高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

摘要：我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，很大程度推動(dòng)了我國的城市化建設(shè)進(jìn)程。土地是稀缺資源，為了高效利用土地，越來越多的建筑工程開始采用高層建筑模式。我國處于地震等自然災(zāi)害的多發(fā)地段，因此做好高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)工作十分重要。文章分析了高層建筑工程在抗震設(shè)計(jì)存在的不足，探討了高層建筑工程抗震的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震設(shè)計(jì)；城市化建設(shè)；建筑工程；建筑物 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TU973 文章編號：1009-2374（2015）31-0114-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.31.057

1 概述

高層建筑工程屬于我國當(dāng)前國家建筑事業(yè)中的重要組成部分之一，人民生活水平的不斷提高，使得人民逐漸開始關(guān)注高層建筑物的安全性問題。由于高層的建筑工程具有底部結(jié)構(gòu)受力很大、上部結(jié)構(gòu)受力較小的特性，只有做好高層建筑工程的設(shè)計(jì)工作，才能使其具備穩(wěn)定性，以免在地震等自然災(zāi)害來臨時(shí)受到侵害，甚至發(fā)生安全事故。因此，做好高層建筑物的抗震設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。

2 高層建筑工程在抗震設(shè)計(jì)方面存在的不足

2.1 高層建筑工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與抗震設(shè)計(jì)間存在矛盾

隨著人民生活水平的提高，對建筑的外觀造型也提出了更多美學(xué)的要求。因此，近年來，各種形狀不規(guī)則的高層建筑物屢見不鮮。對這些外觀具有豐富美感的不規(guī)則高層建筑物，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)便產(chǎn)生了一定的難度。加之我國的設(shè)計(jì)人員在這樣的高難度設(shè)計(jì)中存在一定不足，因此，導(dǎo)致不規(guī)則的高層建筑物表面出現(xiàn)不均衡、實(shí)際長度與設(shè)計(jì)不符等問題，進(jìn)而導(dǎo)致在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，建筑物的不規(guī)則結(jié)構(gòu)使其難于找到設(shè)計(jì)和施工的均衡點(diǎn)，而這些問題的存在對高層建筑物的整體安全性帶來了很大的安全隱患。

2.2 高層建筑工程受力體系對建筑物的整體設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響

在對高層建筑工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，由于高層建筑工程的負(fù)重結(jié)構(gòu)不同，會(huì)產(chǎn)生不一樣的受力體系。但是，在這樣的情況下，如果在對高層建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)充分地考慮其負(fù)重結(jié)構(gòu)以及受力體系，便會(huì)出現(xiàn)高層建筑物的受力體系建設(shè)和高層建筑物的抗震性功能出現(xiàn)矛盾的現(xiàn)象。當(dāng)高層建筑物的受力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)復(fù)雜化，會(huì)在一定程度上降低高層建筑物的抗震性能，進(jìn)而影響其整體穩(wěn)定性。

2.3 高層建筑工程準(zhǔn)備資料不充分導(dǎo)致抗震設(shè)計(jì)出現(xiàn)缺陷

高層建筑工程準(zhǔn)備資料不充分主要體現(xiàn)在對施工現(xiàn)場以及附近區(qū)域的地質(zhì)等資料掌握不夠，進(jìn)而導(dǎo)致抗震設(shè)計(jì)出現(xiàn)缺陷。在市場經(jīng)濟(jì)體制的要求下，部分建設(shè)等參建單位為了提高自身的經(jīng)濟(jì)利益，在縮短施工工期方面存在準(zhǔn)備不充分等問題。比如，在工程開工之前，并未安排相關(guān)人員對施工現(xiàn)場、附近區(qū)域的環(huán)境條件和地質(zhì)條件等情況進(jìn)行充分的調(diào)查和分析，最終因急于開工而為高層建筑工程的施工質(zhì)量埋下安全隱患。

3 高層建筑工程抗震的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1 對高層建筑的施工場地進(jìn)行合理處理

當(dāng)前，在對高層建筑工程進(jìn)行關(guān)于地震安全性能方面的評價(jià)時(shí)，會(huì)依照評價(jià)結(jié)果來制定高層建筑工程的抗震要求，進(jìn)而確定抗震設(shè)防的具體措施。如果高層建筑工程項(xiàng)目建設(shè)在比較軟弱的地基之上，地基的不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致高層建筑物在投入使用時(shí)出現(xiàn)傾斜甚至是倒塌的危險(xiǎn)。因此，在高層建筑工程施工之前，相關(guān)單位應(yīng)該做好選址工作，只有選用地基穩(wěn)定的施工場地，才能為建設(shè)出高質(zhì)量同時(shí)具有抗震功能的高層建筑工程創(chuàng)造前提條件。

3.2 選擇使用更為科學(xué)的建筑結(jié)構(gòu)形式

在高層建筑工程項(xiàng)目中，通常會(huì)采用混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)或者鋼混混合的結(jié)構(gòu)形式。在這樣的前提下，施工單位應(yīng)該注重結(jié)合不同建設(shè)地區(qū)和不同的抗震要求來選擇與之相適宜的結(jié)構(gòu)形式。近年來，建筑工程的高度也在逐漸增加，受地震等作用的負(fù)面影響，如果建筑物穩(wěn)定性不夠，則會(huì)出現(xiàn)水平位移等問題。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移度要求逐漸提高?；诳拐鸬慕嵌榷?，建筑結(jié)構(gòu)的體系選擇應(yīng)該考慮到結(jié)構(gòu)的側(cè)移度，只有選擇適當(dāng)?shù)膫?cè)移度，才能對高層建筑物的穩(wěn)定性進(jìn)行較好的控制。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)的不同，也會(huì)產(chǎn)生不同的受力。在這一因素的影響下，高層建筑結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的側(cè)移度也會(huì)出現(xiàn)差距較大的現(xiàn)象。因此，為保證高層建筑的結(jié)構(gòu)側(cè)移度能夠達(dá)到抗震的設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對各種建筑的結(jié)構(gòu)體系以及高度要求進(jìn)行詳細(xì)的了解，進(jìn)而保證建筑結(jié)構(gòu)的選擇更加科學(xué)和合理。

3.3 保證高層建筑工程的整體性設(shè)計(jì)質(zhì)量

基于抗震的角度出發(fā)，做好高層建筑工程的整體性設(shè)計(jì)工作十分重要。比如，高層建筑物的整體承載度、整體穩(wěn)定性和整體延伸性等。同時(shí)，在對高層建筑工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為提高高層建筑的整體安全性，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該增加對建筑物的薄弱部分重視度，提高高層建筑物的整體抗震性能。在地震發(fā)生的情況下，為保證高層建筑物不受到地震的破壞，就要求高層建筑物的構(gòu)件具有能夠承受很強(qiáng)沖擊力的性能，尤其是高層建筑物的薄弱部分，一旦出現(xiàn)問題，將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑物難以承受地震的侵襲。這就要求設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對建筑物的薄弱部分進(jìn)行仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析，采取有效的預(yù)防措施進(jìn)行加固，并對建筑物的承載力以及彈性受力處的均衡位置進(jìn)行相應(yīng)處置，進(jìn)而確保建筑物能夠承受地震的強(qiáng)力性

破壞。

3.4 對高層建筑進(jìn)行多層次抗震的設(shè)計(jì)

對于高層建筑物而言，良好的抗震體系需要多個(gè)延伸性能好的分體支持，因此，基于抗震的角度出發(fā)，對高層建筑進(jìn)行多層次抗震的設(shè)計(jì)十分可行。與此同時(shí)，還應(yīng)該保證高層建筑物的主要耗能構(gòu)件具有符合規(guī)范要求的延伸性以及剛?cè)嵝?，這樣便可以有效減緩地震產(chǎn)生的能量，同時(shí)，也可以提高高層建筑工程的整體性能。除此之外，對于高層建筑物內(nèi)部的構(gòu)件間的關(guān)系也應(yīng)該進(jìn)行足夠重視，對于高層建筑物的每一樓層而言，在其使用的耗能構(gòu)件出現(xiàn)屈服情況后，需要對其彈性進(jìn)行相應(yīng)檢測，進(jìn)而使其具有較長時(shí)間的抗倒塌和傾斜能力。endprint

3.5 提升高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作人員的專業(yè)水平

基于抗震的角度出發(fā)，提升高層建筑抗震設(shè)計(jì)工作人員的專業(yè)水平十分重要。但是，比較國外發(fā)達(dá)國家而言，我國在高層建筑工程的抗震設(shè)計(jì)水平仍然存在一定程度的不足之處，比如高層建筑物的設(shè)計(jì)方案不科學(xué)等。由于抗震設(shè)計(jì)工作中存在缺陷，不僅會(huì)增加高層建筑物的結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)也會(huì)致使施工材料增加，進(jìn)而造成資源的浪費(fèi)。為了有效提高高層建筑的抗震性能，一方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該堅(jiān)持以科學(xué)的抗震理論為指導(dǎo)，并把高層建筑物的剛度和承載力作為抗震設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)；另一方面，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該保證高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)盡量簡單，并保證建筑結(jié)構(gòu)的傳力途徑便捷，進(jìn)而確保高層建筑物的整體結(jié)構(gòu)與子結(jié)構(gòu)間實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)性，最終提高高層建筑物的抗震能力。除此之外，相關(guān)單位也應(yīng)該注重對設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)。比如，組織設(shè)計(jì)工作人員定期進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，增加設(shè)計(jì)工作人員的業(yè)務(wù)知識，并組織一些參觀、訪問等學(xué)習(xí)活動(dòng)，增加設(shè)計(jì)工作人員的知識貯備量，使設(shè)計(jì)工作人員及時(shí)了解設(shè)計(jì)行業(yè)的最新設(shè)計(jì)方法和規(guī)范，進(jìn)而使其更好地進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)工作。

4 結(jié)語

綜上所述，做好對高層建筑的抗震設(shè)計(jì)十分重要。近年來，我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展促使城市人口增加，對住房也產(chǎn)生了更大的需求。在這一情況下，如果不能保質(zhì)保量地對高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，將會(huì)給建筑物的日后投入使用埋下安全隱患，直接與人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)。同時(shí)，進(jìn)行高層建筑工程抗震設(shè)計(jì)的工作人員也應(yīng)該不斷提升自身的專業(yè)技術(shù)水平，總結(jié)抗震設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照高層建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)，以確保設(shè)計(jì)質(zhì)量合格，進(jìn)而保證高層建筑工程在投入后的安全使用性，使其高品質(zhì)地為人民服務(wù)。

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作者簡介：李斌（1979-），男，湖南岳陽人，中航長沙設(shè)計(jì)研究院有限公司工程師，研究方向：建筑工程管理。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint