摘要：我國(guó)處于地震帶之上，我國(guó)是一個(gè)多地震國(guó)家。由于地震帶的分布對(duì)于建筑的質(zhì)量安全影響是非常大的，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)之前必須從科學(xué)的角度全面考慮，以免造成較大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。本文主要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu);抗震;設(shè)計(jì)

隨著高層建筑的快速發(fā)展，我國(guó)高層建筑越來(lái)越多，高層建筑的體型比較復(fù)雜，因此，賭氣抗震設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。我國(guó)是一個(gè)處于多地震帶的國(guó)家，隨著汶川地震的發(fā)生，建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)也越來(lái)越受人們重視。

1建筑抗震的相關(guān)理論

建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范就是采用文件的形式將其具體要求規(guī)范出來(lái)，并且此文件具有法律效力。建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范雖然也受抗震有關(guān)科學(xué)理論的引導(dǎo)，能夠滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，但是它更與工程實(shí)踐為基礎(chǔ)，將安全性放在首位�？拐鹪O(shè)計(jì)相關(guān)理論主要包括擬靜力理論、反應(yīng)譜理論、動(dòng)力理論。(1)擬靜力理論已經(jīng)發(fā)展了很長(zhǎng)時(shí)間，其在抗震設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用。此理論假設(shè)在結(jié)構(gòu)的質(zhì)量中心上作用地震力水平，并且假定結(jié)構(gòu)為剛性。(2)反應(yīng)譜理論。此理論以結(jié)構(gòu)動(dòng)力反應(yīng)特性的研究為基礎(chǔ)，進(jìn)一步了解強(qiáng)地震動(dòng)加速度觀測(cè)記錄的增多和地震地面運(yùn)動(dòng)特性。(3)動(dòng)力理論。在地震作用下，能夠充分了解各類結(jié)構(gòu)線性與非線性反應(yīng)過程，各種受損結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)記錄隨著強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)站的不斷增多而增多。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)

2.1選擇場(chǎng)地地基

選擇場(chǎng)地地基首先要根據(jù)實(shí)際工程需要，并且還要考慮地震活動(dòng)情況。分析天然地基時(shí)的抗震承載力要根據(jù)不同的場(chǎng)地來(lái)進(jìn)行，另外，分析地震所造成的危害度也要根據(jù)不同場(chǎng)地來(lái)進(jìn)行。如果有必要，可采用規(guī)范的地基來(lái)進(jìn)行處理。對(duì)避讓距離的確定可根據(jù)地震強(qiáng)度、斷裂的地質(zhì)歷史、場(chǎng)地土的厚度來(lái)進(jìn)行，進(jìn)而有利于對(duì)場(chǎng)地范圍內(nèi)的地震斷裂的確定。必須確保避開對(duì)建筑不利的地段來(lái)進(jìn)行場(chǎng)地地基的選擇，如果如法避開，可以利用合適的抗震措施來(lái)進(jìn)行。

2.2合理匹配建筑結(jié)構(gòu)剛度、承載力和延性設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)的抗力較高時(shí)能夠在一定程度上降低總體延性的要求。因此，要綜合考慮整個(gè)結(jié)構(gòu)的承載力和構(gòu)造等因素來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震能力進(jìn)行衡量。當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，建筑物將會(huì)受到地震作用，其大小與動(dòng)力特性有著很大的關(guān)系。但是，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度的提高一般都需要提高工程造價(jià)，因此，使結(jié)構(gòu)中的所有構(gòu)件都具有較高的延性是提高建筑物的抗震性能最理想的措施，雖然這個(gè)理想措施很難在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)。工程實(shí)踐比較經(jīng)濟(jì)可行的方法就是有選擇的提高結(jié)構(gòu)中的重要構(gòu)件以及關(guān)鍵桿件的延性。因此，合理匹配建筑結(jié)構(gòu)剛度、承載力和延性設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中是非常重要的。

2.3建筑結(jié)構(gòu)隔震與消震設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提高結(jié)構(gòu)的整體抗震性能，隔震及消能減震等抗震技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計(jì)使用功能有特殊要求的建筑，耗能元件及其體系可錯(cuò)開地震動(dòng)卓越周期，從而防止共振破壞，減輕地震振動(dòng)效應(yīng)以及風(fēng)振。隔震即隔離地震，即在建筑物基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置一層隔震層，使房屋與基礎(chǔ)隔離開來(lái)，隔離地面運(yùn)動(dòng)能量向建筑物的傳遞，以減小房屋結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)地震時(shí)建筑物只發(fā)生較輕微運(yùn)動(dòng)和變形，從而保證建筑物的安全。消能減震則是通過在建筑物中設(shè)置消能部件，使地震輸入到建筑物的能量一部分被消能部件所消耗，一部分由結(jié)構(gòu)的動(dòng)能和變形能承擔(dān)，以此達(dá)到減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的目的。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)各種建筑物和構(gòu)筑物的抗震減震要求越來(lái)越高，使“延性結(jié)構(gòu)體系”的應(yīng)用日益局限，傳統(tǒng)的抗震結(jié)構(gòu)體系和理論越來(lái)越難以滿足要求。而由于隔震消能和各種減震控制體系具有傳統(tǒng)抗震體系所難以比擬的優(yōu)越性，在未來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)中將得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。阻尼器在隔震與消震設(shè)計(jì)技術(shù)中應(yīng)用而生，阻尼器的性態(tài)應(yīng)通過在最大地震和最大風(fēng)荷載下的足尺試驗(yàn)得到驗(yàn)證;同時(shí)提高結(jié)構(gòu)阻尼，采用高延性構(gòu)件，能夠提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，減輕地震作用。

2.4選擇抗震結(jié)構(gòu)體系

一般情況下，應(yīng)優(yōu)先選擇不負(fù)擔(dān)重力荷載的豎向支撐或填充墻，或選用軸壓比不太大、延性較好的抗震墻等構(gòu)件，作為第一道抗震防線的抗側(cè)力構(gòu)件。框架—抗震墻結(jié)構(gòu)體系中的抗震墻、處于第一道防線，當(dāng)抗震墻在一定強(qiáng)度的地震作用下遭受可允許的損壞，剛度降低而部分退出工作并吸收相當(dāng)?shù)牡卣鹉芰亢�，框架部分起到第二道防線的作用。這種體系的設(shè)計(jì)既考慮到抗震墻承受大部分的地震力。對(duì)于強(qiáng)栓弱梁型的延性框架。應(yīng)具備必要的強(qiáng)度，良好的變形能力和耗能能力。如果抗震結(jié)構(gòu)體系有較高的抗側(cè)力強(qiáng)度，但缺乏足夠的延性，則這樣的結(jié)構(gòu)在地震時(shí)很容易破壞(如元筋砌體);但如結(jié)構(gòu)有較大的延性、而抗側(cè)力強(qiáng)度不高，在不大的地震作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形(如純框架結(jié)構(gòu))，如果砌體結(jié)構(gòu)加上屆邊約束構(gòu)件，使其只有較好的變形能力。如果框架中設(shè)琶抗震墻，使其抗例力強(qiáng)度增加，則上述兩種結(jié)構(gòu)的抗震潛力都增大了。宜具有合理的剛度和強(qiáng)度分布，避免因局部削弱或突變形成薄弱部位。產(chǎn)生過大的應(yīng)力或塑性變形集中，對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。結(jié)構(gòu)在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備、構(gòu)件的實(shí)際強(qiáng)度分布是判斷薄弱層(部位)的基礎(chǔ)。

3.結(jié)語(yǔ)

建筑工程具有很多環(huán)節(jié)，而設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)是整個(gè)工程最為關(guān)鍵的這個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)抗震而言，其設(shè)計(jì)也是非常重要的。本文結(jié)合工作實(shí)踐，從抗震設(shè)計(jì)理論出發(fā)，進(jìn)而給抗震設(shè)計(jì)提出實(shí)踐措施。我國(guó)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的研究有很多，這些研究中都一致認(rèn)為建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的重要技術(shù)政策就是經(jīng)濟(jì)與安全的關(guān)系。因此，抗震設(shè)計(jì)要抓好經(jīng)濟(jì)與安全的關(guān)系。

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