摘要：超高层结构的抗震设计是一项非常具有挑战和重大意义的事情，其涵盖了性能化设计方法、概念设计思想等诸多范畴，并随着科学技术的进步和分析手段的提高而不断发展变化。本文主要对超高层结构抗震设计进行了分析研究。
关键词：超高层；结构抗震；影响因素；设计要点
中图分类号： S611 文献标识码： A
一、影响超高层建筑结构抗震效果的因素
1、超高层建筑自身结构的设计
作为影响超高层建筑结构抗震效果的最主要因素，建筑物的结构设计应是我们首要重视的问题，点式住宅、版式住宅等各种类型的建筑物要想取得理想的抗震效果，那么就必须对其进行合适的结构设计，选择最有效的抗震措施，充分的保证高层建筑结构的抗震性能，从而实现大震不倒、小震不坏的目标。
有些超高层建筑结构对平面的布置十分复杂，刚心与质心可能不一致，而一旦地震来临，那么其作用影响力和破坏力就会大大的增强。因此，在布置超高层建筑结构的平面时，应尽可能的保证刚心和质心是重合的，从而保证超高层建筑结构的抗震性能。在对建筑的结构进行设计的过程中，应保证建筑有合适的出屋面部分，这样当地震来临时才能降低其鞭梢的影响，如果房屋结构的平面布置是不规则的，在偏离建筑结构刚心的位置处建议设立抗震墙。
2、超高层建筑结构的施工材料和施工过程
超高层建筑结构的施工原材料对其抗震效果也是有着直接的影响的，因此，在施工建设的过程中，应明确施工材料的重要性，通常情况下，建筑物的建设质量越高，那么地震对建筑物的作用力就是越小的，而在同等的地震环境下，建筑施工建设中使用了性能越好的材料，其受到的地震作用力也就越小，而如果无法保证材料的使用性能，那么就会受到较大的地震作用力。因此，在超高层建筑的施工建设过程中，选择建筑材料时建议采用塑料板材、空心砖以及加气混凝土板等，这些质轻的材料对于保证建筑物的抗震性能都是十分有利的。
在超高层建筑的施工过程中，为较好的保证其抗震的效果，我们还应保证施工中每一个环节和每一道工序的质量，应高度的重视施工中的各项管理工作，同时建立完善的施工监管的规范制度，保证超高层建筑结构的施工质量，以提升其抗震的效果。
3、施工现场的地质环境
当地震来临时，其对超高层建筑结构的破坏的原因是有很多方面的，最主要的原因就是地表滑坡、山体崩塌以及岩石断层等导致地表发生了运动，使建筑结构受到了破坏，而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。在这些原因中，采取相应的工程措施是可以预防一部分原因的，因此，在施工的准备阶段，应对施工现场的地质环境进行严格的勘察，认真的研究实际的地质和地形条件，施工中尽可能选择对抗震最有力的地点。
二、超高层建筑抗震设计要点
1、结构规则性
建筑物尤其是超高层建筑物设计应符合抗震概念设计要求对建筑进行合理的布置。大量地震灾害表明平立面简单且对称的结构类型建筑物在地震时具有较好的抗震性能，因为该种结构建筑容易估计出其地震反映易于采取相应的抗震构造措施并且进行细部处理。建筑结构的规则性是指建筑物在平立面外形尺寸抗侧力构件布置、承载力分布等多方面因素要求。要求建筑物平面对称均匀体型简单结构刚度质量沿建筑物竖向变化均匀，同时应保证建筑物有足够的扭转刚度以减小结构的扭转影响，并应尽量满足建筑物在竖向上重力荷载受力均匀以尽量减小结构内应力和竖向构件间差异变形对建筑结构产生的不利影响。
2、层间位移限制
3、控制地震扭转效应
大量事实表明，当建筑结构的平面布置等不规则、不对称导致建筑层间水平荷载合力中心与建筑结构刚度中心不重合，在地震发生时建筑结构除发生水平位移外还易发生扭转性破坏甚至会导致结构整体倒塌，因此在结构设计中应充分重视扭转的影响。由于建筑物在扭转作用下各片抗侧力结构的层间变形不同，其中距刚心较远的结构边缘的抗侧力单元的层间侧移最大；同时在上下刚度不均匀变化的结构中，各层的刚度中心未能在同一轴线上，甚至会产生较大差距，以上情况都会使各层结构的偏心距和扭矩发生改变，因此，在设计过程中应对各层的扭转修正系数分别计算。
三、提高短柱抗震性能的应对措施
有抗震设防要求的超高层建筑除应满足强度、刚度要求外，还要满足延性的要求。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。混凝土短柱的延性主要受轴压比的影响，同时配箍率、箍筋的形式对混凝土短柱的影响也很大。高层混凝土结构短柱，特别是结构低层的混凝土短柱，其轴压比很大，破坏时呈脆性破坏，其塑性变形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性，可以从以下几方面着手。
1、提高短柱的受压承载力
提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比，从而改善整个结构的抗震性能。减小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的强度等级，即采用高强混凝土来增加柱子的受压承载力，降低其轴压比；但由于高强混凝土材料本身的延性较差，采用时须慎重或与其他措施配合使用。可以采用钢骨和钢管混凝土柱以提高短柱的受压承载力。
2、采用分体柱
由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。分体柱方法已在实际工程中得到应用。人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。
3、采用钢管混凝土柱
钢管混凝土是套箍混凝土的一种特殊形式，由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于三向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下，相当于配筋率2至少都在4.6%。当选用了高强混凝土和合适的套箍指标后，柱子的承载力可大幅度提高，通常柱截面可比普通钢筋混凝土柱减小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。
结束语
通过以上的论述，应充分的认识到影响超高层建筑结构抗震效果的各类因素，在超高层建筑的抗震设计工作中，选择最为科学合理的设计方法，针对现阶段超高层建筑抗震设计的现状，准确的把握抗震建筑结构抗震设计工作的发展趋势，保证超高层建筑抗震设计的效果，促进我国超高层建筑行业的健康发展。
