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【摘 要】 随着高层建筑的不断兴起，其抗震结构设计成为人们关注的焦点，目前科学技术的进步，使高层建筑结构的抗震设计技术和方法越来越先进，越来越完善。本文主要对高层建筑结构抗震设计相关问题进行了简要分析。
【关键词】 高层建筑；抗震设计；必要性
引言：
建国以来来，我国发生了唐山地震、汶川地震、青海玉树地震等，给我国人民带来了生命财产的损失。所以，现在国家相关部门密切关注高层建筑结构的抗震能力问题。现在从事高层建筑设计的人员要改变传统的设计理念，将抗震元素融入建筑结构设计中。随着科学技术的不断进步，要运用先进的技术来对高层建筑结构进行改造设计，使其抗震能力增强。所以，混凝土建筑结构的抗震设计成为了社会上所关注的热点。
一、浅析高层建筑结构抗震设计的必要性
1、建筑结构的抗震设计是什么概念
现在谈到建筑结构的抗震设计，就是考验建筑的抗震能力，给人们提供最大安全性建筑的一种设计方案。我国建立这么多年，也发生过很多大型地震，给国家和人民带来了巨大地损失。但是在这么多次地震中，国家的相关部门总结了很多工程建筑的经验，就是以这些经验作为抗震设计的基础，来不断完善建筑的结构体系。现在随着科技的发展，我国在建筑结构的抗震设计的研究领域中有了很大的突破，也在一些高层建筑上应用相关研究成果，在不断地实践过程中，但还是存在相关的问题予以研究并解决。
2、加强高层建筑结构抗震设计是必经之路
自从产生了建筑结构抗震的概念后，高层建筑结构设计更应该把抗震元素考虑在内。因为我国本身就是处于地震带多的国家，这几年来也频繁地发生地震，我国大多数地区的高层建筑的抗震能力差，都出现多处裂缝及崩塌的现象。正是上述原因，加强高层建筑结构的抗震设计是当务之急。现在在抗震设计中，并不是简简单单地分析计算就可以的，要重视概念设计，这才能保证结构的安全性和可靠性，地震时震动的周期是个变数，在设计中一定得考虑到这个概念，在高层结构计算时，一定要保证数据的精确性、再将地震的因素考虑在内，才能更好地做高层建筑结构的抗震设计。
二、高层建筑结构抗震设计的原则
1、结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能；结构构件应遵守强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件，强底层柱（墙）的原则，对结构的相对薄弱部位采取提高抗震能力的措施。
2、尽可能设置多道抗震防线；一个抗震结构体系应该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协同工作，强烈地震之后往往伴随多次余震，如果只设一道防线，结构在第一次破坏之后再遭受余震，将会因为损伤积累而导致结构倒塌。
3、适当处理结构构件的强弱关系；在抗震设计中某一部分结构设计较强，会造成结构的其他部位相对薄弱，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使有效屈服保持较长阶段，保证结构延性。在抗震设计中应控制薄弱层，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
三、高层建筑结构抗震设计的对策
1、重视建筑场地的选择
加强地基勘察，采取有效措施。尽量避开不利地质环境，结构工程师应提出避开要求，如活动断层、溶洞、局部突出的山包等。具有不同工程地质条件的场地上，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制，除了极不利和有严重危险性的场地以外往往是不能排除其作为建设用场地的。选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设，就能大大地减轻地震灾害。对于不利地段，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因。这样就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类，以便按照不同场地特点采取抗震措施。避开不利地段，当无法避开时，采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取适当的抗震加强措施。
2、选取合理的建筑结构参数
对于复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个不同的力学模型，目前主要有两种计算理论：剪摩理论和主拉应力理论，它们有各自的适用范围：砖砌体一般采用主拉应力理论，而砌块结构可采用剪摩理论。先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求。其次是选择建筑场地时，应掌握地震活动情况，根据工程地质和地震地质的有关资料，对抗震危险地段作出综合评价。对地震多发地段，应提出避开要求，当无法避开时应采取积极有效的措施，仔细的划分高层建筑地段的岩石、半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利，是最好的建筑场地，同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。
3、基礎选型
（1）桩基础：当上部结构荷载较大，地基上部土层软弱，合理的持力层埋置较深；当地基沉降很大或建筑物对不均匀沉降较敏感；当施工水位或地下水位较高时；当抗震地区可液化的地基需采用桩基础增加建筑物的抗震能力时；建筑物层数较多、荷载较大时，可采用桩基础；
（2）筏形基础：当高层建筑上部荷载较大、地基承载力比较弱、结构的柱距较小时，必须将基础连成一整体，才能满足地基容许承载力时；风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑，基础需有足够的刚度和稳定性时，采用筏形基础。它整体性好、刚度大，能有效地分散上部结构荷载。
（3）箱形基础：适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。它整体刚度好，对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用，能将上部结构荷载均匀传给基础，对上部结构起到很好的嵌固作用；
（4）柱下独立基础：适用于上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀的建筑结构。
4、合理分配设计建筑结构刚度、承载力和延性
力求对称均匀是抗震设计非常重要的原则。综合抗震能力，就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素衡量结构抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关，与其动力特性密切相关。房屋是纵、横向承重构件其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。提高建筑物的抗震性能，最好最有效的的措施是使结构中的所有构件都具有较高的延性，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。另外，采现浇楼、屋盖也是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用。结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形，因此，地震作用下，结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。
5、采用加固设计
要结合建筑体结构的实际情况合理选择加固设计方案，以提高其抗震能力。具体而言适用加固设计方案的有以下几种情况：首先，机构设计存在缺陷。此时可以采用增加构件提高机构强度的加固方案，或者将原有构件替换为抗震性能较好的构件；其次，建筑结构的整体连接与相关抗震标准要求不符。这就要对结构做出合理调整，以起到分散地震力、减少破坏的作用；最后，要注意建筑体中有些构件与建筑结构并不存在直接关系，如果发生地震可能会造成更大危害，针对这种构件要做好加固处理。
四、结束语
地震是一种随机振动，具有难于把握的复杂性和不确定性，很难准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数。经济和安全是结构抗震设计的重要因素，随着社会进步和建筑业的发展，对建筑的抗震设计要求也越来越高，如何从我国高层建筑抗震设计现状出发，探求一种实用可行的抗震设计方法已经成为地震区高层建筑发展的新方向。
参考文献：
[1]钱镓茹，罗文斌.建筑结构基于位移的抗震设计[J]，建筑结构，2010.
[2]陈洁.高层建筑结构抗震的优化设计分析[J].科技致富向导，2012.
[3]和佳一.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品，2011.
【关键词】 高层建筑；抗震设计；必要性
引言：
建国以来来，我国发生了唐山地震、汶川地震、青海玉树地震等，给我国人民带来了生命财产的损失。所以，现在国家相关部门密切关注高层建筑结构的抗震能力问题。现在从事高层建筑设计的人员要改变传统的设计理念，将抗震元素融入建筑结构设计中。随着科学技术的不断进步，要运用先进的技术来对高层建筑结构进行改造设计，使其抗震能力增强。所以，混凝土建筑结构的抗震设计成为了社会上所关注的热点。
一、浅析高层建筑结构抗震设计的必要性
1、建筑结构的抗震设计是什么概念
现在谈到建筑结构的抗震设计，就是考验建筑的抗震能力，给人们提供最大安全性建筑的一种设计方案。我国建立这么多年，也发生过很多大型地震，给国家和人民带来了巨大地损失。但是在这么多次地震中，国家的相关部门总结了很多工程建筑的经验，就是以这些经验作为抗震设计的基础，来不断完善建筑的结构体系。现在随着科技的发展，我国在建筑结构的抗震设计的研究领域中有了很大的突破，也在一些高层建筑上应用相关研究成果，在不断地实践过程中，但还是存在相关的问题予以研究并解决。
2、加强高层建筑结构抗震设计是必经之路
自从产生了建筑结构抗震的概念后，高层建筑结构设计更应该把抗震元素考虑在内。因为我国本身就是处于地震带多的国家，这几年来也频繁地发生地震，我国大多数地区的高层建筑的抗震能力差，都出现多处裂缝及崩塌的现象。正是上述原因，加强高层建筑结构的抗震设计是当务之急。现在在抗震设计中，并不是简简单单地分析计算就可以的，要重视概念设计，这才能保证结构的安全性和可靠性，地震时震动的周期是个变数，在设计中一定得考虑到这个概念，在高层结构计算时，一定要保证数据的精确性、再将地震的因素考虑在内，才能更好地做高层建筑结构的抗震设计。
二、高层建筑结构抗震设计的原则
1、结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能；结构构件应遵守强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件，强底层柱（墙）的原则，对结构的相对薄弱部位采取提高抗震能力的措施。
2、尽可能设置多道抗震防线；一个抗震结构体系应该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协同工作，强烈地震之后往往伴随多次余震，如果只设一道防线，结构在第一次破坏之后再遭受余震，将会因为损伤积累而导致结构倒塌。
3、适当处理结构构件的强弱关系；在抗震设计中某一部分结构设计较强，会造成结构的其他部位相对薄弱，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使有效屈服保持较长阶段，保证结构延性。在抗震设计中应控制薄弱层，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。
三、高层建筑结构抗震设计的对策
1、重视建筑场地的选择
加强地基勘察，采取有效措施。尽量避开不利地质环境，结构工程师应提出避开要求，如活动断层、溶洞、局部突出的山包等。具有不同工程地质条件的场地上，建筑物在地震中的破坏程度是明显不同的。由于建设用地受到地震以外的许多因素的限制，除了极不利和有严重危险性的场地以外往往是不能排除其作为建设用场地的。选择对抗震有利的场地和避开不利的场地进行建设，就能大大地减轻地震灾害。对于不利地段，这就考虑了地震因场地条件间接引起结构破坏的原因。这样就有必要按照场地、地基对建筑物所受地震破坏作用的强弱和特征进行分类，以便按照不同场地特点采取抗震措施。避开不利地段，当无法避开时，采取加强地基和上部结构整体性和刚度、部分消除或全部消除地基液化沉陷的措施。根据抗震设防类别、地基液化等级，分别采取适当的抗震加强措施。
2、选取合理的建筑结构参数
对于复杂结构进行多遇地震作用下的内力和变形分析时，应采用不少于两个不同的力学模型，目前主要有两种计算理论：剪摩理论和主拉应力理论，它们有各自的适用范围：砖砌体一般采用主拉应力理论，而砌块结构可采用剪摩理论。先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求。其次是选择建筑场地时，应掌握地震活动情况，根据工程地质和地震地质的有关资料，对抗震危险地段作出综合评价。对地震多发地段，应提出避开要求，当无法避开时应采取积极有效的措施，仔细的划分高层建筑地段的岩石、半岩石和密实的地基土对房屋抗震最有利，是最好的建筑场地，同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上。
3、基礎选型
（1）桩基础：当上部结构荷载较大，地基上部土层软弱，合理的持力层埋置较深；当地基沉降很大或建筑物对不均匀沉降较敏感；当施工水位或地下水位较高时；当抗震地区可液化的地基需采用桩基础增加建筑物的抗震能力时；建筑物层数较多、荷载较大时，可采用桩基础；
（2）筏形基础：当高层建筑上部荷载较大、地基承载力比较弱、结构的柱距较小时，必须将基础连成一整体，才能满足地基容许承载力时；风荷载或地震荷载起主要作用的高层建筑，基础需有足够的刚度和稳定性时，采用筏形基础。它整体性好、刚度大，能有效地分散上部结构荷载。
（3）箱形基础：适用于上部荷载大而地基土又比较软弱的情况。它整体刚度好，对地基的不均匀沉降起到调节或减小的作用，能将上部结构荷载均匀传给基础，对上部结构起到很好的嵌固作用；
（4）柱下独立基础：适用于上部结构为框架结构、无地下室、地基土质较好、荷载较小、柱网分布较均匀的建筑结构。
4、合理分配设计建筑结构刚度、承载力和延性
力求对称均匀是抗震设计非常重要的原则。综合抗震能力，就是要综合考虑整个结构的承载力和构造等因素衡量结构抵抗地震作用的能力。地震时建筑物所受地震作用的大小与其具有合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性密切相关，与其动力特性密切相关。房屋是纵、横向承重构件其抗震能力的强弱取决于结构的空间整体刚度和整体稳定性。提高建筑物的抗震性能，最好最有效的的措施是使结构中的所有构件都具有较高的延性，设置配筋圈梁可限制散落问题，增强空间刚度，提高结构整体稳定性，从而提高房屋的抗震性能。另外，采现浇楼、屋盖也是一种较好的增强楼房结构空间刚度和整体稳定性的方法，在适当的部位增设构造柱，并配置些构造钢筋，也能达到增强结构整体性的作用。结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形，因此，地震作用下，结构的延性与结构的强度具有同等重要的意义。
5、采用加固设计
要结合建筑体结构的实际情况合理选择加固设计方案，以提高其抗震能力。具体而言适用加固设计方案的有以下几种情况：首先，机构设计存在缺陷。此时可以采用增加构件提高机构强度的加固方案，或者将原有构件替换为抗震性能较好的构件；其次，建筑结构的整体连接与相关抗震标准要求不符。这就要对结构做出合理调整，以起到分散地震力、减少破坏的作用；最后，要注意建筑体中有些构件与建筑结构并不存在直接关系，如果发生地震可能会造成更大危害，针对这种构件要做好加固处理。
四、结束语
地震是一种随机振动，具有难于把握的复杂性和不确定性，很难准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数。经济和安全是结构抗震设计的重要因素，随着社会进步和建筑业的发展，对建筑的抗震设计要求也越来越高，如何从我国高层建筑抗震设计现状出发，探求一种实用可行的抗震设计方法已经成为地震区高层建筑发展的新方向。
参考文献：
[1]钱镓茹，罗文斌.建筑结构基于位移的抗震设计[J]，建筑结构，2010.
[2]陈洁.高层建筑结构抗震的优化设计分析[J].科技致富向导，2012.
[3]和佳一.浅谈高层建筑结构抗震设计[J].中国新技术新产品，2011.