论高层建筑抗震设计

1、.论高层建筑抗震设计【摘要】：这篇文章首先说明了为什么要进展高层建筑的抗震设计，然后就针对我国当前高层建筑在抗震设计方面的问题进展了探讨，并讲述了一些解决我国当当前高层建筑抗震设计的方法及措施。【关键词】：高层建筑；高层抗震设计问题；方法策略0引言随着我国现代城市建立的日渐开展，人们也越来越朝着城市开展，随着城市人口数量不断加剧，普通建筑也越来越满足不了现代城市开展的需求，出于节约土地资源的原那么，为了更进一步为人类提供较大的建筑空间，楼层也越建越高，高层建筑甚至超高层建筑由此而生。但也因此出现了不少担忧，大多数人居于以前的传统观念，并不认为高层建筑的平安系数可以保障，尤其是在处于地震断裂带即

2、地震高发期的城市，人们对此更为担忧，因此就为高层建筑提出了更高的要求和巨大的挑战。所以稳定性和抗震设计对于高层建筑是至关重要的。1高层建筑抗震设计的必要性高层建筑抗震的设计首先为了贯彻执行国家公布的有关建筑工程的法律法规，在建筑中主要实行以预防为主的策略，让我们的建筑物经过抗震设防后，可以有效地减轻建筑物在地震作用下破坏，从而可以到达“小震不坏、中震可修、大震不倒的设防目标。其次高层建筑抗震设计还可以防止造成人员伤亡、减少经济损失以及降低社会影响。一般来说，高层建筑一旦设防不佳，那么其影响力不像普通建筑物那样低，其一旦倒塌，那么对于人口密集的城市的说可以说是致命的，一个好的高层建筑对城市的开展

3、提升还是很大的，其保证了城市的正常开展。所以高层建筑的抗震设计是十分有必要的。2高层建筑抗震设计中存在的问题2.1工程建筑抗震材料选择问题首先我国大局部地区是处在地震断裂带上，属于地震灾害频发的国家。我国虽然在高层建筑中对抗震材料的选择的规定有明确的规定，然而即使这样，我国高层建筑的材料的质量与其他兴旺国家所选用的高层建筑抗震材料相比还是远远不够，要求仍然达不到外国的标准。不仅如此,然而在我国的地震常发的地区,当地选取的建筑材料及构造体系大多是不合理的。比方：在国内，150 m以下的高层建筑采用的构造体系与国外一样，主要是筒中筒体系、框架-支撑体系、框-筒体系。其体系虽然一样，但是由于材料问题

4、，在国外仍然是这三种体系，但是他们的对这三种体系的材料选择那么是钢构造甚至还的有可能为轻钢构造，而同样的体系放在我们国内就变成了钢筋加混凝土或者是混合阵容体系。而恰恰相反的是，我国对钢筋混凝土构造的掌握还不是很完善，就把这个应用到高层建筑构造中了，但是我国对于高层建筑的研究起步较晚，对此方面的经历又缺乏，所以在材料选择的研究还是要重视1。不单单如此，在我国有些地震多发城市，这个地区相应的国标和地标都明确规定了一些内容，但是地方建立人员却往往不配合，往往出现偷工减料甚至偷梁换柱的情况，导致高层建筑构造稳定性差和高层建筑的防震、抗震能力大大减弱，给高层建筑抗震带来了巨大的隐患。2.2缺少相应的高层

5、建筑抗震设计人才在其他国家，尤其是在西方或欧美等兴旺国家普遍重视高层建筑设计问题。国外的高校和研究机构中有众多的抗震设计专业人才，这为提高他们自己的国家高层建筑抗震能力提供了重要的人才支撑。然而现阶段而言，我国目前高校还较少开设建筑设计抗震的相关专业，即便有抗震设计专业，但所学的课程也不够系统，人才较为匮乏，因此就导致了我国在抗震设计等相关领域的的人才匮乏，而在我国大多数的高层建筑抗震设计人才资源都是前往国外深造学习，然后引进国外的成功经历，所以现在很多城市的高层建筑往往依靠国外建筑设计公司完成抗震设计，其中的缘由正是因为国内的抗震设计人员相应的技术不够精深，还不过关，在我国现代的教育背景下，

6、这些技术人员大多缺乏一定的自主创新能力，尽管我国现在尽可能的去补救，在局部高校都纷纷开设了高层建筑抗震设计的相关专业课程，但是我们其实都知道，由于大多数学校由于教学条件以及教育设施都不齐全，很多学生都是仅仅学习理论知识，缺乏了我们工程的实践环节，造成不能贯穿理论和实践知识，所以学出来的技术人员还是不够相应的标准，导致我们高层建筑抗震设计的人才匮乏。2.3建筑物建立高度的问题为了更进一步维护人们的生命和财产平安，表达出对于高层建筑的平安性的重视，我国对建筑物的高度已经做出了一个明确而具体的规定，根据此规定，我们高层建筑在一定的构造形式和设防烈度的根底上必须要有一个适宜的高度，而且该高度还必须与我

7、国的经济开展水平、建筑的施工技术水平以及相应的规X体系相适应，保证建筑物的高度，实现高层建筑的最大利益化和最大平安化。从我国目前的实际情况上来看，仍然存在着有很多高层建筑超过了规X限定的高度标准。就比方一些我们日常生活情况，我们可以常常从各地新闻了解到一些新闻报告某某地区出现违建工程，我相信这些建这个超限工程的单位应该清楚的明白相应的地方法规的规定，但是他们仍然会为了获取更多的利益，存着在不会被发现或者是不会出问题的幸运心理，对其高层建筑的建立高度远远超过了国家或地方规定限制的高度X围。导致到最后遇这些建筑遇到一些自然灾害比方地震台风等，使至这些高层建筑不能够有效的抗震，达不到相应的设计要求，

8、导致给国家和城市以及人们群众带来不可挽救的巨大损失。可怕的是这种高层建筑超高现象是普遍存在的，这类建筑给人们带来的危害是潜在的，对于这种超高现象，不能存在任何幸运心理，要尽可能地应做到“防患于未然。22.4建筑物的抗震场地选择不合理对于这个问题，想必我们都知道原因了，对于建筑而言，地基的重要性不言而喻，没有一个好的地基根本不可能建出一个好的建筑，尤其是对高层建筑而言，由于其楼层相比一般的建筑物而言，它明显对于地基的属性要求就更高，一些软弱土层的地基可能满足对没有什么设防的建筑物的要求，但在城市中，建筑物密集，高层建筑抗震场地的选择一定要慎重，高层建筑的抗震场地选择不合理主要表现为选址在一些断层

9、处、软弱土层处和一些容易震陷的土层处。2.5高层建筑抗震设计标准较为滞后由于时代开展迅速和我国对高层建筑物的研究起步较晚，所以目前我国高层建筑抗震设计的标准与兴旺国家相比拟为滞后，现阶段所使用的大多数高层建筑构造设计平安标准已经难以适应现阶段我国高层建筑的实际开展需求，因此提高高层建筑抗震设计标准迫在眉睫3。3.高层建筑抗震设计可采取的相应措施3.1选择新型的高性能材料通常为了提高一些高层建筑的抗震性能，我们通常会通过减少其梁柱截面尺寸，但是这个方法弊端就是减少了这方面的尺寸，其他构造就会承当更多的荷载，导致构造可能会达不到相应的设计要求。因此我们有必要进展对高层建筑的材料的革新，选用一些高性

10、能材料，比方在一些建筑构造中可以使用钢管构造代替局部混凝土构造形成钢管混凝土构造，同样的道理，也可以采用相应的钢构造代替其他类似构件。选择新型材料也不是盲目地去选择或者替换，我们应该在不同情况下对不同构造的选择也不同，比方：超过一定高度的建筑物，应选择钢管或钢骨混凝土构造及材料以便减小风振，而不应选用质量小并且较为柔软的钢构造。而且不同构造的建筑为了提高抗震性能选用的材料也不尽一样，比方，钢骨混凝土构件的高层建筑，其选用的材料应为实腹式焊接工字钢或大型型钢，这样在地震中受到的震害会比拟轻微4。就比方处在日本的一座高层抗震大厦，这个大厦地上55层高达185米，这个建筑不仅使用了和美国纽约世界贸易

11、大厦中心一样的钢管168根从而确保了抗震强度，打破之前使用钢筋混凝土作为强度的中心的原那么，而且还使用了刚性构造抗震体，大大提高了该高层建筑的抗震性能，可见选择新型的材料对于高层建筑而言是多么重要。3.2采用合理的构造设计来提高高层建筑抗震能力一个合理的构造给高层建筑带来的好处是巨大的。一般情况下，我们都将高层建筑物的合理构造设计仅单单理解为是对钢筋混凝土构造的优化即通过减少截面尺寸来减轻高层建筑的自重，从而到达相应的抗震设计目的。下面我来说明一些通过其他合理的设计来提高构造的抗震能力。3.2.1通过位移的构造抗震方法进展设计一般情况下，一般的建筑物面对地震所产生的强烈作用会出现先相应的变形。

12、而随着高度的增加，这种变形效果就越来越明显，高层建筑对于一般建筑而言，不仅仅是高度的增加，其影响也远远不是普通建筑各种地震负面效果的那么简单，我们对高层建筑的标准也远远比一般建筑要求要高得多。其最为典型的设计就是通过对层间位移的限制来进展抗震设计。5我国大局部建筑物对抗震构造的验算一般情况下都是先以建筑承载力作为研究的，然后在以承载力为根底的根底上再根据变形的构造来进展构造的位移设计。我们可以通过这方面的验算可以有效的提高建筑物的抗震性能。3.2.2运用高延性构造来进展消震和隔震高延性构造顾名思义，是指截面或者构件到达其弹性极限状态后还可以保持原来的承载力的变形能力。一般而言高延性构造对高层建

13、筑有良好的隔震效果，可以有效地减少地震对高层建筑的伤害。高延性构造可有效吸收地震能力，减轻地震对高层建筑的破坏。目前随着建筑架构设计技术的不断开展，越来越多的设计工作者开场使用阻尼器等吸收地震所输入的大量能量，以此提高高层建筑的抗震能力，确保高层建筑可承受最大限度的变形而不至于发生坍塌6。在地震破坏高层建筑构造的在这个过程中，如果可以充分利用好高延性构造进展设计和施工，就会到达相应的消震和隔震的目的，有效减少地震带来的危害和灾难。所以，在高层建筑中利用好这个方向也不失为一种抗震设计的方法。3.2.3高层建筑短柱问题改良技术一般来说短柱问题存在于高层建筑构造中，在这是因为我们在设计时为了满足轴压

14、比限制时，往往会给柱子的截面做的比拟大，然后柱身就会比拟短从而形成短柱和超短柱。对此，我们只要去提高短柱的承载力或者减少短柱的截面尺寸，比方可以使用复合螺旋箍筋或者采用钢骨砼栓来提高柱的承载力，或者可以分柱体来减少短柱的截面尺寸7。3.2.4重视抗震扭转效力在地震过程中会出现较多的扭转作用、竖向作用与水平作用，在一定程度上，会对建筑物造成破坏性影响，导致出现破裂甚至是倒塌的现象。因此，高层建筑抗震构造设计人员要对构造的扭转效力加以重视，保证能够提高其位移构造刚度，进而到达相关设计标准，确保高层建筑混抗震构造每一个局部都能到达相关设计标准，及时发现抗震构造设计中存在的问题，并且采取有效措施对其进

15、展调整，最大程度上提高高层建筑抗震构造的设计效率，使其设计质量得以提升，促进建筑行业的经济开展，使其向着更好的方向开展8。3.3尽量建立多层地震防线我们大家都知道一个常识鸡蛋不要放在一个篮子里，同样地道理，对于高层抗震设计而言，多层地震防线就是这个道理。建立了多个建筑防线之后在面对地震等灾害时，就可以有效的预防建筑物的毁害。相反，我们如果只有一到地震防线的话，这个高层建筑的防震效果会很差，很有可能难以我们相应抗震设计要求标准。对建立多层抗震防线具体可以表现为：我们通常可以采用抗震效果良好综合框架构造以及结合多种抗震手段一起实施即多层防线的有效结合，最终可以到达保证建筑物在其抗震要求下保持建筑物

16、的正常使用。就比方可以将以上的方法综合应用使用到一个高层建筑里，使之各个方面有效结合，起到一加一大于二的共同抗震效果。而且我们也相信在未来肯定也会朝着这个方向开展，在抗震上会越来越好。3.4合理选择地基和场地地基的重要性不仅对于普通建筑而言很大，而且对于高层建筑显得更为重要。我们在高层建筑在抗震设计过程中不仅要格外注意施工地基和场地的选择，还要去尽量避开地质松软和构造不稳定的场地和地基。要尽量选择在土层厚实、不容易塌陷的土层处。在高层建筑设计前应领先行估算地震发生时建筑自振周期，防止与场地和地基自振周期同步，防止发生共振现象造成建筑物坍塌。不要在软弱土层或者地表断裂带进展高层建筑建造。3.4进

17、展抗震可靠度的分析在此之前，我们从从事高层建筑设计人员也仅仅是对高层建筑构造进展验算，也就是说这种形式只是在理论方面，缺少实际的一种经历过程。而我们引入抗震可靠度的分析处理我们在构造设计中存在的一些问题，也就是解决一些在理论设计过程中不存在的不确定性的问题。即我们对高层建筑构造进展抗震评估，尽量做到“防X于未然。4结论总而言之，高层建筑抗震设计不仅时刻关系到人民群众的生命平安，而且也是保证城市开展的命脉。对此相关部门必须重视起高层建筑抗震设计工作，相关设计人员不仅要不断地深入分析高层建筑的特点，而且还要预测高层建筑在地震中可能遭遇的风险，要不断提高高层建筑抗震的抗震设计；要科学地运用各种抗震设计方法，逐步增强高层建筑的抗震能力从而减少高层建筑下的广阔人民群众在地震作用下生命和财产平安。参考文献1X罡睿高层建筑工程抗震设计中的相关问题分析J门窗，2014(4):258-2592战宇,李长风等.高层建筑构造抗震优化设计探讨J.低温建筑技术，2