1、淺談高層建筑結構抗震設計    摘要：近年來，我國建筑業的發展突飛猛進，各地高樓林立。在高層建筑中，抗震設計是一項不容忽視的關鍵任務，因此，本文主要就高層建筑結構抗震設計進行了分析。    關鍵詞：高層建筑 抗震設計 應用     隨著我國經濟的蓬勃發展，各地的高層建筑紛紛拔地而起，速度驚人。高層建筑結構的抗震設計一直以來就是建筑設計和施工的重點，要使工程建設真正能夠減輕甚至避免地震帶來的危害，把握好抗震設計是關鍵。因此，我們首先要對建筑地震進行必要的理論分析，然后進行抗震設

2、計，從而來探索高層建筑的抗震設計理念和方法，以采取必要的抗震措施。一、高層建筑結構抗震設計的理論和規范我國建筑抗震設計規范（GB50011-2001）對各類建筑結構的抗震計算應采用的方法作了以下規定：1、高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構，可采用底部剪力法等簡化方法。2、除1款外的建筑結構，宜采用振型分解反應譜方法。3、特別不規則的建筑、甲類建筑和限制高度范圍的高層建筑，應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算，可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。我國建筑抗震規范（GB50011-2001）對建筑的抗

3、震設防提出“三水準、兩階段”的要求，“三水準”即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。 當遭遇第一設防烈度地震時，結構處于彈性變形階段，建筑物處于正常使用狀態，一般不受損壞或不需修理仍然可繼續使用。因此，在設計時要求建筑結構滿足多遇地震作用下的承載力極限狀態驗算，建筑的彈性變形不超過規定的彈性變形限值。當遭遇第二設防烈度地震時，結構屈服進入非彈性變形階段，建筑物可能會出現一定程度的破壞，但經一般的修理或不需修理仍可繼續使用。因此，設計時要求結構具有適當的延性能力（變形能力），不發生不可修復的脆性破壞。當遭遇第三設防烈度地震時，結構雖然破壞較重，但結構的非彈性變形尚未使結構倒塌，不會發生危及生命的嚴

4、重破壞，從而保障了人們的安全。因此，在設計時要求建筑具有足夠的變形能力，其彈塑性變形不超過規定的彈塑性變形限值。二、高層建筑結構抗震設計應注意的問題1、應重視建筑結構的規則性結構的平面布置不規則、平面布局的剛度不均都會對抗震效果產生不利影響。因此，在高層建筑結構抗震設計中，不應采用嚴重不規則的設計方案。在高層建筑中抗震設計中，提倡平、立面布置規正、對稱、減少偏心，建筑的質量分布和剛度變化均勻。以往震害經歷表明，此種類型的建筑在地震時比較不容易受到破壞，容易估計出其地震反應，易于采取相應的抗震措施。2、對地基的選擇選擇堅硬的場地土建造高層建筑，可以明顯地減少地震能量輸入，從而減輕地震的破壞程度。

5、高層建筑宜避開對抗震不利的地段，當條件不允許時應采取可靠措施，使建筑在地震時不致由于地基失穩而遭受破壞，或者產生過度下沉、傾斜。 為了保證高層建筑的穩定性，要求基礎要有一定的埋置深度。埋深基礎四周土壤的被動土壓力，能夠抵抗高層建筑承受水平載荷所產生的傾覆和滑移。天然地基基礎埋深為建筑高度的1/15，樁基基礎埋深為建筑高度的1/18。針對地下室分縫處，應有500以上空隙用砂回填夯實；若地下室一面為開口，應保證開口以下至少2米以上覆土。3、抗側力結構和構件應設計成延性結構或構件目前我國采用的傳統抗震結構體系是延性結構體系，即適當地控制結構的剛度，但容許結構構件在地震時進入非彈性狀態，并具有較大的延

6、性，提高結構的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結構物裂而不倒。在施工時應采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動隔震、懸吊隔震等措施，改變結構的動力特性，減輕結構的地震反應。4、多道設防多道設防，就是設有多道抗震防線，避免因部分結構的破壞而導致整個體系喪失抗震能力。一個好的抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接來協同工作。強烈的地震后往往伴隨多次余震，倘若只有一道設防，在首次受到破壞后再遭余震，建筑結構將會因損傷積累而導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，并建立一系列分布的屈服區，主要的耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以提高

7、結構的抗震性能，盡量避免倒塌。三、高層建筑結構抗震設計應用的體系1、框架-剪力墻體系框架-剪力墻體系不僅框架結構布置靈活，使用方便，又有較大的剛度和較好的抗震性能。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架主要承受垂直載荷，剪力墻主要承受水平剪力。框架-剪力墻結構體系中剪力墻高寬比應大等于2，從而使其在地震作用下呈彎剪破壞，且塑性屈服盡量產生在墻體的底部。連梁宜在梁端塑性屈服，且有足夠的變形能力，在墻段充分發揮抗震作用前不失效。按照“強墻弱梁”的原則加強墻肢的承載力，避免墻肢的剪切破壞，提高其抗震能力。2、剪力墻體系剪力墻體系的結構剛度大、空間整體性好。在剪力墻結構體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直載荷和水平力。剪力墻結構體系的剛度和強度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建的高度大于框架或者框架-剪力墻結構體系。四、總結建筑結構抗震設計的好壞是建筑物能否取得良好抗震效果的前提，因此，在進行抗震設計時，要根據理論分析，選擇的結構布置和合理的材料運用，從多個方面慎重考慮，從而使高層建筑結構滿足人們的使用要求，能夠