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摘要：随着高层建筑数量的逐渐增多，建筑行业对于高层建筑抗震设计的重视程度也越来越高。高层建筑工程不仅仅需要发挥出自己本身应该有的职责，满足人们日常生活的需求，还需要注意提高高层建筑的质量以及抗震能力。影响高层建筑抗震性能的主要因素是场地的选择、结构体系的选择以及结构的规则性等。高层建筑结构抗震的优化设计需要经过大量的实践经验的总结才能够得出，高层建筑抗震优化设计对于提高高层建筑结构的抗震能力具有十分重要的指导作用。
关键词：建筑结构；抗震；优化设计
1、影响高层住宅建筑工程结构设计的因素分析
1.1建筑的载荷能力
建筑物的载荷能力主要有竖向、横向，取决建筑物的水平荷载、高度，建筑物的内力则是与高度有着紧密的联系。随着其高度不断增加，内力和位移的程度也由此增大，对建筑物的整体功能有着较大的影响。
1.2建筑物的侧向位移
在前文中就提到水平荷载的能力将产生一定的内力，内力随建筑物的高度变化而不断变化，在实际过程中，建筑物的内部结构会产生一定的变化。当我们对建筑结构进行设计的时候，我们必须注意内部各种力作用之间的关系，以优化建筑结构设计，保证建筑物的承受力，为高层建筑的结构、功能、安全等问题保驾护航。
1.3建筑内部的延展性
建筑工程的延展性在实际上就是我们所说的柔韧性，柔韧性能够有效的规避其外力所造成的伤害。比如说：在地震出现的时候，如果说受到了强烈的外力袭击，经过对延展性所产生的变形力可以进行损害的避免。在实际的高层建筑施工设计过程中，我们必须采取有延展性的设计，有延展性的材料，进而确保整个建筑物的施工质量。
2、工程概况
某高层住宅楼工程设计高度为99m，结构体系为部分框架剪力墙的结构，地面以下为2层框架剪力墙结构，嵌固端为地下室顶板，二层为转换层。
由于工程采用了转换结构，因此结构的刚度、剪力也会发生变化，影响建筑结构的抗震性能。受到上部结构的影响，底部剪力墙和框柱剪力、弯矩较大，会对结构构件带来很大的影响，局部应力较为集中，容易产生薄弱层，而抗震设计必须要结合“水桶效应”，一旦有抗震薄弱部位，就会直接降低整个建筑的抗震性能。因此，如何全面提升该建筑的抗震性能是需要重点考虑的问题。
3.高层住宅建筑结构抗震设计要求
3.1做好基础结构设计
在基础结构设计上，尽可能避免施工环境差的场地，否则会降低建筑的抗震性。重点选择风化基岩、密实砂土层、低含水量黏土场地。大型高层工程施工场地勘探结果表明：基础性能并不理想，则需要对基础进行强化加固，改善基础建设环境。并且一旦发生地震可能会产生断裂、崩塌场地，需要加强地基稳固工作，确保工程基础结构设计达标。
3.2建筑结构抗震设计
构建建筑结构抗震体系设计是本工程抗震设计工作开展的前提，建筑结构体系是否合理直接决定了本工程结构设计的安全性。这就需要从以下三点出发：
（1）在建筑结构抗震设计中，本工程要重点考虑部分结构薄弱部位影响工程整体的抗震性能，避免部分构件破坏导致整体倒塌。因此在本工程结构设计中需要保留一定的抗震冗余度，做好结构变形能力、荷载分配。这样在发生地震灾害后，即使部分结构遭到损坏，其余部分结构可以承受相应的作用，保证建筑整体的稳固性。
（2）抗震设计需要合理分配地震作用及竖向荷载作用下力的传递路径，在竖向构件设计当中，要竖向荷载尽量均匀传递；楼盖设计中的竖向荷载要以最短路径传递至竖向构件。提升工程抗侧力结构的整体性，加强剪力墙、框架的相互联系，明确结构体系。
这样在产生地震时即可形成延性破坏，避免产生脆性破坏.
（3）保证工程结构刚度满足规范要求，避免因为局部刚度变化影响整个结构体系。在结构设计当中，要着重考虑节点上的问题，要尽可能加强节点部位的刚性，避免节点构件破坏。设计中要对抗震性较弱的部位设置加强措施，从而提升抗震性能。
3.3建筑结构平面布置的规则性与对称性
建筑结构平面设计也是非常重的一部分，根据抗震理念应确保建筑结构的规则性。不规则建筑结构通常都是采用空间结构计算模型；凹凸不平的工程结构，复合楼板平面要用实际刚度变化的模型。针对工程中结构抗震性弱的部分，可以提升设计中的内力系数，根据行业标准分析模型的弹塑性变形情况，采取针对性抗震设计方案。
对称性也是抗震设计中的重要环节，对称可以保证建筑结构整体的重心稳定，对称包括结构、质量分布、刚度等对称，最为理想的方案是“三心结合”，也就是平面重心、质量分布重心、刚度重心。最容易实现的结构对称就是抗侧力主体结构对称，也就是主体结构沿着轴线位置展开强度、刚性、荷载设计，减少建筑本身的变形量；确保沿抗侧力结构主轴线刚度、强度分布均匀；确保结构整体具有一定的协调力，结构刚度满足结构扭矩性能，一旦发生地震灾害问题，结构变形扭矩力不会超出建筑结构承受力。
4、高层住宅建筑结构抗震优化设计措施
结构抗震优化设计主要考虑提升建筑结构整体性能，这样在发生地震灾害时，才能保证工程的安全性。
4.1地震外力能量传递吸收布局
建筑结构抗震设计要重点考虑结构的外力吸收，采取科学的布局方案，让柱、梁、墙轴线处在同一平面，提高构件双向抗侧力的合理性。如果发生了地震，即使柱、梁、墙会受到地震荷载的影响，内部应力发生变化，应力传递到墙底部进而发生塑性屈服情况，工程整体结构也不会发生整体倒塌。塑性屈服主要控制在连梁部位，该构件具有一定的弹性变形能力，因此在发生地震后不会立刻破坏。在设计当中结合“强柱弱梁”理念，即可有效提升墙肢抗震性能。
4.2抗震构造
结合抗震等级对各个构件进行抗震构造设计，包括柱、墙、梁等，保证柱、墙、梁达到抗震构造要求。由于本工程是采用钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构延伸性、荷载性决定了结构抗震性。在设计中采用“强剪弱弯”、“强柱弱梁”抗震设计方法，控制构件计算长度、截面尺寸，控制墙、柱承压比符合抗震设计要求，结合构造配筋要求强化节点构造，这样即可有效提升节点的牢固性、抗震性，避免地震时结构遭到脆性破坏。
4.3抗震防线设计
发生地震时，地震力会传递给建筑结构，抗震设计时应考虑一定的冗余度，设置多道抗震防线，避免结构大面积遭到破坏。在结构抗震体系中，地震作用会导致从下部延性较好的构件开始塑性屈服，而塑性屈服就可以吸收一定的地震作用，起到第一道防线的作用。同时，其他构件也会起到抗震防护作用，在第一道防线塑性屈服达到极限后，会将力传递给第二道防线，以此类推。通过塑性屈服设计方法，可以产生很多道抗震防线，主要取决于塑性屈服构件的总量。但也并非屈服构件越多越好，可能会影响结构整体的刚度。这些防线可以起到地震力的缓冲作用，降低对建筑结构整体性能的影响。
结语
高层建筑结构抗震优化设计是一个不断发展和进步的过程，随着新技术的运用和实际经验的总结，高层建筑结构抗震设计必将得到进一步的发展。今后在实际工作中，我们需要重视经验的积累和总结，并注重创新，以更好地推动高层建筑结构抗震优化设计的发展，为人们的生产生活创造良好的条件。
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