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摘要：地震作用影响因素极为复杂，它是一种随机的、尚不能准确预见和准确计算的外部作用，目前规范给出的计算方法还是一种半经验半理论的方法，要进行精确的抗震计算还有一定的困难，但是近年来，地震等自然灾害多发，影响到人们的基本生活和生命财产安全，因此，建筑(尤其是高层建筑)抗震安全问题必须引起建筑师们的高度重视。本文就高层建筑结构的抗震性能作出相关分析，以供参考！
关键词：建筑结构 抗震设计 措施
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
据统计，全球每年平均发生500万次左有的地震，其中5级以上的强烈地震约1000次左右。如果强烈地震发生在人类聚居区，就会造成地震灾害。为了抗御与减轻地震灾害，有必要进行建筑结构的抗震分析与抗震设计。抗震规范提出了一系列的抗震设计基本要求，要求设计人员注意抗震概念设计，全面、合理的概念设计有助于明确设计思想，灵活、恰当地运用抗震设计原则使设计人员不致陷入盲目的计算工作，从而做到比较合理的抗震设计。
一、抗震设计思路
结构抗震设计思路经历了一系列变化，我国抗震设计规范规定建筑结构在抗震设计时，应遵循三个水准的抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在这种设计思想下，结构抗震设计已经经历了刚性设计、柔性设计、延性设计和结构控制设计4个阶段。随着对结构非线性性能的研究，人们发现设计结构所取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构的控制部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后非弹性变形能力来承受地震作用。从而形成了结構在一定水平地震作用下进入屈服，并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。现代抗震设计思路，其主要内容是：合理选择确定结构屈服水准的地震作用。先以具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（中震），再以通过地震力降低系数R得到的设计用地面运动加速度（小震）来进行结构的强度设计，从而确定结构的屈服水准；采取有效的抗震措施满足结构设计时的对应的延性能力。
二、建筑结构的抗震设计
（一）建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范是由各国的建筑抗震经验总结出来的，具有一定的权威性，是指导建筑抗震设计的法定文件。它具有坚定的工程实践基础充分保证了建筑工程的安全性，因此在建筑结构的抗震设计中要严格遵守此规范，容不得半点马虎。
（二）抗震设计理论
抗震设计理论主要有拟静力理论、反应谱理论和动力理论。根据拟静力理论，地震力的大小等于结构的重量乘以地震系数。反应谱理论是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入变量，把建筑物简化成多自由度的体系，从而计算得到每一时刻建筑物的地震反应，最终完成抗震设计工作。
（三）选择有利的抗震场地
选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震造成建筑物的破坏，除地震动直接引起的结构破坏外，场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂，地基土的小均匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。对于地震时可能导致滑移或地裂的场地，应采取相应的地基稳定措施。
（四）设计合理的建筑结构参数
计算分析参数设计，就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算，各墙柱梁板变形及承载力计算包含于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上，并根据概念设计做适当的简化处理、计算。多遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时，应采用的力学模型不少于两个，且不相同，其计算理论主要有两种，即主拉应力与剪摩理论。其中，主拉应力理论适用于砖砌体，而剪摩理论适用于砌块结构。应认真分析判断计算机的计算结果，确认其合理、有效后，才能用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期等是结构计算控制的主要计算结果。
（五）设计多道抗震防线
避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成.并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下，应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架)抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线，当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏，刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后，框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。在地震作用下，梁处于第一道防线，其屈服先于柱的屈服，首先用梁的变形去消耗输入的地震能量。使柱处于第二道防线。为使抗震结构成为具有多道抗震防线的体系，也可在结构的特定部位设置专门的耗能元件。
（六）合理的刚度和强度分布
产生过大的应力或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。结构在强烈地震下不存在强度安全储备、构件的实际强度分布是判断薄弱层(部位)的基础。另一方面，在抗震结构体系中，应使其结构构件和连接部位具有较好的延性，以提高抗震结构的整体变形能力。具体要求如下:首先，提高抗震结构构件的延性、改变其变形能力，力求避免脆性破坏;为此砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯校、或采用配筋砌体和组合砌体柱等;钢筋混凝土构件应合理的选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋。避免剪切破坏先于弯曲破坏，避免混凝土的受压破坏先于钢筋的屈服，防止局部或整个构件失稳。其次，保证抗震结构构件之间的连接具有较好的延性、是充分发挥各个构件的强度、变形能力，从而获得整个结构良好抗震能力的重要前提。为了保证连接的可靠性，构件节点的强度不应低于其连接构件的强度，预埋件的锚固强度不应低于其连接构件的强度;装配式结构构件之间应采取保证结构整体性的连接措施。
（七）避免抗震支座产生拉应力
为避免抗震支座产生拉应力，应把高宽比作为抗震建筑设计的限制条件之一。高宽比的上限取决于抗震支座总水平刚性的自振周期，并与自振周期成正比。把上部结构设定为刚体，使地震输入的能量与抗震装置吸收的能量平衡，以地震加速度作用的一刹那抗震支座不产生拉应力为目标。高宽比相同的建筑物，尽量使建筑物的轴力集中于建筑物的两端，可延缓拉应力的产生。
（八）抗震装置布置
在抗震建筑的设计中，原则上应使抗震层所有抗震构件的刚心与上部结构的重心一致，不产生扭转。但是，由于建筑物的不规则和柱网尺寸的限制，仅靠柱下配置的抗震支座会产生抗震层的刚心与上部结构的重心不一致。采用与抗震支座独立的阻尼器设计，在阻尼器的弹性范围内，可以使抗震层的刚心与上部结构的重心一致，避免抗震层的振动扭转。如果阻尼器布置在建筑外周，抑制扭转变形的效果会更好。
三、结语
地震是一种目前难以准确预测的自然灾害，为避免它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑新型结构的出现，高性能材料的发展，计算机技术水平的提高，促使人类建筑精品再上新的台阶。
参考文献：
[1] 冯光海.建筑结构的抗震性设计探讨[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(01)
[2] 蔡金兰.浅谈建筑中抗震设计理念的发展[J]. 价值工程. 2010(23)
[3] 阮世盛.钢筋混凝土结构抗震设计问题研究[J]. 科技资讯. 2007(13)
[4] 林凡.我国当代建筑抗震设计规范若干问题探讨[J]. 科技风. 2009(11)
[5] 欧成弟,陈天镭.高层建筑结构抗震设计中的几个重要概念[J]. 甘肃冶金. 2006(03)
[6] 蔡英.建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J]. 科技资讯. 2006(28)
关键词：建筑结构 抗震设计 措施
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
据统计，全球每年平均发生500万次左有的地震，其中5级以上的强烈地震约1000次左右。如果强烈地震发生在人类聚居区，就会造成地震灾害。为了抗御与减轻地震灾害，有必要进行建筑结构的抗震分析与抗震设计。抗震规范提出了一系列的抗震设计基本要求，要求设计人员注意抗震概念设计，全面、合理的概念设计有助于明确设计思想，灵活、恰当地运用抗震设计原则使设计人员不致陷入盲目的计算工作，从而做到比较合理的抗震设计。
一、抗震设计思路
结构抗震设计思路经历了一系列变化，我国抗震设计规范规定建筑结构在抗震设计时，应遵循三个水准的抗震设防目标，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。在这种设计思想下，结构抗震设计已经经历了刚性设计、柔性设计、延性设计和结构控制设计4个阶段。随着对结构非线性性能的研究，人们发现设计结构所取的地震作用只是赋予结构一个基本屈服承载力，当发生更大地震时，结构的控制部位进入屈服后非弹性变形状态，并靠其屈服后非弹性变形能力来承受地震作用。从而形成了结構在一定水平地震作用下进入屈服，并达到屈服后非弹性变形状态来耗散能量的现代抗震设计理论。现代抗震设计思路，其主要内容是：合理选择确定结构屈服水准的地震作用。先以具有统计意义的地面峰值加速度作为该地区地震强弱标志值（中震），再以通过地震力降低系数R得到的设计用地面运动加速度（小震）来进行结构的强度设计，从而确定结构的屈服水准；采取有效的抗震措施满足结构设计时的对应的延性能力。
二、建筑结构的抗震设计
（一）建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范是由各国的建筑抗震经验总结出来的，具有一定的权威性，是指导建筑抗震设计的法定文件。它具有坚定的工程实践基础充分保证了建筑工程的安全性，因此在建筑结构的抗震设计中要严格遵守此规范，容不得半点马虎。
（二）抗震设计理论
抗震设计理论主要有拟静力理论、反应谱理论和动力理论。根据拟静力理论，地震力的大小等于结构的重量乘以地震系数。反应谱理论是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入变量，把建筑物简化成多自由度的体系，从而计算得到每一时刻建筑物的地震反应，最终完成抗震设计工作。
（三）选择有利的抗震场地
选择对建筑抗震有利的场地，宜避开对建筑抗震不利的地段，不应在危险地段建造甲、乙、丙类建筑。地震造成建筑物的破坏，除地震动直接引起的结构破坏外，场地条件也是一个重要的原因。地震引起的地表错动与地裂，地基土的小均匀沉陷，滑坡和粉、砂土液化等。对于地震时可能导致滑移或地裂的场地，应采取相应的地基稳定措施。
（四）设计合理的建筑结构参数
计算分析参数设计，就是进行建筑各构件的地震响应和地震作用计算，各墙柱梁板变形及承载力计算包含于其中。把正确的计算模型建立在建筑结构的实际工作状况基础上，并根据概念设计做适当的简化处理、计算。多遇地震作用下的复杂结构进行变形、内力分析时，应采用的力学模型不少于两个，且不相同，其计算理论主要有两种，即主拉应力与剪摩理论。其中，主拉应力理论适用于砖砌体，而剪摩理论适用于砌块结构。应认真分析判断计算机的计算结果，确认其合理、有效后，才能用于工程设计。结构的位移、剪重比、自振周期等是结构计算控制的主要计算结果。
（五）设计多道抗震防线
避免因部分结构或构件破坏而导致整个体系丧失抗震能力或对重力的承载能力。一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成.并由延性较好的结构构件连接起来协同丁作。一般情况下，应优先选择不负担重力荷载的竖向支撑或填充墙，或选用轴压比不太大、延性较好的抗震墙等构件，作为第一道抗震防线的抗侧力构件。框架)抗震墙结构体系中的抗震墙、处于第一道防线，当抗震墙在一定强度的地震作用下遭受可允许的损坏，刚度降低而部分退出工作并吸收相当的地震能量后，框架部分起到第二道防线的作用。这种体系的设计既考虑到抗震墙承受大部分的地震力。在地震作用下，梁处于第一道防线，其屈服先于柱的屈服，首先用梁的变形去消耗输入的地震能量。使柱处于第二道防线。为使抗震结构成为具有多道抗震防线的体系，也可在结构的特定部位设置专门的耗能元件。
（六）合理的刚度和强度分布
产生过大的应力或塑性变形集中，对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。结构在强烈地震下不存在强度安全储备、构件的实际强度分布是判断薄弱层(部位)的基础。另一方面，在抗震结构体系中，应使其结构构件和连接部位具有较好的延性，以提高抗震结构的整体变形能力。具体要求如下:首先，提高抗震结构构件的延性、改变其变形能力，力求避免脆性破坏;为此砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱、芯校、或采用配筋砌体和组合砌体柱等;钢筋混凝土构件应合理的选择尺寸、配置纵向钢筋和箍筋。避免剪切破坏先于弯曲破坏，避免混凝土的受压破坏先于钢筋的屈服，防止局部或整个构件失稳。其次，保证抗震结构构件之间的连接具有较好的延性、是充分发挥各个构件的强度、变形能力，从而获得整个结构良好抗震能力的重要前提。为了保证连接的可靠性，构件节点的强度不应低于其连接构件的强度，预埋件的锚固强度不应低于其连接构件的强度;装配式结构构件之间应采取保证结构整体性的连接措施。
（七）避免抗震支座产生拉应力
为避免抗震支座产生拉应力，应把高宽比作为抗震建筑设计的限制条件之一。高宽比的上限取决于抗震支座总水平刚性的自振周期，并与自振周期成正比。把上部结构设定为刚体，使地震输入的能量与抗震装置吸收的能量平衡，以地震加速度作用的一刹那抗震支座不产生拉应力为目标。高宽比相同的建筑物，尽量使建筑物的轴力集中于建筑物的两端，可延缓拉应力的产生。
（八）抗震装置布置
在抗震建筑的设计中，原则上应使抗震层所有抗震构件的刚心与上部结构的重心一致，不产生扭转。但是，由于建筑物的不规则和柱网尺寸的限制，仅靠柱下配置的抗震支座会产生抗震层的刚心与上部结构的重心不一致。采用与抗震支座独立的阻尼器设计，在阻尼器的弹性范围内，可以使抗震层的刚心与上部结构的重心一致，避免抗震层的振动扭转。如果阻尼器布置在建筑外周，抑制扭转变形的效果会更好。
三、结语
地震是一种目前难以准确预测的自然灾害，为避免它给人类带来大的灾难。作为工程技术设计人员在建筑结构的研究和工程设计中，应从整体宏观的观点出发，综合处理好建筑功能、技术、艺术、安全可靠性和经济合理等几方面内容，从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑新型结构的出现，高性能材料的发展，计算机技术水平的提高，促使人类建筑精品再上新的台阶。
参考文献：
[1] 冯光海.建筑结构的抗震性设计探讨[J]. 建材与装饰(下旬刊). 2008(01)
[2] 蔡金兰.浅谈建筑中抗震设计理念的发展[J]. 价值工程. 2010(23)
[3] 阮世盛.钢筋混凝土结构抗震设计问题研究[J]. 科技资讯. 2007(13)
[4] 林凡.我国当代建筑抗震设计规范若干问题探讨[J]. 科技风. 2009(11)
[5] 欧成弟,陈天镭.高层建筑结构抗震设计中的几个重要概念[J]. 甘肃冶金. 2006(03)
[6] 蔡英.建筑结构抗震性设计的常见问题及改进措施[J]. 科技资讯. 2006(28)