沈琪，夏松如
（中南建筑设计院股份有限公司，武汉 430071）
摘要：住宅建筑的结构组成较为复杂，若设计中存在缺漏，项目竣工后整体稳定性欠佳，且在地震强有力的破坏下，建筑物的质量问题也会随之加剧。论文从高层建筑的抗震设计入手展开分析，分析影响住宅建筑抗震效果的因素，从结构体系、抗震构件等方面探讨具体的抗震优化设计方法，为同行提供参考。
关键词：建筑结构；抗震设计；抗震效果
中图分类号：TU973 文献标识码：A
1 引言
为了适应我国建筑行业的发展需求，提高建筑工程的安全性和稳固性，要重视高层建筑的抗震设计，完善建筑工程抗震设计方案，提升工程的整体设计水平，确保建筑工程符合规范规定的抗震标准。高层建筑结构复杂，楼层较多，如果建筑结构的抗震性能未达标，地震会破坏建筑结构，甚至会导致严重的伤亡事故。提升高层建筑的抗震能力可以确保结构稳定，所以工程设计应遵循抗震设计原则，确保高层建筑的结构符合安全标准。
2 建筑结构地质抗震的设计理念
建筑结构的抗震设计主要是实现建筑结构的稳定设计。从概念和理论上分析，明确建筑结构设计的意义，分析各类房屋建筑结构的地质抗震问题。房屋建筑结构的不同体系设计直接关系建筑整体的抗震水平，需要分析建筑局部力学与整体力学之间的关系。不同的房屋建筑结构受地震灾害的影响不同，要从工学理论实验、设计理念思维上进行分析，重视建筑结构角度中各个方面的因素，准确分析建筑结构的各方设计要求。根据各方概念，清楚定位，准确辨别，进行高精准度、可靠性思维分析，优化建筑结构设计的综合应用，确定建筑结构地质抗震设计理念标准。
3 建筑抗震设计原则
建筑的抗震设计应体现科学性和合理性。为提升抗震设计效果，要遵循相应的抗震设计原则。根据规范要求，确定建筑项目的抗震等级，以此作为抗震设计的重要依据。高于地区抗震设防烈度为大震。高层建筑遭遇大震时，能保证建筑结构不坍塌，居住人员有足够的逃生时间。抗震设计以提高安全性为主；与地区抗震设防烈度相当的地震为中震。高层建筑遭遇中震时，虽然建筑结构受到损坏，但通过加固维修仍可使用，抗震设计以提高适用性为主；低于地区抗震设防烈度的为小震。建筑的抗震设计足以抵抗地震危害，建筑结构不会受到破坏。这是抗震设计的三个重要原则。在高层建筑的结构抗震设计中，需建立分析模型，代入抗震设防烈度的相关参数，对模型进行模拟测算，确保高层建筑的抗震性能满足设计要求，满足建筑结构的稳定性要求。
4 建筑结构抗震设计要点
4.1 建筑结构加固设计规范要求
在建筑结构设计中很多建筑的功能用处不统一，抗震指标无法达到建筑物规范要求。在建筑物的规范使用上，要经过建筑行业主管部门批准后方可改变建筑使用用途。在规范房屋地基基础抗震性能的过程中，要确定房屋是否符合实际规范使用标准要求，结合房屋地基做好加固设计的数据准备。建筑结构设计师采用砌体结构，其实际的抗震性能不足，在砌体结构的基础上可采用建筑加固设计方式，以提升建筑的稳定性。通过拉杆、圆圈横梁等结构部件来加强建筑结构的地面支撑力，优化钢筋混凝土建筑结构的稳定性，以满足后续建筑的使用需求。
4.2 适当提升建筑物抗震设计等级
如果建筑结构抗震性能设计标准等级不合理，其结构抗震设计性能将大大降低。因此，为了进一步优化和提高建筑结构的抗震设计性能，结构设计人员通常需要制定合适的设计标准等级来提高建筑结构的抗震性能，以防止建筑结构出现严重的变形、扭曲、鼓包等抗震现象。
比如在各类高层建筑工程中，结构设计人员需要用计算机分析软件进行综合统计分析，根据各个工程的物理刚度，准确计算出工程结构的扭转力和位移。结构设计人员应不断遵循建筑形状的常规设计，符合国家相关技术规范，合理测量和判断高层建筑的物理刚度，确保高层建筑的扭转力和位移刚度在1.1~1.2之间。剪力墙和简化连梁的要求应符合下列要求：当连梁跨度高度比不大于2时，需要考虑配置一个十字暗柱支撑；当连梁跨度的高度比不大于1时，可以考虑交叉暗柱支撑。地震运动的主要原因之一是该地区地壳的垂直运动，这与内部地质和地理结构的运动密切相关。为了有效保证建设项目内部地质构造的运动结构更加合理，设计人员必须认真收集和分析具体地质和地理调查统计资料，并根据具体地质和地理环境条件，准确判断和找出该地区地壳垂直运动的运动趋势和特征，分析该地区的地震运动趋势，确保区域建筑工程地质结构总体布局和该区域地震运动趋势大致处于相对垂直的运行状态，有效降低特大地震对区域建筑工程前期工程设计的不利影响。
4.3 减少短肢剪力墙数量
在建筑结构设计过程中，设计人员应尽量避免布置短肢剪力墙，当建筑结构布置受到建筑功能限制时，应尽量减少短肢剪力墙布置数量。当需要布置一定数量的短肢剪力墙时，在结计算中宜控制短肢剪力墙承担的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的30%。由于短肢剪力墙的抗震性能较差，对于高层建筑结构，其短肢剪力墙的布置不宜过多，间距不宜过小，不应采用全部均为短肢剪力墙的结构。
4.4 水准设计
根据设防三水准烈度，从而对建筑的抗震设防提出3个水准的要求，其具体标准是：1）建筑物遭遇第一水准烈度时，不可产生任何程度的损害现象，建筑物需满足各项使用需求，结构受力条件应维持在弹性变形状态。2）建筑物遭遇第二水准烈度时，允许出现一定程度的损坏，但修缮后可正常使用。尽管此时的结构处于非弹性变形状态，但无明显的弹塑性变形，该值能够得到有效控制，震后残留的永久变形量无明显偏大的问题。3）建筑物遭遇第三水准烈度时，各部分结构均处于非弹性变形状态，要求其始终具有可控性，未达到结构倒塌的临界变形值，换而言之，不会发生结构倒塌现象。
4.5 高阻尼抗震设计
建筑结构具有复杂性特点，部分建筑的设计方案较特殊，将其受力模型简化后，可发现结构没有支座设计，这样的建筑结构不允许发生横向位移。地震横波会对建筑结构造成较大破坏，降低建筑结构的安全性。对这样的结构进行抗震设计，可考虑增设高阻尼支座装置，这种装置使用高分子材料制成，通过刚性连接将装置安装至建筑的上下构件之间，装置的高分子阻尼装置能够吸收地震产生的较大能量，减缓地震对结构的损害，提升高层建筑的结构稳定性。
5 结束语
综上所述，在建筑结构的抗震设计中，要对建筑整体的抗震性能进行分析，重视对建筑结构抗震性能的优化。从建筑抗震设计结构规划入手，结合抗震设计思路，分析确定符合建筑结构的抗震设计方案，重点保证建筑结构的整体稳定性，优化建筑结构的安全性，以保障人们的生命财产安全。我国地域广阔、地形多样，地震发生的因素不同，为了更好地加强地震抗震的技术规范水平，就要重视建筑结构的基础设计，从设计技术操作规范入手，提升建筑抗震性能，更好地提升后续房屋建筑的施工管理工作。
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