时间：2023-07-12 17:07:26
关于高层混凝土住宅建筑抗震结构设计，应该持续改进高层混凝土住宅结构的延展性，达到合理的刚度和强度要求，提升高层混凝土住宅建筑抗震结构的抗震能力。
2高层混凝土建筑抗震结构设计对策
2．1场地和地基的选择
关于高层建筑的抗震效果，地基的情况和场地状况较会产生直接的作用，也称为建筑抗震设计的基础。如何选择地基和场地，一定要详细清楚当地的地震活动状况，仔细勘查地质情况，并获取全方位的数据资料，从而可以有效的进行综合评价和研究，正确的评判当地的抗震设计等级。采用一切办法去规避不利于抗震设计的地方，如果不能规避的场地，我们要做针对性的处理。在选择高层建筑地基时，首选的是较高密实度的基土和岩石，将有利于提升建筑地基的抗震能力，切勿采用哪些不适合抗震的软性地基土。务必要采用合理的措施对达不到地震需求的地基进行改善和加固，从而让它满足抗震要求。
2．2建筑结构的规则性
为了实现可靠性的建筑，达到合理分布承载的力量需要，在设计建筑结构时，务必要达到建筑结构的规则性需要，尽量让抗侧力结构可以简单明了。对于建筑结构平面布置图，多选用比较规整的图形，主要是由于规则的图形能够确保建筑遇到何种情况时都能实现均匀分布的承载力。应该尽量规避一些复杂多变的建筑结构平面，那是由于不规则的图形便于引起建筑结构的钢心和质心间的错乱不堪。如果遭遇地震，钢心距离就会变大，刚性达不到要求，从而使得建筑物出现倒塌的结果。
2．3建筑结构材料的选取
高层建筑在遭遇地震时安全性能很大程度上都由于建筑结构材料来决定。现实中，高层建筑抗震结构设计的本质问题就是整合相应构件的延性，同时要做调和工作，最终目标是确保遭遇地震时建筑能够稳定安全。而对于钢筋来说，应该选择那些具备较好韧性的材料。关于垂直方向受力的钢筋，以HRB335级、HRB400级的热轧钢筋为准，箍筋则是采用热轧钢筋，型号为HPB235、HRB335、HRB40级。在选用建筑结构材料时，务必要充分了解材料抗震的要求。同时，还要考虑其中的造价和成本控制问题。所以说，选用建筑结构材料应该寻求抗震新性能和建筑成本平衡点，只有两者的协调统一，才能确保用最少的材料实现最好的抗震能力。
2．4隔震和消能减震设计
某些高层建筑需要非常严格的抗震要求，要满足一般的抗震效果，还必须实现消能、隔振的效果。所以，要达到上述目标，第一，正确选择地基和场地，首选那些较高密实度的地基，这样可以避免发生轻地震时其能量对建筑产生的损害，减少共振发生几率。建筑物不同，其隔振系数也是不一样的。所以说，在设计建筑结构的过程中，务必要根据实际情况来详细研究，选取适宜的隔震支座，还要综合分析风力产生的负荷作用。那些具有消能、隔振要求的建筑构件，延性好的材料是比较适合的，强度能够满足要求，能够确保建筑物受地震时减弱破坏。
2．5抗侧力体形的优化
在一般性构造的高楼中，刚超过柔，那些刚性结构方案的高楼，主体结构遭遇的损害少，如果发生地震时其结构变形也不大，围护墙、隔墙等非结构部件也会破坏较少，受到较好的保护。结构的超静定次数也会增强，遭遇地震时的塑性铰变大，耗费较多的地震能量。结构也会在强地震情况下更加具有承受力，而不至于倾倒。改观结构屈服机制，并确保结构出现损害时依据整体屈服机制工作，并不依靠楼层屈服机制。设计结构的原则是强压弱拉、强剪弱弯、强柱弱梁和强节弱杆。设计结构理应选择轴力小的水平杆件，成为关键的耗能杆件，尽量的产生弯曲耗能，确保实现构件的较强的耗能能力和不小的延性。
2．6常用的加固设计
要想能够较好的提升建筑结构的抗震能力，加固措施务必要结合建筑结构现实状况进行，选用加固方法务必要综合如下因素全面分析:如果结构设计出现误差和缺陷，就要结合现实问题来加固和增加构件，也可以采用较高抗震能力的构件作为替代品。如要提高整体刚度和承载力，可通过设置套箍、增大原截面和增加构件的方法来实现。多数建筑结构整体性连接不满足抗震的规范要求，应该有目的地调整结构，可以降低损害，分散地震力。为避免发生地震时引起破坏，应该对于那些同建筑结构无关紧要的构件进行加固处理。
3结语
关键词：高层建筑，抗震设计，抗震结构，抗震技术
2008年的汶川地震和2010年的玉树地震对中国来说无不是沉重的打击，不但造成巨大的经济损失，更心痛的是有那么的生命离开了我们，这不得不让人们反思我们建筑的抗震设防能力。在地震中，几乎所有的建筑都倒塌了，相对于低层建筑而言，高层建筑破坏和倒塌的后果就更加严重。近年来国内国外高层、超高层建筑的高度不断攀升，就在2010年正式开放的哈利法塔的高度达到了惊人的828米，而且建筑的体型越来越复杂，不规则结构越来越多，这对于结构的抗震都是十分不利的。为保证高层结构的抗震安全，达到安全和经济的统一，有必要对高层结构的抗震设计、抗震结构和抗震技术进行探讨。
1.地震导致建筑破坏的原因
根据地震经验，地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况：
（1）地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形，对其上部建筑的直接危害；
（2）地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效，对上面建筑物所造成的破坏；
（3）建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中，因结构强度不足、过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏；
2.建筑的抗震概念设计
所谓“建筑抗震概念设计”是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,依此进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。科技论文。
3.建筑抗震设计方法的发展过程
3.1、静力理论阶段
水平静力抗震理论始创于意大利，发展于日本，1900年日本学者大森房吉提出“震度法”的概念。该理论认为：结构物所收到的地震作用，可以简化为作用于结构的等效水平静力，其大小等于结构重力荷载乘以一个系数。
3.2、反应谱理论阶段
我国及国际上多数国家抗震设计规范本质上都采用了反应谱理论及结构能力设计原则。其主要特点如下：
(1) 用规范规定的设计反应谱进行结构线弹性分析。
(2) 结构构件的承载力是根据设计反应谱所作的结构线弹性计算通过荷载和地震作用效应组合后内力进行设计。
(3) 在早期方案设计阶段，结构体系、结构体型的规则性及结构的整体性满足规范的规定，以使结构能可靠地发挥非弹性延性变形能力。
3.3、动力理论阶段
1971年美国圣费南多地震的震害，使人们清楚地认识到“反应谱理论只说出了问题的一大半，而地震持时对结构破坏程度的重要影响没有得到考虑”，从而推动了采用地震加速度过程a(t)来计算结构反应过程的动力法的研究。此一新理论不但考虑了地震的持时，还更近一步地考虑了地震过程中反应谱所不能概括的其他特性。
4.高层建筑结构体系
设计地震区的高层建筑，在确定结构体系时，除了要考虑前面所提到的材料用量、建筑内部空间和使用的房屋高度等因素外，还需进一步考虑下列抗震设计准则：
（1）具有明确的计算简图和合理的地震力传递路线；
（2）具备多道抗震防线，不会因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抵抗侧力或承受重力荷载的能力
（3）具有必要的承载力、良好的延性和较多的耗能潜力，从而使结构体系遭遇地震时有足够的防倒塌潜力；
（4）沿水平和竖向，结构的刚度和强度分布均匀，或按需要合理分布，避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节，从而防止地震时出现过大的应力集中或塑性变形集中。
在确定建筑方案的同时，应综合考虑房屋的重要性、设防烈度、场地条件、房屋高度、地基基础以及材料供应和施工条件，并结合体系的经济、技术指标，选择最合适的结构体系。
5.建筑抗震措施或设计
5.1、错开地震动卓越周期
一个场地的地面运动，一般均存在着一个破坏性最强的主振周期，如果建筑物的自振周期与这个卓越周期相等或相近，建筑物的破坏程度就会因共振而加重。地震动卓越周期又称地震动主导周期。
从众多的地震倒塌建筑物中可以看出，建筑周期与地震动卓越周期相接近，是引起建筑共振破坏的主要因素和直接原因。因此，在进行高层建筑设计时，首先要估计地震引起该建筑所在场地的地震动卓越周期；然后，在进行建筑方案设计时，通过改变房屋层数和结构类型，尽量加大建筑物基本周期与地震动卓越周期的差距。
5.2、采取基础隔震措施
传统的抗震方法是依靠结构的承载力和变形能力，来耗散地震能量，使结构免于倒塌，但由于是一种“被动防震”，就不免存在许多不足之处。地震对建筑的破坏作用，是由于地面运动激发起建筑的强烈振动所造成的，也就是说，破坏能量来自地面，通过基础向上部结构传递。人们总结地震经验后发现，地震时结构底部的有限滑动，能大幅度地减轻上部结构的破坏程度。科技论文。
基于可动概念的基础隔震方案很多，主要有：（1）软垫式隔震。在房屋底部设置若干个带铅芯的钢板橡胶隔振装置，使整个房屋坐落在软垫层上，遭遇地震时，楼房底面与地面之间产生相对水平位移，房屋自振周期加长，主要变形都发生在软垫块处，上部结构层间侧移变得很小，从而保护结构免遭破坏。（2）滑移式隔震。在房屋基础底面处设置钢珠、钢球、石墨、砂粒等材料形成的滑移层或滚动层，使建筑物遇地震时在该处发生较大位移的滑动，达到隔震目的。（3）摆动式隔震。科技论文。摆动式隔震方式实质上是柔性底层概念的改进和引伸。（4）悬吊式隔震。这一隔震方式的构思是，将整个建筑悬吊在支架下面，避免地震的直接冲击，从而大幅度较小建筑物所受到的地震惯力。
5.3、削减地震反应——提高结构阻尼
为了提高结构阻尼，可以在结构上设置阻尼器，以吸收地震输入的能量，减小结构变形。台北101大楼在87~92楼安装了一个巨大的钢球风阻尼器，是世界上目前最大的大楼风阻尼器，它的球体直径5.5米，由四十一层12.5厘米厚钢板结合为球形，重量660吨，可以有效减轻由于飓风和地震所引起的震动和侧移。
为高层建筑提供附加阻尼的另一新途径，是利用主体结构与刚性挂板之间特殊装置的非弹性性能和摩擦。采取这一措施后，可以使阻尼比仅为2%的抗弯钢框架，有效粘滞阻尼比增加到8%或更多，从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。
此外，通过采用高延性构件和附设耗能装置也能有效削减地震反应。
6.高层建筑抗震技术发展展望
未来高层建筑的发展趋势，体型将更趋复杂，结构体系将更趋多样化。出于对建筑艺术上的要求，高层建筑的体型将会更为复杂和多样，许多高层建筑都是综合性的和多用途的，因此对建筑和结构必然提出新的更高的要求。从结构体系上看，也决不会停留在原有的几种形式上，而会更好地满足功能和艺术上的需求，创造出新的结构体系。
参考文献
[1]刘大海,杨翠如,钟锡根.高层建筑抗震设计.中国建筑工业出版社.
[2]谷连营,肖国梁.高层建筑抗震技术的发展概况.山西建筑,2006.8（15）：50—51.
[3]王红霞.论高层建筑抗震概念设计.山西建筑,2007,12（35）：74—75.
关键词:高层建筑、抗震、结构设计
中图分类号：TU97 文献标识码： A
1、高层建筑的特点
1．1在相同的建设场地中，建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观，如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应，玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。
1．2在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空闲地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中，由于建造了高层建筑群，留下了更多地面空间，可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。
1．3高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成，这样就会增加建筑物的造价，从建筑防火的角度看，高层筑的防火要求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。
2 建筑抗震的理论分析
2.1 建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2 抗震设计的理论
拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
反应谱理论。反应谱理论是在20世纪40～60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震作用。
3 高层建筑结构抗震设计
3.1 抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2 高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,
要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:
多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,
平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
4、高层建筑结构体系的特点
随着层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。
4．1框架结构体系。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，具有较大的室内空间，使用较方便。由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，建筑高度受到限制；剪切型变形，即层间侧移随着层数的增加而减小；框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中，应用不多；高度一般控制在60m以下。
4．2剪力墙结构体系。利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足；剪力墙结构体系主要缺点：主要是剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求。此外，结构自重往往也较大。
当剪力墙的高宽比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型，即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。
根据施工方法的不同，可以分为：全部现浇的剪力墙；全部用预制墙板装配而成的剪力墙；内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
在承受水平力作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲形，特点是结构层间位移随楼层增高而增加。
4．3筒体结构。单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小柱距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构，而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。
五、结语
对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。
参考文献：
[1]都凤强。高层建筑结构设计的实践探讨[J]。科技创新导报，2009，（21）
[3]吴晓琳。浅析高层建筑结构设计与特点[J]。中国高新技术企业，2009，（11）
关键字：高层钢结构建筑；抗震设计；震害；基于性能
中图分类号：TU97 文献标识码： A
1. 高层钢结构建筑抗震设计理念
建筑结构的抗震设计包括三个方面：一是概念设计，即把握抗震设计的主要原则，弥补由地震作用和结构地震反应的复杂性而造成抗震计算不准确的不足；二是抗震计算，为抗震设计提供量的保证；三是构造措施，为抗震概念及计算提供有利的保障。
高层建筑钢结构抗震设计基本原理：保证结构的完整性，提高结构的延性以及设置多道结构防线。
高层钢结构应采用全刚接框架，当结构刚度不够时，可采用中心支撑框架、钢框架混凝土芯筒或钢框筒结构形式；但在高烈度区（8度和9度区），宜采用偏心支撑框架和钢框筒结构，从而保证结构具有较好的延性。对于钢框架支撑结构及钢框架混凝土芯筒结构，钢支撑或混凝土芯筒部分的刚度大，可能承担整体结构绝大部分地震作用力。但钢支撑或混凝土芯筒的延性较差，为发挥钢框架部分延性好的作用，承担起第二道结构抗震防线的责任，要求钢框架的结构承载力不能太小，为此框架部分按计算得到的地震剪力应乘以调整系数，达到不小于结构底部总地震剪力的25%和框架部分地震剪力最大值1.8倍两者的较小值。高层钢结构和混凝土结构一样也要满足以下三个原则即强柱弱梁的原则（保证梁端的破坏先于柱端的破坏）、强剪弱弯的原则（弯曲破坏先于剪切破坏）以及强节点弱构件的原则（构件的破坏先于节点的破坏）。
建筑的平面布置宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度中心与质量中心接近或重合，同时各层的刚心和质心接近在同一竖直线上，建筑的开间和进深宜统一。高层钢结构建筑不宜设置防震缝，但薄弱部位应注意采取措施提高其抗震能力，如当结构平面布置不规则时，可设置防震缝。
2. 高层钢结构建筑主要震害特征及分析
钢结构的强度高、延性好、重量轻、抗震性能好。总的来说在同等场地、烈度条件下，钢结构房屋的震害较钢筋混凝土结构房屋的震害要小。例如在墨西哥的高烈度区内有102幢钢结构房屋，其中59幢为1957年以后所建，在1985年9月的墨西哥大地震中，1957年以后建造的钢结构房屋倒塌或严重破坏的不多，而钢筋混凝土结构房屋的破坏就要严重得多。
高层钢结构在地震中破坏形式有节点连接破坏、构件破坏及结构倒塌。节点连接破坏中一种是支撑连接破坏，一种是梁柱连接破坏。1978年日本宫城县远海地震造成钢结构建筑的破坏更多是支撑连接破坏。1995年日本的阪神地震造成了很多梁柱刚性连接破坏。高层建筑钢结构构件破坏主要表现为支撑压屈（支撑在地震中所受的压力超过其屈曲临界力时即发生压屈破坏）、梁柱局部失稳（梁或柱在地震作用下反复受弯，在弯矩最大截面处附近由于过度弯曲可能发生翼缘局部失稳破坏）、柱水平裂缝或断裂破坏。1995年日本阪神地震中，位于阪神地震区芦屋市海滨城的52栋高层钢结构住宅，有57根钢柱发生断裂，其中13根钢柱为母材断裂，7根钢柱与支撑连接处断裂，37根钢柱在拼接焊缝处断裂。结构倒塌是地震中结构破坏的最严重的形式。钢结构建筑尽管抗震性能好，但在地震中也会发生倒塌。1985年墨西哥大地震中有10幢钢结构房屋倒塌，1995年的日本阪神地震中也有钢结构房屋倒塌。
3. 常规的抗震设计与基于性能的抗震设计的对比
为了更有效地将地震所带来的灾害及损失降低，随着对地面运动特征和结构地震反应特征认识的不断深化，高层建筑抗震设计思想也在不断完善，美国从上世纪90年代陆续提出了一些有关抗震性能设计的文件（如ATC40、FEMA356、ASCE41等），近几年由洛杉矶市和旧金山市的重要机构了新建高层建筑（高度超过160英尺、约49m）采用抗震性能设计的指导性文件。2008年美国一学术组织“国际高层建筑及都市环境委员会（CTBUH）”发表了有关高层建筑（高度超过50m）抗震性能设计的建议。日本从1981年起已将基于性能的抗震设计原理用于高度超过60m的高层建筑。高层建筑采用抗震性能设计已形成一种发展趋势。
我国常规抗震设计方法是满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防目标，按指令性、处方形式的规定进行设计，通过结构布置的概念设计、小震弹性设计、经验性的内力调整、放大和构造以及部分结构大震变形验算，即认为可实现预期的宏观的设防目标，但随着新技术、新材料、新结构体系的发展，这种抗震设计方法已经不能很好地满足现在高层建筑的抗震功能的深层次要求，更加不能有效地控制地震所造成的损失。
基于性能的抗震设计理论是20世纪90年代初由美国学者提出，按此理论设计的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的性能水平。基于性能的抗震设计理论是一种更加合理的设计理念，它将抗震设计以保障人民生命安全为基本目标转化为在不同风险水平地震作用下满足不同的性能目标，通过多目标、多层次的抗震安全设计来最大限度保障人民生命安全，采用多个预期的性能目标，包括结构的、非结构的、设施的各种具体性能指标，由业主选择具体工程的预期目标，而且提出了符合预期性能要求的论证，包括结构体系、详尽的分析、抗震措施和必要的试验，并经过专门的评估予以确认。通过对两者的分析比较可以看出基于性能的抗震设计的优越性，它代表了未来结构抗震设计的发展方向。
4. 结语
通过以上的阐述及分析我们可以看到基于性能的抗震设计能够更好的强化结构抗震的安全目标和提高结构抗震的功能要求，在新修订的建筑抗震设计规范中也得到了体现，然而基于性能的抗震设计也存在一些问题，例如地震作用的不确定性，结构分析模型及参数选用存在不少经验因素，模型试验以及震害资料的欠缺，存在的这些问题都需要进一步的改进与完善，从而减少地震所带来的灾害与损失。
参考文献：
[1] 李国强建筑结构抗震设计 中国建筑工业出版社 2009
[2] 范高层建筑结构 东南大学出版社 2008
[3] 史庆轩高层建筑结构设计 科学出版社 2006
[4] 沈蒲生高层建筑结构设计 中国建筑工业出版社 2006
【关键词】高层建筑；结构设计；抗震设计
0、引言
由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。建筑结构抗震设计的基本要求：抗震设计主要包括三方面的内容：概念设计，计算设计和构造设计。结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现规范中要求的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。
1、从理论上分析高层建筑的抗震设计
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计，包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容的法定性文件。它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
（1）拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数即地震系数。
（2）反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
（3）动力理论。动力理论是20世纪70－80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
2、高层建筑的抗震结构设计理念
高层建筑的抗震要能做到：当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
3、建筑设计和建筑结构的规则性
建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称、整体性较好：建筑的立面和竖向抗拉力构件的截面尺寸和材料温度宜自下而上逐步减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。对平面不规则和竖向不规则类型的建筑结构应按《抗震规范》要求进行水平地震作用计算和内力调整，并对薄弱部位采取有效的抗震措施。
【关键词】建筑结构抗震设计
中图分类号：TU3文献标识码： A
随着施工技术的不断进步，再加上各种新材料的出现，使得建筑结构有更多复杂的形式，然而，在建筑设计中，抗震设计始终占据着重要的地位，尤其超高层建筑的出现，更是对抗震提出了更高的要求。我国是一个地震多发国家，目前人类还没有掌握地震的有效规律，这也增加了抗震设计的难度，结构抗震设计是摆在设计师和工程师面前的一项迫切任务，更是保证建筑结构安全性能的重要问题。
一. 概念设计的必要
概念设计应用范围较广泛，几乎组成包含了所有的结构设计。在不确定因素多、受力状态变化较大的抗震设计、基础设计、高层建筑设计中，概念设计的应用尤显重要和突出。概念设计的重要性，主要体现在三方面：
（1）因为现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性。为了弥补计算理论的缺陷，或实现对世界存在的大量无法计算的结构构件的设计，都需要用概念设计来满足结构设计的目的。
（2）由于在方案设计阶段，初步设计过程是不可能借助于计算机来实现的。这就需要结构工程师综合运用其掌握的结构概念，选择效果最好、造价最低的结构方案。概念设计在设计人员中提得比较多，但往往被人们片面地理解，认为其主要是用于一些大的原则，如确定结构方案、结构布置等。其实，在设计中任何地方都离不开科学的概念作指导。
（3）由于计算机计算结果的高精度，容易给结构设计人员带来对结构工作性能出现的可能误解，过分地依赖于计算机和设计软件，进行习惯性、传统的结构设计，对计算结果明显不合理、甚至错误的地方不能及时发现，使许多的建筑结构留下安全隐患。因此，概念设计在结构设计中具有重要的地位。
二、建筑设计和建筑结构的规则性
建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。体型复杂、平立面特别不规则的建筑结构，可按实际需要在适当部位设置防震缝，形成多个较规则的结构单元。
结构体系的选择
结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较确定。结构体系应符合下列各项要求：应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力；应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。
结构体系应符合下列各项要求：
宜有多道抗震防线。多道抗震防线是指：一个抗震结构，应由若干延性较好的分体系组成，通过构件的连接协同作用，有意识地在结构内部、外部建立一系列分布的屈服区，使结构在先屈服的部分耗散大量的地震能量，而使最后的“防线”得以保存，便于结构的修复。
例如，在有填充墙的框架结构中，填充墙为第一道防线，框架为第二道防线；此时填充墙本身应有一定的刚度和承载能力，并均匀、对称地布置在框架结构中。在强烈地震的冲击下，第一道防线遭受破坏后，结构的动力特性（如自振周期等）得以改变，可使第二道防线承受的地展作用得以缓解和受到保护。
在高层钢筋混凝土房屋中，应用较多的另一种结构形式是框架一剪力墙体系（在抗震设计中，剪力墙也称为抗震墙）。剪力墙是第一道防线，框架为第二道防线。
在一般情况下，应优先选择不承受重力荷载的构件，如上述的框架填充墙、轴压比不太大的钢筋混凝土剪力墙或柱间支撑、竖向支撑等作为第一道防线。
宜具有合理的刚度和承载力分布。建筑物承受的静力荷载是基本稳定的（如自重、楼面活荷载等），而地震时所受的地震作用大小则与结构的动力特性密切相关：建筑物的侧移刚度越大，则自振周期越短，地震作用也越大，要求结构构件具有较高的承载力。提高结构的侧移刚度，往往以提高造价和降低结构变形能力为代价，因此在确定结构体系时，需要在刚度、承载力之间寻求较好的匹配关系。结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。此时，结构在两个主轴方向的地震反应相当，不致造成一个方向过强、一个方向过弱的现象。根据房屋高度选择合理的结构体系。从技术经济指标而言，各种结构体系都有其最佳适用高度。
三、建筑结构抗震设计方法
（1）构减轻结构自重。研究表明，地震效应与建筑物的质量成正比，高层建筑高度较大，其重心也较高，在地震作用下，倾覆力矩也随质量的增加而增大，这就会对结构物带来极大危险。因此，在进行设计和建造时，要尽可能采用强度大、质量轻的建筑材料，减轻建筑物的质量。
（2）提高短柱延性。在建筑结构中，要尽量提高短柱的承载力，并采取有效措施提高短柱的延性，这样就可以大幅度增强其抗震性能，确保建筑结构的安全。
（3）选择合理的建筑材料。在设计阶段，要进行抗震分析和计算，在选择建筑材料时，要对其参数进行可靠度分析，也要充分考虑材料参数的变异性，而且尽可能选择自振频率不同的材料，避免在地震作用时结构物局部或者整体发生共振，造成严重破坏。
（4）设置多道抗震防线，这样可以避免在地震作用下，由于局部损坏而造成整个建筑结构的损坏，例如框架一抗震墙结构系统，抗震墙可以抵抗较大的侧压力，是第一道防线，当在地震作用下抗震墙发生破坏时，框架结构就起到抗震的第二道防线。 多道抗震防线可以极大的消耗地震能量，延缓或者减轻地震作用对高层建筑的损坏。
（5）加强建筑物内部的薄弱部分。在高层建筑中，由于层数较多，建筑面积较大，难免存在一些受力比较大而比较薄弱部分，在建设过程中，要及时对薄弱部分进行加强，采取有效措施增强其强度和刚度，这样就可以极大提高其承载力，避免在地震作用下过早的屈服产生较大变形，导致建筑结构局部损坏或者整个结构的损坏。
四、结束语
建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程，也是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。使抗震设计与设计、施工完美结合，最终实现适用、安全、经济、美观是我们追求的目标。
参考文献：
[1] 晏斌斌. 高层建筑结构抗震设计分析[J]. 江西建材， 2011，（04）
[2] 方浩波. 论高层建筑结构设计中的问题[J]. 科协论坛（下半月）， 2008，（05）
【关键词】高层建筑；抗震；结构设计
前言：
生活在这个世界上，我们便会面对很多自然灾害，海啸，洪水等等，地震也是其中一种，并且危害极大，对个人，对国家，对社会的稳定和和谐发展都会造成严重不良影响。据调查，在自然灾害中造成的损失中，地震位于榜首，因此得名“群害之首”，可见其杀伤力。地震中，房屋倒塌是造成人员伤亡和经济损失最主要的因素。因此，加强房屋的抗震设计，是减轻地震灾害的最根本有效的措施。由此可见，高层建筑的抗震设计问题，应当引起我们的重视，并采取有针对性的措施，杜绝危险状况，防患于未然。
一、抗震设计的理论分析
1、拟静力理论。拟静力理论在20世纪的时候比较盛行，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震水平力作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例系数（地震系数）。
2、反应谱理论。建立于加世纪40-60年代的反应谱理论，它通过加速度观测和记录进一步了解地震运动的特性。同时结合结构动力反应的特性进行研究。反应谱理论也是加理工学院的一个有建设性的研究成果。
3、动力理论。动力理论就是地震动力理论，广泛应用于20世纪70-80年。电子科技技术成就了它的发展，同时它也离不开试验技术与地震下有无线性反应的各种结构。因此，有关地震受损的反应记录也随着观测台的增多而增多。由于它把地震作为一个实践过程来记录，并选择了有代表性的地震动加速度进行及时录入，便将建筑物简化成了多自由体系，可以通过计算得到地震时每一时刻的建筑物反应，更高效更准确的完成了抗震设计工作，因此也将其称为地震实时分析理论。
二、建筑抗震设计的基本内容
1、抗震概念设计应坚持的原则
一个完美的抗震设计不仅仅依靠于提高结构的抗力，还须很多方面，如混凝土的等级，原始计划的尺寸等，以此为基础数据，计算出配筋、地震力和所使用的结构的刚度。在地震中，地震作用的效果取决于结构的刚度，其成正比例关系。因此，结构的刚度太大，容易造成地震效果的增大，这样会需要更多钢筋，造成材料浪费。同时容易在大型地震来临时，造成局部地方的受损，破坏了整体效果。但如果我们采用柔软的结构，可能会造成变形甚至无法使用，虽然其有延性良好和消减外力等优点，还是不适合应用到实际中来。由此，我们需要一种刚柔并济，既可以减小地震力度，又具有可以变形的条件。满足上述条件，我们根据抗震的概念讨论出有关隔震消能的设计。
2、抗侧力结构和构件应设计成延性结构或构件
承载能力不降低，且具有塑性的变形能力，这样的结构和构件所具有的性能称之为延性。在十二字抗震设计的指导原则下，我们应当将延性结构作为设计的初始结构，并且严格把握“小震不坏，中震可修，大震不倒”十二字方针。因为如果按照此方案设计后，结构变形加大，但结构的地震作用却不会上升，用它的变形能力抵抗地震作用，可谓一举两得。同时强柱弱梁，节点强杆件弱以及强剪弱弯，这些都是延性结构的构件设计中应该认真把握的方向。
三、高层建筑结构抗震设计的基本方法
对于抗震设计在高层建筑中的应用，最基本有效的方法当是地震时减少能量的输出。为了让建筑的结构的变化达到初始的设想。我们应当对数据进行准确分析，并采用以位移为基础的结构抗震设计。在相关条件都合适的情况下，重新计算有关于构件的承受和载重能力以及在大型地震下的各层之间的位移的角度限值和延性比。以此作为我们确定构件变形值的基本数据。同时，为达到构件的构造要求，我们还应考虑到界面的应变大小和分布情况。对于比较高的建筑来说，相对于较硬的场地更加适合建设，因为这样可以将破坏程度降到最低，也大量减少了能量的输出。同时，我们也可以有效的避开震动最活跃的周期，防止共振现象的发生。
最普遍的抗震体系就是“延性结构体系”，这也广泛应用于世界大部分地区，我国也不例外。延性结构体系所采用的方法就是对结构物的硬度进行把控。在地震时允许结构的构件进入一种相反于弹性的状态，且其会具有较大的延性，这样可以减轻地震时所消耗的能量和地震时候的反应，同时保护了结构物。我们应该适时的推广使用隔震和消能减震的设计，此种方法，采用了很多隔震方法，有软垫、滑移、摆动、悬吊等等。通过改变结构的一些特点和性能，来达到能量的输出标准，是一种值得推广和发展的防震方法。同时为了减小楼层的震感和减轻地震作用，我们应该采用提高结构消耗能力和提高结构阻尼，并积极采用高延性构件的方法来完成。
四、提高结构的抗震性能
高低层建筑对力的感受特点和能力并不相同，因此，我们在对高层的建筑进行设计时，良好的强度，足够的硬度，以及不可缺少的抗震性都是要综合进去的因素。只有在设计中，融入我们科学有效的思想，我们才能够在地震中做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。满足此条件，我们要做的前期工作还有很多，首先要吸收地震产生的能量，必须要通过具有一定塑性变形能力的结构来满足。其次，在地震中，往往房梁会比房柱更容易倒塌，一般来讲，同一层中的各个柱子的两端所经历的历程越长越好，较晚形成的是底层的柱底，为了使梁和柱尽可能充分的发挥抗震作用，就需要我们充分的发挥整体的抗震结构的能力。同时按照，“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则进行合理的选择材料和设计，注意配筋和轴压比，加强节点的构造措施，尽可能的保证构件在地震的作用下依旧具有足够的承载力和延性。
五、结语：
综合上文所述，高层建筑的各方面设计，如受力特性、抗震性能、结构类型和体系以及布置等都对抗震效果有重要影响。因此，我们需要将概念设计融入其中，高效的有目的性的构造出符合市场需要的计划及相应措施，在未来的高层建筑抗震中做出卓越贡献。
参考文献：
[1]徐宜，丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑，2008.
摘要：我国是一个地震多发的国家。因此，现在越来越多的人非常重视建筑结构的抗震设计问题。所以，本文主要就建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措进行研究与分析。
关键词：建筑结构；抗震设计；关键问题；具体举措
【中图分类号】TU318【文献标识码】A【文章编号】2236-1879（2017）20-0217-01
引言：随着我国经济快速发展，一栋栋高楼大厦拔地而起，但与此同时，在我国是地震多发国家的背景下，建筑抗震等安全因素成为设计需要考虑的因素之一，现阶段，我国的建筑抗震水平较高，但因地震导致房屋倒塌的情况时有发生，为了能更好的提高建筑抗震水平，在建筑抗震设计方面更加合理，作为中学生了解建筑结构的抗震设计中关键问题、具体的抗震设计举措是很有必要的。建筑结构抗震设计关键问题
（一）场地的科学选择。
建筑场地的科学选择，直接关系到建筑结构抗震设计的水平与质量。因此，有关的工程设计人员需要对于建筑物建设的场地进行全面的考察工作，选择具有土质松软、地质元素分布不均衡的区域来进行地段的选择，避免地震发生时产生出地裂或者是地表错动问题。
（二）建筑结构的合理化抗震设计。
建筑结构的合理化设计也对于提升建筑抗震设计的质量与水平发挥着重要的作用。比如：使用高强度的建筑材料使得建筑物的结构框架具有完整性的构造。而高质量设计图纸的应用，可以使得建筑物的各个部位进行更加合理、科学的布局，最终形成强有力的抗震效果。
（三）建筑平面布置的规则性。
进行满足有关抗震设计要求的施工，可以极大提高建筑的抗震水平与能力。比如：综合的考虑到各个方面的因素，应用现代的网络信息技术进行对称性的结构设计，将会对于建筑的抗震实际效果进行科学的提升。同时，我们需要清楚的了解到各种科学的设计需要真正的落实到施工实践中，使得设计的成果真正转变为实际的应用成果[1]。
一、建筑结构抗震设计的具体举措
（一）基础隔震措施。
所谓的基础隔震指的是应用各种各样的减震装置来完成有关建筑物的结构抗震设计。具体来讲，将有效的抗震、隔震的装置应用到建筑物自身的部位中，从而达到保护建筑物，使其具有良好抗震、隔震效果的一种方式。但是，这种方式不适用于高大的建筑物中。原因在于，在高大建筑物中应用抗震装置会导致建筑物产生出自振周期问题，无法达到应有的抗震效果。在我国的生活中常见的抗震装置有橡胶垫装置、混合隔震装置等。对于这些装置应用摩擦移动或者是粘弹性隔震的方式就可以进行有效的防震，保障建筑物具有良好的防震要求[2]。
（二）特殊材料在地基隔震中的应用。
应用特殊的材料全面保障建筑物的地基具有良好的防震性能，也是一个重要的防震举措。具体来讲，应用高效的沥青原料与粘土、砂子等进行混合性的应用，可以提高建筑物整体的质量与水平，保障建筑物的安全。目前这种方法已经在建筑物的防震设计中进行了一定程度的应用，并且取得了不错的应用效果[3]。
（三）建筑结构悬挂隔震。
所谓的建筑结构悬挂隔震指的是在进行建筑物结构设计工作中，应用悬挂的方式来对于建筑物大部分结构或者是整体的结构进行有效减震处理，使得地震发生时地震灾害的破壞力量对于悬挂的建筑结构没有非常大的影响，最终减轻地震对建筑的破坏程度，避免重大的人员伤亡与财产损失。比如：在一些大型钢结构建筑中应用悬挂的方式来进行有关的设计，使得有关的子框架通过锁链或者是吊杆方式的应用悬挂在主框架上。这种设计方式应用的意义在于地震发生之后，地震一部分破坏力量会传导在这些锁链或者是吊杆上，降低了地震对于建筑物地基以及墙面的影响，提高了建筑物地基抗震的实际效果[4]。
（四）建筑层间的隔震。
对于建筑物层间进行有效的隔震是一种操作简单、工序简单的应用方式。但是，这种方式与其它方面的隔震使用举措比较起来只能对于地震破坏力量的10%到30%进行有效的预防，无法从根本上形成强有力的抗震效果。因此，这种方式需要与其它模式的抗震举措进行综合性的应用，形成对于建筑物的有力保护，全面提高其应对地震破坏力量的能力。
（五）建筑结构的加固隔震。
为了全面提高建筑物结构的抗震能力，我们需要采取各种的方式对于建筑物进行必要的加固处理，提升建筑物的质量。具体来讲，第一，在建筑物竣工之后，有关的工程施工技术人员可以应用阻尼的方式对于建筑物进行全面的加固，最终使得建筑结构的抗震效果得到加强。第二，为了提高高层建筑的抗震效果，我们可以应用消能减震装置来提高其抗震的能力，使得高层建筑也可以在地震发生时具有对地震破坏力的抵御能力，避免重大的财产损失与人员伤亡。比如：消能减震装置在建筑物隔震夹层中进行应用，可以极大提高建筑物结构的抗震效果[5]。
二、结论：
通过上述几个方面，对于建筑物结构抗震若干问题进行科学的研究与探讨，有利于建筑物施工的企业应用众多的具体方法全面提高建筑物结构抗震的质量与水平，保障建筑物在地震发生时具有强有力抵御地震的能力，减少人员的伤亡与财产上的损失。如今总体的设计理念与方式比较先进，但也需要与时俱进，不断提高建筑抗震等级，为人们的生命和财产安全提高保障。
参考文献
[1] 古力铭. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 四川水泥，2015，06：60.
[2] 曹振. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 门窗，2015，06：126.
[3] 邱子龙. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 建材与装饰，2016，08：76-77.
[4] 李琛琛. 关于建筑结构抗震设计若干问题的讨论[J]. 科技创新与应用，2016，18：245.
[关键字]加固 抗震性能 目标 原则
[中图分类号] P65 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-3-263-1
地震作为一种突发性的自然灾害，对人民的生命财产安全带来了严重的危害，其带来的后果甚至是毁灭性的。它对人类社会主要会产生两个方面的危害：（1）地震会严重破坏建筑物，使建筑物倒塌，给人们的生命财产带来严重的损失。（2）地震还会引发其他的灾害，如火灾和水灾，会对人类赖以生存的自然环境造成直接的破坏，社会影响极坏。为了能有效规避地震带来的破坏，需要从建筑物结构抗震性能和抗震性加固方面，进行设计和研究，本文重点分析的是建筑物结构抗震性加固的性能指标。
1 抗震性能化设计理论
随着科学技术的日新月异，人类也开始加深了对结构地震反应特征和地面运动特征的认识。这样开始不断完善和发展了建筑结构的抗震设计方法和地震反应分析能力。目前对结构地震反应已经采用了非线性动力理论的分析方法，而随着近几年来频发的地震灾害，也在不断的发展和完善抗震设计方法和设防标准。
在初期阶段，为了对结构安全作出保证，采用单一的设防水准作为抗震设防的标准。而随着认知水平的不断提高，人们对地震的反应特点和不确定性有了更深的认识。为了对结构安全和经济二者的之间的合理关系更多的予以考虑。又提出了“小震不坏，中震可修，大震不倒”的多级设计思想，抗性能设计开始向多层次、多目标的方向发展，并以提高结构承载力为主要目标。目前国内外抗震设计主要采用一种多层次多目标的设计，其主要目的是提高结构承载力，采用防倒塌和设防的构造，对建筑物实施控制。这种设计原则会尽可能的保证建筑物在地震侵袭时不发生倒塌，进而对人们的生命安全作出保证。但它仍旧会带来很强的破坏力，给人们带来严重的经济损失，同样为人们所无法接受。
目前，对建筑物抗震性能方面，无论是公众还是社会，都提出了多层次和高水平的要求。这样不单单是对强震带来的人员伤亡和建筑物倒塌进行规避，同时还要尽可能的降低中小地震带来的损失，在建筑物结构的地震反应上，为了对不同建筑物的使用需求予以满足，需要设计具体化的性能指标。
在性能化设计理论方面，我国已经取得了突飞猛进的发展，在2010年12月1日，我国正式颁布了《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，在这里着重强调了新的地震规范：在建筑抗震的性能化设计方面，应综合考虑变形能力和抗震承载能力，新的设计规范灵活性和针对性非常强。它充分考虑在建筑物地震反应方面，不同业主提出的不同需求，选择合理的布局结构构件和结构形式进行结构的设计，对业主的特定需求予以满足。在既有结构加固的基础之上，为了实现预期的抗震性能目标，针对关键构件、某些部位或者整个结构，采用各种灵活多样的措施，使抗震的安全性进一步提升，以对其结构的使用功能予以满足。
2 结构抗震加固的性能目标
在地震作用下，剪力是建筑物的地震作用力的主要表现。位移是地震变形的主要反应。依照抗震抗震规范，对既有结构进行设计，使其变形反应对规范限值予以满足，承载力也能对规范需求给予满足。因为在建筑物的使用上，有着不同的使用要求，同时针对建筑物结构的地震反应，不同的业主要求也不一样。而这种要求也就是结构的性能化指标，包括位移、层间位移和加速度三个方面的性能指标。在对建筑物抗震性能加固方面。需要依照这三个性能指标进行。
2.1 加速度—性能控制指标
位移变量是对建筑物地震反应带来影响的主要因素，但有一些建筑物在使用功能方面，限制了加速度。所以加速度，也就是性能指标，成为这些建筑物主要性能控制指标。建筑物在地震作用下，会出现扭转或平动等整体反应。若建筑物变形结构以平动为主，则剪力为平动产生的主要反应力，平动位移也是其主要的变形情况。若建筑物发生的是扭转变形。则破坏力会沿着建筑物边缘向内部呈现逐渐上升的趋势。建筑物的全部构件，在这种破坏方式下，会无法正常发挥承载能力。所以我们在对结构进行设计时，应规避在地震作用下，结构设计所发生的地震反应是以扭转为主的反应。
此项控制指标主要是在加固过程中，重新分配和调节剪力，或者是通过增加阻尼支座或者是增加附件构件，提供性能指标以一个附加的阻尼，对地震剪力的作用进行抵消，进而对剪力和加速度起到了一定的控制作用。
2.2 位移—性能控制指标
在性能和结构方面，加速度仅仅是一个方面，位移是主要的表现。当前基于位移的设计方法和性能化分析，是性能化设计的主要方向。对于地震作用下的损伤程度，控制方式主要是采用位移进行，已经成为最有效的途径，实现性能化抗震设计 总体目标。由于地震会产生不同强度的水准，构件或结构采用结构的位移作为相应指标，采用位移对结构的变形程度进行控制。结合业主提供的性能位移，加固设计既有的结构。
3 结语
抗震设计方面，新规范性能设计理论提出了新的思想和设计原则。针对既有结构的加固方面，也有了新的思路和概念。在加固时，不单单是从承载力补强方面进行考虑，还要综合考虑业主对建筑物的使用要求。使建筑物抗震和加固设计，能对不同的需求予以满足。结合抗震设计的相关理论，将抗震设计和加固从承载力指标转向性能指标，保证结构抗震具有灵活性和具体性的特征，为未来的提供新的抗震加固的发展方向。
参考文献
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[2]徐斌.新规范建筑抗震性能化设计浅析[J].广东水利电力.2010.
[3]辛力.高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法[D].西安建筑科技法学，2006.
[4].浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊.2008（11）.
一、工程概况
市二二三地质队实验学校教学楼工程位于市月区二二三队大院西侧，工程为一幢六层属多层的条形建筑，其建筑面积为3971m2；建筑高度为23.4m，独立基础，框架结构，结构安全等级二级，6度抗震设防，设计基本加速度值为0.05g，抗震等级为四级，抗震设防类别为丙类，设计地震分组为第一组，场地分类为Ⅱ类，结构的设计合理使用年限为50年。本工程由华昌地质工程勘察有限公司进行地质勘察，圆方建筑设计院有限公司设计。
二、地质基础概论
根据华昌地质工程勘察有限公司为市二二三地质队实验学校教学楼工程项目提供的岩土工程勘察报告，勘察场地属第四系粉质粘土和白垩系细砂岩等组成，现分述如下：1）杂填土.2）粉质粘土.3）强风化细砂岩.4）中风化细砂岩.5）微风化细砂岩等五个土岩层，无断裂构造。场地下层未发现滑坡、岩溶等不良地质作用。本工程采用的独立基础形式，可视为适合本工程合理的基础形式。
据《中国地震动参数区划图、《建筑抗震设计规范》版）等的划分，区内抗震设防烈度小于6度，无须抗震设防。
根据府厅发[]1号文件精神，该工程为人员密集型工程，应纳入抗震设防专项审查范围，建议进行6度抗震设防专项审查工作。
根据岩土工程分析与评价，场地内土岩层分布简单、稳定，工程地质条件较好，适宜进行本工程建设。
三、总评与建议
本工程属教育部门的自救能力较弱人群使用的教学建筑工程项目，应按照省人民政府办公厅《关于进一步做好防震减灾工作的若干意见》的要求，参照《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223—第4.0.3条，进行丙类抗震设防。经专家讨论，本工程为六层教学楼建筑，建筑面积为3971m2，建筑高度为23.4m，可不进行地震作用的计算，但应强调抗震概念设计，本工程抗震措施符合抗震设防烈度为6度的要求，使建筑具有一定的抗震能力。经讨论研究，专家组认为本工程结构基本具备6度抗震设防的要求。
建议：
1、轴5～轴6和轴1/5～轴1/4的楼梯间休息平台梁处，应设钢筋砼构造柱，并始于基础；
2、所有框架柱、构造柱均应沿柱高筋与墙连结，伸入柱两边墙内长度≥500。
【关键词】抗震理念；高层建筑；结构设计；应用
引言
一、抗震理念设计的理论概述
（一）抗震理念设计的概念
抗震理念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑结构总体布置，并确定细部构造的过程，概念设计指的是在不经过计算的基础上，由工程师基于设计理论基础和施工经验进行设计，并对当前的设计方案和设计概念进行评估，从而评估出符合抗震需求的设计方案。它包括分析、综合和评价三个步骤。
（二）抗震理念设计在高层建筑结构设计中的作用
高层建筑结构设计是一个复杂的过程，人们对地震时的结构认识存在局限，再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素的影响，进一步增加了高层建筑结构的不稳定性，因此，高层建筑结构设计应该重视抗震概念设计。在依据数值计算的基础上增加实践经验元素，有时甚至比分析计算更重要，抗震设计理念的应用，可以很好地满足能居民对建筑物安全性能的实际需要。高层建筑结构设计中抗震概念设计的利用必须引起高层建筑结构工程设计师的广泛重视，使其严格遵守抗震概念设计中的相关规定，摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区，按照结构设计计算原则，再结合地区的抗震规范，最终保证高层建筑结构的抗震性能，保障居民的人身财产安全。
（三）抗震理念设计的基本原则
1、结构的整体性
在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性作用非常重要，相当于水平隔板，具有聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力子结构的作用，因此，这些子结构必须具备很强的抗震能力。当竖向抗侧力子结构分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。
2、结构的简单性
结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行准确分析，把握高层建筑抗震的薄弱环节，及时采取相应的措施，避免其出现。
3、结构的刚度
在地震作用下，结构的刚度和抗震能力大小是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构，能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，不仅仅要控制结构变形，还要尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击。避免结构发生较大变形时产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，进而导致高层建筑的抗震性大打折扣。
4、结构的规则性与均匀性
高层建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则，结构侧向刚度的变化应该均匀，以免传力途径、侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变，防止结构在竖向上的某一楼或少数楼层之间出现薄弱环节。
二、抗震理念在高层建筑结构设计中的应用
（一）抗震理念设计在结构体系上的应用
高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键，抗震概念设计在结构体系上的应用，应依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系，通过概念近似计算，确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。为了保证建筑抗震概念设计的经济性与安全性，应该注意以下三个方面：其一，选择建筑结构体系时，对部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能；其二，选择建筑结构体系时，不仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线，还应有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图，符合不间断的抗震分析；其三，鉴于结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平，延性是建筑结构设计的重要指标，提高延性水平，可以通过采用竖向和水平向混凝土构件来实现，增强对砌体结构的约束，即使地震中，配筋砌体开裂也不会倒塌或散落，保证高层建筑不至于丧失的重力荷载能力。
（二）抗震理念设计在结构构件上的应用
高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑，因此，抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度，并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构，因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线，这样在地震作用下，即使一部分构件先被破坏，剩余的构件依然具备支撑的作用，形成独立的抗震结构，承受地震力与竖向荷载。因此，合理地预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置，适当调整构件的强弱关系，形成多道抗震防线，实现对高层建筑结构体系的合理控制，是结构抗震耗能的有效措施之一，更是建筑抗震结构概念设计的重要内容。
总结
高层建筑具有层数多、体量大、工期长等特点，因此，结构设计较为复杂，抗震理念的应用更是加大了设计的难度，作为高层建筑结构设计中的重要组成部分，高层建筑结构设计应合理科学，可以有效提高高层建筑的抗震性。因此，相关设计人员应该熟练掌握设计的相关概念和知识，灵活运用抗震概念设计，全面考虑各项因素，保证高层建筑工程的质量和安全系数，尽量为我国设计出更多的精品建筑。
参考文献：
[1]华颖. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊），2013，06：27-28.
[2]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊），2013，05：64-65.
[3]刘华新，孙志屏，孙荣书. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报，2007，02：222-224.
关键词：高层建筑 建筑设计 设计优化
中图分类号：S757.4+2文献标识码：A
随着我国城市化进程的逐步加快，人们越来越侧重于高层建筑，建筑类型和居室功能也越来越多，建筑结构设计也出现了多种样式。但是，建筑结构设计的多样化不只是关系到建筑物的审美功能，而且也要突出表现建筑物的安全性能等，在这个意义上我们可以说，科学合理的建筑结构设计，可以促进高层建筑综合性能的发展。
一、高层建筑结构设计特点及难点
高层建筑结构设计有下面这些特点：（1）要计算高层建筑遇到较大风力影响、地震影响时所产生的水平侧向力的大小。（2）将高层建筑体的高度和宽度比例控制在合理范围内，才能保证其更加稳定。（3）保证高层建筑的平面、体型、立面质量、刚度要对称和匀称，保持建筑整体的稳固性。（4）将由于风力影响、地震影响、温度影响、基础沉降等原因引起的变形节点构造降到最小。（5）在遇有重量大、基础深等问题时，如何做好高层建筑的设计和施工问题。[1]在上面论述的众多高层建筑结构设计因素中，具有代表性的问题有扭转问题、抗风问题、抗震问题、消防设计等，下面分别进行研究。
1、扭转问题
在高层建筑中，建筑的三心指的是几何形心、刚度中心、结构重心，在设计高层建筑时要保证三心集中于一点，也就是做到三心合一，假如设计当中没有达到这一要求，那么高层建筑就可能出现扭转现象，受到水平力的影响，建筑物会受到损坏。
2、抗风问题
高层建筑具有很高的高度，容易受到风力的影响，在遇到较强风力时，会对高层建筑的柔软部分产生静力形式、动力形式的震动，特别是动力震动会影响高层建筑的墙体和支撑结构，容易造成极大的破坏作用，因此在进行高层建筑的设计时，一定要进行抗风设计，防止建筑物损坏。
3、抗震问题
高层建筑的抗震设计长期以来是设计中的一大难点，因为设计人员不能根据实际情况改变设计策略，在进行结构设计时，没有认识到抗震设计的重要性。再因为高层建筑结构复杂，设计人员在计算建筑的抗震效果时，不能做到准确无误，导致设计包含一定的缺点，在遇有地震情况发生时，常会造成建筑物的极大损坏。
4、消防问题
我国关于高层建筑的具体要求中，规定了一定要进行科学合理的消防设计，但在高层建筑消防设计中，存在着很多难以解决的问题，如高层建筑运用的材料容易燃烧、高层建筑的火势不易及时得到控制、高层建筑中的人群不能及时得到疏散、高层建筑中的排烟系统难以设计、一般情况下高层中的人员较多等。[2]
二、高层建筑结构设计优化对策
1、优化平面布局设计
在设计高层建筑时，常常会因为没有做到三心合一而出现扭转情况，使建筑物出现质量分布不均匀现象。因此在实际设计过程中，设计人员最好采用较为规则的图形设计，如正方形、矩形、圆形、正多边形等，这些图形建筑质量容易分配均匀，最好不运用L形设计、T形设计、十字形设计，在遇有特殊地质情况和结构要求时，要依据严格的规定进行设计，杜绝建筑物出现较大的突出部分，以保证建筑物的对称性为最终设计目的。
2、优化抗风结构设计
解决高层建筑由于风力影响而出现的受损情况，主要做到下面几点：一打好基础，要使高层建筑具有良好的抗风性能，首先要打好高层建筑的基础。在设计基础时可以应用级配较高的砂石，在受力层增加抗拔锚杆。二做好高层建筑的耗能结构设计。在设计高层建筑时，设计相应非承重构件时可以应用耗能构件，如楼板、剪力墙等，可以减少风力对建筑的作用。三在设计中注意减少水平荷载和风力叠加造成的破坏作用。高层建筑由于高度关系，在遇有强风时常会产生结构内力，如果水平方面产生结构内力，再加上风力的影响，则会产生更大的破坏力。[3]因此，在设计过程中要注意水平力的影响，在具体施工中应用高性能混凝土，防止出现结构内力。四增大结构的承载力和抗风力。依据高层建筑的各项数据，进行建筑的承载力计算和抗风力计算，以此为前提制订放大系数，才能保证高层建筑具有较高的抗风作用。
3、优化抗震结构设计
在高层建筑设计中，抗震设计长期以来存在很多难点，笔者依据实际工作经验，总结了做好抗震工作的几点要求：一是确定抗侧力构件的位置，在设计高层建筑时，如果能够较好的保证水平方向的对称性，则可以有效降低地震对高层建筑的影响，在设计时利用改变抗侧力构件的位置，可以在建设中形成应力分布系统，与竖直方面的侧力构件结合在一起，形成更为完整的应力分布系统，可以保证建筑具有更好的连续性和稳定性，有效应对地震。二是做好地基的抗震效果。在产生地震时，高层建筑的地基容易受到损坏，为了保证地基的安全性，可以增加桩基埋深，使桩基与上部结构紧密联系在一起，可以增加基础的抗震能力。三设计高质量的剪力墙。具有较高性能的剪力墙，在发生地震现象时，可以吸引建筑产生的内力，使墙体和楼板的刚度增加，防止建筑物产生位移，具有较好的防震效果。四尽量简化、一体化高层结构构件，利用简单化设置扶壁、筒口、筒脚等，使建筑物保持对称。还有，可以一体化设计柱子、楼板等，可以增加整体结构的连续性和刚度，提高建筑物的抗震水平。
4、优化消防结构设计
现阶段，高层建筑火灾情况不容忽视，因此必须做好高层建筑的消防结构设计工作，此项工作具体包括两方面内容，一是消防结构设计，二是使用期间的消防规范。本文主要论述消防结构方面的策略，在设计高层建筑的消防结构时，首先应该保证防火结构具有一定的距离，依据当地的地形条件，如果条件允许的情况下，防火结构间的距离可以适当加大。在应用建筑材料时，最好不应用易燃材料，通过使用耐火材料来达到防火的目的。还有，高层建筑当中应该具有优良的疏散系统，可以有效减少火灾人员伤亡数量，一般情况下，高层建筑的疏散系统是垂直的，人员一时难以分散。[4]在设计消防结构时，可以设计为双通道疏散，增加防烟区、耐火区、避难层等设备。还有，高层建筑当中，可以利用设置隔离结构的方法，控制火势的进一步蔓延，提高建筑物的消防能力。
总之，高层建筑结构设计是一个长期复杂的过程，不管哪一方面出现失误，也会影响高层建筑的设计效果，阻碍高层建筑的施工与设计，为了保证高层建筑结构设计的安全性，则一定要联系高层建筑结构的实际情况，做到科学设计、积极防范，提高高层建筑设计质量，进一步保障人民的生命财产安全。
参考文献：
[1]王璐颖.高层建筑结构设计与表现[J].科技致富向导.2010(29)
[2]钱立彬,李勇.高层建筑结构设计的影响因素[J].黑龙江科技信息. 2010(10)
