我國高層建筑抗震設計問題探討論文
摘要：隨著我國城市的建設和發展，很多高樓大廈在城市中出現，而且建筑高度越來越高，甚至一些已經超過了安全高度范圍。而且我國很多地方都是地震多發帶，近幾年的地震已經給人類帶來了嚴重的人身和財產安全的消極影響。本文中，通過對現階段我國高層建筑抗震設計中存在的問題，從不同角度提出了我國高層建筑抗震設計優化的可行性策略，具有一定實踐借鑒意義。
關鍵詞：高層建筑；抗震設計；問題；策略
1引言
隨著社會經濟的快速發展，我國城市化進程不斷加快，城市中隨處可見高樓林立，加之世界人口數量的激增，為了給人類提供擁有更多的建筑空間，高層建筑規模越來越大，建筑層數也不斷提高。與此同時，隨著建筑的復雜性和難度的增加，人們對于建筑安全的要求越來越高，特別是作為一個地震多發地區的國家，加之近幾年自然災害的頻發，我國居民對于高層建筑的防震效果更加重視，這就對我國高層建筑的抗震設計帶來了不小的挑戰。因此，筆者認為，十分有必要對我國高層建筑的抗震設計中存在的問題進行研究，并尋求合理的解決途徑，以期能夠提高我國高層建筑抗震能力。
2高層建筑抗震設計中存在的問題
2.1高度規范問題
雖然我國有相關的法律法規和政策文件對建筑物的高度規范做出了明確的、具體的規定，而且為了保證高層建筑的安全性，針對不同級別的高層的混凝土的建筑結構技術也有不同級別的高層建筑設置規范，但從我國現階段各個建筑單位的實際執行情況來看，很多房地產開發商為了追求經濟利益，使得高層建筑的高度遠遠超過了科學合理的范圍，以至于在遭遇地震時，這些違規高層建筑會成為“眾矢之的”，不能有效抵抗地震威脅。
2.2抗震材料選用問題
我國雖然也是地震多發國家，但是與國際上發達國家在高層建筑時結構材料的選擇還相差甚遠。地震多發地區的建筑應當較多的采用鋼架結構，以提高建筑的穩定性和安全性，但是我國很多地震區域的高層建筑仍然知識鋼筋混凝土的普通結構，這種結構的抗震性能遠不及鋼結構。另外，對于建筑高度高于150m的高層，應當有三層支撐框架做支撐。而且隨著科技的進步及鋼鐵產能的提高，新型鋼質混凝土結構一般質量較輕，且能夠在減少鋼架結構尺寸的基礎上，提高高層建筑的防震能力。
2.3抗震設計人才支撐問題
現階段我國抗震設計領域的專業人才還很匱乏，很多抗震設計大多是借鑒國外的成功經驗，國內設計者的自主創新能力較低。雖然國內很多高校和職教院校都開設了抗震設計專業類課程，但是由于我國缺乏實際施工實踐經驗，理論知識與實踐能力的不扎實，課程結構的不全面等，使得我國建筑設計在抗震設計領域的人才十分匱乏，國內一些經典的高層建筑還不得不依賴國外的設計師來進行抗震設計和施工，抗震設計人才支撐不足。此外，我國抗震設計的抗震能力較差，抗震級別較低，還比不上發達國家的標準。我國的建筑架構設計安全系數還不高，因此，亟需相關部門對我國高層抗震設計做出更為符合我國國情和時代要求的標準，以提高我國高層建筑抗震設計的適宜性。
3我國高層建筑抗震設計優化策略
3.1采用位移的結構抗震方法進行設計
地震來臨時，高層建筑都會因為受到地震能量作用而發生變形，還有一些建筑在施工過程中也會出現變形，所以，不論是在建筑施工還是在后期防震設計和建設過程中都應當設置合理的彈性變形結構，比如位移變形結構設計，通過改變縱地基層的位移來減少地震產生的位移，另外還應當對界面結構的應變分布處進行處理來加強變形部件之間的聯系，提高抗震效果。此外，還可以在建筑周圍建立一些鞏固結構，減少地震直接對建筑物產生能量，減弱地震力。
3.2運用高延性結構來進行消震和隔震
高延性結構能夠有效抵消地震力，并起到良好的隔震效果，因此，我國當前在建筑的防震設計及后期施工過程中，很多建設和施工單位都加強了結構的韌性、剛度，并對地震構造進行了科學的設計，提高高層建筑的結構韌性和剛度，減少地震帶來的不利影響。地震過程是一種能量的釋放過程，因此，需要高延性結構設計和施工來產生良好的消震和隔震效果，有效減少地震對房屋建筑的傷害。反過來講，如果高層建筑的負載能力較差，高延性結構能夠更多的過濾掉地震的能量，有效保證房屋的原有結構，避免建筑變形，而適宜的韌性能夠大大降低房屋崩塌的發生率。因此，在對高層房屋建筑的設計和規劃時，一定要運用先進的技術來提高房屋的抗震能力，比如阻尼器的設計原理就是通過吸收地震能量來減少對房屋建筑的沖擊，而且還能監測地震對建筑的破壞程度，效果顯著。
3.3建立多層地震防線
通過建立多層地震防線的方式能夠提高高層建筑抗地震的性能，滿足高層業主對于房屋安全的要求。當高層建筑在遭遇地震等惡劣自然災害的影響時，如果只有一道地震防線，一旦遇到級別很高的地震，就難以阻擋地震的摧毀和破壞，因此，一定要設置出備用防線，在多層建筑中設置第二道、第三道防線，以防一道地震防線崩潰后造成建筑物的整體崩塌。高層建筑在進行抗震設計時，可以采用多段強框架結構，最常見的比如抗震剪力墻設計，該設計因其抗震性能好，因此被廣泛的應用作為抗震墻的第一層防線，而且發揮著最為重要的作用。所以，為了保證墻體的抗震能力足以防止地震的損害，有效減少地震造成的墻體裂痕或者倒塌，就應當科學建立防震結構，多層防線形成合力。而且在地震以后，每一層的剪力墻所承受的負載力應當是設計預期最大剪力墻的兩倍，或者要超過地震總剪力值的1/5.
4結束語
時代的發展讓高層建筑已經成為我們司空見慣的建筑物，對其進行優化設計，提升其抗震能力也將會成為建筑行業未來發展的重要趨勢。相關人員選用更加專業的材料，運用更加專業的技術手段提升建筑的抗震效果。同時，該行業人員也需要不斷提升研發能力，讓新型抗震材料進入到高層建筑抗震設計中，讓高層建筑為人們的生活帶來跟尾舒適、安全的居住環境。
參考文獻：
[1]張罡睿.高層建筑工程抗震設計中的相關問題分析[J].門窗,2014（4）:258～259.
[2]關逸涵.高層建筑抗震設計的問題探討[J].中外企業家,2016（9）:180.
作者：韋衡 單位：廣西榮泰建筑設計有限責任公司
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