高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能處理措施分析與設(shè)計(jì)

韓金玲

【摘要】在我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)是非常重要的一方面內(nèi)容。相較于普通房屋建筑，高層建筑具有不同的構(gòu)造，更加容易受到地震等因素的不利影響。針對(duì)這種情況，就需要做好高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作，以便有效增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的剛度和延性，顯著提升高層建筑的整體穩(wěn)定性。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;抗震設(shè)計(jì);處理措施

地震災(zāi)害會(huì)嚴(yán)重威脅到建筑安全與人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，就需要做好結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作，以便有效應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害，避免有建筑倒塌問(wèn)題出現(xiàn)，保證人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。目前來(lái)講，還有諸多的問(wèn)題存在于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，需要采取針對(duì)性的優(yōu)化措施，不斷提升高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)水平。

1、我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的缺陷分析

在諸多因素的綜合作用下，我國(guó)很容易出現(xiàn)地震災(zāi)害。雖然經(jīng)過(guò)不斷創(chuàng)新與發(fā)展，我國(guó)將高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的設(shè)計(jì)方案給構(gòu)建起來(lái)。但相較于國(guó)外抗震技術(shù)，還存在著較大的差距。以美國(guó)為例，抗震規(guī)定十分完善，其規(guī)定：在高烈度地區(qū)應(yīng)采用高延性等級(jí)。我國(guó)僅僅將“三個(gè)水準(zhǔn)”的目標(biāo)提了出來(lái)，即為“小震不壞、中震可修、大震不倒”，無(wú)法有效適用所有的高層建筑結(jié)構(gòu)。依據(jù)一個(gè)目標(biāo)來(lái)要求所有的高層建筑，那么就無(wú)法有效提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平。因此，在未來(lái)發(fā)展中，需要緊密結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際情況，對(duì)抗震性能設(shè)計(jì)方案針對(duì)性選擇，促使高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到保證。

2、現(xiàn)階段建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題分析

2.1 沒(méi)有正確認(rèn)識(shí)抗震設(shè)計(jì)

進(jìn)入新時(shí)期后，建筑行業(yè)發(fā)展迅速。建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，部分人員對(duì)建筑物的實(shí)用性十分重視，在很大程度上忽略了建筑的抗震設(shè)計(jì)。即便認(rèn)識(shí)到抗震設(shè)計(jì)的意義，也沒(méi)有積極采取相應(yīng)的完善措施。因此，為了促使建筑結(jié)構(gòu)的抗震水平得到提升，首先就需要對(duì)建筑設(shè)計(jì)人員的抗震設(shè)計(jì)意識(shí)進(jìn)行強(qiáng)化。

2.2 抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠科學(xué)

雖然部分建筑設(shè)計(jì)人員對(duì)抗震設(shè)計(jì)十分關(guān)注和重視，但在諸多因素的綜合作用，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)際情況和要求不相符合，與建筑設(shè)計(jì)出現(xiàn)了偏離，這樣很容易浪費(fèi)大量資源，同時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的抗震效果。相關(guān)人員需要明確認(rèn)識(shí)到，抗震設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展，主要是為了促使建筑物的整體安全性得到提升。因此，就需要將建筑物結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況、地理位置等一系列因素充分納入考慮范圍，對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案合理制定，促使建筑物抗震性能得到全面提升。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的影響因素

3.1 建筑抗震場(chǎng)地

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，建筑抗震場(chǎng)地會(huì)在較大程度上影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果出現(xiàn)了地震災(zāi)害，將會(huì)有較大的變化出現(xiàn)于地表位置。如果建筑處于土質(zhì)疏松、較軟土層的位置，那么地震災(zāi)害的破壞力就會(huì)顯著增加，影響到建筑的安全性。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)體系

建筑物的安全性也會(huì)受到建筑結(jié)構(gòu)體系的影響，因此，在具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中，就需要充分考慮這些方面的內(nèi)容：第一，對(duì)整體與局部之間的關(guān)系科學(xué)處理，保證建筑結(jié)構(gòu)的余度與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范所符合，這樣即便地震災(zāi)害破壞到了建筑結(jié)構(gòu)的局部，建筑結(jié)構(gòu)整體抗震性能也不會(huì)受到影響。第二，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要均衡處理建筑結(jié)構(gòu)部件的強(qiáng)度和剛度。如果剛度、強(qiáng)度沒(méi)有得到合理分配，那么部分建筑結(jié)構(gòu)部件的剛度就會(huì)與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不相符合，進(jìn)而對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能造成影響。

4、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震設(shè)計(jì)的有效措施

4.1 合理選擇建筑場(chǎng)地

相關(guān)人員在抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐中，首先要合理選擇建筑場(chǎng)地，因?yàn)榻ㄖ锏目拐鹦阅軙?huì)直接受到建筑場(chǎng)地的影響。一旦出現(xiàn)了地震災(zāi)害，地質(zhì)活動(dòng)都會(huì)隨之發(fā)生。因此，高層建筑一般要在平坦開(kāi)闊、地質(zhì)條件良好的場(chǎng)地構(gòu)建，避免構(gòu)建于地質(zhì)活躍地帶。要深入分析建筑地區(qū)的土質(zhì)狀況，不宜建設(shè)在軟弱粘性土、液化土或嚴(yán)重不均勻土層較厚的場(chǎng)地，保證其具有較高的地基承載能力，以便促使建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到全面提升。

4.2 合理進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，會(huì)對(duì)建筑物整體穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。在具體設(shè)計(jì)實(shí)踐中，需要從這些方面著手：第一，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的載重范圍合理設(shè)計(jì)。為了促使建筑物的穩(wěn)定性、安全性得到保證，抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐中，就需要對(duì)建筑贅余度嚴(yán)格控制，避免有變形問(wèn)題出現(xiàn)于建筑構(gòu)件中，促使建筑物的穩(wěn)定性得到保證。第二，要對(duì)建筑平立面設(shè)計(jì)充分重視。相關(guān)工作人員需要對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)深入把關(guān)，盡量避免不規(guī)則的建筑形體，通過(guò)科學(xué)系統(tǒng)的分析數(shù)據(jù)，對(duì)建筑布局平立面有效優(yōu)化。第三，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)材料的強(qiáng)度嚴(yán)格控制。建筑材料的強(qiáng)度也會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。如果建筑材料不具備足夠的強(qiáng)度，那么就容易有突變現(xiàn)象發(fā)生于建筑結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)致建筑物的抗震能力大大降低。

4.3 合理設(shè)置多重抗震防線(xiàn)

抗震防線(xiàn)的布置，能夠促使地震災(zāi)害的危害性得到降低，人們逃生獲救的幾率得到提升。因此，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)實(shí)踐中，就需要結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)置多重抗震防線(xiàn)。首先，將延展性較高的材料運(yùn)用過(guò)來(lái)，增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。其次，選用合理的構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足抗震設(shè)計(jì)要求。實(shí)踐研究表明，通過(guò)多重防線(xiàn)的設(shè)置，可以促使地震的沖擊力得到環(huán)節(jié)，地震災(zāi)害帶來(lái)的破壞和損失也可以得到最大程度的降低。

4.4 科學(xué)合理的布局

通過(guò)科學(xué)布局，對(duì)地震能量進(jìn)行降低，也可以促使地震災(zāi)害帶來(lái)的危害得到有效控制。一般來(lái)講，會(huì)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和定量分析方法運(yùn)用過(guò)來(lái)。為了促使地震災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中建筑物的結(jié)構(gòu)變形能力與破壞要求所適應(yīng)，就可以將設(shè)計(jì)定量的分析方法運(yùn)用過(guò)來(lái)，對(duì)建筑下層的位移延性比有效控制。

4.5 合理選擇抗震設(shè)計(jì)方法

目前，底部剪力法被廣泛運(yùn)用于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，本種方法主要是將地質(zhì)反應(yīng)譜理論運(yùn)用過(guò)來(lái)，以工程結(jié)構(gòu)底部的總地震剪力等同于等效單質(zhì)點(diǎn)的水平地質(zhì)作用力，來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的總地震作用力進(jìn)行確定。如果高層建筑結(jié)構(gòu)具有較為復(fù)雜的體系，那么就需要將振型分解反應(yīng)譜法運(yùn)用過(guò)來(lái)，其依據(jù)振型疊加原理，對(duì)地震總作用力進(jìn)行計(jì)算和獲取。如果建筑結(jié)構(gòu)擁有不規(guī)則的空間，則需要將彈性時(shí)程的分析方法運(yùn)用過(guò)來(lái)。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在地理位置、地震板塊活動(dòng)等因素的綜合作用下，我國(guó)很容易出現(xiàn)地震災(zāi)害，在較大程度上危害到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)建筑設(shè)計(jì)的抗震性能也提出了較高要求。針對(duì)這種情況，相關(guān)人員在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了對(duì)實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性充分重視之外，還需要采取科學(xué)的措施，不斷提升建筑抗震設(shè)計(jì)水平，以便促使建筑物能夠有效應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害帶來(lái)的不利影響，推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的整體發(fā)展。

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