高层建筑结构设计中抗震问题研究.docx

高层建筑结构设计中抗震问题研究近几年我国经历的几场地震中，特别是汶川地震后，被破坏的建筑普遍存在这一定的质量问题，这是导致建筑受损严重的最主要因素。高层建筑的抗震设计中包含防线建设，为了达到提升抗震能力的目的，可以增多抗震防线的建设。摘要：随着国民经济的快速发展，我国高层建筑的数量呈几何式的增长，高层建筑已经成为城市中最主要的建筑形式，然而限于以前我国经济条件所限，我国的抗震标准偏低，高层建筑的抗震性能不佳，相关行业规范急需调整，我国高层建筑设计过程中存在一系列问题，针对高层建筑抗震设计中的相关问题，应该当采取积极的应对措施，切实提高高层建筑的抗震性能。关键词：高层建筑;结构设计;抗震问题一、高层建筑抗震设计的原则高层建筑抗震设计主要遵循以下四点：应选择有利抗震的场地和地基进行建设：高层建筑的建设范围应尽量避开地震带，如果实在无法避免应采取必要的抗震措施。在危险地段上是不能进行高程建筑的建设工作。在设计前需要计算好建筑结构的自震周期，并与场地的周期错开，以防止地震发生时，出现共振现象导致建筑破坏。建立良好的抗震结构：良好的结构类型是在保证高层建筑的抗震性的同时，具备良好的经济性。结构中应设计对到抗震防线，以防止部分构件或结构损坏而导致整个建筑的抗震体系被破坏。在青海地震中，玉树县结古镇的建筑结构以土木结构为主，该结构并不具备良好的抗震性能，且并没有采取足够的抗震措施，导致该地区90%的房屋发生坍塌。尽量设计多道抗震防线：地震一般不会只发生一次，在第一次地震后，一定会发生多次余震及第二次地震。如果高层建筑只有一道抗震防线，在第一次地震后备破坏，将无力面对之后的第二次地震或多次余震。青海地震一共发生了两次地震及多次余震。许多在第一次没有震塌的建筑都毁于了第二次或之后的余震中。设计利于抗震的建筑平面：在进行建筑的平面设计时，应尽可能地保证建筑结构的刚度和质量的均匀分配。建筑结构与平面设计应采用对称的方式，才能在地震中有效地变扭转效应。青海地震主要发生在玉树县结古镇，当地的房屋建筑大多数是由居民自主建设的，因为缺乏足够的建筑专业知识，所以没有考虑到建筑平面设计的抗震需求也是非常常见的。二、高层建筑结构设计中抗震问题1.高度问题根据我国现行的高层建筑技术结构规范，以钢筋混凝土为基本结构的高层建筑都有一定的合理高度。这个合适高度与当前经济发展水平、建筑技术发展水平以及建筑施工水准直接吻合，具有极高的安全性和稳定性，然而实际的高层建筑建设中可能出现高度超限的客观情况，导致其抗震能力大打折扣，危害公众安全。在高层建筑建设实施中应该以严谨审慎的态度结合工程实践的相关经验科学合理处理，确保高层建筑符合适宜高度。2.建筑结构材质问题由于地震带来的严重危害，人们越来越偏重于抗震性能好的高层建筑结构形式以及建筑材料，尤其在地震多发地带这个趋势更加明显。我国高度达到150m的建筑物广泛采用的建筑结构体系有框一筒、筒一中筒和框架一支撑三种。我国高层建筑基本以钢筋混凝土的建筑结构为主，其主要结构是钢筋混凝土核心筒，变形控制基准是钢筋混凝土结构的位移限制。但是，考虑到钢筋混凝土的弯曲变形有较大的侧移，只是依赖刚度本身就比较小的钢框架的协调配合来减弱侧移，无疑无法收到理想的抗震效果，同时还加大了钢结构负担。3.抗震设防烈度低在当今中国经济水平得到长足发展的时代背景下，我国现行的建筑结构设计规范已经远远落后于现实的`要求，已经很难适应当下的国情，建筑结构设计规范应该在某种程度上进行调整，以适应当前对抗震安全性的新要求。以前受制于财力不足的限制，我国建筑结构设计标准低，抗震设防烈度低，建筑结构在抗震中的经济损失很大，因此基于地区设防烈度的级别制定相应的弹性设计标准得到了众多业界人士的支持。三、增强高层建筑结构抗震性能的具体策略1.高层建筑结构弹塑性在发生地震时，高层建筑物，会在地震力影响下，出现不同程度的形变。此时，建筑中的抗震组织，会发挥塑形保持的作用。对此，针对于高层建筑，必须要注重其建筑的抗震能力，以及建筑弹塑性变形能力的分析研究。因此，在高层建筑工程抗震设计中，对于建筑的弹塑性分析计算是非常关键的一个点。在分析高层建筑结构的弹塑性时，分析的方法主要体现在以下两点：即弹塑性动力以及弹塑性静力分析法。弹塑性动力分析方法，以结构统计模型为前提。这种方式的应用，虽然理论上分析较为简单，但是实际的操作，对于技术人员的专业水平要求较高，对此加强设计人员的综合素质培养，是非常有必要的。从而更好地降低地震破坏的后果，同时在对其进行分析时，地震波会产生很大的影响。最后的结果往往会有很多个，这时就要对结果进行仔细地研究，更好地保证其研究的结果。弹塑性静力分析法，采取的是结构统计模型，在使用过程中，需要结合空间协同平面结构模型、三维空间模型，照比第一种方法，分析结果受到地震波的影