1 層住宅結構抗震設計原則

高層住宅建筑建造時，要有明確的目標作為建房的指導方向，以及建造住宅高層結構抗震設計的原則，建造人員按照指導方向建造可靠、防震的高層住宅。

1．1 高層住宅結構抗震設計的目標

高層住宅抗震設計時，要保證發(fā)生小地震時安全，不會給住宅造成毀壞;當發(fā)生中級地震時，住宅所受的損壞不大，不會為居民帶來安全威脅，并且住宅所損壞的結構可以修復并繼續(xù)使用;當出現(xiàn)大地震時，高層住宅不會倒塌，可以給人們空間、時間及時逃離。高層住宅結構抗震設計目標總得來講就是:小震安全可靠、中震損壞可修、大震高樓不倒。

1．2 高層住宅結構抗震設計的原則

高層住宅結構設計時要考慮幾個方面的因素，以達到優(yōu)化結構抗震設計的目的。首先，住宅結構設計要具備一定的剛性和彈塑性，在地震力影響住宅時不會因為剛性過硬或者彈塑性過大，使得其的結構發(fā)生無法修復的形變。其次，由于強震都伴隨著不同程度的余震，這時就不允許住宅結構過度追求抗震能力，這會導致住宅剛性過大，而無法承受余震帶來的壓力，這就要求高層住宅在抗震設計時既要抗住強震的破壞力，又要承受得了余震的多次侵擾。最后，為了避免高層住宅剛性太小，導致住宅結構在余震攻擊下變形過大而無法修復，所以要求高層住宅具備延性良好的分體系，防止住宅在強震中集體崩塌。

2 高層住宅建筑結構抗震設計的思想

高層住宅在建設時，要明確幾點抗震設計思想，這樣更能夠保證所建造的住宅具備就好的結構抗震能力。

2．1 住宅結構具備規(guī)則特性

高層住宅在建造思想要符合結構抗震設計的目標和原則，還有保證住宅結構規(guī)則。這樣的設計可以確保高層住宅具備較強的扭轉剛度和結構承載力均勻分布。結構規(guī)則對稱的高層住宅能夠在地震侵擾時，住宅結構自身所產生的內應力和建筑扭轉力不至于破壞整棟高層住宅。同時高層建筑在設計時要保證其的豎向壓力均勻分布，結構簡單，剛柔并濟。高層住宅結構規(guī)則性還要求其的平立面均勻對稱，以達到抗震效果，保護住宅在強震中堅挺豎立著。

2．2 高層住宅層間位移約束

高層住宅建設時都要求其的高和寬的比例比較大，而約束高層住宅層間位移大小的因素一般有住宅結構建筑材料、結構建筑體系、住宅裝修要求和側向承受的負荷等。所以在高層住宅結構建造時，要嚴把建材質量，即鋼筋和混凝土在使用時要注意住宅結構位移約束的要求，還要結合住宅所在的地理環(huán)境，盡可能地保證高層住宅建造具備可靠性和抗震等作用。高層住宅要具備適度的剛度和層間高度比，當地震對其的攻擊時具有比較大的層間位移，達到承載荷載的作用;同時當住宅收到水平沖擊力時，其也能夠承受住較大的結構位移，確保其的安全性。

2．3 控制地震對住宅的扭轉效應

高層住宅的結構不均勻，剛性中點和幾何中心不重合時，其的抗震能力都是有限的。當強震襲擊時，這樣的住宅甚至會坍塌、損壞。這就要求住宅設計時設計好預防地震對住宅的扭轉效應。提高高層住宅的扭轉效應一般采取提高最大位移住宅結構的剛性，盡可能地保證剛性中心和幾何中心重合在一起。高層住宅由于高度的原因，層間的扭轉效應不一樣，這就需要處理好個層間的扭轉抗性，提高層間扭轉修復的可行性。同時高層住宅的抗側力結構的設計也要加以重視，確保同一樓層間遠離剛心的結構剛性不斷增加，不同樓層間的剛心不在一條軸線上時，要確保住宅外圍結構具有足夠的剛度。

3 住宅結構抗震的優(yōu)化設計

優(yōu)化設計住宅結構抗震能力，關鍵是在把控好整個高層住宅結構規(guī)則，幾何中心和剛心盡可能于重合，進一步提高住宅結構抗震能力。這就需要住宅結構設計時，考慮抗震能力的提高。最終做到整個住宅能夠抵抗地震的突然襲擊與余震來帶的多重壓力。

3．1 高層住宅建造地理位置的選擇

高層住宅在建造前要選擇地理位置好的場地，減少場地不好給住宅帶來的危害。當沒辦法完全避開危險地段時，盡可能遠離容易出現(xiàn)地震的地段，避免在較危險的場地建筑甲、乙、丙類型的住宅。同時高層住宅的選址時，要提高勘察力度，充分了解由于場地的原因給住宅結構帶來的危害，在建造住宅時盡可能避開這些危害因素，保證住宅的安全性。

3．2 高層住宅的平面、空間的設計

高層住宅的結構抗震優(yōu)化設計時，要結合最新的《建筑抗震設計規(guī)范(GB50011—2001)》的要求，保證選擇恰當的持力層。高層住宅平面設計時，要保證其的形狀和抗側力構件有規(guī)律、整體性，盡量避免使用軸壓比較大的鋼筋混凝土作為住宅抗震的第一個保護層。住宅結構抗震設計時，還有考慮其具備抵抗多個余震的襲擊，盡肯能地建造規(guī)則的住宅，提高住宅的固有頻率，降低地震對住宅整體的影響。住宅結構抗震設計時，能夠均勻分布剛度和強度，才有經濟、有效的設計方案，提高住宅的抗震能力。同時住宅結構抗震設計應該具備較容易分析地震對住宅的影響能力，以提高住宅維護的能力。

3．3 住宅結構抗震體系

高層住宅結構抗震優(yōu)化設計的關鍵技術就是高層住宅具備一個科學、合理的結構抗震體系。在高層住宅結構抗震體系的設計時，要充分分析住宅的場地、建造資金、可能發(fā)生的地震的性質，尋找最優(yōu)的結構抗震體系。首先，分析可能發(fā)生的地震具備性質和破壞能力，其對高層住宅存在哪些潛在的危險因素，設計好住宅盡可能少地吸收地震的能量，可以在高層住宅頂層鋪設一層保護層———橡膠層，其可以緩沖地震帶來沖擊力，減少住宅所受的壓力，提高住宅的抗震能力。其次，高層住宅在結構抗震設計時，要設計好多個防震保護層，確保住宅在多重余震的侵擾下能夠安然無恙。這就需要首先選擇在整個住宅中不承擔重力負載的結構，如住宅的框架墻結構。住宅建造時要才有一定建造技術，提高住宅傳遞地震能量能力，減少受破壞的結構影響到整棟住宅的抗震能力。這就需要住宅建設時，要保證住宅結構抗震體系是一個完整的體系，內部各結構件雖然協(xié)同工作，共同構成抗震體系，但是各個結構間盡可能地相對獨立，不受太大的影響，保證其被破壞時不會殃及整個住宅。

4 總結

根據上文淺要分析高層住宅結構抗震優(yōu)化設計的內容，首先，在設計其抗震系統(tǒng)時，要明確建造高層住在的目標、建造原則，抗震系統(tǒng)能夠做到小震安全可靠、中震損壞可修、大震襲擊不倒。其次，高層住宅結構抗震設計要合理，結構規(guī)則，剛性分布合理，各層間的位移有度，同時還要盡可能地保證幾何中心和剛心在同一軸線上，提高抵抗住宅的扭轉效應，保證住宅的安全。最后，根據住宅設計的目標和要點，建設符合住宅的結構抗震體系，保證整體的完整性和各個構件的獨立性。安全可靠的結構抗震系統(tǒng)就是優(yōu)化住宅抗震能力，提高住宅的可靠性。

盧森，宋臻，汪黃翔，江西理工大學，江西贛州341000