抗震背景下高层建筑结构设计要点分析

刘军

【摘要】：我国地域辽阔，地质灾害发生的次数相对较多，尤其是地震灾害对于城市以及城市建筑物的破坏尤为严重，汶川地质、唐山大地震的发生，给我国建筑物的设计提出了新的要求，尤其是高层建筑物在进行结构设计时更要重视起抗震性，本文阐述了高层建筑的结构体系，并分析了高层建筑在结构设计中的要点和重点。

【关键词】：抗震；高层建筑；结构设计

一、高层建筑结构体系

1、框架——剪力墙体系

运用框架——剪力墙体系主要是由于剪力墙体系已经无法满足所需要的刚度和强度，因此需要设置较大的剪力墙用以代替部分框架，在框架——剪力墙体系中，框架可以有效的承受来自垂直荷载，剪力墙主要是曾受来及水平的剪力，提高了建筑物的侧向刚度，较小的建筑物的水平位移，当出现震动时，该种结构能够与板楼和连梁构成承受较大的水平力的结构体系，框架——剪力墙结构更加适合高层建筑物。

2、剪力墙体系

在高层建筑物的设计过程中，剪力墙体系是结构设计中的重要组成部分，能够减少地震带来的损害，所谓的剪力墙体系实质上就是指在建筑物中所有的受力主体结构全部有剪力墙构建组成，剪力墙既需要承受水平力，也需要承受垂直荷载，剪力墙属于刚性结构，因此剪力墙体系具有很高的强度与刚度，有一定的延性，传力与其他的家住结构体系相比更加是直接、均匀，因此对于外部因素造成的振动具有较好的承担能力，是很多地震高发要以及台风高发地区建筑物采用的主要结构设计体系。

3、筒体体系

筒体体系是在框架—剪力墙体系与剪力墙体系不断发展和演变而形成的，所谓的筒体体系，就是筒体为抗侧力构件的结构体系，该体系主要包括筒体以及筒体——框架、筒中筒等等形式，筒体主要分为实腹筒和空腹筒，与剪力墙体系相比筒体体系具有较大的自由分割空间，各种构件的承受力相对均匀和合理，抗风以及抗地震能力较高，是未来建筑物主要采用的建筑结构，具有很大的发展空间。

二、高层建筑结构设计的要点

在抗震背景下，高建筑在建筑在结构设计的过程中主要追求的是安全型、耐久性及经济性，这就要求设计人员在设计的过程中需要严格遵照高层建筑的抗震设计要求和规范，严格控制结构设计中的关键点。

1、注重结构的延伸性

建筑物尤其是高层建筑在进行设计的过程中，想要提高其在地震中的抗倒塌能力，目前最有效的办法就是提高结构中预件的延伸性，所谓的延伸性就是建筑结构承载能力的最大值，及抗变形能力。建筑物的结构延伸性越好，在地震中的稳定性越高，因此在选择构件时需要根据施工的要求，结合构件的特点，重点选择延伸性好的构件，这也是当前比较经济的方法，这样可以有效的保障高层建筑物的稳定性，减少建筑物在地震中的抗裂以及抗变形能力，减少地震对建筑物的破坏，提高建筑物结构的安全。

2、完善水平荷载的设计

在地震发生时，建筑物的水平荷载能力对于建筑物起到很高的保护作用，对于建筑物的结构的安全性有着重要的意义，因此是结构设计的重中之重，对于在设计建筑物水平荷载时需要可虑家主结构出现亲夫力矩以及建筑结构属相构建的轴力，这主要是由于这两点与建筑物的高度以及与建筑物的高度的二次方成正比，通常情况下，建筑物的轴向荷载是定值，二水平荷载在设计的过程中需要充分的考虑、严密的设计，提高其抗地震能力。随着我国城市化进程的加快，建筑物的高度和体积还杂逐渐的扩大，因此更加需要考虑建筑物的水平荷载能力，提高建筑物的稳定性，这符合为了设社会发展要求对建筑物的而要求。

3、规范建筑物结构轴向变形的设计

经济的发展以及受地质结构的影响，建筑物的高度和美观程度在一定程度上体现了城市的发展水平，城市建筑物的高度还在不断的提高，这就增加了引起轴向变形的因素，竖向荷载会随着高度的增加不断的扩大，高层建筑物的中柱以及连续梁会承受更大的压力，在建筑物长期使用的过程中，会出现结构不稳的现象发生，因此为了能够满足现代建筑物发展的需求，需要进一步的重视高层建筑结构设计中的轴变形设计。

三、高层建筑结构设计的重点

1、高层建筑结构设计的总体重点

高层建筑是城市发展水平的象征，因此需要在整体设计上符合城市的文化环境，并与周围的建筑物相互协调，同时由于城市空间有限，因此需要在设的过程中节约利用土地资源，节省空间同时还要尽量的减少资源的投入，在保障高层建筑物质量的前提下节约成本，在高层建筑设计的过程中需要具有良好的空间性能，强化建筑物的结构体系，通过双向布置剪刀墙的方式来提高建筑物结构的完整性，这也有利于提高建筑物的抗震能力，提高剪刀墙在建筑工程中应用的稳定性。

2、高层建筑结构设计的细节重点

建筑工程的结构体系涉及的范围比较广，且影响因素较多，主要包括高层建筑梁、板、柱、墙等基础结构，每个建筑部位之间相互关联、相互影响，构成了建筑物的整体结构，因此想要提高建筑物结构的合理性，需要提高建筑物中这些构件的处理，制定详细合理的工程施工方案，根据建筑物不同的设计要求以及不同的结构设计，选取不同的构件，并合理匹配，但是建筑物的构件与机械的零件并不相同，价值物的构件十一二整理，具有固定性的特点；同时由于目前并没有相关的规定对构件进行划分，因此换分的方式主要是由人决定的，由于建筑物的不同，导致划分具有很强的随意性，因此还具有很多不规范、不完善的地方，需要进一步的完善和弥补，提高细节处理，促进高层建筑的抗震能力。

四、结束语

在国家经济迅速发展，人们生活水平不断提高的大背景下，建筑工程的设计人员要明确建筑物结构设计的重要性，通过不断的学习和培训，全面的掌握建筑工程的设计体系，根据不同的地点以及不同的抗震需求进行科学的选择，同时还要明确高层建筑中的设计要点以及设计重点，在设计的过程中严格按照相关的流程进行，只有这样才能够提高建筑工程的质量，符合抗震要求。

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