抗震设计在高层建筑结构设计中的应用

张帆

摘 要：随着城市规划与建设的步伐加快，建筑业的发展得到了稳步的提升，不仅大量的建筑工程出现在了人们的生活中，建筑结构设计理念也发生了不小的变化。近年来，很多高层建筑工程提高了对结构设计的重视与研究，尤其在建筑结构的抗震设计方面，更是投入了较大的精力与时间，并对相应的结构设计要点以及注意事项等进行了进一步的研究，以此来提高高层建筑结构抗震水平。本篇文章就抗震设计在高层建筑结构设计中的应用进行简单的论述，并提出些许观点，希望能对相关人士的研究有所帮助。

关键词：抗震；设计；高层建筑

结构设计工作是建筑工程中重要的内容，与建筑整体的稳定与后期使用效果有着密不可分的联系。在近几年的发展中，越来越多的高层建筑工程逐渐提高了对结构抗震设计的重视。一方面是由于落后的结构抗震设计方案已经不能满足现代社会下高层建筑施工的需要，如果不能对其进行更新升级，那么就会在降低建筑安全性的同时，阻碍建筑领域的发展。另一方面是由于建筑结构抗震设计中，会受到某些因素的影响而出现问题，需要建筑工程能够对问题进行合理的控制与解决。

1 抗震设计原则概述

首先，简单性结构的简单性是指结构在地震的作用下具有直接、明确的传力的途径。在建筑抗震设计规范中做出强制性条文要求，"结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径。"只有结构简单，才能对结构的计算模型、内力和位移进行分析，避免薄弱部位的出现，因此对结构的抗震性的估计也相对可靠。

其次，规则性与均匀性建筑以及抗侧力结构在平面的布置上应该规则和对称，并应该具备良好的整体性；建筑物的立面与竖向的剖面布置应规则，结构侧向刚度的变化应均匀，竖向抗侧力结构的材料强度及截面大小应自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的承载力以及侧向刚度的突变。平面布置的均匀规则，使建筑分布质量产生的地震惯性力以比较短且直接的途径进行传递，并使结构刚度分布与质量分布相互协调，限制刚度和质量之间的偏心。

最后，整体性楼盖对于高层建筑结构的整体性起到重要作用，它相当于水平隔板，不仅聚集、传递惯性力到各竖向抗侧力的子结构，而且要求这些子结构能够承受地震作用，特别是当竖向抗侧力子结构的布置复杂或者不均匀或者抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构的协同工作。

2 高层建筑结构抗震设计的应用要点

高层建筑结构抗震设计的要点及注意事项有很多，需要相关设计团队能够对其进行全面的了解与掌握。如果在实际施工中出现细节问题，那么就会对建筑结构后期的抗震效果造成影响。所以，对抗震设计细节内容进行深入的研究，能够有效的提高建筑抗震水平。

2.1 注重结构的布置与选型

要想让抗震设计在高层建筑结构施工中发挥出真正的价值，那么施工团队就要在结构设计之前，对高层建筑结构进行合理的布置与选型。在选型方面，相关设计团队除了要对高层建筑的施工场地、房屋高度以及基础设施等进行进一步的明确，同时还要对结构抗震设计中涉及到的材料以及施工技术等进行全面的了解与掌握。这样才能为后续结构抗震设计工作的开展奠定坚实的基础，以此来提高建筑抗震水平。

在布置方面，相关设计团队需要遵循相应的布置要求，保证平面布置的对称性以及均匀性。对于纯框架结构的高层建筑，抗震设计团队还需要注重框架柱与楼梯踏步斜梁之间的关系，保证两者之间能够紧密连接，以免地震发生时造成更严重的破坏。

2.2 注重非结构部件的处理

高层建筑结构抗震设计中，还会涉及到大量的非结构部件，对非结构部件进行妥善的处理，能够在很大程度上提高建筑结构抗震水平，需要设计团队能够对非结构部件的处理原则与要点进行了解与掌握。

首先，高层建筑结构中由很多非结构部件组合而成，主要构件包括楼梯踏步板、内隔墙以及填充墙等，当地震发生的时候，这些构件都会随着发生变化，对高层建筑结构的承载力以及建筑的稳定程度造成影响。所以需要设计团队能够根据实际施工情况，对这些构件进行合理的规划与安排。其次，高层结构抗震设计团队对非结构部件进行妥善的处理，还能在一定程度上降低地震发生时局部震害产生的影响，还能间接的提高建筑结构传力路线稳定的作用。最后，通过科学合理的方式处理建筑结构抗震设计中的非结构部件，能够提高建筑整体的可靠度，降低地震灾害对建筑主体的破坏，保障了人们的生命安全。

2.3 注重建平面和立面的布局

建筑平面和立面设计的规整性在建筑结构设计中是最基础的设计内容，也是非常关键的设计内容。建筑平面和立面在进行抗震设计时，一定要保证其规则性以及简洁性的，要让其刚度中心与的结构质量中心相互重合。有些建筑结构平面设计的不够规范，其房屋质量中心很难和刚度中心重合上的，要是有地震发生，其结构会受到影响而有扭转现象发生，这会让地震对建筑结构的破坏强度有所增加。所以在设计建筑立面的时候，尽量不要有那种突然变化的阶梯型立面，让房屋重心尽可能地降低，而且其立面结构的凸出高度最好不要高于建筑太多，这样能降低地震发生时对建筑结构产生的鞭梢效应。

如果建筑高度越高的话，它就会受到更多的地震破坏，所以在进行建筑抗震设计的时候，多层砌体房屋总层数最好不要超过规定的限值，而且总高度最好也在规定限值内。建筑平面和立面在设计的时候，一定会有不规则设计方案出现，这时候要尽可能选取合适的位置对防震缝进行设置，把不规则和体型比较复杂的建筑平面拆分成多个小的独立单元进行设计。在这其中还要将建筑造型以及建筑的功能等因素都考虑在其中，以保证建筑平面的布置足够简洁，这样也能让建筑结构抗震性能有所提高。

2.4 注重结构的整体性设计

为了有效的保证建筑结构的安全性，建筑结构的稳定性需要有保证，只有这样，在发生自然灾害的时候，建筑结构中的各个部件的作用才能发挥较大的作用，不同的结构部件之间也能够协同工作，在发生地震灾害时，高层建筑结构的整体性作用才能够得到有效的发挥，这样一来，高层建筑结构的抗震能力才能得到充分的发挥。建筑结构的空间稳定性和结构整天的刚度对建筑结构的抗震能力具有密切的联系。

3 结束语

如今，很多高层建筑工程在进行结构设计的过程中，都能提高对抗震设计的重视与规划。对于建筑结构抗震设计中存在的问题和不足之处，工程团队也能根据实际情况，对问题产生的原因进行深入的分析，并制定出科学的优化方案，降低不利因素对高层建筑抗震设计效果的影响。为了进一步提高高层建筑结构抗震設计的效果和价值，一些建筑工程还会将独特的结构设计理念、方案以及技术等应用到实际的施工中，同时还能对部分传统的结构设计模式进行更新与完善，从而为建筑结构抗震水平的提升提供有利条件，为建筑稳定性与安全性奠定坚实的基础。

参考文献

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