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關鍵詞：高層建筑；結構；抗震；設計
中圖分類號：TU208文獻標識碼： A
近幾年來，隨著中國經濟的快速高效發展，高層建筑不斷地涌現，地震災害對這類建筑的威脅越來越嚴重，對高層建筑的抗震分析也越來越成為目前國內外的科研熱點問題。因此，設計人員不僅在思想上要重視抗震設防，而且要熟悉有關的規范規定，并且在項目設計中認真執行和貫徹。
一 建筑結構抗震能力的主要影響因素
（一）建筑結構所用的材料及施工質量
地震對結構作用的大小幾乎與結構的質量成正比,一般說在相同條件下,質量大,地震作用就大,震害程度就大,質量小,地震作用就小,震害就小所以,在建筑物的樓板、墻體、框架、隔斷、圍護墻以及屋面構件中,廣泛采用多孔磚、硅酸鹽砌塊、陶粒混凝土、加氣混凝土板、空心塑料板材、瓦楞鐵等輕質材料,將能顯著改善建筑物的抗震性能施工質量的影響是深遠的, 在整個施工過程中,任何一個環節出現問題,都可能影響建筑結構本身的抗震能力。
（二）抗震設防標準
抗震不僅是取決于建筑的抗震設防標準，還要嚴格的遵循建筑抗震設計規范。國家根據地震發生的可能性和震害的嚴重性確定各地區基本設防烈度，這是各地區抗震設計的基本參數，主要代表地面加速度的大小。對具體房屋中，需要結合建筑使用功能的重要性確定建筑的抗震設防標準，即確定設計烈度和抗震等級。對一般建筑，設計烈度就是本地區設防烈度。設計烈度愈高，抗震能力愈強，但建筑造價也愈高。
（三）建筑場地
地震造成建筑物的破壞,情況是各種各樣的,由于地震時的地面強烈運動,使建筑物在振動過程中,因喪失整體性或強度不足或變形過大而破壞；由于水壩倒塌、海嘯、火災、爆炸等次生災害所造成；由于斷層錯動、山崖崩塌、河岸滑坡地層陷落等地面嚴重變形直接造成前兩種可以通過工程措施加以防治,而后一種情況,單靠工程措施很難達到預防目的,或者代價昂貴。因此,應進行詳細勘察,搞清地形地質情況,挑選對建筑抗震有利的施工場地。盡可能避開對建筑抗震不利的地段, 任何情況下均不得在抗震危險地段上建造可能引起人員傷亡或較大經濟損失的建筑物。
（四）合理的抗震設計
抗震設計就是要選擇合適的結構形式，確定合理的抗震措施，保證結構的抗震性能，確保建筑物滿足“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震目標。高層住宅主要采用現澆剪力墻結構、框架一核心筒或框架一剪力墻結構，具有較好的強度和變形能力，抗震性能相對較好。無論板式住宅還是點式住宅，只要設計合理，都可滿足抗震要求。多層住宅大部分采用磚混結構，目前多采用現澆樓板，并采取設構造柱和圈粱等抗震措施，或者采用框架結構，大大增強了抗震能力。
二 建筑結構抗震設計常見的問題分析
（一）缺乏巖土工程勘察資料或資料不全
有的在擴初設計階段還缺建筑場地巖土工程的勘察資料，有的在擴初設計會審之后就直接進入了施工圖設計，有的在規劃設計或方案設計會審后就直接進入了施工圖設計。無巖土工程勘察資料，設計缺少了必要的依據。
（二）抗震設防標準掌握不當
有一些項目擅自提高了設防標準，按照稚棗筑抗震設防分類標準(GB 50223-95)》劃分應屬六度設防的，但設計中提高了一度按七度設防，提高了建筑抗震設防標準，將會增加工程投資；有的項目嚴格應按七度采取抗震措施的，但設計中又按六度設防，減低了抗震設防標準，不利抗震。
（三）抗震構造柱布置不當
如外墻轉角處，大廳四角未設構造柱或構造柱不成對設置；以構造柱代替磚墻承重；山墻與縱墻交接處不設抗震構造柱；過多設置抗震構造柱等。
（四）平面布局的剛度不均
抗震設計要求建筑的平、立面布置宜規正、對稱，建筑的質量分布和剛度變化宜均勻，否則應考慮其不利影響。但有的平面設計存在嚴重的不對稱，造成了縱向剛度不均，而底層作為汽車庫的住宅，―側為進出車需要，取消全部外縱墻，另―側不需進出車輛，因而墻直接落地，造成橫向剛度不均，對抗震極為不利。
（五）結構其他問題
有的底層無橫向落地抗震墻，全部為框支或落地墻間距超長；有的僅北側縱墻落地，南側全為柱子，造成南北剛度不均；有的底層作汽車庫，設計時橫墻都落地，但縱墻不落地，變成了縱向框支；還有的底框和內框砌體住宅采用大空間靈活隔斷設計，其中幾乎很少有縱墻。不少地方都采用鋼筋混凝土內柱來承重以代替磚墻承重，實際上將磚混結構演變為內框架結構，這比底框磚房還不利，因內框磚房的層數、總高度控制比底框磚房更嚴，因此存在著嚴重抗震隱患。更為嚴重的是這種情況并未引起目前大多數結構工程師的重視。
三 我國建筑結構抗震能力的提高措施
（一） 對舊有建筑進行加固行動
很多舊房屋現在已經開始出現基礎沉降、墻體裂縫、傾斜、面層剝落等現象或隱患，其中部分建筑已影響使用，甚至出現危房鑒于拆舊建新投資費用較大，為了確保人民生命財產的安全，充分利用原有舊房，對不符合抗震要求的進行加固，對部分部位及構件進行修繕，以滿足抗震設防目標，是十分必要的通常的方法是將結構隔震。消能減震技術應用到建筑物的抗震加固中，這種方法在某些方面具有獨特的優點，它擺脫了常規加固中以構件承載力為主的加固模式，尋求通過減小建筑物上地震作用的途徑，從而使結構及構件滿足承載力要求，從而達到加固目的。我國人口眾多，地震災害頻繁，因此多途徑研究探索既有建筑物的抗震改造加固方法，以滿足不同的改造加固要求，對工程結構抗震具有積極的意義。
（二）材料的選用和結構體系問題的解決
在高層建筑中，還應注意結構體系及材料的優選，現在我國鋼材產量已居世界前列，建筑鋼材的類型及品種也在逐漸增多，鋼結構的加工制造能力也已有了很大的提高，因此在有條件的地方，建議盡可能采用型鋼混凝土結構(SRC)鋼管混凝土結構(CFS)或鋼結構(S 或SS)，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能在超過一定高度后，由于鋼結構質量較輕而且較柔，為減小風振而需要采用混凝土材料時，鋼骨(鋼管)混凝土，通常作為首選工程經驗表明:利用鋼管混凝土承重，柱自重可減輕 65%左右，由于柱截面減小而相應增加了使用面積，鋼材消耗指標與鋼筋混凝土結構相近，而工程造價和鋼筋混凝土結構相比可降低 15%左右，工程施工工期能縮短約 1/2 此外鋼管混凝土結構顯示出良好的延性和韌性。因此，在高層建筑結構中，在采用與否鋼骨混凝土構件時，建議考慮使用。
（三）研究開發更為合理的結構形式
隨著科技的高速發展，自重輕、跨度大、功能多樣、施工周期短成為現代建筑結構的發展方向。因而，研制出輕質高強的新型建筑材料，研究開發合理的結構形式成為各種新型結構體系應運而生的前提和基礎譬如開合屋蓋結構，這種結構是一種在很短時間內部分或全部屋蓋結構可以移動或開合的結構形式，它使建筑物在屋頂開啟和關閉兩個狀態下使用。開合屋蓋是將一個完整的屋蓋結構劃分成幾個可動和固定單元，使可動單元能夠按照一定軌跡移動達到屋蓋開合運轉的目的。根據開合機理，屋蓋體系的開合移動方式可分為:水平移動和水平旋轉移動方式；空間移動方式；繞樞軸轉動方式；折疊移動方式和組合移動方式等。
四 結束語
結構抗震設計的重要技術對建筑安全起到非常重要的作用。因此，要從我國高層建筑抗震設計現狀及國際高層抗震設計發展的趨勢出發，不僅要重視抗震設防，而且要熟悉有關的規范規定，并且在項目結構設計中認真執行和貫徹。努力探求新型的結構與材料，也成為地震區高層建筑發展的新方向。
參考文獻：
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[2]戴瑞同.鋼筋混凝土和砌體結構的抗震設計[M].中國建筑工業出版社，1 999．
關鍵詞 ：高層建筑抗震設計結構設計方法
我國是一個地震災害比較頻繁的國家，對于高層建筑來說，一旦遭遇地震，往往會遭受巨大的損失。因此在進行高層建筑結構抗震設計的過程當中應該充分考慮當地的地質情況，有針對性的進行相應的設計，盡可能的降低地震造成的損壞。
一、建筑抗震的理論分析
1、建筑結構抗震規范建筑結構抗震規范實際上是各國建筑抗震經驗帶有權威性的總結，是指導建筑抗震設計（包括結構動力計算，結構抗震措施以及地基抗震分析等主要內容）的法定性文件它既反映了各個國家經濟與建設的時代水平，又反映了各個國家的具體抗震實踐經驗。它雖然受抗震有關科學理論的引導，向技術經濟合理性的方向發展，但它更要有堅定的工程實踐基礎，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半點冒險和不實。正是基于這種認識，現代規范中的條文有的被列為強制性條文，有的條文中用了“嚴禁，不得，不許，不宜”等體現不同程度限制性和“必須，應該，宜于，可以”等體現不同程度靈活性的用詞。
2、抗震設計的理論擬靜力理論。擬靜力理論是20 世紀10～40 年展起來的一種理論，它在估計地震對結構的作用時，僅假定結構為剛性，地震力水平作用在結構或構件的質量中心上。地震力的大小當于結構的重量乘以一個比例常數（地震系數）。反應譜理論。反應譜理論是在20世紀40～60 年展起來的，它以強地震動加速度觀測記錄的增多和對地震地面運動特性的進一步了解，以及結構動力反應特性的研究為基礎，是加理工學院的一些研究學者對地震動加速度記錄的特性進行分析后取得的一個重要成果。動力理論。動力理論是20 世紀70-80 年廣為應用的地震動力理論。它的發展除了基于60 年代以來電子計算機技術和試驗技術的發展外，人們對各類結構在地震作用下的線性與非線性反應過程有了較多的了解，同時隨著強震觀測臺站的不斷增多，各種受損結構的地震反應記錄也不斷增多。進一步動力理論也稱地震時程分析理論，它把地震作為一個時間過程，選擇有代表性的地震動加速度時程作為地震動輸入，建筑物簡化為多自由度體系，計算得到每一時刻建筑物的地震反應，從而完成抗震設計工作。
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。
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、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。
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。
4、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。
5、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。
總之，在建筑結構抗震設計方法的研究與進展，尤其是各國歷次大地震對人類造成的嚴重災害的經驗教訓，使世界各國地震工程學者及抗震設計人員逐步取得了較為一致的認識，經濟與安全的關系，是建筑結構抗震設計的重要技術政策。
參考文獻：
[1]楊磊. 論高層建筑結構抗震的優化設計[J]. 建筑設計管理， 2010，（03） .
關鍵詞：城中村建筑；抗震；防火問題
正文：
地震可以說是“群災之首”，在眾多災害中造成的損失也是最大的，地震可以在短時間內造成大范圍的破壞，給人們的生命安全和社會的發展帶來了一定的影響。地震災害的發生會造成城市人口的減少，給社會經濟帶來巨大的損失，嚴重破壞生態環境，21世紀現代化城市建設發展的重大威脅。我國處在世界上最活躍的兩大地震帶上，即環太平洋火山地震帶和亞歐地震帶，這就導致我國成為受地震災害影響嚴重的國家之一。
1城中村建筑抗震
1.1非結構構件的要求
工程非結構構件的抗震設計是需要有相關人員進行的。依附在樓體、屋面結構上的非結構構建應該與建筑工程主體構件進行有效的連接，避免這些非結構構件在地震時出現坍塌砸傷居民或者砸壞重要的設施。建筑工程圍護墻和隔墻在建設的過程中應該加強對抗震結構不利影響的考慮，有效的避免因為出現不合理的設置而導致接觸工程主體結構出現破壞。在進行幕墻、裝飾貼面建設的時候應該保證其與主體結構有著可靠的連接，防止地震發生的過程中幕墻、裝飾貼面出現脫落砸傷居民的情況，在建筑工程附屬機械電器設備井下安裝的過程中應該保證制作和連接的可靠性，應該符合抗震的具體要求，并且不應該破壞相應的部件。
1.2設置合理的高層混凝土建筑結構參數
在城中村建設的過程中通過模擬地震發生時高層建筑混凝土的各種受力情況，設置合理的建筑結構的參數，計算和分析建筑工程各個結構的受力情況，比如計算主梁的變形程度、墻體的承重能力等。在高層建筑混凝土結構抗震進行規劃和設計時，應該加強對建筑工程施工的質量進行檢測，明確建筑施工技術的水平、施工中所使用材料的質量、施工場地的情況、建筑工程建設位置的實際情況，掌握建筑工程抗震設計的要點，對建筑工程施工基本框架的抗震性能進行優化設計，在對施工圖紙進行設計的過程中，應該將關鍵位置的信息表明在施工圖紙上，逐步優化建筑工程抗震設計。建立準確完善的抗震設計數據庫，這樣在對建筑進行設計的過程中，可以從數據庫中查詢相關的數據與工程案例，對建筑工程的受力情況進行準確的分析，并根據獲得的數據設計出建筑工程受力的模型，使用主拉應力與建模理論，科學的對建筑工程的受力情況進行分析，合理的設計建筑物的抗震性能。
1.3建筑的平面布局設計
在建筑工程設計的過程中，建筑物的平面布局是一項非常重要的工作，如果一個建筑工程具有良好的平面布局，那么該建筑工程的使用性能也會很好，而且建筑工程平面的合理布局，對建筑工程的抗震性能有著一定的影響。經過對建筑工程抗震設計在設計過程中的重要作用分析，首先需要做到的是保證建筑工程剛性的程度和建筑工程施工的質量，在進行平面布置的過程中應該保證兩者之間的相互對稱性，避免建筑結構因為受力的不同而出現變形的情況。建筑工程的抗震受力墻一定要與抗震結構進行相互的協調，應該將剛度較大的建筑空間樓板和具有高強度的電梯工程的施工方到建筑工程的中心位置，防止建筑工程結構出現扭轉的效應。在進行平面布局的過程中不能忽視建筑工程抗側移結構的布置，有啥的保證建筑工程的使用性能和建筑工程的抗震性能不會受到其影響，通過良好的發揮出建筑工程抗震設計的優點。
2城中村建筑防火
2.1對城中村建筑用途進行嚴格限制
“城中村”在建設的過程中，會涉及到很多方面，在對“城中村”建筑進行防火設計的過程中，應該嚴格遵循“預防為主，消防結合”的原則，制定建筑工程的防火方針。在“城中村”建設的過程中，部分施工單位與工作人員為了能夠有效地提升自己的獲得的經濟效益，在建筑工程施工的過程中，經常不按照相關規定，在具有易燃、易爆的甲級工廠或者是乙類的工廠附近建設房屋或者是住宅，這些廠房很容易出現火災的情況，并且一旦出現火災，其影響范圍就變大。在相關的規定中，在存在較大火災隱患的廠區附近是不允許建設新型的住宅。為了保證居民的生命安全，在進行“城中村”建筑施工的工程中，應該選擇具有相關安全距離的地方進行施工，有效的防止火災發生后出現大規模的影響，。所以在工程進行建設過程中場地的選擇是非常重要的，對保證人民生命安全，減少火災的影響有著非常重要的意義。
2.2設置消防站
為了有效地降低火災對建筑工程的影響，保證居民的生命財產安全，在“城中村”建設的過程中，因為消防設置不完善、人口與建筑物過度集中，消防部門在接到火災報警電話之后的5分鐘之內必須達到火災發生的地點，進行滅火作業，這對于消防部門來說是非常重要的。通常情況下，在城市建設的過程中，需要根據火災發生的危險性，每4000-7000㎡的范圍內，都需要劃分消防站，并對其進行有效地管理，但是，在“城中村”建設的過程中，建筑物的耐火等級只是三、四級，為此，在進行建設的過程中，就必須根據建設區域的實際情況對消防站進行有效地劃分，同時消防站應該設置在交通便利的地區，這樣便于發生火災的時候能夠及時的出警。但是考慮到消防報警給周圍群眾帶來的心理影響，消防站應該建立在距離學校、幼兒園、醫院等公共設施二十米距離的地方。總之，近些年隨著城市化進程的不斷加快，人們對建筑工程的質量要求更高，建筑工程的防火、抗震的設計是一項非常重要的內容，通過對建筑工程施工各項因素的分析，合理的優化建筑工程防火、抗震的設計，提升建筑工程的質量，能夠有效地保證人們居住環境的安全性。
參考文獻：
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1高層建筑抗震設計的相關概念
高層建筑的抗震設計還需要結合當地的地形以及氣候環境條件，針對一些地震高發地帶，設計需要采用強度較高的施工材料，要做好建筑結構的優化工作，保證建筑滿足抗震設防的要求。高層建筑有著良好的發展趨勢，在設計與施工時，一定要保證建筑使用的安全性，并且要使建筑在地震力的作用下，不會出現結構嚴重變形的問題。高層建筑抗震設計是一項重要的工作，下面筆者對高層建筑結構抗震設計目標以及結構優化措施進行簡單的介紹。
1.1高層建筑結構抗震設計目標
高層建筑結構抗震設計是一項重要的工作，設計人員需要保證結構的穩定性，高層建筑結構抗震設計目標是“小震不壞、大震不倒”。為了達到這一目標，設計人員還要合理確定施工的材料，施工材料要具有較高的強度與剛度，建筑結構要具有良好的延展性。另外，在高層建筑施工時，需盡量減少耗能情況，施工單位要多采用可再生的新型能源。
1.2高層建筑結構優化措施
1.2.1加強結構體系的優化高層建筑施工在選擇材料時，應盡量選擇輕質的材料，結構材料還要具有較高的強度，這樣的結構有著良好的連續性，可以抵抗較大的荷載以及作用力，可以保證建筑結構的整體性。合理選擇結構材料，并優化結構體系，是提高建筑防震效果的有效措施。建筑工程多采用的是鋼結構或者型鋼混凝土結構，這對鋼材以及混凝土的性能有著較高的要求，在施工前，需要對施工材料的性能進行檢測。優化建筑抗震結構體系，可以保證建筑的承載力，避免結構在地震力作用下出現變形問題，良好的建筑結構可以起到吸收地震能量的作用，在地震災害下，有利于避免建筑出現較為嚴重的損毀問題。建筑抗震設計需主要結構的整體性，這考驗了設計人員的能力，采用型鋼混凝土結構，可以保證建筑結構達到立面的效果，提高建筑使用的安全性。
1.2.2場地的選擇高層建筑對施工場地也有著一定要求，在施工前，設計人員需要做好地質的考察工作，對施工場地的土質進行檢測，并保證地質結構的穩定性，設計人員加強實地勘探，可以了解該地區是否存在地震隱患，并了解地下巖層的結構，根據這些因素進行綜合評價，從而得出準確的場地數據。如果遇到不適合建造高層建筑的場地，應該采取回避的措施，給出恰當的危險性評價，從根源上杜絕出現由于地面的震動而摧毀地基的現象。
1.2.3建筑結構的規則性建筑結構的規則性對于抗震作用比較大，不規則的建筑結構不利于抗震。因為建筑結構具有規則以及對稱的剖面結構，地震對建筑物帶來的搖晃有一定的支撐作用，從而起到很好的抗震效果。從建筑豎向剖面理論來說，豎向抗側力構建的截面尺寸以及材料強度應該自下而上的逐漸減少，這樣就能夠避免測力結構的承載力突變。因此，對于沒有特殊要求的高層建筑物，應該盡量避免過于規則的結構組成，不能一味的追求其視覺效果，更多的注重抗震要求。
1.2.4多道防震體系一般情況下，一次地震不會造成持續的震動，但是可能會造成接連不斷的余震，盡管強度不大，但是從持續時間以及反復次數上來說，在一定程度上對建筑物造成不同程度的損壞。高層建筑物只是采取單體的結構，一旦遭遇到破壞時就會難以應付接踵而來的持續余震，最終導致建筑物坍塌。針對此種現象，就必須設立多道防震體系。設立多道防震體系，及時第一道防震線被摧毀，還有第二道以及第三道防震線，就能夠很好的躲避反復的余震帶來的破壞，大大的降低了危險指數，增加了抗震能力。
2高層建筑結構抗震設計中應主要的幾個問題
2.1控制結構超限現象以及相關的解決措施
對于結構薄弱位置，在框架柱內設置型鋼，提高其承載力以及抗震安全性；控制結構扭轉比，使結構樓層的扭轉位移比小于1.2；對于個別墻柱按照中震彈性以及小震計算結果進行包絡設計，滿足中震彈性的抗震性能目標；依次類推，標準層的個別墻柱則按照中震計算結果，滿足中震不屈服的抗震性能目標；根據彈塑性實程分析結果，連梁以及框架梁出現彎曲塑性鉸，梁端塑性鉸在各個樓層分布較為均勻，反應歷程中最大層間位移角小于1/120，滿足規范要求。
2.2剪力墻連梁抗震設計措施
①調整連梁剛度折減系數：對內力以及位移進行計算時，對豎向與水平的荷載效應下兩種情形進行區別對待。在水平荷載效應下，可以折減連梁的剛度系數，例如：當出現作用力時，折減系數應該大于或者等于0.50；在豎向荷載效應下，不需要折減連梁的剛度系數，通過利用支座彎矩調整的幅度來降低連梁支座的彎矩。
②調整連梁跨高比：在設計連梁時，可能會遇到剛度折減之后連梁的正截面仍然承受剪承載力不足的現象，這時就需要增加洞口的寬度，減低高度。
③其他措施：設置水平縫形成雙連梁、連梁內設置交叉暗撐、采用型鋼混凝土連梁、調整連梁的內力以及增加連梁延性等。
3結論
關鍵詞：砌體結構；抗震；設計；分析
Abstract: This paper analyzes the reasons of the masonry body housings easily collapse, points out the problems of the masonry structure buildings in the seismic design, and puts forward the matters needing attention in the masonry structure building design and construction.
Key words: masonry structure; seismic; design; analysis
中圖分類號：TU3文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
地震的教訓是深刻的，建筑物質量的好壞直接關系到人類的生命及財產的安全。因此在設計中我們要切實貫徹抗震設防的要求，在施工中要嚴把質量關。把“小震不壞，中震可修，大震不倒”這三句箴言落到實處。近年來，地震活動日益頻繁，某些砌體房屋在地震中經受著極大的挑戰。本文從各方面報道及震區倒塌房屋的實際情況簡單分析了一下砌體結構房屋在抗震設計及施工中存在的幾點問題。
1 砌體結構房屋容易倒塌原因分析
1.1 很多房屋采用了預制空心板，預制板不能形成良好的空間剛度，抗震能力很差，如果設計上采用加強措施，建筑應該是發生嚴重開裂而不至于倒塌，但是因為施工質量的問題，也導致大量預制板房屋的倒塌。
1.2 部分倒塌房屋上下層的隔墻位置不對齊，下層倒塌的隔墻整齊的被切掉說明：該承重橫墻在施工時不符合施工縫的留設規定，不符合施工規范，應該有施工責任，由于是縱橫向混合承重的結構，估計部分墻體倒塌是罪魁禍首。
1.3 倒塌的房屋有 370 墻變成了兩個 120 墻的。在建筑設計中，120 墻是不允許作為承重墻使用的，在抗震驗算時，120 墻的抗震性能是忽略不計的，也就是當作“零”來計算，那么用這樣的墻來承重和抗震，該建筑物的抗震能力幾乎為零，那么在地震中坍塌也就是必然的了。
1.4 部分房屋采用扶壁柱加強，某種程度上保證了結構不倒塌。
2 從大量砌體結構房屋倒塌看目前砌體結構房屋在抗震設計中存在的主要問題
2.1 城市住宅磚房建設中，房屋超高或超層時有發生，尤其是底層為“家帶店”的磚房，高度超過限值 1m 以上。
2.2 在“綜合樓”磚房中，底層或頂層有采用“混雜”結構體系的，即為滿足部分大空間需要，在底層或頂層局部采用鋼筋砼內框架結構。有的僅將構造柱和圈梁局部加大，當作框架結構。
2.3 住宅磚房中為追求大客廳，布置大開間和大門洞，有的大門洞間墻寬僅有 240mm，并將陽臺作成大懸挑(懸挑長度大于2m)延擴客廳面積；部分“局部尺寸”不滿足要求時，有的不采取加強措施，有的采用增大截面及配筋的構造柱替代磚墻肢；住宅磚房中限于場地或“造型”，布置成復雜平面，或縱、橫墻沿平面布置多數不能對齊，或墻體沿豎向布置上下不連續等等。
2.4 多層磚房抗震設計中，未作抗震承載力計算的占多數，加之缺乏工程經驗，使相近的多層磚房采用的砌體強度等級相距甚遠。
2.5 多層磚房抗震設計中，所采取的抗震措施區別較大。構造柱和圈梁的設置：多數設計富余較大，部分設計設置不足(含大洞口兩側未設構造柱)；抗震連接措施：多數設計不完整或未交待清楚，有的設計還采用“一本圖集打天下”的做法，不管具體作法和適用與否，全包在“圖集”身上。
3 砌體結構在抗震設計及施工中幾點注意事項
3.1 科學布局建筑平面和立面。對于結構平面布置不規則的房屋質心與剛度中心往往不容易重合，在地震作用下會產生扭轉效應，大大加劇地震的破壞力度；對體型不規則的房屋應注意偏離結構剛心遠端墻段的抗震驗算。
3.2 砌體房屋的總層數及總高度不應該超限值。我國現行建筑抗震設計規范（GB50011-2010）對多層砌體房屋的總高度和總層數有了強制性規定。在抗震設計中砌體房屋的總層數及總高度不應該超限值。
3.3 增強砌體房屋的剛度及整體性。房屋是縱、橫向承重構件和樓蓋組成的一個具有空間剛度的結構體系，其抗震能力的強弱取決于結構的空間整體剛度和整體穩定性。剛性樓蓋是各抗側力構件按各自側移剛度分配地震作用的保證。現澆鋼筋混凝土樓板及屋蓋具有整體性好、水平剛度大的優點。另外在適當的部位增設構造柱，并配置些構造鋼筋，也能達到增強結構整體性的作用。
3.4 合理布置縱墻和橫墻。砌體結構的主要承重構件是縱、橫墻體，在地震中主要由于承重縱、橫墻在地震力作用下產生裂縫，嚴重者會出現傾斜、錯動、倒塌等現象，進而使房屋遭到破壞；所以合理布置縱、橫墻對提高房屋抗震性能起到很大的作用。墻體布置時，應盡量采用縱墻貫通的平面布置，當縱墻不能貫通布置時，可在縱橫墻交接處采取加強措施，也可在縱、橫墻交接處增設鋼筋混凝土構造柱，并適當加強構造配筋；必要時還可以每隔一定高度放置水平拉結構筋，以加強房屋整體性，防止縱、橫墻交接處被拉開。
3.5 適當增加墻體面積與合理提高砂漿強度。砌體結構的抗震能力與墻體面積大小及砂漿強度等級高低成正比，提高墻體面積、砂漿強度等級能有效地提高房屋的抗震能力，是減輕震害的有效途徑之一。
3.6 有效設置房屋圈梁和構造柱。多次震害調查表明，圈梁和構造柱可提砌體結構的抗震能力，減輕震害。在砌體結構房屋中設置沿樓板標高的水平圈梁，可加強內外墻的連接，增強房屋的整體性。圈梁作為邊緣構件，對裝配式樓、屋蓋在水平面內進行約束，可提高樓蓋，屋蓋的水平剛度，同時能保證樓蓋起一整體橫隔板的作用。在磚墻增設構造柱后能提高磚混房屋的延性，發揮防止磚砌體側向擠出塌落的約束作用；設置鋼筋混凝土構造柱能使砌體的抗剪承載力提高 10~30%，提高砌體的變形能力，是有效的抗倒塌措施。另外，在多層磚混房屋中合理地設置構造柱，能起到增強房屋整體性的作用，還可以利用其塑性變形和滑移摩擦來消耗地震能量，從而大大提高抗震能力。我國現行建筑抗震設計規范（GB50011-2010）對圈梁和構造柱的設計要求做了詳細規定。
3.7 在合理位置的墻段內設置水平鋼筋。在抗震驗算中，砌體結構房屋底層往往不容易滿足抗震要求，即使有時在適當部位加設構造柱也不能完全滿足抗震承力驗算。為了提高墻體的抗震能力，可在抗震力不夠的承重墻段內配置水平鋼筋，使地震力由砌體及水平鋼筋共同承擔。
4 結束語
砌體結構由于材料來源廣泛，施工設備和施工工藝比較簡單，可以不用大型機械就能連續施工，再加上造價低廉，因而在房屋建筑工程中被廣泛采用。但是由于砌體的抗拉、抗彎、抗剪性能較差，加上施工管理人員對進料把關不嚴，還有設計、施工等方面的原因造成工程質量問題嚴重。我國大陸地震活動目前正處于本世紀以來的第五個活躍期。在 5.12 四川汶川 8.0 級地震中，很多倒塌的房屋基本都成了一片廢墟，嚴重違背了我國抗震規范關于“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設計原則。本文結合各方面報道及倒塌房屋實例簡單分析了一下砌體結構房屋在抗震設計及施工中存在的幾點問題。
參考文獻：
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[5] 張廷榮、張強：《砌體工程施工技術問答》，河南科學技術出版社，2005年9月版。
關鍵詞：超限；高層；建筑；抗震；性能；分析
中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：
1.工程概況
本工程為麓谷林語商業綜合體1#棟，位于長沙市河西麓谷。本項目建筑單體主樓為一棟33層的酒店式辦公樓，一層為商鋪；地下2層，功能為車庫和設備用房。總建筑面積為42215.3平方米，建筑總高度97.60m，高寬比3.15，平面尺寸58mx36m，為兩個34mx19m的矩形單元角部重疊而成，在25層以上，平面退化成一個34mx19m的矩形單元。
擬建場區的抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度0.05g；設計地震分組為第一組，設計特征周期0.35s，場地土類別為II類；場地內無可液化的土層。基本風壓W。=0.35kN/㎡，地面粗糙度C類，體形系數取1.4。
2.結構體系
二十四層以下標準層
二十四層以上標準層
本工程采用鋼筋混凝土 剪力墻結構，以Y向剪力墻為主，角部重疊的樓電梯間做成封閉的剪力墻筒體，以加強剛度。結構抗震等級為三級，在22~26層因豎向收進，抗震等級提高為二級。剪力墻厚度底部兩層為300mm，2~5層厚度為250mm，5層以上均為200mm。框架梁尺寸200x400~200x700，現澆樓板厚度最小100mm。混凝土標號剪力墻C50~C30，梁板均為C30.
本工程的建筑樁基設計等級為甲級。依據地質勘察報告獲知，場地強風化板巖是良好的淺基礎持力層，經綜合比較分析，本工程主樓部分采用平板式筏形基礎，持力層為強風化板巖；主樓范圍外采用柱下獨立基礎，持力層為強風化板巖
按《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）第12.1.8條之規定，基礎埋置深度，當采用天然地基時，可取房屋高度的1/15；本工程兩層地下室，基礎埋置深度9.00m，滿足規范要求。
本工程主樓部分及其范圍外地下室的荷載差別較大，但采用相同的基礎型式和持力層，兩者的沉降變形差不大，擬在主樓與裙樓間設置施工后澆帶，待沉降基本穩定后再封閉。
3.建筑結構超限檢查
根據建質[2010]109號《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》，逐條對照檢查，可知本工程為一般規則性超限（具有三項不規則的一般高度高層建筑）。
4.結構特點及抗震設計目標
本工程建筑結構抗震設防類別為乙類；安全等級為二級。根據其特點，設置結構抗震性能目標為C級，根據《高規》3.11的規定，C級結構抗震性能目標對應各地震水準和性能水準如下表1：
表1C級結構抗震性能目標對應各地震水準和性能水準
5.分析計算結果
5.1 Satwe分析計算
5.1.1 多遇地震設計
多遇地震為常規設計，具體設計結果以滿足設防烈度下承載力和變形要求為準，文中不再列出詳細結果。
5.1.2 中震設計
根據本工程結構抗震性能目標，分別在satwe參數設置中選擇中震彈性和中震不屈服，程序自動調整相應抗震等級調整系數和材料設計值取值，進行設置。
中震設計首層配筋信息如下
中震彈性設計計算結果
中震不屈設計計算結果
與實際配筋結果相比，本工程滿足中震時不屈的預設目標，除個別部位外，中震時大部分豎向構件均能保持彈性，上層局部剪力墻連梁進入屈服階段，這也滿足《高規》中對于耗能構件的要求，綜之，本工程中震時承載力性能滿足要求。
5.2 彈性時程分析計算
根據《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2010）5.1.13-2，本工程應采用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算。
計算軟件采用PKPMsatwe（2010版）彈性動力時程分析模塊進行。據《高規》4.3.5，選取地震波為TH2TG035（天然波，特征周期為0.35）。
計算參數如下：主分量峰值加速度為18cm/s2；次分量峰值加速度為0 cm/s2；豎直分量峰值加速度為0 cm/s2；結構的阻尼比為5%；第一條波地震力放大系數為1；第二條波地震力放大系數為1；第三條波地震力放大系數為1。經計算，位移計算結果如下表3：
表3位移計算結果
注：括號內數字為發生最大層間位移角所在樓層。
由表3可知，時程分析計算所得最大位移均小于反應譜計算所得最大位移；最大位移角Y向略大于反應譜結果，但仍遠小于規范限制1/1000。從層間位移角圖中也可以看出，層間位移角數值較小，地震波作用方向90度時，TH4TG035能看出最大層間位移角在樓層收進部位略有變化，但相對位移值較小。這說明結構整體的抗側剛度較大，豎向抗側剛度突變影響程度不大。
基底剪力計算結果如下表4：
表4基底剪力計算結果
由表4可知，每條時程曲線計算所得結構底部剪力均不小于反應譜計算結果的0.65，多條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值不小于反應譜計算結果的0.80，所選取時程曲線滿足《高規》4.3.5的要求，且多條時程曲線計算結構底部剪力的平均值均不大于反應譜計算結果，結構設計時應按反應譜計算結果為準。
從樓層剪力圖可知，在樓層豎向收進部位，樓層剪力圖形呈近似三角形分布，說明樓層剪力分布比較均勻，無明顯剪力突變。在樓層收進部位及樓層頂部，時程曲線計算所得地震剪力略大于反應譜計算結果，這與反應譜對高振型和長周期分量考慮不足的特性一致，本工程屬于豎向收進不規則，結構的高振型影響較一般結構大，時程分析的結果也證明了這一點。在本工程設計時，按《高規》10.6.2加強構造措施，可有效保證結構的抗震性能。
5.3彈塑性分析計算
據《高規》5.1.13-3，本工程宜采用彈塑性靜力或彈塑性動力分析方法補充計算。根據本工程特點，選擇進行彈塑性靜力方法（PUSHOVER）分析。
計算軟件采用PKPMepda&push彈塑性靜力分析模塊（2010版）進行。
靜力彈塑性分析的主要目的就是獲得結構的需求層間位移角，從而進行罕遇地震作用下結構變形的驗算。所謂需求位移角，指的是在給定地震力、場地條件下，結構樓層層間位移角可能產生的、在譜意義下的最大值。故應計算得出結構的能力曲線、需求曲線及抗倒塌驗算圖進行分析。本工程分別對結構進行X，Y向推覆分析，以得到結構在中震及大震時位移及屈服情況。接力satwe生成計算模型如下圖1：
圖1接力satwe生成計算模型
X向推覆時繪制出的6度小震抗倒塌驗算圖如下
X向推覆時繪制出的6度中震抗倒塌驗算圖如下
X向推覆時繪制出的6度大震抗倒塌驗算圖 如下
主方向61步時的全樓位移圖
61步最大位移角圖如下
12步開始出現連梁破壞
61步開始出現框架梁端鉸
67步墻體塑性鉸開始出現
在X向推覆過程中，在第12步時局部樓層連梁首先出鉸；之后連梁鉸開始發展，墻體逐漸進入屈服階段，至60.5步達到結構性能點時，框架梁鉸開始出現，大部分墻體進入屈服階段，但未達到塑性鉸程度。至67步時2層墻體開始出鉸。
Y向推覆時繪制出的6度小震抗倒塌驗算圖如下
Y向推覆時繪制出的6度中震抗倒塌驗算圖如下
Y向推覆時繪制出的6度大震抗倒塌驗算圖如下
主方向30步時的全樓位移圖
30步最大位移角圖如下
13步開始出現連梁破壞
30步達到性能點時塑性鉸發展
61步底層墻體出鉸破壞
由出鉸破壞圖可以看出，結構的破換順序（連梁——框架梁——剪力墻）與結構設計意圖一致。
在Y向推覆過程中，在第13步時局部樓層連梁首先出鉸；之后連梁鉸開始發展，墻體逐漸進入屈服階段，至30步達到結構性能點后，框架梁鉸開始出現（31步），大部分墻體進入屈服階段，但未達到塑性鉸程度。至61步時1層墻體首先開始出鉸。
在分析中可得出結構在X，Y向推覆時的性能點，其主要指標如下表5：
表5主要指標
由分析結果可以看出，在推至目標位移時，結構主要豎向承重構件仍未出現塑性破壞，基底剪力處于明顯的上升階段，承載力有富裕，說明結構塑性變形遠未達到下降階段，結構具有足夠的承載力確保安全。X，Y向推覆性能點對應的最大層間位移角分布為1/318,1/773，均小于大震層間位移角限值1/120，說明該結構體系滿足大震不倒的抗震設防目標。與抗震性能目標C級所設定的量化位移指標相比（中震1/400，大震1/200），除X向大震位移角略接近外，其余均遠小于C級預設目標，結構能夠滿足抗震性能設計目標要求。
結語
Pushover推覆分析方法作為一種彈塑性簡化方法，對于一階振型占主導地位的百米以下結構分析結果具有足夠的準確性。對于平面，立面不規則的復雜結構，其準確性相對較差，對于本工程，Pushover分析對結構整體破壞計算結果準確性較高，可以作為定量分析的依據，但對于豎向樓層收進處破壞計算結果準確性不足，故本工程Pushover對于豎向收進出的分析結果僅作為彈性計算、彈性動力時程分析的補充參考。設計時以反應譜計算和時程曲線計算結果為準。
參考文獻
關鍵詞：高層建筑 ， 結構設計 ，抗震設計，短柱，措施
Abstract：The high-rise buildings aseismic design and construction work has been building the key, and summarizes the principle of seismic design of high-rise building, the architecture of the short column seismic necessary theoretical analysis, and the seismic measures must be taken. In order to avoid short column in high-rise building brittle failure occurs in, I think, first of all to correctly determine the short columns, and then the short column to take some structural measures or processing, improve the short column and the ductility of the seismic performance.
Keywords: high building, structure design, seismic design, short columns, measures
中圖分類號：TU318文獻標識碼：A文章編號：
1 高層建筑抗震設計的原則
1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩定性、延性等方面的性能①結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。②對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。
1.2 盡可能設置多道抗震防線①一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協同工作。例如框架—剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。②強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌。抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。③適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。④在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。
1.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力①構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。②要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。③要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協調。④在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。
2 高層建筑抗震中短柱的正確判定
柱凈高H與截面高度h之比H/h≤4為短柱，工程界許多工程技術人員也都據此來判定短柱，這是一個值得注意的問題。因為確定是不是短柱的參數是柱的剪跨比λ，只有剪跨比λ＝M/Vh≤2的柱才是短柱，而柱凈高與截面高度之比H/h≤4的柱其剪跨比λ不一定小于2，亦即不一定是短柱。按H/h≤4來判定的主要依據是：①λ=M/Vh≤2；②考慮到框架柱反彎點大都靠近柱中點，取M＝0.5VH，則λ＝M/Vh＝0.5VH/Vh＝0.5H/h≤2，由此即得H/h≤4。但是，對于高層建筑，梁、柱線剛度比較小，特別是底部幾層，由于受柱底嵌固的影響且梁對柱的約束彎矩較小，反彎點的高度會比柱高的一半高得多，甚至不出現反彎點，此時不宜按H/h≤4來判定短柱，而應按短柱的力學定義——剪跨比λ＝M/Vh≤2來判定才是正確的。
框架柱的反彎點不在柱中點時，柱子上、下端截面的彎矩值大小就不一樣，即Mt≠Mb。因此，框架柱上、下端截面的剪跨比大小也是不一樣的，即λt＝Mt/Vh≠λb＝Mb/Vh。此時，應采用哪一個截面的剪跨比來判斷框架柱是不是屬于短柱呢？筆者認為，應該采用框架柱上、下端截面中剪跨比的較大值，即取λ＝max（λt，λb）。一般情況下，在高層建筑的底部幾層，框架柱的反彎點都偏上，即Mb＞Mt。
在層高一定的情況下，為提高延性而降低軸壓比則會導致柱截面增大，且軸壓比越小截面越大；而截面增大導致剪跨比減小，又降低了構件的延性，軸壓比與延性比關系圖如圖1所示，因此，在高層特別是超高層建筑結構設計中，為滿足規程對軸壓比限值的要求，柱子的截面往往比較大，在結構底部常常形成短柱甚至超短柱。
圖1 軸壓比與延性比關系圖
3 提高短柱抗震性能的措施
有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大，所以對于高層建筑的底層柱，隨著建筑物高度的增加，其所承擔的軸力不斷增加，而抗震設計對結構構件有明確的延性要求，在層高一定的情況下，提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大，這樣則必然導致柱截面的增大，從而形成短柱，甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區設防烈度或高于本地區設防烈度的地震影響時，很容易發生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。
混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱，特別是結構低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以從以下幾方面著手，采取措施提高混凝土的抗震性能。
3.1提高短柱的受壓承載力
提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比，從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外，可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。
3.2 采用鋼管混凝土柱
鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋， 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，相當于配筋率2至少都在4.6%。
當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
3.3 采用分體柱
由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。
【關鍵詞】抗震；結構；設計方法
1、前言
如何能夠讓建筑在地震中保持安全，不受嚴重的損害，是當前建筑施工設計必須要考量的一個大問題，特別是近年來地震頻繁，人們的生命財產受到嚴重威脅，建筑安全則成了社會安全的一個重要影響因素，為保證建筑的抗震能力，設計人員必須要根據相關標準，設計出具有相當抗震能力的房屋。
2、抗震設防的目標
我們所說的抗震設防，指的是對建筑物進行抗震設計，同時有針對性的采取一定的抗震構造的措施，最終實現結構抗震的效果和目的。一般來說，抗震設防主要依據的是抗震設防烈度。而抗震設防烈度的依據，是以國家規定權限審批或頒發的文件執行的，其是一個地區作為抗震設防標準。通常情況下，是采用國家地震局頒發的地震烈度區劃圖中規定的基本烈度的。從當前內外抗震設防目標的發展總趨勢來看，其基本要求建筑物在使用期間，可以應對對不同頻率和強度的地震，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。這是我國抗震設計規范所采用的抗震設防目標。
建筑工程在施工中的設防的目標如下：
⑴如果所遭受的是低于本地區設防烈度多遇的常規地震，建筑物不受損壞，不需修理仍可繼續使用；
⑵如果遭受到本地區規定的設防烈度的地震，建筑物，包括結構和非結構部分，可能損壞，但不會對人民生命和生產設備的安全造成威脅，經修理仍可使用；
⑶如果遭受高于本地區設防烈度的罕遇地震，盡量保證建筑物不倒塌。
也就是說，在建筑結構的防震設計上，設計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進行考慮。從概率上看，多遇地震烈度是發生機會較大的地震級別。按照現行規范設計的建筑，在設計上要達到這樣的防震效果：當遭遇多遇烈度作用時，建筑物處于彈性階段，通常不會損壞；當遭遇相應基本烈度的地震時，建筑物將進入彈塑性狀態，但一般不會發生嚴重破壞；當遭遇罕遇烈度作用時，建筑物可能會有嚴重破壞，但不至于倒塌。
3、建筑結構抗震設計方法要點
抗震設計包括三個層次的內容：概念設計、抗震計算與結構布置。概念設計在總體上把握抗震設計的基本原則，抗震計算為建筑抗震設計提供定量手段； 結構布置可以在保證結構整體性、加強局部薄弱環節等方面上保證抗震計算結果的有效性。
3.1抗震概念設計
建筑抗震概念設計是根據地震災害和工程經驗等形成的基本設計原則和設計思路進行建筑總體布置并確定細部構造的過程。建筑抗震概念設計之所以重要主要體現在以下幾個方面。
（1）地震及地面運動的不確定性。
（2）地震時地面運動的復雜性及對結構的復雜影響尚未被掌握。
（3）結構地震計算理論目前尚未能充分反映地震時結構反應及破壞的復雜過程。
概念設計強調，在工程設計一開始，就應把握好能量輸入、房屋體形、結構體系、剛度分布、構件延性等幾個主要方面，從根本上消除建筑中的抗震薄弱環節，再輔以必要的計算和構造措施，就有可能使設計出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足夠的抗震可靠度。
抗震概念設計在總體上要求把握的基本原則可以概括為以下幾個方面。
（1）建筑場地選擇的基本原則：選擇建筑場地時，應根據工程需要，掌握地震活動情況、工程地質和地震地質的有關資料，對抗震有利、不利和危險地段做出綜合評價。對不利地段，應提出避開要求；當無法避開時應采取有效措施。 危險地段，嚴禁建造甲、乙類的建筑，不應建造丙類的建筑。
（2）建筑體型的確定：①建筑及抗側力結構的平面布置宜規則對稱，并應具有良好的整體性；②建筑物的立面布局宜采用矩形、梯形和三角形等變化均勻的幾何形狀，盡量不要采用帶突然變化的階梯形立面、大底盤建筑，甚至倒梯形立面；③建筑物應盡量減小高度，尤其是限制高寬比。
（3）結構抗震體系的選取：①結構體系應具有明確計算簡圖和合理地震作用傳遞途徑；②結構布置應具備多道抗震防線，盡量避免部分結構或構件破壞而導致整個結構喪失抗震能力或對重力荷載的承載能力；③結構應具備必要的抗震承載力，良好的變形能力和耗能能力；④對結構薄弱部位應采取有效的措施予以加強，防止出現過大的應力集中和變形集中；⑤結構平面兩個主軸方向的動力特性宜相近，并盡可能與場地的卓越周期錯開。
3.2抗震計算
地震的危害巨大，建筑物的抗震性能顯得尤為重要。在抗震研究中對結構抗震性能進行分析是一項重要內容，非線性時程分析法和非線性靜力分析法是目前常用抗震分析方法。
針對結構非線性反應的非線性時程分析法（非線性動力反應分析），經歷了從建立在層模型或單列梁柱模型上的方法到建立在截面多彈簧模型上的方法，再到建立在截面纖維滯回本構規律的纖維模型法，這使得模擬的準確程度不斷提高。其基本思路是通過一系列數值方法來建立和求解動力方程，從而得到結構各個時刻的反應量。但對地震特點和結構特性的假設，使其結果存在不確定性，其主要價值是用來考察地震作用下普遍的而非特定的反應規律，以及對抗震設計后的結構進行校核分析，評估其抗震性能：非線性靜力分析法（push-over）是近年來得到廣泛應用的一種結構抗震能力評估的新方法。這種方法從本質上說是一種靜力非線性計算方法，但它將反應譜引入了計算過程。其根本特征是用靜力荷載描述地震作用，在地震作用下考慮結構的彈塑性性質。它的基本思路是先以某種方法得到結構在地震作用下所對應的目標位移，然后對結構施加豎向荷載，并將表征地震作用的一組水平靜力荷載以單調遞增的形式作用到結構上，在達到目標位移時停止荷載遞增，最后在荷載中止狀態對結構進行抗震性能評估，判斷是否可以保證結構在該地震作用下滿足功能需求。
3.3結構布置
結構布置的一般原則：
⑴平面布置力求對稱
通常情況下，對稱結構在地面平動作用下只會發生平移振動，各構件的側移量相等，這樣就使得水平地震作用按構件剛度分配，所以各構件受力比較均勻，不會導致力的分布失衡。如果是非對稱結構，剛心會偏在一邊，質心與剛心不重合，即便只是發生地面平動也可能出現扭轉振動。最終會導致遠離剛心的構件，側移量大，承擔過度的水平地震剪力。這就很容易發生嚴重破壞，甚至可能會導致整個結構因一側構件失效而倒塌。
⑵ 豎向布置力求均勻
結構豎向布置均勻，可以最大限度的使其豎向剛度、強度變化均勻，這樣可以有效的避免出現薄弱層。從建筑結構的特點看，臨街的建筑物，往往會因為商業的需要，底部幾層有大空間的設置。非臨街的建筑物，底部也可能門廳、餐廳或停車場，而出現大空間。在這種結構中，上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止，而下部須采取框架體系。也就是說，上部各層為全墻體系或框架一抗震墻體系，而底層或底部兩三層則為框架體系，整個結構屬“框托墻”體系。地震經驗指出，這種體系很不利于抗震。因此，在實際的抗震結構設計中，應該要保持結構豎向布置的均勻。
4、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：
關鍵詞：高層混凝土；建筑杭震結構；設計探析
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A 文章編號：
一、高層混凝土建筑抗震結構設計的要求
就現在的情況而言，要想使高層混凝土建筑達到良好的抗震效果，例如，在地震較弱的時候，整體結構保持穩定牢固不破損；遇到中等程度的地震，能夠經過相關的維修仍可投入使用；地震較為嚴重時，高層建筑要做到不傾倒，就需要在設計時，綜合考慮剛柔配合，結構各方受力科學合理，根據具體的情況來釗一對性進行規劃，必須按照“強剪強彎”的設計規范標準來提高建筑結構的整體穩定性。
一方面，高層混凝土建筑在設計規劃時，一定要把握好結構剛度值的大小，經過精確的計算分析，充分了解地質地形條件、所用建材性能、機械設備運行參數、物理力學知識等內容，
最終確定高層結構的整體剛度強弱或者某個結構設施的剛度，依靠連接設置的調節作用，力求保證抗震能力的提高，盡量讓整個建筑波動受力保持在地質所能支持的范圍之間。也就是說，如果其基礎結構產生小幅度的變形，結構的自我調節功能就會使得整體結構不發生大幅度改變，在經過一此維護工作之后，仍然具有使用價值。
另一方面，在結構設計以及規劃時，結構工程師一定要著重關鍵構件和連接點的受力情況，采取相關措施進行有效調節，可以達到消災減震的目的，盡最大程度地降低地震災害帶來的損失。根據有關地震災害統計，剛度過于柔和的高層混凝土建筑受到強大的震動作用后，其主體結構受到了一定程度的損毀，然而在余震的相繼作用之下，就會受到持續損壞導致崩塌。
總之，對于高層混凝土建筑抗震結構的設計，一定要保證其結構具備適宜的剛度，還要改善其延性等特點，進而增強其整體結構的抗震性能。
二、改善高層混凝土建筑抗震結構設計的有效對策
(一)選定建設位置
根據地震災害情況的綜合分析，我們得出，如果建筑物所處的位置不同，那么其承受地震作用也會有很大的差別，究其原因就是所處地質條件存在不同點。這就需要，在建設項目位置選定時，應該注意以下兩點內容：一是工程項目建設位置的地質環境應該具有良好的抗震能力；二是應該遠離有重大威脅的場地，例如變電站、大型石油保存設施等等，防止除地震外其他因素帶來的安個隱患問題。
(二)改進結構設計方案
結構工程師所采用的方案要求設計出的建筑能夠滿足國家規定建筑抗震能力的標準，實現主體結構有足夠的空間進行調節變形，并且能夠在結構的強大延性作用下，自動回復到正常狀態，這樣就大大削弱了主體變形對整個建筑結構帶來的不利作用，達到高層混凝土結構長期處于穩定牢固的平衡狀態。在平算不同程度的地震作用力對結構造成的影響，對其構件開展科學合理的布局，盡量協調高層混凝土建筑結構各種設施之間的受力情況，維持平衡，加大其承受外力的能力，著重考慮結構豎向重力作用的情況，使其平和勻稱，達到剛度規劃的要求目標，盡可能讓設計結構有條理、不紊亂、有層次、不交錯，實現增加整體抗震能力的目的著平研究地震災害記錄信息，根據實際要素在設計中融入相應的防震措施，對關鍵微小部分要嚴加處理應對，使整體結構由上到下所承受的重力均勻一致的降低，保持建筑整體的對稱情況，這種一目了然的重力變化規建能夠大大削弱地震帶來的水平與豎向不規則的作用力，因而有了相應的抗震效果。
(三)控制扭轉效應
地震作用有水平作用、豎向作用以及扭轉作用，在多種受力的綜合下，就會產生難以估量的破壞力，如地裂、房屋倒塌、地勢波動較為強烈等由于地震爆發具有隨時性，其中包含很多不穩定的地方，這就要求對于高層混凝土建筑抗震方面的結構設計方面，強調地震帶來扭轉效應如果沒有設置相關結構位移的標準，就應該選取所測定的最大位移部分的剛度以及減弱最小位移帶點剛度，保持結構在整體方面位移的一致性保證每一個細節都達到相關的設計要求，一旦發現不合理的地方，就應該及時作出有效的調整，盡量地控制地震扭轉作用帶來的不利影響。
(四)研究高層混凝土建筑各層結構參數設置
對各層參數的設置主要是在模擬地震時各種受力作用帶給結構設施受力分析的計算，例如，墻體承載能力、柱粱變形方面計算等等在高層混凝土結構設計的預處理階段，在充分了解所建項目的位置、地形條件、所選材料、施工工藝、質量檢測等多個方面的基礎上，把握其中要點，建立建筑設計的基本框架，應用自身的設計理念和專項技能來進行詳實的設計，并對一此關鍵地方做出土分重要的說明，來完成建筑抗震結構設計的工作最好能夠建立系統的完善的建筑結構設計信息數據庫，便于結構工程師杳我相關案例，總結經驗，采取現金的設計方法開展工作在研究建筑復雜結構綜合受理情況時，要選出相應的力學模型，例如剪摩理論和主拉應力理論，來對建筑結構受理是否合理進行判斷應該對由計算機運算結果開展深入的調杳研究，估定其有效程度，為以后的結構抗震能力的設計提供依據高層混凝土建筑結構所要處理的參數包括整體的震動周期、扭轉角度、相關剛度比例等。因此，對于高層結構的設計不能一蹴而就，應該經過反復的計算研究和多次協調，在保證其結構具有抗震能力的基礎上，確定結構方面的有關參數。
三、 選擇合理的結構布置，協調好建筑與結構的關系
(一) 選擇結構布置的情況時，應滿足建筑功能要求，做到經濟合理、便于施工。建筑物的開間、進深、層高、層數等平面關系和體型除滿足使用要求外，還應盡量減少類型，盡可能統一柱網布置和層高，重復使用標準層。
(二) 高層建筑控制位移是主要矛盾，除應從平面體型和立面變化等方面考慮提高結構的總體剛度以減少結構的位移。在結構布置時，應加強結構的整體性及剛度，加強構件的連接，使結構各部分以最有效的方式共同作用; 加強基礎的整體性，以減少由于基礎平移或扭轉對結構的側移影響，同時應注意加強結構的薄弱部位和應力復雜部位的強度。
( 三) 在地震區為了減少地震作用對建筑結構的整體和局部的不利影響，如扭轉和應力集中效應，建筑平面形狀宜規正，避免過大的外伸或內收，沿高度的層間剛度和層間屈服強度的分部要均勻，主要抗側力豎向構件，其截面尺寸、混凝土強度等級和配筋量的改變不宜集中在同一樓層內，應糾正 “增加構件強度總是有利無害”的非抗震設計概念，在設計和施工中不宜盲目改變混凝土強度等級和鋼筋等級以及配筋量。簡單地說就是使結構各部分剛度對稱均勻，各結構單元的平面形狀應力求簡單規則，立面體型應避免伸出和收進，避免結構垂直方向剛度突變等。平面的長寬比不宜過大，以避免兩端相距太遠，振動不同步，應使荷載合力作用線通過結構剛度中心，以減少扭轉的影響。尤其是布置樓電梯間時不宜設在平面凹角部位或端部角區，他對結構剛度的對稱性有顯著的影響。
結語
綜上所述，地震發生具有隨機性、強破壞、伴隨余震次數多等特點，給社會帶來巨大的損失，而建筑抗震能力的強弱直接關系著人們的生命財產安全。因此，結構工程師在規劃高層混凝土建筑結構時，應該充分研究以往地震對建筑作用的資料，在個面了解建筑的施工技術、工藝流程、管理、經濟、實用性能的基礎上，采取合理有效的對策增強其結構的抗震性能，使其具有良好的抗震效果。
參考文獻：
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［2］ GB50011 －2010，建筑抗震設計規范［S］．
［3］ GB50010 －2010，混凝土結構設計規范［S］
