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高层建筑结构抗震设计理念摘要：众所周知，建筑设计与施工中的重要一环即是高层建筑抗震工作。本文结合实际对高层建筑结构抗震设计的理念、原则和方法做了深入浅出的探讨。 关键词：高层建筑；建筑结构；抗震设计 Abstract: as is known to all, the building design and construction is an important part of high-rise building is the seismic work. According to the practice of high-rise building structure seismic design concept, principles and methods of simply discussed. Keywords: high building; Building structure; Seismic design 中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号： 建筑结构工程师按照抗震设计要求进行高层建筑的结构分析和设计，其主要目标是希望使所设计结构在刚度、强度和延性等方面达到最佳以实现“大震不倒，中震可修，小震不坏”的目的[1]。然而，由于地震作用随机性很强，是一种循环往复荷载，高层建筑物的地震破坏机理极其复杂，存在着诸多不确定性因素。在结构内力分析等方面，由于未能充分考虑到结构的空间作用、材料时效、非弹性性质和阻尼变化等多种因素，计算方法仍不完善，仅靠微观数学力学计算还不能使建筑结构在遭遇地震时真正确保其具备良好抗震能力。因此，在进行高层建筑结构抗震设计时，务必遵循一定的设计理念和方法。 一、高层建筑抗震结构设计基本原则 1.1结构构件应具备必要的刚度、承载力和稳定性等方面的性能 ①对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取必要措施提高其抗震能力。 ②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)”的基本原则[2]。 ③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。 1.2尽可能设置多道抗震防线 ①一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协同工作。例如框架-剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。 ②强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。 ③在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。 ④适当处理结构构件的强弱关系，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，保证结构的延性和抗倒塌能力[3]。 1.3对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力 ①要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。 ②要使楼层（部位）的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层（部位）的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。 ③在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，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。 ④构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。 1.4 减轻高层建筑结构的自重。 要从两个方面入手。首先，要看到的是高层建筑的地基承载能力，如果是在相同的地基条件下，减轻建筑结构就意味着通过节省重量来增加了建筑的延伸高度，这种高度的延伸，不涉及到增加地基处理的造价和不增加地基基础。其次，地震的效应和建筑的重量是呈正比的。高层建筑的重心一般会较高，重心高就意味着在地震外力的作用下，建筑的倾覆力矩也随之增大。所以在设计的过程中，建议高层建筑的隔墙和填充墙最好采用轻质材料。 1.5 推广采用隔震和消能减震的设计方式 我国高层建设的抗震设计一般采用的是“延性结构设计体系”，这种设计体系的原理是通过适当地控制建筑物的刚度，保证建筑物在地震中能够即时进入到非弹性状态，在这种状态下，保持合理的延性，通过延性来释放地震传输的能量，减少地震反应，以达到“裂而不倒”的效果。在设计中，建议在采用“延性结构设计体系”的同时，同时采取滑移隔震、软垫隔震、悬挑隔震、摆动隔震等隔震措施，从而改