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篇(1)

關鍵詞:建筑抗震;設防烈度;土建造價;影響

地震災害是人們生存環境的重大天然災害隱患，且地震災害具有較大的破壞力，其災害發生會帶來巨大的損失。在絕大多數的地震災害發生過程中，建筑物的抵御能力是不可預估的。例如上世紀在我國發生的唐山大地震和本世紀初在四川發生的汶川地震，其地震的等級都高達8級，地震烈度高達11度，都對當地的建筑物造成了摧毀式的打擊，這兩次的地震烈度都超過了抗震設防烈度，對當地的人民財產造成了災難性的后果。因此，在提升建筑物的抗震等級同時，應不斷增加其造價成本，綜合考慮后達到一個最優的經濟效果。本文對建筑物的抗震設防烈度進行重點分析，并闡述其對土建造價的影響。

1建筑物抗震設防烈度與抗震等級

地震等級是衡量地震強度的一個重要指標，而地震的強度則是建筑物受到地震影響時破壞程度最大的一個表現。在一般情況下，地震的抗震設防烈度都是取決于地震的基本烈度，其計算方法是根據建筑物的高度、大小和烈別來判斷的，地震的抗震設防應具體以某種情況來確定。在正常情況下，某一個特定的地區在發生了地震的等級判斷時不能確定地震的抗震頂級。其抗震設防烈度也一般在8～6度。這樣就可以判斷出建筑物的抗震烈度是否需要提高，以提高抗震等級，才能確保有效的保護建筑物的抗震能力。在建筑物的抗震影響因素中，主要包括抗震設防烈度、地震分組和地震的設計。發生地震時，還受到加速度和建筑物結構類型、高度、抗震設防分類的影響等。

2建筑物的土建造價

建筑物的土建造價主要包括裝修造價、設備造價以及土建造價等。土建造價主要包括基礎、樓板、墻柱、梁等結構構件所耗費的工料機費用及施工過程措施費。建筑設備的造價主要由排水、電梯、安防、空調等多種設備配合組成，其裝修主要包含室內外的各種工程費用，以此來提升建筑物的抗震等級，從而體現建筑物土建造價成本。

3建筑抗震設防烈度對土建造價產生的影響

建筑抗震設防烈度的提升可以直接表現在會加大建筑構件的組成，提升內在計算能力就可以提高配筋率，加大了截面尺寸，最顯著的影響就是加大了鋼筋、混凝土的使用量，進而極大影響建筑物造價。例如，在一個10層高度的商業辦公樓內，將一塊框架結構主體高度在40m，首層高度3.6m，2～10層的高度在3.3m的樓層間上利用190mm厚度的圍護墻進行混凝土加固。設定為地震一組，基本風壓為W0=0.5kN/m2，地面的粗糙度為B類。通過地震環境下對不同的抗震設防烈度8～6度進行造價差異的比較。通過分析鋼筋和混凝土的用量對造價影響進行分析。在規范允許下，全部構件均采用最經濟尺寸。這里的土建造價是指包括人工費、施工機具使用費、材料費、企業管理費、利潤等在內的所有分部分項工程費。通過分析可以看出，從8～7度的抗震設防需要增加六根柱的截面尺寸，從7～8度則需要增加到13根的截面尺寸。同時能夠發現在各個配件上的配筋量也同時需要增加。在不進行設防烈度比較的前提下，假設抗震烈度增長為6度，那么在單方土的建設造價增加為2%。提高到7度時，增加率約為6%，到8度時，增加率約為11%。從6～7度約提高10.96%、從7～8度約提高8.65%。

4提高建筑抗震設防烈度的方法

第一，抗震烈度的設防是從6度增長到8度的，在此情況下可以通過對構件的橫截面尺寸以及配筋率的配比辦法來提升建筑物的抗震能力。在建筑物的抗震設防烈度大于8度時，就需要各種抗震設防烈度的提升。由此看來，可以通過對橫截面的尺寸、配筋率的改變來提升抗震性能。但是，這不僅降低了使用面積的有效性，而且增加了構件的縱向尺寸，更增加了地震的作用力，所以這不是最經濟有效的方式。第二，在科學技術水平不斷發展的今天，建筑物的抗震技術也在進行日新月異的變化。在大多數情況下，建筑物的抗震造價具有明顯的對比性，其效果好的抗震性能材料也具有絕對的傾斜支撐能力。建筑結構的橫縱向構建也是目前承載的壓力之一，對于一旦承載水平壓力就變彎的構件就需要考慮對橫截面的尺寸加大，進而增加了鋼筋和混凝土使用量，非常不經濟。通過傾斜支撐體系中構件的主要性能可以發現，目前的抗震材料還主要以拉壓式的構件為主，這種構件的水平拉壓能力非常具有抵抗能力，并且從相對應構件的尺寸上也滿足建筑物的配筋率的條件，這樣能夠大大降低土建的造價成本。第三，在建筑物的本身造價上，也受到建筑結構本身的影響。如果采用較好的減震和隔震材料，就會加大建筑抗震的安全保障，這種措施的加強無疑在造價上需要增加，也降低了建筑構件上的地震作用，從而降低了建筑結構尺寸和配筋量，對建筑造價的增加產生了影響。部分設計者不考慮建筑物的抗震性能、安全性，而只考慮奇特的建筑造型、奢侈的室內外裝修，反而降低了抗震、安全等方面的造價投入，這樣“輕結構、重外觀”的建筑物在地震時讓人們付出的代價非常慘痛。建筑物的立足之本是結構，必須提高建筑結構的穩定性、安全性，方能使人們的生命財產安全得到保障。在很多設計者和施工人員的觀點中，不同的建筑造型往往可能會花費較大的造價成本，為城市建筑增加一個亮點，但是在抗震結構和安全的角度考慮就放棄很多抗震材料，從而達到節約土建造價成本的目的，這類建筑物的建設實際上是華而不實，重在外觀的設計，而疏漏了內部質量和減震效果，一旦災害來臨，將帶來慘痛的后果和教訓。

5結語

近些年來，我國的經濟水平不斷提高也給建筑行業標準帶來了新的機遇和挑戰，尤其是在費用日益增加的室內裝潢上，需要各種儀器設備的投入，還需要請專業的設計人員進行設計。且在目前我國的建筑總造價整體上升的一個趨勢來看，單純的土建造價相對來說也是重外觀而輕質量。從人類長期發展的角度來考慮，人類的日常生活離不開建筑，目前抗震性強、高穩定、高安全性的建筑物已經越來越被人們所重視。不同地區地域的建筑所采取的抗震設防烈度不同。在建筑施工過程中，建筑物的抗震、安全性能取決于建筑的結構。不能僅僅重視建筑造型新穎、室內外高昂的裝修，提高結構的安全度，建筑物土建造價增幅并不大，相對于整個建筑物的造價，只占很小比例，特別對于那些昂貴的地價和豪華裝修的費用，所占比例就更小。而結構產生過大的變形或破壞，昂貴的裝修和設備管線等也將付之東流，甚至引起失火、漏電等次生災害，造成人身傷亡。所以，加強建筑結構抗震性、安全性的投資力度非常有必要。只有這樣才能確保結構的安全性、穩定性、抗震性，必須做到合理、科學、經濟地建筑建設投資。

參考文獻:

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［2］劉曉東.新版國家標準《中國地震動參數區劃圖》(GB18306—2015)的主要變化［J］．中國標準導報，2015，(09):72－74.

［3］高小旺，李荷，肖偉，等.工程抗震設防標準若干問題的探討［J］．土木工程學報，1997，(06):90－95.

［4］李凱文，鄒昀，禇騰峰.抗震設防烈度的提高對高層建筑工程量的影響分析［J］．四川建筑科學研究，2011，(03):36－37.

篇(2)

學校建筑具有自身的一些特點，由于它是用于教學研究所使用的建筑，因此，它必須要具備一些常規建筑所不具備的大跨度，高采光度等特點，也就是說，想要控制好學校建筑結構的穩定性，是一件相對較難的事情，近些年來，地震災害頻發，為了能夠保障學校師生的安全，提高學校建筑的抗震性與穩定性，是十分必要的。學校建筑的抗震性能提高了，人們才能在災害來臨時，從容應對。進而避免重大損失的出現。

2學校建筑抗震概念設計

雖然我國一直致力于抗震預測系統的研究中，但是，對于地震這種隨機性非常強的自然災害，我國的預測能力還是比較落后的，因此，我們面對地震災害，應該運用預防為主，防治結合的手段，學校建筑，是學生學習和教師工作的場所，通常情況下會聚集很多人，一旦地震發生，如果學校建筑的抗震性能不夠好，那么就會造成無法估量的嚴重后果。也就是說，提高學校建筑的抗震性能，是對學校師生生命財產的負責。也是構建和諧社會的要求。提高建筑抗震性，首先要從其設計開始，工作人員可以先從建筑的連續坍塌和整體穩定性入手，建立科學的強化穩定性體系。能夠保障在過多負荷作用于建筑結構的時候，其穩定性不被破壞。同時，要對建筑中的各個構件進行內力降低控制，并且由于學校建筑屬于大跨度的建筑，這樣的建筑不適合使磚混結構，但是，受到我國國情的制約，一些經濟不夠發達的地區，學校建筑的結構采用的依舊是磚混結構，這樣的情況下，建筑施工技術人員就要將橫向的承重墻厚度適當增加，還要增加混凝土構造柱，這樣做的目的，是為了提高建筑物的抗側斜能力。如果學校將走廊建造在外邊，那么其廊道寬度就要加寬，其外側還要加設更多的支撐結構，豎立窗子之間的墻體要加寬，層層設置環狀封閉圈梁.走廊寬度不足，樓梯間牢固性不夠，在地震時影響師生逃生，教訓十分深刻.應避免樓梯間設置在建筑物的端部，設計時樓梯間應參與整體計算，并有足夠的抗震構造措施，使樓梯間比建筑的其他部位有更強的整體牢固性，框架樓梯的填充墻體，應有可靠的拉結措施，避免地震時倒塌，阻塞疏散通道。

3學校建筑結構抗震設計要點分析

3.1防震縫的合理設計

在學校建筑結構的抗震性設計中，防震縫是必不可少的，它是提高建筑結構整體穩固性的重要保障。防震縫的設置要遵循科學合理的設置原則，即根據學校建筑結構、建筑類型和建筑需求等進行具體分析。首先設計人員需把房屋進行獨立開來，且在防震縫的兩側上部結構中也需將其完全分離，分離的目的是為了滿足既定設計要求，實現和沉降縫、伸縮縫等之間的良好協調。其次需要根據房屋進行全高設置，設置的寬度要和房屋高度保持一致，大多數情況下，如學校建筑結構高度在15m以下，可采用100mm寬，反之，則可在每增加一個梯度上，寬度增加20mm，以實現防震縫和房屋整體結構的有效統一。

3.2屋頂和墻體部分的設計

眾所周知，學校建筑結構的自身質量是否良好，會直接關系到它的抗震性能，兩者之間是正相關關系，因此在結構設計中就要正確處理兩者關系，并盡可能提高房屋質量，以此來帶動整體抗震性的增強。在具體設計中，可選用質量較輕的建筑材料，減少無用的附加物，同時對于房屋的屋頂設計，也要考慮到這方面內容，在確保其具有夠強的牢固性前提下，要盡可能地將其高度降低。

3.3立面和平面設計

（1）利于抗震建筑平面和立面布置的選擇；抗震建筑平面和立面外形的選擇要盡可能簡單，且各平面形狀應盡可能規則，因為外形規則的建筑面能夠明確各部分的受力，且建筑結構在地震影響下，可對出現的各類反映進行受力分析，同時結構較為簡單的平面，還會進一步降低設計難度，在進行結構架構時也更加容易。因此這類外型規則、結構簡單的建筑面，對地震的抵抗能力更強，相反，如果建筑面的外形復雜、結構多樣，會導致房屋建筑的應力集中，結構容易變形，使抗震性能受到影響。（2）建筑的各面剛度與質量的分布；如果建筑剛度分布不規則，各處質量力過于集中，會導致建筑在地面平動分量的影響下，出現變形振動現象，危及建筑質量安全。因此建筑在設計時，要將各平面的剛度和質量力的分布盡可能規則平均，而一旦出現變化，要保證變化平均。以建筑豎向收進為例，在發生地震時，由于收進部位上下雙方的不同性質，會導致雙方之間的橫隔層，也就是樓板出現應力變形，使凹角處的應力向豎直方向集中；又如隔震墻，在建筑物的底層往往會安裝防震墻，以增強抗震能力，但由于抗震墻間有一定的間隔，因此會導致建筑物豎向出現不均勻，而建筑結構間的填充層設置不連貫或錯層出現，會導致短柱的形成。另外在實際設計工作中，還要避免出現重心偏高、頭重腳輕，以及立面結構不一致等問題，這些問題對抗震性的影響是直接的，而且一旦出現，一般很難修復，且不利于學校建筑結構的整體抗震性的提高。

3.4施工場地的確定

施工場地的選擇是否合理，會在很大程度上影響到房屋建筑結構整體抗震性，甚至可以說是起著決定性的作用，并且建筑施工場地的不同，建筑物最后的抗震性也必然會有所差異，而且不同的場地環境，建筑物所受到的地震破壞力也是不一樣的。據此對于建設人員來說，需將學校建筑結構的施工場地重點對待，其最佳的位置應是在地勢起伏小且開闊地區，避開斷層交匯部位，以避免地震引起其它災害發生。除此之外，施工場地的不同也會對后期的地基設計產生一定影響，從這一方面來講，要想確保整個工程施工的順利進行，就必須要處理好地基問題，保證施工場地的地基具有足夠的荷載力，不會出現沉降問題。

4結束語

篇(3)

【關鍵詞】高層建筑；抗震結構；結構設計

建筑行業的快速發展，促使城市建設中逐漸涌現出更多高層混凝土建筑工程，并且在設計施工中有更多新型技術與建材被應用其中，對提高工程建設綜合效果具有重要意義。針對高層混凝土建筑工程的抗震結構設計，需要結合具體工程受力特點，來確定設計要點，并基于此從多角度進行分析，對結構設計進行優化，降低各項因素造成的影響，在整體上提高結構設計的效果。

一 高層混凝土建筑結構受力特點分析

隨著建筑工程高度的增加，其受到各方向作用力的影響也就越大，如豎向荷載、風荷載等對建筑結構穩定性有很大的影響。高層建筑工程的豎向荷載在不考慮豎向地震作用力時其為定值，而風荷載與水平地震作用均為不確定因素，并且會隨著時間、環境以及結構動力特性的變化而發生大幅度的變化。由于高層混凝土建筑結構受力比較復雜，想要通過對結構抗震性的設計優化來提高建筑抗震性能，必須要滿足受力要求，對結構進行綜合分析，明確設計要點，確保各方向受力的合理性，降低其他因素對結構抗震性造成的影響。確保建筑在受到微弱地震作用時，整個建筑結構能夠保持牢固穩定[1]。根據高層建筑工程建設實際要求，有針對性的進行規劃與設計，提高抗震結構設計效果，提高抗震結構整體穩定性。

二 高層混凝土建筑抗震結構設計要點

1.確定建筑結構剛度值

對高層混凝土建筑結構進行抗震設計時，必須要從實際出發，精確確定建筑結構的剛度值，了解建筑結構物理力學知識、建材性能以及現場地形地貌等因素特點，由此為基礎來確定整體結構的剛度，并以建筑結構連接設置為依據，通過適當的調整來提高建筑結構抗震效果，將地震作用對建筑的影響控制在允許值以內[2]。另外，針對建筑結構變形問題，可以通過對結構適當的調節，將變形控制在允許范圍內，并且要及時采取專業措施對其進行維護檢修，保證建筑結構可以正常服務。

2.改善結構延展性設計

高層混凝土建筑工程受多項荷載影響，為提高結構穩定性，降低地震作用影響，就需要在對建筑工程抗震結構進行設計時，做好對結構延展性的控制，將結構強度與剛度均控制在合理范圍內，最大程度上降低各因素影響，提高建筑結構抗震效果。

3.合理設計連接點受力

抗震結構設計時，必須要提高對建筑結構連接點受力效果的控制，即加強對建筑結構中連接點與構件受力分析，結合實際情況來選擇有效行為進行抗震設計。從高層建筑抗震結構設計實際情況分析，如果結構剛度比較柔和，在地震作用力影響下，建筑結構主體將會受到比較大的損壞，并且在余震作用下，建筑結構將持續受到破壞，情況嚴重的將出現坍塌問題[3]。因此，抗震結構設計時，必須要加強對各連接點受力的分析控制，提高結構剛度。

三 高層混凝土建筑抗震結構設計要點

1.地質勘察

與普通建筑工程相比，高層建筑建設對地震勘察工作有著更為嚴格的要求，通過詳細的勘察來確定施工現場地質地形特點，并基于此來選擇合適的結構形式與基礎設計方案，提高結構設計的合理性，降低地震作用影響。因此，必須要對擬建地進行全面地質勘察，做好地質資料的準備，提高基礎設計合理性，提高結構設計合理性。

2.平面布局

對于建筑結構平面布局的設計，需盡量保證平面與立面布局的規整以及對稱性，并且要控制好結構剛度的變化，在整體上提高將建筑結構抗震性能。現在很多建筑工程忽視了平面布局設計的重要性，導致平面布局不對稱，進而會影響到結構整體剛度與抗震性能。

3.防震縫

基于高層混凝土建筑工程結構受力特點，在對其進行抗震結構設計時，需要根據實際情況來設置防震縫。即建筑結構平面各尺寸均超過專業設計規范限制，并且沒有采取相應加強措施的處理；或者是建筑各部分剛度與荷載相差比較大，并且未采取處理措施，以及建筑結構中存在較大的錯層情況。當結構出現其中任何一種情況時，即需要設置防震縫，提高建筑結構穩定性與安全性。

四 高層混凝土建筑工程抗震結構設計優化措施

1.施工材料優化

高層混凝土建筑工程在受地震作用影響時，產生的破壞效果如何在很大程度上受施工材料決定，因此需要做好此方面優化。對建筑結構進行抗震設計，本質上是對結構延性進行優化，通過適當的調整，來保證結構穩定性可以抵抗地震作用力。為提高結構穩定性與強度，選擇鋼筋時，應用韌性較高的材料，如垂直方向鋼筋可以選擇用HRB500級或者HRB400級熱軋鋼筋；箍筋則可以選擇用型號HPB300、HRB335級熱軋鋼筋[4]。另外，在選擇其他結構材料時，應以提高抗震效果為前提，并確定抗震新性能與建筑成本平衡點，保證兩者之間的統一性，在最大程度上來提高結構抗震能力。

2.抗側力體形優化

結合建筑工程結構抗震性設計經驗來看，如果結構設計剛度比較適中時，在地震作用力影響下，建筑結構受損傷比較小，發生的變形情況比較輕，尤其是隔墻與圍護墻等結構部件受到的破壞非常小，建筑工程的抗震性能比較高。并且在強地震影響下，結構承受力更大，并不會出現坍塌問題。因此，在對建筑抗震結構進行設計時，可以改變結構屈服機制，保證結構在受到損害時，可以利用整體屈服機制來工作，而不是利用樓層屈服機制。另外，應該選擇用軸力比較小的水平桿件，最大程度產生彎曲耗能，保證構件可以產生比較強的耗能能力，以及較高的延性。

3.消能減震設計優化

對于高層混凝土建筑工程來說，一般情況下均對抗震設計有嚴格的要求，不但要具有基礎的抗震性能，同時還可以體現消能與隔振特點。因此，在工程建設開始階段，就需要做好對施工場地的選擇控制，盡量選擇密實度高的地基施工，降低地震作用對建筑結構造成的影響，并可以減少共振概率，減輕地震對結構造成的損壞。因為不同建筑結構其隔振系數不同，在進行設計時就需要從實際情況出發進行研究，選擇適宜的隔振支座，并對風力負荷進行綜合分析。另外，對于施工用結構材料的選擇，盡量選擇用延性與強度比較高的，降低地震作用對結構的影響。

4.加固設計優化

對于結構設計存在缺憾的部分，可以通過有效的加固設計來改善，或者是直接選用具有較高抗震能力的構件將其更換，或者適當增大原截面，或者是增加構件數量等措施來提高結構整體強度與承載力。很多高層建筑工程結構整體性連接不能滿足抗震規范需求，即應按照規范進行適當的調整，對地震作用力進行分散。

結束語

高層混凝土建筑工程受地震作用力影響比較大，對此方面問題進行優化，需要做好結構抗震設計的研究，從實際情況出發，確定設計要點，選擇合適的方法進行優化，提高工程結構抗震性能。

參考文獻：

[1]羅聯訓.淺論高層混凝土建筑抗震結構設計[J].中華民居（下旬刊），2014，06：25.

[2]李鷗.淺議高層混凝土建筑抗震結構設計[J].價值工程，2015，09：175-176.

篇(4)

【關鍵詞】高層建筑結構；抗震；設計

0 引言

隨著人們對于震害經驗的不斷積累以及抗震理論和實驗研究的不斷深入，人們對建筑物在地震作用下的反應有了更深層次的認識。建筑結構抗震理論的發展經歷了抗震靜力理論、反應譜理論、動力理論和減震控制理論四個階段。在目前的結構抗震設計中，多采用二級或三級設計思想，即以“小震不壞，中震可修，大震不倒”作為設防準則，建筑設計者用承載力來控制和調節建筑結構的抗震性能，只要滿足地震時承載力的要求便可確保建筑結構的安全。然而震害、試驗和理論分析都表明：變形能力不足和耗能能力不足是建筑結構在大震作用下倒塌的主要原因。如何完善已有抗震設計的理念，使結構在未來地震中的性能達到預計的目標是亟需解決的問題。

1 有關抗震設計的若干概念

為了保證結構的抗震安全，根據具體情況，結構單元之間應遵守牢固連接或有效分離的方法。高層建筑的結構單元宜采取加強連接的方法。盡可能設置多道抗震防線，強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，在首次破壞后在遭受余震，結構將會因損傷積累而導致倒塌。適當處理結構構件的強弱關系，使其在強震作用下形成多道防線，并考慮某一防線被突破后，引起內力重分布的影響，是提高結構抗震性能，避免大震倒塌的有效措施。合理布置抗側力構件，減少地震作用下的扭轉效應。結構剛度、承載力沿房屋高度宜均勻、連續分布、避免造成結構的軟弱或薄弱部位。

結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性及耗能等方面的性能。主要耗能構件應有較高的延性和適當的剛度，承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。合理控制結構的非彈性（塑性鉸區），掌握結構的屈服過程，實現合理的屈服機制。框架抗震設計應遵守“強柱、弱梁、結點更強”的原則，當構件屈服、剛度退化時，結點應能保持承載力和剛度不變。采取有效措施，防止鋼筋滑移、混凝土過早的剪切破壞和壓碎等脆性破壞。考慮上部結構嵌固于基礎結構或地下室結構之上時，基礎結構或地下室機構應保持彈性工作。高層建筑的地基主要受力范圍內存在較厚的軟弱黏性土層時，不宜采用天然地基。采用天然地基的高層建筑應考慮地震作用下地基變形對上部結構的影響。

為了充分發揮各構件的抗震能力，確保結構的整體性，在設計的過程中應遵循以下原則：（1）結構應具有連續性。結構的連續性是使結構在地震作用時能夠保持整體的重要手段之一；（2）保證構件間的可靠連接。提高建筑物的抗震性能，保證各個構件充分發揮承載力，關鍵的是加強構件間的連接，使之能滿足傳遞地震力時的強度要求和適應地震時大變形的延性要求；（3）增強房屋的豎向剛度。在設計時，應使結構沿縱、橫2個方向具有足夠的整體豎向剛度，并使房屋基礎具有較強的整體性，以抵抗地震時可能發生的地基不均勻沉降及地面裂隙穿過房屋時所造成的危害。

2 高層建筑抗震設計的方法

對高層建筑結構的抗震設計時，要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用，注重抗震結構的設重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來，從兩方面入手，進行建筑抗震的設計施工。

2.1 減少地震發生時能量的輸入

在具體的設計中，積極采用基于位移的結構抗震方法，對具體的方案進行定量分析，使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值；并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系，確定構件的變形值：根據建筑界面的應變分布以及大小，來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講，在堅固的場地上進行建筑施工，可以有效減少地震發生作用時能量的輸入，從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。

2.2 運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用

現在在我國，許多高層建筑進行抗震設計時，多采用延性結構，也就是適當的空著建筑結構的剛度，允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構件可以吸收較多的能量，經受住很大的結構變形。延性結構的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒”。進入20世紀以來，人們對建筑物抗振動能力的提高做出了巨大的努力，取得了顯著的成果，其中阻尼器的使用在高層建筑的抗震方面有很大的作用。通過對阻尼器的利用，進行減震和能量的吸收，可以巧妙的避免或減弱地震對高層建筑的破壞作用。

2.3 注重抗震結構的設計

高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150m以上的建筑，采用的3種主要結構體系（框―筒、筒中筒和框架―支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地亢建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土（柱）結構或鋼結構，以減小柱斷面尺并改善結構的抗震性能。我國傳統文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值，可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中，可以從傳統的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變，實現以柔克剛、剛柔相濟，有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子：迪拜帆船酒店，如同一張鼓滿了風的帆，共有56層、321m高，就是運用拱結構抗震減災的很好例子。

3 高層建筑結構抗震設計前景展望

今后若干年，中國仍將是世界上修建高層建筑最多的國家，這將會給高層建筑抗震設防帶來新的難題。21世紀，高層建筑結構抗震將有如下變化：（1）高層建筑的抗震結構體系將從以硬性為主向柔性為主的結構抗震轉變，通過“以柔克剛”方式，調整建筑結構構件的隔震、減震和消震來實現抗震目的。（2）建筑材料對結構抗震的影響越來越得到重視。建筑材料的各個抗震指標的提升可以提高高層建筑的抗震能九研制新的建筑材料可推動高層建筑結構抗震技術的發展。通過優化的抗震方法設計，來實現高層建筑的抗震要求。（3）計算機模擬抗震試驗得到廣泛應用。將制作好的模型或結構構件放在模擬地震振動臺上，臺面輸入某一確定性的地震記錄，能夠較好地反映該次確定性地震作用的效果。計算機模擬環境可以擬真抗震效果，幫助科學改進各因素，有效抗震。另外，高層建筑結構的抗震設計的計算方法也有了新的轉變：從線性分析向非線性分析轉變，從確定性分析向非確定性分析轉變，從振型分解反應分析向時程分析法轉變。

4 結束語

因為涉及到人類生命財產安全的重要問題，建筑物的抗震問題是目前建筑結構設計界討論比較多的話題之一。因此，我們在對建筑物進行結構設計的時候，必須把建筑物的抗震問題放到非常重要的位置，并采取適當的措施，盡量避免地震對建筑物的損壞，為保障人民的生命及財產作出應有貢獻。

【參考文獻】

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論文摘要:本文從抗震的角度探討建筑的體型，建筑平面布置和豎向布置、規范中設計限值的控制、屋頂建筑等設計問題。

建筑設計是否考慮抗震要求，從總體上起著直接的控制主導作用。結構設計很難對建筑設計有較大的修改，建筑設計定了，結構設計原則上只能是服從于建筑設計的要求。如果建筑師能在建筑方案、初步設計階段中較好地考慮抗震的要求，則結構工程師就可以對結構構件系統進行合理的布置，建筑結構的質量和剛度分布以及相應產生的地震作用和結構受力與變形比較均勻協調，使建筑結構的抗震性能和抗震承載力得到較大的改善和提高；如果建筑師提供的建筑設計沒有很好地考慮抗震要求，那就會給結構的抗震設計帶來較多困難，使結構的抗震布置和設計受到建筑布置的限制，甚至造成設計的不合理。有時為了提高結構構件的抗震承載力，不得不增大構件的截面或配筋用量，造成不必要的投資浪費。由此可見，建筑設計是否考慮抗震要求，對整個建筑起著很重要的作用。因此，我們在建筑抗震設計過程別要注重以下幾個問題。

一、建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。唐山地震就有不少這樣的震例。平面形狀簡單規則的建筑在地震中未出現較重的破壞，有的甚至保持完好無損。沿高度立體空間形狀上的復雜和不規則在地震時都會造成震害。特別是在建筑結構剛度發生突變的部位更易產生破壞。因此在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。

二、建筑平面布置設計問題

建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分［3］。有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發揮建筑設計在建筑抗震中的作用。

三、建筑豎向布置設計問題

建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。無論是單層或多層，還是高層建筑或超高建筑，這個問題是比較突出的。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變［3］。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。在1995年的日本阪神大地震中，有多棟鋼筋混凝土高層建筑發生了中間樓層的整體坐落倒塌破壞。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應。

四、建筑上應滿足的設計限值控制問題

根據大量震害的經驗總結，現行《建筑抗震設計規范》(GBJll-89)對房屋建筑在建筑設計中應考慮的一些抗震要求的限值控制提出了規定。這些規定，建筑設計應予遵守：一是房屋的建筑總高度和層數；二是對房屋抗震橫墻問題和局部墻體尺寸的限值控制。

五、屋頂建筑的抗震設計問題

在高層和超高層建筑設計中，屋頂建筑是一個重要的設計部分。從近幾年對一些高層建筑抗震設計審查結果來看，屋頂建筑存在的主要問題，一是過高，二是過重。這樣的屋頂建筑加大了變形，也加大了地震作用。對屋頂建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋頂建筑的重心與下部建筑的重心不在一條線上，且前者的抗側力墻與其下樓層的抗側力墻體上下不連續時，更會帶來地震的扭轉作用，對建筑物抗震更不利。為此，在屋頂建筑設計中，宜盡量降低其高度。采用高強輕質的建筑材料和剛度分布比較均勻、地震作用沿結構的傳遞比較通暢，使屋頂重心與其下部建筑物的重心盡可能一致；當屋頂建筑較高時，要使其具有較好的抗震定性，使屋頂建筑的地震作用及其變形較小，而且不發生扭轉地震作用。超級秘書網

六、結束語

總的來說，建筑設計是建筑杭震設計的一個重要方面，建筑設計與建筑

抗震設計有著密切關系。它對建筑抗震起著重要的基礎作用。一個優良的建筑抗震設計，必須是在建筑設計與結構設計相互配合協作共同考慮抗震的設計基礎上完成。為此，要充分重視建筑設計在建筑抗震設計中的重要性，在建筑抗震設計中更好地發揮建筑設計應有的作用。

參考文獻:

[1]《建筑抗震設計規范》(CBJll-89)，中國建筑工業出版社，2005。

[2]包世華、方鄂華，《高層建筑結構設計》，清華大學出版社，2003。

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【關鍵詞】高層建筑；抗震；結構設計

一、高層建筑抗震結構的分析

現代高層建筑結構形式主要是一個垂直于地面的豎向懸臂結構。其建筑的垂直載荷主要使建筑結構產生一個與地球引力相抗衡的軸心力；建筑的水平載荷使建筑結構產生彎矩。從建筑結構的受力特點進行分析可以看出：當建筑的垂直載荷方向保持不變時，隨著建筑高度的不斷增加僅僅會引起量的增加而已，而這時水平載荷的方向就可以來自四面八方；而當建筑為平均分布載荷時，建筑的高度就和彎矩呈現出二次方的變化。

再從建筑的側移特點來看：建筑豎直方向載荷引起的建筑位移是比較小的，而水平方向的載荷作為平均分布的載荷時，建筑的高度就和其側移呈現出四次方的變化。由此可以得出，在高層混凝土建筑結構中，水平方向的載荷對建筑結構的影響是要遠遠大于垂直方向載荷對建筑結構的影響的，所以在進行高層混凝土建筑建設時，水平載荷是在進行結構設計時需要重點控制的影響因素，所以除了在保證高層建筑結構抵抗水平載荷產生的彎矩、剪力以及壓、拉應力時，要具有較大的強度以外，還要保證高層建筑結構具有足夠的剛度，使得建筑隨著高度的不斷升高，所引起的側向變形能控制在結構規范允許的范圍之內。

二、高層建筑抗震設計結構設計的方法

對高層建筑結構的抗震設計時，要從減小地震作用力的輸入和增強地震抵抗力兩個方面進行考慮。下面將從五個方面進行分析：盡可能減小地震作用能量的輸入，運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用，注重抗震結構的設計，重視建筑材料的選擇，增多抗震防線的建設。將減小地震作用力和增強建筑的地震抵抗力二者結合起來，從兩方面入手，進行建筑抗震的設計施工。

（一）減少地震發生時能量的輸入

在具體的設計中，積極采用基于位移的結構抗震方法，對具體的方案進行定量分析，使結構的變形彈性滿足預期地震作用力下的變形需求。對建筑構件的承載力進行驗收的同時，還要控制建筑結構在地震作用下的層間位移限值；并且更具建筑構件的變形和建筑結構的位移之間的關系，確定構件的變形值；根據建筑界面的應變分布以及大小，來確定建筑構件的構造需求。對于高層建筑來講，在堅固的場地上進行建筑施工，可以有效減少地震發生作用時能量的輸入，從而減弱地震對高層建筑的破壞程度。

（二）運用高延性設計、推廣消震和隔震措施的運用

現在在我國，許多高層建筑進行抗震設計時，多采用延性結構，也就是適當的控制建筑結構的剛度，允許地震時結構的構件進入到具有很大延性的塑性狀態，從而消耗地震作用時的能量，使地震反應減小，減弱地震給高層建筑帶來的破壞和重大損失。如果某高層建筑的承載能力較小，但是具有較高的延性，那么在地震中它也不容易倒塌，因為延性構件可以吸收較多的能量，經受住很大的結構變形。延性結構的運用，在很多情況下是有效的，它可以消耗地震能量，減輕地震反應，使結構物“裂而不倒。

進入20 世紀以來，人們對建筑物抗振動能力的提高做出了巨大的努力，取得了顯著的成果，其中阻尼器的使用在高層建筑的抗震方面有很大的作用。通過對阻尼器的利用，進行減震和能量的吸收，可以巧妙的避免或減弱地震對高層建筑的破壞作用。

（三）注重抗震結構的設計

高層建筑抗震設計的結構應該得到人們的重視。我國150m 以上的建筑，采用的3 種主要結構體系（框.筒、筒中筒和框架- 支撐體系），都是其他國家高層建筑采用的主要體系。我國鋼材生產數量已較大，鋼結構的加工制造能力已有了很大提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土（柱）結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。

我國傳統文化中“以柔克剛”具有價高的思想價值，可以指導很多實際問題。在高層建筑結構的抗震設計中，可以從傳統的硬性為主的抗震模式向以柔性為主的抗震模式轉變，實現以柔克剛、剛柔相濟，有效地減弱地震作用過程中釋放的沖擊力。比如，在高層建筑的拱形結構中有這樣一個例子：迪拜帆船酒店，外觀如同一張鼓滿了風的帆，一共有56 層、321m高，就是運用拱結構抗震減災的很好的例子。

（四）重視建筑材料的選擇

在高層建筑的抗震方案設計中，建筑結構的材料選擇也非常重要。首先，我們可以對建筑材料的參數進行抗震性能的分析，從整體上對材料的參數變異性進行研究，而不能僅考慮建筑材料的承載力忽略其他因素。從抵抗地震的角度來講，就是要控制建筑結構的延性需求，這就要求我們從高層建筑建設施工的各方面，來選擇符合抗震需求而且經濟適用的建筑結構材料。

（五）增多抗震防線的建設

高層建筑結構防震可以設置多道抗震防線，增強對地震的抵抗力。高層建筑物設置多層的地震抵抗防線，第一道防線遭到破壞之后，有后備的第二道、第三道甚至更多的防線對地震的作用力進行阻擋，避免高層建筑物的倒塌。高層建筑結構進行抵抗地震設計時，可以采用具有多個肢節和壁式框架的“框架剪力墻”等防震結構。

框架剪力墻具有性能較好的多道防線抗震結構，其中的剪力墻是第一道抗震防線也的主要的抗側力構件。所以，剪力墻要足夠多，保證它的承受能力較高，不小于高層建筑底部地震傾覆力矩的一半。同時，為承受剪力墻開裂后重分配的地震作用，任一層框架部分按框架和墻協同工作分配的地震剪力，不應小于結構底部總地震剪力的20%和框架各層地震剪力最大值的1.5倍兩者的較小值。剪力墻結構中剪力墻可以通過合理設置連梁（包括非建筑功能需要的開洞組成多肢聯肢墻，使其具有優良的多道抗震防線性能。

三、高層建筑的抗震結構計算

目前國內外在進行高層建筑抗震結構的計算時，都開始廣泛的采用電腦軟件，特別是在面對一些比較復雜的建筑結構形式時，電腦軟件能對其提供巨大的幫助。在運用電腦軟件進行建筑抗震結構的計算時，要求建筑結構的工程師必須具有清晰的結構概念，能準確在計算機上建立出反映工程實際情況的模型，還要能對其計算結果是否具有準確性、合理性做出分析。

在利用計算機進行對高層建筑的抗震結構計算時，要求計算機軟件的技術條件應該符合相關的標準規范，并且在進行特殊結構處理計算時，還要闡明其內容方面相關的科學依據。在面對復雜結構下，多發地震災害的建筑內力和變形的分析時，至少要采用兩個不同的力學模型進行研究計算，對計算出來的結果進行準確的分析、確認無誤后，才能進行相關建筑工程的抗震結構設計。

四、結束語

高層建筑結構的抗震設計方法和技術是不斷變化和進步的，我們需要在具體的實踐中對高層建筑所處的地質和環境進行詳細的分析和研究，選用適合的抗震結構，注重建筑結構材料的選擇，減小地震的作用力，增強地震的抵抗力，從而達到高層建筑抗震的目的。

參考文獻：

[1] 王榮書，高層建筑結構概念設計探析[J] 黑龍江科技信息，2010.

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關鍵詞：超限高層；連體結構；抗震計算分析；抗震構造措施

中圖分類號：F765 文獻標識碼：A

引言：超限高層建筑工程是指超出國家現行規范、規程所規定的適用高度和適用結構類型的高層建筑工程，體型特別不規則的高層建筑工程，以及有關政府管理機構文件中規定應進行抗震專項審查的高層建筑工程。在超限高層建筑工程設計中，除應遵守現有技術標準的要求外，還有以下特殊要求：①超限程度控制和結構抗震概念設計；②結構抗震計算分析要求；③結構抗震構造措施要求；④地基基礎抗震設計要求；⑤必要時應包括結構抗震試驗要求。本文主要介紹該項目地上建筑的

抗震計算分析及采用的抗震構造措施。

1、工程概況

本工程地上高度117m（27層），總建筑面積11萬平米，包括地上東西兩個塔樓、二層裙房、地下兩層地下室。采用框架-剪力墻結構，東西兩個塔樓屋頂通過鋼桁架連接，計算中考慮鋼桁架樓面與兩座塔樓共同協調工作，以滿足抗震要求。連體結構采用53～60米跨的單層7米高的鋼桁架，鋼桁架上為二層鋼結構，桁架的一端伸入西塔一跨與剪力墻上升出的柱子剛性連接，另一端伸入東塔一跨與柱剛性連接。如圖1

圖1

超限抗震結構設計和分析

1）結構超限類別及程度

本結構東西兩座塔樓的結構體系都為框架－剪力墻結構，其樓面結構為鋼筋混凝土現澆梁板體系。在兩座塔樓的24層用鋼結構連接，其中24層和25層之間用鋼桁架連接東西兩座塔樓，構成一個復雜的高層連體結構。連體跨度50～60m，屬于大跨度結構。由于剪力墻偏置嚴重，位移比超過1.2，扭轉不規則。

3）超限抗震設計的計算及分析

本結構采用PKPM及ETABS進行整體計算。

結構振型周期如表1：

表1

最大位移角及扭轉位移比見表2：

表2

結構剛度比見圖2

圖2

X方向在連體層剛度突變，形成薄弱層

抗剪承載力的比如圖3

圖3

該結構由于連體結構的存在導致在連體結構層剛度突變，產生薄弱層。由于沒有主要的抗側力構件轉換，抗剪承載力的變化更多受到混凝土等級和豎向構件尺寸的影響，本層與上一層承載力的比值大于65％。

超限抗震設計的措施及對策

1）加強超限平面措施

通過連體與塔樓剛性連接，協同兩座塔樓共同運動；增加東塔軸線CF、CG的剪力墻的厚度至1000mm，且貫穿上下；在開洞較大的樓層，樓板按彈性板計算與配筋；

2）加強超限豎向措施

在剛度變化的連體層，豎向構件的混凝土等級由C60降至C45；連體層層高為7米，遠超出連體下層4.05米的層高；在滿足強度及舒適度要求的前提下，減少連體桁架構件尺寸，尤其是斜腹桿尺寸以降低其對層間抗剪能力的貢獻；減少柱在連體層以上尺寸，平均縮小100~200mm邊長；在連體結構上部層加大框架梁及連梁的尺寸；在西塔部分與桁架相連的剪力墻開洞；提高連體下層剪力墻水平分布鋼筋配筋率至1.0%，提高連體下層柱體積配箍率至1.2%。突出屋面的小塔樓，放大地震力至原有地震力的3倍。以上措施目的是削弱樓層剛度的突變和抗剪承載力的突變。

3）加強超限連體措施

現澆混凝土樓板通過剪力栓釘與樓面的鋼梁協同作用；樓板按彈性板計算結果加大厚度至180，并增加局部受拉區配筋率至全截面3%；預留樓板后澆帶以部分抵消重力荷載的應力影響；桁架預設起拱，平衡恒載的撓度；樓面加設水平支撐；連體伸入東、西塔樓一跨與塔樓豎向構件剛性連接；在滿足強度和舒適性要求的前提下，優化桿件尺寸，弱化剛度，以減少地震的沖擊荷載；連體與塔樓相連的豎向桿件內埋設的型鋼向上下各延伸一層。

4）加強超限多塔措施

通過上述對連體結構采取的措施，保證連體結構的可靠性，使兩個塔樓始終保持協調工作；解決了由于單個塔樓的剪力墻偏置導致的扭轉不規則。