高层建筑结构抗震设计优化措施

高层建筑结构抗震设计优化措施

李婷

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摘要：现如今，我国建筑行业发展迅速，高层建筑物越来越多。由于市场经济保持快速发展，使得现代建筑结构方向发生了巨大的变化，开始向多元化、绿色化方向转变。建筑项目在市场经济中的地位不断突显，该项目虽然能够改善人们的居住环境，但也让人们面临一定的安全隐患。我国地质结构存在一定的特殊性，增大了地震灾害的出现频率，所以建筑项目在建设过程中，要将地震所产生的影响考虑其中，所以建设结构时要对抗震设计进行全面考量。这样不仅可以提升建筑的安全稳定性，而且能够保证人们的生命安全。因此，如何顺利地完成建筑结构抗震设计成为研究的重点，本文对抗震设计技术要点展开详细研究。

关键词：高层建筑；结构；抗震设计；优化措施

引言

本文所分析的工程属于结构较为复杂的高层建筑,需要充分考虑到建筑整体结构以及薄弱的部分,迎合当地地质条件需要,符合高层建筑建设规范标准,从多个方面综合提升抗震性能,结合理论与经验,优化抗震设计。

1研究背景与意义

在建筑高度不断增加的同时，其也带来了新的问题与挑战。比如高层建筑的消防问题、抗震性能、防风能力等，都是现阶段需要优先考虑的问题之一。

本文主要针对高层建筑结构的抗震设计优化，展开了详细深入的分析。我国很多地区都处于地震带，而地震带来的影响也最为严重。因此增强建筑结构的抗震性能，是长期以来人们高度重视的问题之一。尤其是新时期下，建筑高度的不断增加，结构越发复杂，对于抗震性能的要求越来越高。基于此，就需要高度重视高层建筑结构的抗震设计，以降低地震带来的影响，保障人们的生命财产安全。且在抗震设计中，还要兼顾建筑的美观性、安全性、实用性，将各种损失与危害降到最低。

其研究意义为：第一，通过本文的研究，可以对于现阶段的高层建筑结构抗震设计存在的问题，有一个全面深入的了解。且通过优化措施与方案的制定，提高高层建筑结构抗震设计的水平与效率，为后续相关研究，提供有力的参考依据。第二，通过高层建筑结构抗震设计的优化，不仅能够提高建筑的抗震能力，而且能够保障人员财产安全，加快了建筑行业的发展步伐。此外，还可以加快社会经济发展与国家建设步伐，增强建筑工程的安全性能。

2现代建筑结构抗震设计中所应用的技术和技术要点分析

2.1短肢剪力墙设计

短肢剪力墙通常应用在抗震设防烈度为6度与7度中，其结构形式为剪力墙薄壁处在中间位置，其他部位都属于短肢剪力墙结构。短肢剪力墙的界面厚度在300mm以下，每个横截面高度和厚度比介于4～8mm之间，由大开孔组成，其受力分析采用空间配筋构件法分析。

当墙面配筋与承载力无法满足要求时，可选用原墙使用的钢筋混凝土浇层，促使横截面扩大，强度等级应大于C25级。也可以适量添加钢筋网片规格加以改善，但是应注意型号的测算，一般竖向建筑钢筋直径应在12mm以上，间隔为160～200mm。横向钢筋直径为8～10mm，竖筋在里面，横筋在外面，将钢筋网片和原墙连接起来，确保其连接紧固。如果墙面横向配筋不符合要求，可利用黏贴厚钢板的方式进行加固，一般选用镀锌扁钢，使用螺栓锚固，横纵相交固定，必要时还可采用电焊焊接与耐候胶注入的方式。倘若竖向配筋不足，可忽略此方法。当墙面抗震不足时，可以通过复合材料网格进行加固，复合材料选用15mm的碳纤维材质及1cm厚度的混凝土，使两者的支撑效果更好。

此外，针对短肢剪力墙，还需控制其倾覆力矩，使其对底部总作用力的占比在特定范围内，一般为38%～51%左右，倾覆力矩的实际大小可通过比较相同结构平面中受力方向上剪力墙的面积来确定。

2.2加强整体延性与结构构件、部件延性的联系

根据结构抗震概念的设计要求,不同结构构件的特性对整个结构的抗震性能有不同的影响。在评估过程中,区分重要组件和一般组件很重要。必须确定整个结构的变形能力与每个构件变形能力之间的关系。这意味着结构的不同部分的基本要求被转换为结构的每个部分的基本延性要求。最后,对每个组件的设计要求进行了实施和分类。当根据复杂结构的抗震要求进行地震勘测时,同一结构的不同楼层和不同部位对结构勘测的要求是不同的。

2.3橡皮支座抗震技术

在建筑结构抗震设计过程中，也可以利用支座结构设计来实现提升建筑结构稳定性的目标。将建筑划分成两大结构，即基础和主体，并将支座装置放置在两个主体之间。建筑的竖向结构具有一定的强度，当地震横波来临时，支座上部结构会发生位移现象，传统刚性结构支座缺乏活动余量，就会导致结构连接处被破坏。将橡皮支座装置放在连接处，结构连接处在外力作用下出现位移，以此来使地震对建筑结构所产生的破坏得到缓解，进而使建筑结构的稳定性得到保障。

2.4多道抗震防线

普通的建筑工程中只需要加设一道或两道抗震防线,但是对于高层建筑而言,其内部结构较为复杂,发生地震时受到的危害力度较大,可以设置多道抗震防线。相较于单道抗震防线而言,多道抗震防线能够持续增强高层建筑的结构稳定性,最大程度上减少因地震作用力所带来的危害,即使第一道防线的构件遭到破坏,在此后的多道防线当中也能够保护建筑结构,有利于抵御振动级别较大的地震,具备较强的抗干扰能力和抵御能力。尤其是当建筑结构出现倾斜或倒塌时,更需要设置多道抗震防线,采取多道框架剪力墙或筒中筒等结构形式落实多道抗震防线。

2.5做好勘察选址

抗震设计时的勘察与选址，是设计的关键与要点之一。只有保障选址的合理性，才能保障后续设计的合理性。第一，先基于施工合同、高层建筑工程项目的要求，以及《建筑工程勘察规范》、《高层建筑岩土工程勘察规程》等，进行勘察方案与计划的编制。接下来进行勘察方法的制定，以及勘察工作的布置。一般情况下，需要基于当地的岩土情况、高程、地下水等情况，进行勘察钻孔的布设。第二，在高层建筑场地环境及岩土工程条件勘察调研时，需要先对于现场的地形、地貌、地质构造、环境工程地质条件等，展开详细深入的了解。接下来进行地层岩性以工程地质特征的调研分析，然后展开地表水和地下水的勘察调研，最后进行不良地质作用及地质灾害的勘察调研。此外，还要进行场地地震效应的评定，确定适宜的施工场地。第三，在选址之后，还要基于周边建筑物、地下管线及构筑物、拟建周边环境条件与工程地质条件等，做好基坑工程安全等级的评定，制定科学合理的施工方案。比如地下室抗浮设计、抗腐蚀设计、基坑支护设计、地下室设计等。

结语

从本文的论述中可知，开展建筑结构抗震设计工作具有非常重要的意义，不仅可以提升建筑的抗震性能，而且能够发挥良好的社会正向效应，为社会健康发展提供助力。要想达到这样的效果，要将抗震设计技术要点当成重点来深入探究，确保抗震相关技术得到合理化的应用，以此保证抗震设计的科学合理性，为建筑抗震性能的提升奠定基础，从而确保建筑行业的持续稳定发展。

参考文献

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