高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)

張猛 趙紅紅

山東時(shí)代建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司（277100）

高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)

張猛 趙紅紅

山東時(shí)代建設(shè)項(xiàng)目管理有限公司（277100）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑在社會(huì)發(fā)展中扮演者越來(lái)越重要的角色，但是隨之產(chǎn)生的問(wèn)題也不可忽視，尤其是高層建筑的抗震性能。這里分析了高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)中存在的諸多問(wèn)題，并且提出了高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)的基本方法。

高層建筑；抗震；減震；方法

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和施工技術(shù)的進(jìn)步，城市的集中化造就了不斷攀升的高層建筑，同時(shí)也存在著潛在的威脅。一旦發(fā)生事故,造成的損失無(wú)法估量，所以，在建立高層建筑時(shí)，其抗震減震能力的設(shè)計(jì)顯得至關(guān)重要。我國(guó)處于地震高發(fā)地帶，高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)迫在眉睫。

1 高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

地震作為一種多發(fā)性、隨機(jī)性、破壞性強(qiáng)的自然災(zāi)害，所造成的危害不可忽略。要想做好高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)，就必須了解高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)中主要存在的問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:

1）建筑物超過(guò)限制高度。我們知道，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造就的高層建筑是有一定的強(qiáng)度和剛度的，這就決定了其高度要有一定的限制。但是，現(xiàn)今不斷增加的世界新高度，成為了一種潮流。其實(shí)忽視鋼筋混凝土的高度限制危害是非常大的。

2）地質(zhì)達(dá)不到要求。城市化進(jìn)程催生的不僅是經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步和文明的發(fā)展,也催生了許多高樓大廈。人口的高度集中化導(dǎo)致許多城市開(kāi)始選擇高層，甚至是超高層建筑。這就導(dǎo)致了許多建筑沒(méi)有選擇適宜的地址，地址的地質(zhì)要求根本沒(méi)有達(dá)到，這本身就給建筑物的抗震減震帶來(lái)了嚴(yán)重的問(wèn)題。

3）材料性能不達(dá)標(biāo)。一些高層建筑物在施工時(shí)選用的材料沒(méi)有達(dá)到要求，不僅增大了建筑物本身的負(fù)載，而且不能達(dá)到抗震減震的目的。

2 高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)的基本方法

針對(duì)高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)，我國(guó)出臺(tái)了最新的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50011-2010和《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010，用于指導(dǎo)高層建筑抗震減震設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的抗震減震設(shè)計(jì)方法中，通常是依靠結(jié)構(gòu)自身的延性來(lái)消耗地震作用的能量，但是這樣存在這嚴(yán)重的問(wèn)題，當(dāng)能量消耗殫盡時(shí),樓層的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)造成嚴(yán)重的破壞，即使能夠修復(fù)，造成的費(fèi)用也超過(guò)了建筑本身的價(jià)值。將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域以后，建筑抗震減震設(shè)計(jì)方法就改變了。

1）減少地震能量的輸入。在建筑初期抗震減震設(shè)計(jì)中必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格有效的計(jì)算，來(lái)保證結(jié)構(gòu)的變形能力要滿足在預(yù)期的地震作用下的變形要求，尤其是各層之間的位移延性比。選擇合理的地址可以有效地減輕地震能量的輸入，合理切實(shí)地減小共振等地發(fā)生。

2）廣泛采用消能減震設(shè)計(jì)和隔震技術(shù)?，F(xiàn)行的抗震結(jié)構(gòu)體系是延性結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)以消耗地震能量為主要目的,承受地震以后造成不可逆的后果。在未來(lái)的建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展中，這種結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代防震的設(shè)計(jì)。那么新型的隔震技術(shù)的應(yīng)用就變得勢(shì)在必行。

3）材料的選擇。材料的選擇必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格有效的計(jì)算分析，以便使材料滿足一定的強(qiáng)度、剛度以及延性?？拐饻p震設(shè)計(jì)時(shí)，必須因地、因情況不同選擇不同的材料，千萬(wàn)要杜絕為節(jié)省成本一律選用低性能的材料，或?yàn)楸ＷC抗震減震設(shè)計(jì)一律使用最高性能材料。合理選用材料不僅能夠保證建筑物的抗震等級(jí)，而且不會(huì)造成優(yōu)質(zhì)材料的浪費(fèi)。

4）高層建筑自身結(jié)構(gòu)的合理性。高層建筑自身結(jié)構(gòu)的合理性也是不可忽視的，合理的結(jié)構(gòu)可以有效地減輕自重，這樣高層建筑本身就對(duì)地基的負(fù)荷較小。

5）高層建筑應(yīng)該設(shè)計(jì)多層抗震防線。高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)最起碼的目的就是防止建筑物的倒塌，那么建筑物在抗震減震設(shè)計(jì)上就必須設(shè)立多層防線,這樣才能夠保證將建筑物的損害降到最低。高層建筑抗震減震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)脫離了原來(lái)簡(jiǎn)單的硬抗的模式，現(xiàn)在的抗震設(shè)計(jì)主要是體系抗震減震措施，當(dāng)然這也要求設(shè)計(jì)人員積極發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對(duì)不同的情況采取不同的防震減震措施,而且要積極應(yīng)用現(xiàn)代科技的成果，例如計(jì)算機(jī)模擬等諸多措施，切實(shí)有效地提高高層建筑的抗震減震能力，預(yù)防災(zāi)難的發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代科技的進(jìn)步為超高層建筑提供了保證，也為抗震減震設(shè)計(jì)提出了更加嚴(yán)格的要求，同時(shí)也為抗震減震設(shè)計(jì)提供了更多的方法和技術(shù)保障。相信高層建筑的抗震減震設(shè)計(jì)會(huì)有更好的發(fā)展和長(zhǎng)足的進(jìn)步，能夠最大限度地保障人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

[1]江世茹,王社良.高層建筑結(jié)構(gòu)被動(dòng)消能減震控制[D].西安建筑科技大學(xué),2012.

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[3]季新強(qiáng),張志強(qiáng).高烈度區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)與減震設(shè)計(jì)研究[J].建筑結(jié)構(gòu),2013,5.