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【摘 要】建筑结构抗震分析与设计的重要技术政策是经济与安全关系。本文主要以发展的眼光来看，以我国高层建筑抗震设计的现有状况为基础，主要分析了高层建筑结构抗震设计分析的主要内容。
【关键词】高层建筑；结构抗震设计；内容
1、建筑抗震设计的概念
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。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，从而寻求最合理的抗震设计。
抗震设计包括三个层次的内容：概念设计、抗震计算与构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等方面上保证抗震计算结果的有效性。抗震设计上述三个层次的内容是一个不可分割的整体，忽略任何一个部分都可能造成抗震设计的失败。所谓概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造，灵活运用抗震设计原则，既能注意总体布置上的大原则，又能顾及到关键部位的细节，从而达到合理抗震设计的目的。
建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本实际原则和设计思路进行建筑总体布置并确定细部构造的过程。在这里抗震计算当然是很重要的，但概念设计是抗震计算的前提和基础。概念设计与抗震计算相比起着更为决定性的作用，主要原因如下：1）地震及地面运动的不确定性。2）地震时地面运动的复杂性及对结构的复杂影响尚未被掌握。3）結构地震计算理论目前尚未能充分反映地震时结构反应及破坏的复杂过程。可以看出，仅仅根据抗震计算结果而完成的抗震设计有时是片面的，甚至是不安全的。
2、建筑抗震结构设计的基本原则
2.1、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
a.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）”的原则。b.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。c.承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
2.2、尽可能设置多道抗震防线
a.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。b.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。c.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。d.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。
2.3、对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
a.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。b.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。c.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。d.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。
3、高层建筑结构抗震设计分析的主要内容分析
3.1、建筑场地选择
建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物震害有显著影响，这已被大量的震害实例所证实。从建筑抗震概念设计角度考察，首先应注意场地选择。选择建筑场地时，应根据工程需要、工程地质和地震地质的有关资料，对不利地段提出避开要求。当无法避开时一定要采取有效的措施；严禁在危险地段建造甲、乙类建筑，不应在危险地段建造丙类建筑。
3.2、建筑总体布置
简单合理规则的建筑布局和结构布置能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。高层建筑结构的要求是“简单、规则、均匀、对称”。历次较大地震灾害的经验表明，建筑平面和竖向的规则性，在抗震工程中均有重要影响。
我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）明确规定：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。这里“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸、抗侧力构件布置、质量分布，直至强度分布等诸多因素的综合要求。这种“规则”对高层建筑尤为重要。
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小、逐渐均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上要逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。抗震设计的高层建筑结构的侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平尺寸要不大于相邻下一层的25%。
3.3、结构体系
高层建筑结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较而定。具体体现：
（1）结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；（2）结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载载能力；（3）结构体系应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；（4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。 3.4、多道抗震防线
多道抗震防线指的是：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起来协同工作，如框架——抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成；②抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。
高层建筑抗震结构体系应尽量设置多道防线，增加冗余设计。特别是当地震卓越周期与建筑物基本周期相同或接近时，多道抗震防线就更显示出其优越性，当第一道抗侧力防线因共振而破坏，第二道防线接替后，建筑物自振周期将会出现较大幅度的变动，与地震卓越周期错开，使建筑物的共振现象得以缓解，减轻地震的破坏作用。
3.5、结构的整体性
高层建筑的整体性可保证结构各部分在地震作用下协调工作，避免结构转变为机动体系及外围构件平面外失稳而导致倒塌。例如：
（1）钢混结构中在构件的选型上，应优先采用现浇混凝土楼、屋盖。汶川地震中，有许多预制装配式楼盖掉落导致人员伤亡的情况，但也有许多采用预制板的建筑完好或轻微损坏，需要认真总结经验，从楼盖体系和构造上采取措施，以提高安全性。国外的资料表明：设置板边圈梁、板缝现浇配筋带，并设置板端现浇配筋銷键，可以有效地提高楼盖的整体性；（2）高层建筑中填充砌体墙中采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、组合柱）钢筋混凝土构件，加强对填充砌体墙的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不致散落和坍塌，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力；（3）避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部位（焊缝和母材）在地震时不致开裂。
总之，地震对于建筑结构的破坏往往是毁灭性的，因此，进行建筑结构设计之初，人们都会充分考虑其抗震性，尤其是对于处在地震带的城市和地区而言，加强抗震性能的设计就是对业主人身安全的主要保障。我国的建筑历史悠久，历经了几次大的地震灾害，人们越发加强了建筑结构抗震性能的认识。传统的建筑施工抗震措施主要的墙体加固，希望通过稳固的墙体来增强建筑的稳定性，进而降低安全隐患。但就目前的结果来看，效果不是很明显，反而加固墙体会增加建筑施工的成本，随着科学技术的不断完善，一些新型的建筑材料得以出现，高科技的建筑手段也得以应用，这是建筑结构抗震设计的一个重大突破，必将推动建筑事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1]郭霞飞.高层建筑结构抗震设计思想与工程实例分析[J].四川建材，2009，03：120-121.
[2]董志君.高层建筑结构抗震设计方法[J].低温建筑技术，2007，06：75-76.
[3]卢振富.浅谈高层建筑结构抗震分析和设计[J].福建建设科技，2002，01：21-22.
[4]林海，雷强，赵宏，汪洋.超高层建筑结构抗震设计探讨[J].建筑结构，2012，S1：31-36.
[5]王丹.浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊，2008，11：182.
【关键词】高层建筑；结构抗震设计；内容
1、建筑抗震设计的概念
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。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，从而寻求最合理的抗震设计。
抗震设计包括三个层次的内容：概念设计、抗震计算与构造措施。概念设计在总体上把握抗震设计的基本原则；抗震计算为建筑抗震设计提供定量手段；构造措施可以在保证结构整体性、加强局部薄弱环节等方面上保证抗震计算结果的有效性。抗震设计上述三个层次的内容是一个不可分割的整体，忽略任何一个部分都可能造成抗震设计的失败。所谓概念设计是指正确地解决总体方案、材料使用和细部构造，灵活运用抗震设计原则，既能注意总体布置上的大原则，又能顾及到关键部位的细节，从而达到合理抗震设计的目的。
建筑抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本实际原则和设计思路进行建筑总体布置并确定细部构造的过程。在这里抗震计算当然是很重要的，但概念设计是抗震计算的前提和基础。概念设计与抗震计算相比起着更为决定性的作用，主要原因如下：1）地震及地面运动的不确定性。2）地震时地面运动的复杂性及对结构的复杂影响尚未被掌握。3）結构地震计算理论目前尚未能充分反映地震时结构反应及破坏的复杂过程。可以看出，仅仅根据抗震计算结果而完成的抗震设计有时是片面的，甚至是不安全的。
2、建筑抗震结构设计的基本原则
2.1、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
a.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）”的原则。b.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。c.承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。
2.2、尽可能设置多道抗震防线
a.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。b.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。c.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。d.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。
2.3、对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力
a.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。b.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。c.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。d.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。
3、高层建筑结构抗震设计分析的主要内容分析
3.1、建筑场地选择
建筑场地的地质条件与地形地貌对建筑物震害有显著影响，这已被大量的震害实例所证实。从建筑抗震概念设计角度考察，首先应注意场地选择。选择建筑场地时，应根据工程需要、工程地质和地震地质的有关资料，对不利地段提出避开要求。当无法避开时一定要采取有效的措施；严禁在危险地段建造甲、乙类建筑，不应在危险地段建造丙类建筑。
3.2、建筑总体布置
简单合理规则的建筑布局和结构布置能从根本上保证房屋具有良好的抗震性能。高层建筑结构的要求是“简单、规则、均匀、对称”。历次较大地震灾害的经验表明，建筑平面和竖向的规则性，在抗震工程中均有重要影响。
我国《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）明确规定：建筑设计应符合抗震概念设计的要求，不应采用严重不规则的设计方案。这里“规则”包含了对建筑的平、立面外形尺寸、抗侧力构件布置、质量分布，直至强度分布等诸多因素的综合要求。这种“规则”对高层建筑尤为重要。
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，质量和刚度变化均匀，避免楼层错层，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面宜规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小、逐渐均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上要逐渐减少，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。抗震设计的高层建筑结构的侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%，除顶层或出屋面小建筑外，局部收进的水平尺寸要不大于相邻下一层的25%。
3.3、结构体系
高层建筑结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素，经技术、经济和使用条件综合比较而定。具体体现：
（1）结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；（2）结构体系应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载载能力；（3）结构体系应具备必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力；（4）对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。 3.4、多道抗震防线
多道抗震防线指的是：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起来协同工作，如框架——抗震墙体系是由延性框架和抗震墙两个系统组成；双肢或多肢抗震墙体系由若干个单肢墙分系统组成；②抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识地建立起一系列分布的屈服区，以使结构能够吸收和耗散大量的地震能量，一旦破坏也易于修复。
高层建筑抗震结构体系应尽量设置多道防线，增加冗余设计。特别是当地震卓越周期与建筑物基本周期相同或接近时，多道抗震防线就更显示出其优越性，当第一道抗侧力防线因共振而破坏，第二道防线接替后，建筑物自振周期将会出现较大幅度的变动，与地震卓越周期错开，使建筑物的共振现象得以缓解，减轻地震的破坏作用。
3.5、结构的整体性
高层建筑的整体性可保证结构各部分在地震作用下协调工作，避免结构转变为机动体系及外围构件平面外失稳而导致倒塌。例如：
（1）钢混结构中在构件的选型上，应优先采用现浇混凝土楼、屋盖。汶川地震中，有许多预制装配式楼盖掉落导致人员伤亡的情况，但也有许多采用预制板的建筑完好或轻微损坏，需要认真总结经验，从楼盖体系和构造上采取措施，以提高安全性。国外的资料表明：设置板边圈梁、板缝现浇配筋带，并设置板端现浇配筋銷键，可以有效地提高楼盖的整体性；（2）高层建筑中填充砌体墙中采用水平向（圈梁）和竖向（构造柱、组合柱）钢筋混凝土构件，加强对填充砌体墙的约束，或采用配筋砌体；使砌体在发生裂缝后不致散落和坍塌，地震时不致丧失对重力荷载的承载能力；（3）避免钢结构构件的整体和局部失稳，保证节点焊接部位（焊缝和母材）在地震时不致开裂。
总之，地震对于建筑结构的破坏往往是毁灭性的，因此，进行建筑结构设计之初，人们都会充分考虑其抗震性，尤其是对于处在地震带的城市和地区而言，加强抗震性能的设计就是对业主人身安全的主要保障。我国的建筑历史悠久，历经了几次大的地震灾害，人们越发加强了建筑结构抗震性能的认识。传统的建筑施工抗震措施主要的墙体加固，希望通过稳固的墙体来增强建筑的稳定性，进而降低安全隐患。但就目前的结果来看，效果不是很明显，反而加固墙体会增加建筑施工的成本，随着科学技术的不断完善，一些新型的建筑材料得以出现，高科技的建筑手段也得以应用，这是建筑结构抗震设计的一个重大突破，必将推动建筑事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1]郭霞飞.高层建筑结构抗震设计思想与工程实例分析[J].四川建材，2009，03：120-121.
[2]董志君.高层建筑结构抗震设计方法[J].低温建筑技术，2007，06：75-76.
[3]卢振富.浅谈高层建筑结构抗震分析和设计[J].福建建设科技，2002，01：21-22.
[4]林海，雷强，赵宏，汪洋.超高层建筑结构抗震设计探讨[J].建筑结构，2012，S1：31-36.
[5]王丹.浅析高层建筑结构抗震设计[J].消费导刊，2008，11：182.