高层建筑结构抗震设计和加强措施分析

高层建筑结构抗震设计和加强措施分析

作者：孙传凯

来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第03期

摘; ;要：近三十年来，我国城镇化进程不断加快，高层建筑项目不断增多，同时可容纳量大，很大程度地解决了城镇人口居住和办公问题。高层建筑结构抗震性能对于人们的生命安全和财产安全有着直接的联系，对高层建筑进行抗震设计可减轻建筑的地震破坏，避免人员伤亡，也减少经济损失，由此可见，分析高层建筑结构抗震设计和加强措施具有非常重要的意义。

关键词：高层建筑;结构抗震设计;加强措施 一、高层建筑结构抗震设计常见问题分析 （一）建筑地址的选择

随着我国建筑建设用地越来越紧张，在房地产开发过程中，开发单位往往只看重项目开发所在地的商业经济价值，对建筑所在区域内的地基结构、水文地质、土壤等因素并没有仔细地分析，同时也没有对项目所在地的地质构造地震情况进行分析，这就给高层建筑的地基勘察和处理工作造成了一定的困难。高层建筑地基的选择应该优先选择开阔、平坦、地质坚实、均匀的土地，要尽量避免在地震多发区域建设高层建筑。 （二）对高层建筑材料与结构的选用

从我国现阶段的建筑着手进行分析， 一般的建筑使用的都是钢筋混凝土结构， 对于一般高度住宅建筑， 钢筋混凝土结构很容易的满足抗震和使用需要， 但是超高层建筑来说的话， 钢筋混凝土无法满足建筑抗震设计要求，同时为了满足建筑型体变化、内部高大空间和结构转换的需要，越来越多地采用型钢混凝土组合结构。在现有建筑高度150米以上的超高层建筑在施工的过程中为了保证整体结构的稳定， 施工人员经常会采取内浇外挂钢框架的方法来进行施工作业。随着社会科技的发展进步， 人们大大提高了钢材的有效性能， 钢铁制品的形态种类也越来越多， 世界的钢铁产量也在不断上升。因为这些原因， 在我国现阶段的高层建筑的设计与施工当中， 钢材的使用率也是越来越高。在高层建筑中加入了型钢等钢材，这也使得我国的高层建筑的抗震性越来越好。

二、高层建筑结构平面和竖向布局的抗震设计重点

竖向受力构件的平面布置与高层建筑结构的抗震性能有着直接的关系， 因此， 要科学地合理地设计结构的平面和竖向布置， 这是高层建筑抗震技术的首要设计方向。为了科学地进行结构平面和竖向的布置， 需要在抗震设计过程遵循以下两个原则：结构平面布置的基本原则是尽量避免结构扭转和局部应力集中，平面宜简单、规则、对称，刚心与质心或形心重合;

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竖向布置的基本原则是要求结构的侧向刚度和承载力自下而上逐渐减小，变化均匀、连续，不突变，避免出现柔软层或薄弱层。但在对竖向进行设计时， 为了达到竖向结构的平衡， 需适度降低高层建筑的刚度重心， 减少高层建筑竖向结构的错向频率， 做好对高层建筑结构的竖向高度、刚度和强度的控制， 确保其分配合理， 严格控制高出屋面的高度， 才能有效地预防“鞭梢效应”的出现。因此， 在进行高层建筑抗震设计工作之前， 要制定科学、合理的设计方案， 以避免后期设计过程中出现问题。通过设置抗震缝对建筑进行划分，这样既可以确保建筑物整体形状的美观， 还能使其他功能得到发挥。 三、 建筑结构抗震加强措施 （一）增强连接

发生地震灾害时， 构件连接位置很是关键， 此部分容易被忽视， 极易威胁建筑结构的抗震加固效果。增强连接加固法主要适用在构件承载力充足， 但是构件连接部位不合格的情况， 具体表现如下： （1） 拉结钢筋。钢筋混凝土梁柱与砖墙建立连接， 能适度加强拉结筋的性能， 一侧被弯折之后锚入到灰缝之中， 另一侧使用环氧树脂砂浆锚入到梁柱体的斜孔中， 采取将墙体与新增设的外加柱连接的方法。 （2） 压浆锚杆。此种方法主要应用在纵横的墙体间连接较好、没有咬茬的位置， 使用长锚杆， 将锚杆的一侧嵌入到内横墙中， 另一侧镶嵌在外部纵墙上， 然后， 先要钻孔， 再将内外墙体进行贯通， 等到嵌入一定的锚杆之后， 使用水玻璃砂浆来开展压灌处理。 （二）增设构件

使用增设构件时， 应在原本结构构件的条件下， 适度增设新构件， 旨在提升建筑结构的变形性能、整体性能与抗震性能。采取增设构件的方式， 必须充分考量增设相关构件对建筑结构動力特性等所造成的威胁， 一般操作如下： （1） 增设墙体。若抗震的横墙间距比规定值大、墙体承载性能不佳时， 可使用增设墙体加固的方法。使用该种方法时， 增设墙体可选择为砌体墙后钢筋混凝土墙体。（2） 增设柱子。设置外加柱时， 能够增强墙体的抗倾覆能力， 若抗震承载性能差异小， 可使用钢筋混凝土柱、拉杆与圈梁等基本构件进行连接， 以达到加固效果。（3） 增设拉杆。使用增设拉杆的方式， 主要被应用到加固受弯的构件以及纵横墙的连接位置。（4） 增设支撑。所谓的增设支撑就是增设天窗架、柱间与屋盖等部分的支撑， 进而提升建筑结构体的抗震性能与整体效果。（5） 增设圈梁。若建筑结构中抗震圈梁的规格与质量不符合要求， 应使用钢筋混凝土与圈梁、板底钢筋混凝土与内墙圈梁来进行加固处理， 外墙的圈梁应顺着房屋的周边形成一个闭合环境， 进而与内墙圈梁相互协调、合作来对房屋屋盖或墙体构件等进行约束。 四、结语

建筑作为目前城市发展中不可或缺的重要组成部分，不仅是一个城市发展面貌的体现，更多的也是保证人们生活品质的基础条件，在建筑设计中，如果存在抗震设计不合理的情况，一

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方面会对人民的生命安全带来严重威胁，另一方面也会为我国经济建设带来重大损失，影响可持续发展战略的实施。为此，在建筑结构设计中，必须充分的融入抗震理念，应用合理的抗震措施，提高建筑的抗震能力，以此保证建筑的整体安全。 参考文献：

[1]潘卫宁.高层建筑结构抗震设计原则及要点浅析[J].山西建筑，2017，43（33）：41-43. [2]蓝天.高层建筑结构抗震性能和抗震设计的相关研究[J].河南建材，2017（04）：90-91. [3]杜晓丹.高层建筑结构抗震设计问题及优化策略[J].山西建筑，2017，43（16）：59-60. [4]张莉.高层建筑剪力墙结构的抗震设计剖析[J].绿色环保建材，2017（05）：47.