高层民用建筑结构抗震理念设计
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随着经济的发展，人们对高层民用建筑结构的抗震理念设计越来越重视，发展先进的抗震理念，加快新型高强度、环保的建材的开发，实现建筑结构设计的安全、可靠成为民用建筑行业发展的首要任务。近几年，伴随地震的随机、高强度、循环往复的发生，给建筑物，特别是高层民用建筑物带来了损害。同时，有关人员对高层民用建筑所遭遇地震的特性、参数等方面的计算和测量还不够精准，因此，为了保证人们居住环境的安全和人们生活的稳定，有必要注重高层民用建筑结构抗震理念设计。
二、高层民用建筑结构的特点
我国现阶段高层民用建筑常用的结构形式有：框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构；按所采用的材料又可分为混凝土结构、钢结构以及钢与混凝土混合结构。高层建筑的竖向结构体系要求有较大的柱或墙截面，除了承重自上而下的重力荷载，还必须把风荷载或地震作用等侧向荷载传给基础。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的作用效应不是线性的，而是随着建筑物的增高而迅速增大，地震效应甚至更加显著。
三、高层民用建筑抗震设计所遵循的基本原则
所有高层建筑基本上都是支撑在地面上的竖向悬臂结构。当合理地使用下述原则时，由墙、核心筒、框架、筒式结构和其它竖向结构分体系，可以得到所希望的结构方案，既能达到良好的抗震性能，同时又不需要增加成本。
(一)设计结构分体系应使其构件以最有效的方式相互作用。例如：在墙的关键部位配置钢筋；使框架的刚度比达到最优；弦杆和斜杆的桁架体系。
(二)增加抗弯结构体系的有效宽度，这是非常有效的。因为增加宽度可以直接减小倾覆力，在其它条件不变时，侧移按宽度增加的三次方的比例减小。
(三)使大部分竖向荷载直接由主要抗弯构件承受。这将使主要的抗倾覆构件受到预压而有助于倾覆拉力作用下的房屋稳定。
(四)增大承受荷载最有效构件的截面。例如：加大较低楼层柱子的连接大梁的翼缘截面，就能够直接减小侧向位移和增加抵抗力矩，而不会增大上层楼面的质量。否则就更不利于抗震。
(五)在竖向结构分体系中，合理布置实心墙或斜撑构件，可以有效地抵抗每层楼的局部剪力。这样不仅起到抗震效果且可降低建造成本。
(六)将大型竖向和水平构件连接成巨形框架。
(七)每层楼盖都应起到水平隔板作用。这可以让各抵抗外力的构件共同工作，而不是单独工作。
四、高层民用建筑结构抗震理念设计的内容
(一)建设场地的选择。
在高层民用建筑结构抗震设计的过程中，应该先对建筑物场地进行抗震能力的评估，要充分分析建筑物场地的地形、地貌、地质以及岩土等环境情况，从而确定较为科学的建筑场地。同时，要努力降低地震对建筑物上部结构底部基础的影响，建筑场地的选择上要尽量避免不好开发的地段，像采空区、软弱粘土区等，对于土层不均匀的地区要增强地基建筑结构的整体性和稳定性。
(二)结构设计要具有一定的稳定性、承载力以及刚度等性能。
抗震结构的设计不仅要考虑验算、概念设计，还要考虑建筑高度、结构材料使用、结构类型等方面对抗震结构设计的影响。要在抗震和消震结合的基础上建立设计地震力以及结构延伸影响的指标，通过一些结构措施来减震，实现高层民用建筑抗震性能。
(三)要设置多道抗震防线。
强烈的地震之后会伴随余震的发生，如果只设置一道防线，就不能保证高层建筑在余震的反复作用下安然无恙。因此，抗震结构体系要加强高层民用建筑主要耗能构件的延性和刚度，从而保证高层民用建筑结构能够吸收地震能量，避免地震时房屋建筑的倒塌。同时，抗震设计中一部分结构设计的超强会削弱其他结构设计，所以，抗震设计要慎重考虑建筑施工中以大结构带动小结构的做法。
(四)提高建筑薄弱部位的抗震能力，加强建筑局部的抗震性能。
提高建筑薄弱部位的抗震能力，首先，应使楼层的实际承载地震的能力和设计计算的受力能力比值变化均匀，避免楼层比值的突变。其次，不能为了加强建筑局部的抗震性能而忽视整体结构的抗争性能，要保证高层民用建筑总体刚度、承载力的协调。最后，抗震设计要有意识的关注建筑的薄弱部位，保证薄弱部位的变形能力，提高建筑的总体抗震性能。加强建筑局部的抗震性能，要在仔细分析地震的破坏性发现地震纵波要比横波到达地表的速度快的基础上，发现高层民用建筑的楼板以及后砌墙等部位较容易产生坍塌。之后，在保证建筑主体结构和各个构件质量的基础上，合理设计建筑的截面，在设计理念和设计结构方面高度重视抗震工作。
五、总结
现阶段，地震已然成为人们财产和生命安全的严重威胁者，伴随地震的频发以及地震对于建筑的毁灭性伤害，特别是对人们生活需要的高层民用建筑的伤害，加强建筑的防震性能被提上日程。为了保证人们的居住安全和稳定，有关部门和有关人员要加强高层民用建筑结构的抗震设计。抗震设计是通过对地震作用分析并采取抗震措施来实现的，结合多次的地震灾害后发现，对抗震结构的理念设计要比抗震结构的数值计算重要。高层民用建筑抗震性能的优劣受到抗震理念设计的影响，因此，抗震结构设计理念应该受到人们的重视，有关人员也要在建筑结构设计的同时，关注整体结构在地震中的反应，并按照一定的结构机制灵活地进行抗震设计理念的构思。
作者：丁建军 单位：泰安市建筑设计院有限责任公司
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