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【摘要】在当下高层建筑质量数量全面提升，设计理念也越来越合理，高层建筑结构抗震设计作为重要的一环，在高层建筑结构设计中意义深远，特别是汶川特大地震灾害发生后，建筑抗震层面的研究得到了越来越多的重视。本文对高层混凝土建筑抗震结构设计进行了探讨。
【关键词】高层混凝土建筑；抗震；结构设计；措施
如何增强高层混凝土建筑的抗震性能，维护人民生命财产安全，是今后建筑设计的重要方向。在对高层混凝土建筑进行抗震设计时，要按照国家相关标准进行设计并施工，在地基选择和建筑选材方面进行合理规划，以期达到最佳抗震效果。
1、高层建筑结构的抗震设计因素
1.1 水平荷载力
水平荷载力的大小对于整个高层建筑的抗震性能也是产生直接影响。具体原因主要分为以下几个方面：（1）高层建筑物本身的重量与高层的荷载力所产生的轴力的大小和弯矩的数值的大小正好和高层建筑物自身高度形成一次方的正比关系。（2）由水平荷载力对其结构产生的倾覆力矩在构件中引起的轴力作用与楼房高度的两次方成正比。
1.2 侧向位移控制
在高层建筑的安全抗震理念中另一个至关重要的设计因素就是侧向位移的控制。因为，建筑工程队在施工过程中多多少少会由于建筑物楼层的增高而产生一定的难以控制的侧向位移。并会随着楼层高度的逐渐增加而不断加大位移，通常是和建筑物高度的四次方程正比关系。如果在施工过程中侧向位移控制不好，那么会大大影响到高层建筑的自身安全稳定性。很有可能会发生房屋倒塌、墙体开裂的意外情况，从而危害居民或员工的人身安全。
1.3 抗震荷载力
除了上述的水平荷载力、侧向位移的因素外，还有一个就是要充分考虑到地震荷载力。一个好的抗震建筑物需要达到小震不坏、大震不倒的基本效果。
2、高层混凝土建筑抗震结构设计的措施
2.1对于高层建筑的建设场地进行合理选址
为了切实保证高层建筑在地震中的安全性，应该对建筑的选址进行科学细致的调研，做出严谨科学的选择。一般而言，高层建筑的场地选址需要尽可能满足发生时能够有效的减少地震能力的输入的基本条件，从而降低地震波对高层建筑的损害，进而提高高层建筑的抗震性能。
2.2改进结构设计方案
完善、改进高层混凝土建筑结构设计方案也是增强建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时，要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物在一定空间内受到地震灾害后，其结构还不会受到一定损坏，并能自动恢复到震前状态。设计师进行结构设计时应该关注建筑的纵向受力情况，如何布置建筑结构，提升建筑纵向受力情况，是提升建筑物抗震效果的重要环节。
2.3落实抗震验算
在进行截面抗震验算时，结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形式来表现。进行构件截面抗震验算时，可选用非抗震承载力设计值，将承载力抗争调整系数与其关联起来。计算过程中，去地震作用效应值乘以抗震调整系数来进行折减。通过完善抗震验算，保证建筑抗震设计的有效性，使抗震设计充分发挥作用。
2.4设置多道抗震防线
在构建抗震结构体系时，应设置多道防线，将一些延性较好的分体系进行组合，并将这些构件相互连接，充分发挥其协同作用。抗震墙体系便可由抗震墙与延性框架构成，两者共同作用，可进一步提升抗震结构的性能。抗震结构体系当中还需要设定充足的赘余度，包括内、外两个部分。并按照相关规则构建规律分布的屈服区，让建筑结构可充分吸收或消耗地震能量。体系当中还需要增加冗余设计，以增加抗震结构的可靠性。当建筑基本周期与地震卓越周期接近时，冗余设计便可充分发挥作用。即便是第一道抗侧力防线受到破坏，第二道、第三道防线可接替第一道防线，发挥保护作用，以缓解共振，并降低地震的破坏作用。
2.5完善隔震及消能减震设计
隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量，并且具有足够的水平初始刚度。即便在风载与小震作用下，整个体系依然可处于弹性范围内，满足正常需求。而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系。同时，隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，可降低上部结构所吸收的地震能量。消能减震是在结构物某些部位设置耗能元件，通过元件产生摩擦，弯曲弹塑性滞回变形来消耗或吸收地震输入结构的能量，以降低主体结构的地震反应，使结构破坏程度降低。例如，可在建筑結构适当位置添加金属阻尼器，它可通过金属的屈服滞回将地震能量消耗掉，以降低结构反应程度；又如，可通过调谐减震控制体系来加强结构的减震能力，该体系利用调整结构的动力特性来消减结构的振动反应，以达到减震效果。
2.6控制扭转效应
高层建筑物在地震灾害中，更容易受到纵向、横向等方向力的影响。在地震过程中，对高层建筑物危害较大的作用力是扭转效应，设计师进行高层设计时要加强抗扭转效应的关注。对建筑物的最大位移量和最小位移量进行统计，并依据数据设计出合理的建筑抗震强度，最终保证高层建筑物上下位移一致，从根本上减小扭转效应对建筑物的损害。
2.7增加建筑物的横截面积使承重力分散
建筑一旦达到那么大的高度，想要保证百分百的垂直上升几乎是不可能的。而建筑物产生意外的倾斜或者侧歪，极有可能导致后期的坍塌。至于抗震性能更是不值一提。想要解决这一问题可以尝试从以下角度入手：增加建筑物本身的横截面积，使其承重力分散到横截面上，而不只是单独地依赖于垂直面，这在一定高度时能够大大减少高层建筑物的侧向位移，从而相对保证其安全抗震的性能。 当建筑物楼层高度达到五十米以上时，我们通常使用的是剪力墙结构体系。但是往往会出现剪力墙超筋的不良情况。毋庸置疑，剪力墙的超筋会使整个建筑物的整体承载力不够，从而大大影响到高层建筑物的抗震性能。
结语：
综上所述，高层建筑的抗震设计必须从客观、科学的角度全面考虑，这就要求设计人员必须认真学习新规范，有效把握工程结构设计的要点，让结构更安全、更合理。
参考文献：
[1]叶财景.高层连体建筑抗震分析与设计[J].建设科技，2016（12）.
[2]吴鑫旖，曲连宇，曹宇.高层建筑防震技术发展现状及展望[J].科技创新导报，2016（5）.
[3]高振东.高层建筑抗震设计的几个问题分析[J].黑龙江科技信息，2015（24）.
【关键词】高层混凝土建筑；抗震；结构设计；措施
如何增强高层混凝土建筑的抗震性能，维护人民生命财产安全，是今后建筑设计的重要方向。在对高层混凝土建筑进行抗震设计时，要按照国家相关标准进行设计并施工，在地基选择和建筑选材方面进行合理规划，以期达到最佳抗震效果。
1、高层建筑结构的抗震设计因素
1.1 水平荷载力
水平荷载力的大小对于整个高层建筑的抗震性能也是产生直接影响。具体原因主要分为以下几个方面：（1）高层建筑物本身的重量与高层的荷载力所产生的轴力的大小和弯矩的数值的大小正好和高层建筑物自身高度形成一次方的正比关系。（2）由水平荷载力对其结构产生的倾覆力矩在构件中引起的轴力作用与楼房高度的两次方成正比。
1.2 侧向位移控制
在高层建筑的安全抗震理念中另一个至关重要的设计因素就是侧向位移的控制。因为，建筑工程队在施工过程中多多少少会由于建筑物楼层的增高而产生一定的难以控制的侧向位移。并会随着楼层高度的逐渐增加而不断加大位移，通常是和建筑物高度的四次方程正比关系。如果在施工过程中侧向位移控制不好，那么会大大影响到高层建筑的自身安全稳定性。很有可能会发生房屋倒塌、墙体开裂的意外情况，从而危害居民或员工的人身安全。
1.3 抗震荷载力
除了上述的水平荷载力、侧向位移的因素外，还有一个就是要充分考虑到地震荷载力。一个好的抗震建筑物需要达到小震不坏、大震不倒的基本效果。
2、高层混凝土建筑抗震结构设计的措施
2.1对于高层建筑的建设场地进行合理选址
为了切实保证高层建筑在地震中的安全性，应该对建筑的选址进行科学细致的调研，做出严谨科学的选择。一般而言，高层建筑的场地选址需要尽可能满足发生时能够有效的减少地震能力的输入的基本条件，从而降低地震波对高层建筑的损害，进而提高高层建筑的抗震性能。
2.2改进结构设计方案
完善、改进高层混凝土建筑结构设计方案也是增强建筑物抗震性能的重要措施。在制定结构方案时，要本着提升建筑延展性的原则。延展性即为建筑物在一定空间内受到地震灾害后，其结构还不会受到一定损坏，并能自动恢复到震前状态。设计师进行结构设计时应该关注建筑的纵向受力情况，如何布置建筑结构，提升建筑纵向受力情况，是提升建筑物抗震效果的重要环节。
2.3落实抗震验算
在进行截面抗震验算时，结构应在设防烈度下进入弹塑性状态。可将大部分结构变形转变为众值烈度地震作用下构件承载力验算的形式来表现。进行构件截面抗震验算时，可选用非抗震承载力设计值，将承载力抗争调整系数与其关联起来。计算过程中，去地震作用效应值乘以抗震调整系数来进行折减。通过完善抗震验算，保证建筑抗震设计的有效性，使抗震设计充分发挥作用。
2.4设置多道抗震防线
在构建抗震结构体系时，应设置多道防线，将一些延性较好的分体系进行组合，并将这些构件相互连接，充分发挥其协同作用。抗震墙体系便可由抗震墙与延性框架构成，两者共同作用，可进一步提升抗震结构的性能。抗震结构体系当中还需要设定充足的赘余度，包括内、外两个部分。并按照相关规则构建规律分布的屈服区，让建筑结构可充分吸收或消耗地震能量。体系当中还需要增加冗余设计，以增加抗震结构的可靠性。当建筑基本周期与地震卓越周期接近时，冗余设计便可充分发挥作用。即便是第一道抗侧力防线受到破坏，第二道、第三道防线可接替第一道防线，发挥保护作用，以缓解共振，并降低地震的破坏作用。
2.5完善隔震及消能减震设计
隔震系统具有足够的竖向强度和刚度以支撑上部结构的重量，并且具有足够的水平初始刚度。即便在风载与小震作用下，整个体系依然可处于弹性范围内，满足正常需求。而中强地震时，其水平刚度较小，结构为柔性隔震结构体系。同时，隔震系统本身具有较大的阻尼，地震时能耗散足够的能量，可降低上部结构所吸收的地震能量。消能减震是在结构物某些部位设置耗能元件，通过元件产生摩擦，弯曲弹塑性滞回变形来消耗或吸收地震输入结构的能量，以降低主体结构的地震反应，使结构破坏程度降低。例如，可在建筑結构适当位置添加金属阻尼器，它可通过金属的屈服滞回将地震能量消耗掉，以降低结构反应程度；又如，可通过调谐减震控制体系来加强结构的减震能力，该体系利用调整结构的动力特性来消减结构的振动反应，以达到减震效果。
2.6控制扭转效应
高层建筑物在地震灾害中，更容易受到纵向、横向等方向力的影响。在地震过程中，对高层建筑物危害较大的作用力是扭转效应，设计师进行高层设计时要加强抗扭转效应的关注。对建筑物的最大位移量和最小位移量进行统计，并依据数据设计出合理的建筑抗震强度，最终保证高层建筑物上下位移一致，从根本上减小扭转效应对建筑物的损害。
2.7增加建筑物的横截面积使承重力分散
建筑一旦达到那么大的高度，想要保证百分百的垂直上升几乎是不可能的。而建筑物产生意外的倾斜或者侧歪，极有可能导致后期的坍塌。至于抗震性能更是不值一提。想要解决这一问题可以尝试从以下角度入手：增加建筑物本身的横截面积，使其承重力分散到横截面上，而不只是单独地依赖于垂直面，这在一定高度时能够大大减少高层建筑物的侧向位移，从而相对保证其安全抗震的性能。 当建筑物楼层高度达到五十米以上时，我们通常使用的是剪力墙结构体系。但是往往会出现剪力墙超筋的不良情况。毋庸置疑，剪力墙的超筋会使整个建筑物的整体承载力不够，从而大大影响到高层建筑物的抗震性能。
结语：
综上所述，高层建筑的抗震设计必须从客观、科学的角度全面考虑，这就要求设计人员必须认真学习新规范，有效把握工程结构设计的要点，让结构更安全、更合理。
参考文献：
[1]叶财景.高层连体建筑抗震分析与设计[J].建设科技，2016（12）.
[2]吴鑫旖，曲连宇，曹宇.高层建筑防震技术发展现状及展望[J].科技创新导报，2016（5）.
[3]高振东.高层建筑抗震设计的几个问题分析[J].黑龙江科技信息，2015（24）.