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高層建筑抗震設計問題分析論文

前言：

高層建筑在現代化的城市中比較常見，這類建筑有著較高的美觀性，建筑結構多采用的是鋼結構，高層建筑對抗震性有著較高的要求，設計人員要做好結構的優化工作，選擇高強度的施工材料，并做好技術交底工作。在高層建筑抗震設計中，首先要明確設計的目標，其次要對結構進行優化，設計人員必須重視抗震設計工作，其關系著業主居住的安全性。在對高層建筑的施工方案進行設計時，要提高梁柱的承載能力，這可以避免地震等作用力對梁柱造成較大的破壞。

1、高層建筑抗震設計的相關概念

高層建筑的抗震設計還需要結合當地的地形以及氣候環境條件，針對一些地震高發地帶，設計需要采用強度較高的施工材料，要做好建筑結構的優化工作，保證建筑滿足抗震設防的要求。高層建筑有著良好的發展趨勢，在設計與施工時，一定要保證建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不會出現結構嚴重變形的問題。高層建筑抗震設計是一項重要的工作，下面筆者對高層建筑結構抗震設計目標以及結構優化措施進行簡單的介紹。

1.1高層建筑結構抗震設計目標

高層建筑結構抗震設計是一項重要的工作，設計人員需要保證結構的穩定性，高層建筑結構抗震設計目標是“小震不壞、大震不倒”。為了達到這一目標，設計人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強度與剛度，建筑結構要具有良好的延展性。另外，在高層建筑施工時，需盡量減少耗能情況，施工單位要多采用可再生的新型能源。

1.2高層建筑結構優化措施

1.2.1加強結構體系的優化高層建筑施工在選擇材料時，應盡量選擇輕質的材料，結構材料還要具有較高的強度，這樣的結構有著良好的連續性，可以抵抗較大的荷載以及作用力，可以保證建筑結構的整體性。合理選擇結構材料，并優化結構體系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是鋼結構或者型鋼混凝土結構，這對鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求，在施工前，需要對施工材料的性能進行檢測。優化建筑抗震結構體系，可以保證建筑的承載力，避免結構在地震力作用下出現變形問題，良好的建筑結構可以起到吸收地震能量的作用，在地震災害下，有利于避免建筑出現較為嚴重的損毀問題。建筑抗震設計需主要結構的整體性，這考驗了設計人員的能力，采用型鋼混凝土結構，可以保證建筑結構達到立面的效果，提高建筑使用的安全性。

1.2.2場地的選擇高層建筑對施工場地也有著一定要求，在施工前，設計人員需要做好地質的`考察工作，對施工場地的土質進行檢測，并保證地質結構的穩定性，設計人員加強實地勘探，可以了解該地區是否存在地震隱患，并了解地下巖層的結構，根據這些因素進行綜合評價，從而得出準確的場地數據。如果遇到不適合建造高層建筑的場地，應該采取回避的措施，給出恰當的危險性評價，從根源上杜絕出現由于地面的震動而摧毀地基的現象。

1.2.3建筑結構的規則性建筑結構的規則性對于抗震作用比較大，不規則的建筑結構不利于抗震。因為建筑結構具有規則以及對稱的剖面結構，地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側力構建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結構的承載力突變。因此，對于沒有特殊要求的高層建筑物，應該盡量避免過于規則的結構組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。

1.2.4多道防震體系一般情況下，一次地震不會造成持續的震動，但是可能會造成接連不斷的余震，盡管強度不大，但是從持續時間以及反復次數上來說，在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結構，一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續余震，最終導致建筑物坍塌。針對此種現象，就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系，及時第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復的余震帶來的破壞，大大的降低了危險指數，增加了抗震能力。

2、高層建筑結構抗震設計中應主要的幾個問題

2.1控制結構超限現象以及相關的解決措施

對于結構薄弱位置，在框架柱內設置型鋼，提高其承載力以及抗震安全性;控制結構扭轉比，使結構樓層的扭轉位移比小于1.2;對于個別墻柱按照中震彈性以及小震計算結果進行包絡設計，滿足中震彈性的抗震性能目標;依次類推，標準層的個別墻柱則按照中震計算結果，滿足中震不屈服的抗震性能目標;根據彈塑性實程分析結果，連梁以及框架梁出現彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個樓層分布較為均勻，反應歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規范要求。

2.2剪力墻連梁抗震設計措施

①調整連梁剛度折減系數：對內力以及位移進行計算時，對豎向與水平的荷載效應下兩種情形進行區別對待。在水平荷載效應下，可以折減連梁的剛度系數，例如：當出現作用力時，折減系數應該大于或者等于0.50;在豎向荷載效應下，不需要折減連梁的剛度系數，通過利用支座彎矩調整的幅度來降低連梁支座的彎矩。

②調整連梁跨高比：在設計連梁時，可能會遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現象，這時就需要增加洞口的寬度，減低高度。

③其他措施：設置水平縫形成雙連梁、連梁內設置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調整連梁的內力以及增加連梁延性等。

3、結論

本文對高層建筑抗震設計的相關概念以及需要注意的問題進行了介紹，在抗震設計工作中，要結合施工場地的實際條件，還要遵循建筑結構抗震設計原則。高層建筑在設計與施工時，對安全性要求比較高，其多采用的是型鋼混凝土結構，這主要是因為該結構有著良好的抗震效果。高層建筑抗震設計會受到較多因素的影響，設計人員需要考慮建筑結構自身剛度，要考慮施工場地是否存在地震隱患。設計人員要多對建筑結構進行多次優化，要與施工人員做好技術交底工作。

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