探究抗震设计的优化方案和有效对策

建筑结构抗震设计论文精心编辑10篇之第三篇：探究抗震设计的优化方案和有效对策

　　摘要：当前高层建筑在满足人们办公、居住和娱乐等需求的同时，一些安全问题也层出不穷，其中抗震问题是最重要的一项内容。为了确保结构的安全性和耐久性，在结构设计中要采取合理的措施来增强结构的抗震性能，如强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、多道防线、优化结构的刚度和延性、性能化设计等，以实现对高层建筑结构的抗震性能的优化。对此，本文也在了解当前高层建筑抗震情况的基础上，深入探究抗震设计的优化方案和有效对策，以期能够提高高层建筑结构的稳定性能，确保居住、办公等环境的安全。

　　关键词：高层； 建筑结构； 抗震设计；

　　1抗震设计的目标

　　抗震设计的目标要从"小震不坏，中震可修、大震不倒"入手，此目标源于89规范提出的并在2001规范进行延续性抗震设防中，对三个水准目标的设定。其中《规范》所采用的小震烈度（又称众值烈度）是在50年设计基准期内，超越概率为63.3%的地震烈度，即指超过该烈度的地震出现的可能性在全部地震中所占的比例为63.3%,它比基本烈度约低1.55度；而中震烈度即为基本烈度（或设防烈度），是在50年设计基准期内，超越概率为10%~13%的地震烈度；大震指的是发生概率极小的罕遇地震，相应的大震烈度是在50年设基准期内，超越概率为2%~3%的地震烈度，为小概率事件。它比基本烈度大1度左右。

　　2高层建筑结构抗震设计有效措施

　　2.1合理的结构体系

　　结合建筑方案、使用功能、建筑高度、抗震设防烈度、抗震设防类别、场地条件等，综合考虑施工、可行性、以及经济性等选择合理的结构体系。

　　2.2结构刚度的合理布置

　　对于钢框架核心筒结构，变形控制主要要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准，但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不仅增大了钢结构的负担，且效果不大，有时不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值；此外，在结构体系或柱距变化时，需要设置结构转换层和加强层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，常常会使与加强层或转换层相邻的柱构件剪力突然加大，加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处很难实现强柱弱梁。因此在需要设置加强层及转换层时，要慎重选择其结构形式，尽量减小其本身刚度，减小其不利影响。

　　2.3多道抗震防线的设计

　　高层建筑结构的抗震体系设计，要综合考虑结构布局，在基础结构完善当中，要注重建筑规则性和对称性，以降低扭转失衡情况的出现。其中核心筒等竖向结构设计是必要的，能够将高层建筑的整体结构均衡，局部受损时抗震性能可以进行填补和稳定。其次，高层建筑抗震结构设计中一般采用多道抗震防线，从结构上来讲，抗震防线能够起到内外均衡的作用，多道抗线遭遇地震时，能够起到多道防线对建筑逐步保护的作用。而从结构受力方面来讲，多道抗震防线能够确保在地震作用下，第一道防线先发生破坏，从而消耗一部分地震能量，以减少地震作用对整个建筑的影响，实现中震可修，大震不倒的目标。

　　2.4薄弱层部位的加强

　　高层建筑的薄弱层，也是抗震设计中的重点内容，因为发生地震时薄弱层的受损程度最大，其中建筑材料和刚度，以及结构变形等，都会对抗震设计造成一定影响，从而出现抗震的薄弱环节。而针对此方面的设计，需要从整体结构进行综合考虑，避免其中出现平面不规则和竖向刚度突变等问题。

　　2.5高层建筑非结构构件的抗震设计

　　高层建筑的抗震设计与施工中，不仅需要建筑整体性能及材料的综合性评估，同时还需要构件的支持，其中每个构件的强度，以及刚性都要符合相关标准和要求，这样才能降低抗震薄弱环节所遭遇的损害，同时各构件的连接，能够优化抗震结构，减少薄弱环节，从根本上提高高层建筑的抗震水平。

　　其次，在高层建筑抗震结构设计中，也要加强非结构构件的设计。但是在设计非结构构件时，需要注意的点有很多，比如非结构构件与结构构件的区分性不强，所以需要按照结构构件来看待，在设计中也要赋予其相应的标准性。另外，非结构部件所处高层建筑中的位置比较特殊（楼层之间和防震缝两侧），所以其抗震设计也要多方面考虑，以此确保地震时根据不同结构位移所产生的支撑结构及支撑点变化，从而形成有效的抗震作用。

　　3高层建筑结构构件的抗震设计

　　高层建筑结构抗震设计当中，需要注意地震作用下的一些影响因素与阻碍，其中位移是非常重要的一点，需要随时面对界面应变，来匹配框架支撑结构框架水平。在框架中若能保证强柱弱梁设计，且梁具有良好延性，则柱子进入屈服的可能就大大减少，此时可放松轴压比限值。确定是不是短柱的参数是柱的剪跨比，只有剪跨比≤2的柱才是短柱。另外，还可以运用其他方法对抗震结构进行精准设计，如设计多段墙框架、利用高延展性结构等方法，来进行消震或隔离，确保建筑结构的稳固性。其中高延展性结构的设计能够将其运用在承受地震时，更好地使用阻尼器转接并吸收地震能量，从而提高建筑的稳固性。其次，还要在抗震结构设计中遵循强柱弱梁的原则，将框架在地震中所承受的力进行分布，这样就会降低高层建筑倒塌的几率。其中建筑结构不同构件和非构件，其内力设计值，以及抗震作用都要进行规范设定，以确保辅助框架结构的稳固性和抗震性。同时针对强柱弱梁原则，也可以采用框架中心调节法，偏离支撑结构构件，但是其中需要注意的点在弯矩上，此方法的运用要注重偏离所产生的后果，即附加弯矩。

　　4结论

　　综上所述，地震对高层建筑的影响较大，科学性、规范性的抗震设计，能够确保居住公民的生命和财产安全，也能够降低危险事故的发生率。所以，在高层建筑实际设计当中，应当提高对抗震设计的重要性，设计人员要掌握基本原则和要求，根据工程实际情况，优化设计方案及流程，从根本上提高抗震设计的有效性，确保高层建筑的质量安全。

　　参考文献
　　[1]李子懿，肖从真，李建辉，李爱群，陆宜倩。复杂高层建筑结构抗震设计方法研究现状与展望[J].建筑科学，2019（09）：120-125.
　　[2]程国源，袁彬，程维宇，程子远。高层建筑抗震设计现状及解决策略[J].建材与装饰，2019（25）：112-113.