张晓彤
天津中怡建筑规划设计有限公司，天津 300000
摘要：随着城市的发展进程，城市中高层建筑物越来越多。国家规定在建筑工程设计中，必须根据建筑的防震等级，进行科学、合理的抗震设计，提高建筑使用的安全性。高层建筑由于结构复杂，楼层较多，抗震设计的难度显著提升。工程设计人员应重视建筑工程的抗震设计工作，实现工程设计符合规范要求的同时，确保工程质量达到规范标准。本文对高层建筑的抗震设计进行研究，针对常见的设计问题提出优化措施，提升高层建筑抗震设计水平，为同类设计工作提供借鉴和参考。
关键词：建筑工程；结构设计；抗震问题
引言
地震是对高层建筑结构安全造成最大威胁的一种因素，对于高层建筑来说，良好的抗震设计能够保障人们的生命和财产安全，因此在建设高层建筑的过程中必须加强抗震设计，在掌握基本设计原则的基础上不断优化抗震结构。
1建筑抗震设计的意义
面对着地震灾害所造成的巨大损失，建筑的抗震性为越来越多的人所关注。为减小地震灾害，国家在建筑工程的相关规定中明确要求，建筑设计过程中，务必根据抗震设防烈度进行相关设计。为保证遇到地震灾害时，建筑物不会因为抗震设防不到位，而导致意外损失。因此，建筑设计往往是以最不利设计作为重要考量，而其中抗震设计是建筑安全的决定因素之一，同时决定着建筑的经济性。
2高层建筑抗震设计原则
高层建筑的抗震设计应体现科学性和合理性。为提升抗震设计效果，要遵循相应的抗震设计原则。根据规范要求，确定建筑项目的抗震等级，以此作为抗震设计的重要依据。高于地区抗震设防烈度为大震。高层建筑遭遇大震时，能保证建筑结构不坍塌，居住人员有足够的逃生时间。抗震设计以提高安全性为主；与地区抗震设防烈度相当的地震为中震。高层建筑遭遇中震时，虽然建筑结构受到损坏，但通过加固维修仍可使用，抗震设计以提高适用性为主；低于地区抗震设防烈度的为小震。建筑的抗震设计足以抵抗地震危害，建筑结构不会受到破坏。这是抗震设计的三个重要原则。在高层建筑的结构抗震设计中，需建立分析模型，代入抗震设防烈度的相关参数，对模型进行模拟测算，确保高层建筑的抗震性能满足设计要求，满足建筑结构的稳定性要求。
3高层建筑抗震设计中存在的问题
（1）轴压比和短柱对抗震性能的影响
在高层钢筋混凝土结构中控制柱的轴压比主要是防止柱受拉钢筋未达到屈服强度，但受压区混凝土先被压碎，使柱塑性变形能力差，结构延性和耗能能力受到影响。高层建筑中框架柱承担的竖向荷载较大，为满足规范要求的轴压比，一般柱截面尺寸较大，剪跨比一般小于2，为短柱，底部几层更可能为超短柱。为确保地震作用下结构的安全，应对框架柱采取加强措施，可采用全高箍筋加密，采用螺旋箍筋或者中间设置型钢等加强措施。
（2）结构高度对抗震性能的影响
结构高度为室外地面至主要屋面构件的高度，结构承受的倾覆弯矩随结构高度的增加而增加。建筑物高度越高，结构的稳定性就越差，相应的结构刚度就需要更大，剪力墙等承受的水平力构件就需要布置越多，结构经济性会变得较差。当建筑结构的高度超过相关规范允许值时，应采取比规范更严格的抗震措施进行抗震超限专项设计，并通过专家的论证后方可实施。
（3）建筑结构选择的不合理
基于建筑工程施工中抗震技术的应用角度，大部分农村的建筑设计都存在着严重的抗震问题，尤其是在建筑结构的选择方面，砖混结构的应用极为普遍，很少采用复杂的框架结构，抗震技术没有任何能够发挥的余地。当发生地震时，建筑就会受到极大的影响，在不断的晃动之下坍塌，极大的威胁着人们的生命和财产安全。这主要是由于房屋架构对抗震性能的影响较大，必须要做好建筑整体的布局和结构的布置，才能够使建筑形成规则性的抗震性能，达到抵抗地震的作用。
4房屋建筑结构体系的抗震设计
4.1设计流程
如果施工现场频发地震灾害，设计人员需要科学测算拣货组结构的稳固性和抗震性，深入分析整体结构的弹性。针对罕见地震，设计人员需要分析房屋建筑结构的弹性。发生罕见地震之后，不规则结构中会产生薄弱层，影响建筑稳定性，引发坍塌、倾斜等问题。因此，设计人员需要科学测算薄弱部位的弹塑性，及时采取针对性措施，避免影响结构延展性。设计人员需要结合地震参数分析房屋建筑结构，尤其需要分析抗震能力较差位置的移动参数，要满足抗震设计标准。
4.2合理选择建筑结构
抗震结构体的选择是进行抗震技术应用的关键，可以根据不同的形式进行不同种类的划分。比如基于不同结构的划分，包括简体结构、框架结构和框架剪力墙结构等；基于不同材料的划分，包括钢筋混凝土结构、钢结构和砌体结构等。在进行建筑结构的选择时，需要按照具体的建筑施工要求和施工区域的相关条件，经过综合考量后做出适当的选择。比如在选择多层砌体房屋结构体系的过程中，对于纵横墙的共同承重或横墙的承重使用情况要做好规划。通常纵墙承重的规划较少，在于横线有着较少的支撑，会增加坍塌的风险。钢筋混凝土的抗震能力具有极为突出的优势，尤其是较好的柔韧性还能够表现出良好的变形能力，通常能够更加适用于多种建筑功能和抗震性能的结构要求。
4.3强化结构薄弱层的抗震性能
对建筑结构薄弱层进行有针对性的抗震设计，能够有效提升建筑工程的抗震质量。建立高层建筑结构的受力模型，受力分析表明，结构转换层的抗震性能最薄弱，也是最容易达到极限状态的结构部位。所以在结构设计中，要采取有效措施对结构薄弱层进行加固处理。按照规范要求对结构转换层进行有针对性的抗震设计，适当提高转换层的配筋率，有效提升建筑构件的荷载受力能力。同时也要对薄弱结构层的楼板实施加固处理，利用双层双向钢筋提升楼板强度，也可同时增加楼板厚度，避免薄弱层在地震中发生应力破坏现象，影响建筑结构的整体稳固性。完成设计方案后，设计人员要重视方案的审查工作，根据设计方案简化受力模型，并进行结构受力的再次核算，提高薄弱层的抗震效果，确保薄弱层的结构性能满足抗震设计要求，提升高层建筑结构的整体安全性和稳定性。
4.4设计重点
房屋建筑结构体系设计水平关系到整体建设效果，因此抗震设计的基础房屋建筑结构体系设计，优化房屋建筑结构体系受力效果。评判结构体系，需要综合衡量结构的延展性、刚度及能耗等方面，选择的结构体系要符合质量标准，优化整体施工条件。
施工单位需要深入贯彻落实建筑结构布置体系，保障结构布置符合规范要求，避免因为受力不均导致结构重心不稳定，从而影响建筑抗震性。验收结构布置情况，发现不符合标准，将会影响整体受力的均匀性，结构稳定性因此被破坏。为了合理布置整体结构，需要根据实际情况协调结构各部位，严格控制抗震墙间距。
设计人员需要明确建筑结构中核心抗震部位，优化细节设计工作，提高整体房屋建筑结构体系的抗震性。核心抗震部位可以有效防御地震冲击力，保障整体建筑质量。在建筑结构设计阶段，需要利用先进的设计理念，充分体现出剪力墙结构的作用，避免出现倾斜和扭曲等问题，同时需要加大力度监督和管理地基结构，合理布局竖向构件。
结语
综上所述，为满足我国建筑行业的发展需求，提升建筑工程结构的稳定性和安全性，在高层建筑的结构抗震设计中，要科学、合理地应用抗震技术，提升建筑结构的抗震性能。对高层建筑结构抗震设计要点进行深入研究和分析，制定建筑结构的合理性抗震设计方案，根据建筑结构的功能特点，制定有效的技术实施措施，提升高层建筑的结构稳定性和安全性，实现建筑工程结构施工的质量目标。
参考文献
[1]袁柳根.房屋建筑结构加固设计及加固施工技术的应用[J].砖瓦，2020（12）：103-104.
[2]王乾玺.结构设计优化在房屋建筑结构设计中的应用[J].四川水泥，2020（11）：275-276.