摘要：當(dāng)前高層建筑在滿足人們辦公、居住和娛樂(lè)等需求的同時(shí)，一些安全問(wèn)題也層出不窮，其中抗震問(wèn)題是最重要的一項(xiàng)內(nèi)容。為了確保結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要采取合理的措施來(lái)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能，如強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、多道防線、優(yōu)化結(jié)構(gòu)的剛度和延性、性能化設(shè)計(jì)等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能的優(yōu)化。對(duì)此，本文也在了解當(dāng)前高層建筑抗震情況的基礎(chǔ)上，深入探究抗震設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案和有效對(duì)策，以期能夠提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，確保居住、辦公等環(huán)境的安全。
關(guān)鍵詞：高層； 建筑結(jié)構(gòu)； 抗震設(shè)計(jì)；
1抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)
抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)要從"小震不壞，中震可修、大震不倒"入手，此目標(biāo)源于89規(guī)范提出的并在2001規(guī)范進(jìn)行延續(xù)性抗震設(shè)防中，對(duì)三個(gè)水準(zhǔn)目標(biāo)的設(shè)定。其中《規(guī)范》所采用的小震烈度（又稱眾值烈度）是在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率為63.3%的地震烈度，即指超過(guò)該烈度的地震出現(xiàn)的可能性在全部地震中所占的比例為63.3%,它比基本烈度約低1.55度；而中震烈度即為基本烈度（或設(shè)防烈度），是在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率為10%~13%的地震烈度；大震指的是發(fā)生概率極小的罕遇地震，相應(yīng)的大震烈度是在50年設(shè)基準(zhǔn)期內(nèi)，超越概率為2%~3%的地震烈度，為小概率事件。它比基本烈度大1度左右。
2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)有效措施
2.1合理的結(jié)構(gòu)體系
結(jié)合建筑方案、使用功能、建筑高度、抗震設(shè)防烈度、抗震設(shè)防類別、場(chǎng)地條件等，綜合考慮施工、可行性、以及經(jīng)濟(jì)性等選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。
2.2結(jié)構(gòu)剛度的合理布置
對(duì)于鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)，變形控制主要要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)，但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，且效果不大，有時(shí)不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值；此外，在結(jié)構(gòu)體系或柱距變化時(shí)，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層和加強(qiáng)層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，常常會(huì)使與加強(qiáng)層或轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然加大，加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁。因此在需要設(shè)置加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層時(shí)，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)形式，盡量減小其本身剛度，減小其不利影響。
2.3多道抗震防線的設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震體系設(shè)計(jì)，要綜合考慮結(jié)構(gòu)布局，在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)完善當(dāng)中，要注重建筑規(guī)則性和對(duì)稱性，以降低扭轉(zhuǎn)失衡情況的出現(xiàn)。其中核心筒等豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是必要的，能夠?qū)⒏邔咏ㄖ恼w結(jié)構(gòu)均衡，局部受損時(shí)抗震性能可以進(jìn)行填補(bǔ)和穩(wěn)定。其次，高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一般采用多道抗震防線，從結(jié)構(gòu)上來(lái)講，抗震防線能夠起到內(nèi)外均衡的作用，多道抗線遭遇地震時(shí)，能夠起到多道防線對(duì)建筑逐步保護(hù)的作用。而從結(jié)構(gòu)受力方面來(lái)講，多道抗震防線能夠確保在地震作用下，第一道防線先發(fā)生破壞，從而消耗一部分地震能量，以減少地震作用對(duì)整個(gè)建筑的影響，實(shí)現(xiàn)中震可修，大震不倒的目標(biāo)。
2.4薄弱層部位的加強(qiáng)
高層建筑的薄弱層，也是抗震設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容，因?yàn)榘l(fā)生地震時(shí)薄弱層的受損程度最大，其中建筑材料和剛度，以及結(jié)構(gòu)變形等，都會(huì)對(duì)抗震設(shè)計(jì)造成一定影響，從而出現(xiàn)抗震的薄弱環(huán)節(jié)。而針對(duì)此方面的設(shè)計(jì)，需要從整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合考慮，避免其中出現(xiàn)平面不規(guī)則和豎向剛度突變等問(wèn)題。
2.5高層建筑非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)
高層建筑的抗震設(shè)計(jì)與施工中，不僅需要建筑整體性能及材料的綜合性評(píng)估，同時(shí)還需要構(gòu)件的支持，其中每個(gè)構(gòu)件的強(qiáng)度，以及剛性都要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，這樣才能降低抗震薄弱環(huán)節(jié)所遭遇的損害，同時(shí)各構(gòu)件的連接，能夠優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)，減少薄弱環(huán)節(jié)，從根本上提高高層建筑的抗震水平。
其次，在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，也要加強(qiáng)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)。但是在設(shè)計(jì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，需要注意的點(diǎn)有很多，比如非結(jié)構(gòu)構(gòu)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的區(qū)分性不強(qiáng)，所以需要按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件來(lái)看待，在設(shè)計(jì)中也要賦予其相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)性。另外，非結(jié)構(gòu)部件所處高層建筑中的位置比較特殊（樓層之間和防震縫兩側(cè)），所以其抗震設(shè)計(jì)也要多方面考慮，以此確保地震時(shí)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)位移所產(chǎn)生的支撐結(jié)構(gòu)及支撐點(diǎn)變化，從而形成有效的抗震作用。
3高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)
高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要注意地震作用下的一些影響因素與阻礙，其中位移是非常重要的一點(diǎn)，需要隨時(shí)面對(duì)界面應(yīng)變，來(lái)匹配框架支撐結(jié)構(gòu)框架水平。在框架中若能保證強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，且梁具有良好延性，則柱子進(jìn)入屈服的可能就大大減少，此時(shí)可放松軸壓比限值。確定是不是短柱的參數(shù)是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2的柱才是短柱。另外，還可以運(yùn)用其他方法對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計(jì)，如設(shè)計(jì)多段墻框架、利用高延展性結(jié)構(gòu)等方法，來(lái)進(jìn)行消震或隔離，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。其中高延展性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠?qū)⑵溥\(yùn)用在承受地震時(shí)，更好地使用阻尼器轉(zhuǎn)接并吸收地震能量，從而提高建筑的穩(wěn)固性。其次，還要在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中遵循強(qiáng)柱弱梁的原則，將框架在地震中所承受的力進(jìn)行分布，這樣就會(huì)降低高層建筑倒塌的幾率。其中建筑結(jié)構(gòu)不同構(gòu)件和非構(gòu)件，其內(nèi)力設(shè)計(jì)值，以及抗震作用都要進(jìn)行規(guī)范設(shè)定，以確保輔助框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和抗震性。同時(shí)針對(duì)強(qiáng)柱弱梁原則，也可以采用框架中心調(diào)節(jié)法，偏離支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)件，但是其中需要注意的點(diǎn)在彎矩上，此方法的運(yùn)用要注重偏離所產(chǎn)生的后果，即附加彎矩。
4結(jié)論
綜上所述，地震對(duì)高層建筑的影響較大，科學(xué)性、規(guī)范性的抗震設(shè)計(jì)，能夠確保居住公民的生命和財(cái)產(chǎn)安全，也能夠降低危險(xiǎn)事故的發(fā)生率。所以，在高層建筑實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)抗震設(shè)計(jì)的重要性，設(shè)計(jì)人員要掌握基本原則和要求，根據(jù)工程實(shí)際情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案及流程，從根本上提高抗震設(shè)計(jì)的有效性，確保高層建筑的質(zhì)量安全。
參考文獻(xiàn)
[1]李子懿，肖從真，李建輝，李愛(ài)群，陸宜倩。復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法研究現(xiàn)狀與展望[J].建筑科學(xué)，2019（09）：120-125.
[2]程國(guó)源，袁彬，程維宇，程子遠(yuǎn)。高層建筑抗震設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及解決策略[J].建材與裝飾，2019（25）：112-113.
