高層建築抗震論文

　　隨著建築行業的發展,高層建築的建設數量越來越多。在進行高層建築結構設計的過程中,抗震設計是一項非常重要的組成部分,有利於在突發地震時,保證人們的生命安全。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：高層建築抗震設計問題分析

　　高層建築在現代化的城市中比較常見，這類建築有著較高的美觀性，建築結構多采用的是鋼結構，高層建築對抗震性有著較高的要求，設計人員要做好結構的優化工作，選擇高強度的施工材料，並做好技術交底工作。在高層建築抗震設計中，首先要明確設計的目標，其次要對結構進行優化，設計人員必須重視抗震設計工作，其關係著業主居住的安全性。在對高層建築的施工方案進行設計時，要提高梁柱的承載能力，這可以避免地震等作用力對樑柱造成較大的破壞。

　　1高層建築抗震設計的相關概念

　　高層建築的抗震設計還需要結合當地的地形以及氣候環境條件，針對一些地震高發地帶，設計需要採用強度較高的施工材料，要做好建築結構的優化工作，保證建築滿足抗震設防的要求。高層建築有著良好的發展趨勢，在設計與施工時，一定要保證建築使用的安全性，並且要使建築在地震力的作用下，不會出現結構嚴重變形的問題。高層建築抗震設計是一項重要的工作，下面筆者對高層建築結構抗震設計目標以及結構優化措施進行簡單的介紹。

　　1.1高層建築結構抗震設計目標

　　高層建築結構抗震設計是一項重要的工作，設計人員需要保證結構的穩定性，高層建築結構抗震設計目標是“小震不壞、大震不倒”。為了達到這一目標，設計人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強度與剛度，建築結構要具有良好的延展性。另外，在高層建築施工時，需儘量減少耗能情況，施工單位要多采用可再生的新型能源。

　　1.2高層建築結構優化措施

　　1.2.1加強結構體系的優化高層建築施工在選擇材料時，應儘量選擇輕質的材料，結構材料還要具有較高的強度，這樣的結構有著良好的連續性，可以抵抗較大的荷載以及作用力，可以保證建築結構的整體性。合理選擇結構材料，並優化結構體系，是提高建築防震效果的有效措施。建築工程多采用的是鋼結構或者型鋼混凝土結構，這對鋼材以及混凝土的效能有著較高的要求，在施工前，需要對施工材料的效能進行檢測。優化建築抗震結構體系，可以保證建築的承載力，避免結構在地震力作用下出現變形問題，良好的建築結構可以起到吸收地震能量的作用，在地震災害下，有利於避免建築出現較為嚴重的損毀問題。建築抗震設計需主要結構的整體性，這考驗了設計人員的能力，採用型鋼混凝土結構，可以保證建築結構達到立面的效果，提高建築使用的安全性。

　　1.2.2場地的選擇高層建築對施工場地也有著一定要求，在施工前，設計人員需要做好地質的考察工作，對施工場地的土質進行檢測，並保證地質結構的穩定性，設計人員加強實地勘探，可以瞭解該地區是否存在地震隱患，並瞭解地下岩層的結構，根據這些因素進行綜合評價，從而得出準確的場地資料。如果遇到不適合建造高層建築的場地，應該採取迴避的措施，給出恰當的危險性評價，從根源上杜絕出現由於地面的震動而摧毀地基的現象。

　　1.2.3建築結構的規則性建築結構的規則性對於抗震作用比較大，不規則的建築結構不利於抗震。因為建築結構具有規則以及對稱的剖面結構，地震對建築物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建築豎向剖面理論來說，豎向抗側力構建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結構的承載力突變。因此，對於沒有特殊要求的高層建築物，應該儘量避免過於規則的結構組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。

　　1.2.4多道防震體系一般情況下，一次地震不會造成持續的震動，但是可能會造成接連不斷的餘震，儘管強度不大，但是從持續時間以及反覆次數上來說，在一定程度上對建築物造成不同程度的損壞。高層建築物只是採取單體的結構，一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續餘震，最終導致建築物坍塌。針對此種現象，就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系，及時第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反覆的餘震帶來的破壞，大大的降低了危險指數，增加了抗震能力。

　　2高層建築結構抗震設計中應主要的幾個問題

　　2.1控制結構超限現象以及相關的解決措施

　　對於結構薄弱位置，在框架柱內設定型鋼，提高其承載力以及抗震安全性;控制結構扭轉比，使結構樓層的扭轉位移比小於1.2;對於個別牆柱按照中震彈性以及小震計算結果進行包絡設計，滿足中震彈性的抗震效能目標;依次類推，標準層的個別牆柱則按照中震計算結果，滿足中震不屈服的抗震效能目標;根據彈塑性實程分析結果，連樑以及框架樑出現彎曲塑性鉸，樑端塑性鉸在各個樓層分佈較為均勻，反應歷程中最大層間位移角小於1/120，滿足規範要求。

　　2.2剪力牆連樑抗震設計措施

　　①調整連樑剛度折減係數：對內力以及位移進行計算時，對豎向與水平的荷載效應下兩種情形進行區別對待。在水平荷載效應下，可以折減連樑的剛度係數，例如：當出現作用力時，折減係數應該大於或者等於0.50;在豎向荷載效應下，不需要折減連樑的剛度係數，通過利用支座彎矩調整的幅度來降低連樑支座的彎矩。

　　②調整連樑跨高比：在設計連樑時，可能會遇到剛度折減之後連樑的正截面仍然承受剪承載力不足的現象，這時就需要增加洞口的寬度，減低高度。

　　③其他措施：設定水平縫形成雙連樑、連樑內設定交叉暗撐、採用型鋼混凝土連樑、調整連樑的內力以及增加連樑延性等。

　　3結論

　　本文對高層建築抗震設計的相關概念以及需要注意的問題進行了介紹，在抗震設計工作中，要結合施工場地的實際條件，還要遵循建築結構抗震設計原則。高層建築在設計與施工時，對安全性要求比較高，其多采用的是型鋼混凝土結構，這主要是因為該結構有著良好的抗震效果。高層建築抗震設計會受到較多因素的影響，設計人員需要考慮建築結構自身剛度，要考慮施工場地是否存在地震隱患。設計人員要多對建築結構進行多次優化，要與施工人員做好技術交底工作。

　　範文二：高層建築抗震設計問題

　　1高層建築結構抗震設計基本原則

　　1.1應重視建築結構的規則性。

　　建築設計應符合抗震概念設計的要求，不規則的建築如果坐落在大規模的城市規劃中是地震防治的頭號重要的敵人，地震規劃要求建築短平，立面對稱。由於地震的震害特徵，這種型別的建築在地震中的破壞比不容易測量，地震反應更大，為了易於測量，要多瞭解相關的結構和細節。在建築中包含的規則中要注意建築立面尺寸，承載力等多種因素的聯合分佈的需求、規則體系中反映的形式、系統的剛度。

　　1.2剛柔相濟原則。

　　在設計防地震結構中，不能單單是為了提高抗力而改善結構，首先是要根據原先設計的建築尺寸的大小和混凝土的剛度，隨後判斷可能由地震引起的破壞力，核算所需要的結構剛度，因為地震的影響是非常大的，所以需要設計的結構剛度也很大，而且作為防震需要，必須加強結構強度，但在設計地震作用，必須加強基礎地基和主體之間所設定的隔震效果，另外，要加強在抗震設計中的“柔性”，通過合理的設計資訊進行操縱，從而達到剛柔並濟的效果。

　　1.3多道設防原則。

　　強烈地震後，許多餘震通常會伴隨其後，就算是一個堡壘在第一損壞結構損害後經歷餘震，可能會導致地震崩塌堆積。所以，抗震結構需要許多延伸系統，如框架牆系統在結構牆和兩個子系統，設計多道保護措施，以便更好的進行多次保護。還有一根重要的議題是對於餘震的防護，這個多道設防的原則在針對這點上非常重要，在經過大地震後，往往房屋結構會出現損失，抗地震的承載力下降，如果設定第二、第三條防線，可以大大提高人們在餘震中的存活率。

　　2我國高層建築抗震設計中存在的問題

　　2.1缺乏設計人才。

　　在許多西方國家，高校會開設許多有效的建築設計專業課程，與職教這些專業的相關人才，但是，在我國本課程目前還很少，很多高層建築都是由一個個外國專家設計操作的，在國家該領域的抗震設計人才較少。

　　2.2注意高層建築材料和結構體系的選用。

　　現今情況下超過150米的建築中，通常選擇一個三層支撐框架的建築結構鋼來生產。而且，隨著大量的產品品種也不斷增加，並隨著處理鋼鐵能力的加強，產能可能不斷增加，在高層建築中的選擇鋼管混凝土結構，鋼筋混凝土和鋼結構的面越來越大，不僅減少的鋼架構尺寸的大小，而且還提高了結構的抗震設防。當超過一定高度的時候，設計者要關心的不單單是設計，鋼結構的特點導致其質量輕，不易減少大風對其的損壞，所以是需要混凝土的幫助，形成鋼筋混凝土結構，作為超高建築的設計材料。

　　2.3目前高層建築超出了最佳抗震的限高。

　　在科學技術研究的現狀和高層建設現狀上，對我國高層建築結構要求有一個合理的限定高度，這個高度的設定是高效的，但在實際施工中，往往在許多混凝土結構的高層建築中參考這一高度的非常有限，所以這些高建築抗震設計中的侷限性，需要小心。在測試振動試驗檯基礎的抗震設計的極限中，因為高層建築物的高度增加導致的結構變化的影響因素很多，特別是在安全性和材料有關的引數，是根據超過標準的高層建築設計的。

　　2.4高層建築結構平面佈置問題。

　　高層建築為了耳目一新的立面效果，會在一個平面內進行不規則的、大凹面的或更復雜不對稱的結構，在地震前要很正式地確認這些建築結構，工程師在建築設計，尺寸方面的意見要進行及時溝通，嘗試與建築師商量，商定一個水平和垂直對稱的、質量和剛度、承載力統一的佈局。

　　3我國高層建築抗震設計加強要點

　　3.1採用位移的結構抗震方法進行設計。

　　高層建築在地震作用下變形在施工過程中經常會發生，因此，設計結構的選擇，結構的彈性變形都是必要的，因此，通常在設計地震作用下的位移變形是必要的，通過操縱地基層的位移，地震的變形和位移得出的結論是，變形的部件之間的連線，必須在介面結構的應變分佈處處理。另外，在選擇高層建築的位置時必須在一般的地方建立鞏固的設定，如果這樣，進行可能的地震能力輸入，讓地震作用減弱。

　　3.2運用高延性結構來進行消震和隔震。

　　在中國，目前的抗震設計、施工操作中可以通過加強剛度、韌性與抗地震構造，使高層建築的結構，得到一個更大的韌性，在塑性狀態下讓地震的影響減弱。當地震能量釋放時，要保證房屋具有高延性結構來進行消震和隔震。這樣可以彌補地震造成的損失。同樣，如果一個高層建築承載力較小時，高韌性，高延性可以在地震能量吸收的過程中將地震破壞能量接受的更多更大，讓房屋不容易變形，韌性的合理使用可以減少房屋崩潰的概率，在科學規劃中，隨著建築物的抗震設計與進步，科學家設計的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震對高層建築帶來的破壞。

　　3.3建立多層地震防線。

　　高層建築抗地震為了提高防震的效能，要設定多條抗地震的防線。高層建築在地震作用的作用下，如果第一道防線被摧毀了，還有兩個備用的第二和第三道防線，阻止更多的地震破壞力，抗震設計的高層建築進行了多段牆框架設計，如抗地震剪力牆結構。該框架具有良好的抗震性，是多道防線的結構抗震牆是第一道防線，也是最重要的一條。因此，要建設抗震能力足夠高的牆，減少地震發生時在牆上的裂縫。同時，在地震後，各層框架分佈的剪力牆承受的剪力，要大於結構設計中地震的總剪力的百分之二十和該設計中建築框架的最大的剪力值的兩倍左右。

　　3.4結合結構效能標準來設計抗震。

　　當地震發生的時候，建築一定要具有一定的抗震安全能力，這是在對於建築的結構控制中最重要的，具有很關鍵的目的。因此，要根據建築物承受風力的變化，判斷建築的設計，這一設計略有減少建築物的抗震能力，但對於綜合設計來說是很有必要的。

　　結束語

　　在現在社會，高層建築抗震的結構和設計都發生了變化，其中主要是硬度變成了主要轉向柔性結構的改變，通過調整“治療”剛性結構的隔震，減震效果差的問題，達到以柔克剛的減震抗震的目的，抗震材料對於抗戰的影響，越來越多被各國專家關注，選擇專業的材料以便提高抗震指數，增加高層建築的抗震能力，並且增加研發實力提高新型建材的生產，促進技術的發展，通過優化設計，使高層建築的抗震效能加強。計算機模擬地震試驗的模型和元件也被廣泛地使用起來。通過模擬器在桌上顫抖，得到一個確定性的地震記錄，可以更好的把握地震發生時的影響。模擬地震的逼真的環境因素，對科學研究高層建築地震有有效地提高幫助。