霍志剛

大連先鋒建筑設(shè)計咨詢有限公司 遼寧大連 116000

在高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)考慮到地震自然災(zāi)害可能發(fā)生，及對建筑穩(wěn)定性產(chǎn)生的危害。我國處于環(huán)太平洋地震帶上，國內(nèi)多個地區(qū)受到板塊運(yùn)動的影響，容易發(fā)生地震等災(zāi)害，為了事先對地震災(zāi)害進(jìn)行防范，提高高層建筑工程項目的抗震性能，增強(qiáng)建筑項目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，是保護(hù)人們生命安全與財產(chǎn)安全，實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的重要舉措。

1 高層建筑工程項目抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的情況與問題

1.1 樓層高度的設(shè)計問題

從現(xiàn)階段國內(nèi)各地的高層建筑工程項目設(shè)計情況來看，存在忽視樓層和高度設(shè)計的問題，加上缺少統(tǒng)一的規(guī)范管理要求和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致設(shè)計師沒有可以遵循的依據(jù)，任意決定或者放松了對建筑高度的設(shè)計要求，增加了建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的風(fēng)險。

1.2 地基設(shè)計與地質(zhì)勘查的問題

為了保證高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性和抗震性能，應(yīng)嚴(yán)格謹(jǐn)慎選擇項目開發(fā)所在地，對施工現(xiàn)場及周邊地質(zhì)實施精確、全面地勘察；結(jié)合地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)，科學(xué)制定地基施工的方案，以確保工程質(zhì)量。但實踐情況中，部分建設(shè)開發(fā)企業(yè)片面追求經(jīng)濟(jì)價值，放松了對地質(zhì)勘察、地基設(shè)計的要求，導(dǎo)致少數(shù)高層建筑項目的地基質(zhì)量不合格，降低了工程項目的抗震性能和整體質(zhì)量，危及居民生命和財產(chǎn)安全，埋下了質(zhì)量隱患。

1.3 選材設(shè)計的問題

設(shè)計師應(yīng)結(jié)合地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和工程項目具體情況，結(jié)合設(shè)計圖紙和方案，科學(xué)選擇建筑材料，以確?；炷两Y(jié)構(gòu)的承重載荷、耐久性能和抗震性能。設(shè)計師應(yīng)清楚標(biāo)注對建筑材料的性能、規(guī)格、品質(zhì)、類型、數(shù)量等要求，便于采購人員從建筑市場上選購質(zhì)量合格的產(chǎn)品，以保證高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2 高層建筑工程項目抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計的方案與策略

2.1 合理選擇場地和地基

在高層混凝土住宅建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，場地和地基情況占據(jù)重要地位，是建筑抗震設(shè)計的基礎(chǔ)，設(shè)計人員必須結(jié)合住宅建筑具體要求，合理選擇場地和地基。例如在某高層住宅建筑工程設(shè)計過程中，工作人員首先對當(dāng)?shù)氐卣鸹顒忧闆r和地質(zhì)狀況進(jìn)行了調(diào)查研究，并收集整理相關(guān)資料，創(chuàng)建了數(shù)據(jù)庫，對地震活動情況進(jìn)行系統(tǒng)分析，以此為基礎(chǔ)確定合理的抗震等級，進(jìn)而對場地進(jìn)行系統(tǒng)分析，務(wù)必選擇平坦堅硬而干燥地區(qū)，避開舊河道、河邊等松軟的地方，同時還應(yīng)遠(yuǎn)離懸崖、陡坡、沖溝和斷層等。此外工作人員還需對地基進(jìn)行合理處理，地基基礎(chǔ)不宜過高，并且將截面做成梯形，合理利用混凝土或巖石進(jìn)行鋪設(shè)，進(jìn)而有效提高高程住宅建筑的抗震性能。同時地基深度通常為建筑的1/15，樁基深度則控制在建筑物高度的1/18，并對地下室分縫處進(jìn)行重點處理，規(guī)定縫隙需要利用砂土回填夯實，如果地下室為一面開口模式，則在其開口位置下方，避免應(yīng)用覆土，厚度不得低于2m。

2.2 強(qiáng)化抗震加固設(shè)計

高層混凝土住宅建筑對設(shè)計工作提出了較高要求，設(shè)計方案必須充分考慮建筑物的延伸性要求，且其剛度必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。例如在某高層混凝土住宅建筑設(shè)計過程中，工作人員考慮到建筑中鋼筋混凝土所占比重較大，對建筑的底部軸力進(jìn)行了合理規(guī)劃，保證其與建筑物高度成正比關(guān)系，以此保證建筑物主體構(gòu)建具有較強(qiáng)的延伸性。設(shè)計人員參照搶柱弱梁限值標(biāo)準(zhǔn)，在柱子頂端抗彎能力設(shè)計時，必須嚴(yán)格參照剪壓比，以此結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性，同時為了提高柱子的抗沖剪能力，設(shè)計人員選擇了螺旋復(fù)合箍筋方式。此外設(shè)計人員可結(jié)合建筑物實際要求，將短柱改為長柱，提高柱子的抗變形能力，也可在設(shè)計時適當(dāng)選擇分體柱，進(jìn)而有效改善建筑結(jié)構(gòu)中短柱性能，提高其抗震能力。

2.3 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

在抗震設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性至關(guān)重要，工作人員必須結(jié)合項目實際情況，對結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化。例如在某高層混凝土住宅建筑抗震設(shè)計過程中，工作人員開展多道設(shè)防工作，在建筑中設(shè)置多個抗震防線，以此有效應(yīng)對余震破壞，如果僅有一道防線，在首次破壞后若出現(xiàn)余震，建筑物會在累積破壞后出現(xiàn)倒塌情況。同時在設(shè)計時應(yīng)建立屈服區(qū)，務(wù)必提高主要耗能構(gòu)件的剛度和延性，進(jìn)而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗震性能，盡量防止建筑物在遭受地震后出現(xiàn)倒塌情況[1]。

2.4 合理規(guī)劃抗震設(shè)計方法和步驟

在高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須開展有效的抗震計算工作，具體參照如下規(guī)定：若建筑高度低于40m，若建筑物要求剛度沿高度分布均勻，可使用底部剪力法進(jìn)行計算。而在不規(guī)則高層建筑物設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)開展補(bǔ)充計算，具體選擇時程分析法，在計算過程中結(jié)合具體要求，取多條時程曲線計算結(jié)果的平均值，并輔以振型分譜法計算，結(jié)果取最大值。設(shè)計工作分為兩個階段，合理選取地震動參數(shù)，對彈性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行計算，并利用承載力抗震調(diào)整系數(shù)，進(jìn)而開展構(gòu)件截面設(shè)計，隨后工作人員計算結(jié)構(gòu)層間位移角，務(wù)必保證其低于抗震規(guī)范相關(guān)限值。

3 結(jié)語

綜上所述，為了提升高層建筑工程項目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗震性能，設(shè)計人員應(yīng)做到一切從實際情況出發(fā)，參考每個建筑工程的具體情況，細(xì)致分析地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，選擇合理的地基設(shè)計方案，以增強(qiáng)工程項目的結(jié)構(gòu)承載力。與此同時，設(shè)計師還應(yīng)科學(xué)選擇施工材料，優(yōu)化設(shè)計樓層高度，貫徹低碳環(huán)保、綠色節(jié)能的可持續(xù)和諧發(fā)展理念，與施工企業(yè)、建設(shè)單位加強(qiáng)溝通聯(lián)系及合作，打造優(yōu)質(zhì)的工程項目，推動建筑事業(yè)蓬勃發(fā)展。