傅振芳

摘 要：近年來，我國城市建筑開始向高層和超高層方向發(fā)展。在高層建筑中，由于其層數(shù)較多，自身垂直高度較大，這就對高層建筑物結構和性能提出了更高的要求。高層建筑物結構需要具有較好的穩(wěn)固性和抗震性能，從而確保高層建筑具有較好的安全性。文章從建筑物抗震性能的影響因素入手，對高層建筑抗震設計的基本內(nèi)容進行了分析，并進一步對高層建筑抗震設計的研究方法進行了具體的闡述。

關鍵詞：高層建筑；抗震性能；影響因素

前言

當前高層建筑已成為城市的主要建筑形式，在建筑物高度不斷增加的情況下，建筑物的結構也越來越復雜，而且一些不規(guī)則形體建筑也開始出現(xiàn)。在這種情況下，就對建筑物的抗震性能提出了較高的要求，特別是近年來地震發(fā)生頻率較高，一旦地震發(fā)生，針對建筑物帶來不同程度的損壞，從而危及人們的生命和財產(chǎn)安全。因此，在當前高層建筑中，需要對抗震設計進行重點考慮，從而有效的提高高層建筑的安全性和穩(wěn)固性。

1 建筑物抗震性能的影響因素

1.1 建筑物體的自身因素

建筑物本身的結構形式會對其抗震性能帶來關鍵性的影響。合理的結構形式其抗震性能也較強，特別是當前我國整體建筑物結構設計水平遠遠落后于發(fā)達國家，在鋼筋配置率和梁柱承載力配置上都無法與建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢相適應，這就需要確保設計結構的合理性。由于高層建筑發(fā)展越來越趨向于復雜化和不規(guī)劃化，合理的結構設計能夠有效地降低地震作用下建筑的損害，確保建筑物抗震效果的提高，使地震發(fā)生時人們的生命財產(chǎn)損失能夠減少。

1.2 建筑物材料的選用

建筑物自身抗震性能的好壞還與建筑物選用的材料好壞具有直接的關系，特別是在相同環(huán)境下，材料的質(zhì)量越好，建筑物的抗震性能也會越高，否則其抗震能力則會有所降低，為建筑物的安全埋下較大的隱患。在當前建筑物實際建設過程中，對于圍護墻等構成部件為了提高抗震性能，往往會選用空心磚等質(zhì)量較輕的材料，從而提高建筑物的抗震能力。

在地震高發(fā)地區(qū)，在其建筑物建設過程中使用最多的當屬鋼結構， 但在當前我國建筑行業(yè)施工過程中，鋼筋和混凝土是最常使用的材料，這就導致材料會對抗震效果帶來較大的影響，特別是我國還處于地震災害頻發(fā)區(qū)，因此，需要在選擇建筑材料時以高質(zhì)量的材料為主，有效地提高建筑物的抗震性能。

1.3 地理環(huán)境因素

高層建筑抗震能力還會受到來自于外部因素地理環(huán)境的影響，特別是我國地域遼闊，地形條件較為復雜，在地震發(fā)生時往往會有次生自然災害發(fā)生，這都會對建筑物帶來再次的破壞，嚴重危及人們的生命和財產(chǎn)安全。因此，在建筑物位置選擇時需要做好實地考察工作，對當?shù)氐牡匦?、地質(zhì)及氣候條件等進行精確掌握，努力提高建筑物的抗震能力，確保地震發(fā)生時所帶來的損害能夠達到最小化。

2 高層建筑抗震設計的基本內(nèi)容

在當前我國高層建筑抗震設計過程中，對于發(fā)生較小地震時，可以根據(jù)反應譜理論來對地震的作用力進行計算，通過對地震發(fā)生時釋放的內(nèi)力和造成的建筑位移采用彈性的方法進行計算，然后利用極限的方式來對建筑的結構部件進行設計。而對于一些具有特殊要求的建筑物，不僅需要對其進行補充計算，在情況許可時還需要進行變形驗算。當前我國在進行變形驗算時不僅驗算的種類較少，而且類型較為單一，因此，需要努力提高彈塑性計算要求，確保彈塑性計算方式具有較好的操作性，確保高層建筑抗震性能的提升。

當前高層建筑在進行抗震設計時，其基本內(nèi)容主要包括推力計算和時程分析兩部分。推力計算即是靜力法，這種方法應用時間較早，其自身具有較多的優(yōu)點。其主要利用空間、平面和三維空間結構體，為了能夠保證變形關系的確定，則需要各個構件都必然達到具體的標準。通過靜力法還可以對各個組成部件內(nèi)力、承載力大小進行了解，從而對設計中與規(guī)范內(nèi)容不相符的內(nèi)容進行查找，在當前很大部分高層建筑抗震設計時都是以該方法進行分析，而且這種設計方式廣大設計人員應用也較為熟練。

時程分析也可以稱為動力法，主要評判建筑物所處地理位置的烈度、類別和設計，然后對一定數(shù)量地面運動時產(chǎn)生速度的記錄進行選擇，在分析和計算過程中得出虛擬地震過程中建筑物位移和速度，從而制定科學合理的抗震計劃。這種方法能夠從宏觀范圍上對建筑物結構的安全性進行檢驗，但由于在分析過程中需要消耗大量的時間和資金，而且所顯示出來的數(shù)量不僅紛繁，而且較為復雜，因此在實際抗震設計中很少被采用。

3 抗震設計的研究方法

3.1 合理設計抗震結構

高層建筑物的結構是否合理，會直接影響到抗震性能的強弱。我國大多數(shù)的高層建筑主要采用三種結構方式，分別是框筒體系、筒中筒與框架體系、支撐體系。我國是鋼材生產(chǎn)大國，鋼的制造能力和加工水平已經(jīng)達到世界先進標準，因此，可以廣泛使用鋼結構，提高抗震能力。在抗震設計結構中，要大膽的從傳統(tǒng)的抗震模式中徹底解放出來，實現(xiàn)從硬性到軟性模式的根本轉(zhuǎn)變，有效的消減地震時釋放出來的作用力。

3.2 選擇適當?shù)慕ㄖ牧?/p>

建筑質(zhì)量的好壞直接受建筑材料的影響，當所使用的建筑材料質(zhì)量較好時，建筑物的抗震性能則會處于較好的水平。因此，需要對所選擇材料的抗震性能參數(shù)進行分析，不能只對材料的承載力大小進行考慮，而需要從整體上進行把握，通過對建筑物延性進行有效控制，從而全方位、多層次的對建筑材料進行選擇，確保建筑物整體質(zhì)量的提升。

3.3 多角度設置抗震防線

提高建筑物抗震效果還可以通過增加抵御路線這種方式來提高抵抗力。當?shù)卣鸢l(fā)生時，各種防線可以共同發(fā)揮作用，第一種防線潰敗時，還有后續(xù)力量給與支持增援，阻止建筑物發(fā)生大面積的倒塌破壞。在技術人員進行設計的過程中，可以添加諸如多肢節(jié)、框架式的設計結構。其中框架墻具有多層次防線的結構特點，而剪力墻又是其主要的構成部件，屬于抗震過程中的主力軍，設置的數(shù)量要足以應對地震所產(chǎn)生的沖擊力。一般來說，剪力墻受到破壞之后，每層框架所具有的地震剪力應大于結構底部的剪力，只有這樣才能確保防線設置的成功。

3.4 綜合使用各種隔震措施

大多數(shù)的高層建筑在具體設計時，都運用了延性這一種結構方式。所謂的延性就是指控制住建筑物的剛硬程度，在地震過程中使建筑物的結構部件擁有一種塑性狀態(tài)，消耗地震產(chǎn)生式釋放的作用力，減少地震的反應度，從而有效地減少建筑物受到的破壞。這是一種高效的構件方式，被許多人員廣泛的推行使用。近年來，各種抗震措施得以逐漸完善，大大的削弱了地震造成的破壞。

4 結束語

近年來我國發(fā)生了幾次強烈的地震，這給高層建筑的抗震性能帶來了嚴竣的考驗，從震后的情況分析來看，高層建筑結構在抗震方面表現(xiàn)并不如人意。因此，還需要努力提高高層建筑結構的抗震設計水平，采用科學的抗震設計方法確保設計出來的抗震結構具有較好的先進性，從而努力提高高層建筑的抗震效果，有效地減少地震發(fā)生時所給人們生命和財產(chǎn)帶來的損失。

參考文獻

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