摘要：高層建筑結構的抗震是非常有必要也是非常重要的一個方面，一直以來提高建筑總體抗震能力的概念設計是建筑行業關注的焦點。本文從抗震設計的目標出發，總結了高層建筑抗震的設計方法。

　　關鍵詞：高層建筑結構;結構抗震;地震設防

　　Abstract: the structure of the high-rise building is necessary to earthquake is also very important aspect, has been improving overall seismic capacity building concept design is the focus of attention of the construction industry. This article from the goal of aseismic design of high-rise building earthquake-proof summarized design method.

　　Keywords: high building structure; Structure seismic; Seismic fortification

　　中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：

　　0 前言

　　高層建筑的發展與城市民用建筑的發展密切相關,城市人口集中、用地緊張以及商業競爭的激烈化,促進了人們對高層建筑的需求。地震是一種隨機震動，有著難于把握的復雜性和不確定性，很難準確預測建筑物所遭遇地震的特性和參數。

　　1抗震設計目標

　　建筑所在地區的地震基本烈度，是指該地區今后50年內，在一般場所條件下可能遭遇超越概率為10%的地震烈度。抗震設防烈度是指按國家規定的權限批準作為一個地區抗震設防依據的地震烈度。我國《建筑抗震設計規范》提出三個水準的設防要求，即“小震可修，中震不壞，大震不倒”。但是具體做法上是通過二階段設計法來實現的，(一)第一階段設計。按小震作用效應和其它荷載效應的基本組合演算結構構件的承載能力，以及在小震作用下演算結構的彈性變性。(二)第二階段設計。在大震作用下驗算結構的彈塑性變形，以滿足第三水準抗震設防目標的要求。第二水準抗震設防目標的要求，是以抗震構造措施來保證的。

　　2高層建筑抗震設計分析方法

　　2.1場地和地基的選擇

　　選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，對抗震有利、不利和危險地段作出綜合評價。對不利地段，應提出避開要求;當無法避開時應采取有效措施;選擇地基時，一般而言，巖石、半巖石和密實的地基土對房屋抗震最有利，是最好的建筑場地;而松軟的，軟弱粘性土等，尤其是易發生砂土液化的地區，都對房屋的抗震不利。同一結構單元的基礎不宜設置在性質截然不同的地基上;同一結構單元不宜部分采用天然地基不采用樁基。

　　2.2建筑結構的規則性

　　建筑及其抗側力結構的平面布置宜簡單、規則，剛度和承載力分布均勻。平面宜為矩形，方形、圓形等規則的平面，因為形狀規整，地震時能整體協調一致，并可以使結構處理簡化。否則當平面為L、T形時，形狀凸出凹進，結構的質心和剛心不重和，地震是轉角應力集中，扭轉震動明顯，導致遠離剛心的剛度較小的構件，側移量加大，所分擔的水平地震力與顯著增大，很容易發生破壞，甚至導致整個結構因一側結構失效而倒塌。豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。如果豎向不規則的建筑結構，應采用空間結構計算模型，其薄弱層的地震剪力應乘以1.15的增大系數，應按規范有關規定進行彈塑性變形分析。

　　2.3建筑結構材料的選取

　　在高層建筑結構方案的設計中，結構材料的選取是很重要的。從抗震角度設計來說，結構體系的抗震等級，其實質就是在宏觀上控制不同結構的延性要求，例普通鋼筋宜選用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋;普通鋼筋的強度等級，縱向受力鋼筋宜選用HRB400級和HRB335級熱軋鋼筋，箍筋宜選用HRB335、HRB400和HPB235級熱軋鋼筋。這要求我們應根據建設工程的各方面條件，選用既符合抗震要求又經濟實用的結構類別，按此標準來衡量，使用不同材料的幾重結構類型，依其抗震延性性能優劣的順序是：剛結構，型鋼混凝土結構，現澆鋼筋混凝土結構，裝配式鋼筋混凝土結構，配筋砌體結構。

　　2.4隔震和消能減震設計

　　隔震和消能減震設計，應主要用于使用功能有特殊要求的建筑，對于高層建筑，選擇堅硬的場地土建造高層建筑，可以明顯減少地震能量輸入減輕破壞程度。錯開地震動卓越周期，可防止共振破壞。隔震設計應根據預期的水平減震系數和位移控制要求，選擇適的隔震支座及為抵抗地基微震動與風荷載提供初剛度的部件組成的隔震層。提高結構阻尼，采用高延性構件，能夠提高結構的耗能能力，減輕地震作用，減小樓層地震剪力。

　　2.5抗側力體系的優化

　　對一般性構造的高樓，剛比柔好，采用剛性結構方案的高樓，不僅主體結構破壞輕，而且由于地震時的結構變形小，隔墻，圍護墻等非結構部件將得到保護，破壞也會減輕。提高結構的超靜定次數，在地震時能夠出現的塑性鉸就多，能耗散的地震能量也就越多，結構就愈能經受住較強地震而不倒塌。改善結構屈服機制，使結構破壞十按照整體屈服機制進行，而不是樓層屈服機制。設計結構時遵循強節弱桿、強柱弱梁、強剪弱彎，強壓弱拉的原則。在進行結構設計時，應該選定構件中軸力小的水平桿件，作為主要耗能桿件，并盡可能使其發生彎曲耗能。從而使整個構件具備較大的延性和耗能能力。

　　2.6常用的加固設計

　　針對抗震鑒定結論，根據建筑結構不同體系及不同特點，在抗震加固時宜從以下幾個方面來考慮具體的加固方法：對了原有結構體系存在明顯不合理的情況，條件許可時可采用增設構件的方法予以改善，否則采取能同時提高承載力和變形能力的方法，使整體抗震能力滿足要求;對于需要提高承載力或結構整體剛度的情況，可以增設構件，擴大原截面，設置套箍等方法;對了結構的整體性連接不符合抗震要求的情況，可以以提高變形能力為思路;對于局部構造不符合要求時，可進行局部處理或改變傳力途徑，使地震作用由增設的構件承擔，從而保護局部薄弱構件;對于次要的非結構構件不符合抗震要求的情況，可僅對可能倒塌傷人的部位加以處理。

　　2.7控制結構變形

　　地震時建筑物的破壞程度，主要取決于主體結構變形的大小。水平地震作用下高層結構各樓層的側移，包含四種成分：整體剪切變形，整體彎曲變形，整體平移，整體轉動。對不同的結構應采取針對性的措施，控制結構的變形。結構實驗和震害調查表明，采用層間側移角度來評估結構的損壞程度是比較合理的，《抗震規范》對高層結構不同水準下的層間側移角限值作出了規定。減小結構側移的途徑主要有：減小框架的柱距和梁距，采用彎-剪雙重抗側力體系，設置剛臂，豎向支撐的交錯布置，變平面構件為立體構件，圍護結構參與抗震，傾斜立面的利用，扭轉體型的應用，雙曲線圓筒的應用，加大房屋等有效寬度。

　　2.8減輕房屋自重

　　在高層地上部分的總重之中，各層樓蓋的自重越占40%左右，所以可通過采用密肋樓板、無粘結預應離平板，預制多孔板，現澆多孔板、應用防火隔熱涂料等方法減輕樓板重量。鋼筋混凝土墻體較多的高層結構中，應在滿足承載力要求的前提下，適當減薄墻體。使用高強混凝土、輕骨料混凝土、加氣混凝土、輕型隔墻、輕型圍護墻等措施也是減輕房屋自重的有效途徑。

　　3結論

　　高層建筑結構的抗震是非常有必要也是非常重要的一個方面，必須考慮地基基礎，結構的材料等，因而對于不同的建筑，不同的情況應區別對待，從而尋求最合理的抗震設計。