摘要：近年来，全球地震灾害的发生率有所提升。地震灾害一旦发生，不仅会直接威胁到人们的生命安全，而且还会造成人们财产的严重损失。所以在对建筑进行结构设计和建设施工过程中，必须保证建筑结构本身的质量可以达到规范标准，同时还要满足建筑设计的外观造型，这样才能满足时代发展对建筑的要求。尤其是当前我国的高层建筑越来越多，促使高层建筑结构的抗震设计工作必须提高实施水平，这样才能够为建筑结构的稳定性、安全性，以及经济性提供保障。
关键词：高层建筑；结构；抗震设计；重点
近年来，由于受到土地资源匮乏等诸多客观因素的影响，我国高层建筑的建设数量越来越多，建设范围也越来越广。高层建筑在设计中，从基础选型开始到上部结构的布置，再到细部构件的选择均需要非常严格，这样才能够保证建筑本身具有非常良好的抗震性能。与此同时，还要与一些先进的结构抗震优化设计理念和方式进行结合，这样不仅可以保证抗震设计方案在制订和具体应用过程中具有科学性和合理性，而且还可以提高高层建筑本身结构的抗震性和经济性，为人们的生命财产安全提供有效保障。
1抗震设计的目标及等级规定
1.1抗震设计的目标
建筑所在地区基本烈度数值是指该地区在以后50年的时间内，一般场所条件下可能遭受的超过概率为10%的地震烈度值。一个地区经过国家规定的相关权限批准之后所具有的抗震设防依据的地震烈度称之为抗震设防烈度，我国现行的《建筑抗震设计规范》当中所提出的三水准的抗震设防要求主要是“小震可修，中震不坏，大震不倒”。上述抗震目标主要是通过二阶段设计法得以实现，分别为(1)第一阶段为按照小震的作用效应以及其他荷载效应的基本组合对结构构件的承载能力进行计算分析，同时在小震作用的情况下对结构的弹性形变进行验算。(2)第二阶段为在大震作用时对结构的弹塑性变形进行验算，确保其可以满足第三水准的抗震设防要求。而第二水准的抗震设防要求主要通过抗震的构造措施得以实现。
1.2结构抗震的等级规定
地震的强度值主要是通过震级进行表示，一般将地震划分为六级，小型地震的等级为3级，有感地震的震级一般为3级～4.5级，而中强地震的震级一般为4.5级～6级，地震震级为7级～8级的地震为强烈地震，而地震震级为8级以上的地震称之为巨大地震。目前我国大部分民用建筑的抗震设防烈度为8度，对应的可抗地震震级为6级。抗震等级是建筑设计部门依据国家相关规定，建筑物的重要性以及设防要求为标准，根据建筑自身的高度，结构类型以及该地区的设防烈度等进行的具体划分，例如当前广泛采用的钢筋混凝土框架结构，抗震等级主要分为四级。
2高层建筑结构抗震设计有效措施
2.1合理的结构体系
结合建筑方案、使用功能、建筑高度、抗震设防烈度、抗震设防类别、场地条件等,综合考虑施工、可行性、以及经济性等选择合理的结构体系。
2.2结构刚度的合理布置
对于钢框架核心筒结构,变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准,但因其弯曲变形的侧移较大,靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移,不仅增大了钢结构的负担,且效果不大,有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构,形成加强层才能满足规范侧移限值;此外,在结构体系或柱距变化时,需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变,常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大,加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时,要慎重选择其结构形式,尽量减小其本身刚度,减小其不利影响。
2.3多道抗震防线的设计
高层建筑结构的抗震体系设计,要综合考虑结构布局,在基础结构完善当中,要注重建筑规则性和对称性,以降低扭转失衡情况的出现。其中核心筒等竖向结构设计是必要的,能够将高层建筑的整体结构均衡,局部受损时抗震性能可以进行填补和稳定。其次,高层建筑抗震结构设计中一般采用多道抗震防线,从结构上来讲,抗震防线能够起到内外均衡的作用,多道抗线遭遇地震时,能够起到多道防线对建筑逐步保护的作用。而从结构受力方面来讲,多道抗震防线能够确保在地震作用下,第一道防线先发生破坏,从而消耗一部分地震能量,以减少地震作用对整个建筑的影响,实现中震可修,大震不倒的目标。
2.4建筑结构的规则性
建筑的抗侧力结构适于采用简单规则的平面布置方式，建筑平面的规则性可以保证建筑本身的承载力与刚度分布较为均匀。建筑平面适宜于采用矩形以及方形等平面形式，由于这类建筑平面形状较为规整，所以在地震发生时可以保持建筑整体协调一致，使得结构的抗震处理相对安全简单。建筑平面布置不规则时，例如，出现L形或者是部分凸出凹进等形状时会造成结构质刚不同心，出现较大的扭转震动，使得结构转角应力过于集中，其中结构内部刚度较小的构件会因此承担更多的水平地震力，容易造成构件破坏，最终造成整体结构因一侧失效从而产生倒塌现象。此外为了避免抗侧力结构的侧向刚度以及承载力发生突变，应该将抗侧力构件的材料强度以及截面尺寸从下到上逐渐减小，对于竖向不规则结构，在结构模型计算时应将其薄弱层的地震剪力增大1.15倍，同时按照有关规定进行弹塑性变形分析。
2.5减轻房屋自重
在高层建筑当中建筑的地上部分其楼盖自重约占40%左右，为了增强结构的抗震性能，减小结构层间水平应力值，避免竖向构件承担更多的水平地震力剪力和弯矩，应该采取措施适当减小楼盖自重，例如采用密肋楼板或者预制多孔板等结构形式。
对于剪力墙结构或者框架剪力墙结构的高层建筑而言，内部包含有较多钢筋混凝土墙体，为了适当减轻墙体所造成的自重增加，在结构计算允许的范围内应当适当减薄墙体尺寸，同时对于其中自承重墙体可以选择使用加气混凝土砌块或者是轻骨料混凝土等材料设置轻型隔墙，这同时也是减轻房屋自重的有效措施。
2.6高层建筑非结构构件的抗震设计
高层建筑的抗震设计与施工中,不仅需要建筑整体性能及材料的综合性评估,同时还需要构件的支持,其中每个构件的强度,以及刚性都要符合相关标准和要求,这样才能降低抗震薄弱环节所遭遇的损害,同时各构件的连接,能够优化抗震结构,减少薄弱环节,从根本上提高高层建筑的抗震水平。
其次,在高层建筑抗震结构设计中,也要加强非结构构件的设计。但是在设计非结构构件时,需要注意的点有很多,比如非结构构件与结构构件的区分性不强,所以需要按照结构构件来看待,在设计中也要赋予其相应的标准性。另外,非结构部件所处高层建筑中的位置比较特殊(楼层之间和防震缝两侧),所以其抗震设计也要多方面考虑,以此确保地震时根据不同结构位移所产生的支撑结构及支撑点变化,从而形成有效的抗震作用。
结论
综上所述,地震对高层建筑的影响较大,科学性、规范性的抗震设计,能够确保居住公民的生命和财产安全,也能够降低危险事故的发生率。所以,在高层建筑实际设计当中,应当提高对抗震设计的重要性,设计人员要掌握基本原则和要求,根据工程实际情况,优化设计方案及流程,从根本上提高抗震设计的有效性,确保高层建筑的质量安全。
参考文献：
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