尤兵兵

遼寧中遠(yuǎn)建筑設(shè)計有限公司 遼寧沈陽 110000

隨著城市人口數(shù)量越來越多，人們對于建筑工程的需求日益迫切，建筑工程的高度和規(guī)模得到了進(jìn)一步的發(fā)展，所以，建筑工程在進(jìn)行設(shè)計的時候，必須要重視結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，才能夠最大程度上預(yù)防地震災(zāi)害所帶來的不良影響，保護(hù)人身安全。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計存在的問題分析

1.1 建筑結(jié)構(gòu)高度

根據(jù)建筑行業(yè)的內(nèi)部相關(guān)規(guī)定顯示，高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑需要在高度方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制，其取決于施工方的技術(shù)水平、國內(nèi)的建筑科研水平及地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。在實(shí)際當(dāng)中，很多高層建筑的實(shí)際高度及建筑物混凝土結(jié)構(gòu)超標(biāo)的現(xiàn)象時有發(fā)生。對于超過高度限制的建筑物，需要經(jīng)過模型振動臺試驗(yàn)。同時，超高限建筑物往往會在地震的影響之下出現(xiàn)嚴(yán)重的變形破壞形態(tài)，同時其安全指標(biāo)、延性要求、材料性能等關(guān)鍵參數(shù)均會發(fā)生一定的變化。

1.2 建筑材料與結(jié)構(gòu)的選用存在問題

我國建筑工程目前的主要結(jié)構(gòu)就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對于一般的建筑工程來講，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)能夠比較容易的滿足抗震和使用的需求，但是如果建筑工程的高度比較高，那么鋼筋混凝土就不能滿足基本的抗震需求。我國一些高度超出了150米以上的高層建筑工程，在進(jìn)行施工的時候，為了能夠從根本上保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，往往會選擇三層支撐框鋼架構(gòu)的方法進(jìn)行施工操作，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人們對于鋼鐵的處理能力不斷的增強(qiáng)，鋼鐵制品的種類和性能得到了進(jìn)一步的提高和發(fā)展，所以，建筑工程在進(jìn)行設(shè)計和施工的時候，鋼結(jié)構(gòu)的使用效率越來越高，從根本上提高了建筑工程的抗震性能[1]。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計優(yōu)化措施

2.1 抗震端的設(shè)計

抗震端的設(shè)計一直都是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的一大關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高層建筑抗震端與肢墻截面高度相差較小，故抗震端的設(shè)計核心以加固為主。而想要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)加固的目的，就必須在材料性能方面下手，保證所使用的材料均具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。當(dāng)高層建筑抗震端出現(xiàn)漏洞的情況時，常用的方式為使用混凝土材料進(jìn)行修補(bǔ)。

2.2 消能減震

隔震體系的主要作用就是能夠控制地震對結(jié)構(gòu)自身所帶來的破壞性，根據(jù)相關(guān)調(diào)研和試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，通過隔震措施能夠有效的降低60%左右的結(jié)構(gòu)水平地震加速度的反應(yīng)，最終通過隔震設(shè)計措施最大程度上降低結(jié)構(gòu)的地震損壞。一般主要會選擇消能減震的方案提高阻尼，比如建筑工程中的消能器的應(yīng)用可以有效的減少結(jié)構(gòu)在風(fēng)力下的位移，對于減少結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的效果十分的顯著。通過科學(xué)、合理的隔震設(shè)計的時候，應(yīng)該通過橡膠隔震支座以及阻尼裝置等部件進(jìn)行有效的布置，從而形成整體復(fù)位效應(yīng)的隔震層，有效的延長了結(jié)構(gòu)自振周期，減少水平地震的作用，最終起到了有效的抗震效果。在進(jìn)行消能減震設(shè)計的時候，建筑工程中往往會設(shè)置消能器，消能器的相對變形和速度能夠進(jìn)一步增加阻尼，從根本上提高了建筑工程的防震效果，保證建筑工程的質(zhì)量和安全[2]。

2.3 做好建筑空間的設(shè)計布置工作

建筑空間在進(jìn)行設(shè)計布置的本質(zhì)就是對整個建筑工程的內(nèi)部空間進(jìn)行設(shè)計，從根本上保證建筑工程的立體方位的穩(wěn)定性和可靠性，一旦遇到地震的時候，建筑工程不僅會受到地表振動的作用力還會受到來自空氣中的各種作用力，所以空間設(shè)計布置工作顯得尤為重要，能夠最大程度上降低地震的作用力。為了能夠保證建筑工程承受更多的作用力，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作必須要保證建筑工程各個方面的強(qiáng)度足夠，將地震所帶來的巨大不良影響控制在最小的范圍，促進(jìn)建筑工程的可持續(xù)性發(fā)展。

2.4 建筑構(gòu)件設(shè)計及建筑連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計要點(diǎn)

建筑物是由多個構(gòu)件逐漸搭建和連接而成的個體，所以在實(shí)際的設(shè)計上，要考慮相關(guān)的節(jié)點(diǎn)連接問題，但是隨著建筑物立面和室內(nèi)空間裝飾標(biāo)準(zhǔn)的提高，整個建筑構(gòu)件的品種和材料都會逐漸增加。而在建筑物的整體設(shè)計和研究上，立面一般使用立體貼磚和外貼與外掛大理石的設(shè)計，大部分建筑物還會使用幕墻設(shè)計，如玻璃幕墻和鋁制材料幕墻等。內(nèi)飾分為地面擺設(shè)和空間吊掛等，空間吊掛要完成空間吊燈和藝術(shù)造型的有效設(shè)計，這些都是建筑物本身不具備的，需要外掛到實(shí)際的空間上，而在實(shí)際的管理過程中，要考慮相關(guān)非主體構(gòu)件的抗震問題，防止地震時出現(xiàn)整體脫落、破碎傷人等危害，應(yīng)從與主體結(jié)構(gòu)連接的節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行合理的處理[3]。

2.5 薄弱層的結(jié)構(gòu)設(shè)計

地震自身的特點(diǎn)決定了無法對其進(jìn)行有效的預(yù)警，因而高層建筑的抗震設(shè)計需要與地震性質(zhì)之間相互吻合。建筑設(shè)計方案完成之后，需要結(jié)合其抗震性能對設(shè)計方案進(jìn)行全面的分析，尋找建筑設(shè)計中的薄弱層，并針對薄弱層進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和改良，切實(shí)提高建筑薄弱層的抗震能力。一般情況下，；高層建筑的抗震薄弱層主要集中在樓層受剪承載力突變、建筑結(jié)構(gòu)雙向側(cè)向剛度分配不均勻的區(qū)域當(dāng)中，而這一部分區(qū)域也是在地震發(fā)生時最容易被破壞的地方。合理的建筑結(jié)構(gòu)分析可以盡快實(shí)現(xiàn)對薄弱層的彌補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對薄弱層的合理控制和優(yōu)化，提高薄弱層的抗震等級，有效規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)大規(guī)模變形的情況[4]。

3 結(jié)語

綜合來看，我國的建筑行業(yè)需要將建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計與行業(yè)發(fā)展趨勢相互結(jié)合，針對建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的現(xiàn)狀，不斷進(jìn)行總結(jié)和優(yōu)化，切實(shí)提高我國高層建筑物的抗震等級，并在確保其抗震等級達(dá)標(biāo)的情況下再進(jìn)一步追求高層建筑的經(jīng)濟(jì)性和美觀性。