徐正

摘要：近十幾年來(lái)，全世界的經(jīng)濟(jì)水平突飛猛進(jìn)，中國(guó)作為一個(gè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)在全球整體環(huán)境下大大的加快了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。經(jīng)濟(jì)水平的大幅度提高使我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了很大程度的提高。我國(guó)也開(kāi)始了超高層建筑的發(fā)展，在現(xiàn)階段的條件之下我國(guó)超高層建筑的發(fā)展情況十分良好。由于超高層建筑所耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力極其巨大，一旦出現(xiàn)問(wèn)題所造成的損失將是不可估算的，所以高層建筑應(yīng)當(dāng)做好建筑抗震的相關(guān)設(shè)計(jì)，而且還應(yīng)該更加嚴(yán)格進(jìn)行監(jiān)督檢查，這樣才能保證高層建筑的安全。結(jié)合近幾年的工程施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)在全球的超高層建筑的抗震反應(yīng)譜進(jìn)行詳細(xì)分析，得出了我國(guó)的高層建筑在抗震設(shè)計(jì)方面所存在的若干問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題的解決辦法展開(kāi)論述，從而對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段的高層建筑的抗震性能進(jìn)行調(diào)整、對(duì)抗震設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行優(yōu)化等，希望本文可以為高層建筑的相關(guān)從業(yè)人員起到幫助作用。

關(guān)鍵詞：高層；建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；不足；對(duì)策

隨著城市人口越來(lái)越多建筑越來(lái)越趨向中高層化，現(xiàn)在每一個(gè)城市都有著許多高層建筑。我們?cè)趯?duì)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到各種環(huán)境因素的影響。地震作為一種不能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)的災(zāi)難，我們?cè)谶M(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師要將這一點(diǎn)考慮進(jìn)去。對(duì)于我國(guó)地理情況要有一定了解，對(duì)于地震多發(fā)或有幾率發(fā)生地震的地區(qū)，要充分發(fā)揮建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)中高層建筑的抗震性能。提高工程建筑的質(zhì)量確保人民的人身以及財(cái)產(chǎn)的健康。

一、高層建筑抗震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)人才的缺乏

雖然我國(guó)高層建筑已經(jīng)獲得了很大的發(fā)展，但是要看到目前我國(guó)高層建筑的專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)人才還很缺乏，在很多國(guó)家里，高校中會(huì)開(kāi)設(shè)一些關(guān)于高層建筑設(shè)計(jì)的專(zhuān)業(yè)課。但是在我國(guó)的高校課程體系中，目前開(kāi)設(shè)高層建筑設(shè)計(jì)相關(guān)課程的學(xué)校還很少?，F(xiàn)階段我國(guó)的大部分的高層建筑設(shè)計(jì)都是由國(guó)外的設(shè)計(jì)專(zhuān)家進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這十分不利于我國(guó)高層建筑的發(fā)展。高層建筑的相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才匱乏的現(xiàn)象已經(jīng)成為了制約我國(guó)高層建筑發(fā)展的一個(gè)十分嚴(yán)重的因素。

（二）對(duì)高層建筑材料與結(jié)構(gòu)的選用

從我國(guó)現(xiàn)階段的建筑著手進(jìn)行分析，一般的建筑使用的都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對(duì)于一般高度的民用建筑，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)很容易的滿(mǎn)足抗震和使用需要，但是建筑高度過(guò)高的話(huà)，鋼筋混凝土就不能夠滿(mǎn)足高層建筑所需要的抗震強(qiáng)度。在現(xiàn)有的高層建筑當(dāng)中特別是建筑高度150米以上的高層建筑，在施工的過(guò)程中為了保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，施工人員經(jīng)常會(huì)采取三層的支撐框鋼架構(gòu)的方法來(lái)進(jìn)行施工作業(yè)。隨著社會(huì)科技的發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)于鋼鐵的處理能力大大的提升，鋼鐵制品的形態(tài)種類(lèi)也越來(lái)越多，世界的鋼鐵產(chǎn)量也在不斷上升。因?yàn)檫@些原因，在我國(guó)現(xiàn)階段的高層建筑的設(shè)計(jì)與施工當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)的使用率也是越來(lái)越高。在高層建筑中加入了鋼結(jié)構(gòu)這也使得我國(guó)的高層建筑的抗震性越來(lái)越好。

二、提升高層建筑抗震性能的措施

（一）對(duì)建筑場(chǎng)地與環(huán)境進(jìn)行科學(xué)分析與選擇

建筑物在建設(shè)前，必須要科學(xué)選擇建設(shè)場(chǎng)地與環(huán)境，因?yàn)槠渌幍牡乩砦恢?、地形、水文等因素，都?huì)對(duì)建筑物的抗震性能產(chǎn)生重大的影響。設(shè)計(jì)人員要對(duì)建筑場(chǎng)地、環(huán)境等各項(xiàng)條件進(jìn)行充分調(diào)研，如果發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地存在斷層錯(cuò)動(dòng)、陷落等問(wèn)題，就說(shuō)明場(chǎng)地屬于危險(xiǎn)地段，不能在其上建造各種建筑物，需要另外進(jìn)行選址。適合建造建筑物的場(chǎng)地，要詳細(xì)勘察其地形、地質(zhì)、水文等情況，并做好詳細(xì)的勘查記錄，從而為建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的參考。

（二）結(jié)合實(shí)際優(yōu)選適宜的建筑結(jié)構(gòu)形式

從整體上來(lái)看，建筑結(jié)構(gòu)形式比較多樣，常見(jiàn)的有磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)等，每種結(jié)構(gòu)形式都各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，其抗震性也存在很大的差異。因此，在對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要選擇匹配的結(jié)構(gòu)形式，這樣才能有效提升其抗震效果。如果處于相同的條件下，磚混結(jié)構(gòu)形式的建筑物，其抗震性能要弱于混凝土結(jié)構(gòu)，這主要是因磚混結(jié)構(gòu)是以磚砌體作為主體承重材料的，而磚砌體易破碎，而且其自身重量大，一旦發(fā)生地震，就容易受到破壞。而混凝土結(jié)構(gòu)是以混凝土作為主體承重材料的，其墻體采用的是輕質(zhì)填充材料，整體自身重量小，因而在地震中具有較好的穩(wěn)定性。國(guó)外大多采用鋼結(jié)構(gòu)的形式，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)生產(chǎn)、施工都比較方便，而且鋼材質(zhì)具有優(yōu)良的抗剪、抗拉、抗壓性能，強(qiáng)度與延展性也極佳，采用鋼結(jié)構(gòu)的建筑物，其使用壽命可超過(guò)百年。鋼結(jié)構(gòu)的建筑物還具有良好的環(huán)保型、可循環(huán)利用性及抗震防火性等。

（三）隔震以及消能減震設(shè)計(jì)科學(xué)合理

在進(jìn)行實(shí)際的結(jié)構(gòu)減震設(shè)計(jì)工作時(shí)能夠發(fā)現(xiàn)，通過(guò)設(shè)置適當(dāng)?shù)男懿考?，能使的結(jié)構(gòu)載多震作用下減震到預(yù)期的效果。在此情況下，建筑結(jié)構(gòu)仍然在彈性范圍之內(nèi)進(jìn)行工作。同時(shí)地震發(fā)生過(guò)程中，結(jié)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的加速度與位移和速度等不良反應(yīng)大大降低，使得結(jié)構(gòu)部件受到損壞的程度大大減弱，土木工程結(jié)構(gòu)以及整體建筑物保護(hù)效果良好。在隔震以及消能減震設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，需要注意如下幾點(diǎn)內(nèi)容，第一，在進(jìn)行地基以及建筑場(chǎng)地的選擇過(guò)程中，需要保證地基的密實(shí)性高，并且地基的穩(wěn)定性要強(qiáng)，使地震對(duì)建筑的作用能夠大大降低。第二，建筑結(jié)構(gòu)之間存在的差異導(dǎo)致隔振系數(shù)也不同，所以進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)工作時(shí)需要根據(jù)真實(shí)情況來(lái)進(jìn)行隔震支座的選擇。第三個(gè)抗震的相應(yīng)構(gòu)件選擇，需要根據(jù)材料的延展性來(lái)進(jìn)行考慮，降低地震對(duì)建筑物所產(chǎn)生的損壞以及破壞程度。

（四）抗震結(jié)構(gòu)體系的選擇

在我國(guó)中高層建筑中一直使用的都是抗震墻加上抗震結(jié)構(gòu)框架，而不選擇填充墻之類(lèi)不具有抗震性能的結(jié)構(gòu)。在上述提到的抗震結(jié)構(gòu)中，地震發(fā)生時(shí)抗震墻會(huì)吸收一定的能量，如果此時(shí)地震的能量還沒(méi)有散播完，結(jié)構(gòu)框架就能夠有效的吸收剩余的能量。由于鋼結(jié)構(gòu)框架具有很好的硬度且框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，使得這種體系下的建筑抗震性極優(yōu)，既保證了抗震性能，建筑也具有很好的強(qiáng)度。所以我們?cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要結(jié)合強(qiáng)度以及抗震性能，針對(duì)不同地區(qū)有效把握好強(qiáng)度以及抗震性能的需求度，從而使建筑具有良好的抗震性能。

（五）抗震方法分析研究

對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的體系我們使用底部剪力法進(jìn)行分析，底部剪力法需要應(yīng)用地震反應(yīng)譜理論從而確定結(jié)構(gòu)總地震作用。對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的體系，我們使用振型分解反應(yīng)譜法，通過(guò)振型疊加原理得到地震的作用效果。其次還有最有效的性方法是彈性時(shí)程分析方法。

三、結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我們發(fā)現(xiàn)在高層建筑的各項(xiàng)性能當(dāng)中，抗震性能是最為重要的一項(xiàng)性能。建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)工作人員在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，一定要全方位多層次的考慮分析，從高層建筑所用的材料、建筑的結(jié)構(gòu)體系等多個(gè)方面著手，優(yōu)化提升我國(guó)高層建筑的抗震性能。只有這樣做才能使我國(guó)現(xiàn)階段的高層建筑符合國(guó)家的抗震規(guī)范的規(guī)定，保證人民群眾基礎(chǔ)的生命財(cái)產(chǎn)安全，最大化的提升我國(guó)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝天祥.建筑結(jié)構(gòu)工程抗震設(shè)計(jì)分析[J].居舍，2017（36）：68.

[2]熊琦，鄭小青.超高層建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性分析方法研究[J].江西建材，2017（24）：36-37.

[3]陳明.關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及策略研究[J].建材與裝飾，2017（52）：102.