建筑結構的抗震設計略析

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一、高層建筑結構類型

高層建筑采用的基本原始結構以鋼筋混凝土結構（如廣東國際大廈）、鋼結構（如北京國際貿易中心）、鋼—鋼筋混凝土組合結構（如北京香格里拉飯店）等為主要代表已經在我們身邊崛地而起，就目前正在使用的情形來分析判斷來看，它們無疑是可以使我們信服的，可完全信賴的最好權威證明。然而誠如俗話說學如逆水行舟，不進則退，對比可知高層建筑結構設計亦如此，所以我們為了能夠設計出更好的結構大膽做出了根據對比它們的不同特點和通過比較目前已經建設完成并交付使用的案例，終于得出混合結構（如上海金茂大廈）這個集三者優點于一身更是別具一格的創優化結構類型。

二、高層建筑結構體系

依照獨木不成林和眾人拾材火焰高的思路出發，高層建筑結構只有在構成體系的前提下才能發揮出更有效的作用，故而依照框架結構體系分析受力作用和構成連接點鏈的梁、柱結構作用，可以得出框架結構體系在承受豎向荷載上也承受水平荷載。故我們完全可以把這種框架結構體系用于大多數高度不是特別大的高層建筑抗震設計理念和方法中去。框架構件這個在框架結構系統不可或缺的構件也是我們不得不考慮的，針對于它的類型少、方便于標準化定性的特點出發，我們首要考慮的預制結構件更需功能齊全，原因主要為以下幾點：

（1）方便于采用現澆結構來做整體定型；

（2）可用來采用現澆柱及預制板的半現澆半預制結構的固定化整體定性；

（3）抗震性能良好，并且在多地震區被作為優先考慮對象。除了梁體結構的框架體系外，墻體在抗震設計中也不容被忽視，針對墻體結構的類型和各自優缺點，我們本著實事求是的原則，依照受力與形變為重要參考指標，可知框架—剪力墻結構具有的承受力、剛度、穩定性、延性都集中地有了大幅度的提高，在水平荷載作用下的層間變形大幅減小，最大限度地減小了對非結構件的破壞。我國目前建設的高層建筑中，框力剪力墻結構體系運用被作為廣泛推廣對象。嚴格遵守著“強柱弱墻、強剪弱彎、強節點弱構件、強底層柱墻”的原則。特別注意的是對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。在設計構造上宜有多道抗震防線。

三、結構總體布置的一般原則及方法

（1）確立設計結構體系之后在總體布置中應當結合建筑設計本身的主題特點進行適當的調整（特別注意建筑物應具有良好的并且合理的傳力路線，以便于不在整體基礎上降低高層建筑物的抗震能力）。

（2）把結構的合理布置與高層建筑的傳力路線和技術經濟指標相聯系，因為我們在設計中的第二重任就是要全面協調可持續發展，要盡最大限度做到物盡其能。

（3）無數的實踐與相關研究都表明了一個很重要的矛盾性問題，就是對于任何一個合理而又具有創新的設計，我們往往不能僅僅依靠相關的力學和數學分析來解決。通過向其他的相關學者咨詢筆者明白了其中的原因是因為特別是地震區域，由于地震作用的因素和條件多種多樣，在這樣的條件下想要達到精確計算結果即便使用最先進的計算機也是完全是不可能的。所以在設計中碰到這樣的問題完全是正常的，因又一個很嚴肅的問題就出現了，那就是如何去克服對于復雜高層建筑的某些部位無法通過分析計算的方法來得出結果。不得不說人們的智慧永遠是無窮的，針對這個有悖常理的問題我們的智者們提出了“概念設計”這一含金量很高的方法，之所以說它的含金量高主要是因為它只針對于特定的難以精確計算分析或者是在規范中很難有明確具體的規定的矛盾性問題，并且它要求設計人員具有很強的學科知識經驗和實踐經驗，完完全全地去深入剖析處理理論和結構的矛盾問題。

四、結語

高層建筑結構抗震設計的理念、設計方法由于相關專業設計周期短，過分依賴于現代的一體化程序和對于結構概念逐漸生疏了等原因，才導致了結構的設計質量的不合格問題。對于我國現階段的結構設計規范、規程的修訂周期過長，前期研究工作不夠的問題更是我們當代的專業學習者應當肩負的責任，祖國未來的希望，筆者堅信只要我們腳踏實地，我們定能“會當凌絕頂一覽眾山小”的。

作者：孫明亮單位：內蒙古平源建工集團有限公司