超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究

【摘要】随着当前科学技术的不断发展，其实际应用范围也在逐渐扩大，在建筑行业借助新的科学技术开展超限高层建筑已经成为可能。为了避免受到自然灾害的影响，在超限高层建筑中加强抗震设计逐渐成为人们关注的焦点。基于此，文章从超限高层建筑抗震设计目标开始谈起，分别对其实际设计要点、方法以及未来的发展方向等进行了详细说明，希望可以进一步推进超限高层建筑抗震设计的发展。

【关键词】超限高层；建筑结构；抗震设计

随着科学技术的不断发展，城市中建筑也逐渐呈现多样的趋势，但是一旦城市突发相应的自然灾害，就很可能造成建筑的倒塌，进而产生大面积的人员伤亡。因此，加强实际建筑抗震设计就显得尤为重要，同时还要对建筑抗震设计进行深入研究，特别是针对超限高层建筑来说。

1、超限高层建筑抗震设计目标

1.1三个水准

三个水准主要是指：一，小震不坏，即当发生多遇地震（小震）时，建筑房屋的各环节不会受到一定的裂缝，也没有出现相应的损害，不需要进行一定的修复处理，房屋可以继续进行使用；中震可修，即在发生设防烈度地震（中震）后，房屋会受到一定的损坏，但是在经过维修后，依然可以继续进行使用；大震不倒，即在预估的罕遇地震（大震）情况下，建筑结构会受到损坏，但不会倒塌并引发人员伤亡。

1.2不同阶段设计方法

1.将实际抗震等级划分为小震阶段的性能计算，对实际范围以及数据进行设计，与此同时还可以对房屋荷载与地震效应等进行考虑，并结合建筑物的实际特征和承载性能做出合适的调整，最终确定建筑物的尺寸与横截面积，此外，还要注意在小震阶段建筑物的弹性位移，从而确保小震阶段建筑物可以承受的强大冲力，最终保证建筑物的稳定安全。

2.将以阶段获得计算结果作为实际参数，对相应的建筑结构进行选择，同时采取有效的抗震措施，算出建筑物在变形前所能承受 的最大限度力，然后在材料选择和结构设计中尽可能的提高建筑的承受能力，确保中震阶段，建筑物仍具备一定的抗性。

2、超限高层建筑抗震设计要点

2.1建筑结构规则

在实际建筑设计阶段，抗震设计应该先考虑建筑结构，因为实际结构设计的优劣将直接影响建筑物的稳定性与抗震性。建筑物底端要稳，结构支撑要不断增强，确保上端承受的外力要轻，以便进一步减缓对地面的压力，设计出的建筑物结构要有规律，不仅确保实际建筑功能，还要满足建筑实际扭转。通常的建筑设计中，建筑整体外观要简单利落，布局要合理均匀，刚性设计要不断增强，地基要稳，如此才能尽可能的抵挡实际地震，尽可能的避免建筑物的结构受损，有效确保实际人身安全。

2.2掌控层间位移

在开展超限高层建筑抗震设计阶段，不紧要合理规划实际建筑平面，还要充分考虑建筑位移、高宽比例、结构材料、体系、荷载等相关问题。在这些当中最为重要的是对钢筋混凝土的结构位移的控制，由于建筑会受到较大风力与地震的影响而发生一定位移，因此在实际建筑设计阶段不仅要确保实际建筑刚度，还要注意避免其超过额定承载力。

3、超限高层建筑抗震设计方法

3.1强化基础设计

超限高层建筑具有很大的危险性，尤其是在较高的部分，因此在实际防风设计和抗震设计阶段，一定要严谨，为了进一步确保实际建筑质量，还要不断强化基础建筑设计。建筑设计师要结合实际建筑高度按层进行设计，确保每一层的建筑承载力，同时做到在同一高度中地基、材料、结构以及受力分配等也要大致相同，这样才能进一步提高建筑物的抗震性。

3.2减少地震作用力

在实际抗震设计阶段，要学会与位移抗震设计进行结合，经过相应的分析制定出科学合理的减震设计方案，确保超限高层建筑结构形变符合地震形变的相关要求。建筑人员不仅要对建筑实际承载力进行计算，还要对大震到来时建筑物的位移和角度进行控制，掌握实际构建需求和相应的形变数值。

3.3控制建筑刚度

在结构计算当中，超限高层建筑刚度经常呈现周期性的变化，从而也会对相应的主体结构唯一变化带来影响。因此，工程人员在实际建筑结构设计阶段，可通过对实际参数的调整，达到最终的建筑物结构刚度目的。

4、超限高层建筑抗震设计发展方向

（1）随着经济全球化的不断发挥在哪，世界格局逐渐呈现多元的趋势，对于超限高层建筑设计也是如此，随着建筑设计理念、施工技术、设计形式、施工材料等的不断多元化，世界范围的建筑也逐渐呈现多元化的趋势，超限高层建筑设计突破传统结构模式，在确保实际建筑结构稳定的条件下，很多新的建筑形式也逐渐涌现，其发展方向也在不断朝着新的方向拓展。

（2）现阶段参照的超限高层建筑结构设计方法仍有待进一步提升，随着当前科学技术的不断进步，建筑物设计方法也在逐渐更新，因此也是的实际建筑结构越来越复杂化，针对抗震性的相关设计要求也在逐渐提高，在未来怎样改变这一现状将成为行业发展的主要任务。

（3）现阶段的超限高层建筑抗震设计性能理念来源于多层建筑，虽经过一定的细化改造，但是实际界定起来还是比较困难，不同的新建筑都会带来新的问题，由于结构中很可能存在一定的不规则现象，因此是否继续使用位移作为主要评定标准还有待进一步商讨。对于性能抗震设计，还存在一个比较严重的问题就是对建筑物的寿命损耗分析，这其中包含了很多不明确的因素，超限高层建筑在寿命评估、损伤分析、整体造价以及维修期间的费用估计等，都需要研究人员去进一步分析研究。

结语：

综上所述，随着超限高层建筑的逐渐普及，其不仅有效帮助城市缓解了实际住房问题，还进一步节约了土地资源，促进建筑企业的健康积极发展。但是需要引起注意的是，超级高层建筑很容易受到地震的影响，因此在实际建筑设计阶段，要充分考虑建筑结构的抗震性，同时采取有效的设计手段，不断提升超级高层建筑结构的抗震性。

参考文献：

[1]陈旭元.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].山西建筑，2017，43（33）：45-46.

[2]张毅鹏.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].四川建材，2017，43（11）：91-92.

[3]張建新，李辉，孙柏涛.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].世界地震工程，2016，32（01）：94-97.

[4]唐先胜.超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究[J].四川水泥，2015（08）：109.

作者简介：

梁洁，广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司。