1、關于提高高層建筑的抗震性能的設計的探討摘要：本文探討了提高高層建筑抗震性能設計的要點，首先介紹了場地的選擇原則和方法，接著具體介紹了從提高建筑結構的規則性、增強建筑物的剛度及整體性、保證結構的延性能力等三個方面的設計來提高高層建筑結構的抗震性能。關鍵詞：高層建筑；抗震性能；剛度；延性 一.引言我國是一個地震多發的國家，地震對人民的生命財產安全構成嚴重威脅。地震造成嚴重損害原因有三種：一是地震引起建筑地基的震陷、砂土液化，從而使地基失效；二是地震引起整個地面嚴重變形而使建筑物重心轉移而倒塌；三是結構物由于地面運動劇烈震動，因變形過大、連接接頭的破壞、結構強度不足造成構件失穩甚至整體傾覆。因此，建

2、筑結構設計人員必須分析研究建筑抗震問題，從多方面提高高層建筑結構的抗震性能，防止和減少地震給建筑造成的危害。二.選擇有利的抗震場地建筑場地的工程地質條件對建筑物的抗震性能起到很關鍵的影響作用，因此，要提高高層建筑結構的抗震性能，首先要選好建筑場地，盡量避開對抗震不利的場地進行建設，以減輕地震災害。選擇建筑場地應遵循以下幾點原則。1.應選擇對建筑抗震有利的地段，如寬闊平坦而又堅實均勻的場地。堅實的砂土層，中等風化的基巖和不含水的粘土層都屬于良好的場地；盡量避開軟弱土、液化土，高聳孤立的山丘、非巖質陡坡、河岸和邊坡邊緣等狀態明顯不均勻地段。2.當無法避開上述的不利地段時,應根據抗震設防類別、地基液

3、化等級來采取適當的加強措施，可加強地基和上部結構整體性和剛度，采取措施部分消除或全部消除地基液化造成的沉陷。3.當地基內存在軟弱粘性土層、嚴重不均勻土層和新近填土時，應估計地震時造成的地基不均勻沉降或其他不利影響，并采取對樁基、地基的加固措施以及加強基礎和上部結構的處理，對于地震時可能導致滑移、崩塌、地陷或地裂的場地，應采取相應的地基穩定措施，并且此類地段不宜建造甲、乙、丙類建筑。三.從結構設計方面加強建筑物的抗震性能做好場地選擇工作之后，在建筑結構的設計方面提高整體抗震性能，具體可以從設計方面提高結構的整體性、規則性、延展性以及整體剛度。下面具體從設計方面介紹幾種提高建筑結構抗震性能的方法和

4、途徑。1.盡量提高建筑結構的規則性汶川地震經歷表明，簡單、規則、對稱的建筑在地震時不易被破壞，其抗震能力較強；反之，如果房屋平面上凸出凹進，體形不規則，則在地震時容易產生震害。并且結構規則的建筑容易準確計算其地震反應，其確定地震作用的傳遞途徑，并進行細部處理或采取其他抗震構造措施。因此，使建筑平立面布置簡單、規則、對稱、合理已成為抗震設計的基本原則之一，還應保證結構質量和剛度變化均勻，避免出現樓層錯層。（1）建筑形狀力求簡單規則。即盡量不讓平立面出現凸角的結構，若凸角難以避免，應滿足建筑平面突出部分的長度不大于該方向總長度的30%，且不大于建筑的總寬度。除了局部突出的樓、電梯間之外，房屋立面局

5、部收進尺寸不大于總尺寸的25%。不宜使房屋平面的總長度過長，并且結構平面的長寬比也不宜過大。（2）建筑結構盡量對稱均勻。結構對稱均勻是抗震設計十分重要的原則，不對稱結構會在地震作用下產生較強的扭轉作用。若周邊構件的強度和剛度不對稱，則應在布置時從總體上減小剛度偏心，并在計算時充分估計構件的內力和變形及薄弱側的位移。2.增強建筑物的剛度及整體性建筑物是由縱、橫向承重構件和樓蓋組成的結構體系，它必須具有足夠大的整體剛度和整體穩定性。增大結構構件的剛度，可以推遲地震時構件屈服，降低對構件延性的要求。還應注意抗側力構件的布置以及結構質量的分布。剛性樓蓋能保證各個抗側力的構件按各自側移剛度合理分配地震作

6、用。3.保證結構的延性能力。要使建筑物在遭受大地震時具有較強的抗震能力，可通過使部分結構構件破壞來延性耗散地震能量，從而減少整體承受的地震能量。例如可以通過合理調整構件之間承載力的相對大小，實現有效的屈服機制。結構延性能抵抗地震作用下的非彈性變形，其對于結構抗震性能的作用絲毫不亞于結構的強度。為使結構在地震中表現出必要的延性，就應盡量使塑性變形更多地集中在具有一定延性能力的構件上。可采取以下方法提高結構的延性：（1）選擇一個可接受的塑性變形機構，即通常所說的“強柱弱梁”。它是通過人為作用使柱的抗彎能力比梁強，使得在地震作用下，鋼筋混凝土框架的梁端塑性鉸出現較早，而柱端塑性鉸出現較晚，在達到最大

7、非線性位移時，前者塑性轉動較大，而后者塑性轉動較小或根本不出現塑性鉸。這樣就能保證框架具有較大的塑性耗能能力。（2）為避免在強烈地震作用下，結構在其延性未發揮出來之前就遭到剪切破壞，應人為增大各類構件的抗剪切能力,即我們通常所說的強剪弱彎，即增大梁端、柱端以及節點處的組合剪力值，來避免構件發生剪切破壞。可直接將一跨梁兩端截面的組合彎矩值乘以增大系數，再從平衡關系中求得梁端剪力。（3）通過相應的抗震構造措施，保證可能出現塑性鉸的部位具有足夠的塑性轉動能力和塑性耗能能力。我國的抗震措施中采用 “梁柱塑性鉸機構”耗能機構模式。增加箍筋能提高構件在發生剪切破壞時所達的延性。四. 結束語總之，為盡可能地減輕地震給人類帶來的災難和損失，我們工程技術設計人員應對建筑結構進行充分研究和合理設計，做好場地選擇、平立面布置、結構體系等各方面的設計