高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策研究

王清泓

高层建筑结构抗震设计直接决定了高层建筑的抗震性能和效果，为保证用户生命财产安全，需将高层建筑结构的抗震设计现状作为关键的切入点，根据高层建筑的建设质量标准要求，合理地落实高层建筑结构抗震设计。同时，采取有效防范措施，强化高层建筑结构的抗震性能和整体安全性，为居住安全提供保证，满足用户的生活需求。

1.高层建筑结构抗震设计的内容

地震是自然灾害事件，对人类生存和发展会产生严重影响，高层建筑结构抗震性能与人们的生命安全、财产安全之间有着密切的关系。高层建筑结构抗震设计要考虑外观美感，同时还要结合实用性、经济性等特点。发生地震时，建筑物的抗震结构会受到地震的严重影响，因此抗震设计要满足地震作用下的结构性能需求，考虑到结构弹塑性变形能力的设计效果，针对不同超越概率水平地震作用下高层建筑结构的性能要求、变形要求，设计人员要落实有效的抗震设计方案。高层建筑结构抗震设计需根据抗震规范要求进行，利用弹性方法分析内力位移，结合极限的状态进行设计。针对重要的建筑物或是有特殊要求的建筑物，则采取时程分析法，在补充计算的方式下进行设计，对大震作用下高层建筑结构的变形状态进行计算，保证抗震设计效果能够满足其建筑性能的要求，提高抗震效果[1]。

2.高层建筑结构抗震设计中存在的问题分析

2.1 用户抗震意识不足

为了强化高层建筑结构抗震设计的效果，提高防震能力，要结合用户抗震意识不足的问题进行综合考虑，因为地震灾害的发生并不频繁，大多数用户感受不到地震灾害的影响，严重缺乏抗震意识和观念。在高层建筑施工中，抗震常识是必不可少的，这要求施工人员、管理人员、技术人员等具备一定的抗震意识，由具备丰富施工经验、抗震理论知识的人员进行设计，才能够保证施工效果。但是由于技术资源匮乏，现场施工中施工人员、管理人员、技术人员难以将抗震性能的相关要求落实到位，经验不足2]。

2.2 城市建筑规划科学性不足

高层建筑近些年不断立项，在规模和体量上均有所增长，部分区域高层建筑场地规划设计和规划的科学性不足，导致高层建筑的结构抗震设计工作难以顺利展开。特别是在一些危险区域内活动的断层软弱土层，高层建筑建设缺少提前的规划，选择地基的科学性和合理性不足，形成了地基失效的问题，对高层建筑的抗震性能形成了严重的影响，甚至可能导致安全问题。在防震规划、编制等方面，制度建设也不完善，对于各类特殊建筑结构的规定缺少细化内容，高层建筑结构的抗震性能不理想，难以采取有效的建筑管控措施，给高层建筑的用户居住安全造成了严重的威胁[3]。

2.3 技术资源缺失

高层建筑的抗震设施利用率有限，整体的高层建筑质量受到了负面影响。所以需要考虑到现场人员因素、材料质量、装备水平等因素进行施工，然而技术资源匮乏、技术水平不足的情况下，发生设计隐患的几率大，难以真正将高层建筑结构的抗震作用充分地发挥出来，保证居民的居住环境安全[4]。

3.高层建筑结构抗震设计的优化对策

3.1 勘察设计是抗震的基础

高层建筑结构的抗震设计中存在的普遍问题亟待改进，针对设计的不足，有必要采取全过程贯穿的方式，将抗震设计理念落实到各个阶段的施工中，采取有效的解决措施，提高抗震设计的有效性。根据对可行性方案的分析和研究，按照勘察标准、勘察要求等，在对比分析中选择合适的区域，进行高层建筑的建设。

勘察单位要给出合理的选址建议，掌握工程地质的条件要求，包括已建区域内的地貌、地形、地质特点等，对场地、地层等各项地质条件进行全方位的分析，对不良地质作用可能引起的灾害问题要重点强调。关注地质条件中可能会影响高层建筑结构抗震设计效果的各项因素，初步进行高层建筑的设计活动时，要通过细致的勘察对拟建场地的地层结构、地质构造、岩土工程特性、地下水埋藏条件等进行分析，做好记录，对不良地质作用的成因、规模分布情况、发展趋势进行研究和探讨，明确具体的不良地质作用情况，根据相关资料对场地稳定性进行全面评价，掌握高层建筑地基基础的分类，结合水土对建筑材料可能形成的腐蚀性等影响进行分析评价。

要明确具体的工程项目勘察要求，评价建筑地基的岩土工程，包括分析岩土的性质、地基类型、岩土均匀性、地基的基础形式、地基处理、基坑支护和不良地质作用的防治等。着重查看不良地质的危害程度及作用趋势，采取有效的整改方案和措施，将高层建筑结构抗震设计贯穿至前期的勘察、初步设计和具体的施工等各个环节中，强调对抗震设计性能的优化[5]。

3.2 强调建筑结构整体性

建筑结构的整体性是决定高层建筑结构抗震设计性能的关键，设计中要采取合理有效的措施，提高建筑内部的整体性设计效果，使建筑内部形成塑性铰，提高建筑结构的完整性和地震灾害防范能力。高层建筑结构的抗震设计需要考虑到破坏问题的防范，降低缺乏延性剪切的风险，合理地处理构件，采取强减弱弯的措施，提高设计水平。地震作用下产生的剪切破坏和非抗震抗剪破坏构件问题有所不同，高层建筑要强调延性，增强抗震性能，做好抗震设计，提高结构的延性效果。例如在梁柱等构件中对受拉钢筋配筋率进行合理地控制，以达到提高建筑结构整体性、强化高层建筑结构抗震性能的目的，改进和优化高层建筑抗震结构形式，提高设计的精密性。最后，需严格控制高层建筑地基的夯实情况，保证地基稳定，提高地基对建筑整体承载能力，合理进行结构方案的优化设计，设置抗震墙，通过加固梁柱节点等增强建筑物应对水平剪应力的能力[6]。

3.3 保证建筑材料的质量

建筑材料质量是决定高层建筑建设质量和性能效果的关键，高层建筑工程的建设施工中，对于结构抗震设计和施工质量的控制，要强调对建筑材料的合理选择，保证使用到施工中的建筑材料符合一定的标准要求。高层建筑工程是一项系统、大规模的项目，其中应用到大量的建筑材料，涉及的种类繁多，因此选择材料时需要考虑多方面因素，以达到强化高层建筑结构抗震性能的目的。施工过程中，需根据现场工程建设状况，分析当地的环境、地质条件等，选择能够满足抗震需求的可靠质量的施工材料，尤其是在我国的部分区域内存在着地震灾害多发的情况，具体的高层建筑结构抗震设计中要选择复合材料，强调高层建筑结构的稳定性能，提高对地震灾害的抵御能力，尽可能地减少建筑整体重量，保证可靠的质量效果，防范地震灾害，提高居民的居住安全[7]。

4.结论

综上所述，地震作为一种常见的自然灾害，会对人们的生命财产安全造成严重的威胁和损害，高层建筑结构抗震设计作为高层建筑建设中的关键环节，应得到设计人员的高度重视。应当结合高层建筑结构抗震设计存在的问题，采取有效的解决对策，强调结构形式的合理性，致力于强化高层建筑结构抗震设计的综合水平和质量，强化高层建筑的整体建设安全，提高建筑物的抗震性能和安全保障效果，推动建筑行业未来的可持续、稳健发展。