高層建筑抗震論文2篇

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第一篇

一、高層建筑抗震設計原則

1．1結構構件應具有必要的承載力等性能

高層建筑物想要具備抗震能力，則構成該建筑的架構構件應該具備必要的承載力，其剛度、強度、穩定性等性能都應該較強。為此，建筑物的結構構件在設計的時候應該要注意“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱”的設計原則。同時，對于整個結構中抗震性能較弱的地方要注意采取抗震加強措施增強其抗震性能，而對于承載力過多的重點構件要注意適當增加一些支點以分擔其承載力。

1．2盡可能多的設置多道抗震防線

高層建筑的抗震系統應該由若干個單元抗震系統組成。這些單元抗震系統之間相互協作共同起到抗震作用。一般強地震過后還會有一些余震，如果高層建筑只是設置了一道抗震防線，那么當遇到余震時建筑物就沒有抵抗余震的能力，很可能出現倒塌的情況。因此，高層建筑物應盡可能設置多道防線，如此就能夠增強建筑物的抗震性能。除此之外，對于構件各部分之間的強弱關系應當引起注意，在進行設計的時候要注意當強地震使主要的構件遭受損壞的時候，其他的主要構件應該仍處于完好的狀態，能夠抵御地震作用，保持建筑的穩定性。

1．3增強薄弱構件的抗震能力

一般，承載力是衡量一個構件強弱的主要因素。要想使高層建筑具備較強的抗震能力，就必須要使樓層的實際承受能力和設計計算的彈性受力的比值保持在一個相對數值范圍之內，這樣一旦樓層受到地震的重創就會有一定的彈性變形。另一方面，應該有意識的加強薄弱構件的抗震性能，使之有足夠的變形能力而不會發生錯位倒塌的情況。

二、高層建筑的抗震設計要點

在進行高層建筑物結構設計時，首先著眼于結構的總體地震反應，從整體方面把握建筑結構的抗震性能，然后按照地震作用對結構的破壞機制和破壞過程，靈活運用抗震設計原則，全面合理地解決結構設計中的基本問題，既注意總體布置上的大原則，又顧及到關鍵部位的細節，從根本上提高結構的抗震能力。接下來將對高層建筑物抗震設計中的要點進行闡述。

2．1結構規則性

高層建筑設計應該根據抗震概念設計的要求明確規定建筑形體的規則性，重視建筑平面、立面以及豎向剖面的規則性對建筑物抗震性能的影響。因為規則的平面和立面容易從其表面的反應觀測出地震來臨時所發生的現象，進而根據具體的情況采取相應的抗震措施，以及對部分構件進行細致的處理。建筑結構的規則性不僅指的是建筑物平面的尺寸滿足規范要求，同時建筑平面的承載力、剛度、穩定性等性能也應該根據具體的設計合乎規范。一般對于建筑物的平面要求其對稱、造型簡單，承載力、剛度等性能均勻分布，并且立面要具備一定的扭轉力。如此在遭遇地震時就可以盡量降低整體結構扭轉的影響了。

2．2層間位移限制

高層建筑物在遭受地震的作用下，一般樓層之間會產生一定的位移，從而致使各個樓層之間錯位，如果樓層間的位移超過限制就會發生倒塌的現象。根據以往的地震研究發現，層間位移的限度不僅與建筑施工所使用的材料有關，而且還與整個建筑物結構體系有關。一般鋼筋混凝土相對于純鋼結構來說，對于高層建筑層間位移的限制較為嚴格;風荷載作用下的限度相對來說要求也較為嚴格。一般，基于位移的抗震設計方法以結構的容許位移為出發點，在設計的最后以結構件的強度進行檢驗，充分考慮各部件的破壞。因此，在實際的設計過程中應該綜合考慮，設計出具有較強剛度又具有較高承載力的高層建筑。

2．3控制地震的扭轉效應

大多數高層建筑物在地震中倒塌的主要原因在于建筑結構不規則、不對稱，使得高層建筑在遭受地震作用時由于建筑構件各部分受力不平衡而致使樓層之間發生位移，層間的水平負荷中心與建筑結構的中心錯位。另外，在發生地震時還容易出現建筑結構發生扭轉而使結構整體倒塌。因此，對于建筑結構的扭轉影響應該充分引起我們的注意。因為，在發生地震時建筑物各個樓層間所發生的形變量不同。其中距離建筑中心遠的構件發生的形變量較大，距離建筑結構中心近的構件發生形變量較小。同時由于發生層間位移，所以各個樓層的中心就不在一條直線上。所以在進行建筑結構設計時應該為層間形變預留較大的空間，對于樓層間的支撐柱體應該注意加強其扭轉能力和恢復力，這樣在地震時就可以有彈性的形變，不至于因為扭轉超過限制而發生倒塌的情況。

2．4減小地震能量輸入

減小地震的能量輸入要求，建筑結構的形變能力滿足限定的地震作用下的形變要求。因此，在進行建筑結構設計時除了要對構件的各種性能進行控制外，還要對地震作用下層間的位移限度、構件的形變限度進行有效的控制。傳統的結構抗震設計理論從靜力法到動力時程分析法都是以加速度或建筑物各部分構件的受力情況為基礎的，這對于剛性的建筑結構有一定的作用。但是從近幾年的幾次大地震中可以看出單一強度條件并不能夠充分的對建筑結構的抗震能力進行評估。一般，建筑結構在強烈的地震作用下，其抗震能力呈現一種非線性的關系，即所輸入的能量并不隨著變形量的增加而呈直線狀增大，地震所輸入的能量有可能發生擴展形變，從而對地震的反應產生影響。因而，在進行建筑設計時要注意考慮多方面性能，確保建筑結構的抗震性能滿足要求。

2．5合理選擇結構類型

傳統的建筑結構設計未能充分考慮到建筑結構的空間作用、非彈性性質、材料的作用期限等各種因素，因而其結構設計通常都不夠合理。高層建筑在進行設計時，一般要考慮到建筑的豎向負載主要是使結構產生軸向力，水平負載主要是使建筑能夠產生一定的扭轉。豎向的負載其隨著高度的增加一般不會發生太大的變化，而水平的荷載其受力方向可以來自任何一個方向。因此，在設計的時候我們應該重點考慮到水平負載的性能設計。對于水平負載應該盡量使用鋼筋混凝土結構，這樣不僅可以承受較大的負荷，而且其扭轉力能力較大，可以滿足更大的地震作用。

三、結語

地震作用的影響因素復雜多變，它是一種隨機、不可預見并且沖擊力非常強大的外部作用。因此，設計師在進行高層建筑設計時一定要遵循高層建筑設計原則，充分把握高層建筑的抗震設計要點，努力做到高層建筑在地震作用時建筑結構達到“小震不壞，中震可修，大震不倒”的目標。

作者：靳同良 王多祥 單位：蘭州有色冶金設計研究院有限公司

第二篇

一、超限高層建筑抗震設計中的問題

1.1材料對超限高層建筑抗震設計的影響

質量是建筑的核心，而建筑的抗震性能是體現建筑質量的主要因素，對建筑質量的影響極大，然而，在當今超限高層建筑抗震設計中，卻由于由于多種原因造成抗震設計的質量出現了嚴重的問題，材料對其造成的影響只是其中一個重點要素[1]。材料的影響主要表現在材料的質量、材料的不匹配等問題，在超限高層建筑工程設計中，有很多工作人員為某一己之私而在施工中用一些質量不達標的材料，嚴重影響的建筑的抗震性能；另外，還有些工作人員在設計中會將一些其他的建筑抗震設計方案引入到該建筑物中，而由于建筑物的高度以及整體結構都有所不同，導致出現“張冠李戴”的現象，與實際的建筑缺乏匹配度，導致超限高層建筑抗震設計受到了一定的影響，使建筑的安全性降低達不到超限高層建筑抗震的標準[2]。

1.2平面結構設計對超限高層建筑物抗震設計的影響

超限高層建筑物的平面結構設計是與建筑物外形有著直接的聯系，當然也與建筑物抗震設計有著密切的關系，同時超限高層建筑的平面設計與施工難度有著直接的聯系，然而，在當今超限高層建筑平面設計中卻存在一定的問題，平面結構設計引起的施工難度過大，而導致的超限高層建筑抗震的施工也受到了一定的阻礙，即使能順利施工也會因為結構設計的不合理對超限高層建筑抗震性能造成一定的影響，在后期的使用中依舊存在重大的安全隱患[3]。另外，如果平面結構設計的不合理，會造成無法準確的確定超限高層建筑抗震的均衡點的位置，尤其是超限高層建筑設計中需要考慮的因素較多，可能會在平面結構設計中會漏掉某些細節的設計，一些結構細節出現問題也會導致超限高層建筑整體的抗震性安全性受到一定的影響。

1.3受力體系對超限高層建筑抗震設計帶來的影響

受力體系是建筑抗震設計中需要考慮的重要因素，而且每個建筑的受力體系也各不相同，這與設計者的經驗沒有太大的聯系，因此，在設計的過程中不能光憑經驗來完成設計，而且，確實有這種情況發生，覺得自己有著多年的設計經驗，就沒有詳細的對建筑受力體系進行分析，通過以前的經驗直接按部就班的放到設計里，最終導致建筑的受力體系與抗震設計發生了矛盾，造成超限高層建筑抗震的性能降低，使得建筑整體缺乏安全性和穩定性。

二、超限高層建筑抗震設計優化

2.1做好超限高層建筑設計的前期工作

由第一部分得知，建筑材料對超限高層建筑設計抗震設計的影響及其的嚴重，因此在設計前要做好前期的準備工作，主要對設計中涉及到的材料質量、數量、規格等做好相應的規劃設計，通過對材料的了解再進行相應的設計，尤其是材料的性能參數一定要做好詳細的分析，因為有很多材料類型差不多，但是，還是有著細節上的差別。另外，還應對超限高層建筑地點的地質地貌、周邊環境等進行詳細的分析，這些因素對超限高層建筑抗震設計也有著一定的影響[4]。因此，要做好前期的材料搜集、整理的工作，要確保相關數據材料收集的全面性和準確性。通過做好前期的準備工作，不管是在超限高層建筑的整體設計還是對建筑的抗震設計需要將這些數據作為設計的基礎，進而確保設計過程中避免出現一些誤差。

2.2對超限高層建筑物平面結構設計的優化

超限高層建筑的設計要比平常的多層、高層的設計特點復雜的多，而且對超限高層建筑抗震設計的本身要求也特別高，因此，在這種情況下超限高層建筑抗震設計中，應全面的考慮各種因素，將其作為優化方案的因素[5]。另外，在對超限高層建筑抗震設計的過程中，設計者要根據實際情況，再結合多種有關設計因素，如，抗震指數、施工方式等，設計出多種超限高層建筑抗震設計方案，然后再通過多種方案的相互比較，選擇出最優化的方案，通過這種優化方式，能更好的做好超限高層建筑的抗震設計，而且，以這種設計優化方式，一旦發現方案中存在設計問題或安全隱患能及時的比較出來，并及時的改正，對建筑抗震性能具有很大的保障。

2.3明確超限高層建筑抗震設計中的受力體系

隨著社會不斷的發展，人們不僅對建筑的質量要求提高了，同時也對建筑物的外觀有著一定的要求，美觀、大氣、上檔次是建筑外觀表現出來的典型特點，但是有很多建筑物只考慮到外觀設計，卻忽略了建筑的受力體系，對建筑物的抗震性能帶來直接的影響，如果這種現象出現在超限高層建筑的設計中，勢必會為建筑物帶來更大的安全隱患，因此，在對超限高層建筑物抗震設計中一定要明確建筑物的受力體系。建筑的外觀要求是要滿足的，而在達到這個要求的同時，還需要設計者充分考慮到超限高層的抗震設計，要盡量以后者為主，畢竟后者是關乎到建筑物使用的安全性。可以通過力學的知識來尋找超限高層建筑抗震設計受力體系中的平衡點，以此來實現超限高層建筑的抗震要求。

三、結語

該文主要針對于超限高層建筑抗震設計中的問題進行了具體的分析，通過本文的探討，我們了解到，在進行超限高層建筑抗震設計的過程中，設計人員應及時的發現問題，并且采取有效的措施解決問題，才能夠進一步提高建筑的抗震性能，促進建筑的良好使用。

作者：蔣寶鋒 單位：東營市建筑設計研究院