工程科技
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分析抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用
赵常彬
（哈尔滨工业大学建筑设计研究院，黑龙江哈尔滨150090）
摘要：目前我国各大城市的人口密度题来越大，城市化进程的脚步也在飞建的前进着，与此同时，高层建筑的蓬勃发展能够很好的缓解这一现象，但是，总有一些来自自然界的地质突害影响着人们的生产生活，比如地震，这费灾害既然无法避免，那么我们就应该去改变可以改变的因素，或者创遗条件来尽可能的减少和避免这些自然灾害对人要生活的破坏。团此，文章图统着抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用展开了简要的分析。
关键词：抗震概念设计：高层建筑结构设计：运用
我国作为一个地势形态较为复杂的国家，每年都会受到各种各样的地质灾害的影响和破坏，这些对于我国社会的稳定和经济的发展都是极为不利的。同时，地震具有较强的破坏性和突发性，人们无法将其进行控制，因此这也个我国的建筑行业带来了极大的挑战和困扰，我国是一个多地震的国家，因此，在地震频发的区域进行建筑物的建造也是很不容易的。那么，怎样能更好的保障和提高这些地区的人们的生活质量，提高建筑物结构的抗囊性能是目前我们急需解决的一大难题。同时，在高层建筑结构设计中加人抗震概念设计，也表明了我国在建筑领域撤开的一个薪新的篇章，
1抗震概念设计
地震从人们发现到现在，一直都是无法避免的，而且在漫长的社会发展过程中一直都在严重的危害着人类的生命和财产安全。它主要是指地球在运动的过程中，积累的巨大的能量在地壳表面较为薄弱的地区突然地喷发出来，这样突发性的伤害对于人类来说是非常危险的，因此，抗震概念设计引起了人们高度的关注。简单来说，抗震概念的设计是指通过总结地囊发生全过程，并且从中找出相关的规律，然后通过试验验证之后的得到的一
一些认知，并且得出可以通过改变建筑的设计结
构设计、建筑选
科和随工技术的选择就可以很好的增强高
层建筑结构的抗震性能，这些抗囊知识的累积慢慢的形成了抗震概念由此我们可以得出，在高层建筑的结构设计中，抗霆概念设计的出现和加人对于建筑行业的发展是一个全新的飞跌跃。但是，这同时也要求高层建筑结构的设计人员要其备丰富的建筑结构抗震知识，并且将这些知识和经验在实际操作中不断的加以融合和改进，从细节到整体都能够很好的进行把控，这样，才能很好的实现和增强高层建筑结构的抗震性能
2抗震概念设计在高层建筑结构设计中的运用
2.1在进行高层建筑结构的选址时，应该尽可能的远离地震颠发的地段，选择安全的有利的地方进行施工，而且需要对施工区域较大范围内的地质情况进行充分的了解和评估，然后再进行选址的工作。
2.2减少能量输人。2.2.1薄的场地覆盖层。我国建筑抗震设计规范将场地覆盖层厚度定义为地面至坚硬场地顶面的距离，坚硬场地包括岩石或剪切波速大于500m/s的坚硬土层.但硬夹层或孤石堆等不得作为基岩对待。国内外多次大地震表明，对于柔性建筑，厚土层上的震害重，薄土层上的震害轻，直接坐落在基岩上的震害更轻。22.2坚实的场地土。场地土是指场地范围内的地基土，平面上大致相当于一个厂区或自然村的大小，深度一股为地面下15m。震害表明，场地土刚度大的，房至震害指数小，破坏轻；刚度小的，囊害指数大，破坏重。此外，对于其有较长周期的高层建筑，位于软土上时，地震输人能量要比位于硬土上的大得多。固此，就减少地震能量输人这一点而言，有条件时，应选择其有较大平均剪切波速的坚硬场地土。2.2.3将建筑物的自振周期与地震动的卓越周期错开，避免共振。在进行建筑设计时，首先估计建筑所在场地的地震动卓越周期：然后，通过改变房屋类型和结构层数，使建筑物的自振周期与地震动的卓越周期相分离
23建筑的平立面布置。建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施，特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考患几何布局、结构设计以及使用等因素，总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称，立面变化和侧向刚度浩竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力的突变。建筑物的平面布置宜规则、对称，平面不规则包括扭转不规则、凹凸不
规则和楼板局部不连续。当建筑的类型、体系、体型较复杂时，可通过设置防震缝将结构分为若干规则的部分。防震缝的设置往往给建筑、结构、设备等的设计带来困难，因此经常结合伸缩缝、沉降缝的要求，尽可能减少设缝。特别是对于高层建筑，往往通过调整平面形状和尺寸，在构造和施工上采取措施，尽可能不设缝。是否设置防震缝应根据建筑体形、平立面的不规则程度、地基基础条件和技术经济等因系综合确定
2.4结构布置。在进行结构方案平面布置时，应尽可能便得抗侧力体系对称分布，减轻房至重量且保持重量分布较为均匀，以减小地震的扭转影响。结构布置应有利于加大抗扭刚度和提高抗倾履能力。因此，应特别注意抗侧刚度大的抗震墙、芯简的位置，力求居中或对称，在结构外围布置一些抗震墙，可以提高结构的抗扭刚度和抗倾覆能力。在进行结构的竖向布置时，应尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀，避免出现薄弱层，并应尽可能降低房屋的重心。在地震中，第一道防线先行屈服或破坏，因此要求构成第一道防线的部分应当是不负担或少负担竖向荷载的构件，如填充墙、轴压比小的抗震墙、柱或筒体等
在纯框架结构中，染应先于柱出服，即“强柱弱架“型框架。结构整体的承载能力、变形能力取决于构件的承载能力和变形能力的发挥，固此应保证关键构件、关键部位其有适当的强度和足够的延性水平。在平面上，应该应房至周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性着重提高。对于偏心结构，应该对房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性进行特别的加大。对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性
2.5结构材料的选择。高层建筑结构的各项性能是否能够得到的实现，仅仅停留在建筑形式和机构的设计上是不够的，设计好了只是一个良好的开始，建筑结构的材料科选择也是十分关键的，这就要求我们的结构设计师不仅要其备充分的理论知识，同时也需要对各种抗震性能较好材料有一个全面客观的认识，并且能够根据施工环境和区域特点适当的进行材料和建筑结构选择。在各种新型建筑材料和结构出现在人们的视野当中的时候，实用又经济的施工材料的选择显得尤为重要，站在抗震性能的角度来看，延伸性能较好的材料则是首选，再者，按照高层建筑结构的抗震性能优越性来说，钢结构、钢筋混避士结构在目前的建筑结构中应用的较为普遍，面且相对来说也是稳定性能比较好的
26设计多道抗震设防体系。在每一个高层建筑的抗震性能设计中，都应该做好充分的准备，仅仅依靠建筑结构和性能良好的材料是无法很好的实现建筑的抗震性，这需要在高层建筑结构设计时尽可能多的设计几道抗震防御体系。因为每一次地震爆发的时间都不是相同的，这样多层次的抗震体系的设计不仅能够很好的加强建筑结构的安全性能，同时还给震区人们争取更多的时间。目前，这些抗震概念设计在实际的施工中也得到了很好的实践
综上所述，在进行高层建筑结构设计中，抗震概念设计要求我们再进行设计的时候需要对建筑场地有一个全面的了解，尽可能的将建筑物的重心下移，地震频发区域的建筑楼层也不宜过高，还要避免设计不规则的建筑，合理的进行空间的布局，尽可能的保障建筑物的整体结构的稳定性，建造好防震缝，做好上述的要点，相信可以在一定程度上减少地提给我国带来的人员伤亡和经济损失。同时，还应该在实践中不断的总结经验和教训，以便于更好的将抗震概念设计运用到高层建筑结构设计中去，为人们提供安全系数较高的居住环境。
参考文蔽
[)牛发民.高层建筑的抗震结构分析与设计Ⅲ建筑设计管理，2011(7)[2嗨巧林高层建筑的震害特点综述[中国水运(下半月),2012(12)]