高层住宅建筑结构抗震优化设计探讨

 摘要：近几年来，随着我国经济的发展和社会的进步。越来越多的高层住宅建筑出现在城市和农村当中。现如今的建筑高度也在不断突破，人们对于高层住宅的安全要求也越来越高。抗震优化设计是其中的一个重要组成部分，并且高层住宅建筑的抗震问题也得到越来越多人的关注。本文从我国的高层住宅建筑的抗震问题进行探讨分析，总结高层住宅建筑的抗震优化设计，预测将来高层住宅的抗震发展趋势

关键词：高层住宅；建筑结构；抗震设计；要求；原则；问题；要点

高层住宅建筑在如今的城市当中已经变得越来越普遍，高层住宅建筑的抗震优化设计也变得越来越重要，特别是在我国的一些地震的多发区域，抗震的优化设计变得更加重要。如果不能设计出抗震合理的高层住宅来抵抗地震灾害，将会对人们的生命财产造成巨大损失。所以高层住宅建筑的抗震优化设计仍是我们设计之中要首先面对的迫切任务。

一、高层住宅建筑结构设计的基本要求

随着我国社会的进步和经济的飞速发展，对于高层住宅建筑的要求越来越高，人们要入住的住宅不在只满足抵抗地震的安全性方面，也对高层住宅提出了其他方面的要求。

（一）满足结构安全性

高层住宅建筑要能够入住的必要条件首先是结构安全性，只有高层建筑结构具有了足够的安全性，人们才能放心的入住进去。一个没有结构安全性的高层住宅建筑是不能满足人的入住要求的。结构安全性是房屋能够入住的基本条件。

（二）满足舒适性和耐久性要求

高层住宅在实行商品化后，成为了人们的消费品。高层住宅建筑有着充足的使用寿命，其次人们对于住宅的选择除了安全性，还取决于舒适性。设计合理的住宅建筑，例如住宅的灵活分区和面积的合理利用将使人们的居住生活变得更加舒适。房屋的舒适性是人们选择房屋第二点要注意的地方。

（三）满足经济性的要求

开发商要想在高层住宅上获得更大的利润，必须通过合理的设计来节约成本。在满足安全性的情况下，最大限度优化结构设计及结构布置，在设计上做到布局良好、外形美观，质量上乘。在材料的选择上，应选择高强度、自重又比较轻的材料。所选的材料首先必须满足有关规范要求。在房屋建设过程中应尽量避免材料的浪费，只有这样才能取得更高的经济利益。

二、高层住宅建筑设计优化的原则

在高层住宅建筑的设计优化当中，在满足相关的规范和规定时，根据建筑的实际情况重新进行优化设计，必须遵循下面三项原则：第一，在优化设计以后，建筑结构仍然能够正常使用。第二，建筑仍然有充足的安全性，使人们能够放心的入住。第三，保持建筑结构的合理性，具有合理的刚度，关键部位要进行有效的校核。

三、高层住宅建筑结构设计中可能出现的问题

（一）建筑地点选择的不合理

由于人口数量的增加，人口密度越来越大，对房屋的需求量越来越多，也导致可供选择的土地空间越来越少，如果不选择有利的场地和地段，可能会对人民群众的生命财产造成威胁。如高层住宅选址选在抗震不利，容易发生地质灾害和地震次生灾害的地段，这些地方的高层住宅建筑由于地质条件较差，处于抗震不利地段，且宜发生地震次生灾害，导致房屋抗震能力差，不具有良好的结构安全性。

（二）建筑材料选择的不合理

在地震多发的地段经常由于材料选择的不合理，导致地震发生时，房屋的抗震功能不能得到很好的发挥。我国的建筑结构主要以钢筋混凝土和钢结构为主，有较强的刚度，在材料选择上要根据实际情况选择出最合理的材料。

（三）人们对于高层住宅建筑结构的抗震设计并不重视

一些地方由于不会发生地震或发生较高级别的地震，不会引起人们的重视，人们不会在抗震设计上投入过多的精力和财力。但是可能由于其他原因引起房屋的震动，造成不必要的损失。还有的设计人员忽略对建筑的抗震设计，从而导致房屋的安全性降低，不能满足人们入住的要求。在高层住宅建筑进行施工时应实施相应的监督，避免出现一些不安全的建筑住宅而浪费土地资源。

四、高层住宅建筑的抗震设计要点

（一）建筑形体及其构件布置的规则性

在进行高层建筑结构设计时，必须满足抗震设计的要求。高层住宅建筑必须进行合理的设计，保证建筑物有充分的抗震能力。建筑设计应重视其平面，立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响。设计的高层住宅建筑要做到平面对称均匀，避免上下刚度突变。宜择优选用规则的形体，其抗侧力构件的平面布置宜规则对称，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突变。只有这样合理的设计才能满足高层住宅的抗震设计要求。

（二）建筑抗震选址规划

高层住宅建筑的场地选择也尤为重要。选择建筑场地时，应根据工程需要和地震活动情况，工程地质和地震地质的有关资料，对抗震有利，一般，不利和危险地段作出综合评价。对不利地段。应提出避开要求；当无法避开时应采取有效措施。对危险地段，严禁建造甲乙类建筑。不应建造丙类建筑。选择地质条件较好的地段不仅能降低地震到来时对建筑物的损害，还有利于降低工程造价。

（三）建筑材料的选择

高层住宅建筑在实施建筑时，材料的选择也十分重要。在选择材料上要在相关的规定和规范允许的前提下进行选择，充分考虑材料的安全性和变异性。使高层住宅建筑能够有足够的安全性，让住户能够放心的进去居住。选择的材料在满足使用的前提下，应尽量选择高强度，自重轻的材料。在建筑过程中应避免材料的浪费。只有这样才能保证高层建筑的安全性，并且能够使经济效益最大化。

（四）建筑结构形式的选择

建筑结构应采用抗震性能化设计，使设计能够有充足的变形能力来满足地震到来时的变形要求。在地震较为严重的地区可以采用隔震和消能减震设计来抵抗地震带来的危害。通过控制结构的刚度，来消耗地震能量，减轻地震反应。也可以通过提高结构阻尼，进而提高结构的耗能能力，减轻地震作用。

五、结语

综上所述，随着我国社会的进步和经济的发展，越来越多的高层住宅建筑出现在人们的视线之中，而高层住宅建筑结构的抗震优化设计也成为设计当中相当重要的一部分。在设计时应保证高层建筑结构的合理性，同时结构应具有足够的强度和良好的抗震能力。应选择有利的建筑场地和实用经济的材料。从整体上和实际情况进行分析，从而最终选择最合理的设计方案，满足各方面的要求。

参考文献:

[1]谢邦煜，杨慧.高层住宅建筑结构的抗震优化设计[J].科技资讯，2012，17：76

[2]邵永玻.浅谈高层住宅建筑结构抗震优化设计[J].门窗，2012，07：158+160

[3]刘齐茂，燕柳斌.基于零阶和一阶优化算法的建筑结构抗震优化设计[J].华南地震，2008，04：27-34