试析高层住宅建筑结构抗震的优化设计

郝 鹏

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

试析高层住宅建筑结构抗震的优化设计

郝 鹏

(山西省建筑设计研究院，山西 太原 030013)

从高层建筑住宅结构抗震设计角度着手分析，探究高层住宅结构抗震要点所在，旨在建筑抗震设计中寻求合理对策，提升结构设计合理性，具备更强的抗震性能，减小地震发生时产生的破坏作用，维护人们的生命财产安全，以期对后续的高层建筑结构抗震设计提供借鉴，推动我国高层建筑结构优化设计和发展。

高层住宅建筑，结构设计，结构抗震

在社会经济持续增长，现代建筑工程数量和规模不断扩大，为建筑行业带来了良好的发展前景。作为城市住宅建筑中重要组成部分，高层建筑逐渐成为建筑工程的主流发展趋势，但是由于高层建筑楼层较高，所以施工技术难度较大。尤其是在当前环境破坏愈加严重，地震灾害屡屡发生，所产生的灾害带来了严重的人员伤亡和经济损失。故此，在高层住宅建筑设计中，应该提升结构抗震设计，寻求合理措施和抗震技术，尽可能的提升高层住宅建筑抗震能力，为人们的生命财产安全提供坚实保障。由此，加强对其研究，可以为后续工程结构抗震设计提供参考，具有一定的积极作用。

1 高层住宅建筑结构抗震设计原则

高层住宅建筑结构抗震设计是以维护人们生命财产安全为主要目标，所以在抗震设计中，应该尽可能的保证在地震发生时，不会为住宅带来毁灭性的破坏。如果是小地震，尽可能的保证不会对住宅建筑产生毁坏，中级地震则保证住宅所受的损坏最小化，保护人们生命财产安全，并且这种结构破坏是可以修复的，不会影响到后续的工程使用；如果是大地震，则保证高层住宅建筑不会倒塌，为人们提供充足的时间逃离，维护人们的生命安全[1]。

所以，为了实现高层住宅建筑结构抗震设计目标，应在设计中坚持相应的原则。高层住宅建筑结构抗震设计应该结合实际情况，选择合理的结构形式，确保建筑结构具有较为突出的抗震性能，满足上述目标。在地震灾害发生时，受到地震作用，建筑结构可能出现不同程度上的变化，就需要建筑设计人员能够结合不同建筑类型和区域环境特点，有针对性选择建筑结构类型，确保建筑结构安全和效益可以协调一致。同时，在结构抗震设计中，设立多条防线，形成一个整体的抗震结构体系，提升高层住宅建筑抗震效果，尽可能延长建筑结构的抗倒塌能力，维护人员的生命财产安全。

2 高层住宅建筑结构抗震设计的思路

1)高层住宅建筑结构抗震设计规则性。为了提升高层住宅建筑结构抗震设计合理性，应该具备较强的力学性和经济性，根据建筑结构尺寸进行优化设计，明确相应的限制条件。高层住宅建筑设计中应该明确具体的设计目标和设计原则，提升高层住宅建筑结构的规则性。这样，可以有效提升高层住宅建筑结构刚度和承载力，在地震灾害发生时结构可以受力均匀[2]。

2)高层住宅建筑抗震设计考虑位移约束。楼层位移比和层间位移角是建筑结构抗震设计的重要指标，有助于对建筑的结构扭转度和刚度合理有效控制。一般情况下，对于高层住宅建筑位移产生影响的因素主要包括建筑材料、结构体系和受力作用。高层住宅建筑需要具备一定的高宽比，这样在地震灾害发生时，建筑结构受到地震作用力影响可以产生较小的荷载力和层间位移，受到水平作用力时，同样可以抵抗较大的水平荷载力，提升结构稳定性。

3)高层住宅建筑结构具备较强的扭转效应，采用提高结构周边抗侧力构建刚度的措施，尽可能保证质量中心和刚度中心重叠在一点，提升结构抗震性能。需要注意的是，高层住宅建筑由于自身楼层较高，所以不同楼层之间的扭转效应存在一定差异，为了能够有效解决这一问题，就需要合理控制楼层间扭转抗性，具备更强的扭转恢复特性，只有这样，才能在地震灾害发生时，尽可能降低层间位移程度，提升建筑结构抗震性能，维护人员的生命财产安全[3]。

3 提升高层住宅建筑结构抗震性能的优化措施

3.1 选择合理的建筑场地

选择合理的建筑场地，是规避地震灾害作用力影响的有效措施之一，在高层住宅建筑结构抗震优化设计中，应该尽可能选择地势平坦的区域，周围的土层结构具有较高的密实度和强度，足够支撑建筑物结构的荷载力，如果是软土地基，可以选择灌浆法进行处理，提升地基承载力[4]。一般情况下，高层住宅建筑场地边缘应该尽可能规避陡坡、采空区、河岸边缘和液化土区域，主要是由于这些区域内土层的密实度和硬度较低，如果在此类区域上建设工程，将严重影响建筑结构稳定性和抗震性能，一旦出现地震灾害，将不具备抵抗地震作用力的承载力。尤其是一些地陷、滑坡和泥石流等山体事故，同样会对高层住宅建筑结构抗震性能产生影响，威胁到人员的生命财产安全，所以应该尽可能的规避，避免受到地震作用力破坏建筑结构。

3.2 优化高层住宅建筑空间和平面设计

对于高层住宅建筑结构抗震优化设计中，需要严格遵循行管的建筑结构技术规程，在进行实地勘察基础上来确定房屋建筑的高宽比。高层住宅建筑平面设计中，首要一点是保证建筑的抗侧力构建布设规则性，选择钢筋混凝土框架柱作为住宅结构抗震的第一道防线时，应该尽可能的选择轴压较低的钢筋混凝土框架柱，满足建筑结构设计规则，尽可能降低地震灾害对住宅结构抗震性能和稳定性带来的破坏[5]。需要注意的是，在高层住宅建筑结构抗震设计中，应该综合考虑结构的刚度和承载力要求，促使结构受力更加均匀稳定，结合实际情况设计更为合理的建筑方案，切实提升建筑工程的结构抗震性能。此外，还要对高层住宅建筑传力途径进行分析，选择合理方式尽可能降低地震对住宅建筑带来的作用力，提升高层住宅建筑结构抗震性能，维护人员生命财产安全。

3.3 选择合理高层住宅建筑结构类型

由于建筑行业发展较为快速，结构形式较为多样化，所以在设计中应该尽可能选择合理的结构体系，符合实际情况，具备更强的结构承载力和抗变形能力，结构受力分布均匀，以此来满足建筑结构抗震设计要求。建筑结构类型较为多样，其中包括混凝土结构、钢结构、砖混结构等，不同结构抗震性能不同，这就需要根据建筑结构实际情况来选择最为合理的结构，尽可能降低地震灾害带来的破坏力，同时，还要加强内外墙连接的设计，尽可能避免不均匀沉降带来的振动荷载问题，提升建筑结构抗震性能，维护人员的生命财产安全。此外，高层住宅建筑结构抗震设计中，应该尽可能选择多重抗侧力体系，这样在受到地震作用力破坏后，可以借助后续抗震防线的抗侧力构件抵御，尽可能的降低对建筑物的破坏程度，维护人员生命财产安全。

4 结语

在高层住宅建筑设计中，应该提升结构抗震设计，寻求合理措施和抗震技术，尽可能的抵御地震灾害发生时产生的作用力，降低建筑物被破坏程度，提升高层住宅建筑抗震能力，为人们的生命财产安全提供坚实保障，推动建筑行业健康持续发展。

[1] 张凤瑛.高层住宅建筑结构抗震的优化设计[J].城市建设理论研究(电子版),2015,23(31):91-93.

[2] 张伟莉.浅谈高层住宅建筑结构抗震的优化设计[J].建筑工程技术与设计,2016,31(1):210.

[3] 胡冬冬.高层住宅建筑结构抗震的优化设计研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016,13(14):1346.

[4] 盛承财.高层住宅建筑结构抗震结构优化设计探索[J].中国新技术新产品,2015,23(15):120,121.

[5] 夏 铜.分析高层住宅建筑结构抗震结构优化设计[J].建筑工程技术与设计,2015,21(26):433.

Seismicdesignoptimizationofhigh-riseresidentialbuildingstructure

HaoPeng

(ShanxiArchitecturalDesign&ResearchInstitute,Taiyuan030013,China)

This article from the perspective of aseismic design of high-rise buildings to residential structure high-rise residential structure seismic analysis, explore the gist, seek reasonable countermeasures to enhance the seismic design of building, structure design rationality, have stronger seismic performance, reduce the damage when an earthquake occurs, maintaining the safety of people’s life and property, in order to provide the reference value for the aseismic design of high-rise building follow-up, promote China’s high-rise building structure optimization design and development.

high-rise residential buildings, structural design, structural seismic

2017-10-05

郝 鹏(1983- )，男，工程师

1009-6825(2017)35-0028-02

TU973.31

A