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【摘要】在建筑事业快速发展的今天，抗震优化设计在住宅高层建筑结构中的应用十分重要。其不仅能够让整体的抗震效率得到相应的提升，还能让高层建筑的结构体系得到相应的优化。本文主要针对抗震优化设计在住宅高层建筑结构中的应用进行分析，并提出了相应的优化措施。
【关键词】抗震优化设计；住宅；高层住宅结构
1、高层住宅结构抗震设计原理
1.1高层住宅结构抗震设计目标原则
在设计具有抗震性能的高层住宅时，应确保：在发生低级地震时，高层建筑具有极大的安全性；发生中级地震时，住房建筑存在的损坏不会危及居民生命安全；而当发生大型地震时，则需要保证高层住房不会存在倒塌的风险，从而给居民创造出较大的时间和空间撤离居所。
1.2高层住房结构抗震设计基本原则
为了不断優化高层住宅结构抗震设计目的，需要讲以下原则融合到住宅的抗震设计中来。其一，住宅建筑应具有一定的刚性和弹塑性，这样就可以保证高层住宅在发生地震时，由于刚性过硬和弹塑性过大而导致建筑结构出现形变。其二、地震过后一般都会伴发余震，因此过度追求建筑的抗震性能就会导致建筑整体刚性偏大，而对余震所带来的压力则难以承受而易出现结构的损毁。其三，依据地震后对建筑产生的结构变形程度，需要高层住宅具有备延性良好的分体系，从而防止整体塌陷的后果发生。
2、高层住宅结构设计方法
2.1高层建筑设计方法
高层住宅设计应严格按照两阶段设计和三标准设防进行。两阶段即为对住宅建筑第一阶段设计的地震动参数应与第一标准相同，地震参数的设计应严格按照结构弹性理论，通过精确计算高层结构地震作用效应，并结合实际建筑中存在的重力载荷、风荷载和实际所需承载抗震调整系数，促使第一阶段设计能与第一标准完全匹配。而第二阶段需要将以上设计的地震动参数与第二、三标准相匹配，确定合理的地震弹塑性位移角，并不高于抗震规范最大值，并严格符合建筑第三标准中的防倒塌要求，从而在结构设计上确保高层建筑的抗震性能。
2.2结构规则设计
对住宅高层建筑而言，足够的扭转刚度是确保其抗震性能良好的另一标准。在其结构设计中，需要确保结构平面对称均匀，并符合 抗震设计规范，由此能更好的减小建筑结构内里和书香内力因存在的差异而出现变形的影响。此外，还需保证建筑整体体型简单、结构刚度适宜以及书香重力载荷受力均匀等，将应力集中的地方进行细部处理，当地震出现时，才可以有效的抵抗所产生的摧毁力而保证高层住宅的安全性。
2.3层间位移和地震扭转效应
高层建筑的抗震性能与整体的结构体系、结构材料和为宜显著都有着极为重要的内在联系。同时还与整体建筑的高宽比、侧向载荷有关。在对高层建筑进行抗震设计时，这些因素都需严格进行考虑。处理好层间位移限制，加强建筑整体稳定性和正常使用的功能性。此外，还需合理的布置建筑群构建的抗测力，增强建筑结构的抗倒塌能力，因此注重建筑结构扭转效益的影响，就需要适宜的降低最大位移处构件的刚度，由此可以有效地提高距钢芯较远的结构边缘的抗测力，并提高层间侧移，从而有效的增大结构的抗扭转刚度，加强高层住宅建筑对地震的抗震能力。
2.4强节点弱构件设计
在设计的过程中，还应当对其强节点以及弱构件的方法进行相应的对比分析。其大致的设计方法就是“强柱弱梁，强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。这个时候就要对其内部预应力做出相应的计算。一般情况下可以采用牛顿第二定律：F=m.a进行相应的合理计算。在节点设计的过程中，一定要保证受力的稳定性输出。只有这样其节点才能得到有效地强化。与此同时在进行负载计算的过程中，需要结合其负载参数进行精准计算。其相关参数表如下图所示：
钢结构抗震设计负载计算参数表
从以上数据中我们可以较为清晰的看到，在进行参数的设计过程中首先就要对其荷载的整个结构体系进行全面的数据分析，然后对其荷载的总和进行计算。同时也要做好节点抗震平衡设计，而平衡的基础就在于对称。其次在设计的过程中还要保证其负载的平衡，这需要相应参数进行科学的设计。并结合其屋面的预应力指数进行相应的计算。
3、抗震优化设计在高层住宅结构的应用
3.1多道抗震防线应用
在地震作用下，抗震结构体系中延性好的要最大限度的发挥耗散和吸收地震能量的作用，要起到第一抗震防线的作用，其他的依次形成第二、第三甚至是更多的防线，这就是多道抗震防线。多道抗震防线可以有效的避免个别构件和建筑结构在地震作用下遭到严重破坏。因此，设计多道抗震防线是必要不可缺少的一部分。在进行多抗道设计的过程中，其需要做好以下两方面的准备工作。
①具备良好的耗能、变形能力和必要的强度。如果没有较强的抗侧力强度和很强的延性在地震中是很容易遭到破坏的。但是两者之中，如果只具有很大的延性，而抗侧力强度不大，那么在地震也会受到破坏，但是如果地震作用不大的情况下，就只会产生变形，建筑结构不会收到破坏。
②刚度以及强度的分配要协调。结构的刚度和强度要合理分布，如果它们分布不合理，就会产生变形或者造成应力过大，那么一来，结构就会发生突变，也可能造成局部的强度变弱，从来成为薄弱的部位。一旦结构上出现薄弱部位，我们就要采取相应的措施来增加它们抗击地震的能力。
3.2建筑平面和立面的质量分布和刚度要相对称
如果建筑的质量分布和刚度不对称，那么在地震作用下就会发生非常明显的扭曲和震动，因此，在建筑当中，不管是整体还是独立的单元我们都要做到质量分布和刚度对称。
结语：
抗震优化设计在住宅高层建筑结构的应用十分重要，其能够让整体的抗震体系得到相应的优化。在进行设计的过程中，其需要结合高层建筑结构体系让高层建筑的受力更加平衡。与此同时，还要做好强节点，弱构件的相关设计。最终让高层建筑抗震结构体系的效果全面的发挥出来。
参考文献：
[1]李健.高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法[J].黑龙江科技信息，2013（10）：11-12.
[2]强宇明.性能抗震设计方法与承载力抗震设计方法的比较研究[J].煤炭技术，2012（06）：36-38.
【关键词】抗震优化设计；住宅；高层住宅结构
1、高层住宅结构抗震设计原理
1.1高层住宅结构抗震设计目标原则
在设计具有抗震性能的高层住宅时，应确保：在发生低级地震时，高层建筑具有极大的安全性；发生中级地震时，住房建筑存在的损坏不会危及居民生命安全；而当发生大型地震时，则需要保证高层住房不会存在倒塌的风险，从而给居民创造出较大的时间和空间撤离居所。
1.2高层住房结构抗震设计基本原则
为了不断優化高层住宅结构抗震设计目的，需要讲以下原则融合到住宅的抗震设计中来。其一，住宅建筑应具有一定的刚性和弹塑性，这样就可以保证高层住宅在发生地震时，由于刚性过硬和弹塑性过大而导致建筑结构出现形变。其二、地震过后一般都会伴发余震，因此过度追求建筑的抗震性能就会导致建筑整体刚性偏大，而对余震所带来的压力则难以承受而易出现结构的损毁。其三，依据地震后对建筑产生的结构变形程度，需要高层住宅具有备延性良好的分体系，从而防止整体塌陷的后果发生。
2、高层住宅结构设计方法
2.1高层建筑设计方法
高层住宅设计应严格按照两阶段设计和三标准设防进行。两阶段即为对住宅建筑第一阶段设计的地震动参数应与第一标准相同，地震参数的设计应严格按照结构弹性理论，通过精确计算高层结构地震作用效应，并结合实际建筑中存在的重力载荷、风荷载和实际所需承载抗震调整系数，促使第一阶段设计能与第一标准完全匹配。而第二阶段需要将以上设计的地震动参数与第二、三标准相匹配，确定合理的地震弹塑性位移角，并不高于抗震规范最大值，并严格符合建筑第三标准中的防倒塌要求，从而在结构设计上确保高层建筑的抗震性能。
2.2结构规则设计
对住宅高层建筑而言，足够的扭转刚度是确保其抗震性能良好的另一标准。在其结构设计中，需要确保结构平面对称均匀，并符合 抗震设计规范，由此能更好的减小建筑结构内里和书香内力因存在的差异而出现变形的影响。此外，还需保证建筑整体体型简单、结构刚度适宜以及书香重力载荷受力均匀等，将应力集中的地方进行细部处理，当地震出现时，才可以有效的抵抗所产生的摧毁力而保证高层住宅的安全性。
2.3层间位移和地震扭转效应
高层建筑的抗震性能与整体的结构体系、结构材料和为宜显著都有着极为重要的内在联系。同时还与整体建筑的高宽比、侧向载荷有关。在对高层建筑进行抗震设计时，这些因素都需严格进行考虑。处理好层间位移限制，加强建筑整体稳定性和正常使用的功能性。此外，还需合理的布置建筑群构建的抗测力，增强建筑结构的抗倒塌能力，因此注重建筑结构扭转效益的影响，就需要适宜的降低最大位移处构件的刚度，由此可以有效地提高距钢芯较远的结构边缘的抗测力，并提高层间侧移，从而有效的增大结构的抗扭转刚度，加强高层住宅建筑对地震的抗震能力。
2.4强节点弱构件设计
在设计的过程中，还应当对其强节点以及弱构件的方法进行相应的对比分析。其大致的设计方法就是“强柱弱梁，强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。这个时候就要对其内部预应力做出相应的计算。一般情况下可以采用牛顿第二定律：F=m.a进行相应的合理计算。在节点设计的过程中，一定要保证受力的稳定性输出。只有这样其节点才能得到有效地强化。与此同时在进行负载计算的过程中，需要结合其负载参数进行精准计算。其相关参数表如下图所示：
钢结构抗震设计负载计算参数表
从以上数据中我们可以较为清晰的看到，在进行参数的设计过程中首先就要对其荷载的整个结构体系进行全面的数据分析，然后对其荷载的总和进行计算。同时也要做好节点抗震平衡设计，而平衡的基础就在于对称。其次在设计的过程中还要保证其负载的平衡，这需要相应参数进行科学的设计。并结合其屋面的预应力指数进行相应的计算。
3、抗震优化设计在高层住宅结构的应用
3.1多道抗震防线应用
在地震作用下，抗震结构体系中延性好的要最大限度的发挥耗散和吸收地震能量的作用，要起到第一抗震防线的作用，其他的依次形成第二、第三甚至是更多的防线，这就是多道抗震防线。多道抗震防线可以有效的避免个别构件和建筑结构在地震作用下遭到严重破坏。因此，设计多道抗震防线是必要不可缺少的一部分。在进行多抗道设计的过程中，其需要做好以下两方面的准备工作。
①具备良好的耗能、变形能力和必要的强度。如果没有较强的抗侧力强度和很强的延性在地震中是很容易遭到破坏的。但是两者之中，如果只具有很大的延性，而抗侧力强度不大，那么在地震也会受到破坏，但是如果地震作用不大的情况下，就只会产生变形，建筑结构不会收到破坏。
②刚度以及强度的分配要协调。结构的刚度和强度要合理分布，如果它们分布不合理，就会产生变形或者造成应力过大，那么一来，结构就会发生突变，也可能造成局部的强度变弱，从来成为薄弱的部位。一旦结构上出现薄弱部位，我们就要采取相应的措施来增加它们抗击地震的能力。
3.2建筑平面和立面的质量分布和刚度要相对称
如果建筑的质量分布和刚度不对称，那么在地震作用下就会发生非常明显的扭曲和震动，因此，在建筑当中，不管是整体还是独立的单元我们都要做到质量分布和刚度对称。
结语：
抗震优化设计在住宅高层建筑结构的应用十分重要，其能够让整体的抗震体系得到相应的优化。在进行设计的过程中，其需要结合高层建筑结构体系让高层建筑的受力更加平衡。与此同时，还要做好强节点，弱构件的相关设计。最终让高层建筑抗震结构体系的效果全面的发挥出来。
参考文献：
[1]李健.高层建筑结构直接基于位移的抗震设计方法[J].黑龙江科技信息，2013（10）：11-12.
[2]强宇明.性能抗震设计方法与承载力抗震设计方法的比较研究[J].煤炭技术，2012（06）：36-38.