试论我国高层建筑结构抗震设计

试论我国高层建筑结构抗震设计

杨秋明 1 路韩艳 2

1 身份证号码： 35062519900508****

2身份证号码：23038119860507****

摘要：高层建筑结构的抗震设计已受到广泛关注。本文分析了高层建筑结构的抗震设计内容和地震作用下高层建筑结构的破坏特征，并探讨了我国高层建筑结构的抗震设计方法。

关键字：高层建筑；结构设计；抗震设计

一、高层建筑结构抗震设计的内容

在正常情况下，强烈的地震作用会使高层建筑的抗震结构进入可塑性状态。为了确保地震作用下的结构性能能够满足实际要求，有必要将结构弹塑性变形能力纳入高层建筑的抗震设计中。从目前国内外抗震设计研究的发展趋势来看，主要集中在结构在不同程度的超越概率作用下的变形要求和结构性能要求的合理设计。其中，结构的弹塑性分析是抗震设计的重要组成部分。由于其难度和复杂性，它对某些问题（例如如何设置和计算）也有不同的要求。

二、地震作用下高层建筑结构的破坏特征

1、基础

首先，高层建筑将显着提高冲积土壤厚弱的土地的破坏率；第二、在不利或危险的地区。在建的高层建筑由于地基的破坏而损坏。第三是由于地基土液化引起的地基不均匀沉降，使整个上部结构更加倾斜或损坏。第四是建筑结构的基本周期为时，场地的自然振动周期相似时，由共振效应引起的破坏会增加。

2、就结构体系而言，首先，所采用的房屋结构是“填充墙框架”，并且在钢筋混凝土框架结构的平面中柱的上端易于发生剪切破坏。由于窗下墙的约束，外墙框架柱出现短柱剪力型破坏。其次，如果建筑物采用“底框结构”系统，则底层的刚性较弱，将受到严重破坏。如果房屋采用“墙框式”系统，并且底层是没有砖墙的开放式框架，则底层也会受到严重破坏；第三、建筑结构采用抗震墙体系，破坏不大。第四、对于具有钢筋混凝土板和立柱系统结构的建筑物，由于地板的较大横向移动或地板的冲孔，会损坏柱脚，并且每层的地板均会掉落并与地面重叠。

3、就建筑物形状而言，首先，不规则的扁平建筑物（包括L形，Y形，T形）的破坏率显着提高；其次，一些高层建筑具有较大的底盘，突然减少了讲台顶面与主楼相接的区域，这意味着当相邻楼层的质量发生突然的大变化时，损坏会加剧。第三、平面图的重心偏移越大，则损害越大，严重性就越大；第四、由于抗震缝的宽度太小，会引起建筑物之间的碰撞损坏。

4、就构件形式而言，首先，在整个框架结构中，圆柱的破坏程度通常高于梁和平板的破坏程度。二是在混凝土柱上配置了螺旋箍筋，当层间位移角为大值时，芯混凝土仍完好无损，柱的阻力仍较大。第三是钢筋混凝土多腿剪力墙窗户下面的墙一般有对角或十字形裂缝。第四是钢筋混凝土框架是否在同一楼层上如果同时使用长柱和短柱，则短柱的损坏更为严重。

三、我国高层建筑结构的抗震设计方法

1、选择的地理位置必须合理。在不同的建筑工地和工程地质条件下，地震也会对建筑物造成不同的破坏。因此，在建设高层建筑项目时，建筑公司应首先选择合适的场地，要求该场地有利于抗震，而建筑应尽可能避免不利的抗震场地，这将有助于减少地震灾难的问题。在建造高层建筑之前，必须首先调查工程地质问题，并使用科学的解决方案来处理地质问题。对于不利的工程现场，有必要充分考虑因现场条件而损坏结构的因素。另外，除了考虑施工地区地震因素的限制外，还应排除不利场所和危险场所作为建设用地。在高层建筑施工过程中，有必要根据场地和地基因素及其特点对建筑物可以承受的地震破坏进行分类，并根据不同场所的特点采取合理的地震对策。在高层建筑结构的抗震设计中，结构工程师必须提出的第一件事是避免不利的地质环境。例如，根据地震设防类型和基础液化程度等因素，应增强基础结构和上部结构的刚度，使基础液化和下沉。可以完全消除。

2、有效地使用剖分柱

短柱的抗弯承载力大于抗剪承载力，它们在地震作用下由于剪切破坏而失效，因此无法充分发挥抗弯强度。因此，可以人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度等于抗剪强度，或者略低于抗剪强度，从而在地震作用下，立柱可以首先达到抗弯强度。强度，显示出韧性破坏状态。一般而言，通过人为地减弱弯曲强度的方法，可以沿垂直方向在接缝中排列接缝，然后可以将短柱分为由各分支肢和该分裂肢的各分支肢组成的分裂列。柱由单独的钢筋形成。在分流柱的两肢之间可能有一些必要的连接键，因此可以显着提高其初始刚度和以后的能耗。通常，连接键的主要形式为：预制隔板，通过接缝，预应力摩擦阻尼器，混凝土连接键等。在分析分流柱的工作性能后，众所周知，尽管使用分流柱的方法可以保持柱的抗剪承载力基本不变，并略微减小抗弯承载力，可以显着提高柱的性能。变形性和延性，其破坏模式由剪切转变为弯曲，实现了将短柱变为``长柱''的思想，促进了短柱特别是超短柱抗震性能的有效提高。

3、优化建筑结构设计

在高层建筑结构抗震设计过程中，应遵循的设计原则是对称和均匀的原则。从综合抗震能力的概念来看，高层建筑结构的抗震设计需要衡量建筑结构和承载力对抗震性的影响。高层建筑在地震中遭受地震的程度与建筑物的动力特性，刚度的合理性，承载力分布，延性等密切相关。建筑物结构的整体稳定性和空间刚度决定了地震的承受能力高层建筑结构尺寸。为了提高高层建筑的抗震性能，有必要确保建筑物结构设计中的所有组件都具有较高的延展性，并通过屋顶和屋顶等方法提高结构的空间刚性和整体稳定性。现浇建筑物。另外，为提高结构的整体稳定性，还应合理布置加强环梁，以提高高层建筑的抗震性能。该结构主要利用延性使建筑物在大地震的作用下发生非弹性变形。因此，在地震作用下，高层建筑的结构强度和延展性具有同等重要的意义。为了确保钢筋混凝土结构在地震作用下的动力响应具有一定程度的延性，塑性变形需要集中在延性良好的构件上。

总结：

简而言之，高层建筑结构抗震设计的关键考虑因素是安全性和经济性。目前，我国高层建筑的结构设计在抗震设计方面仍存在不足。因此，有必要做好材料的选择，分析基础承载力等参数，以确保建筑结构的抗震设计能够满足要求。

参考文献：

[1]王莉。关键词：高层建筑，抗震设计山西建筑，2018（3）。

[2]聂玉兰。关键词：高层建筑；抗震设计；静动态弹塑性应用研究中国西部科技，2017（23）。