吳磊

（中國市政工程西北設計研究院有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

近幾年來，人們生活水平得到大幅度的提高，在新形勢的大背景之下，促進和帶動著建筑行業(yè)呈現(xiàn)出高速的發(fā)展態(tài)勢，無論是建設的規(guī)模還是數(shù)量都在增加，高層建筑項目的出現(xiàn)以及應用，為人們營造出良好的生活環(huán)境以及工作環(huán)境，然而很多問題是不能被輕視的。比如高層建筑中，可以住很多人，但投入的成本自然也比較高一些，如果建筑結(jié)構(gòu)的抗震設計不夠科學、合理的情況下，一旦遇到了地震的意外，對人們的生命安全造成極大威脅。因此，高層建筑設計師，需要以負責、認真的態(tài)度開展設計工作，重視結(jié)構(gòu)設計方面的工作，與工程實際情況相結(jié)合，掌握結(jié)構(gòu)的設計重點內(nèi)容，有效提升建筑工程總體的質(zhì)量和有效提高建筑抗震的強度?；诖?，本文主要對高層抗震設計當中常見問題以及對策展開深入的探討。

1 超高層建筑結(jié)構(gòu)設計的主要特點分析

1.1 結(jié)構(gòu)受力情況

經(jīng)過認真的分析和了解之后發(fā)現(xiàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)整體的柔性以及承載力都會遭受到均衡性所帶來的影響，由此可以看出，建筑受力均衡性的重要性，所以當設計工作人員在參與到超高層結(jié)構(gòu)設計過程當中，需要將自己關(guān)注的重點適當放在受力狀況方面，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接點之間的受力情況進行分析，然后進入到建設過程當中去，保證即使在強震的情況之下，臨時能量對超高層建筑所帶來的沖擊，保證受力更加的平衡，主體結(jié)構(gòu)不會出現(xiàn)變形甚至更嚴重的問題[1]。

1.2 軸向變形情況

高層建筑的豎向荷載較大，這樣容易引起軸向變形情況，進一步對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，在一方面，不僅會導致連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值不斷的減??；在另一個方面，還會造成跨中正彎矩和端支座負彎矩值不斷的增大，所以工作人員需要對軸向變形問題，應用科學的方法進行計算，并且保證計算出來的結(jié)果更加的準確和真實，尤其需要對下料的長度進行相關(guān)的調(diào)整[2]。

1.3 結(jié)構(gòu)延展性

在高層建筑當中，結(jié)構(gòu)延展性是非常重要的一項內(nèi)容，將高層與低層樓房進行比較，發(fā)現(xiàn)二者之間有著很大的不同與差異，高層樓房的結(jié)構(gòu)會更加的柔軟，在遇到地震時，出現(xiàn)變形概率也非常大，為了防止高層建筑在遭遇到地震時，不會出現(xiàn)倒塌或者是其他問題，高層建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形之后，仍然要有一定的變形能力，這時需要設計工作人員在構(gòu)造上面，用科學的方法來大幅度的提高建筑的延展性[3]。

2 常見問題解析

2.1 實際高度超過國家規(guī)定

眾所周知，我們國家地大物博，幅員遼闊，各個地區(qū)之間有著很大的不同與差異，東、南、西、北橫跨區(qū)域非常廣，對于建筑施工企業(yè)來說，區(qū)域的不同、地區(qū)的不同，對建筑物的實際高度也會有許多不同要求，建筑施工企業(yè)需要嚴格遵循相關(guān)的規(guī)定，展開實際的操作，但是通過對真實的情況進行分析，發(fā)現(xiàn)一些企業(yè)會將自己關(guān)注的重點放在獲得更多經(jīng)濟收益這方面，所以實際建設出現(xiàn)的建筑物，其高度超出國家規(guī)定要求，對于抗震水平自然也帶來了一些影響，如果遇到震級強的地震，建筑物容易受外力作用的影響，極有可能會出現(xiàn)變形甚至坍塌等問題，給予住戶或者是工作人員帶來生命威脅。

2.2 地基選擇問題

伴隨著城市化進程不斷的加深、加快，許許多多的人們都在城市當中集結(jié)，希望在城市打拼出自己的一片天地，所以城市用地非常的緊張，對于房地產(chǎn)企業(yè)更好的發(fā)展產(chǎn)生不同程度的影響。當建筑項目在開發(fā)的過程當中，開發(fā)單位在正常的情況之下，會看中項目的商業(yè)價值，而對施工現(xiàn)場地基結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件等各方面并未進行認真的勘察，甚至不了解地質(zhì)構(gòu)造的具體情況，因此給有關(guān)地基的勘測、處理工作等，帶來了問題[4]。

2.3 施工原材料問題

將高質(zhì)量的原材料加入到建設過程當中，所呈現(xiàn)出來的建設效果以及工程的總體質(zhì)量才會更好一些，同時，材料的選擇也會對建筑抗震水平產(chǎn)生一定影響，因此，在那些地震災害頻發(fā)的地區(qū)，進行施工材料選擇的過程當中，一定要遵循“謹慎”二字。當前加入建筑行業(yè)中，最常用的材料是混凝土、鋼筋，這兩樣材料，如在設計中出現(xiàn)了一些問題，那么極有可能會造成建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問題，因此，需要應用科學的方法，來將高層建筑結(jié)構(gòu)混凝土的強度大幅度提高[5]。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設計

3.1 合理的抗震施工場地最為關(guān)鍵

首先，選擇施工場地時，需要優(yōu)先選擇那些抗震性能高的區(qū)域，不要在地震頻發(fā)地段建設高層項目，如果經(jīng)過真正的勘察之后發(fā)現(xiàn)，沒有任何辦法避開不利區(qū)域，這時可以加入有效的抗震加固方法，深入提升建筑地基建筑的上部結(jié)構(gòu)風度，根據(jù)區(qū)域地級液化的登記內(nèi)容進行消除。如果經(jīng)過勘察之后發(fā)現(xiàn)，高層建筑所在區(qū)域地基周圍出現(xiàn)了軟弱性土層，這時還需要加入地基加固技術(shù)以及樁基技術(shù)，預估地震發(fā)生時，地基所出現(xiàn)的不均勻沉降問題，在那些發(fā)生概率較大的地基滑移，或是出現(xiàn)了一些裂縫的場地，則要融入一定具有穩(wěn)定性的措施。

3.2 設置地震防線

通過對其他發(fā)生地震的區(qū)域進行分析和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)建筑物在受到地震影響的時候，還可能受余震的影響。如果設計人員在設置抗震結(jié)構(gòu)時，只設計了一道，無法抵御后面多次襲來的余震。所以需要合理、科學增加抗震的防線，其結(jié)構(gòu)是由多個良好性特點結(jié)構(gòu)系統(tǒng)一起組合的，明確其拓展性特點結(jié)構(gòu)間，可更好連接、協(xié)調(diào)，確保高層建筑如果遇上了強烈地震時，各方面的能力都能夠得到很好的釋放，幫助建筑物具有一定的穩(wěn)定性[6]。

3.3 選擇高質(zhì)量的建筑材料

建筑材料選擇是否具有科學性與合理性，與高層建筑結(jié)構(gòu)抗震能力之間有著緊密的聯(lián)系和關(guān)系，所以當工作人員在進行原材料選擇的過程當中，一定要結(jié)合工程的具體情況，再對當?shù)氐牡刭|(zhì)、地貌、水等的各種條件進行認真的勘察，將勘察之后所獲得的結(jié)果全部加入到考慮范圍當中去，最終選擇出滿足高層抗震要求的施工材料。在那些地震頻發(fā)的地段，在進行高層建筑施工材料選擇的過程當中，可以將鋼結(jié)構(gòu)作為重點，以多種復合類材料作為輔助，用剛度較強的材料來幫助高層建筑更加穩(wěn)定、更加安全。工作人員也可以選擇輕量級建筑材料來減少建筑物的實際重量，最終實現(xiàn)抵御地震的效果。

3.4 革新抗震結(jié)構(gòu)

首先，工作人員需要對建筑地基的選擇加強關(guān)注，按照高層建筑實際的高度以及主要的建設面臨選擇出可以承受住結(jié)構(gòu)重量的地基，不要在那些土質(zhì)非常松軟的區(qū)域建設工程；其次，對建筑結(jié)構(gòu)當中每一個構(gòu)件的實際位置都要進行革新與優(yōu)化，保障構(gòu)件受力具有均勻性的特點以及主體結(jié)構(gòu)根據(jù)穩(wěn)定性[7]。最后，在進行革新和優(yōu)化高層建筑抗震結(jié)構(gòu)時，還需對建筑物整體水平剪應力和垂直剪應力進行深入的分析，保證梁柱節(jié)點在設置的過程當中更具科學性與合理性。

4 高層建筑結(jié)構(gòu)抗震措施

4.1 建筑外包加工

高層建筑外包加固共有4 種方法：①鋼筋混凝土，外層加包的施工。把這種方法運用的墻梁、鋼筋混凝土磚柱以及磚墻加固過程當中所呈現(xiàn)出來的效果會更好一些。②水泥砂漿外包加固。在一些無須提升抗震性的建筑磚墻結(jié)構(gòu)上，可以運用這處方法進行處理。③鋼筋網(wǎng)水泥砂漿的面層加固處理方法。對于一些不用支撐模板處理的磚柱磚墻，可以采用這種方法來進行固定。當完成了鋼筋的鋪設工作，采用分層法抹灰處理，之后再進行加固的工作，這也是加固法中最突然的優(yōu)勢，就是方便和簡單。④鋼筋電網(wǎng)籠的加固處理。在處理鋼筋混凝土梁柱、磚柱時，可以利用這種方法處理。但要注意一點，在使用這個方法時一定要先做好防銹的工作。經(jīng)過認真的勘察之后發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場的環(huán)境濕度較大的話，則不可以使用此項方法[8]。

4.2 設置構(gòu)件加固

將建筑原有的結(jié)構(gòu)構(gòu)建作為基礎(chǔ)，之后展開構(gòu)件的設置，使用具有新形勢特點的構(gòu)件，以此來大幅度的提高高層建筑結(jié)構(gòu)的抗變性能以及抗震性能。在進行構(gòu)件選擇的過程當中，還要對新增加的構(gòu)件是否對建筑整體結(jié)構(gòu)動力性能產(chǎn)生影響加入到分析范圍當中去，加固流程：首先，墻體設置。如果抗震橫墻間距離定較大的情況，墻體承載性不高，可運用這種方法處理。其次，增加柱。以設置外加柱的方法來，將建筑墻體抗震性能大幅度的提升，若建筑抗震承載性能差距非常的小，這時可以運用鋼筋混凝土柱子拉桿等構(gòu)件來與柱子連接[9]。

5 結(jié)語

簡而言之，高層抗震設計是一項非常重要的內(nèi)容，設計人員參與設計過程，不要有“畏難”的工作心理與態(tài)度，全面掌握建筑物抗震防護建設技術(shù)，并且對抗震設計原則進行了解，保證為高層建筑建設出一個極好的抗震防護線。高層建筑的抗震技術(shù)是非常關(guān)鍵且重要的，相關(guān)工作人員在日常的工作當中還需要不斷地進行經(jīng)驗的總結(jié)以及認真學習，大幅度提高自己的綜合素養(yǎng)與工作能力，保證所設計出來的抗震方案更具科學性與合理性，讓人們在使用高層建筑時，可以更加的放心與安心，維護人民的生命財產(chǎn)安全，避免國家經(jīng)濟效益不會受到影響和損失。