我國高層建筑抗震設計問(wèn)題探討論文
摘要：隨著(zhù)我國城市的建設和發(fā)展，很多高樓大廈在城市中出現，而且建筑高度越來(lái)越高，甚至一些已經(jīng)超過(guò)了安全高度范圍。而且我國很多地方都是地震多發(fā)帶，近幾年的地震已經(jīng)給人類(lèi)帶來(lái)了嚴重的人身和財產(chǎn)安全的消極影響。本文中，通過(guò)對現階段我國高層建筑抗震設計中存在的問(wèn)題，從不同角度提出了我國高層建筑抗震設計優(yōu)化的可行性策略，具有一定實(shí)踐借鑒意義。
關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震設計；問(wèn)題；策略
1引言
隨著(zhù)社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市化進(jìn)程不斷加快，城市中隨處可見(jiàn)高樓林立，加之世界人口數量的激增，為了給人類(lèi)提供擁有更多的建筑空間，高層建筑規模越來(lái)越大，建筑層數也不斷提高。與此同時(shí)，隨著(zhù)建筑的復雜性和難度的增加，人們對于建筑安全的要求越來(lái)越高，特別是作為一個(gè)地震多發(fā)地區的國家，加之近幾年自然災害的頻發(fā)，我國居民對于高層建筑的防震效果更加重視，這就對我國高層建筑的抗震設計帶來(lái)了不小的挑戰。因此，筆者認為，十分有必要對我國高層建筑的抗震設計中存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，并尋求合理的解決途徑，以期能夠提高我國高層建筑抗震能力。
2高層建筑抗震設計中存在的問(wèn)題
2.1高度規范問(wèn)題
雖然我國有相關(guān)的法律法規和政策文件對建筑物的高度規范做出了明確的、具體的規定，而且為了保證高層建筑的安全性，針對不同級別的高層的混凝土的建筑結構技術(shù)也有不同級別的高層建筑設置規范，但從我國現階段各個(gè)建筑單位的實(shí)際執行情況來(lái)看，很多房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商為了追求經(jīng)濟利益，使得高層建筑的高度遠遠超過(guò)了科學(xué)合理的范圍，以至于在遭遇地震時(shí)，這些違規高層建筑會(huì )成為“眾矢之的”，不能有效抵抗地震威脅。
2.2抗震材料選用問(wèn)題
我國雖然也是地震多發(fā)國家，但是與國際上發(fā)達國家在高層建筑時(shí)結構材料的選擇還相差甚遠。地震多發(fā)地區的建筑應當較多的采用鋼架結構，以提高建筑的穩定性和安全性，但是我國很多地震區域的高層建筑仍然知識鋼筋混凝土的普通結構，這種結構的抗震性能遠不及鋼結構。另外，對于建筑高度高于150m的高層，應當有三層支撐框架做支撐。而且隨著(zhù)科技的進(jìn)步及鋼鐵產(chǎn)能的提高，新型鋼質(zhì)混凝土結構一般質(zhì)量較輕，且能夠在減少鋼架結構尺寸的基礎上，提高高層建筑的防震能力。
2.3抗震設計人才支撐問(wèn)題
現階段我國抗震設計領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人才還很匱乏，很多抗震設計大多是借鑒國外的成功經(jīng)驗，國內設計者的自主創(chuàng )新能力較低。雖然國內很多高校和職教院校都開(kāi)設了抗震設計專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程，但是由于我國缺乏實(shí)際施工實(shí)踐經(jīng)驗，理論知識與實(shí)踐能力的不扎實(shí)，課程結構的不全面等，使得我國建筑設計在抗震設計領(lǐng)域的人才十分匱乏，國內一些經(jīng)典的高層建筑還不得不依賴(lài)國外的設計師來(lái)進(jìn)行抗震設計和施工，抗震設計人才支撐不足。此外，我國抗震設計的抗震能力較差，抗震級別較低，還比不上發(fā)達國家的標準。我國的建筑架構設計安全系數還不高，因此，亟需相關(guān)部門(mén)對我國高層抗震設計做出更為符合我國國情和時(shí)代要求的標準，以提高我國高層建筑抗震設計的適宜性。
3我國高層建筑抗震設計優(yōu)化策略
3.1采用位移的結構抗震方法進(jìn)行設計
地震來(lái)臨時(shí)，高層建筑都會(huì )因為受到地震能量作用而發(fā)生變形，還有一些建筑在施工過(guò)程中也會(huì )出現變形，所以，不論是在建筑施工還是在后期防震設計和建設過(guò)程中都應當設置合理的彈性變形結構，比如位移變形結構設計，通過(guò)改變縱地基層的位移來(lái)減少地震產(chǎn)生的位移，另外還應當對界面結構的應變分布處進(jìn)行處理來(lái)加強變形部件之間的聯(lián)系，提高抗震效果。此外，還可以在建筑周?chē)⒁恍╈柟探Y構，減少地震直接對建筑物產(chǎn)生能量，減弱地震力。
3.2運用高延性結構來(lái)進(jìn)行消震和隔震
高延性結構能夠有效抵消地震力，并起到良好的隔震效果，因此，我國當前在建筑的防震設計及后期施工過(guò)程中，很多建設和施工單位都加強了結構的韌性、剛度，并對地震構造進(jìn)行了科學(xué)的設計，提高高層建筑的結構韌性和剛度，減少地震帶來(lái)的不利影響。地震過(guò)程是一種能量的釋放過(guò)程，因此，需要高延性結構設計和施工來(lái)產(chǎn)生良好的消震和隔震效果，有效減少地震對房屋建筑的傷害。反過(guò)來(lái)講，如果高層建筑的負載能力較差，高延性結構能夠更多的過(guò)濾掉地震的能量，有效保證房屋的原有結構，避免建筑變形，而適宜的韌性能夠大大降低房屋崩塌的發(fā)生率。因此，在對高層房屋建筑的設計和規劃時(shí)，一定要運用先進(jìn)的技術(shù)來(lái)提高房屋的抗震能力，比如阻尼器的設計原理就是通過(guò)吸收地震能量來(lái)減少對房屋建筑的沖擊，而且還能監測地震對建筑的破壞程度，效果顯著(zhù)。
3.3建立多層地震防線(xiàn)
通過(guò)建立多層地震防線(xiàn)的方式能夠提高高層建筑抗地震的性能，滿(mǎn)足高層業(yè)主對于房屋安全的要求。當高層建筑在遭遇地震等惡劣自然災害的影響時(shí)，如果只有一道地震防線(xiàn)，一旦遇到級別很高的地震，就難以阻擋地震的摧毀和破壞，因此，一定要設置出備用防線(xiàn)，在多層建筑中設置第二道、第三道防線(xiàn)，以防一道地震防線(xiàn)崩潰后造成建筑物的整體崩塌。高層建筑在進(jìn)行抗震設計時(shí)，可以采用多段強框架結構，最常見(jiàn)的比如抗震剪力墻設計，該設計因其抗震性能好，因此被廣泛的應用作為抗震墻的第一層防線(xiàn)，而且發(fā)揮著(zhù)最為重要的作用。所以，為了保證墻體的抗震能力足以防止地震的損害，有效減少地震造成的墻體裂痕或者倒塌，就應當科學(xué)建立防震結構，多層防線(xiàn)形成合力。而且在地震以后，每一層的剪力墻所承受的負載力應當是設計預期最大剪力墻的兩倍，或者要超過(guò)地震總剪力值的1/5.
4結束語(yǔ)
時(shí)代的發(fā)展讓高層建筑已經(jīng)成為我們司空見(jiàn)慣的建筑物，對其進(jìn)行優(yōu)化設計，提升其抗震能力也將會(huì )成為建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要趨勢。相關(guān)人員選用更加專(zhuān)業(yè)的材料，運用更加專(zhuān)業(yè)的技術(shù)手段提升建筑的抗震效果。同時(shí)，該行業(yè)人員也需要不斷提升研發(fā)能力，讓新型抗震材料進(jìn)入到高層建筑抗震設計中，讓高層建筑為人們的生活帶來(lái)跟尾舒適、安全的居住環(huán)境。
參考文獻：
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作者：韋衡 單位：廣西榮泰建筑設計有限責任公司
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