汪家亮
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摘要：地震是常见的自然灾害之一，每次发生，特别是6级以上大地震，往往会造成巨大的人员伤亡与财产损失。有研究表明，目前全球已进入地震活动高发期，全球6级以上地震发生次数近似呈指数增长:公元前2150年到公元1900年(4050年)共687次，1901年到2000年(100年)共5901次，2001年到2010年(9．5年)共1894次。由此可见，在20世纪的100年间，6级以上地震的发生频率约为过去4050年的8．6倍，频密度增加约348倍;在21世纪第一个10年间，6级以上地震发生次数达到了20世纪100年间的约1/3，频密度增加为20世纪的3倍，是过去4050年的2．8倍，频密度增加约1134倍。
关键词：高层建筑；结构；抗震设计
引言
地震具有不可预测性，如果地震等级比较高，很多建筑物都会在短时间内坍塌，交通、通讯也会受到严重影响，人们的生命安全也受到严重威胁，社会经济也会造成重大打击。我国很多地区都位于地震带上，为了减轻地震灾害对人们生命财产带来的危害，就要从各方面对地震进行有效预防。建筑物作为人们的居住场所，提高建筑结构抗震性能能够为人们提供更可靠的防护，从而可以为人民群众的人身财产安全提供保障。
1高层建筑结构抗震设计要点
1.1层间位移限制
高层建筑往往都有着非常大的高宽比，这是因为其在承受风力及地震的时候会产生比较大的层间位移现象，甚至实际的位移会超过其在结构设计中规定的位移最大值。现阶段我国在建筑行业中普遍认为高层建筑的实际位移数值应该和建筑物的实际结构和建筑材料、建筑结构设计、装修标准等诸多因素有关，其中钢筋混凝土材质结构的建筑在位移数值上比钢结构的要求要严格的多。因此，在实际进行高层的建筑结构设计工作的时候，要根据建筑在实际结构上的情况及建筑周围的实际地理位置情况进行设计工作，要满足其能够满足刚度上的要求，也要有效避免其自身结构在水平荷载的作用直线产生一定的位移，进而对建筑在结构上的承载力和稳定性及正常的使用功能产生负面的影响。
1.2控制地震扭转效应
大量的事实表明，当建筑结构在平面上的分布出现不规则及不对称的现象的时候，会导致建筑层间出现水平方向的荷载介力中心和建筑物的刚度中心不重合，这种结构的建筑物在地震中除了会发生水平方向的位移之外，还极易发生扭转性的损坏，严重地还会导致建筑整体性的坍塌。之所以会出现这样的现象，主要是因为建筑物在扭转力的作用之下，多个抗侧力结构之间会产生不同程度的变形，其中心距离钢结构的中心比较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移是最大的；与此同时，建筑物的上下刚度不均匀的结构变化中，建筑物的各层刚度的中心并没有在一个轴线之上，严重地还会产生比较大的距离。以上多种情况都会使得建筑物在多层结构上的偏心距和扭矩发生不同程度的改变，所以，在实际的高层建筑结构设计中要对各层之间的扭转修正系数进行仔细测算。
2高层建筑结构抗震设计策略
2.1妥善处理建筑结构荷载以及抗震构造
建筑结构荷载以及抗震结构类型直接关系到抗震性能，因此为了有效地提高建筑结构的抗震性能，设计师应当协调建筑结构中强和弱的关系，合理地提升剪、节点以及柱之间的位置强度，同时适当地削弱梁、弯以及拉力中心等部位的强度。设计师在设计的时候，应当保证柱端的承载力大于梁端的承载力。
除此之外，设计人员还需要根据建筑工程的实际需求对建筑结构中各部分的荷载进行调整，将其控制在材料和架构允许的范围之内。设计人员在对建筑结构进行设计的时候，应当根据建筑结构的实际类型，进一步确定建筑物的抗震构造，保证整个建筑结构和抗震结构同时具备良好的抗震能力，最大限度提升整个建筑物的抗震性能。砖混结构的建筑应当配合使用水平圈梁加内外连续墙的抗震设计，水平圈梁可以施加一定的约束力，从而对地震作用力起到一定的抵抗作用，而内外结构墙的作用主要是加强塑性变化以及提高位移程度，提高建筑工程的整体性以及延展性，有效地提高建筑工程的抗震性能。
2.2优化整体设计方案
整个建筑结构是由许多分结构组成的，因此设计人员在设计建筑结构的时候，应当从整体的角度出发，保证整个建筑结构具备平衡对抗地震作用力的效果，提高建筑结构抗震的整体性。设计人员在实际的工作中，应当针对不同的结构体系采用不同的抗震措施，同时还要注意不同的体系对整个建筑工程的安全以及经济带来的影响。除此之外，设计人员在设计的时候，应当结合工程和当地的实际情况，保留一定的余度，避免某一分结构遭到地震作用力破坏之后对建筑结构整体的抗震性能造成巨大的影响。设计人员还需要将震害的传递路径清晰地标注在结构图中，保证施工人员可以按照设计要求进行施工，保证应力传递过程的连续性。
2.3注意建筑竖向布置
建筑在竖向布置的过程中，需要注意刚度以及质量的问题，这一问题将会对抗震性能产生较大的影响。竖向布置一般都应用在单层或者多层的建筑当中，这是由于每层使用过程中发挥的功能都各不相同，如果不进行处理，很容易导致上下楼层之间的质量不同。例如一栋中低层建筑，底层或者下三层设计的过程中准备用于商业用途，那么为了尽量展现出良好的商业效果，就需要使用大柱距，从而展示出更大的空间。这样的设计并无问题，但是如果除了底层或者三层以上的空间用于居住，那么往往设计的过程中就会有比下几层多几倍的墙体，也会导致质量不均匀。不仅如此，在使用的过程中有些楼层还会设置大空间的会议厅、展厅、报告厅，这就导致建筑在使用的过程中质量参差不齐，甚至每一层之间的质量有着极大的差距。而这种设计直接展现出来的后果就是建筑竖向刚度质量分布不均匀，容易出现刚度突变，形成扭转效应。尤其是有些楼层在建设的过程中没有进行刚度加强，导致刚度差距过大，成为了整个建筑的薄弱层，一旦地震发生，往往这一层就会瞬间坍塌、扭转、形变，进而对整体结构产生致命的影响。在实际使用的过程中需要注意，很多建筑都存在着这种上下墙体不一的现象，尤其是支撑柱，有些楼层有支撑柱，但是下一层往往就没有，这种墙体不连续的现象都将会影响楼体对地震力的处理。除此之外，在设计的过程中还需要关注剪力墙的作用，剪力墙在实际使用的过程中最好能够应用到底，如果中断就会导致剪力墙的受力出现问题，不利于抗震工作的开展。在1995年，日本阪神大地震中很多钢筋混凝土高层建筑发生了整体塌陷，这就是由于在建设的过程中不同楼层之间的受力不均匀。未来在竖向设计的过程中，需要尽量将剪力墙应用到底，不要中断，并且要均匀分布，从而避免出现地震扭转现象。
结语
地质条件、地貌、建筑材料、建筑结构等是影响建筑物抗震性能的重要因素。一旦地震发生，将会对人类带来不可挽回的影响。为了进一步保证人们的生命财产安全，避免我国的经济水平受到地震的重大影响。设计人员在建筑结构的设计过程中，应当充分考虑到抗震结构设计的重要性，再结合当地的地质条件和工程的实际要求对建筑工程的整体结构进行合理规划，保证建筑结构对地震作用力具备良好的分散以及消耗作用，将地震的影响降到最低。
参考文献
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