关键词：建筑结构设计抗震措施
随着高层建筑的迅速发展，建筑高度不断增加，高层建筑的结构设计也成为结构工程师设计工作的主要重点和难点。其抗震设计变得尤为重要，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的概念，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程。建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑、不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的抗震设计。
一、抗震设防的目标
目前，我国抗震设防为“三水准”目标，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”，具体含义为：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，建筑物不受损坏或不需修理仍可使用，建筑处于正常使用状态，从结构抗震分析角度，可以视为弹性体系，采用弹性反应谱进行分析;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，结构在地震影响时进入非弹性工作阶段，但非弹性变形或结构体系损坏控制在可修复的范围;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，建筑物不致倒塌或发生危及生命安全的严重破坏，此阶段结构有较大的非弹性变形，但人员可以逃离。
二、建筑结构设计中的抗震设计策略
1、建筑场地
（1）应选择对建筑抗震有利的地段，如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的中硬场地土等地段。
（2）应避开对建筑抗震不利的地段，如软弱场地土，易液化土，条件突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质陡坡、采空区、河岸和边坡边缘，场地土在平面分布上的成因、岩性、状态明显不均匀（如故河道、断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷及半填半挖地基等）等地段。当无法避开时，应采取有效的抗震措施。
（3）不应在危险地段造建甲、乙、丙类建筑，对建筑抗震危险地段，一般是指地震的可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流等地段，发震断裂带上地震等可能发生地表错位地段。建筑场地为Ⅰ类时，甲、乙类建筑可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施;丙类建筑允许按本地区抗震设防烈度降低一度的要求采取抗震构造措施，但抗震设防烈度为6度时，可按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。另外，场地土的刚度大小和场地土覆盖层厚度是影响建筑物震害得主要因素。震害调查表明，土质越软，覆盖层越厚，建筑物震害越严重，反之越轻。
2、选择有利于抗震的建筑平面和立面布置
（1）建筑的体型要简单，平立面布置宜规则。体型简单和规则的建筑，受力性能明确，设计时容易分析结构在地震作用下的实际反应及其内力分析，且结构细部的构造也易于处理。所以这类结构遭遇地震后其震害相对都较轻。反之，建筑体型不规则，平面上曲出凹进，立面上高低错落。易于形成刚度和强度上的突变，引起应力集中或变形集中，也容易形成薄弱环节，往往造成比较严重的危害。
（2）建筑的平、立面刚度和质量分布力求对称。建筑的刚度和质量分布不对称、即使在地面平动分量作用下也会发生扭转振动，从而造成比较严重的危害。所以，建筑或其独立单元应力应求刚度、质量的对称，使其质心与刚心重合或偏心很小。
（3）建筑的质量和刚度变化要均匀。建筑的质量和刚度沿竖向分布往往是不均匀的、例如，由于建筑的竖向收进，地震时收进处上、下部分振动特性不同，易于在收进处的横隔层（楼板）产生应力突变，使竖向收进的凹角处产生应力集中;又如，在建筑物底层设置上下不连续的抗震墙（如底层框支抗震墙）、使建筑物沿竖向的不均匀性;框架的填充墙在层高范围内未连续设置或存在楼层的错层，使框架形成短柱。也易于造成危害。设计时对上述质量和刚度沿竖向分布不连续的情况应加以限制、采取必要的构造措施。
（4）必要时设置防震缝。防震缝的设置，应根据建筑类型、结构体系和建筑体型等具体情况区别对待，不提倡一切都设，也不主张都不设。抗震规范的原则是，建筑防震缝的设置，可按结构的实际需要考虑。体型复杂的建筑不设防震缝时，应选择符合实际的结构计算模型，进行精细的抗震分析，估计其局部应力和变形集中及扭转影响、判别其易损部位、采取措施提高抗震能力。当设置防震缝时，应将建筑分成规则的结构单元，防震缝应根据烈度、场地类别、房屋类型等留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开。
3、建筑结构体系的合理选择
（1）建筑结构体系应当避免因部分结构或构件的破坏而导致整个建筑结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。建筑结构抗震设计的一个重要原则就是结构应当具有必要的赘余度、良好的变形能力和内力重分配的功能，地震中，即使一部分构件退出工作，其余部分构件仍能承担起竖向荷载，避免整体建筑结构失稳。
（2）建筑结构体系应当具有清晰明确的计算简图和恰当合理的地震作用传递路径。在这过程中，竖向建筑构件的布置，应尽量使竖向建筑构件在垂直重力荷载作用下的压应力水平接近均匀;楼屋盖梁体系的布置，应尽量使垂直重力荷载以最短的路径传递到竖向构件墙、柱上去;转换结构体系的布置，应尽量做到使上部结构竖向构件传递来的垂直重力荷载通过转换层一次至多二次转换。另外，建筑的整体抗侧力结构体系也必须明确，抗侧力结构一般由框架、简体、剪力墙、支撑等组成，它们宜尽量连续贯通。
（3）建筑结构体系应当具有合理适度的强度和刚度。宜具有合理恰当的强度和刚度分布，防止和避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生过大的塑性变形集中或应力集中;建筑的框架结构设计应使节点基本不被破坏，底层柱底的塑性铰宜形成晚，应当使柱、梁端的塑性铰出现得尽可能地分散;对于可能出现的薄弱部位，应采取适当措施提高抗震能力。
4、重视建筑平面布置的规则性
建筑的平、立面布置应符合抗震概念设计原则，宜采用规则的建筑设计方案，不应采用严重不规则的设计方案。抗震设计规范规定，对平面不规则而竖向规则，或平面规则而竖向不规则的建筑结构，应采用空间结构计算模型;对凹凸不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内的实际刚度变化的计算模型，对薄弱部位应乘以内力增大系数，应按规范有关规定进行弹塑性变形分析，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施。在我国建筑中，结构的对称性主要指的是抗侧力主体结构的对称。对称的建筑如平面对称的框架结构、筒中筒结构、筒体结构、框剪结构、剪力墙结构、框架结构等，一般比较容易实现结构的对称性。结构的规则性主要体现在以下四个方面：一是建筑主体抗侧力构件在两个主轴方向的刚度要比较接近、变形特性要比较相近;二是建筑主体抗侧力构件沿竖向断面、构成变化比较均匀，不要突变;三是建筑主体抗侧力构件的平面布置，应注意同一主轴方向各片抗侧力构件刚度尽量均匀;四是建筑主体抗侧力构件的平面布置还应注意中央核心与周边结构的刚度协调均匀，保证主体结构具有较好的抗扭刚度，以避免建筑在地震或风荷载作用下产生过大的扭转变形，从而引起结构或非结构构件的破坏。可以说，重视建筑平面布置的规则性在建筑结构设计中相关重要，在实践中应高度重视这方面的规范。
综上所述，建筑结构的抗震设计是一个完整、系统的过程，从场址的选择到建筑物的结构设计，抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。因此如何准确、合理的运用不同的抗震设计方法，是非常重要的，对于不同的建筑、不同的情况应区别对待，从而寻求最合理的结构布置。
参考文献：
关键词：高层建筑；抗震设计；消震设计
Abstract:withthehighbuildingtohigherthedirectionofdevelopment,theseismicperformanceisalsobecomingmoreandmoretothestomach.Thispaperanalysesthearchitectureofthesystemdesigninseismicdesignproblemsof,summarizestheearthquakedamagemultiplepointsandhighbuildingaseismicdesignofthebasicconcept,andthekeypointofearthquake-resistantcalculationofhigh-risebuildingmethodisdiscussed,finallytostrengtheningweaklinksandstructureisolationandawaytheguide-subjectseismicdesign.
Keywords:highbuilding;Seismicdesign;Awayseismicdesign
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
引言
高层建筑结构体系是随着社会的发展和科技的进步而出现的。随着此类建筑的不断增多，其结构抗震分析和设计也变得越来越重要。特别由于我国处于地震多发地区，地震荷载是建筑结构强度和刚度的主要控制荷载，因此，如何准确的评估地震荷载、获得经济合理的高层建筑抗震设防体系是大型土木工程设计面临的首要问题。
1、建筑设计在抗震设计当中存在的问题
在高层建筑设计中，除了考虑垂直荷载和水平荷载外，还要考虑地展力。往往由水平地震力产生的内力，成为设计控制的主要因素。高层建筑的结构体系有多种，当地震烈度低于8度时，只要建筑物体型合理。垂直刚度均匀，九层以下的高层建筑，仍可采用钢筋混凝土框架结构。加上临街一面底层抗震墙设计减少，引起底层的侧移刚度比纵横墙较多的第二层要小，这种结构的建筑物其地震倾覆力矩主要由钢筋砼框架柱承担，使得底层钢筋砼框架柱的承载能力大为降低，当地震时，因为下柔上刚，从而危及整座建筑的安全。如何才能克服这些闲难就是建筑设计者所面临问题。
2震害多发点
地震作用具有较强的随机性和复杂性,要求在强烈地震作用下结构仍保持在弹性状态,不发生破坏是很不实际的;既经济又安全的抗震设计是允许在强烈地震作用下破坏严重,但不倒塌。因此,依靠弹塑性变形消耗地震的能量是抗震设计的特点,提高结构的变形、耗能能力和整体抗震能力,防止高于设防烈度的“大震”不倒是抗震设计要达到的目标。
2.1柱端与节点的破坏较为突出
框架结构的构件震害一般是梁轻柱重,柱顶重于柱底,尤其是角杜和边柱易发生破坏。当柱侧有强度高的砌体填充墙紧密嵌砌时,柱顶剪切破坏严重,破坏部位还可能转移至窗洞上下处,甚至出现短柱的剪切破坏。
2.2结构层间屈服强度有明显的薄弱楼层
钢筋混凝土框架结构在整体设计上存在较大的不均匀性,使得这些结构存在着层间屈服强度特别薄弱的楼层。如1976年唐山大地震中,13层蒸吸塔框架,由于该结构楼层屈服强度分布不均匀,造成第6层和第11层的弹塑性变形集中,导致该结构6层以上全部倒塌。
3结构抗震概念设计
地震作用影响因素极为复杂，是一种随机、尚不能准确预见、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，因此人们在工程实践中提出了“建筑抗震概念设计”。概念设计强调在工程设计应把握好场地选择、能量输入、房屋体型、结构体系、刚度分布、构件延性等方面，从根本上消除建筑中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和构造措施，使设计出的房屋建筑具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。抗震概念设计的基本要点有：
3.1选择有利于抗震的场地和地基
高层建筑设计中要选择对建筑抗震有利的地段，避开对建筑抗震不利的地段。当无法避开时，应当采取适当的抗震措施，不应在危险地段上建造高层建筑。此外，设计前应估算建筑结构的白振周期，并与场地卓越周期错开，防止地震时结构发生类共振现象的破坏。
3.2选择良好的抗震结构体系
高层建筑结构在抗震设计时，应选择合理的结构类型，设计的结构既要考虑其抗震安全性，也要尽可能的经济。此外，结构应拥有良好的整体性和变形能力，使结构的强度、刚度和变形能力三者达到统一。
4.高层建筑抗震计算方法
当地震发生时，地面上原来静止的结构物因地面运动而发生强迫振动。因此，结构地震反应是一种动力反应，其大小不但与地面运动有关，还与结构的动力特性有关，一般需要采用结构动力学方法分析才能得到。目前常用的方法有底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。
4.1时程分析法
时程分析法14J是随着电子计算机技术和试验技术的发发展起来的一种计算方法。分析法属于一种完全动力法，计算量大，但计算精度很高分为振型分解法和逐步积分法两种，而逐步积分法是又线形加速度法、纽马克∥法等多种求解方式。
4.2底部剪力法
底部剪力法是一种拟静力法，把地震作用当作等效静力荷载来计算结构最大地震反应，其计算量比较小，但由于忽略了高阶振型的影响，且对第一振型也作了简化，因此计算精度稍差。
4.3振型分解反应谱法
振塑分解反应谱法是利用振型分解原理和反应谱理论进行结构最大地震反应分析，它属于一种拟动力法，计算量稍大，但计算精度较高，计算误差主要来自于振型组合时关于地震动随机特性的假定
5采取相应的构造措施加强薄弱环节
结构设计中始终要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点强锚固”的设计原则，重视构件的延性性能，加强薄弱部位。除此之71、，还应注意按规整、均匀、对称等原则考虑平、立面的布置。综合考虑抗震的多道防线，尽量避免薄弱层的出现，以及正常使用极限状态的验算等等都需要概念设计作指导。加强薄弱环节设计具体要求如下。(1)在抗震设计中要有意识、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，这是提高结构抗震性能的重要手段；(2)结构在强烈地震作用下不存在强度安全储备，构件的实际承载力分析(而不是承载力设计值的分析)是判断薄弱层的基础；(3)要使楼层(部位)的实际承载力和设计计算的弹性受力之比在总体上保持一个相对较为均匀的变化，一旦楼层(部位)比例出现突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。(4)要防止在结构局部加强而忽视整个结构各部位刚度、承载力的协调。
6结构隔震与消震设计
为了提高结构的整体抗震性能，隔震和消能减震等抗震技术应用于设计使用功能有特殊要求的建筑，耗能元件及其体系可错开地震动卓越周期，从而防止共振破坏，减轻地震振动效应以及风振。消能减震则是通过在建筑物中设置消能部件，使地震输入到建筑物的能量一部分被消能部件所消耗，一部分由结构的动能和变形能承担，以此达到减少结构地震反应的目的。
随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，使“延性结构体系”的应用日益局限，传统的抗震结构体系和理论越来越难以满足要求。阻尼器在隔震与消震设计技术中应用而生，阻尼器的性态应通过在最大地震和最大风荷载下的足尺试验得到验证。同时提高结构阻尼，采用高延性构件，能够提高结构的耗能能力，减轻地震作用。
7结束语
总的来说，建筑设计是建筑杭震设计的一个重要方面，建筑设与建筑抗震设计有着密切关系。它对建筑抗震起着重要的基础作。一个优良的建筑抗震设计，必须是在建筑设计与结构设计相互合协作共同考虑抗震的设计基础上完成。为此，要充分重视建筑计在建筑抗震设计中的重要性，在建筑抗震设计中更好地发挥建设计应有的作用。
参考文献：
【1】方鄂华，钱稼茹．我国高层建筑抗震设计的若干问题【J】．土木工程学报，1999
【2】JGJ3―2002，高层建筑混凝土结构技术规程【S】．
【3】朱伯龙，等．工程结构抗震设计原理【M】．上海：上海科学技术出版社，l982．
【关键词】高层建筑；抗震设计；内容特点；措施
随着经济的不断发展，高层建筑得的发展是大势所趋，高层建筑的结构安全也越来越受到人们的关注。而我国是一个地震多发国家，地震建筑灾害已成为地震灾害中最具破坏性和杀伤力的毁灭性灾害，因此，高层建筑抗震工作一直是建筑设计和施工的重点，结构工程师必须按抗震设计要求进行结构分析与设计。
1高层建筑抗震设计的主要内容
在罕遇地震作用下，抗震结构都会部分进入塑性状态，为了满足大震作用下结构的功能要求，有必要研究和计算结构的弹塑性变形能力。当前国内外抗震设计的发展趋势，是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计，结构弹塑性分析将成为抗震设计的一个必要的组成部分，但是由于结构弹塑性分析的复杂性，在如何进行计算和如何设定具体要求的问题上，各国的做法也有所不同。我国现行抗震规范(GB50011-2010)要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下（小震），按反应谱理论计算地震作用，用弹性方法计算内力及位移，并用极限状态方法设计构件。对于重要建筑或有特殊要求时，要用时程分析法补充计算，并进行大震作用下的变形验算。这种先用多遇地震作用进行结构设计，再校核罕遇地震作用下结构弹塑性变形的方法，即为所谓的二阶段设计方法，同时规范规定了结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形的结构弹塑性分析方法。结构弹塑性分析可分为弹塑性动力分析（时程分析）和弹塑性静力分析（推力计算）两大类。
2高层建筑抗震设计特点
第一，控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下，建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位，所以建筑物会产生明显的侧移，随建筑结构的高度不断曾加，结构的侧向位移迅速增大，但该变形要在一定限度之内，这样才能保证结构安全以及使用功能。
第二，地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩，并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力，这些都与建筑物高度的两次方成正比，故随建筑结构高度的曾加，水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言，竖向荷载基本上是不变的，但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同，水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。
第三，要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加，刚度减小，显得更柔，在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力，使结构进入塑性变形阶段仍然安全，需要在结构构造上采取有利的措施，使得建筑结构具有足够的延性。
3对某高层建筑抗震设计的分析
3.1工程概况。位于广州市郊区，总建筑面积8.02万m2，包括A、B、C三栋高层建筑。其中，A栋高层建筑由20层、29层和31层三个单体连接而成，最高高度为97.35m，建筑面积为5.8万m2；B区高层住宅为18层、高度56.5m，建筑面积2.2万m2。在功能上，1~5层为商店和办公用房，6层以上为住宅，地下一层为人防地下室。
3.2该工程建筑等级为一级，使用年限为100年，抗震设防烈度为6度，地震基本加速度为0.05g，结构形式采用框支剪力墙结构。
3.3该工程一是属于向不规则结构的高位转换，底层大空间层数在地面以上已达到5层。二是由于其平面为不规则的L型楼盘，刚度质心与形心不重合。这些都不利于抗震防震，应该进行研究和论证，采取特别的加强抗震措施。
3.4抗震设计时，在L型楼盘凹角处，结合住宅建筑立面造型和平面布置，采用加设厚板及巨型边梁的处理方法，使设计特征周期、地震力与震型输出达到GB50011－2010《建筑抗震设计规范》的要求。通过合理调整局部上、下剪力墙的数量，来满足结构规范对位移比及转角的要求，使结构刚度尽量均匀，不发生明显的突变。
3.5该工程结构整体稳定验算结果如下：X向刚度比EJd/GH=5.81≥1.4；Y向刚度比EJd/GH=7.64≥1.4。均满足抗震设计要求。
3.6在抗震概念设计中还做了以下分析改进：①由于本工程高位转换的一些显著特点使配筋面积过大，结构延性相对较差，因此在主要部位如框支柱、框支梁及地下室顶层结构优先使用了三级钢，且钢筋在最大拉力下的总伸长率，实测值不应小于9%，使材料特性可以充分发挥作用。②塔楼穹顶鞭梢效应明显。用钢结构替代混凝土结构，充分利用钢结构轻质高强的材料特点，没有盲目增大突出部位的刚度，而是使其第一阶自振频率、整体结构低阶频率不接近地面运动扰频的方法来实现。
3.7根据抗震概念设计理念，做好并加强对不需计算的结构及非结构各部分的抗震构造措施，主要考虑和分析了以下问题：①对于钢筋混凝土柱的设计。一是应该按轴压比控制，轴压比相差不宜大于0.2当建筑有要求时，应和建筑协商好该问题。二是柱配筋时，应同时满足配筋、箍筋、主筋、角筋、最小体积配筋率的要求。三是框架结构中主楼梯柱（中间平台作用处）因为该柱为短柱，应该全程加密。②对于钢筋混凝土梁的设计。一是框架梁高取1/10~1/15跨度，应该与建筑协商好净高要求。二是对于一些大跨度公共建筑，梁的宽度应适当加大，应取300mm以上。梁的宽加宽后有利于抗剪，符合“强剪弱弯”的原则；宽350mm的梁，采用四肢箍筋可以使箍筋直径减小；主梁宽度加宽后有利于次梁钢筋的锚固；尽量避免长高比小于4的短梁。三是梁配筋应充分考虑梁的锚固长度，特别是次梁，应满足现行规范要求；注意腰筋的设置，单侧腰筋应大于0.1%bhw；采用长高比小于4的短梁时，全梁的箍筋应加密，梁上部钢筋应通长，梁的纵筋不宜过大。四是主梁上有次梁处（包括挑梁端部）应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋；应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。五是次梁端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上时，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。③对大于悬挑梁的设计。一是悬挑梁宜做成等截面（大挑梁外露者除外）。与悬挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，做成变截面不能有效地减轻自重；变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。二是要注意加强悬挑梁顶面的钢筋，箍筋全长加密，对于1m长的挑梁应验算挠度。④对于钢筋混凝土板的设计。一是现浇楼板厚度：多层建筑屋面、地下室顶板为120mm；高层建筑屋面、地下室顶板为150mm；顶应力楼板为150mm；一般现浇板80mm。二是当板内预埋暗管时，板厚不宜小于100mm；预埋暗管多层交叉时，板厚应加厚以满足要求。三是作为上部结构嵌固的地下室顶板，厚度应不小于180mm，混凝土标号不低于C30。四是板应采用双层双向配筋，每个方向的配筋率均不宜小于0.25%。
4结束语
总之，在抗震设防区，对高层建筑结构设计的可靠性、安全性及抗震设防质量提出了严格的管理规定。因此，在不断总结经验和加深认识当中，在超限高层建筑结构抗震设计时必须采取一系列对策。
参考文献：
关键词：建筑抗震；新技术；隔震技术；主动控制技术
一、背景
随着科技的进步，人类进入了崭新的发展阶段，而突发其来的地震往往对人类社会造成难以抵御的冲击，给经济建设和人民生命财产带来严重危害。特别是在人口稠密、工业发达的地区，大地震给人类带来了巨大的灾难。
2008年5月12日发生在汶川的大地震，就造成了极其惨重的人员伤亡和财产损失，近7万人丧生，1.8万人失踪，1600万间房屋倒塌。
2011年3月11日日本本州东海岸附近海域的里氏9.0级地震，造成近3万人死亡或失踪，其次生灾害对全世界产生的影响危害至今。
据统计，20世纪全球因地震死亡120万人，我国占59万人，居各国之首。我国大陆大部分地区位于地震烈度VI度以上地区，50%的国土面积位于VII度以上的地震高烈度区域，其中包括23个省会城市和2/3的百万人口以上的大城市。
如何避免和减轻地震灾害，是当前社会发展必须首先要考虑的问题之一。而地震中建筑物的破坏是造成地震灾害的主要原因。因此，研究建筑抗震技术具有特别重要的意义。
二、建筑抗震现状
20世纪以来，各个国家都在积极探索抵抗地震的方法，由于科技和经济文化发展的不均衡，各国建筑的抗震能力也有较大差异，当前各国建筑抗震的现状以美国，日本和中国为例可窥见一斑。
1、美国
美国住宅建筑占美国建筑工业总投资的40%左右，平均每年新建居住建筑总户数在200万户左右。
目前美国住宅建筑广泛采用的建筑体系是：以钢筋混凝土和混凝土砌块为基础，以石膏板，玻璃棉、纤维板（聚氨酯硬质泡沫板）复合轻质板为围护墙体或以木型材为框架的木结构建筑体。
美国住房主要结构有木结构，混合结构和轻钢结构三种类型。其中以木结构居多，占到半数以上，大多是可装配的木柱、木梁、木柁。其中木材大多从加拿大进口，具有较高的强度和较好的防腐蚀和抗震性。
美国西部地区，由于受到地震影响，高层建筑很少，混合结构建筑墙体材料大多采用承重混凝土小型砌块，很少使用粘土砖作为墙体材料。
美国的大型建筑用钢材较多，其中大部分建筑采用钢结构，抗震性抗风性较高。梁柱用电焊焊接或用螺栓连接，楼板大多用凹形钢板铺设。
2、日本
日本的住宅建筑，每年新增住宅建筑面积1.4亿平方米，占总建筑面积50%，一、二层的小住宅为主，多层和高层公寓为辅。日本地处强烈的地震区，日本的住宅建筑从60年代开始，突破旧式木结构和砖混结构的旧有框框，采用现浇法（现称旧法施工）建造高层建筑，但是，日本地少人多，人均资源比较紧张，旧法施工材料和技术工期长（跨年度完工），材料耗用大，不符合日本住宅发展的国情。80年代，日本开始从旧法施工向工业化施工转型，工业化施工很快就蓬勃发展起来。最近几年，日本工业化法施工的房屋，外型美观，性能优良，内部格局好，取代了统称为H、P、C法的剪力墙结构或钢筋混凝土框架结构。日本的房屋工厂很多，日本的国民可以从房屋工厂买回房屋装配材料，在专业人士指导下，自己安装。日本在工业法建造住宅的性能方面如隔热性、防水性、防露性、防火性、耐久性、隔音性、抗震性都拥有了大量的数据，特别是抗震试验，模拟日本阪神、淡路大震灾2.4倍的地震波进行试验，并实现了地震临界点4.3倍巨大地震进行加振试验。使日本建造的住宅不仅是安全住宅，更是安心住宅。
3、中国
随着城市化进程的加快，我国是世界每年新建建筑量最大的国家，每年20亿平方米新建面积，相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材。新建建筑大多以混凝土结构为主，多层以框架结构，高层以框架-剪力墙结构和剪力墙结构为主。新建建筑具有较好的抗震性。
但由于历史原因，我国仍然是世界上少数几个砖砌体材料占大部分的国家之一，特别是外墙体材料，大大落后于美国和日本，资源浪费极大。
砖砌体材料虽然取材方便，成本较低，但其自重过大，整体性差，因此历次地震中受灾最严重倒塌房屋最多的建筑主要以砖砌体结构为主。国家下发了逐渐限制和禁止使用实心粘土砖等多项法规，虽然近来在大中城市中取得了一定的成果，但广大的农村地区建筑抗震仍然令人担忧。
三、抗震技术发展展望
虽然目前建筑的抗震性能并不能让人满意，特别是在我国很多地区的建筑还不具备抗震性，但是在人口稠密的大城市里，一些新型的抗震技术已经开始出现。抗震方法也由原有传统的加强建筑横向刚度的抗震技术，发展到现在的多方向抗震体系。随着材料科学和计算机科技的进步，还出现了一些抗震技术的新思路，这些新思路以及一些还在实验中的技术为我们展示了未来建筑抵御地震的新方向。
1、隔震技术
隔震技术是一种新型的建筑结构抗震形式，通过在房屋的基础或某层柱顶设置隔震垫层，阻止地震作用向上传递，从而达到减弱结构地震反应的效果。
隔震层一般是由薄钢板与天然橡胶重合制成的，通常用于支撑建筑物的重量。吸收结构如果仅仅是橡胶，其垂直方向会显得松软，加钢板后起坚固压重作用。横向柔软，比重适宜。在吸收结构的中心加进了铅芯和铅塞。铅塞的功能主要是把地震的动能转变成热能，以阻止震动传向建筑物。例如钢筋一旦弯伸就会生热，吸收结构一变形，铅塞也随之变形生热。地震时吸收结构可在水平方向柔软地变形，以阻止地震的力直接传向建筑物，就是说，吸收结构起着缓冲地震力的作用，将地震力从1/3减至1/7,即使遇到强震也只感觉到轻微的晃动。
加入了隔震系统，减震效果一般可以达到50%到90%，并且在抗震设防烈度8度及以上的抗震区，可以显示出较为明显的经济性。
目前，世界上大约已经建成了3100多幢基础隔震建筑，其中80%以上采用的是叠层橡胶垫隔震系统。
1984年新西兰建造了世界上第一栋以铅芯叠层橡胶垫作为隔震元件的4层建筑物。1985年美国建成了第一座4层的叠层橡胶垫隔震大楼加州・圣丁司法事务中心。目前世界上最高的防震楼在日本，这座楼高14层，地下2层，高约80米。建筑物装有超塑性橡胶减震器，可使建筑物的振动衰减常数达到20%。安装防震设备后，大大提高了工程的安全系数。基础隔震原理（图）
2、消能阻尼器的应用
阻尼器技术在20年前开始应用在军事基地上，使洲际导弹从地下发射井受近距离攻击时仍然能够正常运作。地震工程师利用阻尼器吸收地震能量，避免建筑在地震时摇晃。消能阻尼器类似于避震器的作用，用于工程中的主要是以液压阻尼器为主。
液体从微小的孔洞流向另一端以达到吸收地震能量，地震能量挤压液体（图），使液体变热，能量也由动能转化为热能。将消能阻尼器安装在建筑里，可以使阻尼比仅为2%抗弯钢框架，有效粘滞阻尼比增加到8%以上，能吸收共振，对于减少建筑摇晃，从而使底部地震剪力和顶点侧移降低50%。
3、加固技术
近日，一种新型廉价的仿真加固技术悄然兴起，这种技术采用树脂材料作为抗震“绷带”包裹建筑物支柱，在支柱外部增加紧箍作用，增强支柱的竖向承载能力，从而增加支柱在水平方向抵抗剪力的能力和变形能力。
由日本“构造品质保证研究所”科研人员开发的这种防震加固技术被称为“SRF”工艺。抗震“绷带”采用树脂纤维制造形状类似安全带。施工时，将抗震“绷带”涂上粘合剂，包裹固定在建筑物支柱上。地震发生时，支柱即使出现内部损伤也不会倒塌，这可以确保人员的生存空间。
以一座每层有12间房屋的4层楼为例，通常加固工程需要花费5000万到1亿日元，采用这一技术后，仅需500万日元左右，如果是木质建筑，仅需数十万日元。工程施工也相当简单，“构造品质保证研究所”此前已经完成了250个此类项目，包括新干线高架桥、医院以及约40栋学校建筑物等。
4、主动控制技术
主动控制技术是一种新型智能防震技术。这种技术将生物工程原理应用在建筑工程中。人类以肌肉系统平衡身体，大脑和肌肉合作无间，控制身体平衡。建筑也是一样，神经把讯息传到大脑，装在建筑里的感应器把讯息传给电脑，电脑和相当于人体肌腱与肌肉的液压与配重系统连接，通过高速计算机运算，建筑能在最短的时间里在应对地面摇动时就能产生最佳的平衡。
主动控制技术能使建筑做出即时反应，日本台湾和上海已经安装这项技术的第一代。其中最具代表的就是调谐质量阻尼器。台北101大厦在地上第88层就安装有这种质量阻尼器。感应器在地震时会把信息传给中央电脑，电脑会启动液压系统，在轨道上移动大质量金属块在水平两个方向的配重，调整建筑物重心，使其保持平衡。
结束语
虽然人类科学技术得到了很大的进步，但地震将会伴随人类的文明一直存在。安居才能乐业，而现有建筑的抗震性并不能让我们满意，不管是发达国家还是发展中国家的建筑工程师都面临一个相同的问题，如何才能让我们居住的建筑更加安全可靠。
未来的建筑随着高度的增加，结构体系越来越复杂，受力分析难度越来越大，而地震对建筑的风险也在加大，本文列举了诸如基础隔震和主动控制技术等一批新的抗震技术，为同类建筑抗震设计提供参考的依据。
参考文献：
[1]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.2010.
[2]《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008.
[3]《建筑结构抗震设计》李国强.中国建筑工业出版社.2010.
关键词：高层建筑；结构设计；抗震设计；基本原则
中图分类号：TU97文献标识码：A
前言
建筑工程的抗震性能取决于抗震结构的设计，这就对抗震结构的设计提出了更高的要求。建筑单位需要不断分析预见地震灾害中可能会遇到的各种问题，探讨如何在设计过程中有效规避这些问题，不断优化抗震结构，尽量减小地震造成的建筑损失。另外，在研究建筑工程的抗震结构设计过程中，建筑单位必须明确抗震结构的设计目标，利用最有效的设计方式，提高建筑工程的安全能力，保障建筑工程的稳定性，发挥建筑工程的最大效益。
一、建筑抗震性能的主要影响因素
影响建筑工程抗震结构安全性的因素是多方面的，建筑地基和建筑高度是其中的两个重要因素，直接关系到建筑的抗震性能。首先，建筑地基。地基是抗震结构设计重点考虑的内容，建筑工程的地基稳定程度直接影响其抗震性能，良好的地基建设能够为建筑抗震提供稳定的基础。科学的抗震结构设计必须要深入研究地基问题。其次，建筑高度。我国对建筑高度与抗震烈度之间的关系有明确的规定，建筑高度必须与抗震烈度相匹配，然而部分建筑没有遵循此原则，无法达到相应的抗震烈度，为建筑抗震埋下安全隐患。
二、建筑抗震结构设计的基本原则
建筑工程抗震结构需要遵循一定的设计原则，以此保障抗震结构设计的安全性，提高工程质量。(1)协同原则，建筑工程的抗震结构并不是单一个体，而是由多个独立的单元模块组成，建筑单位必须确保协同作用，才能发挥抗震结构的优势，提升建筑的抗震性能；(2)多防线原则，地震产生的波动不局限于一次，建筑抗震设计需考虑地震的连锁危害，不能仅靠一条防线，根据建筑的实际情况，设置多防线保护，最大程度的保护建筑工程；(3)刚性原则，抗震结构的建设材料，必须达到刚性标准，确保抗震材料的坚韧度；(4)平衡原则，建筑抗震结构需具备平衡的数据参数，各项抗震结构保持在统一水平，避免作用力突然转移，发挥建筑工程动态抗震的优势；(5)整体原则，抗震结构需以整体为出发点，不能单纯考虑单方面的防震。
三、抗震概念在高层建筑结构设计中的应用
1.选择有利的地基和场地
根据我国以往发生的多次发地震造成的建筑损害情况分析，表明了地震对建筑物的破坏程度受建筑物所在场地地形以及地基的影响较大。一般情况下，建筑场地条件包括局部地形、断层、地基土层、沙土液化等。在场地和地基的选择方面，表层覆盖层的厚度越小、土质硬，所以其承载力就高，稳定性也越好，在发生地震时地基不易失效；但是表层覆盖层的厚度越大，土质越软，那么对地震的效果作用也就会加大倍数的放大。另外，场地周围如果有突出的山梁或者是孤立的山包，那么也会对地震效果放大。地震中，在断层处常会出现地基失效、地层错位、滑坡、土体变形等现象。因此，在高层建筑抗震设计时，要选择硬质场地，尽可能避免不利因素的场地选择，当实在无法避免时，就要采取必要的措施，减少地震效果的输出。
2.对建筑平面以及立面科学的布局
在进行建筑结构的设计中，应该保证建筑平面和立面的规整性。在建筑抗震设计中，使结构的刚度中心与质量中心相重合，以达到建筑平面与立面规则、简洁的效果。那些建筑平面不规则建筑物的质量中心和刚度中心一般情况下不能够重合，这样在地震中建筑结构会发生扭曲，增加了地震的破坏力。对于建筑的立面设计，要避免有突变的阶梯立面出现，降低建筑的重心，并且保证凸出建筑主体的建筑部分高度，避免在地震中出现鞭梢效应。建筑物的高度与地震造成的损害成正比，所以，在高层建筑建设过程中层数和高度都要有一定的限值。在保证建筑平面与立面的平整要求后，还应该考虑建筑的外观造型设计上美观、大方。这样既能达到抗震效果，又能符合建筑的使用条件。
3.对建筑结构合理的选择和布置
在建筑结构的选型上要根据许多综合因素考虑，这此因素包括建筑的高度、建筑用途、设防烈度、基础、地基、材料、施工、场地等，还要在经济技术和经济条件进行比较以后确定建筑选型。对于建筑结构的布置方面，应该遵循“平面对称、竖面均匀”的原则。还应该注意的是，纯框架高层建筑中，要尽量防止出现框架柱和楼梯斜梁或平台梁直接连接的情况，因为这样会将框架柱变为短柱，发生地震就容易产生剪切破坏。
4.保障建筑结构的整体性
只有保证建筑结构的整体性，在发生地震时建筑结构的各个部件才能相互协同工作，使建筑结构的抗震效果更加显著。建筑结构的抗震力是由结构整体刚度以及整体的稳定性决定的，在高层建筑施工中使用型钢混凝土结构或现浇钢筋混凝土结构，可以实现结构整体稳定性效果，这两种钢筋混凝土结构具有整体性好、水平刚度大等优点，使用这两种钢筋混凝土结构不但可以解决滑移问题，还可以增强楼板刚度，达到抗震效果更好。
5.对于其他非结构部件的处理
建筑物中非结构部件对抗震有影响的有:框架填充墙、墙板、楼梯踏步板、内隔墙等。在地震中，这些结构也会在不同程度上参与抗震工作，改变这些结构的承载力以及刚度，或者是改变整个结构，或许在地震中这些结构会起到意外的效果。所以说，对其他非建筑结构部件进行合理的处理，能更好的提高建筑物的抗震能力，减少地震给其造成的损害。
结语
随着我国经济水平的快速提升，人口迅速的增加，城市土地资源严重匾乏，为了解决这一难题，中高层建筑乃至于超高层建筑在城市建设的过程中越来越多。众所周知，建筑物层数越多，高度越高，它的抗震效果就越差，在地震发生时对其的损害程度也就越多，这严重威胁着人民生命财产安全。所以在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计，在建筑结构施工的各个方面，对建筑结构抗震设计进行完善，消除建设过程中出现的不利于建筑结构抗震的操作。在高层建筑结构设计中应用抗震概念设计，有效的提高了建筑物的抗震能力，能有效减少地震对建筑物的损害，从而保证人民生命财产安全。
参考文献：
[1]华颖.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].中华民居.2013.
[2]刘华新，孙志屏，孙荣书.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].工程技术.2007.
[3]郭继武.建筑抗震设计(第三版).中国建筑工业出版社，2011(02).
关键词：高层混凝土；建筑抗震；结构设计
经济的发展给人们带来的是生活水平的不断提高，这样人们对居住环境的要求更高了，所以对建筑物的要求就很高。近几年，我们国家的建筑行业不断发展，高层建筑物也是不断涌现，所以说高层建筑物的质量和抗震设计就变成了人们关注的焦点。我们如何提高高层混凝土抗震性能就成了建筑施工单位考虑的问题，优化高层混凝土建筑抗震结构设计就是我们需要考虑的，优化了高层混凝土建筑抗震设计才能实现建筑物的抗震要求，我们的居民才能生活的更加安全、舒心。在建筑施工的过程中要严格按照规定进行，这样我们才能保证施工的过程是满足要求的，建筑施工的每一个环节也是符合建筑质量和抗震要求的，我们也才能保证建筑物的安全。
1高层混凝土建筑抗震结构设计要求
高层混凝土建筑抗震结构的设计要求对建筑物的质量提出更高的要求，我们对建筑物抗震性能的要求是遇到大地震的时候能够不倒，遇到中型地震的时候修修能继续使用，遇到小地震的时候还可以基本保持原样。这样的抗震要求才是我们要追求的，也是保证人们生命安全的很重要的基础。因此，我们在进行高层混凝土建筑抗震设计时要从多个方面考虑，并且要考虑到各个方面的内容，这样我们才能更加全面的保证建筑物的抗震性能，我们设计出来的建筑物也才能满足社会和人们的要求。在设计的过程中我们还要从实际出发，确保建筑各个方面的受力都是最合理的，这样才能满足我们的要求。
1.1我们在进行高层混凝土建筑抗震结构设计的时候要明确高层建筑的刚度值要求
充分了解高层混凝土建筑的物理力学知识、施工过程中用到的材料的性质和施工地的地质环境等，这样我们才能在设计的过程中不断优化高层混凝土建筑抗震性能。我们在进行设计的时候要保证建筑在受到一定的外力之后是可以进行一定程度范围的波动的，这样建筑在受到外力的时候才能屹立不倒。
1.2在进行高层混凝土建筑抗震结构设计的时候要注意设计人员要考虑到建筑物的受力节点处的受力情况
保证在受到一定外力的时候可以继续保持不变，或者是经过一定的修理之后能继续使用。
2高层混凝土建筑抗震结构设计的优化
2.1优化结构功能
高层混凝土建筑抗震性能在设计的时候我们要考虑到工程造价的情况，这样我们的设计才是符合实际的，我们还要结合高层建筑物的整体性能和结构要求，在这样的条件下进行高层混凝土抗震结构功能的优化。
2.2优化结构体系选择
我们在进行抗震性能优化的时候要考虑到高层混凝土建筑可以采用悬挂结构、剪力墙结构和框架结构等，我们就要从这些形式中选择适合高层建筑物施工的一种，这样我们才能保证高层建筑物的抗震性能。
3高层混凝土建筑抗震结构设计的策略
3.1科学选择建筑位置
随着人口的增加，高层建筑逐渐成为人们生活和工作的主要场所，如何提高高层混凝土建筑物的抗震能力也成为人们关心的重要问题。经过实验和多年对高层混凝土建筑的了解，地理位置的选择对高层混凝土建筑也有重要的影响，因此要想做好高层混凝土建筑的抗震工作就要科学的进行选址。在选择修建地址时，要综合的考虑选址及其周边位置的地理情况和地质情况，要远离石油站以及化工厂和火电厂等危险的地方，避免发生不安全的事件。另外，高层混凝土在选址时还应该避开山坡以及丘陵等这些抗震能力较弱的地方。
3.2改进结构设计方案
高层建筑由于高度上升，导致整个建筑物的重心上升，相比于低矮建筑的稳定性下降，因此在高层混凝土建筑的修建过程中要合理的进行空间结构的设计，提高高层混凝土建筑的坚固程度和抗震性能。在进行高层建筑的结构设计时，要确保设计能够符合我国建筑工程抗震的相关规定和要求。在进行空间结构设计时，要提高高层建筑的灵活性，使得在一定的压力下，能够自动恢复原来的结构。提高高层混凝土建筑的抗压能力，在进行空间设计时，还要协调整个建筑物的受力的大小，使得高层建筑能够实现均匀受力，这样它的抗震能力自然就会提升。另外，在进行结构设计时，还要结合周边建筑物的情况进行，要在不影响周边建筑物的基础上合理的提高高层混凝土建筑的抗震能力，可以严格控制处理整个高层建筑的重点的施工部门，以使整个建筑的重心位置能够下降，提高整体建筑的稳定性，这样整个建筑的受力就相对均匀，抗震能力自然而然增强。
3.3控制扭转效应
地震发生时能够产生巨大的扭转效应，从而使得地震具有很大的破坏力，使得建筑物倒塌等。在高层混凝土建筑施工设计时就要考虑到地震这种强大的扭转效应，并且地震发生时会有很多不确定性的因素，地震的级数，地震的作用力，在高层建筑设计期间就要着眼于未来，将这些内容全部考虑在内。不仅仅要考虑建筑物的横向作用力和竖向作用力，同时还要考虑地震的扭曲效应以及其他的不确定性的因素。在建设时要依据地震的扭转效应，精确的计算抗震时最大位移和最小位移的结构刚度，这样就能够保证整个的高层建筑都有相同的位移，在地震发生时，整个的高层建筑的各个地方受力相同，整个的建筑是一个大的整体，这样高层建筑物的抗震能力就提高了。在设计施工时，工作人员要尽力确保建筑的每个地方都符合抗震的要求和标准，对高层建筑抗震能力进行可行性分析，及时发现建筑中的不足之处，并进行及时的改正。
4总结
随着生活水平的提高，人们对高层建筑的质量要求在不断的提高，高层建筑作为以后人们生活工作的主要场所，应该具有一定的抗震性能。高层混凝土建筑的抗震结构设计对于提高高层建筑的抗震能力具有重要的意义，因此相关的工作人员在进行结构设计时，要着眼于未来，进行综合的考量，提高高层建筑的抗震能力。
参考文献
[1]罗联训.浅论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].中华民居,2014,(18):25-25.
[2]陈天华.高层混凝土建筑抗震结构设计探析[J].中国科技信息,2011,(16):42.
老屋为何坚强？
在此次雅安地震中芦山县龙门乡古城村东南的一处山脚的百年古宅引起了人们的注意，这座修筑于清朝同治年间的老宅，在地震中除了屋脊脱落几块瓦片外，没有任何损伤。在这座老屋被捧为“屋坚强”的同时，许多人对于在地震中倒塌的房屋提出了质疑，认为当今建筑不及一座百年前的老屋。
难道如今的建筑质量真的如此不堪，混凝土建筑不及一百年前年的木瓦屋？
其实这其中是有原因的。中国传统建筑以木构架结构为主，木结构抗震的问题已经被众多科研机构反复研究。中国传统的梁柱式木结构建筑、北美木结构建筑和日本的轴组工法木结构建筑等都以抗震性优越著称。东京大学曾在能够模拟地震的测试仪上将木结构建筑、砖结构建筑、钢筋混凝土建筑1：1实物做模拟地震测试，结果证明木结构建筑的抗震性明显优于其他结构建筑。在发生地震时，木结构建筑不会像砖瓦建筑那样立刻坍塌，可为室内居住者获得逃生的可能性。据介绍，本月4日新西兰南岛7.1级地震零死亡的奇迹，便得益于这种轻型木结构房屋。在新西兰，这种木结构房屋在民居中的使用率大约是80%，而在加拿大这一数字达到了98%。
木结构抗震有两方面原因：
第一个原因是材质轻盈，地震发生时，木质房屋不会像砖混结构的建筑那样，容易被自身的重量压垮，而且木材本来就是一种柔性较强的建筑材料，一般也不会对人构成致命伤害。
第二原因，也是更为主要的原因，就是不同的结构形式，抗震性能明显不同。中国传统木结构建筑，由立柱、横梁及顺檩等主要构件组成。各构件之间的结点用榫卯相结合，构成了富有弹性的框架，所以在抗震上具有一定优越性。其次由于这种结构主要以柱梁承重，墙壁只作间隔之用，并不承受上部屋顶的重量，所以即使是遇到强震也不易损坏，“墙倒屋不塌”这一句中国民间的俗语，充分表达了梁柱式结构体系的特点。
“屋坚强”之所以如此“坚强”，其实是其结构有着一定的优越性，而我国目前许多混凝土建筑并不是框架式结构，存在不少承重墙，在地震灾害由于自身负重，极容易遭到破坏。
木结构的取代者
从木结构抗震因素可以看出来，框架式结构是抗震的核心，然而，木结构虽然抗震效果好，但木结构受材料的局限，难以筑造大型建筑，很难满足今天人们的需要，也不符合我国国情。
但随建筑现代化的发展，现代建筑可用的材料更加广泛，钢结构的出现，解决了这个问题。首先，以钢材为建筑主体材质，是可以营造出大形建筑，比如北京鸟巢体育馆。其次，钢结构完全可以模拟出木结构的特性，能起到木结构抗震的效果，且有过之而无不及。不论中国传统的木质结构，还是混凝土结构，都是自然材料的直接取用，钢结构的出现彻底地取代了先前的所有建筑方式，而且钢材可以任意加工成所需的形状，建造也十分方便。
当地震来临时，房屋在地震波循环荷载情况下，极易发生整体垮塌。而钢结构具有良好的延展性，可以将地震波的能耗抵消掉。钢材基本上属各向同性材料，抗拉、抗压、抗剪强度均很高，而且具有良好的延展性，特别是钢结构凭着自己特有的高延展性减轻了地震反应。钢结构还可以看作比较理想的弹塑性结构，可以通过结构的塑性变形吸收和消耗地震输入能量，从而具有较高的抵抗强烈地震的能力。钢结构建筑相对于其他结构的建筑自重轻，这也大大减轻了地震作用的影响。
钢结构的抗震设计
前面已经说到了，建筑的抗震性除了材料之外，与结构、设计也有极大的关系，而钢结构除材料本身的优越性外，钢结构在抗震设计中也有许多亮点。到目前为止，关于钢结构的抗震设计已经有很多了。
第一种设计，钢结构预制构件拼接建筑结构。在钢结构预制构件拼接建筑结构中，预制钢构件的连接增加了结构的超静定次数，从而增加了塑性铰的形成数量，构成多道抗震防线，不仅提高了结构的抗震可靠度，更延长了结构进入倒塌的过程。即使是纯框架结构（类似于汶川校舍建筑）之类的楼房，也能大大提高其抗震能力。
第二种设计，支撑布置方式。由于高度限制，用于高层钢结构建筑的框架体系常设置支撑。同时，为控制楼层的顶点位移及层间位移，可设置水平加强层，增加支撑体系和水平加强层能提高结构整体刚度。
第三种设计，轻型门式刚架设计。实腹式轻型门式刚架结构按截面形式主要有两种类型：等截面门式刚架和变截面门式刚架。门式刚架结构的主体结构一般由等截面或变截面的焊接（或轧制）H型钢门架构成，柱脚常设计为铰接或刚接，围护结构通常采用压型钢板作为轻型外墙和屋面。变截面的焊接H型钢门式刚架通常将构件腹板制成楔形，只改变腹板宽度，不改变腹板厚度、翼缘的宽度和厚度。依据刚架的弯矩分布特点，门式刚架柱一般由一个楔形构件组成，而梁则由几个楔形构件组成。轻型门式刚架结构体系具有施工速度快、安装方便、造型轻盈美观、造价低廉等诸多优点，近年来已经成为单、多层工业厂房、仓储库房和大跨轻钢结构的主要形式之一。
第四种设计，巨型梁设置。巨型梁的设置对整个巨型钢结构的抗震性能影响很大，是巨型钢结构抗震设计中的一个重要问题。巨型梁的数量不是越多越好。此外巨型梁数量要保证结构具有足够的抗侧刚度，且要考虑巨型梁柱线刚度，使其相差不能太大，以利于抗震。在地震动作用下巨型梁位置的改变对结构的反应影响较大，而从反应谱分析中并未看出巨型梁位置改变对结构反应的影响。
第五种设计，轻型钢结构框架节点。冷弯型钢被称为高效截面型钢，具有承载力高，整体刚度较大，节省材料等优点。节点是冷弯型钢结构体系的重要组成部分，是结构传力体系的核心构件。研究证明了初始微小缺陷法是易行的和符合实际的，揭示了初始微小缺陷是实际结构存在非线性分叉失稳的真正原因，指出在研究肘形刚架时，必须考虑其非线性分叉问题才能全面地了解它的稳定性能。
所以钢结构有理由成为目前抗震性能最好的建筑结构。
钢结构的抗震效果
同样是发生在雅安地震时的另一条新闻，雅安地震发生时，四川农业大学雅安校区的学生集体逃往了学校的实验楼。事后经记者采访，学生们表示，因为实验楼是钢结构建筑，他们感觉要比土木结构建筑更加坚固，所以逃到实验楼避难，由此可见，钢结构的抗震性已经被认知。据了解，日本等地震高发地区的建筑中钢结构占38%，木结构占35%，混凝土结构只占20%多。
目前我国在钢结构抗震上已经取得了不小的成绩，远大可建集团投入300人的抗震研发团队和数亿元的研究经费，历经上百次试验，最后总结发明出了“钢构+斜撑+轻量”的减震、抗震的建筑结构技术。2011年的5月远大可建一座纯钢结构1：10的30层大厦模型，在中国建筑科学院进行了抗震实验，最后该钢结构建筑经受了超9级地震的测试，而目前国内建筑最高抗震标准是8级。
关键词：建筑结构；防震；措施
中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：
根据全球构造板块学说，全球主要地震活动带有三个：一是环太平洋地震带，即太平洋的周边地区，这个地震带是地震活动最强烈的地带。二是欧亚地震带，也称为地中海－喜马拉雅地震带。三是海岭地震带，分布在太平洋、大西洋、印度洋中的海岭。影响中国的是环太平洋地震带和欧亚地震带，台湾地区是环太平洋地震带影响地区的主要代表，而四川、、云南等中国西部地区受欧亚地震带影响较多，这些地区成为地震频发区。
中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家，因此抗震设计非常重要，目前世界各地都有自己的抗震规范，中国应从中吸取经验以弥补自身的抗震设计体系的不足。
1、日本的抗震设防经验
日本列岛位于太平洋板块、菲律宾海板块、欧亚板块和北美大陆板块的交界地带，地震发生频繁。据统计，20世纪全世界8级以上地震有10%发生在日本及其邻近区域。因此日本尤其重视预防和应对随时可能发生的地震灾害。
1）提高建筑物抗震级别：日本议会于1995年12月通过了关于提高建筑抗震能力的法令，规定特定建筑物的所有者（学校、医院、电影院、商店、办公室和其他3层以上面积超过1000平方米的人员聚集场所）必须进行地震防范检查，如果有必要则进行地震加固。在1993年钏路近海地震和1994年北海道东北近海地震之后经过加固的桥梁、木质和水泥建筑物和防液化处理的地基，在2003年9月十胜近海地震中没有受到任何破坏，充分显示了加固的效果。
2）提升灾害法律地位：近年来，日本政府修订了《灾害对策基本法》和《地震防灾对策特别措施法》，提高并加强政府灾害管理指挥部功能和操作水平，放宽由首相领导的灾害应急指挥部的启动条件以及建立现场灾难指挥部。法规加强了地方政府的灾害管理权限，允许市长向自卫队请求援助。
3）保护城市生命线：在供电，燃气，供水，下水道方面都加强了城市保护力度。
4）强化民众防震救灾意识：在日本，各个地震多发区的居民组织经常进行一些综合性防震训练和地域防灾训练。对日本国民来说，防震救灾意识已经深入人心。在每年法定的“防灾日”，日本全国上下都会动员市民参与大规模的地震防灾演练，一方面让市民懂得如何应付突如其来的灾难，另一方面也是提醒市民时时不忘防灾。
2、美国的抗震设防经验
美国同样处于环太平洋地震带边缘，也是一个多地震国家。其对地震态度是：地震不可预测，但可以防范。
1）健全的应灾管理机制：美国成立直接向总统负责的联邦紧急事务管理局美国成立直接向总统负责的联邦紧急事务管理局，是地震等巨灾应急管理决策和协调机构。
2）独特的北美式木框架建筑：與其他的房屋建築相比，平台框架式木房屋是地震時最安全的地方之一。
3）总结丰富的经验：美国联邦政府公共管理改革在减轻地震灾害（和洪水飓风巨灾）方面的试验取得了有益的经验，在为减灾提供有力的公共产品是成功的。
4）提高民众安全防范意识
3、国外抗震设防经验对中国的启示
中国处于环太平洋地震带及欧亚地震带之间，历史上全国除个别省份外，都发生过里氏6级以上的地震。地震造成的建筑物及各类工程设施的破坏、倒塌，给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。综观近年国外重大地震灾害中建筑物抗震状况及抗震建筑设计经验与技术，可为我们带来有益启示。
通过对近20年来国外发生的8个地震灾害的建筑物抗震状况的经验教训进行分析，可以得出以下启示：
1）要重视场地的选择，不能将建筑物建在活动断层、松软沉积层和人工回填的地面上。国外近20年发生的地震，有许多就是因将建筑物建在活动断层或软弱地基上遭到严重破坏或倒塌的。我国应引以为戒。
2）要按抗震设防要求设计。破坏性地震并不是经常发生的，对每个地区的工程结构都按照相应的抗震设防要求进行抗震设计。不按要求进行抗震设防的工程结构在地震荷载（力）作用下会遭到严重破坏。
3）抗震设计要合理。建筑物在设计时底层隔墙过少、空间过大或多层砖房不按要求加圈梁、构造柱，或不按限定高度设计等都会造成建筑物在强烈地震时倾斜倒塌。
4）按抗震设防标准建造建筑物，并严格按标准施工。经抗震设计的工程结构，必须按照相应的标准施工。近些年国内外破坏性地震的震例中，不按标准施工、偷工减料、局部构件抗震能力不足而被摧毁的房屋建筑和造成人员大量伤亡的豆腐渣工程屡见不鲜。
5）对人口多、密度大，高层建筑多的城市的新建筑必须进一步加强防震抗震设计并提高施工质量，对已建成的人员密集场所的房屋建筑，特别是学校、医院等公共场所的建筑，要进行抗震加固并加强定期检查。
6）加大抗震减震新技术的开发及应用。国内外已有一些隔震建筑经受了地震的考验，如1994年美国洛杉矶北岭地震和1995年日本神户大地震中，隔震建筑显示了令人感叹的隔震效果，经受了强震的检验。
地震专家对历次地震的分析显示，人员伤亡总数的95%以上是由房屋倒塌造成的，仅有不足5%的人员伤亡是直接由地震及地震引发的水灾、山体滑坡等次生灾害导致的。汶川地震所引发的严重伤亡，再次引起我们对国际上重大地震灾害中建筑物抗震状况及抗震建筑设计经验与技术的关注。在人类尚不能精准予报大地震的今天，抗震防灾的要害是建筑物，解决问题的关键在于政府要有所作为。人们与其“杞人忧天”，不如配合督促政府，将抗震防灾的重点放在建筑物身上，抓紧抓好抓早，只争朝夕，赶在大震之前，以不变应万变，才是正道。因此，通过上述比较，我国应与国际接轨，采用国际领先技术，提高国民防震抗震意识，从教育做起，让我们的国家变得更强大。
作者简介：
1鞠朋（1989—），辽东学院土木工程专业本科生。
【关键词】高层建筑；抗震结构；结构设计
建筑行业的快速发展，促使城市建设中逐渐涌现出更多高层混凝土建筑工程，并且在设计施工中有更多新型技术与建材被应用其中，对提高工程建设综合效果具有重要意义。针对高层混凝土建筑工程的抗震结构设计，需要结合具体工程受力特点，来确定设计要点，并基于此从多角度进行分析，对结构设计进行优化，降低各项因素造成的影响，在整体上提高结构设计的效果。
一高层混凝土建筑结构受力特点分析
随着建筑工程高度的增加，其受到各方向作用力的影响也就越大，如竖向荷载、风荷载等对建筑结构稳定性有很大的影响。高层建筑工程的竖向荷载在不考虑竖向地震作用力时其为定值，而风荷载与水平地震作用均为不确定因素，并且会随着时间、环境以及结构动力特性的变化而发生大幅度的变化。由于高层混凝土建筑结构受力比较复杂，想要通过对结构抗震性的设计优化来提高建筑抗震性能，必须要满足受力要求，对结构进行综合分析，明确设计要点，确保各方向受力的合理性，降低其他因素对结构抗震性造成的影响。确保建筑在受到微弱地震作用时，整个建筑结构能够保持牢固稳定[1]。根据高层建筑工程建设实际要求，有针对性的进行规划与设计，提高抗震结构设计效果，提高抗震结构整体稳定性。
二高层混凝土建筑抗震结构设计要点
1.确定建筑结构刚度值
对高层混凝土建筑结构进行抗震设计时，必须要从实际出发，精确确定建筑结构的刚度值，了解建筑结构物理力学知识、建材性能以及现场地形地貌等因素特点，由此为基础来确定整体结构的刚度，并以建筑结构连接设置为依据，通过适当的调整来提高建筑结构抗震效果，将地震作用对建筑的影响控制在允许值以内[2]。另外，针对建筑结构变形问题，可以通过对结构适当的调节，将变形控制在允许范围内，并且要及时采取专业措施对其进行维护检修，保证建筑结构可以正常服务。
2.改善结构延展性设计
高层混凝土建筑工程受多项荷载影响，为提高结构稳定性，降低地震作用影响，就需要在对建筑工程抗震结构进行设计时，做好对结构延展性的控制，将结构强度与刚度均控制在合理范围内，最大程度上降低各因素影响，提高建筑结构抗震效果。
3.合理设计连接点受力
抗震结构设计时，必须要提高对建筑结构连接点受力效果的控制，即加强对建筑结构中连接点与构件受力分析，结合实际情况来选择有效行为进行抗震设计。从高层建筑抗震结构设计实际情况分析，如果结构刚度比较柔和，在地震作用力影响下，建筑结构主体将会受到比较大的损坏，并且在余震作用下，建筑结构将持续受到破坏，情况严重的将出现坍塌问题[3]。因此，抗震结构设计时，必须要加强对各连接点受力的分析控制，提高结构刚度。
三高层混凝土建筑抗震结构设计要点
1.地质勘察
与普通建筑工程相比，高层建筑建设对地震勘察工作有着更为严格的要求，通过详细的勘察来确定施工现场地质地形特点，并基于此来选择合适的结构形式与基础设计方案，提高结构设计的合理性，降低地震作用影响。因此，必须要对拟建地进行全面地质勘察，做好地质资料的准备，提高基础设计合理性，提高结构设计合理性。
2.平面布局
对于建筑结构平面布局的设计，需尽量保证平面与立面布局的规整以及对称性，并且要控制好结构刚度的变化，在整体上提高将建筑结构抗震性能。现在很多建筑工程忽视了平面布局设计的重要性，导致平面布局不对称，进而会影响到结构整体刚度与抗震性能。
3.防震缝
基于高层混凝土建筑工程结构受力特点，在对其进行抗震结构设计时，需要根据实际情况来设置防震缝。即建筑结构平面各尺寸均超过专业设计规范限制，并且没有采取相应加强措施的处理；或者是建筑各部分刚度与荷载相差比较大，并且未采取处理措施，以及建筑结构中存在较大的错层情况。当结构出现其中任何一种情况时，即需要设置防震缝，提高建筑结构稳定性与安全性。
四高层混凝土建筑工程抗震结构设计优化措施
1.施工材料优化
高层混凝土建筑工程在受地震作用影响时，产生的破坏效果如何在很大程度上受施工材料决定，因此需要做好此方面优化。对建筑结构进行抗震设计，本质上是对结构延性进行优化，通过适当的调整，来保证结构稳定性可以抵抗地震作用力。为提高结构稳定性与强度，选择钢筋时，应用韧性较高的材料，如垂直方向钢筋可以选择用HRB500级或者HRB400级热轧钢筋；箍筋则可以选择用型号HPB300、HRB335级热轧钢筋[4]。另外，在选择其他结构材料时，应以提高抗震效果为前提，并确定抗震新性能与建筑成本平衡点，保证两者之间的统一性，在最大程度上来提高结构抗震能力。
2.抗侧力体形优化
结合建筑工程结构抗震性设计经验来看，如果结构设计刚度比较适中时，在地震作用力影响下，建筑结构受损伤比较小，发生的变形情况比较轻，尤其是隔墙与围护墙等结构部件受到的破坏非常小，建筑工程的抗震性能比较高。并且在强地震影响下，结构承受力更大，并不会出现坍塌问题。因此，在对建筑抗震结构进行设计时，可以改变结构屈服机制，保证结构在受到损害时，可以利用整体屈服机制来工作，而不是利用楼层屈服机制。另外，应该选择用轴力比较小的水平杆件，最大程度产生弯曲耗能，保证构件可以产生比较强的耗能能力，以及较高的延性。
3.消能减震设计优化
对于高层混凝土建筑工程来说，一般情况下均对抗震设计有严格的要求，不但要具有基础的抗震性能，同时还可以体现消能与隔振特点。因此，在工程建设开始阶段，就需要做好对施工场地的选择控制，尽量选择密实度高的地基施工，降低地震作用对建筑结构造成的影响，并可以减少共振概率，减轻地震对结构造成的损坏。因为不同建筑结构其隔振系数不同，在进行设计时就需要从实际情况出发进行研究，选择适宜的隔振支座，并对风力负荷进行综合分析。另外，对于施工用结构材料的选择，尽量选择用延性与强度比较高的，降低地震作用对结构的影响。
4.加固设计优化
对于结构设计存在缺憾的部分，可以通过有效的加固设计来改善，或者是直接选用具有较高抗震能力的构件将其更换，或者适当增大原截面，或者是增加构件数量等措施来提高结构整体强度与承载力。很多高层建筑工程结构整体性连接不能满足抗震规范需求，即应按照规范进行适当的调整，对地震作用力进行分散。
结束语
高层混凝土建筑工程受地震作用力影响比较大，对此方面问题进行优化，需要做好结构抗震设计的研究，从实际情况出发，确定设计要点，选择合适的方法进行优化，提高工程结构抗震性能。
参考文献：
[1]罗联训.浅论高层混凝土建筑抗震结构设计[J].中华民居（下旬刊），2014，06：25.
[2]李鸥.浅议高层混凝土建筑抗震结构设计[J].价值工程，2015，09：175-176.
关键词：建筑业支柱产业自然灾害抗震性能
Abstract:Inthispaper,theseismicprinciplesofthestructuraldesignofhigh-risebuildingsstarttoanalyzethedefectsintheseismicdesignofhigh-risebuildingstructure,andproposeeffectiveseismicmeasures.Keywords:construction;pillarindustries;naturaldisasters;seismicperformance
中图分类号：TU352.1+1文献标识码：A文章编号：
一、高层建筑抗震结构设计原则
（一）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
首先，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”的原则。其次，对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。最后，承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
（二）尽可能设置多道抗震防线
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。当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，其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。同时，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。最后，在设计中不合理的加强抗震设计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。
（三）针对薄弱部位，采取措施提高其抗震能力
首先，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。其次，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。再次，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。最后，在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层，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。
二、我国抗震设计思路中的缺陷
随着我国建筑业的不断发展和完善，我国在学习借鉴世界其他国家抗震研究成果的基础上，逐渐形成了自己的一套较为先进的抗震设计思路，并符合现代抗震设计理念，但是仍有一些缺陷，需加以完善。
与世界先进抗震设计规范相比，我国的抗震规范认识还存在一定的差距。西方国家规范按地震作用降低系数来划分延性等级，“小震”取值越高，延性要求越低，“小震”取值越低，延性要求越高。这些抗震思路都是符合规律的，而目前我国将地震作用降低系数统一取为2.81，而且还把用于结构截面承载能力设计和变形验算的小震赋予一个固定的统计意义。延性要求与抗震等级的划分不一致，而制定了不同的抗震措施，这种思路造成低烈度区的结构延性要求可能偏低的结果。另外，我国规定的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准抗震设防目标也存在一定的问题。这种笼统的设防目标也不符合当今国际上的“多层次，多水准性态控制目标”思想，这种多性态目标思想提倡在建筑抗震设计中应灵活采用多重性态目标。应根据不同类别建筑的不同重要性，进行不同的设计，不宜再笼统的使用以上同一个性态目标，此外，还应该考虑建筑所有者的不同要求，选择不同的设防目标，从而做到在性态目标的选择上更加灵活。
三、高层建筑有效的抗震性设计
针对当前我国高层建筑中抗震设计中存在的问题，结合国内外相关专业及自身的工作经验出发，笔者总结出几点高层建筑有效的抗震性设计措施：
（一）梁柱的延伸设计问题
对于粱的延性设计，一方面，直腰筋或交叉斜筋，可以增强粱端的抗震性能，特别是对于剪跨比小的梁，延性和耗能均有大幅度的提高。用作抗震墙墙肢间的普通连梁和刚性连梁的延性和耗能对整个抗震墙结构的工作影响极大。另一方面，抗震墙的刚性连粱，其跨高比往往仅为1左右，若要使其工作在弹塑性阶段作耗能构件，则需要对它的组成和构造采取一定措施，以适应延性和耗能的要求。措施之一是在1／2梁高的中性面上留一水平通缝。在缝的上、下两侧各埋置钢板，钢板上开有椭圆形螺栓孔，用高强螺栓把两钢板连结。在竖载、风载和小震下，高强螺栓把水平通缝分开的两部分连梁连结成整体工作，使刚性连粱整体刚度不变，以保证其工作在弹性阶段。在强烈地震作用下，两钢板发生相对滑动，原来跨高比为1的刚性连梁将被分成两根跨高比为2的小粱协同工作。这样，不仅延性系数由原来的3提高为l0左右，而且由于钢板间的滑动摩擦，使其耗能能力也得到了一定改善。措施之二是在刚性连梁内埋设一根工字型钢，以提高其延性和耗能能力。对于柱的延性设计，如果塑性铰发生在柱上，但是它们仍需具有一定的延性和耗能能力，才能保证大震时不倒。试验表明，采用螺旋箍筋能较大程度地提高柱的延性和后期抗轴压能力。
（二）“强剪弱弯”、“强柱弱梁”
钢筋混凝土框架结构的延性设计上，“强剪弱弯，强柱弱梁，更强节点”已经成为工程界的共识。“强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。“强柱弱梁”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。
（三）屋顶建筑的抗震设计问题
在高层和超高层建筑设计中，屋顶建筑是一个重要的设计部分。据有关人士研究调查得出高层建筑抗震设计中屋顶建筑存在的主要问题，不仅过高，还过重。这样的屋顶建筑加大了变形，也加大了地震作用。对屋顶建筑自身和其下的建筑物的抗震都不利。屋顶建筑的重心与下部建筑的重心不在一条线上，且前者的抗侧力墙与其下楼层的抗侧力墙体上下不连续时，更会带来地震的扭转作用，对建筑物抗震更不利。为此，在屋顶建筑设计中，宜尽量降低其高度。采用高强轻质的建筑材料和刚度分布比较均匀、地震作用沿结构的传递比较通畅，使屋顶重心与其下部建筑物的重心尽可能一致；当屋顶建筑较高时，要使其具有较好的抗震定性，使屋顶建筑的地震作用及其变形较小，而且不发生扭转地震作用。
（四）钢管混凝土柱的抗震性设计
钢管混凝土是套箍混凝土的一种特殊形式，由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，相当于配筋率至少都在4.6%。当选用了高强混凝土和合适的套箍指标后，柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋混凝土柱减小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
地震具有随机性、不确定性和复杂性，要准确预测建筑物所遭遇地震的特性和参数，目前是很难做到的。而建筑物本身又是一个庞大复杂的系统，在遭受地震作用后其破坏机理和破坏过程十分复杂。但是，当抗震性问题贯穿一建筑结构设计的方方面面，突出建筑的抗震性能，不仅是建筑商利益的保证，更是对人们生命财产安全的负责。
三、结束语：地震灾害是人类面临的最严重的自然灾害之一，自汶川地震带来了人身和财产的巨大损失后，我国开始进一步加大对建筑抗震性的投入。建筑设计人员积极投身到设计事业中，努力设计出真正的“小震不坏，中震可修，大震不倒”的建筑。当灾害再次来临时，我们的家园依旧可以屹然的挺立。从长远观点来看，如何从我国高层建筑抗震设计现状及国际高层抗震设计发展的趋势出发，探求一种新型的结构与材料的应用，也成为地震区高层建筑发展的新方向。
参考文献：
[1]朱镜清，结构抗震分析原理[M].地震出版社，2002
[2]徐宜，丁勇春.高层建筑结构抗震分析和设计的探讨[J].江苏建筑.2004（03）
[3]柏磊，如何提高建筑结构的抗震性[J].科技风.2009（18）
【关键词】抗震概念；高层建筑结构设计；运用
概念设计是建筑抗震设计的重要组成部分，建筑的抗震性能很大程度上取决于概念设计是否具备足够的科学性，高层建筑的抗震设计开始之前，需要对高层建筑的建设地址进行科学的选择，并且对建筑的平面图设计方案进行评价，要加强对高层建筑内部结构的重视，根据建筑结构延性的特点对建筑抗震性的薄弱部分进行重点施工改造，以便高层建筑的抗震性能能够真正满足使用者想需求。
一、抗震概念设计在高层建筑结构设计方面运用情况概述
地震灾害是我国自然灾害中较为常见的种类，如果高层建筑的抗震性能不佳，无法应对剧烈地震，人们的生活质量将很难得到保证，因此，加强对抗震概念的关注，对提升高层建筑的抗震性能，具有十分重要的意义【1】。抗震概念的设计工作根据以往对高层建筑抗震设计的经验进行总结，并且结合当前的科学理论对高层建筑的抗震设计方案进行改良，能够保障高层建筑抗震性能得到提升。提升高层建筑整体结构设计的科学性，并增强建筑细部构造建设水平，建筑抗震概念的设计既包括对高层建筑建设位置进行勘察，也包括建筑外部形态和内部结构设计方案的考察，还包括研究建筑设计人员的基本理念和基本思想，以便了解建筑的最终设计方案，制定出符合建筑实际要求的抗震设计概念。要对历次地震灾害的具体破坏性进行总结，并根据抗震设计的经验对抗震概念进行完善，高层建筑的抗震设计工作当中，概念的设计环节比相关参数的计算更加重要。在对高层建筑的抗震结构进行设计的过程中，要从影响建筑抗震性能的全局出发对建筑的结构进行科学的改造，并且结合建筑在重大地震灾害中可能出现的问题，对抗震概念的准则进行制定，只有做好了高层建筑的抗震概念设计工作，高层建筑的抗震性能才能真正得到保障。
二、抗震概念设计在高层建筑设计中的具体运用
（一）科学的选择高层建筑建设地址
地震灾害的发生并没有完善的预警系统，但是，高层建筑的抗震概念设计人员可以根据建筑建设地点在历史上发生地震的强度和次数进行地震发生可能性的估测，要选择历史上发生地震次数较少或不曾发生地震的地质作为高层建筑的建设地址，并且对该地区的地质状况进行调查，要选取地质条件较为坚硬的地区或周边缺少大型河流和湖波的地区作为高层建筑的施工地点，以此保证高层建筑具备良好的抗震基础。要尽可能选择粘土作为高层建筑地基施工的土质，并且在检测建筑抗震性能的过程中选择间隔58m的点作为高层建筑的检测距离，要在高层建筑抗震检测的过程中做好参数的记录，尤其是建筑外部凸起部分的检测要加强重视程度【2】。研究表明，高层建筑外部凸起部分的抗震性能需要较凹陷部分的抗震性能强1.84倍，因此，要对高层建筑外部突出部位的抗震设施进行加强处理。
（二）降低高层建筑的外部能量输入
要加强对高层建筑施工场地覆盖层的重视，尽可能选取较为轻薄的材质作为施工场地的覆盖层，要根据国家科研机构制定的标准对覆盖面的厚度进行控制，从施工场地的地面到坚硬场地上面的面积需要进行覆盖面的处理，岩石是较为多见的坚硬场地的种类，场地的剪切波必须保证速度在500m/s以上【3】，在施工场地的土质较为坚硬的区域和硬夹层区域，必须进行特殊处理，不能采取同一般岩石施工相同的方法。在土质较为疏松的区域，要运用T0=4H/V作为公式，如果土质的整体含量较大，要运用T0=β4H/V作为公式。要借鉴其他国家的岩层处理经验，如果建筑属性为柔性建筑，要注意对土质密度较大的区域进行震害检测，保证地震灾害造成的破坏能够尽可能多的对岩石材质构成影响，保证高层建筑的整体抗震性能。
（三）高层建筑的平立面布置
建筑设计应根据抗震概念设计的要求，明确建筑形体的规则性。不规则的建筑应按规定采取加强措施，特别不规则的建筑应进行专门研究和论证并采取特别的加强措施。不应采取严重不规则的建筑。规则性评价需综合考虑几何布局、结构设计以及使用等因素，总的要求是平面布置、质量和抗侧力构件的平面布局宜规则、对称，立面变化和侧向刚度沿竖向宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力的突变。建筑物的平面布置宜规则、对称，平面不规则包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续。
三、抗震概念设计在高层建筑结构设计方面的具体运用
在进行结构方案平面布置时，应尽可能使得抗侧力体系对称分布，减轻房屋重量且保持重量分布较为均匀，以减小地震的扭转影响。结构布置应有利于加大抗扭刚度和提高抗倾覆能力。因此，应特别注意抗侧刚度大的抗震墙、芯筒的位置，力求居中或对称，在结构布置一些抗震墙，可以提高结构的抗扭刚度和抗倾覆能力。在进行结构的竖向布置时，应尽可能使其竖向刚度、强度变化均匀，
避免出现薄弱层，并应尽可能降低房屋的重心。在地震中，第一道防线先行屈服或破坏，因此要求构成第一道防线的部分应当是不负担或少负担竖向荷载的构件，如填充墙、轴压比小的抗震墙、柱或筒体等。在纯框架结构中，梁应先于柱屈服，即“强柱弱梁”型框架。结构整体的承载能力、变形能力取决于构件的承载能力和变形能力的发挥，因此应保证关键构件、关键部位具有适当的强度和足够的延性水平。在平面上，应该在房屋周边转角处、平面突变处以及复杂平面各翼相接处的构件延性着重提高。对于偏心结构，应该对房屋周边特别是刚度较弱一端构件的延性进行特别的加大。对于具有多道抗震防线的抗侧力体系，应着重提高第一道防线中构件的延性。在同一构件中，应着重提高关键杆件的延性。在进行抗震结构材料的选择时，应该注重抗震结构材料的性能，主要要求如下：具有较好的连接性、较好的延性、构件的连接具有良好的整体性、能充分发挥材料的强度、延性系数高“、强度/重力”比值大、匀质性好。按照上述标准来衡量，高层建筑使用不同材料的结构类型，依其抗震性能优劣而排序为：钢结构、型钢混凝土结构、混凝土-钢混合结构、现浇钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、装配式钢筋混凝土结构、配筋砌体结构。
结束语：抗震概念设计是提升高层建筑抗震性能的重要设计工作，深入的分析抗震概念的重要意义，并从高层建筑具体施工和结构设计方面对抗震概念的运用进行具体分析，对提升高层建筑的抗震性能，具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]吕西林.高层建筑结构设计（第二版）[M].武汉：武汉理工大学出版社，2014.
[2]郭继武.建筑抗震设计[M].北京：高等教育出版社，2014.
[3]中华人民共和国建设部.JGJ3-2002高层建筑混凝土结构技术规程
关键词：中小学建筑；混凝土结构；抗震性能
我国向来是一个地震发生比较频繁的国家，由于地震是一种不可控制的自然因素，而且一旦发生较大地震的时候，会对建筑物以及人们的生命财产造成极大的危害。中小学校是学生日常学习、生活的基本场地。它人员比较密集、活动也比较频繁，如果其建筑的抗震能力不达标，一旦发生地震的时候，其结果是不可想象的。所以，本文以此为背景，阐述一下如何提高中小学建筑的抗震能力。
我国目前学校建筑的抗震能力现状
虽然我国目前中小学建筑的抗震能力有限，但相关部门还是制定出了很多加强中小学建筑抗震能力的方案。例如：改变原来的固有形式，加强混凝土的抗震强度，采用纵向的混凝土结构形式，按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计，增强抗震设防能力，通过改变建筑的方案设计，增加其结构安全等来提高整体的抗震能力。有些省份还颁发了一系列的法规条文，加强对其建设单位的监督。对不符合抗震要求的，进行重建或拆除。
在我国比较偏远的地区，由于经济条件的限制，建筑物的材料大多采用砖混结构。虽然其成本比较低，实施起来也比较方便，但它的抗震能力较差，墙体容易开裂甚至倒塌。我们应该加强学校建筑的抗震意识，为祖国的未来设计出安全的生活和学习环境。
一、有关抗震性能的思考
1、传统抗震的设计理念
在世界上比较认可的抗震理念是：小震不坏、中震可修、大震不倒。我国也是采用了其基本要求。同时，我国也采用了二阶段的一种抗震理念。这种理念把对建筑物的抗震性分类四种类别：甲、乙、丙、丁。通过不同的类别对建筑物采用不同的修正方案和措施。这种第二阶段法的具体设计步骤为：第一步为强度验算。以第一水准的参数，通过采取弹性反谱计算的结构计算出弹性地震的作用和它的抗震效果，组合其他的荷载效应，并对建筑墙面进行抗震的载力计算，再通过建筑物的结构和构造布置，计算出其建筑物的变形能力。
总的来说，传统的抗震设计理念有以下几个特点：
（1）、必须以保障人民的生命财产安全为前提，所以与现在建筑的经济、社会等要求不太符合。
（2）、由于这三个水准的要求比较泛泛，没有具体的细节说明，所以无法满足现在投资者的“个性”要求。
（3）、三个水准的抗震设计理念的超越概率为：63.2%、10%、2%。在实际操作中不是很方便。
（4）、关于第二阶段的计算方法是通过以加速度反应作为基本方式，造成了无法解决当做长周运动时所产生的速度和位移问题。
基于传统抗震理念的一些缺陷，国外近几年也在努力研究一些基于性能结构的设计理念。我国在该领域主要还在消化、学习国外的这几年研究成果。在我国抗震范围，专家们认为，未来中国的抗震设计应该顺应世界发展趋势，结合本国国情，研发出适合自己的结构抗震设计理论。
2、抗震性能结构设计概述
近几年，各国专家学者为如何提高建筑物的抗震能力的安全目标做出了三个方面的研究方向：其一、以全面考虑力为主要基础，综合变形、损伤、消耗等各指标。其二、从线性分析到非线性分析的转变。其三、由确定性分析转变为可靠性分析。实际上，传统的抗震设计理念也包含了处于抗震性能的考虑，只是它比较浅显、片面。新的抗震设计理念，对性能的抗震设计进行了广泛的研究和实践，大大提高了建筑物的抗震能力。
3、性能抗震设计的具体操作
（1）、确定标准的设防水准。这是抗震设计的前提。不同的防震标准对于以后工作的具体开展有着关键的指导作用。传统的水准是：小震、中震、大震。现在美国的结构工程师又提出了常遇、偶遇、罕遇、极罕遇这四个水准。
（2）、结构性能参数的确定。一般而言，性能参数有：承载力参数、变形参数、能量消耗参数及累积损伤参数。关于参数的确定，一要考虑到低水平的地震作用下，结构的弹性分析。二要考虑在强烈地震作用下，关于非线性受力的情况。通常，会采用弹性静力或弹性动力的分析方法。
（3）、结构性能目标的确立
性能结构体系是一个十分广泛的范畴，但性能目标的确立是十分重要的。我国在三水准的抗震设计理念中对性能目标的分类为：基本性能目标和非常重要性能指标。这是根据不同的设计水准对应不同的结构性能水准。现在有些专家还分为基本性能目标、重要性能目标及安全临界性能目标。
二、混凝土结构抗震性能分析
1、性能模型分析
关于混凝土结构的分析模型有：层模型、杆系―层系模型和杆系模型。
（1）、层模型。它是把整个结构分成不同的层，将底部牢固于基部。然后所有的重量都集中在一个点上，每个点的距离就是楼层的高度。根据其结构变形的程度还可分为：剪切型、弯曲型和弯剪型。如果变形为整个建筑物时，称为剪切变形。如果是侧面的弯曲变形，就为弯曲型。当两者同时发生时，就为弯剪型。
由于层模型的计算量不是很大而且变化的自由度比较小，所以被广泛使用。它可以比较方便的计算出层间剪力、位移等部位。但是由于在建筑物内各个的杆件不能即时的反应出变形情况，所以这种技术模式不是很精确。
（2）、杆系―层系模型
所谓的杆系―层系模型就是把杆系和层系相结合的模型。这种模型不但可以精确的计算出结构的整体剪力和变形程度，而且还能计算出结构构件的剪力和变形情况。这种模型不但可以计算出建筑物的剪力和变形程度，还能精确计算出结构构件的整体内力和变形程度。
（3）、杆系模型
杆系模型就是把整体结构拆开成梁、柱、墙面等基本部分，首先归纳出其基本特点，然后再组成整体的结构实物来计算。这种计算模式通常用于框架结构或以它为主的建筑结构框架。
2、主要的分析方法
对于一般的结构设计计算，最大的不足是不能估算出结构弯曲等状况发生下的数据。所以，专家们现在提出了弹塑性动力时程分析法和静力弹塑性分析法。这两种方法各有利弊。弹塑性动力时程分析法的优点为：它可以准确有效的测算出地震过程中结构的反应，准确判断出地震过程中薄弱环节的破坏程度。其缺点为：由于不同的地震波发生时差异很大，所以在计算过程中结果也会相差甚远。
而静力弹塑性分析法有效简化了抗震结构的分析，还能在一定程度上反应出其弹性分析。不足之处在于无法周全考虑到在地震的作用下建筑物变形的阻尼变化。
总结：
综上所述，中小学的学校建筑的抗震能力是一项复杂的系统工程，也是国家和人民关心的大事。纵观以往的地震经历，把抗震能力作为建筑达标要求的首位是十分必要的。今后，我们应该研究出更安全、更有效地结构抗震性能来确保学生的人身安全问题。
参考文献：
[1]任晓崧.当前中小学教学楼的结构设计问题[J].工程建设与设计，2009（7）
