高层建筑抗震设计问题探讨
刘婷
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摘要：针对高层住宅建筑，合理的抗震设计尤为关键，其直接影响建筑结构的安全性，稳定性。所以从建筑结构入手，做好抗震优化设计工作，形成完整的抗震体系，为建筑物的稳定使用提供保障。
关键词：高层建筑；抗震设计；问题分析
工程建设的过程中，不仅仅需要注意抗震理念的运用，同时也需要注意抗震设计与房屋建筑自身设计之间的关系，从而提升整体效果。合理且科学地运用不仅仅能够提升工程质量，同时也能够保证人身安全，运用的过程中主要包括高度、承重量、整体布局、功能设计等等。想要强化抗震性能，就需要在诸多施工变量当中进行分析与计算，一方面优化居住环境，一方面提升抗震性能。
1 建筑设计和抗震设计的作用以及关系
设计抗震功能之前，首先需要注意建筑设计的合理性，一般来说建筑结构设计都是经过了设计师的精密计算与反复推敲，因此想要改变结构来提升建筑抗震性能属于非常困难并且也非常危险的行为[1]。提升抗震性能的过程中，改变结构显然是不可能的，但是可以根据施工预案中对于各个位置加强布局，从而保证整体结构质量。这种改善的方法能够在保证原本设计结构不改变的情况来加强结构的整体稳定性，原理并非加固，而是保证各个受力点之间的受力逐渐均匀，因此在地震来临时不会轻易发生形变，也就提升了建筑的抗震性能。如果在施工的过程中没有考虑到抗震的实际需求来进行施工，那么后续进行抗震性能加强就会导致非常困难，因此加强抗震性能需要站在整体的角度上来对抗震设计进行约束。在实际加强的过程中想要将各个位置的部件进行加强，材料无法改变，那么就需要加强面积，这难免会产生一定的浪费。由此可见在抗震设计的过程中，这一过程需要考虑到非常多的问题，因此属于较为复杂的流程，需要考虑到全面的设计内容。
2 高层建筑工程抗震设计要点
2.1 结构规则性
大量的地质灾害现象表明，平立面结构比较简单且有着一定对称结构的建筑在地震来临的时候是有着非常好的抗震性能的，其根本原因就在于采用此种结构的建筑在实际地震中比较容易估计出地震的反应，也比较容易采取相应的抗震结构措施并及时处理。而建筑在结构上的规则性主要是指建筑物在平面和立面上的外形尺寸在抗击侧力方面的构建布置、承载力的实际分布情况等多个要素的实际需求。这种结构上的规则性要求建筑在平面上对称且体型比较均匀和简单，在结构刚度上要沿着建筑物的竖向变化且均匀，与此同时要保证建筑物有足够的扭转刚度，并最大程度上减小建筑物在竖向上的扭转影响，且要尽量满足建筑物在竖向上的受力程度和实际承载均匀，以最大程度地减少结构内应力及竖向构件之间的变化对建筑物在结构上产生的负面影响。
2.2 层间位移限制
高层建筑往往都有着非常大的高宽比，这是因为其在承受风力及地震的时候会产生比较大的层间位移现象，甚至实际的位移会超过其在结构设计中规定的位移最大值。现阶段我国在建筑行业中普遍认为高层建筑的实际位移数值应该和建筑物的实际结构和建筑材料、建筑结构设计、装修标准等诸多因素有关，其中钢筋混凝土材质结构的建筑在位移数值上比钢结构的要求要严格得多。因此，在实际进行高层的建筑结构设计工作的时候，要根据建筑在实际结构上的情况及建筑周围的实际地理位置情况进行设计工作，要满足其能够满足刚度上的要求，也要有效避免其自身结构在水平荷载的作用直线产生一定的位移，进而对建筑在结构上的承载力和稳定性及正常的使用功能产生负面的影响。
3 高层建筑设计在建筑抗震设计过程中的几个主要设计问题
3.1 科学合理地选择结构体系
在建筑结构抗震设计中，科学合理地选择结构体系很重要，它不仅能够保证设计的效果，还能直接影响建筑物整体的安全性。在当前阶段，建筑结构体系的选择往往需要从两方面进行考虑，一方面要考虑整个建筑物的受力特性和受力点薄弱位置，另一方面要考虑整体结构强度能否达到相应的标准与要求。其中整个建筑物的受力点要在建筑施工开始之前就考虑清楚，可以先做好各种数据的计算工作，再加以确定，找出最合适的位置。在大多数工程中，都会将建筑的主梁作为受力点，这是具有一定科学性的，因为这种设计可以让垂直方向的重力在最短时间内传导到受力点。而整体结构强度要在建筑房屋结构布置时就开始考虑，在具体的布置中，设计人员应重点关注建筑结构中比较薄弱的部位，可以开展针对性的强化措施来提升薄弱部位的强度，让其强度符合标准要求，从而达到增强建筑整体抗震性能的目的。
3.2 注意建筑体型
建筑使用的过程中，平面形状以及整体主体都决定了建筑的体型，如果建筑较宽，虽然降低了高度，但是平面过大，属于地震当中受损最严重的位置。在唐山地震中，受损最重的位置就是侧翼过多或者平面较宽的位置。如果在实际施工的过程中，尽量将平面的形状修正得简单一些，那么就会降低地震对于建筑的损害，简单来说就是不要让空间形状过于复杂，否则会导致建筑在地震中容易受损。
3.3 注意建筑平面布置
平面布置在建筑物设计的过程中属于较为重要的一部分，能够直接反映出建筑的使用功能与实际需求。因为在未来建筑平面布置设计的过程中，需要注意尽量维持结构的对称，其中包括质量均衡、刚度平均、对称协调。地震一旦发生，如果建筑左右两边质量相差过多，就会导致扭转现象发生，也就是互相拉扯坍塌。除此之外，在这一建筑建设的过程中，平面布置方面已经进行了更深层次的思考，尽量将抗侧力构件进行应用，这能够将实际使用需求与抗震要求进行融合，对于建筑来说有助于发挥出基础作用。
3.4 高层建筑抗震等级选择
对于高层建筑物来讲，建筑物在抗震等级的选择问题，是高层建筑物在结构抗震设计方面的主要根据，抗震等级如果选择不正确的话会给高层建筑物带来许多安全隐患和问题，对于高层建筑物的成本投入也会形成极大的浪费。所以，在实际高层建筑物的抗震等级选择上，要根据建筑物的世界级场地类型、抗震的强度、建筑物的实际高度。建筑物的结构类型等多个因素进行综合性的评定。相关结构设计及工作人员要在实际设计中熟练掌握建筑物在结构抗震设计的规范和常识，并逐渐提升建筑物的实际抗震等级，可以有效降低高层建筑物的安全隐患问题。
4 结束语
在地震发生之后，建筑物的抗震设计水平能够在最大的程度上维护受灾群众的人身伤害和经济损失。因此在未来建筑设计的过程中，需要注意使用合适的方法来控制建筑设计和抗震设计之间的关联性，建筑设计是抗震设计的实施前提。在开展抗震设计的过程中，需要将建筑设计与结构设计进行综合考量，保证这两者能够处于稳定的发展状态。只有两者进行整合，才能够抗震性能得到发挥，将抗震水平进行提升。
参考文献：
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