时间：2022-05-03 03:52:45
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摘要：随着我国城市的建设和发展，很多高楼大厦在城市中出现，而且建筑高度越来越高，甚至一些已经超过了安全高度范围。而且我国很多地方都是地震多发带，近几年的地震已经给人类带来了严重的人身和财产安全的消极影响。本文中，通过对现阶段我国高层建筑抗震设计中存在的问题，从不同角度提出了我国高层建筑抗震设计优化的可行性策略，具有一定实践借鉴意义。
关键词：高层建筑；抗震设计；问题；策略
1引言
随着社会经济的快速发展，我国城市化进程不断加快，城市中随处可见高楼林立，加之世界人口数量的激增，为了给人类提供拥有更多的建筑空间，高层建筑规模越来越大，建筑层数也不断提高。与此同时，随着建筑的复杂性和难度的增加，人们对于建筑安全的要求越来越高，特别是作为一个地震多发地区的国家，加之近几年自然灾害的频发，我国居民对于高层建筑的防震效果更加重视，这就对我国高层建筑的抗震设计带来了不小的挑战。因此，笔者认为，十分有必要对我国高层建筑的抗震设计中存在的问题进行研究，并寻求合理的解决途径，以期能够提高我国高层建筑抗震能力。
2高层建筑抗震设计中存在的问题
2.1高度规范问题
虽然我国有相关的法律法规和政策文件对建筑物的高度规范做出了明确的、具体的规定，而且为了保证高层建筑的安全性，针对不同级别的高层的混凝土的建筑结构技术也有不同级别的高层建筑设置规范，但从我国现阶段各个建筑单位的实际执行情况来看，很多房地产开发商为了追求经济利益，使得高层建筑的高度远远超过了科学合理的范围，以至于在遭遇地震时，这些违规高层建筑会成为“众矢之的”，不能有效抵抗地震威胁。
2.2抗震材料选用问题
我国虽然也是地震多发国家，但是与国际上发达国家在高层建筑时结构材料的选择还相差甚远。地震多发地区的建筑应当较多的采用钢架结构，以提高建筑的稳定性和安全性，但是我国很多地震区域的高层建筑仍然知识钢筋混凝土的普通结构，这种结构的抗震性能远不及钢结构。另外，对于建筑高度高于150m的高层，应当有三层支撑框架做支撑。而且随着科技的进步及钢铁产能的提高，新型钢质混凝土结构一般质量较轻，且能够在减少钢架结构尺寸的基础上，提高高层建筑的防震能力。
2.3抗震设计人才支撑问题
现阶段我国抗震设计领域的专业人才还很匮乏，很多抗震设计大多是借鉴国外的成功经验，国内设计者的自主创新能力较低。虽然国内很多高校和职教院校都开设了抗震设计专业类课程，但是由于我国缺乏实际施工实践经验，理论知识与实践能力的不扎实，课程结构的不全面等，使得我国建筑设计在抗震设计领域的人才十分匮乏，国内一些经典的高层建筑还不得不依赖国外的设计师来进行抗震设计和施工，抗震设计人才支撑不足。此外，我国抗震设计的抗震能力较差，抗震级别较低，还比不上发达国家的标准。我国的建筑架构设计安全系数还不高，因此，亟需相关部门对我国高层抗震设计做出更为符合我国国情和时代要求的标准，以提高我国高层建筑抗震设计的适宜性。
3我国高层建筑抗震设计优化策略
3.1采用位移的结构抗震方法进行设计
地震来临时，高层建筑都会因为受到地震能量作用而发生变形，还有一些建筑在施工过程中也会出现变形，所以，不论是在建筑施工还是在后期防震设计和建设过程中都应当设置合理的弹性变形结构，比如位移变形结构设计，通过改变纵地基层的位移来减少地震产生的位移，另外还应当对界面结构的应变分布处进行处理来加强变形部件之间的联系，提高抗震效果。此外，还可以在建筑周围建立一些巩固结构，减少地震直接对建筑物产生能量，减弱地震力。
3.2运用高延性结构来进行消震和隔震
高延性结构能够有效抵消地震力，并起到良好的隔震效果，因此，我国当前在建筑的防震设计及后期施工过程中，很多建设和施工单位都加强了结构的韧性、刚度，并对地震构造进行了科学的设计，提高高层建筑的结构韧性和刚度，减少地震带来的不利影响。地震过程是一种能量的释放过程，因此，需要高延性结构设计和施工来产生良好的消震和隔震效果，有效减少地震对房屋建筑的伤害。反过来讲，如果高层建筑的负载能力较差，高延性结构能够更多的过滤掉地震的能量，有效保证房屋的原有结构，避免建筑变形，而适宜的韧性能够大大降低房屋崩塌的发生率。因此，在对高层房屋建筑的设计和规划时，一定要运用先进的技术来提高房屋的抗震能力，比如阻尼器的设计原理就是通过吸收地震能量来减少对房屋建筑的冲击，而且还能监测地震对建筑的破坏程度，效果显著。
3.3建立多层地震防线
通过建立多层地震防线的方式能够提高高层建筑抗地震的性能，满足高层业主对于房屋安全的要求。当高层建筑在遭遇地震等恶劣自然灾害的影响时，如果只有一道地震防线，一旦遇到级别很高的地震，就难以阻挡地震的摧毁和破坏，因此，一定要设置出备用防线，在多层建筑中设置第二道、第三道防线，以防一道地震防线崩溃后造成建筑物的整体崩塌。高层建筑在进行抗震设计时，可以采用多段强框架结构，最常见的比如抗震剪力墙设计，该设计因其抗震性能好，因此被广泛的应用作为抗震墙的第一层防线，而且发挥着最为重要的作用。所以，为了保证墙体的抗震能力足以防止地震的损害，有效减少地震造成的墙体裂痕或者倒塌，就应当科学建立防震结构，多层防线形成合力。而且在地震以后，每一层的剪力墙所承受的负载力应当是设计预期最大剪力墙的两倍，或者要超过地震总剪力值的1/5.
4结束语
时代的发展让高层建筑已经成为我们司空见惯的建筑物，对其进行优化设计，提升其抗震能力也将会成为建筑行业未来发展的重要趋势。相关人员选用更加专业的材料，运用更加专业的技术手段提升建筑的抗震效果。同时，该行业人员也需要不断提升研发能力，让新型抗震材料进入到高层建筑抗震设计中，让高层建筑为人们的生活带来跟尾舒适、安全的居住环境。
作者：韦衡 单位：广西荣泰建筑设计有限责任公司
摘要:地震中结构进入弹塑性状态后，只能依靠变形吸收能量以维持结构“安全”，所以，结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算，因此从某种意义上说，结构抗震的本质就是延性。一个结构具有较大延性或较高耗能能力的话，即使承载力较低，也能够吸收较多能量，抗御较强地震而不会倒塌。
关键词:塑性铰；吸能耗能；变形能力；结构延性
结构、构件或截面的延性是指从屈服开始至达到最大承载力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力，也就是说，延性是反映结构、构件或截面的后期非弹性变形能力，变形能力是指结构、构件或截面达到最大破坏状态时的最大变形，而变形能力是结构吸能和耗能能力的外在表现，所以延性的本质是吸能和耗能。结构所吸收的地震能量，等于结构承载力与变形能力的乘积，也就是说结构抗震能力是由承载力和变形能力两者共同决定的。
在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。地震中结构进入弹塑性状态后，只能依靠变形吸收能量以维持结构“安全”，所以，结构抗震设计的根本验算应是强震作用下结构的变形验算，因此从某种意义上说，结构抗震的本质就是延性。
以我们当前对地震的认识水平，要准确预测结构物与地基在未来地震作用下的抗震能力，尚难以做到。因此，结构的抗震能力应着眼于结构物与地基整体抗震能力的概念设计，再辅以必要的计算分析和构造措施，从根本上消除结构物与地基中的抗震薄弱环节，才有可能使设计出的结构具有足够的抗震可靠度。
结构体系的抗震能力综合表现在强度、刚度、和延性三者的统一，即抗震结构体系应具有必要的强度和良好的变形能力，如果抗震结构体系有较高的抗侧强度，但同时缺乏足够的延性，这样的结构在大震作用下很容易破坏。例如不配筋又无钢筋混凝土构造柱的的砌体结构，其抗震性能较差。另一方面，如果结构有较大的延性，但抗侧力的能力不足，这样的结构在大震作用下，必然产生较大的变形，如纯框架结构，其抗震性能依然较差，震害调查表明，在历次地震中，钢筋混凝土纯框架破坏严重，甚至倒塌者屡见不鲜。
结构体系是由各类构件连接而成的，各个构件的抗震能力是结构体系抗震能力的前提，抗震结构的构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接，并应重视强度、刚度和延性的合理均衡。但强度、刚度和延性三者之间并不是相互独立的，结构体系的抗震能力是强度、刚度和延性三者的矛盾统一。构件刚度太大，会降低结构的延性，同时自振周期变短，增大地震作用，地震作用增大的同时则要求结构及其构件具有较高的承载力，而较高的承载力往往以提高造价和降低结构变形能力为代价;构件刚度过小，在地震作用下，结构变形过大，会导致结构构件的破坏甚至整体倒塌。必要的强度、刚度和延性三者缺一不可，但其中延性的设计尤为突出，是做到大震不倒的关键所在。但在实际工作中，结构工程师往往只注重结构的强度，认为强度高的构件或结构必然是安全的，而忽视了对延性的设计，这种强度较高的构件或结构给人以安全的假象，实际在强震作用下因为缺乏足够延性而存在较大的安全隐患。
延性的设计主要依靠合理的抗震措施，如砌体结构，具有较大的刚度和一定的强度，但延性较差，若在砌体中设置圈梁和构造柱，将墙体横竖相箍，起到骨架作用，则可以大大提高变形能力。又如较长的钢筋混凝土抗震墙，刚度大强度高，但延性不足，若在抗震墙中用弱连梁把墙体划分为若干并列墙段，则可以大大改善墙体的变形能力，做到强度、刚度和延性的合理分配。
延性的本质是吸能和耗能，结构的吸能和耗能能力，主要依靠结构或构件在预定部位产生塑性铰，即结构可承受反复的塑性变形而不倒塌，仍具有一定的承载能力，预定部位是指在该位置塑性铰的形成不会危机整个结构的安全。
为了提高结构的延性，在设计中应采取以下的概念设计:(1)利用结构各部分的联系构件或非主要承重构件形成“耗能元件”。在对这种“耗能元件”合理设计后，可使整个结构在预估的罕遇地震下产生可以承受的破坏，并消耗相当的地震能量，从而维持了整个结构体系的稳定和继续承受荷载的能力。如设有连梁的并联抗震墙，连梁即可设计成很好的耗能元件，以使罕遇地震作用下连梁先出现塑性铰;又如框架结构的填充墙，经合理设计后可增加结构的强度和刚度，同时在地震反复作用下填充墙产生裂缝，可以大量吸收和耗散地震能量，起到耗能元件作用，即同时增大了结构的延性，因为填充墙同时影响到结构的强度、刚度和延性，所以结构设计师应提高对填充墙的设计认识，而不仅仅是作为结构上的荷载来处理。
(2)将塑性铰控制在一系列有利部位，把能量耗散在整个结构的平面和刚度上。为使结构在强震下出现塑性铰以吸能和耗能，必须在设计时有意识地在一些构件中采取特殊的构造措施，使塑性变形集中在一些潜在的屈服区，使结构具有更有利的塑性重分布能力，使这些并不危险的部位首先形成塑性铰或发生可以修复的破坏，从而保护主要承重体系。否则塑性铰的出现可能使结构过早倒塌。如在钢筋混凝土框架设计中要求“强柱弱梁”的原则，其目的就在于使框架结构的塑性铰先出现在各梁端而不是柱端。(3)要求结构具有尽可能多的赘余度。若结构没有适当的赘余度，在出现塑性铰时就会形成几何可变的“机构”，失去承载能力而倒塌。一般来说，超静定次数越高，对抗震越有利，但这不是充分条件，主要与形成屈服区和塑性铰的部位直接相关。如在框架或框架剪力墙体系中，当框架梁端或连梁端部出现塑性铰时，均不至于导致整个结构的破坏。因此，抗震设计中的一个重要原则是结构应具有较好的赘余度和内力重分布的功能，即使部分构件退出工作，其余构件仍能承但地震作用和相应的竖向荷载，避免整体结构的连续垮塌。
应当看到，尽管延性设计在经济上有很大的优越之处，但这些优越总是以结构出现一定程度的损伤为代价，这是在设计延性抗震结构时必须预先了解到的，但考虑到只要能实现我们三水准的抗震设防目标，即保证“小震不坏”、“中震可修”、“大震不倒”，我们的抗震设计就是成功的，出现损伤是完全可以接受的。
总之，地震从能量观点看，就是地下能量的释放，建筑结构所受的地震作用实际上就是一种能量的传递，在接受到地下能量的同时，如何吸收和消耗这些能量就成为抗震设计的本质内容，即是延性设计。从钢筋混凝土结构抗震概念设计的基本原则，到结构抗震承载力和变形验算以及抗震措施的制定，都是为了保证结构或构件延性，因此只有把握了抗震设计的本质问题，才能真正设计出具有较好抗震性能的结构，实现安全与经济的完美结合。
作者：郭喜斌 单位：太原理工大学建筑设计研究院
医院作为生命综合保障系统，在抗震救灾中起到的作用极为突出。医院建筑在地震中需要经受住地震的考验，担负起救死扶伤的重要职责，所以医院建筑应高于当地房屋建筑的抗震设防要求。下面依据原卫生部办公厅转发《中国地震局关于学校、医院等人员密集场所建设工程抗震设防要求确定原则的通知》(中震防发（2009）49号)的要求，以某医院旧有病房楼抗震加固工程为例，就医院建筑抗震加固工程实施及方法进行探讨。该医院的病房楼为5层砖混结构，带1层地下室，总建筑面积约为3019m2，建筑总高度为18.0m，建筑平面为“一”字形，东西长39.5m，南北宽13.0m，于1989年建成。楼体结构采用钢筋混凝土筏板基础，砖墙承重，预制空心板楼盖。根据医院医疗需要，该建筑部分房间使用功能发生变化，需要将病房门、电梯门拓宽以放置病床，同时拟在病房内部增设卫生间。通过对原有结构进行委托检测，提出了相应的加固、改造处理方案，并按照方案实施加固改造病房楼。
一、材料强度检测
（一）混凝土构件材料强度检测
由原设计图纸可知：楼体结构现浇混凝土构件混凝土强度均为200#。采用钻芯法对结构的混凝土强度进行检测，取混凝土芯样18个，每层3个。依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》中强度检测的规定，经对钻芯法检测构造柱、圈梁混凝土强度结果进行分析评定，均无样本异常值。因此，进行结构验算时，原有结构混凝土构件的强度等级可按C15考虑。
（二）砂浆强度检测
由原设计图纸可知：地下一层采用M10水泥砂浆，一层采用M10混合砂浆，二层至三层采用M7.5混合砂浆，四层至五层采用M5混合砂浆。依据《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》，采用贯入法检测、评定地下一层至五层砌体砂浆抗压强度。现场对该结构随机抽取18个测区，每层3个测区。根据检测结果，进行现有结构承载力验算时，地下一层砌体水泥砂浆强度可取M10，地上一层至五层砌体混合砂浆强度可取M2.5。各层砖强度可按原设计强度取用。
二、主要承重构件裂缝情况检测
在现场对墙体裂缝现状检测，发现在五层顶部井字形屋盖梁端外侧墙体与原结构由于连接不牢靠而脱开，同时在个别墙体上发现有细微温度裂缝。除此之外，检测中未在结构混凝土承重构件（梁、柱、楼板）和纵横墙体及其连接处发现可见裂缝。
三、结构改造验算结果
根据原设计图纸及砌体砖、砂浆、混凝土强度的现场检测结果，并结合结构使用功能的改变情况，按照有关国家规范，重点验算该结构抗震及受压承载力情况。依据计算结果，原有结构地下一层至五层大部分砌体墙抗震承载力抗力与效应的比值，表明该结构中大部分墙体的抗震能力不足，需对这些墙体进行加固处理。依据《砌体结构设计规范》中有关墙的高厚比规定，对该结构墙体高厚比进行规定。经过验算，地下一层至五层各层墙体高厚比均未超过《砌体结构设计规范》中允许的限值，符合要求。通过查阅原设计图纸，并经过计算校核，该结构基础部分承载力满足设计要求。同时，该结构房屋高宽比，圈梁的布置情况及抗震横墙最大间距6.60m<15m，均能满足《建筑抗震设计规范》要求。但由于该结构未在内纵墙局部较小墙垛处设置构造柱，依据国家《建筑抗震设计规范》中抗震设防烈度为8度的规范要求，五层至六层的砖混结构不满足抗震要求。
四、结构现状处理措施
（一）楼高
查阅原结构设计图纸，根据《建筑抗震设计规范》的规定，该病房楼高度限值为15m，鉴于室内外高差为1.5m＞0.6m，故极限高度可按16m计，现该结构高度为18.9m，超出规范要求2.9m，属超限多层砌体房屋，故抗震加固时应从严考虑。
（二）墙体
对于不满足抗震承载力要求的墙体，采用在横墙双面（楼梯间横墙为单面）、内纵墙单面增设40mm厚的钢筋网水泥砂浆面层，另在外纵墙单面增设60mm厚的钢筋网混凝土面层，以提高墙体承载力及延性。其加固处理方法如下：首先，将旧墙体面层清除，对原有损坏进行必要的处理。用钢丝刷和压力水将旧墙面冲刷干净。其次，铺设钢筋网片并在旧墙体上打穿墙孔安设S形拉结筋（双面墙体加固）、L形拉结筋（单面墙体加固），拉筋插入穿墙孔后用水泥砂浆或环氧树脂填实。钢筋网宜采用细密点焊，规格为横向钢筋为φ8@100，纵向钢筋为φ6@200。钢筋网砂浆面层应深入地下，埋深≥500mm。S、L形拉结筋均采用φ6钢筋，间距为600mm，并且呈梅花状布置。最后，浇水湿润旧墙面，并清除浮渣杂物，然后逐层抹水泥砂浆。砂浆强度等级宜≥M10，厚度为40mm。横墙双面、纵墙单面加固的墙体在纵、横墙交接处增设φ6拉结筋。
（三）门
对于需要拓宽的病房门、电梯门，采用加钢边框的方法进行加固处理。其加固处理方法如下：将门洞处墙体（墙厚为240mm）沿其较长的一侧墙垛拓宽为1500mm，电梯门洞在其两侧墙体拓宽相等的长度。同时将原混凝土门过梁剔除，以两根5＃槽钢（肢尖向上，中间每隔350mm用缀板-60×6连结）的钢过梁替代原混凝土过梁。同时在门框处用两根5＃槽钢（肢背靠墙，中间每隔350mm用缀板-60×6连结），每隔300mm在槽钢肢背上钻孔与原墙体用M14的锚栓连接来支撑钢过梁（钢柱上部节点与钢过梁端部通过钢垫板-150×6焊接）。门洞部位墙厚为370mm的墙体拓宽采用10＃槽钢替代5＃槽钢（中间每隔350mm用缀板-60×6连结），以同样的加固方法处理。
（四）病房
根据医疗的需要，在每间病房内部增设卫生间。因为空心楼板内成孔处板壁较薄，当墙体荷载直接作用其上后会形成局部受压从而压坏楼板，故空心楼板上不可直接加筑任何形式的墙体，需采用GRC轻质隔墙。其加固处理方法如下：在轻质隔墙底部预埋与墙体通长的钢板，钢板（Q235）规格宽为350mm，厚度为6mm，钢板底部均匀涂抹结构胶，并与地面紧密粘结。
（五）阳台
根据医院拟对该结构阳台处外包断桥铝合金玻璃窗，经对阳台挑板的承载力进行验算，阳台挑板内的配筋基本满足增加断桥铝合金玻璃窗后构件承载力的要求。为安全起见，对该结构阳台板进行粘钢加固处理。
（六）地面
医院原计划在该结构水磨石地面上铺设瓷砖。由于在现有水磨石地面上铺设瓷砖后，增加了楼面恒荷载，加大了预制空心楼板的负荷，也增大了结构整体质量，二者均对结构整体的抗震性不利；故未采用在结构水磨石地面上铺设瓷砖，而是项目装修工程中改为采用塑胶地板对原结构地面进行装饰处理。
五、结束语
我们在实际工作中严格按照加固改造方案实施，由于加固的效果主要是取决于施工质量，故严格要求施工企业加强实施过程的钢材管理、水泥管理及混凝土的标号管理，以及施工中的旧有墙面凿毛处理，施工后的质量养护，以确保施工质量，从而达到医院要求的抗震加固效果。
作者：吕晋栋
0引言
随着城市化进程的加快，城市人口的增加，高层建筑逐渐成为了建筑行业的发展趋势。而在高层建筑的发展过程中，高层建筑的安全问题也逐渐凸显了出来，如何提高高层混凝土建筑的抗震性能成为建筑行业需着重考虑的问题。但在提高高层混凝土建筑抗震性能时应首先明确高层混凝土建筑抗震结构设计的要求，才能抓住抗震设计的核心，提高高层混凝土建筑的抗震性能。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求
高层混凝土建筑在抗震结构设计中应保证建筑在遭受强震的过程中不倒，在中等地震中经过维护还能继续使用，在轻微的地震中保持稳固，将损坏降低到最小。高层混凝土建筑抗震结构设计要达到抗震设计的要求，应做到刚柔并进，综合考虑建筑的受力情况，做好强剪弱弯的设计，并根据高层建筑结构的特点，进行具体的设计，保证高层混凝土建筑抗震结构设计符合要求。
1．1综合性要求
在对高层混凝土建筑进行抗震结构设计时应注意建筑的刚度设计要求，利用物理学中的力学知识合理判断结构设计中的力学特点，了解机械设备的运行、建筑材料的要求以及具体的施工场地。根据这些因素确定混凝土建筑结构设计中的刚度值，充分考虑各部分的建筑结构的连接设计，在设计过程中根据实际情况予以不断调整，逐渐提高高层混凝土建筑抗震结构设计的性能，使抗震结构的设计能够抵抗强等级的地震，即使建筑结构在发生轻微变形的情况下，建筑也能通过自我的调整，保证建筑的安全性。
1．2具体要求
高层混凝土建筑抗震结构设计在规划设计环节，需要充分考虑各方面的因素，尤其应着重考虑关键部分的连接点作用与不同构件的受力情况，设计人员应根据要求，保证各连接点与构件在地震中能发挥其作用。而在刚度方面，应注意刚度值的具体要求，若高层混凝土建筑的刚度值过低，建筑在强震中会受到严重的破坏，直接损坏建筑的主体结构，而在地震过后余震的作用下，建筑很可能会直接倒塌。除了混凝土建筑抗震结构设计中的刚度值问题，建筑的延展性也应引起重视，保障建筑的强度与刚度在合理的范围内，促进高层混凝土建筑抗震结构设计效用的发挥。
2地震发生过程中高层混凝土建筑的破坏特点
2．1地基破坏特点
高层混凝土建筑在地震发生过程中，若地基的土层较软弱，地基会因土体的液化而发生沉降，进而破坏地基，造成建筑上部结构发生倾斜，最终使得建筑在地震作用下发生坍塌;除此之外，高层建筑若在一些危险地带修建，尤其是在一些泥石流、滑坡等多发地段，在地震发生时，危险地带在地震的作用力下会产生二次性伤害，导致建筑的基础发生不均匀沉降，引发建筑裂缝的产生，并在共振效应下，损坏建筑的上部结构，引发无可挽回的结果。
2．2结构体系破坏特点
高层混凝土建筑为框架填充墙结构时，在地震的作用力下，建筑整个平面中的内框架柱上部容易引发剪切型的破坏，窗洞会因窗下墙的作用引发短柱性的损坏。但建筑若为框架剪力墙结构则不易遭受严重的破坏。而在底框结构中，由于底层的刚度较低，在地震的影响才会遭受严重的破坏，并且使用的若是框架填充墙结构，底层的框架为敞开式的，在没砌墙时刚度也较低，也易遭受严重的破坏。
2．3刚度破坏特点
高层混凝土建筑的主体结构一般使用的是矩形平面结构，一旦发生地震，建筑内的电梯井会产生偏心作用，因此在强扭转振动下会加重地震的作用力，加重破坏程度。而对于一些不对称的平面结构中，地震产生的扭转振动会严重影响结构的稳定性，造成建筑的损毁。
2．4构件破坏特点
不同的构件有不同的抗震性能。在高层混凝土建筑的框架剪力墙结构中，板与梁更容易遭受破坏，而剪力墙的窗台下部位置也容易产生交叉裂缝;但框架柱由于设置了螺旋箍筋，加大了层间的位移角，因此，在地震作用下不易遭受破坏。
3加强高层混凝土建筑抗震结构设计的方法
3．1做好建筑主体结构的基础设计
建筑主体结构的基础设计是建筑结构抗震性能提高的最基本问题，因此应重视建筑基础的设计。在设计过程中应注意将结构相同的单元设置在地基性一致的地面上，并保持结构一致，对于地基位置上较软弱的土层应进行处理，以免承载力的不同引发地基沉降，并运用适当的处理方法增加地基础结构的刚度，加强基础承载力的同时，使承载力保持在一致的水平上。并且应注重底框的运用，因为底框虽然经济实用，运用用途广，但结构体系分布不均匀，易引发结构的不均匀变形，甚至在严重的地震作用下，造成建筑部分开裂。因此，在使用底框时应在设计时增加一些措施以使底框能保持较均匀的刚度，避免不均匀造成变形的出现。
3．2增加抗震防线的设计
高层混凝土建筑的抗震结构并不是由某一部分构成的而是由不同的延性分体组成的，并且不同的延性分体并不是单独的工作，例如框剪结构是由剪力墙和框架分体组合而成的多肢剪力墙结构体系，在通力合作下能在余震过程中发生作用，增加建筑的抗震性能。而增加抗震防线的重要性在于即使一道防线破坏，另一道防线也会继续发生作用，减轻地震对建筑的破坏。因此，设计人员应建立一个由多构件组合而成的抗震防线体系，保证同一平面内的主要构件屈服，其他的抗侧力部件能在发生弹性时，延长主体结构屈服的力度与时间，保证主体结构较强的延性以及抗侧移性。此外，在设计过程中，若有的构件出现抗侧移值过大的状况，减弱了其他构件的强度，应适当增强构件的抗侧移能力，在设计中注意多重抗震防线的设计。
3．3综合多种抗震计算方法
在对高层混凝土建筑抗震计算中，位移计算的正确性不容忽视，并且应对结构设计方案进行定量分析，控制主体结构的变形量，保证在中、低地震等级中，建筑的主体结构不会发生变形。在计算主体结构的承载力过程中，应对高烈度地震中结构的层间位移以及延性位移进行实时性的计算，具体算出建筑构件位移与结构变形间的关系，得出建筑主要构建的变形值，并对建筑截面的应变情况予以分析，计算得出构建的合理构造值，最大限度的降低主体构件在地震发生中的破坏程度。
3．4抗震的加固设计
在高层混凝土建筑抗震结构设计中，因主要构件应满足一定的延性要求，在楼层较高时，通过调节轴压比以增强构件的延性，但轴压比又不应过小，否则会造成结构短柱，延性也会受到影响，在高强度的地震作用下，造成建筑的坍塌，因而应进行加固设计。首先，在地震的加固设计中应选择螺旋复合箍筋，因为螺旋复合箍筋能有效地提高建筑中柱子的抗冲击力，从而提高短柱的抗震能力。其次，框架柱的抗剪能力应与强剪弱弯以及剪压比相对应，并且柱子顶端的抗弯能力应在强柱弱梁值的范围内，使短柱在强柱弱梁或强剪弱弯时也不会破坏剪切性，增加建筑的抗震力度。最后，因为短柱的抗剪性较弱，在地震中常出现在抗弯能力还没起作用时已发生了剪性破坏，所以在设计过程中应减少短柱的抗弯能力，使其与抗剪力保持平衡，在地震发生时满足短柱的抗弯屈服。但为了减弱短柱的抗弯强度，将柱子沿竖向设缝的情况，将其划分成多个分体柱，并利用通缝或分隔板等连接键，增加建筑构件的抗震性能，促进建筑的抗震加固设计。
4结语
高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性是不言而喻的，只有明确抗震设计的要求并根据具体建筑结构的抗震特点，才能在设计的过程中结合建筑各体系的破坏特点，有针对性地提高高层混凝土建筑的抗震结构设计，减轻地震对高层混凝土建筑结构的破坏，从而保障人们的生命财产安全。
作者：李璐 单位：太原理工大学建筑设计研究院
随着我国人口的快速增长，城市中需要建设大量的高层建筑才能满足城市人口的居住需要，还可以满足商业和企业的不同需要。其中抗震结构设计是保证高层混凝土建筑的重要结构，也是未来我国建筑业的主要设计结构。
1高层混凝土建筑的结构特点
高层混凝土建筑的定义是建筑高于28m，并且层数大于10层的混凝土建筑。高层混凝土结构属于竖向的悬臂结构。高层混凝土建筑结构受到的水平载荷和垂直载荷的影响，并产生弯矩和轴向力，建筑的高度跟轴向力呈线性关系。高层混凝土建筑的层数与水平位移，跟弯矩是呈上升曲线的关系，且轴向力与高度的比例关系是正比例。
2高层混凝土建筑抗震结构设计的优化
2.1结构尺寸的优化。
在结构几何形状和材料都规定好的条件下，计算出满足各种条件下的最优构件截面，其实就是对结构构件尺寸进行设计，使其造价最低化。2.2结构体系的优化。结构体系的优化先从结构概念设计开始，使结构平面布置满足对称、规则，立面和竖向规则，侧向刚度均匀变化。与此同时，通过定量的分析和计算对关系到体系整体性能的设计参数进行优化。
2.3结构功能的优化。
建筑的使用功能如何对结构和造价的影响较大，取决于工程建设完成后使用者对本项目有着怎样的使用功能要求，在能够满足用户整体功能要求的条件下对结构功能方面进行设计优化。
2.4结构体系选择的优化。
对于高层建筑来说，可以选择的结构形式有很多，例如框架结构、剪力墙结构等。由于对结构的要求很多，结构的选型也十分复杂，需要综合各方面的因素进行确定，并且需要结构、建筑、经济上各方面的协调平衡，才能对结构体系进行优化选择。
2.5基于最优设防烈度的抗震结构优化设计。
在确定了结构类型、布局和材料后，抗震结构还需要确定抗震设防水平，先进行设防水平选择在进行结构尺寸优化，这就是基于最优设防烈度的抗震结构优化设计。
3高层混凝土建筑抗震结构设计的方法
3.1改进结构设计方案。
高层混凝土建筑抗震结构设计方案需要满足我国现行的建筑工程抗震方面的标准和规范，主体结构需要能抵御空间的变形，并且在结构进行延伸变化时可以进行恢复，以抵消在高层混凝土建筑结构变形时所产生的不利形变，保证高层混凝土建筑的稳定性。在评价地震作用对高层混泥土结构所产生的影响时，需要进行科学合理的分析，考虑各结构部分，最大限度的控制高层混泥土各部分的受力情况，使建筑的抗震性能得到提升，需要特别注意的是高层混凝土的竖向结构受力，使高层混凝土建筑可以满足相关的刚度设计要求，受力更加平衡，保证高层混凝土建筑结构抗震性能和稳定性符合要求。此外，还需要考虑高层混凝土建筑位置的地质情况，在设计抗震结构时考虑防震，对于高层混凝土建筑的关键部分的施工应十分注意，尽可能的降低高层混凝土建筑所承受的重力，使其建筑受力均匀，符合重力的变化规律，避免高层混凝土建筑产生过多的水平力和竖向力的不均匀，从整体上提高对高层混凝土建筑的抗震性能。
3.2科学选定建设位置。
高层混凝土建筑的选址也十分重要，对建筑的抗震性能有着很大的影响，应综合分析项目区域的地质灾害情况。所以在高层混凝土建筑的选址上应做到科学合理，对于高层混凝土建筑周围的环境及地质情况也要考虑其中。选取的原则是：高层混凝土建筑应避免临近电厂、变电站等区域，减少周围环境对建筑的不良影响；高层混凝土建筑还需要远离丘陵和山坡，因为这些区域的抗震能力较低，不利于抗震设计。
3.3高层混凝土建筑结构参数设计合理。
应用模拟软件对高层混凝土建筑发生地震时的受力情况进行模拟，来选择科学的结构参数，分析结构的受力特点。通过对高层混凝土建筑的质量检测、施工工艺、地质等情况的充分掌握，在对高层混凝土建筑进行抗震结构设计，充分的了解抗震结构设计要点，对抗震设计进行合理优化，在影响高层混凝土建筑抗震结构设计的主要部分需要进行说明，这对于提高高层混凝土建筑的抗震结构设计是十分有帮助的。此外，对于高层混凝土的抗震结构设计还应建立数据库，这样可以方面设计人员对以往工程设计资料的查找，在高层混凝土建筑结构受力研究时可以参照以往相似工程，对于力学模型的建立也是十分有用的。高层混凝土建筑结构参数包括扭转角度和震动周期等，众多的结构设计参数在高层混凝土建筑抗震结构设计时都需要互相协调和仔细分析，以保证参数的科学合理。
3.4控制扭转效应。
地震会对建筑产生水平力、竖向力和扭转力，这种各方向力的综合作用下，会对建筑物产生严重破坏，造成建筑物的损坏。地震的发生具有突然性和随机性，因此地震的发生难以预测并且需要面对很多未知因素的影响，所以在高层混凝土建筑结构抗震设计时，不能仅对水平力和竖向力进行防护，还需要对扭转力作用进行考虑，对抗震结构的位移进行要求，并测定最大和最小位移结构的刚度，保证混凝土建筑的整体位移具有一致性，对于高层混凝土建筑抗震结构设计中的每一部分都符合要求，对建筑的整体抗震性能进行分析，如发现隐患应及时的改正，尽可能的保证高层混凝土建筑的抗震性能。
结束语
随着我国社会的高速发展，抗震结构的应用也越来越广。由于居民对高层混凝土建筑质量上的要求越来越高，因此在建筑工程的实际设计和施工过程中应采取更加安全的抗震结构，这不仅能够满足国家相关法律法规的安全抗震要求，一定程度上还可以提高经济效益和社会效益，对于建筑行业的健康高速发展起到了至关重要的推动作用。
作者：郭辉 单位：北京华宇工程有限公司
砌体结构在我国的运用广泛，绝大多数的楼房建筑是由砖石砌成，这些建筑的人员活动密集，建筑本身的抗震能力不强，一旦遇到地震，往往造成人员的大量伤亡和房屋的倒塌，给人民生命财产安全带来极大威胁。在我国以往的砌体结构建设过程中，对建筑的抗震功能缺乏重视，抗震施工技术落后。近年来，随着我国特大地震灾害的频繁出现，砖砌结构的抗震功能受到重视，如何通过在砖砌结构的施工过程中采用相应的技术增加建筑的抗震性能，从而提高建筑的防震能力，成为当前我国建筑行业亟待解决的重要问题。
1我国砌体结构在地震中的破坏
1.1破坏原因
砌体结构往往是砖石砌成的，建筑墙体的抗剪强度不足，地震中墙体容易产生裂缝，特别是在墙体的底层，受剪切作用的影响，裂缝呈X形，这就导致墙体上层结构受重力影响时，造成墙体的滑落和移动，进而造成上层建筑的倒塌。在建筑过程中，没有注意使各墙体之间形成统一的整体结构，这就降低了建筑的稳固性，在地震发生时，一旦一处的墙体遭到破坏，整个建筑就失去了整体支撑的平衡，造成倾斜和倒塌。
1.2破坏规律
地震的发生是从地下开始的，砖砌结构建筑的底层也是承重压力最大的地区。在地震发生时，来自地下的破坏会首先破坏建筑的底部，使建筑底部的墙体出现裂缝和移动，从而造成建筑的上层的倾斜和移动，直至倒塌。当前，我国砌体建筑的外围墙体都缺少必要的防震支撑，建筑边端的墙体缺少整体的约束作用，而且我国大多建筑的下层房屋，在设计时往往作为客厅、商场等，墙体少，更不容易与外墙形成连接的稳固整体。此外，在地震发生时，边端墙体特别是墙体相接的地方容易受到多方力量的挤压，破坏更为严重。随着居民住房需求的增大和建筑技术的进步，当前我国砌体结构的建筑在高度上越来越高，但是相应的抗震技术却没有同步提升。高层建筑的抗震能力和底部的抗压能力很难得到提高。同时，高层建筑的每一层都是一个抗震的质点，当地震发生时，一个抗震质点的倾覆、弯曲就会给整个建筑带来破坏和倒塌的风险。在砌体建筑中，墙体是抗震的最主要的力量，墙体一旦受到破坏，整个建筑的抗震能力就不复存在了。其中横墙和纵墙是抗震的关键，横墙和纵墙的分布多少和配置的均匀程度与建筑的抗震能力密切相关。横墙和纵墙通过合理的分配和连接作用，形成抗震整体，在地震发生时，合理的横纵墙配置，可以发挥有效的抗震能力。砌体结构的楼梯是地震中最易受到破坏的地区之一，在高层砌体建筑中，楼梯间没有支撑结构，形成了整个砌体建筑中的缺口，当楼梯间的设置位于建筑的边端时，楼梯间周围的房屋结构会向楼梯间倾斜，造成破坏。
2当前砌体结构建筑抗震施工的问题
2.1构造柱与砖墙体的水平拉结钢筋施工不规范
构造柱与砖墙之间的拉结钢筋是连接两者，并形成建筑加固整体的重要施工点，如果在拉结钢筋的施工过程中，拉结钢筋设置的过少或者间距不够均匀，或是钢筋与墙体之间的具体不合理，都会造成地震发生时，因着力点的不均匀导致墙体的错位、变形，造成建筑的破坏。
2.2圈梁在外墙转角处不设或漏设转角附加筋，构造柱纵筋位移
圈梁具有提高建筑刚度、增加建筑物整体性和抗拉抗剪等作用，转角附加筋可以防止圈梁发生错位，提高其防震性能。在具体的施工过程中，为和上部构造柱纵筋搭接，强行将纵筋扳倒到上部构造柱纵筋的位置，这样不仅使其保护层厚度达不到设计要求，也削弱了构造柱的抗震作用。
2.3构造柱箍筋弯钩的角度、长度、箍筋扣的摆放位置达不到规范要求
箍筋弯钩和箍筋扣是使纵筋和建筑墙体构成建筑整体，从而提高砌体结构的稳固性和抗震性的重要元素。在实际施工过程中，技术人员因为思想认识不到位或是工作的疏忽未把箍筋扣螺旋或错开，甚至随意摆放，使弯钩角度不足或是超过135°，弯钩的长度达不到10d，这些都会使箍筋不能发挥其应有的作用，从而造成整个建筑抗震能力的下降。
3砌体结构建筑抗震施工的技术分析
3.1对砌体结构进行隔震加固
在我国砌体结构建筑的发展过程中，有很多传统的砌体建筑的抗震加固方法，如设置夹板墙、增设壁柱及圈梁等，这些加固抗震方法在一定程度上提升了砌体建筑的抗震能力，但是这些方法会对砌体结构本身造成一定的影响，加固设置过程中难免给建筑本身带来不必要的改变。隔震技术是通过隔震层的设置，隔绝和消除地震对建筑的破坏能力的新型技术，这种技术从根本上隔绝地震和建筑之间的联系，是当前建筑抗震的重要方法。经过长期的经验总结和实际实践，现在确定的隔震加固施工流程为:水准测量（对建筑的各种数据进行勘测分析）室内外土方开挖（对建筑区域地下的施工）施工放样控制标高基础加固施工段划分（对隔震区域进行分段施工，确保施工安全）墙体托换墙体开凿隔震支座就位混凝土养护、拆模。在施工过程中，需要严格遵照施工流程，相关的技术工作要细致到位。
3.2墙体托换设计
在砌体建筑的施工过程中，如果建筑墙体的强度无法满足建筑强度和抗震的需要，就必须要将已有的墙体拆除并重新施工。但是，砌体建筑楼层高，在托换过程中施工困难，所以要先对墙体进行框架的施工，在框架的支撑之下，才能拆除不符合要求的墙体，从而保障托换过程的安全，如图2所示。托换框架与其上计算高度范围内的墙体组成墙梁结构来支承上部结构传来的均布荷载,并将其转换成隔震支座处的集中荷载。而托梁下的隔震支座因其竖向刚度非常大,可作为整个墙梁构件的竖向支座。
3.3重点加固薄弱区域
墙体是支撑建筑的主要结构，也是在地震发生时，主要的抗震设施。楼梯间缺少墙体支撑，是地震发生时，容易被破坏的地区，并且楼梯间与墙体之间缺少支撑，墙体的扭曲或者楼梯间的坍塌都会引起连锁反应，造成建筑的严重破坏。所以要对楼梯间进行加固处理，并且在楼梯和墙体之间形成稳固性的连接，从而增加楼梯间的稳固性，减弱楼梯间对墙体的影响。
4结语
根据砌体结构建筑在地震发生过程中造成的破坏的规律的总结，并对当前我国砌体结构建筑施工中的技术漏洞和易出现的问题进行概括，从而找出砌体结构建筑的抗震弱点和技术缺陷，通过先进施工技术的发展和应用，可以有效加强砌体结构的稳固性，增强建筑的抗震能力。这是当前我国建筑加强安全性能，确保在地震发生时人民的生命财产安全的有效措施，对我国砌体结构建筑技术的提高和建筑安全性能的提高都有重要意义。
作者：孙曙光 单位：山东莱芜职业技术学院
近年来，我国建筑行业得到前所未有的发展，并且建筑领域逐渐地向高层方向发展，众多高层混凝土建筑工程如雨后春笋般出现。高层混凝土建筑结构设计中抗震结构设计是非常重要的环节，同时也是结构设计的难点。主要是因为高层混凝土建筑的人口相对密集，一旦发生地震灾害，高层混凝土建筑抗震性能较低而发生坍塌，将会造成严重的人员伤亡与经济损失，同时造成恶劣的社会影响，这对建筑行业的健康、可持续发展是非常不利的。因此，在进行高层混凝土结构设计时，应该充分的认识到抗震结构设计的重要性，为高层建筑居民的生命和财产安全提供可靠的保障。
1高层混凝土建筑抗震结构设计的要求分析
①在进行高层混凝土建筑抗震结构规划与设计时，应该经过精确的计算与分析，合理的掌握结构刚度，充分的了解施工现场的地质条件、所有设备的运行参数、建材的性能以及物理力学知识，以此确定高层混凝土建筑结构的整体高度大小，并设置科学的连接，以此实现对刚度的合理调整。为了提高高层混凝土建筑的抗震能力，应该尽可能的将建筑波动受力控制在地质支撑范围以内，即当高层混凝土建筑基础结构出现变形之后，抗震结构通过自身的调节，能够尽可能的降低整体结构的变形幅度，然后通过有效的维护工作，保证高层混凝土建筑的安全和使用价值。
②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，设计人员应该正确的分析关键部位或者重要部件和其他部件之间连接点的受力状况，通过合理的计算，采取有效的措施进行调整，以此提高高层混凝土建筑的抗震能力，当地震灾害发生之后，能够最大限度的降低地震给建筑物带来的损失。此外，通过对当地历年的地震灾害进行分析，如果高层混凝土建筑采用柔和刚度设计，当地震灾害发生之后，将会导致主体内部结构遭到损坏，在余震的作用下，会导致建筑结构发生连锁反应，对建筑结构造成持续破坏，最终导致建筑倒塌。对此，在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该充分的研究与分析混凝土抗震结构，以此保证高层建筑的结构刚度满足相关的设计规范，同时强化建筑结构的延伸性，进而提高高层建筑的抗震性能，最大限度的降低地震灾害给建筑造成的损失。
2高层混凝土建筑抗震结构的优化设计
①在进行高层混凝土建筑工程建设施工之前，应该对施工现场进行勘察，尽可能的避免选择在地震因素或者灾害多发地，科学、合理的选择建筑位置，对于提高高层混凝土建筑的抗震性能具有非常重要的作用。同时，高层混凝土建筑周围不应该存在变电所、发电站等安全指数不稳定的地区，同时避开低洼沼泽、陡峭山坡等抗震效果差的地区。
②在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该坚持均匀、对称、规整等原则，高层混凝土建筑各个楼层在水平地震作用下会发生侧移，主要包括整体转动、整体平移、剪切变形以及整体弯曲变形，对不同的建筑结构应该采用针对性的措施控制结构的变形。为了降低结构侧移，应该采取以下措施：采用弯双重抗侧力体系，减小框架的梁距与柱距，采用竖向支撑的交错布置方式，采用立体构件取代传统的平面构件；利用倾斜里面和扭转体型，采用围护结构提高建筑的抗震能力；适当的增加建筑的宽度；在进行抗震设计过程中，有目的、有意识的控制厚薄层，这样既能够提高建筑结构的抗震性能，又不会使薄弱层发生变形，这是提高高层混凝土建筑整体抗震性能的有效措施。
③在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，为了提高其抗震性能，应该设置多道抗震防线，主要是因为地震灾害经过强烈的震动后，会伴随多次余震，如果高层混凝土建筑只设置一道抗震防线，将会由于损伤累积导致建筑倒塌。地震作用下高层混凝土建筑的性能主要取决于钢筋混凝土的抗变形能力，地震对发区域的高层混凝土建筑，其抗震设计应该采用延性框架，同时加强结构局部薄弱区的刚度与承载能力，以此保证高层混凝土建筑的整体性与抗震能力，尽可能降低地震作用对建筑造成损害。通过设置多道抗震防线，能够有效的避免建筑结构出现薄弱区。同时，通过加强概念设计，加强薄弱部位，重视结构的延性设计，合理的控制钢筋的锚固长度，特别是直线段锚固长度，同时考虑温度应力对建筑抗震性能的影响，通过全方位的考虑，设置多道抗震防线，能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能。
④在进行高层混凝土建筑抗震结构设计时，应该重视消能减震与隔震措施。目前，我国以及世界各国都采用了延性结构体系，主要是因为延性结构通过对建筑物的刚度进行调控，当地震灾害发生之后，建筑结构构件进入延性的塑性状态，以此起到降低地震作用力，削减地震对高层建筑造成的损坏。延性结构虽然能够吸收地震能量，但是随着建筑高度的增加，其消耗地震能力的作用越来越小，不能很好的起到耗能减震的作用，传统的延性结构体系已经不能够很好的满足现代高层混凝土建筑的抗震要求。
⑤充分考虑位移，尽可能的降低输入地震能量。在进行高层混凝土建筑抗震设计时，应该充分的考虑位移问题，设计人员应该根据高层建筑结构设计规范，重视计算承载力，然后采用弹性策略，系统的分析与计算建筑结构力，在分析相关数据的前提下，考虑横向弯矩，展开深层次的设计；通过减少建筑自重，能够有效的降低建筑在水平方向的侧移，通过考虑多个方面的因素，能够有效的提高高层混凝土建筑的抗震性能。为了降低地震输入能量，在高层混凝土建筑设计过程中，应该充分的考虑地震预期作用，全面的分析、预算和计算变形问题，尽可能的提高建筑构件的承载能力，同时考虑地震时间层的位移侧移和综合位移之间的延性比，这样能够显著的提高高层混凝土建筑的抗震性能，保证建筑结构的安全性与稳定性。
3结语
总而言之，高层混凝土建筑在现代建筑中占据很大的比例，为了保证高层建筑居民的生命和财产安全，必须充分的认识到高层混凝土建筑抗震结构设计的重要性，根据高层混凝土建筑项目的实际状况，应用先进的抗震设计理念、科学的抗震结构形式以及相关抗震措施，不断的提高高层混凝土建筑的抗震性能，当发生地震灾害时，为人们的逃生提供宝贵的时间。同时，加强高层混凝土建筑结构抗震设计，对促进整个建筑行业的健康、可持续发展具有非常重要的作用。
作者：郑欢 单位：河南省城乡建筑设计院有限公司
地震对于人类的生产生活有着巨大的破坏力，地震引发的重大事故给人类带来的不仅仅是经济的损失，更多的是生命逝去的悲剧。主要原因在于，地震的烈度远高于当地的抗震设防烈度，而且建筑物的抗震效果不大，难以抵挡高震感而倒坍。如13年四川雅安地震地震烈度已超过当地所能承受的设防烈度，造成了难以估量的损失。为有效防范高强度地震带来的危害，由此引发了建筑界在建筑设防烈度上的探讨与研究。
1提升抗震设防烈度的必要性
大地震给一个地区带来的各种损失是难以用数字估算的。以13年四川雅安地震为例进行解释说明，其造成的直接损失约在数百亿，间接损失难以评估，其中大部分损失来源于建筑物的损毁。雅安周边地区的抗震设防烈度为七度，然而雅安地震的烈度要大大超出当地所制定的标准，所以我们在提升抗震设防烈度的道路上任重而道远。地震作用有着一定的不确定性，主要表现在时间、地点、以及强度范围等随机性较强。现如今的社会经济状况以及科学技术发展水平决定抗震设防的水平，并且因为地区的不同而有所差别。例如四川的设防烈度为七度，而九寨沟为八度等。因为抗震设防烈度存在差异，建筑工程造价受到影响必然会发生变化。所以要科学分析来合理改进抗震设防烈度。随着中国经济的高速发展，现代建筑对于室外景观以及室内装潢的投入都上升到一个较高的层次，促进了建筑业的发展。然而各种维护、清洁设备的投入在总体上使建筑总造价增加，同时也减少了土建造价所占比例。因为土建造价提升极小，一旦建筑遭受破坏，将会带来重大的损失，如漏电、火灾等次生灾害。
2算例分析
建筑物抗震能力的评定不仅和当地的设防烈度、建筑场地以及地震分组等外部因素都有关，还和建筑的设防分类高度、建筑高度、结构的类型等都有关。提升建筑物的抗震等级，，将在很大程度上会加大建筑结构构件抗震力。在造价上只是加大了截面的尺寸，也就是只增加了钢筋混凝土的使用量，然而对楼板的厚度以及配筋量的影响几乎可以忽略不计。以某一机场为例进行分析。空管工程素有机场“大脑”之称，而集合了空中交通管理体系的航管楼则堪称是机场“大脑”的“脑干”，其重要性不言而喻。据了解，该新桥机场空管工程主要包括航管楼工程、塔台工程、气象工程、雷达工程和场外导航台工程，总建设投资约1.76亿元，主要规划用地约135亩，总建筑面积约10000平方米。其中航管楼工程为四层框架结构，建筑面积4955㎡，建筑总高度20.95m，抗震设防烈度7度，土建工程造价为2200多万元。建成后将集中采装国际先进的空管自动化系统、雷达监视系统、卫星通讯和地空通信系统，构建成集管制指挥、通讯导航、气象服务、航行情报于一体的全功能、综合性的先进空中交通管理体系，堪称是机场“大脑”的“脑干”。该地跟历史地震发生情况来看，属于地震少发地带且强度较弱。因此七度抗震设防烈度对本地是极为安全的。当然如果是按照8度或九度来进行设防会更安全，但是对于工程建筑造价来说，每提高1烈度进行设防，建筑物的造价也会相应提升3－5个百分点。
3提升抗震设防烈度的有效方法
抗震烈度高于八。这时可以改变建筑本身的设计结构，设置隔震以及消震设备来增加各个支撑部位的抗震性能，从而达到设防烈度标准。此种方式的造价要比那种通过改变部件的尺寸和配筋率要少得多，而且更为有效。所以选择合适的体系能够为建筑抗灾奠定一个较好的基础，也会给予土建造价以直接影响。抗震烈度介于六度和八度之间。可以通过改变部件的尺寸和配筋率来提升建筑物的抗震能力。随着社会的进步，现在的抗震技术也越来越多。当前以斜撑为主要研究对象，能够很大程度降低土建造价。建筑结构有其纵向构件，主要作用是承受纵向压力。然而在受到水平压力时，就会变弯，这时就需要补救措施，会增加成本。选择斜撑这一方法能够很好解决这个问题，其构件都是拉压式构造，对水平压力起着一定的抵抗作用，同时也能减小其中构件的尺寸和减少纵向构件的数量来达到降低土建造价的目的。
4提升设防烈度对土建造价的影响分析
以某一住宅小区高层为例来进行说明，此楼的高度为45m，建筑首层的高度大约为3.5m，以上各层高度均为3.3m，其中混凝土墙壁厚度约为185mm以此为护墙。因为工程在不同的抗震设防条件下，其土建造价与钢筋的使用量息息相关，在合理范围内，以6、7、8度作为抗震设防烈度的标准，并且按照最经济适用的尺寸来选择构件，来对造价存在的差异来进行分析。通过调查数据表明，在保证建筑结构不会发生改变的前提下，需要增加构件的钢筋配量，如抗震烈度从6度提升至7度，截面尺寸也会相应变化6根;而抗震烈度从7度提升至8度时，则要改变13根柱子的尺寸。对于不设防，钢筋的使用量会随抗震烈度的提升而变少，由不设防到设防烈度为6度使用量提升大概为13%;从6度升至7度则约提升11%;从7度到8度使用量已经降至到仅提升9%。对应的土建造价增加幅度，6度设防烈度提升的造价约为2%，而当设防烈度提升到7度时造价大致提高到6%，达到8度时增加约11%。
5结语
随着我国经济发展水平的不断提高，相应的建筑标准也在不断提高。而创造出具有稳定性高、安全性强、抗震效果好的建筑为人们广泛关注。所以在建筑的时候要根据地区情况来决定抗震设防烈度，一般要以基本烈度为标准来进行抗震设防烈度的规划设计。提高结构抗震性，对土建造价的影响并不大，在整体造价中，所占比例极小。相对于那些昂贵的室内装潢和豪华体验，一旦发生重大地震，所产生的破坏力不仅仅是，豪华的装修和高科技的设备等化为废品，甚至会导致失火、漏电等一系列次生灾害以及人元伤亡。因此而造成的财物损失要远远超过土建造价的损失。所以为确保结构的安全性以及稳定性，要对土建造价进行一定提升。
作者：谢妤芳 单位：寻乌县城乡规划建没局
引言
最近我们国家的很多地区都发生了地震，地震造成的损失也非常大，地震中有很多建筑房屋发生倒塌的情况，因为这种原因造成了人员的伤亡和财产的损失是非常巨大的。因为建筑物自身的局限性，所以只要是有地震发生，就会产生很大的危害。所以对于建筑物的抗震性进行优化是非常有必要的。
一、建筑结构抗震性能可能出现的问题
目前，我国的建筑物在建设的过程中使用的抗震方法多为等效斜撑，这种方法对于抗震十分有效，可是它的精度却很低，这也就造成了在实际运用上的局限性。我国的很多相关研究人员有提出运用非线的有限元角度对建筑模型进行填充，但是这种方式的施工过程太过复杂，并不是十分适合建筑物。所以，在进行抗震设计的过程里，我们还是需要对抗震性能进行理论上的掌握。并且在进行抗震设计的过程中对于周期修正系数的去进行是确定的。
二、相关的抗震设计
1.参考建筑结构的主要构造去进行抗震的设计
通常的情况，运用钢筋混凝土框架结构的时候，是运用对钢筋混凝土构件的截面尺寸进行控制的方式，还有就是最小配筋率去对抗震设计进行实现。建筑的砖混结构，通常比较常见的组成方式有对房屋的整体高度以及建筑的层数和层高进行限制的作用；在建筑的横纵墙里去进行钢筋混凝土构造柱的设立，同时还需要设置一些防震缝。在我国的建筑结构抗震设计的规范中也有一些相关强制性的条例。
2.按照建筑结构的性能目标去对建筑物进行抗震设计
在建筑物进行抗震设计的时候，主要目的就是使其在出现地震的时候可以很好的抗震。所以在对建筑物进行设计的时候要对建筑物所要建设地区可能发生的地震的强度进行衡量然后将其作为抗震设计的标准。并且要将对建筑物本身的内部的结构不造成破坏去对建筑物的抗震的性能进行确认。建筑物在没有进行抗震设计的部位上也要求应该具备一定的抗震的性能，只有做到这样才能够在出现地震的时候使建筑物处于一个可以承受的弹性中。
3.参考相关的建筑场地去进行抗震的设计
建筑的结构整体上应该有着非常好的抗震性，同时对于建筑物的建筑场地也要选择一个比较稳定的地点，同时在建筑物上还需要设置抗震层。然后还要对建筑物的周围环境和建筑物附近的建筑物进行安全性的思路和设计。在对建筑结构的场地进行规划的时候，还需要从能够对建筑上部结构的位移进行适应的特点以及性能方面去进行考量。
三、具体的建筑结构抗震设计的一些方式
1.基础性防震措施应用
（一）地基隔震
地基的隔震主要的作用是在建筑的地基还有土层之间所建立的一个缓冲层，这个缓冲层的主要作用是如果头地震发生的时候可以减小建筑和土层之间的震动，并且对震能的进行吸收，这样的一种方式能降低地震对建筑物的损害。目前，我们国家比较常用的地基隔层主要是沥青的原料隔震层。
（二）基础隔震
基础隔震是在建筑结构的抗震设计里面比较主要的一点，在抗震方式的选择上，为了减弱地震对建筑物的上部结构的伤害，还应该在建筑物的上部结构和基础位置的接触点上建立隔震层，预防地震力从地基的方向朝上部的结构进行传播。
（三）间层隔震
间层隔震是为了能够对地震的冲击剩下的力进行吸收而建立的，间层的隔震的建立可以对震力进行起到进一步削减的作用，这样的一个方式就可以使地震对建筑物的破坏更加减弱。间层的隔震通常都是安装在原始的结构层上，这也是我们国家使用的比较久的一种抗震措施，它的优势就是操作简单。
（四）悬挂隔震
悬挂隔震是运用悬挂的方式，把建筑物全部或者是部分的结构与地面脱离，从而实现在地震出现的时候，可以减少地面的震动以及和建筑物之间的震力。当前，此样的一种抗震的方式一般都是被用在很多大型的钢结构建筑里，这种抗震的效果十分的明显。
2.机敏减震支撑体系
机敏减震支撑体系是集合了现代科技技术的防震系统，主要是运用活塞的运动原理，去对建筑的结构进行设计的。在发生地震灾害的时候，可以对建筑结构中的内金额外能够通过不断的滑动来消减地震的破坏力进行保障，从而降低震力破坏以及消耗地震作用力的传导。当前，这一技术还在不断的研究以及完善中，相信在不久的将来就会被有效的使用，给我国的建筑抗震设计水平的提升做出贡献。
3.效能减震技术应用
效能减震是对地震所出现动能的消耗，以此去对地震能的传导大小进行减弱，从而对建筑物的破坏程度进行降低。当前，我们国家在这样技术上通常都是选择消能器以及阻尼器，这两种器械都可以实现地震能量的有效消耗以及吸收，降低震力对建筑主体产生的损坏，以此去对建筑主的体结构安全以及结构的稳性定进行保护。
结束语
我们国家当前的科学技术水平对于可能出现的地震的地点和时间以及地震的强度是不没办法做到非常精准的预知的，在加上人们对于地震的一些知识掌握的还不是很全面，所以，在对建筑物进行设计的时候对建筑物的抗震性能进行强化是十分有必要的。准确的施工抗震的原则以提升建筑的承载力和刚度还有延性为目标，并且对结构体型的简单和结构受力以及传力途径进行直接的保证，使得整体结构和结构的构件全都可以起到作用，从设计上去对建筑结构在地震作用下的安全性和人民的生命及财产进行保障。
作者：张靖孟 单位：海南元正建筑设计咨询有限责任公司重庆分公司
引言
建筑物的层高一定时，为提升其延性，通常会选择减少其轴压比，轴压比的减小又会增加柱截面，进而减小了柱的剪跨比，使其延性受到影响。因而，在高层建筑中，为使轴压比的限值满足相关要求，通常柱的截面都较大，而使建筑结构的底部出现短柱问题。另一方面，荷载大而楼层低的建筑物设计中也会产生短柱问题。而短柱其延性较差超短柱更甚，一旦地震发生，很容易形成剪切破坏，而使得结构出现破坏甚至坍塌，建筑物的使用功能满足不了实际需求。基于此，对高层建筑抗震设计中的短柱问题进行分析，并探讨解决短柱问题的相应对策，便具有十分重要的现实意义，本文对此展开介绍，以期能够为相关人员提供有参考价值的建议。
1短柱的判断方法
根据我国相关规范指出，短柱为柱净髙和截面高度的比值不大与4的柱，技术人员也多以此来判断是否为短柱。然而，值得注意的是，由于柱剪跨比才是判定短柱的具体参数，只有当剪跨比不大于2时，才为短柱，而当柱净髙和截面髙度的比值满足要求时，剪跨比也不一定不大于2，也即不能肯定一定是短柱，而按照柱净髙和截面高度的比值不大于4进行短柱的判定时，其依据主要有两个方面，一是剪跨比不大于2，二是由于框架柱的反弯点通常距离柱中点较近，但，髙层建筑其梁柱的通常较小，尤其是对于底部来说，柱底嵌固对其造成了一定的影响，同时梁对柱所形成的约束弯距也不大，反弯点其髙度要远远髙出柱髙的一半，某些情况下，甚至不存在反弯点，对于这种情形，用柱净髙和截面髙度的比值不大于4进行短柱的判定，就不再适合，此时，应以剪跨比作为短柱的判定依据。当框架柱其反弯点没有位于柱中点时，柱子上下截面就具有不一样的弯矩值，因而，框架柱其上下截面也就具有不同的剪跨比。对于该种情况，该如何进行短柱的判定呢？笔者认为，框架柱上下截面的剪跨比最大的应作为短柱的判定依据，这是由于，框架柱其受力特性可等同于轴压力一定的连续梁，柱高等同子连续梁剪跨。根据相关研究成果表明，当连续梁的剪跨不变时，且其上下截面的钢筋配置也相一致时，弯矩大的区域发生剪切破坏的可能性也大，对于框架柱来说，其弯矩大的区域也较容易出现临界斜裂缝。实际上，在柱髙或是连续梁的剪跨区间内，弯矩大的区域通常其剪跨比也最大。而钢筋混凝土其抗剪力随着剪跨比的增大而减小，在承受荷载时，一旦出现剪切破坏，其发生的区域一定是弯矩大的地方。而可能出现剪切破坏的截面剪跨比自然应是作为短柱判定依据的剪跨比。一般来说，对于髙层建筑其底部楼层而言，框架柱其反弯点相对偏上，也即柱上截面的弯矩值小于下截面的弯矩值，对于该种情况，短柱的判定可以下截面的剪跨比不大于2或是n层柱其净高和截面高度的比值不大于2与n层柱其反弯点高度比的比值为依据，而后者具有通用性。当进行框架柱是否属于短柱的初步判定时，可先通过D值法将柱的反弯点髙度比确定下来，然后再根据短后者短柱判定依据进行判断，对于施工图纸的设计阶段而言，可结合验算结果进一步的进行判定。
2解决高层建筑抗震设计中短柱问题的几点建议
在根据剪跨比对框架柱是否属于短柱进行判定后，根据普通框架柱其相关抗震要求，只需采取一定的构造措施。而当确定框架柱为短柱后，应尽可能的使短柱具有较好的承载力，减小其截面尺寸，并采取一定的措施使短柱具有较好的延展性，进而提髙短柱的抗震能力。
2．1复合螺旋箍筋
对于高层建筑而言，其框架柱抗剪力应符合弱弯强剪以及剪压比的限值要求，而柱端其抗弯力应符合弱梁强柱的要求，短柱在满足弱弯强剪和弱梁强柱的双重要求下，是可以避免剪切破坏的发生的。因而，复合螺旋箍筋能够使柱的抗剪力得到提升，并使对混凝土的制约作用得到改善，以增强短柱的抗震能力。
2．2分体柱
相交于短柱的抗剪力而言，其抗弯性能更好。然而，地震所造成的破坏多是剪切破坏，因而，短柱的抗弯性能也就无法充分的得到发挥。基于此，可适当的将短柱其抗弯强度人为的加以削弱，使短柱的抗弯强度比其抗剪强度略低些，当地震发生时，柱子的抗弯强度首先达到，从而表现为延性破坏。．在进行短柱抗弯强度的削弱时，可采取的人为方法有，沿竖向在柱中设缝，将短柱分成分体柱，分体柱可由2个或是4个柱肢组成，并分别进行分体柱柱肢的配筋，还可将部分连接键设置于柱肢间，以使其初期刚度得以增强，并增大其后期的耗能力。一般来说，连接键的形式包括通缝、素砼连接键、预制分割板等。由分体柱的相关理论和试验结果表明，分体柱方法虽然并没有怎么改变柱的抗剪力，只是稍微降低了柱的抗弯力，然而，柱的延展性和变形力均有明显的提升，柱的破坏也由剪切破坏转变为弯曲破坏，实现了短柱变“长”的构想，使短柱的抗震性能得到提升，尤其是剪跨比不大于1．5的超短柱，且该种方法在工程的实际建设中也己经在应用。
2．3钢骨砼柱
钢骨及外包砼一起构成钢骨砼柱，钢骨截面通常为焊接拼制钢板而成的或是直接扎成的十字形、口字形、工字形等。相较于钢结构而言，钢骨砼柱其外包轮能够起到避免钢构件出现局部扭曲变形的问题，使柱的刚度得到提升，钢构件平面的扭转弯曲力得到明显的改善，充分发挥出钢材强度的作用。钢骨砼结构的有效利用，相较于普通钢结构而言，其节约了将近一半以上的钢材。另外，外包轮还使结构具有更好的耐久耐火能力。相较于钢筋砼结构来说，因钢骨轮有钢骨的作用，其承载力得到了极大的提升，柱的截面尺寸被有效地降低，钢骨的边缘和箍筋很好的约束了砼，增强了其延展性，且由于钢骨塑性较好，柱子的延性和耗能力得到了有效的提髙。因钢骨轮柱兼具钢和砼的特性，其截面尺寸较小，重量轻，延展性好，技术指标和经济指标优越等，若能将钢骨砼柱应用于高层或超高层其钢筋砼下方一定位置处，将会使柱截面尺寸大大的被减小，而使高层建筑的抗震性能得到显著的提升。
3结语
由于短柱的延性差，当发生地震时，很容易形成剪切破坏，而使建筑结构受到损害，严重的甚至会出现坍塌，影响了建筑物功能的发挥。解决高层建筑结构设计种的短柱问题是十分必要的，而解决短柱问题的前提就是对短柱进行准确的判定，本文提出了短柱判定的相关依据，以供参考。为解决短柱问题，笔者认为应有效应用复合螺旋箍筋、分体柱、钢骨砼柱等方法，以使高层建筑结构中存在的短柱其延性得到改善和增强，确保建筑结构的稳定性，增强高层建筑的抗震性能，进而充分发挥出高层建筑的使用功能，促进我国建筑行业实现更好更快的发展。
作者：夏奎 单位：重庆源道建筑规划设计有限公司
高层建筑在现代化的城市中比较常见，这类建筑有着较高的美观性，建筑结构多采用的是钢结构，高层建筑对抗震性有着较高的要求，设计人员要做好结构的优化工作，选择高强度的施工材料，并做好技术交底工作。在高层建筑抗震设计中，首先要明确设计的目标，其次要对结构进行优化，设计人员必须重视抗震设计工作，其关系着业主居住的安全性。在对高层建筑的施工方案进行设计时，要提高梁柱的承载能力，这可以避免地震等作用力对梁柱造成较大的破坏。
1高层建筑抗震设计的相关概念
高层建筑的抗震设计还需要结合当地的地形以及气候环境条件，针对一些地震高发地带，设计需要采用强度较高的施工材料，要做好建筑结构的优化工作，保证建筑满足抗震设防的要求。高层建筑有着良好的发展趋势，在设计与施工时，一定要保证建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不会出现结构严重变形的问题。高层建筑抗震设计是一项重要的工作，下面笔者对高层建筑结构抗震设计目标以及结构优化措施进行简单的介绍。
1.1高层建筑结构抗震设计目标
高层建筑结构抗震设计是一项重要的工作，设计人员需要保证结构的稳定性，高层建筑结构抗震设计目标是“小震不坏、大震不倒”。为了达到这一目标，设计人员还要合理确定施工的材料，施工材料要具有较高的强度与刚度，建筑结构要具有良好的延展性。另外，在高层建筑施工时，需尽量减少耗能情况，施工单位要多采用可再生的新型能源。
1.2高层建筑结构优化措施
1.2.1加强结构体系的优化高层建筑施工在选择材料时，应尽量选择轻质的材料，结构材料还要具有较高的强度，这样的结构有着良好的连续性，可以抵抗较大的荷载以及作用力，可以保证建筑结构的整体性。合理选择结构材料，并优化结构体系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是钢结构或者型钢混凝土结构，这对钢材以及混凝土的性能有着较高的要求，在施工前，需要对施工材料的性能进行检测。优化建筑抗震结构体系，可以保证建筑的承载力，避免结构在地震力作用下出现变形问题，良好的建筑结构可以起到吸收地震能量的作用，在地震灾害下，有利于避免建筑出现较为严重的损毁问题。建筑抗震设计需主要结构的整体性，这考验了设计人员的能力，采用型钢混凝土结构，可以保证建筑结构达到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
1.2.2场地的选择高层建筑对施工场地也有着一定要求，在施工前，设计人员需要做好地质的考察工作，对施工场地的土质进行检测，并保证地质结构的稳定性，设计人员加强实地勘探，可以了解该地区是否存在地震隐患，并了解地下岩层的结构，根据这些因素进行综合评价，从而得出准确的场地数据。如果遇到不适合建造高层建筑的场地，应该采取回避的措施，给出恰当的危险性评价，从根源上杜绝出现由于地面的震动而摧毁地基的现象。
1.2.3建筑结构的规则性建筑结构的规则性对于抗震作用比较大，不规则的建筑结构不利于抗震。因为建筑结构具有规则以及对称的剖面结构，地震对建筑物带来的摇晃有一定的支撑作用，从而起到很好的抗震效果。从建筑竖向剖面理论来说，竖向抗侧力构建的截面尺寸以及材料强度应该自下而上的逐渐减少，这样就能够避免测力结构的承载力突变。因此，对于没有特殊要求的高层建筑物，应该尽量避免过于规则的结构组成，不能一味的追求其视觉效果，更多的注重抗震要求。
1.2.4多道防震体系一般情况下，一次地震不会造成持续的震动，但是可能会造成接连不断的余震，尽管强度不大，但是从持续时间以及反复次数上来说，在一定程度上对建筑物造成不同程度的损坏。高层建筑物只是采取单体的结构，一旦遭遇到破坏时就会难以应付接踵而来的持续余震，最终导致建筑物坍塌。针对此种现象，就必须设立多道防震体系。设立多道防震体系，及时第一道防震线被摧毁，还有第二道以及第三道防震线，就能够很好的躲避反复的余震带来的破坏，大大的降低了危险指数，增加了抗震能力。
2高层建筑结构抗震设计中应主要的几个问题
2.1控制结构超限现象以及相关的解决措施
对于结构薄弱位置，在框架柱内设置型钢，提高其承载力以及抗震安全性；控制结构扭转比，使结构楼层的扭转位移比小于1.2；对于个别墙柱按照中震弹性以及小震计算结果进行包络设计，满足中震弹性的抗震性能目标；依次类推，标准层的个别墙柱则按照中震计算结果，满足中震不屈服的抗震性能目标；根据弹塑性实程分析结果，连梁以及框架梁出现弯曲塑性铰，梁端塑性铰在各个楼层分布较为均匀，反应历程中最大层间位移角小于1/120，满足规范要求。
2.2剪力墙连梁抗震设计措施
①调整连梁刚度折减系数：对内力以及位移进行计算时，对竖向与水平的荷载效应下两种情形进行区别对待。在水平荷载效应下，可以折减连梁的刚度系数，例如：当出现作用力时，折减系数应该大于或者等于0.50；在竖向荷载效应下，不需要折减连梁的刚度系数，通过利用支座弯矩调整的幅度来降低连梁支座的弯矩。
②调整连梁跨高比：在设计连梁时，可能会遇到刚度折减之后连梁的正截面仍然承受剪承载力不足的现象，这时就需要增加洞口的宽度，减低高度。
③其他措施：设置水平缝形成双连梁、连梁内设置交叉暗撑、采用型钢混凝土连梁、调整连梁的内力以及增加连梁延性等。
3结论
本文对高层建筑抗震设计的相关概念以及需要注意的问题进行了介绍，在抗震设计工作中，要结合施工场地的实际条件，还要遵循建筑结构抗震设计原则。高层建筑在设计与施工时，对安全性要求比较高，其多采用的是型钢混凝土结构，这主要是因为该结构有着良好的抗震效果。高层建筑抗震设计会受到较多因素的影响，设计人员需要考虑建筑结构自身刚度，要考虑施工场地是否存在地震隐患。设计人员要多对建筑结构进行多次优化，要与施工人员做好技术交底工作。
作者：高振东 单位：哈尔滨市江北城市建设规划设计院有限公司
在社会快速发展的21世纪里，建筑工程已经成为了当前人们尤为关注的热点之一，因此建筑抗震结构设计的优化问题也变成了人们所重视的问题了。总所周知，地震对于人类来说属于一种破坏性极强、作用迅速、突发性强的地表运动。对于建筑物的地震破坏机理是极其复杂的，对其我们要考虑很多因素，可是由于许多技术问题还是不够完善，因此当有地震发生时建筑就很难起到令人满意的抗震性能。由于在我们国家的许多个地区是非常容易发生地震现象的，所以这对于建筑抗震结构设计的工程设计来说就是一极其繁重的任务了，再进行建筑工程设计的过程中，首先要考虑的就是建筑的安全问题了。因此国家以及建筑企业一定要对建筑抗震结构设计的优化问题加以重视。
1建筑抗震结构设计原则
1．1关于结构的规则性
在建筑防震结构设计的初级阶段，要先了解建筑抗震结构设计的要求，并与之结合，优化建筑平面以及建筑物的使用功能，并对其进行合理的布局，对于那些高层建筑，一定要确保其刚度足够强，以此来降低结构扭转的影响，对建筑物的要求就是要保证其平面均匀对称，建筑物的柱网剪力墙一定要合理布置。由于这种建筑结构能够很容易的产生建筑物多地震的反应，在进行建筑防震结构设计时要对建筑合理布置，这样对于降低竖向构件间的差异变形以及结构内应力对建筑结构的不利影响有着很大的作用。在进行建筑防震结构设计的过程中要尽量使建筑物的垂直重力的荷载均匀受力，满足其结构刚度、保证其体型简单。通过近几年来的地震灾害可以表明，当有地震发生时，只有建筑物平立面的布局合理简洁，受力均匀，才可以满足建筑抗震结构设计的要求。
1．2关于层间的位移限制
当建筑结构工程师进行建筑防震结构设计的过程中要考虑到建筑结构材料、位移的限制、装修标准、结构体系、侧向荷载以及高比宽等问题。在建筑防震结构设计时要严格要求钢筋混凝土结构的位移限值，并对建筑的所处位置进行有效的设计，确保其稳定性及功能的正常使用等。建筑在地震或者是风力的作用下层间经常会出现较大位移，在建筑防震结构设计时既要满足其刚度问题，又要避免超过其承载力。
2建筑抗震结构设计注意事项
2．1注意确定基本设计信息
由建筑物所在地区建筑类别及其防烈度等对抗震等级进行确定。其中要加以注意的是，高层建筑大多都属于丙类建筑，它是不需要对设防烈度进行调整，可是甲类和乙类建筑，它们一定要依照《建筑抗震设防标准》来对设防烈度进行调整。在进行建筑防震结构设计时要明确地震加速度、地面粗糙度以及该场土地类别，这样一来建筑防震结构设计就更加科学合理了。一般来说建筑物越高，风荷载对其就有越大的影响，所以在进行设计时一定要重视基本风压，如果建筑物对风荷载较为敏感或者是本身高于60m时，一定要采用百年重现的风压区，还要按照建筑的高宽比、形状等这些来选择建筑物的体形系数。2．2正确选择设计参数以及概念设计在建筑结构方案设计的过程中，要注意概念设计，要明确建筑结构设计体系的地震作用的途径，设计多条抗震防线。注意要把建筑结构的最大高度控制在合理范围内，使建筑结构的延性足够。对于剪力墙而言，其布置一定要对称均匀，并在其纵横方向都要去布置，尽量让两个主轴方向刚度接近。另外要注意，尽量减少墙体开洞，若真的要开洞，要使洞口对齐，不要任意的开洞。对于砼结构而言，其构件要控制受力钢筋、截面尺寸以及钢筋设置，避免发生弯曲破坏慢于剪切破坏、钢筋破坏慢于钢筋锚固粘结构破坏、钢筋的屈服慢于砼的压溃。对于各个结构间的连接要注意构件节点的破坏。对于预埋件，其锚固破坏不要先于连接件。
3建筑抗震结构设计的优化策略
3．1对建筑结构的概念设计加以重视
建筑概念之所以形成就是人们对其的认知从感性上升到理性，这也反映出了人类对于事物有了更加客观的认识。在进行建筑结果设计的过程中，建筑师一定要对建筑设计的概念熟练地掌握，只有这样设计师才可能设计出一个安全经济，构建平衡，结构科学合理的优质建筑物。在进行建筑结构设计时设计师要注意把建筑概念的基本思想贯穿其中。建筑结构设计师要运用自身所积累的经验以及深厚的设计理论，形成一种属于自己的设计概念，并用其完成高水平建筑结构设计工作，建筑的概念设计对于设计师而言是其必须具备的能力之一。
3．2对建筑抗震设计理念进行加强
我们都知道，对于建筑物而言，不但要承担起其本身的垂直负荷，还要承受相当于地震冲击以及侧风向负载的力度。在建筑物中，对于不同高度的抗侧力，其冲击强度大都不同，这样就会有薄弱层面存在，在进行建筑结构设计时要尽量去减弱甚至避免。如今在我们国家的建筑抗震结构设计的规范中，一般分为两个阶段进行抗震，这样对于建筑抗震能力的提高很有帮助。首先是第一阶段，建筑结构设计师要对地震参数进行充分运用，对建筑结构在弹性的状况下所发生的地震以及所产生的效应进行计算。在进行第二阶段设计时，要用所对应的地震参数对建筑物的薄弱层面进行计算，待结果出来后再对薄弱楼层进行转角位移或者是侧向位移，可是这一定不能使设计超过规定限值，只有这样才可以是薄弱环节尽量不影响到建筑物本身。
3．3对建筑结构设计进行综合考虑
建筑结构设计师在进行设计时要考虑多种优化方案，并同时对内部因素以及外界各方面的因素进行综合性的考虑。其中内部因素主要是指建筑物各个构件本身所能够承受的受力负载，尤其是高层建筑更要对其承受能力进行综合考虑，考虑哪种建筑设计方案更加合理，但前提一定要遵循经济原则，但在水平受力的这一方面就要求对其抗倒塌能力进行研究，外界因素主要是对建筑物所受的平常风力、温度应力、抗震等进行考虑，对各方面的因素进行综合考虑，争取设计出最好的方案。在进行地基设计的过程中，要与设计师本身的实践经验相结合进行综合性的设计，与此同时设计师要提前预测其中可能会出现的各类问题，并对找出这些问题的解决措施。当计算建筑物本身的受力情况时要谨记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉”的原则，一定不要仅凭经验去判断建筑所要增加的配筋量，一定要先对构件自身的性能进行考虑，重点关注建筑物的薄弱环节，尽量降低甚至避免危害发生的几率。与此同时，对于建筑物本身的组成材料要对其温度应力进行考虑，就比如说钢筋材料，温度对其有很大的影响。所以不管怎么说，在进行建筑抗震结构设计时，不管是建筑结构选型还是建筑的设计布置，又或者说是一些有关的计算过程，一定要先对所有可能会出现的问题进行综合性的考虑，必要时要对建筑物的受力极限进行验算，只有这样才能保证建筑防震结构的合理，才能确保建筑防震结构设计的安全性以及可行性。
4结束语
伴随着高性能材料以及新型结构的出现，我国建筑行业也开辟了新天地，理顺建筑与结构两者之间的关系，确保新型结构的建筑不但能满足建筑物的使用功能，而且还能满足人们对其的外观要求。要想使设备与结构两者关系提高，一定要先了解抗震设计目前现状，再由建筑抗震结构设计者从抗震概念以及抗震经验，对工程做出正确的判断，找出一种既经济又安全的建筑抗震结构的优化设计方案。
作者：万磊 赵冰
1高层建筑结构抗震设计基本原则
1.1应重视建筑结构的规则性。
建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不规则的建筑如果坐落在大规模的城市规划中是地震防治的头号重要的敌人，地震规划要求建筑短平，立面对称。由于地震的震害特征，这种类型的建筑在地震中的破坏比不容易测量，地震反应更大，为了易于测量，要多了解相关的结构和细节。在建筑中包含的规则中要注意建筑立面尺寸，承载力等多种因素的联合分布的需求、规则体系中反映的形式、系统的刚度。
1.2刚柔相济原则。
在设计防地震结构中，不能单单是为了提高抗力而改善结构，首先是要根据原先设计的建筑尺寸的大小和混凝土的刚度，随后判断可能由地震引起的破坏力，核算所需要的结构刚度，因为地震的影响是非常大的，所以需要设计的结构刚度也很大，而且作为防震需要，必须加强结构强度，但在设计地震作用，必须加强基础地基和主体之间所设置的隔震效果，另外，要加强在抗震设计中的“柔性”，通过合理的设计信息进行操纵，从而达到刚柔并济的效果。
1.3多道设防原则。
强烈地震后，许多余震通常会伴随其后，就算是一个堡垒在第一损坏结构损害后经历余震，可能会导致地震崩塌堆积。所以，抗震结构需要许多延伸系统，如框架墙系统在结构墙和两个子系统，设计多道保护措施，以便更好的进行多次保护。还有一根重要的议题是对于余震的防护，这个多道设防的原则在针对这点上非常重要，在经过大地震后，往往房屋结构会出现损失，抗地震的承载力下降，如果设置第二、第三条防线，可以大大提高人们在余震中的存活率。
2我国高层建筑抗震设计中存在的问题
2.1缺乏设计人才。
在许多西方国家，高校会开设许多有效的建筑设计专业课程，与职教这些专业的相关人才，但是，在我国本课程目前还很少，很多高层建筑都是由一个个外国专家设计操作的，在国家该领域的抗震设计人才较少。
2.2注意高层建筑材料和结构体系的选用。
现今情况下超过150米的建筑中，通常选择一个三层支撑框架的建筑结构钢来生产。而且，随着大量的产品品种也不断增加，并随着处理钢铁能力的加强，产能可能不断增加，在高层建筑中的选择钢管混凝土结构，钢筋混凝土和钢结构的面越来越大，不仅减少的钢架构尺寸的大小，而且还提高了结构的抗震设防。当超过一定高度的时候，设计者要关心的不单单是设计，钢结构的特点导致其质量轻，不易减少大风对其的损坏，所以是需要混凝土的帮助，形成钢筋混凝土结构，作为超高建筑的设计材料。
2.3目前高层建筑超出了最佳抗震的限高。
在科学技术研究的现状和高层建设现状上，对我国高层建筑结构要求有一个合理的限定高度，这个高度的设定是高效的，但在实际施工中，往往在许多混凝土结构的高层建筑中参考这一高度的非常有限，所以这些高建筑抗震设计中的局限性，需要小心。在测试振动试验台基础的抗震设计的极限中，因为高层建筑物的高度增加导致的结构变化的影响因素很多，特别是在安全性和材料有关的参数，是根据超过标准的高层建筑设计的。
2.4高层建筑结构平面布置问题。
高层建筑为了耳目一新的立面效果，会在一个平面内进行不规则的、大凹面的或更复杂不对称的结构，在地震前要很正式地确认这些建筑结构，工程师在建筑设计，尺寸方面的意见要进行及时沟通，尝试与建筑师商量，商定一个水平和垂直对称的、质量和刚度、承载力统一的布局。
3我国高层建筑抗震设计加强要点
3.1采用位移的结构抗震方法进行设计。
高层建筑在地震作用下变形在施工过程中经常会发生，因此，设计结构的选择，结构的弹性变形都是必要的，因此，通常在设计地震作用下的位移变形是必要的，通过操纵地基层的位移，地震的变形和位移得出的结论是，变形的部件之间的连接，必须在界面结构的应变分布处处理。另外，在选择高层建筑的位置时必须在一般的地方建立巩固的设置，如果这样，进行可能的地震能力输入，让地震作用减弱。
3.2运用高延性结构来进行消震和隔震。
在中国，目前的抗震设计、施工操作中可以通过加强刚度、韧性与抗地震构造，使高层建筑的结构，得到一个更大的韧性，在塑性状态下让地震的影响减弱。当地震能量释放时，要保证房屋具有高延性结构来进行消震和隔震。这样可以弥补地震造成的损失。同样，如果一个高层建筑承载力较小时，高韧性，高延性可以在地震能量吸收的过程中将地震破坏能量接受的更多更大，让房屋不容易变形，韧性的合理使用可以减少房屋崩溃的概率，在科学规划中，随着建筑物的抗震设计与进步，科学家设计的阻尼器可以有效吸收地震能量，查明地震对高层建筑带来的破坏。
3.3建立多层地震防线。
高层建筑抗地震为了提高防震的性能，要设置多条抗地震的防线。高层建筑在地震作用的作用下，如果第一道防线被摧毁了，还有两个备用的第二和第三道防线，阻止更多的地震破坏力，抗震设计的高层建筑进行了多段墙框架设计，如抗地震剪力墙结构。该框架具有良好的抗震性，是多道防线的结构抗震墙是第一道防线，也是最重要的一条。因此，要建设抗震能力足够高的墙，减少地震发生时在墙上的裂缝。同时，在地震后，各层框架分布的剪力墙承受的剪力，要大于结构设计中地震的总剪力的百分之二十和该设计中建筑框架的最大的剪力值的两倍左右。
3.4结合结构性能标准来设计抗震。
当地震发生的时候，建筑一定要具有一定的抗震安全能力，这是在对于建筑的结构控制中最重要的，具有很关键的目的。因此，要根据建筑物承受风力的变化，判断建筑的设计，这一设计略有减少建筑物的抗震能力，但对于综合设计来说是很有必要的。
结束语
在现在社会，高层建筑抗震的结构和设计都发生了变化，其中主要是硬度变成了主要转向柔性结构的改变，通过调整“治疗”刚性结构的隔震，减震效果差的问题，达到以柔克刚的减震抗震的目的，抗震材料对于抗战的影响，越来越多被各国专家关注，选择专业的材料以便提高抗震指数，增加高层建筑的抗震能力，并且增加研发实力提高新型建材的生产，促进技术的发展，通过优化设计，使高层建筑的抗震性能加强。计算机模拟地震试验的模型和组件也被广泛地使用起来。通过模拟器在桌上颤抖，得到一个确定性的地震记录，可以更好的把握地震发生时的影响。模拟地震的逼真的环境因素，对科学研究高层建筑地震有有效地提高帮助。
作者：刘建飞 单位：内蒙古赤峰市建亚建筑设计院有限责任公司
1民用建筑抗震施工构造分析
根据民用建筑的特点，通过以下要素进行分析，寻求民用建筑抗震设计中的关键部分。
1.1基于整体性的结构设计
民用建筑的功能比较单一，内部通常不涉及负责的功能模块，除了基础的水电煤气网等内容之外，主要提供的是居住环境和活动空间。这与生产性建筑明显不同，生产性建筑如工业车间，其内部构造的材料必须与生产能力相适应，包括地面材料也有特殊的标准。民用建筑在功能结构上侧重整体性，即通过整体性的构造来实现单一功能要求，因此在抗震设计中要尽量规避掉可能出现的不连续缺陷，例如承重墙附近的辅助部分，不能够喧宾夺主而出现裂缝。基于这一要求，抗震设计索要遵循的整体性原则并保持连续性，已经形成了建筑定势思维，甚至在会弱化建筑的风格要求和功能需求，重点突出安全性。否则，建筑结构的抗震设计就无法完成，所谓的整体性也就是一纸空谈。
1.2基于连接性的结构设计
尽管民用建筑的功能较为单一且突出整体性特点，但从建筑学角度考虑，任何一个工程都是由部分结构组成的，并通过相互连接的方式组成整个建筑。例如，楼梯与楼层之间的连接，房间墙壁分隔的连接等等，连接部分直接影响了建筑结构的抗震性能，因此在设计中必须深度考虑，即对连接性进行优化。一般的抗震元素中，良好的连接性需要承重墙的作用，保护机构的预应力也要达标，这是确保可靠性的必然要求。同时，连接性的另外一个优势是体现在震动过程中的，在出现地震灾害的过程中，物理连接性可以转化为抗震连续性，确保建筑的安全。
1.3基于刚度性的结构设计
所谓刚度性，是指建筑材料在受到震动之后产生抵抗弹性变化的能力，始于柔度相对应的一个变量。刚度设计在民用建筑中非常重要，也比较难把握，因为存在的数据信息量过少，无法进行详细的测算。建筑企业在施工过程中，主要从主承受结构的竖向刚度入手，同时将横向延展性作为抗震设计标准中的重点（地震的横波破坏性较大）。简单地说，刚度设计是综合考虑承载力之后实现的。
2影响民用建筑抗震施工构造的要素
民用建筑的抗震施工结构设计并不比其他类型建筑简单，甚至在某些方面表现的更为复杂，这关键是由于环境因素造成的。民用建筑的分布范围广泛，不同的地质环境千差万别，没有统一的施工设计标准。同时，基于受力结构而言，抗震设计中的整体性原则是在施工完成后才可以整体评估的，目前还缺乏更有效的建筑手段。作者通过研究认为，影响民用建筑抗震施工构造的因素主要有以下几种：
2.1设计结构与实际偏移量
在设计过程重要尽量减小控制结构偏移量，这样可以减小地震发生环境下的能量干预。而民用建筑结构中的偏移量，需要实现进行计算，这已经成为当前主要的方法；但存在的不利因素在于，民用建筑抗震施工构造中的偏移量计算方式缺乏有效的数据参考。为了解决这一问题，结构设计中通常会放大偏移量的数据测量范围，从而实现在建筑发生地震的环境下，结构变形的总量不会超出安全范围，尤其是建筑基础部位的位移量；地基发生的偏移量超出安全范围，必然导致建筑的坍塌，这也是地基使用抗震材料和构件较多的原因。
2.2隔震消能技术的应用
民用建筑的规模小，建筑稳定性缺乏实践标准，因此对地基以下的地质选择非常重要。为了应对地基存在的天然抗震缺陷，人们发明了隔震消能技术，并取得了很好的效果。我国对隔震消能技术的研究和应用始于上世纪六十年代，随着时间的推移，已经演化成为民用建筑中主要的抗震手段。隔震消能技术是通过控制结构的刚度来实现的，在承重部分中加入有效的抗震构件，用来抵消发生地震时的能量输入。经过长期的检验发现，使用隔震消能技术的民用建筑可以有效地提升稳定性，在发生地震（或模拟实验）过程中做到“列而不倒”。
2.3建筑材料的选择
建筑材料因素对民用建筑的抗震性影响很直接。我国传统的砖瓦木质建筑结构已经被逐步淘汰掉，响应的，钢筋、水泥、架构等新型的建筑形式开始成为民用建筑的主体。从建筑学的角度来说，要提高抗震性，应该减少材料自身的质量并提升刚度，例如对钢材的选取要求，要做到与建筑规模匹配的原则，将自身质量与承重能力维持在一个平衡点上。同时，建筑材料的选择，也是对建筑成本影响最大的因素。一般来说，建筑材料占建筑成本的50%左右，其次为人工成本。由于民用建筑的主体投资能力并不是很强，在针对抗震重要性不了解的情况下，会导致建筑材料不达标的现象，这是十分危险的。因此，适当出台民用建筑材料的标准型法规，对人民群众的生民财产安全具有重要保护作用。
3结语
尽管民用建筑的要求不如大型高层建筑或者生产性建筑严格，但在追求抗震性方面目的是一致的。因此作者认为，应该在民用建筑设计中普及质量监督体系，从施工前、施工中和施工后三个阶段分别展开。现代建筑结构的设计风格日益多样化，但安全性始终是第一位的，民用建筑容纳了大量的居住人群，良好的抗震性对保护生命财产安全发挥了重要的作用。因此，积极开展相关方面的研究具有重要的现实意义，对我国民用建筑的发展具有巨大的推动作用。
作者：王宏伟 单位：天津中铁建业集团有限公司
1分析与讨论
1．1桩侧摩阻力随时间的变化情况
为动力作用下桩侧摩阻力的分布，可见，桩侧负摩阻力沿深度先增大后减小，当达到一定深度后，桩侧负摩阻力逐渐变为0，并转换成正摩阻力．在本算例中，负摩阻力主要出现在0．35的桩长范围内，该结果与徐兵和曹国福的部分试验结果相同，另外，根据文献的研究结果可知，中性点位置和岩土层参数有关；在正摩阻力阶段，随着深度的增加，桩侧正摩阻力不断增大．该趋势与马平等的试验结果相同，验证了本文数值计算结果的正确性．由于桩身沉降小于土体，产生桩周负摩阻力，而桩身压缩变形和桩端沉降又使桩－土之间的相对位移发生变化，从而引起桩身中性点上移．正负摩阻力的消长使得桩－土间相互作用达到平衡，以至桩和土的相对位移不再发生变化．由于地震动力荷载的作用，桩侧摩阻力不断发生变化，将地震情况下的摩阻力分布与无地震情况进行对比，可以看出二者存在一定的差别，但是并非无地震情况下的摩阻力最小，而是当地震时间为6s时，桩侧的负摩阻力和正摩阻力为最小值，分别为－12．73kPa，101．01kPa；当地震时间为3s时，桩侧负摩阻力和正摩阻力均达到最大值，其中负摩阻力最大值为－31．08kPa，正摩阻力最大值为134．01kPa；其他地震时间内的摩阻力位于3s和6s的摩阻力之间．另外，随着地震的持续进行，桩体和土体均在动力作用情况下发生相应位移，而二者之间的相对位移的变化情况随地震历时的不同而不同，从而导致中性点位置发生往复变化，从图中可以看出，地震历时在6s时，中性点位置与其他地震历时的中性点位置差别较大．
1．2桩体轴力随时间的变化情况
在中性点以上由于受到负摩阻力的影响，桩体轴力逐渐增大；桩体轴力最大值所在的位置与桩周负摩阻力为0的位置，即中性点处．在中性点以下位置，由于桩体沉降大于土体沉降，因此，桩身受到正摩阻力的影响，轴力减小．在地震荷载作用下，桩体轴力出现反复变化，当地震历时3s时，桩体受到的轴力最大，此时最大的轴力为6665．70kN；而当地震历时6s时，桩体受到的轴力最小，此时最大的轴力为5552．4kN．
1．3桩周土沉降随时间的变化情况
数值为负值表示位移的方向向下，受到桩体摩阻力的作用，在桩体位置的土体由于作用于桩体的正摩阻力的反作用力，导致这些位置的沉降较大，如地震历时3s和6s的情况；而由于负摩阻力的作用，导致在中性点以上的土体呈现被撑起的形状，如地震历时10s和20s的情况．由于地震荷载作用，土体沉降量发生明显变化，但变化规律并不单调，这是由于地震波经历过程中，对于土体的压缩和拉伸作用交替进行，从而引起土体沉降量的减小和增大交替进行．对比无地震作用情况和有地震作用情况，可明显看出，由于地震作用的存在，土体的位移明显增大．另外，由于桩侧摩阻力对于地表沉降产生一定影响，桩体对桩周土体产生向上的摩阻力，引起该部分地表土体沉降受到抑制．在桩侧摩阻力、土体自重以及地震共同作用下，土体发生一定的沉降，最大的沉降量为103．8cm，发生在地震历时15s时．土体沉降随地震历时而不断变化，在地震历时0～10s范围内，地表沉降迅速增大，而在地震历时10～15s时，地震沉降继续增大，但增大的速度明显减慢．当地震历时持续到15～20s时，地表沉降逐渐减小，当地震历时为20s时，地表沉降为91．4cm，仍远大于无地震时的地表沉降22．5cm．
2结论
1）并非无地震情况下的摩阻力和轴力最小，而是当地震时间为6s时，桩侧的摩阻力和轴力为最小值；当地震时间为3s时，桩侧摩阻力和轴力均达到最大值．
2）随着地震的持续进行，桩体和土体均在动力作用情况下发生相应位移，而二者之间的相对位移的变化情况随地震历时的不同而不同，从而导致中性点位置发生往复变化．
3）由于地震荷载作用，土体的位移明显增大．土体沉降随地震历时而不断变化，在地震历时0～10s范围内，地表沉降迅速增大；在地震历时10～15s时，地震沉降继续增大，但增大的速度明显减慢；当地震历时持续到15～20s时，地表沉降逐渐减小．
作者：郭春 彭振斌 单位：中南大学
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