曹崇斌　王睿

摘要：随着社会的飞速发展与科技的日新月异，高层建筑也渐渐地走上了人们的视野之中，一方面是因为高层建筑可以节约用地、缩短公共设施和市政管网的开发周期；另一方面是因为高层建筑可以减少市政府投资、加快城市的建设步伐。然而，近几年中国的地震发生率越来越高，特别是在四川、云南等地，于是把高层建筑与抗震结合在一起就成为了一种必然的趋势。本文将在说明高层建筑结构抗震设计的必要性与重要性的基础上，分析研究高层建筑结构抗震设计中存在的一些问题与不足，并提出相应的对策，以期能够促进高层建筑的抗震设计水平，同时也能够使得高层建筑在建筑史上向前跨一大步。

关键字：高层；建筑；结构；抗震；设计

近些年来，我们国家发生地震的几率越来越高，最让人震惊的应该是2008年四川汶川的那一次地震，它给受灾的人们的身心带来了极大的伤害和冲击，它不仅仅使得人们损失了钱财物，更是带走了许许多多的生命，给不计其数的生还者留下了无尽的精神创伤。此外，还有诸多的小型地震在不间断的发生着，比如云南，还有我国百分之六十的地区是有可能发生地震的。高层建筑是现今时代发展的一个需要与必然趋势，中国人口很多，虽然‘地大物博，但是因为还有很多的地方是不能够住人的，所以人均占地并没有我们想象的那么丰富，所以将高层建筑与抗震设计结合起来是有必要的，并且它们的结合是符合时代发展的要求的。高层建筑结构抗震设计不仅能够增长房子的寿命，并且可以在一定程度上减少地震带给人们的伤害。当然高层建筑结构抗震设计现在还处于起步萌芽阶段，它自身还存在着诸多的不足与问题，笔者将结合实际情况提出相应建议，希望有助于高层建筑结构抗震设计的发展，同时也希望高层建筑与抗震都能够在未来发展的越来越好。

一、高层建筑结构抗震设计中存在的不足与问题

1、建筑物的高度问题

自公元120年第一栋高层建筑霍姆丹宫问世以来，越来越多的建筑物或因为旅游观光的需要或因为节约土地的需要越来越追求‘高度，甚至于超出规定的范围，但是一般来说建筑物越高，抗震能力就会越差，这不仅仅对高层建筑结构抗震设计的要求相应的提高了，而且也会在一定程度上增加高层建筑结构抗震设计的难度。

2、高层建筑选取的地基不合理

中国虽然是一个地大物博的国家，但是地形地势复杂且多样化，平原、盆地、高原、山脉、峡谷等相错分布，各个地区地形地势复杂，特别是南方与其他国家接壤的边境地带恰恰处于亚欧板块与印度洋板块的交界地带除了地形本身的复杂性之外，板块的活动也会导致地震的发生，所以这些特殊地区尤其应当予以重视高层建筑结构抗震设计中的地基问题，地基选址是高层建筑的重要组成部分与先决条件，正确的地基选择不仅有利于高层建筑的修建和建筑寿命的延长，并且有利于增强高层建筑的防震能力[1]。

3、高层建筑结构体系的设计不合理，选用的材料不科学

高层建筑使用哪种结构体系和建筑材料比较科学合理应当受到足够的重视，特别是在地震的易发区和多发区，一方面结构体系与选用的材料直接的影响高层建筑的‘质量；另一方面结构体系域选用的材料也直接的关系到建筑的抗震能力。我国目前的建筑结构是以钢筋混凝土核心筒为主，以钢筋混凝土的位移限制作为变形控制的基准，但是由于弯曲变形的侧移大，使用刚度小的钢框架协调工作以减小侧移，效果并不明显，并且还增大了钢结构承受的负担。

4、抗震设防的烈度较低

抗震设防烈度是指按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度[2]。虽然很多的行业专家在很久以前就提出了我国目前的建筑结构设计中的对于抗震安全度的规定已经不适应我国目前的发展需要，应该较大幅度的提高建设结构抗震设计的水平，但是我国目前现行的抗震设防标准较低，据统计中震相当于在规定的设计基准期中超越概率百分之十的地震烈度，抗震的设防烈度较低不仅会导致高层建筑的抗震要求也随之减低，而且也会降低人们的高层建筑结构抗震设计的意识。

二、对高层建筑结构抗震设计的建议

1、减少地震的输入能量

地震对高层建筑的破坏性主要体现在地震发生时产生的能量输入高层建筑使其受到冲击和共振破坏这两个方面，高层建筑可以在考虑地形地势的前提下选择坚硬的地基来进行建造或者人工建造一个坚实的地基，这样不仅能够明显的减少地震所产生的能量输入，而且还可以有效地防止共振破坏。

2、选用合适的结构材料

高层建筑结构的抗震设计中重要的部分就是对建筑结构的设计和材料的选择，首先，合适的建筑结构设计在需要专业的设计人员的同时也要学会创新，设计人员的素质一定要过硬，而且还需要有创新意识与超强的实际行动力[2]。其次，材料的选择也是决定高层建筑抗震能力的重要因素，现今越来越多的豆腐渣工程被揭露出来，虽然有部分原因是负责人的素质跟不上，但是最主要的还是建筑物的材料问题。所以，差质量的材料不仅会损失人们的利益，还会使得高层建筑的抗震设计成为一个空中理想。

3、减轻高层建筑的结构自重

虽然最理想的抗震设计是低层建筑，但是现实中的很多问题使得高层建筑结构才能满足人们的需求[3]。在承认和面对这一境况之后也只能想法设法的加强高层建筑结构的抗震能力，其中可以直接的产生效果的应该就是减轻高层建筑的结构自重了，除了上述第三点讲到的选取合适的材料之外，还可以在高层建筑的设计之中可以充分考虑高层的特殊性，适当的舍去一些低层建筑必需而高层不一定需要的东西[4]。除此之外，还可以利用现有的科学技术为高层建筑的抗震服务，以减轻高层建筑的自重。

4、设置多道抗震防线

众所周知，一根筷子是很容易折断的，但是一把筷子就很难折断了。抗震防线就和这筷子一样，一种抗震防线措施很容易被破坏，但是多道抗震防线就没有那么容易被破坏了[5]。在高层建筑结构抗震设计中可以充分利用这一点多设计几道抗震防线，就算第一条抗震防线被破坏了，还有其他的抗震防线可以备用。这样不仅增强了抗震能力而且还可以增强地震受灾人员的心理防线。

5、推广消能减震和隔震设计

延性结构体系是我国和其他许多国家普遍使用的传统的抗震结构体系，适当对结构物的刚度进行控制，同时容许结构的构建在地震时通过进入非弹性状态获得较大延性，从而达到减轻地震反应、消耗能量的目的，保证高层建筑物不发生倒塌。这一设计虽然是比较传统的方法，但是它能够有效的保证建筑的抗震能力，值得去发扬光大。

结语：总而言之，高层建筑结构与抗震设计相结合是时代发展的一个需要与趋势，它们的结合浅显的来说可以节约土地与资金，减少地震给人们带来的灾难；深层一点来说它们的结合可以促进社会的发展以及国家的前进。虽然它还存在着建筑物的高度、选取的地基不合理、结构体系的设计不合理、选用的材料不科学、抗震设防的烈度较低等一系列的问题和不足，但若使得相应的建议得以实践，相信高层建筑结构抗震设计能够发展的越来越好。

参考文献：

[1] 邹昀，吕西林. 基于结构性能的抗震设计理论与方法[J]. 工业建筑. 2006（09）

[2] 孙俊，刘铮，刘永芳. 工程结构基于性能的抗震设计方法研究[J]. 四川建筑科学研究. 2005（03）

[3] 徐培福，戴国莹. 超限高层建筑结构基于性能抗震設计的研究[J]. 土木工程学报. 2005（01）

[4] 汪梦甫，周锡元. 高层建筑结构抗震弹塑性分析方法及抗震性能评估的研究[J]. 土木工程学报. 2003（11）

[5] 程斌，薛伟辰. 基于性能的框架结构抗震设计研究[J]. 地震工程与工程振动. 2003（04）