据统计,全球每年要发生500万次地震,绝大多数是人们感觉不到的小地震,大地震相对较少,其中6级以上强震每年发生100~200次;7级以上大震平均每年18次;达到8级或8级以上的特大地震每年平均1~2次.从地震发生位置的地理环境上看,全球地震可分为海洋地震和大陆地震两大类,其中发生在海洋的海洋地震占85%;发生在陆地的大陆地震占15%.但由于大陆是全球人类主要的聚居地,因此地球上的地震灾害绝大部分来自大陆地震.根据上个世纪以来的地震灾害统计,大陆地震所造成的地震灾害占全球地震灾害的85%.
而我国是大陆地震最多的国家,占全球大陆地震的33%,平均每年发生30次5级以上地震,6次6级以上强震,1次7级以上大震[1].根据日本地震学家阿部胜征的研究:上个世纪全球发生的面波震级≥8.5级以上的特大地震一共有3次,即1920年中国宁夏海原8.6级、1950年中国察隅8.6级和1960年智利南方省8.9级地震[2].可见我国的地震不但在世界上最多,而且强度最大.加之我国地震分布广泛(除浙江和贵州两省之外,其余各省均有6级以上强震发生),震源很浅(一般只有10~20km),因而构成了我国地震活动频度高、强度大、分布广、震源浅的特征.这些特点导致了全球最大的地震破坏力.另一方面,我国作为发展中国家,人口稠密,建筑物抗震能力低.因此,我国的地震灾害可谓全球之最.上个世纪,全球因地震而死亡的人数为110万人,其中我国就占55万人之多,为全球的一半.因此,粗略地说,我国的国土面积占全球的1/14,人口占1/4,地震占1/3,地震灾害占1/2.因此,地震和地震灾害问题是我国减轻自然灾害、保障国民经济建设和社会持续发展,特别是保障人民群众生命安全的一个重要问题.
2新建工程必须抗震设防
国内外大量的地震实践证明,经过抗震设防的新建工程,能较好抵御地震灾害的袭击.1923年日本关东8级大地震,东京的建筑物大部分被震毁,可是700幢经过抗震设防的楼房,75%完好无损,23%有不同程度的破坏,只有2%倒塌;1935年智利发生8级大震,康塞普森城变为一片废墟.智利政府接受了教训,以法律的形式规定:所有的建筑物都必须进行抗震设防.1960年智利突然发生8.9级特大地震(这是全球有地震记录以来最大的一次地震),凡是设防的建筑物均未倒塌;1995年1月日本阪神发生7.2级强烈地震,直接经济损失约1000亿美元,按1981年新的抗震规范设计的房屋和设施,大多数经受住了考验,按新的规范设计的高速公路桥梁和地下设施大多数完好或仅有轻微破坏.1966年3月8日和22日,我国河北邢台地区连续发生了两次强烈地震,这是建国后发生在我国人口稠密地区的第一次大地震.这次地震造成7938人死亡,8613人伤残,倒塌房屋119多万间.在这次地震后,当地总结了“地基牢一点,房屋矮一点,屋顶轻一点,连接牢一点”的农房抗震经验,制定了一套农房抗震措施,群众按照这套抗震措施建房,当1981年再次发生6级地震时,没有一人死亡.
1976年唐山地震极震区成了一片废墟,可是按8度设防的唐山面粉厂,按7度设防的唐山新华旅馆及外贸局办公楼都遭受了10级地震袭击仍然立而未倒;1988年澜沧、耿马遭遇8度地震袭击,建筑物倒损率为95%,80年代新建的框架楼房由于未按要求设防,也未能幸免,而按8度设防精心施工的耿马县电影院和按7度设防的耿马县委招待所、县档案馆等建筑则基本完好;1996年2月3日,丽江县境内发生7.0级地震,其中因房屋及工程设施倒损造成的经济损失就占总经济损失的95%.对丽江县城200多幢新建工程的震害调查结果表明,190多幢工程按照抗震设计规范进行设计,施工质量良好,破坏程度轻微,有2幢建筑违反抗震设计规范,造成了严重破坏[3].1998年1月10日张北6.2级地震,由于建筑工程没有进行抗震设防,震中地区建筑物受到严重破坏,共有13.6万间房屋倒塌,26.4万间房屋损坏,49人死亡,11439人受伤,近4.4万灾民无家可归,造成直接经济损失8.36亿元人民币.这次地震仅仅是发生在人口稀疏的张北—尚义交界地区,仍然造成了如此巨大的损失,假如地震发生在人口稠密、高楼林立的城镇,后果将不堪设想[4].一串串触目惊心的数字,一桩桩血的事实都突出说明了一个问题:建筑工程必须进行抗震设防.
3我国建筑工程抗震设防存在的问题
近年来的工程实践表明,我国当前建筑工程抗震设防大致存在以下几个方面的问题.
3.1管理问题
(1)重救灾,轻防灾.由于大震的重演周期长,造成社会公众对地震存有侥幸心理,唐山地震的惨痛教训在许多人包括一些领导人中已淡薄;遭震时重视,突击救灾,过后防灾观念淡薄,宣传工作的力度不够,建筑物抗震设防工作远没有得到政府和社会的高度重视,对抗震设防及其质量状况不以为然,以致难以形成全社会对建筑物抗震设防工作的监督制约机制.
(2)综合管理远不能适应形势的需要.根据国家地震局和建设部的第四代地震烈度区划图,许多原来不设防的地区增加了抗震设防的要求,还有不少地区提高了设防等级,这无疑给建筑物的抗震设防管理提出了更高的要求.但由于不少工程技术人员对抗震技术标准不够熟悉,许多地区也没有及时编制适合当地实际情况的抗震构造节点图集和标准,不便于施工质量控制,加上抗震设防综合管理制度不健全、措施不到位,抗震主管部门与招标投标、质量管理等部门之间的协调、配合不够密切,致使抗震设防在设计审查、施工方案核查、施工质量的检查验收等方面的管理时有脱节、留有漏洞[5].
3.2设计问题
设计方面存在的共性问题主要有以下几个方面:
(1)设计不合理.建筑物的破坏随建筑平面、布置、结构形式的不同和抗震措施的多少而有差别.房屋平面不规则、立面形状复杂,质量分布不均匀、刚度变化较大,地震时引起扭转或变形不协调,加重房屋局部震害;砌体房屋的高度、高度与宽度之比超过规范要求,地震时产生平面弯曲破坏;结构不合理、构件之间、节点构造不牢固,抗拉压、剪切强度不足、房屋整体性差,使构件丧失承载力而倒塌[6].
(2)设计图纸质量较差.受经济利益的支配和不正之风的影响,设计粗糙、深度不够,设计交底和图纸会审走过场的现象普遍存在,无计算书、对计算结果不分析不审查的现象时有发生.部分人员重计算、轻构造,忽视对抗震设防节点做法的设计,对抗震设防既没有提供足够的详图,也未按设计规范规定提出对施工质量的具体要求,而仅笼统地概括为按抗震规范的要求施工,可操作性差.在接受工程变更时,不对抗震设防作通盘考虑,常常前后矛盾,不便施工.
3.3施工、监理方面的问题
(1)施工队伍整体素质下降.施工队伍管理水平、技术素质的下降给建筑物的抗震设防留下隐患.目前建筑工人当中,有一大部分是民工,没有经过专业技能培训,操作技术不熟练;施工企业的领导者中,还有不少人存在重效益轻质量的观念,自身质量意识差;监理部门需要旁站监理的工序不能做到现场旁站检查、监督;施工人员违反操作规程和施工偷工减料现象仍然存在,劣质建材以次充好进入工地使用,这是目前造成工程质量不高的主要原因.
(2)施工质量不符合要求.突出表现在砖砌体的组砌方法不正确、构造柱与墙体之间缺乏可靠的连接、框架结构中的填充墙与梁柱之间连接不牢、框架节点施工质量差等方面.
3.4使用方面的问题
近几年来,由于不正确的使用引起的事故屡见不鲜,装修时任意在墙上开洞,使用中随意改变建筑的结构布置,任意加大使用荷载,严重破坏了承重墙体的受力性能,影响了正常使用,有的损坏虽然目前还没有表现出来,但已造成了巨大的潜在隐患,大大降低了建筑物的抗震能力[7].
4对建筑工程进行抗震设防的探讨
4.1依法进行抗震设防的法律依据
近年来国家为了规范抗震管理工作,对建设工程依法进行抗震设防相继出台了一系列法律法规,主要如下:(1)GB50011-2001《建筑抗震设计规范》;(2)《中华人民共和国防震减灾法》;(3)《中国地震动参数区划图》;(4)《建设工程抗震设防要求管理规定》;(5)《地震安全性评价管理条例》、《地震监测设施和地震观测环境保护条例》、《破坏性地震应急条例》;(6)地方行政法规:主要包括各地出台的防震减灾条例、抗震设防要求管理办法等等[8].目前,我国已经形成了一套完整的防震减灾法律体系,使我国的防震减灾事业纳入了法制化轨道.
4.2建筑工程抗震设防的对策
人类在防御和减轻地震灾害的过程中,所采取的措施主要有2种:工程性措施和非工程性措施.非工程性措施主要是指震后救援;工程性措施主要是对建设工程进行抗震设计,使工程在承受所考虑的地震作用下具有一定的安全性.我国由于抗震设防工作起步较晚,依法进行抗震设防,建议重点开展以下几方面的工作.
(1)加强抗震设防工作的宣传.
减轻地震灾害工作是涉及每一个人、每一个家庭、每一个单位、每一个企业、每一个团体的事情,没有全民抗震防灾意识的提高,就不会有成功地减轻直至避免地震灾害的良好结果.因此,必须加大抗震防灾宣传教育的力度,提高公民的防震减灾意识.①宣传对象层次化:既要面向农村,又要面向城市;既要面向普通群众,又要面向领导干部;既要面向基层,又要面向机关.因人而异,进行有针对性的宣传.②宣传形式多样化:根据各阶层人士的不同需要,采取影视声、像、图片展览、街头版报、宣传材料、报刊杂志、科普书籍、教科书籍、地震知识讲座、地震知识竞赛等形式,努力取得最佳宣传效果[9].③宣传内容常识化:我国地震灾害的特点及危害性、严重性、国家的法律法规、我国的地震工作指导方针、我国的抗震设防政策、国内外典型震例和地震安全的责任问题.
(2)重视地震安全性评价.
建筑工程首先要确定设防标准.设防标准定低了,工程设施安全度降低,地震时起不到抗震的效果.相反,设防标准定高了,会增加不必要的浪费,甚至工程项目因资金不足而缓建或停建.确定科学的、合理的抗震设防标准,只有通过进行地震安全性评价工作来实现.地震安全性评价是抗震设计的一部分,它要求所设计的工程在常遇(使用期内可能遇到几次)的小震下,工程基本无损,无需修理即可继续使用;在难得一遇的中震下,经修理后仍可继续使用;而在不大可能遭遇的特大地震下,可以容许工程破坏,但仍不倒塌,以保证人身安全.即所谓“小震不坏、中震(设防烈度)可修、大震不倒”[10].地震安全性评价主要包括地震危险性分析和土层地震反映,直接提供不同年限、不同概率水准的基岩与地振动工程参数.因此,我们应充分重视并切实做好地震安全性评价工作.
(3)抗震设防措施要贯穿于工程建设的全过程.
要使建筑工程真正达到能够减轻以至避免地震灾害,必须把抗震防灾工作自场址选择、设计、施工、质量监督和竣工验收贯穿始终,其中最重要的是选址、设计、施工三个环节.
首先,在选址时选择地震危险性较小的地段作为建设场地,因为场地条件对震害有明显的影响,新建工程一般不应在发震断裂邻近地段进行建设,不应在覆盖土层厚的冲击、淤积软土层及严重不均匀土层上进行建设,不应在条状突出的山嘴、高耸的山包、非岩质陡坡上进行建设[11].其次,在抗震设计上,一定要严格按“二阶段”的设计步骤和“三个水准”的设防目标进行设计,不得马虎.此外,在施工的各个环节上要全面贯彻抗震规范要求,充分体现抗震设计意图,使建筑物防御地震的能力得到保障,从而减轻地震灾害给人民生命财产带来的损失.
(4)对原有未设防的建筑进行抗震加固.
除了对新建工程进行抗震设防之外,对原有未设防的房屋,也要普遍进行抗震鉴定和抗震加固.1979年4月,我国政府颁布了《关于加强抗震加固工作的几项规定》,在全国范围内开始了建筑工程抗震加固工作.据1977年初步调查,全国有7.4亿m2的建筑需要加固.全国共投资44亿多元用于这项工作,现已完成加固的建筑有2.4亿m2、200个大中型水库、500多座桥梁以及一些铁路干线、主要电网等.这些加固的工程,绝大多数在后来的地震中经受了考验.我国建筑工程的加固任务还相当艰巨,还有近3亿m2的建筑需要加固[12],对这些工程必须严格按抗震鉴定、加固的有关规定进行,确保工程质量.抗震加固不仅在地震时能大大减轻房屋的破坏、保障人员的安全,就是没有发生地震,也在增加建筑物的安全、延长建筑物的使用年限、抗御其他灾害等方面具有明显的经济效益、环境效益和社会效益.
(5)积极抓好村镇建设的抗震设防工作.
我国13亿人口中,约有8亿居住在广大的农村,由于经济、文化比较落后,生产力水平较低,成灾因素较多,与城市相比,广大农村的建筑物和工程设施抗御地震袭击的能力相对较弱.从近年来地震预报中圈定的危险区来看,广大农村遭受地震的机率大大高于城市;从我国已发生的地震区统计来看,农村经济欠发达地区的受灾程度大大高于经济较发达地区[13].近十年来,农村房屋更新换代很快,老、边、穷地区的农房也大有改观,因此,引导农民建房时采取合理的抗震措施,多向农村提供经济、适用、简便易行又能抗震的住宅设计和抗震构造图集,加强对农房建设的指导,十分必要.
关键词：高层建筑；抗震；设计
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
0 引言
高层建筑结构的抗震性能关系重大，本文探讨了抗震概念、构造及设计过程中如何解决遇到的问题，然后分析了影响建筑物抗震效果的主要因素，指出了高层建筑抗震设计应遵循的原则和方法，就此，提到了高层建筑结构抗震设计的广阔前景。
1 建筑结构抗震等级的规定和标准
震级是根据地震的强度而进行的划分，在我国，地震划分为六个级别：3级为小地震，3～4．5级为有感地震，4．5"--6级为中强地震，6～7为级强烈地震，7～8级为大地震，8级以上的为巨大地震，是国家根据相关的历史、地理和地质方面的经验资料，经过勘查和验证，对进行地震分组的一个经验数值，它是地域概念。抗震设防有甲、乙、丁类建筑，在我国大部分的房屋抗震等级是8度，可以抵抗6级地震的作用。国家设计部门依据有关规定，按照建筑物的分类和设防标准，根据房屋高度、结构等方面，采用不同的抗震等级。比如，在钢筋混凝土结构中，抗震等级可以分一般、较为严重、严重和很严重这4个级别。
在高层建筑的抗震设计中，混凝土结构应高根据建筑的高度、建筑的结构和设防的烈度运用不同的抗震等级，而且应该符合相应的计算和措施要求。
2 影响建筑物抗震效果的因素
研究高层建筑结构的抗震设计，必需明确建筑物抗震效果的主要影响因素。下面，将从建筑结构本身的设计效果、施工材料施工过程以及建筑场地情况3个方面进行分析。
2．1 建筑结构建造过程中所使用的材料和施工过程
建筑结构的材料是影响抗震效果非常重要的因素，但是这个因素往往被人们忽视，工作人员需要明确这样一点：在一般情况下，地震对建筑物作用力的大小与建筑物的质量成正比。在同等地震环境下，建筑物材料使用越好，其受到的地震作用力也相对较小；反之，建筑物就会遭到来自地震的很大的作用力。所以，在实际的建筑物的建设中，建议他们多采用隔断、板楼、维护墙等构件，广泛采用空心砖、加气混凝土板、塑料板材等质轻的建筑材料，这将会有利于建筑物抗震性能的提高。所以，高层建筑在具体施工中，要加强监管和规范，严格做好高层建筑施工管理，从建筑结构的质量上来提高抗震效果。
2．2 建筑物自身的结构设计
建筑物的结构设计是影响抗震效果极为关键的一个因素，建筑物若要达到抗震目的，必须进行合适的结构设计，保证抗震措施合理，能够基本实现小地震不坏、大地震不倒这样的目标。无论点式住宅或是版式住宅，都要进行合理的结构设计，提高建筑结构的抗震性能。如果建筑物对平面的布置较为复杂，质心与
刚心不一致，在地震情况下，将会加剧地震的作用影响力，破坏性增强。所以，建筑物的结构平面布置尽量保证建筑物质心和刚心重合，提高建筑物的抗震能力。
在建筑结构的设计中，出屋面建筑部分不宜太高，以降低地震过程中的鞭梢影响；平面布置不规则的房屋注意偏离建筑结构刚心远端的抗震墙等等。
2．3 建筑物所处地质环境情况
在地震中，对建筑物造成破坏的原因是多方面的，比如：岩石断层、山体崩塌、地表滑坡等使得地表发生运动，造成建筑物的破坏；海啸、水灾等次生灾害对建筑物造成破坏。在造成建筑物破坏的诸多原因中，有些是可以通过工程措施加以预防的。所以，在选择建筑工地的位置之前，要进行详尽的勘探考察，分析地形和地质条件，避开不利地段，挑选对建筑物抗震有利的地点。
3 高层建筑抗震设计的方法
对高层建筑结构的抗震设计时，要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析：尽可能减小地震作用能量的输入，运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用，注重抗震结构的设计，重视建筑材料的选择，增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来，从两方面入手，进行建筑抗震的设计施工。
3．1 减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时，还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值；并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值；根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
3．2 运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当的空着建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒一。
3.3 注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150 m以上的建筑，采用的3种主要结构体系(框．筒、筒中筒和框架．支撑体系)，都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。
我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值，可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子迪拜帆船酒店，外观如同一张鼓满了风的帆，一共有56层、321 m高，就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。
4 高层建筑结构抗震设计前景展望
今后若干年，中国仍将是世界上修建高层建筑最多的国家，这将会给高层建筑抗震设防带来新的难题。21世纪，高层建筑结构抗震将有如下变化：
(1)高层建筑的抗震结构体系将从以硬性为主向柔性为主的结构抗震转变，通过“以柔克刚”方式，调整建筑结构构件的隔震、减震和消震来实现抗震目的。
(2)建筑材料对结构抗震的影响越来越得到重视。建筑材料的各个抗震指标的提升可以提高高层建筑的抗震能力，研制新的建筑材料可推动高层建筑结构抗震技术的发展。通过优化的抗震方法设计，来实现高层建筑的抗震要求。
(3)计算机模拟抗震试验得到广泛应用。将制作好的模型或结构构件放在模拟地震振动台上，台面输入某一确定性的地震记录，能够较好地反映该次确定性地震作用的效果。计算机模拟环境可以拟真抗震效果，帮助科学改进各因素，有效抗震。
另外，高层建筑结构的抗震设计的计算方法也有了新的转变：从线性分析向非线性分析转变，从确定性分析向非确定性分析转变，从振型分解反应分析向时程分析法转变 。
5 结语
高层建筑结构的抗震设计方法和技术是不断变化和进步的，我们需要在具体的实践中对高层建筑所处的地质和环境进行详细的分析和研究，选用适合的抗震结构，注重建筑结构材料的选择，减小地震的作用力，增强地震的抵抗力，从而达到高层建筑抗震的目的。
参考文献：
关键词 ：高层建筑抗震设计结构设计方法
我国是一个地震灾害比较频繁的国家，对于高层建筑来说，一旦遭遇地震，往往会遭受巨大的损失。因此在进行高层建筑结构抗震设计的过程当中应该充分考虑当地的地质情况，有针对性的进行相应的设计，尽可能的降低地震造成的损坏。
一、建筑抗震的理论分析
1、建筑结构抗震规范建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计（包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容）的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2、抗震设计的理论拟静力理论。拟静力理论是20 世纪10～40 年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数（地震系数）。反应谱理论。反应谱理论是在20世纪40～60 年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论。动力理论是20 世纪70-80 年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60 年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。
二、高层建筑抗震设计结构设计的方法
对高层建筑结构的抗震设计时，要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析：尽可能减小地震作用能量的输入，运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用，注重抗震结构的设计，重视建筑材料的选择，增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来，从两方面入手，进行建筑抗震的设计施工。
1、减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时，还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值;并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值;根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
2、运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当的控制建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒。
进入20 世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用，进行减震和能量的吸收，可以巧妙的避免或减弱地震对高层建筑的破坏作用。
3、注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150m 以上的建筑，采用的3 种主要结构体系（框.筒、筒中筒和框架- 支撑体系），都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。
我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值，可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子：迪拜帆船酒店，外观如同一张鼓满了风的帆，一共有56 层、321m高，就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。
4、重视建筑材料的选择
在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构的材料选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能的分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，而不能仅考虑建筑材料的承载力忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面，来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。
5、增多抗震防线的建设
高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。
框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以，剪力墙要足够多，保证它的承受能力较高，不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁（包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙，使其具有优良的多道抗震防线性能。
总之，在建筑结构抗震设计方法的研究与进展，尤其是各国历次大地震对人类造成的严重灾害的经验教训，使世界各国地震工程学者及抗震设计人员逐步取得了较为一致的认识，经济与安全的关系，是建筑结构抗震设计的重要技术政策。
参考文献：
[1]杨磊. 论高层建筑结构抗震的优化设计[J]. 建筑设计管理， 2010，（03） .
【关键词】高层建筑结构；抗震；设计
0 引言
随着人们对于震害经验的不断积累以及抗震理论和实验研究的不断深入，人们对建筑物在地震作用下的反应有了更深层次的认识。建筑结构抗震理论的发展经历了抗震静力理论、反应谱理论、动力理论和减震控制理论四个阶段。在目前的结构抗震设计中，多采用二级或三级设计思想，即以“小震不坏，中震可修，大震不倒”作为设防准则，建筑设计者用承载力来控制和调节建筑结构的抗震性能，只要满足地震时承载力的要求便可确保建筑结构的安全。然而震害、试验和理论分析都表明：变形能力不足和耗能能力不足是建筑结构在大震作用下倒塌的主要原因。如何完善已有抗震设计的理念，使结构在未来地震中的性能达到预计的目标是亟需解决的问题。
1 有关抗震设计的若干概念
为了保证结构的抗震安全，根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元宜采取加强连接的方法。尽可能设置多道抗震防线，强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，在首次破坏后在遭受余震，结构将会因损伤积累而导致倒塌。适当处理结构构件的强弱关系，使其在强震作用下形成多道防线，并考虑某一防线被突破后，引起内力重分布的影响，是提高结构抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。合理布置抗侧力构件，减少地震作用下的扭转效应。结构刚度、承载力沿房屋高度宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱部位。
结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能构件应有较高的延性和适当的刚度，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。合理控制结构的非弹性（塑性铰区），掌握结构的屈服过程，实现合理的屈服机制。框架抗震设计应遵守“强柱、弱梁、结点更强”的原则，当构件屈服、刚度退化时，结点应能保持承载力和刚度不变。采取有效措施，防止钢筋滑移、混凝土过早的剪切破坏和压碎等脆性破坏。考虑上部结构嵌固于基础结构或地下室结构之上时，基础结构或地下室机构应保持弹性工作。高层建筑的地基主要受力范围内存在较厚的软弱黏性土层时，不宜采用天然地基。采用天然地基的高层建筑应考虑地震作用下地基变形对上部结构的影响。
为了充分发挥各构件的抗震能力，确保结构的整体性，在设计的过程中应遵循以下原则：（1）结构应具有连续性。结构的连续性是使结构在地震作用时能够保持整体的重要手段之一；（2）保证构件间的可靠连接。提高建筑物的抗震性能，保证各个构件充分发挥承载力，关键的是加强构件间的连接，使之能满足传递地震力时的强度要求和适应地震时大变形的延性要求；（3）增强房屋的竖向刚度。在设计时，应使结构沿纵、横2个方向具有足够的整体竖向刚度，并使房屋基础具有较强的整体性，以抵抗地震时可能发生的地基不均匀沉降及地面裂隙穿过房屋时所造成的危害。
2 高层建筑抗震设计的方法
对高层建筑结构的抗震设计时，要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。下面将从五个方面进行分析：尽可能减小地震作用能量的输入，运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用，注重抗震结构的设重视建筑材料的选择，增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来，从两方面入手，进行建筑抗震的设计施工。
2.1 减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值；并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值：根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
2.2 运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当的空着建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。进入20世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用，进行减震和能量的吸收，可以巧妙的避免或减弱地震对高层建筑的破坏作用。
2.3 注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150m以上的建筑，采用的3种主要结构体系（框―筒、筒中筒和框架―支撑体系），都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地亢建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺并改善结构的抗震性能。我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值，可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子：迪拜帆船酒店，如同一张鼓满了风的帆，共有56层、321m高，就是运用拱结构抗震减灾的很好例子。
3 高层建筑结构抗震设计前景展望
今后若干年，中国仍将是世界上修建高层建筑最多的国家，这将会给高层建筑抗震设防带来新的难题。21世纪，高层建筑结构抗震将有如下变化：（1）高层建筑的抗震结构体系将从以硬性为主向柔性为主的结构抗震转变，通过“以柔克刚”方式，调整建筑结构构件的隔震、减震和消震来实现抗震目的。（2）建筑材料对结构抗震的影响越来越得到重视。建筑材料的各个抗震指标的提升可以提高高层建筑的抗震能九研制新的建筑材料可推动高层建筑结构抗震技术的发展。通过优化的抗震方法设计，来实现高层建筑的抗震要求。（3）计算机模拟抗震试验得到广泛应用。将制作好的模型或结构构件放在模拟地震振动台上，台面输入某一确定性的地震记录，能够较好地反映该次确定性地震作用的效果。计算机模拟环境可以拟真抗震效果，帮助科学改进各因素，有效抗震。另外，高层建筑结构的抗震设计的计算方法也有了新的转变：从线性分析向非线性分析转变，从确定性分析向非确定性分析转变，从振型分解反应分析向时程分析法转变。
4 结束语
因为涉及到人类生命财产安全的重要问题，建筑物的抗震问题是目前建筑结构设计界讨论比较多的话题之一。因此，我们在对建筑物进行结构设计的时候，必须把建筑物的抗震问题放到非常重要的位置，并采取适当的措施，尽量避免地震对建筑物的损坏，为保障人民的生命及财产作出应有贡献。
【参考文献】
关键词：超限高层建筑、抗震设计、分析
中图分类号：TU97文献标识码： A
一、前言
改革开放以来,我国经济快速增长,城市化进程明显加快,大量农村人口迅速向城市集中,由此造成城市人口数量的不断膨胀,对房屋的需求也急剧增加。为了缓解城市人口对房屋需求的压力,越来越多的高层、超高层建筑如雨后春笋般出现在各大、中城市。超高层建筑,除了具有充分利用有限的土地面积,最大限度利用地上建筑使用空间外,还具有强烈的标志性及展示性作用,从而往往能成为区域性、地标性建筑或成为城市“名片”。
然而，尽管城市中的超高建筑越来越多,但目前却没有统一的方法和明确的依据来对超限工程进行抗震设计,多数情况下还是要依靠工程师和专家们的结构概念和经验来把握,而其可靠程度,限于现今的技术水平一般只能作出定性结论,还很难作出定量的描述。以下本文就超限高层建筑工程抗震设计方面内容作出简要分析，供广大同行参考。
二、超限高层建筑工程抗震设计研究的作用和意义
随着我国经济的快速发展，在全球经济一体化的趋势下，我国基础设施的建设发展有了突破性进展，出现了各个行业的流动资金开始往基础设施建设汇集的现象。超高层建筑工程是在人们对空间的成分充分利用的前提下应运而生的，这反映了人们对充满现代感和时代感的城市生活的追求。但是，问题也随之而来，因为超限高层建筑工程自身的结构特点已经超出了我国对建筑工程的规定，抗震也是摆在超高建筑工程面前的重大难题。尤其是这几年以来我国地震灾害频发，汶川和玉树地震的发生造成对建筑物的破坏，更是让我们触目惊心。建筑物的抗震安全性和人民的生命财产安全密不可分。所以，我们要正确认识到在发展过程中存在的问题，认识到超限高层建筑工程抗震设计的重要性。完善超限高层建筑的抗震设计是人民生命财产安全的重要保证，也是社会发展的需要所在。
三、超限高层建筑工程抗震设计的原则和基本内容
1、超限高层建筑工程抗震设计的原则
在建筑物抗震设计上，我国遵循这样三条原则“：小震不坏、中震可修、大震不倒”。 第一，小震不坏。当建筑物遇到多遇地震时，其结构没有遭受到损坏，无需修理就可以继续使用。在这个原则下，一般是对建筑结构的承载力进行验算，是建筑工程抗震设计第一阶段的弹性设计。第二，中震可修。当建筑物遇到设防地震时，建筑物可能发生一定程度的损坏，经过修补之后就可以继续投入使用。这要求建筑设计时考虑到建筑结构的非线性弹塑性变形和承载力，是第二阶段的弹塑性变形验算。第三，大震不倒。当遭受到罕遇地震影响时，建筑物不会发生倒坍等威胁人民生命财产安全的重大事故。这一阶段的设计是前面两个阶段验算和设计的分析过程，并采取相应的抗震措施和技术来提高建筑物的抗震性能。
2、基本内容
第一，当超限高层建筑物采用钢筋混凝土框架结构和抗震墙结构时，其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度。当采用的是抗震墙结构和筒体结构时，建筑工程为 9 度设防时，其高度不得超过《建筑抗震设计规范》规定的最大适用高度；建筑工程为 8 度设防时，其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的120%；建筑工程为 7 度和 6 度设防时，其最大高度应是《建筑抗震设计规范》规定最大适用高度的 130%。第二，超限高层建筑物设计时，其高度、高宽比和体型规则性这三者中至少有一项需要满足《建筑
抗震设计规范》的要求。第三，在进行抗震设计时，至少要采用两种力学模型来计算分析建筑物的受力情况，其计算程序需要经过有关行政部门的鉴定许可。第四，为保证超限高层建筑的安全性，应采取比《建筑抗震设计规范》更严格的抗震措施。第五，当超限高层建筑物有明显薄弱层时，还应进行结构的弹塑性时程分析。
四、超限结构抗震设计要点
1、高度和高宽比超限建筑
a. 尽可能采用适用高度较高的结构类型, 如钢筋混凝土框架结构房屋高度超限时, 可改用框架-剪力墙结构。
b. 验算结构整体抗倾覆稳定性, 验算在侧向力最不利组合情况下桩身是否会出现拉力或过大的压力, 并进行风荷载或地震作用下的舒适度验算, 控制顶点位移及层间侧移, 当侧移无法满足要求时, 可考虑利用建筑设备层和避难层空间, 沿竖向设置若干层伸臂桁架或腰桁架。
c. 适当降低底部竖向构件在最不利荷载组合下的轴压比并加强配筋, 当轴压比不满足要求且构件截面再增大有困难时, 可采用钢或其它组合构件与混凝同组成的结构。
d. 要有足够的埋置深度, 考虑重力二阶效应, 并进行风荷载作用下的舒适度验算。
2、平面规则性超限建筑
a. 采用弹性楼盖模型, 或按分块刚性楼板+局部弹性板进行计算, 并考虑扭转耦联效应。
b. 对于凹凸不规则和楼板局部不连续的情况,采取符合楼板平面内实际刚度变化的弹性楼板计算模型。
c. 对于楼板应力集中部位( 凹凸部位及洞口四角) 和弱连接的楼板, 应采用加大楼板厚度、增加板内配筋、配置集中配筋的边梁、配置 45°斜向钢筋等方法予以加强。凹口部位可增设部分拉梁或拉板, 以改善这些薄弱部位的刚度和延性, 提高其抗震性能。
d. 当平面过于不规则、楼板连系过弱或建筑物超长时, 可通过设置变形缝将结构分成若干个子结构。对结构扭转效应明显的超限高层建筑, 应尽量使抗侧力构件在平面布置中对称、均匀, 避免过大偏心,并尽量加大竖向构件的抗侧刚度和强度。
3、竖向规则性超限建筑
a. 立面收进引起超限, 如有可能则宜采用台阶形多次内收的立面, 确保结构位移沿竖向没有突变,并使结构扭转效应控制在合理范围内； 宜加强收进部位的竖向构件及楼板； 立面收进若造成偏心, 则底部结构会因扭转而产生较大内力, 故应加强底部周边构件的配筋, 并补充进行静力非线性分析和时程分析, 验证结构的抗震性能, 确定结构的薄弱部位。
b. 连体建筑的连体部位及其周边应采用弹性楼板计算, 并控制连接部位的层数, 且两塔楼层刚度差异不宜过大, 连接体与主体宜用弱连接，如铰接等；连接体结构自身重量应尽量减小, 故应优先采用钢结构或型钢混凝土结构等。
c. 对于立面开大洞的建筑, 应加强洞口四角及洞边, 避免在小震时洞角开裂。
d. 对于悬挑建筑, 应考虑竖向地震作用； 当悬挑质量较大时, 应避免偏心造成的扭转。
e. 对于带转换层的高层建筑, 尽量避免多级复杂转换, 优先采用梁式转换, 慎用厚板转换。尽量强化和提高转换层下部结构侧向刚度、抗震承载能力和延性, 并控制转换层的设置高度； 结构分析时除检查结构位移和刚度有无突变外, 还应重点检查框支柱所承受的地震剪力和轴压比； 采取有效措施减少转换层上、下结构等效剪切刚度和承载能力的突变；加强转换层楼板、转换构件、框支梁、框支柱、框支层上部剪力墙(包含筒体)及落地剪力墙(包含筒体)的抗震构造措施。
五、结束语
随着抗震技术和理念的快速发展，抗震设计的重要性也日益凸显出来，而超限高层建筑工程结构复杂，抗震设计要求高，这也就要求设计者必须不断提高自身知识修养，借鉴他人抗震设计经验，运用最新抗震技术和措施提高建筑物的抗震性能。转变思想观念，多方面借鉴相关知识和概念，从其他地方激发设计灵感，转变刚性为主的抗震模式，努力实现抗震设计理念的创新，开创超限高层建筑工程抗震设计的新局面，为老百姓打造更加安全的建筑物。
参考文献：
[1] 徐培福 戴国莹：《超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究》，《土木工程学报》，2005年01期
[2] 侯伟雄：《提高建筑物抗震性能措施探讨》，《科技风》，2010年11期
关键词：建筑抗震；设计；分析；
中途分类号：TU2文献标识码：A 文章编号：
前言
结构设计分为理论设计和概念设计理论设计是结构工程师根据计算理论和规范，在对结构进行计算模型的假设及受力状态的假定的前提下，对结构进行计算分析，得出数据式的结果，然后利用结果进行设计。概念设计是指不经数值计算，尤其在一些难以做出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。在建筑设计的方案阶段，从总体出发，采用概念性近似计算方法，能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较和选择。这种方法虽有一定误差，但概念清楚、定性准确、手算简单快捷，能很快选择出最佳方案，具有较好的经济、可靠性能，同时也是施工图设计阶段判断计算机内力分析输出数据可书与否的主要依据。
1 抗震概念设计问题分析
地震是一种随机振动，有难于把握的复杂性和不确定性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前尚难做到。在结构分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、结构材料的非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，同时也存在着不准确性。因此，工程抗震问题不能完全依赖“计算设计”解决，而必须立足于“概念设计”。结构抗震概念设计的目标是使整体结构能发挥耗散地震能量的作用，避免结构出现敏感的薄弱部位。地震能量的聚散，如果仅集中在少数薄弱部位，必会导致结构过早破坏，目前各种抗震设计方法的前提之一就是假定整个结构能发挥耗散地震能量的作用，在此前提下才能以多遇地震（小震）作用进行结构计算、构件截面设计并辅以相应的构造措施，必要时采用弹性时程分析法进行补充计算，试图达到罕遇地震（大震）作用下结构不倒塌的目标。为了保证建筑具有足够的抗震能力，通过概念设计从宏观上控制结构的抗展性能，应充分考虑以下环节：①选择对抗震有利的场地及地基，避免地面变形的直接危害，采取措施保证地基的稳定性。②进行合理的基础设计，同一结构单元不宜设置在性质不同的地基土上，不宜采用不同的基础形式，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力。③建筑物的体型应力求简单、规则、对称，质量和刚度变化均匀，以减少地震作用产生的变形、应力集中及扭转反应。④选择合理的结构体系，抗侧构件力求均匀对称，设置多道抗展防线，避免局部出现薄弱部位，要求结构布置受力明确，传力简捷。⑤各类构件之间要有可靠的连接，并具有必要的强度和变形能力，从而获得整个结构良好的抗震性能。⑥强调结构空间整体性，平面加强连接，竖向确保足够整体刚度。⑦重视对非结构构件的处理，利用其对主体结构的有利影响，避免不合理设置导致对主体结构的不利影响。⑧尽量减轻结构自重，减少地基土压力，从而降低向建筑物传输的地震力。
2 结构概念设计的运用问题分析
运用概念设计的思想，也使得结构设计的思路得到了拓宽。传统的结构计算理论的研究和结构设计似乎只关注如何提高结构抗力R，以致混凝土的等级越用越高，配筋量越来越大，造价越来越高。结构工程师往往只注意到不超过最大配筋率，结果肥梁、胖柱、深基础处处可见，在建筑结构设计中，合理地确定建筑物的刚度是非常重要的。建筑物的刚度不宜太大，刚度大则结构自振周期就短，在地震时结构所承受的地震作用就大，相对后果较重，且造成材料的浪费；刚度也不宜过柔，过柔的建筑结构在地震时就会产生过大的变形，影响其强度、稳定性和正常使用。抗震验算时应特别注意场地土类别。8度超过5层有条件时，尽量加剪力墙，可大大改善结构的抗震性能。框架结构应设计成双向梁柱刚接体系，但也允许部分的框架梁搭在另一框架梁上。应加强垂直地震作用的设计，从震害分析，规范给出的垂直地震作用明显不足。雨篷不得从填充墙内出挑。大跨度雨篷、阳台等处梁应考虑抗扭。考虑抗扭时，扭矩为梁中心线处板的负弯距乘以跨度的一半。框架梁、柱的混凝土等级宜相差一级。由于某些原因造成梁或过梁等截面较大时，应验算构件的最小配筋率。出屋面的楼电梯间不得采用砖混结构。考虑地震作用时必须充分领会和灵活运用抗震概念设计的优化准则和采取相应的构造措施。优化准则“强节弱杆”―――防止节点破坏先于构件；“强柱弱梁”―――防止杆系发生楼层倾移破坏机制，要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力；“强剪弱弯”―――防止构件剪力破坏，要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力；“强压弱拉”―――对杆件截面而言，为避免杆件在弯曲时发生受压区混凝土破裂的脆性破坏，使受拉区钢筋承载力低于受压区混凝土受压承载力。保证措施有两个方面：一是调整或限制构件的荷载效应；二是强制规定必要的构造措施。这两个方面在 《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）有详细的规定，有的则是以强制性条文提出严格要求。如：《高层建筑混凝土结构技术规程》中第 6.3.2 条的第 1 点限制梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比，就是保证梁的变形能力，而它又决定于梁端塑性转动量，而塑性转动量又与截面混凝土受压区的相对高度密切相关；试验研究结果表明，要使钢筋混凝土梁的位移延性系数达到3~4， 混凝土受压区相对高度必须控制在0.25~0.35。又如：对钢筋混凝土杆件而言，杆件截面的平均剪应力过高，都会降低箍筋的抗剪效果，平均剪应力较小时，可以避免出现剪切破坏。在建筑结构设计中还应充分考虑地震的偶合作用；坚持“小震不坏，大震不倒”；多道抗震防线等设计原则。
3 建筑选址的设防
地震引起的破坏除了直观的震动引起的建筑结构破坏,与场地和地基的条件有很大的关系。历次地震调查表明,同类型的建筑物由于建筑场地不同,其破坏程度会有很大的差别。
地质条件: 避免选择地质上断层通过或断层交汇的地带, 特别是在有活动断层的地段上进行建设。
地形地貌:宜选择地势平坦、 开阔的地方。
地基条件: 一般而言,岩石、 半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利,是最好的建筑场地;而松软的,软弱粘性土等, 尤其是易发生砂土液化的地区,都对房屋的抗震不利。
4 短柱设计的抗震设防
因短柱的延性较差, 尤其一些超短柱几乎没有延性,在抗震设计时,仅仅按照一般框架柱的抗震要求采取构造措施是不够的。还必须尽量提高短柱的承载力,减小短柱的截面尺寸,采取各种有效措施提高短柱的延性,改善短柱的抗震性能。
4.1使用复合螺旋箍筋
高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的, 柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对于短柱,只要符合“强剪弱弯”和 “强柱弱梁”的要求, 是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此, 使用复合箍筋全高加密来提高柱子的抗剪承载力, 改善对砼的约束作用,能够达到改善短柱抗震性能的目的。
4.2采用分体柱
采用分体柱的方法虽然使柱子的抗剪承载力基本不变,抗弯承载力稍有降低, 但是使柱子的变形能力和延性均得到显著提高, 其破坏形态由剪切型转化为弯曲型, 从而实现了短柱变 “长柱”的设想, 有效地改善了短柱尤其是剪跨比< 1.5的超短柱的抗震性能。分体柱方法已在实际工程中得到应用。
5 短肢剪力墙设计的抗震设防
由于短肢剪力墙抗震性能差, 在地震区应用经验不多,因此在设计时, 首先要选则适合
的计算软件,合理地选则计算分析方法, 确定计算模型和相关参数, 并加强对计算结果合理
性判断,特别要加强概念设计。对一些不利部位加强构造措施, 在符合规范要求的情况下,短
肢墙是没问题的。这就好比纯框架结构,对地震来说也是不利的结构形式,但大家不也一直在
用。所以任何一种结构体系都有它的适用范围,只要能合理设计, 安全应该没问题。
5.1构建共同抗力筒体
高层点(板)式住宅采用短肢抗震墙结构体系,只要抗侧力构件布局合理仍然是比较理想的一种结构体系,但在地震区, 高层建筑中,剪力墙不宜过少,墙肢不宜过短,因此不应设计仅有短肢剪力墙的高层建筑,要求设置剪力墙筒体 (或一般剪力墙 ), 形成短肢剪力墙与筒体 (一般剪力墙)共同抵抗水平力的结构。
5.2短肢墙的形状要点
短肢墙的布置合理、 对称、 均匀、 力求质量中心与刚度中心重合,短肢墙布置应以 T形、 L形、]形、+形为主,这样可增加短肢墙抗扭和出平面外稳定。
短肢剪力墙结构的抗震薄弱部位是建筑平面外边缘的角部处的墙肢,当有扭转效应时,会加剧已有的翘曲变形,使其墙肢首先开裂,因此应加强其抗震构造措施, 如减小轴压比、 增加纵筋和箍筋的配筋率。
5.3倾覆力矩的设计
【关键词】高层建筑结构抗震技术
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
对高层建筑结构的抗震设计时，要从减小地震作用力的输入和增强地震抵抗力两个方面进行考虑。尽可能减小地震作用能量的输入，运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用，注重抗震结构的设计，重视建筑材料的选择，增多抗震防线的建设。将减小地震作用力和增强建筑的地震抵抗力二者结合起来，从两方面入手，进行建筑抗震的设计施工。
一、高层建筑结构的基本特征
1、高层建筑的结构体系
（1）框架结构体系。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，空间大，能适应较多功能的需要。但是，纯框架结构体系的侧向刚度较小，在一般节点连接情况下，当承受较大的侧向风荷载或地震作用时，将会发生较大的侧向变形，所以这种结构形式的高度和层数受到了限制。一般仅适用于高度不高的高层建筑。
（2）剪力墙结构体系。剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，对抵抗侧向风力和地震作用是十分有利的，它所允许建造的高度高于纯框架结构。但剪力墙结构的不足之处在于，剪力墙间距不能太大，平面布置的不灵活，结构自重较大，使用上受到一定的限制，适应范围较小，仅适用于住宅、公寓和宾馆等建筑。
（3）框架一剪力墙结构体系框架-剪力墙结构体系是在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。框架结构具有布置灵活的优点，而剪力墙结构又具有良好的抗侧力能力，两者结合后的结构体系可广泛满足一般建筑功能要求。
（4）筒体结构体系。筒体结构为空间受力体系，具有良好的整体性和抗侧力性能，在平面布置和满足功能要求方面也有明显的优势。
2、对抗震有利的结构布置形式
（1）有利于抗震的结构平面。平面布置要简单、规则、对称。要使结构的刚度中心和质量中心尽量重合，以减少扭转，通常偏心距e 不宜超过垂直于外力作用线边长的5%。复杂、不规则、不对称的结构必然会带来难于计算和处理的复杂地震应力，如应力集中和扭转等，这对抗震都是不利的。
（2）有利于抗震的结构竖向布置。结构的竖向布置应注意刚度均匀而连续，要尽量避免刚度突变或结构不连续。根据震害分析取得的经验，抗震设防的高层建筑，竖向体型应力求规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化。
二、高层建筑结构抗震技术要点
1、减少地震发生时能量的输入
在具体的设计中，积极采用基于位移的结构抗震方法，对具体的方案进行定量分析，使结构的变形弹性满足预期地震作用力下的变形需求。对建筑构件的承载力进行验收的同时，还要控制建筑结构在地震作用下的层间位移限值；并且更具建筑构件的变形和建筑结构的位移之间的关系，确定构件的变形值；根据建筑界面的应变分布以及大小，来确定建筑构件的构造需求。对于高层建筑来讲，在坚固的场地上进行建筑施工，可以有效减少地震发生作用时能量的输入，从而减弱地震对高层建筑的破坏程度。
2、运用高延性设计、推广消震和隔震措施的运用
现在在我国，许多高层建筑进行抗震设计时，多采用延性结构，也就是适当的空着建筑结构的刚度，允许地震时结构的构件进入到具有很大延性的塑性状态，从而消耗地震作用时的能量，使地震反应减小，减弱地震给高层建筑带来的破坏和重大损失。如果某高层建筑的承载能力较小，但是具有较高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因为延性构件可以吸收较多的能量，经受住很大的结构变形。延性结构的运用，在很多情况下是有效的，它可以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。
进入21世纪以来，人们对建筑物抗振动能力的提高做出了巨大的努力，取得了显著的成果，其中阻尼器的使用在高层建筑的抗震方面有很大的作用。通过对阻尼器的利用，进行减震和能量的吸收，可以巧妙的避免或减弱地震对高层建筑的破坏作用。
3、注重抗震结构的设计
高层建筑抗震设计的结构应该得到人们的重视。我国150 m 以上的建筑，采用的3 种主要结构体系(框- 筒、筒中筒和框架- 支撑体系)，都是其他国家高层建筑采用的主要体系。我国钢材生产数量已较大，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。
我国传统文化中“以柔克刚”具有价高的思想价值，可以指导很多实际问题。在高层建筑结构的抗震设计中，可以从传统的硬性为主的抗震模式向以柔性为主的抗震模式转变，实现以柔克刚、刚柔相济，有效地减弱地震作用过程中释放的冲击力。比如，在高层建筑的拱形结构中有这样一个例子：迪拜帆船酒店，外观如同一张鼓满了风的帆，一共有56 层、321 m 高，就是运用拱结构抗震减灾的很好的例子。
4、重视建筑材料的选择
在高层建筑的抗震方案设计中，建筑结构的材料选择也非常重要。首先，我们可以对建筑材料的参数进行抗震性能的分析，从整体上对材料的参数变异性进行研究，而不能仅考虑建筑材料的承载力忽略其他因素。从抵抗地震的角度来讲，就是要控制建筑结构的延性需求，这就要求我们从高层建筑建设施工的各方面，来选择符合抗震需求而且经济适用的建筑结构材料。
5、增多抗震防线的建设
高层建筑结构防震可以设置多道抗震防线，增强对地震的抵抗力。高层建筑物设置多层的地震抵抗防线，第一道防线遭到破坏之后，有后备的第二道、第三道甚至更多的防线对地震的作用力进行阻挡，避免高层建筑物的倒塌。高层建筑结构进行抵抗地震设计时，可以采用具有多个肢节和壁式框架的“框架剪力墙”等防震结构。
框架剪力墙具有性能较好的多道防线抗震结构，其中的剪力墙是第一道抗震防线也的主要的抗侧力构件。所以，剪力墙要足够多，保证它的承受能力较高，不小于高层建筑底部地震倾覆力矩的一半。同时，为承受剪力墙开裂后重分配的地震作用，任一层框架部分按框架和墙协同工作分配的地震剪力，不应小于结构底部总地震剪力的20%和框架各层地震剪力最大值的1.5 倍两者的较小值。剪力墙结构中剪力墙可以通过合理设置连梁(包括非建筑功能需要的开洞组成多肢联肢墙，使其具有优良的多道抗震防线性能。
参考文献：
[1] 董涛.浅谈高层建筑结构抗震设计[J]. 河南建材. 2009(01)
[2] 陈维东.高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策[J]. 中国高新技术企业. 2009(05) [3] 范俊梅.有关高层建筑结构设计抗震的几点思考[J]. 中国新技术新产品. 2009(09)
[4] 蒋新梅.高层建筑结构的抗震设计[J]. 广东科技. 2009(08)
关键词：建筑设计；抗震设计；作用
1抗震设计的内容和要求
现在能够影响抗震性能的因素是非常多的，所以面对抗震设计工作，相关人员要选择最有利的地段并采取相应的措施展开抗震设计工作。其中形式对称、规则和刚度分布均匀的建筑结构是我们的首要选择。选择结构体系和结构材料也是一件非常重要的工作，首先必须满足抗震结构的具体要求，同时还要选择那些结构延性好、均匀性好以及强度和重力比值大的建筑设计。对于具体的抗震设计工作必须设置多道防线，这是因为地震作用保持的时间比较长，与此同时还有多次反复发作的可能性。专业人士对地震之后倒塌的建筑物做过分析发现在地震的反复作用下建筑物会遭受到较为严重的破坏，严重的还会出现建筑物的倒塌。这大多是由于建筑物结构被破坏，丧失承载荷载和重力的能力。所以，面对具体的抗震设计问题，要对建筑物的构件强弱关系做出一定的处理，促使其有效形成多道防线，如此一来，建筑物的抗震性能便会得到全面提升。
2建筑设计在抗震设计中的作用
2.1有效解决屋顶建筑的抗震设计难题
现在高层和超高层建筑变得越来越普遍，在对其进行设计时，屋顶建筑抗震设计变得尤为重要，成为其中的重要一环。现在虽然各大城市的高层建筑抗震设计都有很大的进步，但是毋容置疑屋顶建筑设计中还是存在一定的问题，需要我们重视起来。以屋顶设计较高或者是设计过重为例，这样的设计在无形中导致屋顶的建筑变形程度变大，所以地震作用同样也会加大，不利于建筑物本身和屋顶的抗震。如果屋顶的抗震侧立墙和屋顶之下的抗震侧立墙出现不必要的间断，等到地震发生之后，地震的扭转作用将变得比之前更为严重，不利于整体抗震工作的顺利开展。因此，面对屋顶建筑设计的全过程，应该最大限度的降低屋顶建筑的高度。其中那些强度比较高、轻质和刚度都恰到好处的材料是我们的首选，可以帮助地震作用传递的更为顺畅。屋顶重心和屋顶之下的建筑重心在同一直线上，假如屋顶建筑非常高，对于这样的情况我们就要促使屋顶建筑有比较强的抗震性，让屋顶建筑地震作用和突变降到最低，尽我们最大的努力防止出现扭转效应。
2.2对于建筑抗震设计的最终效果是一种全面的强化
现阶段，我国建筑行业的发展势头迅猛，和建筑设计相关的理论基础和有关的经验都变得更为成熟。因此，在面对建筑抗震设计工作，工作人员应该对先进的建筑设计理念展开全面运用，通过这样的方式不断提升建筑抗震设计的实际效果。另外，现在各大城市的许多建筑物中都普遍存在屋顶和地步重心不在一条水平线上的问题，为了将这种问题避免，设计人员可以在建筑抗震设计环节合理运用建筑设计的方法，不断有效增加建筑物的刚度和强度，在现有的实际情况为基础，有效优化设计方案，在这种方法的作用下，建筑物的高度和体积就会得到有效的控制，进而建筑物自身的强度也能得到不断的提升，随之建筑物的抗震作用也将得到最大发挥。除此之外，在具体的建筑设计中最好选择在建筑中心的位置设置上电梯，这是一种有效增强建筑物抗震设计作用效果的良好方式，值得我们学习。
2.3建筑设计的运用可以促使建筑物的平面设计得到有效的对称
在实际工作、生活和生产中，建筑的平面设计环节和建筑物的使用功能与要求都有莫大的关系。如果我们的建筑平面设计工作落实得好，必然对人们是一种非常大的保护，地震给人们带来的伤害也将更小，人们的生命和健康、财产安全都能得到有效保障。所以，面对具体的建筑，相关单位一定要重视建筑设计工作的重要性，保证建筑物在结构的刚度和质量上都能得到均匀性的分布。为结构抗侧力构件创造一个合理的布置条件，保证建筑结构的抗震要求和建筑的使用要求都能全面结合起来，这样可以保证建筑设计工作在建筑抗震中作用发挥发挥的更为全面。
2.4建筑设计在抗震设计中的运用可以促使建筑物竖向设计变得更加有协调性
在建筑物竖向设计工作中存在一个较为明显的问题，建筑楼层的质量和刚度分布都有明显的不协调性，这个问题也是一个让人非常头疼的问题。所以，人们对于建筑的使用功能所提出的要求也存在着差异，因此建筑物在楼层结构的刚度和质量是有明显的不协调的。如果真的遭遇地震，这种建筑物遭到破坏的可能性要比其他的建筑物高出太多，自然所带来的损失也将变得不可估量，不利于人们身心健康的全面发展。所以，面对建筑的竖向设计，设计人员在设计环节就要对每个楼层的刚度有合理且全面的控制与把握，这样可以有效减轻地震时建筑的扭转效应，进而给人们所带来的伤害也将会变小。
3结语
现在各个国家和地区对抗震工作的重视程度都在不断提升，我们除了要学习我国关于增强建筑物的抗震设防标准之外，还要不断分析总结地震破坏所带来的经验教训。如果在执行的过程中发现抗震设计的相关标准合理性存在问题就要及时对其展开修正。另外，关于抗震设计新技术的学习和实践同样是必不可少的。简而言之，设计人员要想设计出一个完美的建筑设计就必须对抗震设计有一个全面的认识，做好建筑物本身设计和其结构设计的配合工作。所以，要对抗震设计在建筑设计中的地位和作用有全面的把握，这样更加有利于抗震设计作用在建筑设计中的全面发挥，是一件造福人类的大事。
参考文献
