建筑誕生之初就被認為是技術與審美融合的產物。這意味著好的建筑物，經得起適用性、經濟性和美觀三重考驗。而伴隨著高層建筑在我國的迅速發(fā)展和建筑高度的不斷增加，高層建筑的安全性，堅固耐用性亦成為人們所追求的目標。當今世界自然環(huán)境生態(tài)平衡被嚴重破壞，自然災害不會發(fā)生，為了人們的生活穩(wěn)定、家庭和諧，我們分析了高層建筑的結構設計特點，研究了高層基礎隔震系統(tǒng)，為高層建筑抗震領域的研究提供了指導和幫助，減少了自然災害對人類的傷害。

高層建筑的結構和設計理念

現(xiàn)代高層建筑越來越纖細，發(fā)生更大側移的可能性比以往大體積的多層建筑大。建筑越高，自然界產生的重力負荷、風負荷和地震負荷的影響越大。正因如此，抵消這些負荷的結構作用成為高層建筑設計的重要方面。高層建筑對側負荷的動力反應可以通過改善結構系統(tǒng)和選擇有效建筑形式的措施來控制。因此，高層建筑的形式與結構的有效性有很大關系，決定了建筑的經濟性。建筑物的結構性能可以定義為建筑物的負荷和抵抗側移動的能力，同時也決定了建筑物各體量的構成。

從表象層面看，建筑體現(xiàn)在空間方面的概念形式是體現(xiàn)整體環(huán)境。對于一個建筑物的第一個方案設計。建筑師多考慮空間構成的特征，而不是詳細決定具體結構。但是，關于空間形式的整體設想，也要求建筑師必須考慮建筑形式中有關荷載與抗力之間關系的某些準則。即結構概念。這包括以下幾方面：一是所設想的空間形式應當固定在地面上。二是所設想的空間形式必須能抗水平風力作用的地震作用。因此，在進行高層建筑設計時，建筑師的基本任務是與結構工程師和其他工程技術人員協(xié)調合作，同時根據(jù)建筑功能要求、建筑構想、場所狀況、外力特征、施工條件和效率等要素，尋找最經濟、合理、美觀的建筑方案。

二高層建筑結構設計的特殊性

（一）水平荷載成為決定因素。一方面。由于大樓的自重和大樓的使用負荷在垂直部件中引起的軸力和轉矩的數(shù)值，與大樓高度的一次方成正比，水平負荷對結構產生的霸權轉矩和垂直部件引起的軸力與大樓高度的兩次方成正比，另一方面，對于某個高度的大樓，垂直負荷大致是定值，水平負荷的風負荷和地震作用，其數(shù)值因結構動力特性而大幅度變化。

(2)軸向變形不容忽視。在高層建筑中，垂直負荷數(shù)值大，柱中可引起大軸向變形，影響連續(xù)梁彎矩，減少連續(xù)梁中間支架的負彎矩值，增大跨中正彎矩和端支架的負彎矩值，影響預制部件的材料長度，根據(jù)軸向變形計算值調整材料長度另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

(3)側移成為控制指標。與低層建筑不同，結構側移已高樓結構設計的重要因素。隨著大樓高度的增加，水平負荷下結構的側移變形迅速增大，因此結構在水平負荷作用下的側移必須控制在一定程度以內。

(4)結構延展性是重要的設計指標。與低層建筑相比，高層建筑結構更柔軟，地震變形更大。為了使結構進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別是在結構上采取適當?shù)拇胧�，保證結構具有足夠的延展性。

三高層隔震系統(tǒng)的特殊性

高層、超高層隕石系統(tǒng)與傳統(tǒng)的隔震系統(tǒng)相比具有特殊性。首先對高層隔震建筑，上部結構不能滿足剛體運動的假定，高振型反應分量的影響不能忽視，不能簡單地以結構第一振型為主確定上部結構反應；二是由于高層、超高層結構的水平地震力產生的傾覆力矩比較大，在較大地震和強風作用下，隔震支座可能會有拉應力的出現(xiàn)，如何避免和控制隔震支座的拉應力是一個問題。三是高層、超高層的自振周期都比較長，所以必須進一步延長高層、超高層隔震建筑的基本周期，以達到更好的隔震效果。具有較低彈性、較大變形能力的隔震支座研發(fā)和性能研究是在強震和強風作用下的各種分析，具有較高的研究價值和重大工程意義。

四高層基礎隔振系統(tǒng)組成

基礎隔振建筑系統(tǒng)通過在建筑物的基礎和上部結構之間設置隔振層，將建筑物分為上部結構、隔振層和下部結構三部分。地震能量經由下部分結構傳到隔震層，大部分被隔震層的隔震裝置吸收，僅有少部分傳到上部結構，從而大大減輕地震作用，提高隔震建筑的安全性。經過人們的探索，現(xiàn)在基礎的隔震技術系統(tǒng)化、實用化，包括摩擦滑動系統(tǒng)、疊層橡膠支架系統(tǒng)、摩擦擺動系統(tǒng)等。目前，工程中最常用的是重疊橡膠支架的隔震系統(tǒng)。這種隔震系統(tǒng)。性能穩(wěn)定可靠，采用專用層疊橡膠支架作為隔震部件，該支架由薄鋼板和橡膠層疊放，經專用硫化技術粘接，其結構、處方、技術需要特殊設計，屬橡膠厚產品。目前常用的橡膠隔震支架有天然橡膠支架、鉛芯橡膠支架、高阻尼橡膠支架等。

五高層基礎隔震技術原理

傳統(tǒng)的抗震結構是通過結構和部件來抵抗和消耗地震能量的，設計時將地震作用力作為外載荷，與作用在結構上的其他荷載相結合，設計和檢查結構是否滿足設計和使用要求。隔震建筑增加了特殊的變形和能源消耗裝置:橡膠隔振支架和減震器(鉛減震器、油減震器、鋼棒減震器、粘彈性減震器、滑板支架等)橡膠隔振支架具有提供垂直承載能力、彈性得到能力、良好的變形能力等特性。另外，鉛芯橡膠隔震支架具有消耗地震能源的能源特性。另一方面，在傳統(tǒng)的抗震結構體系中，低層地震建筑的周期延長到2~5秒。有效地降低了結構的地震加速度反應。

采用隔震技術，上部結構的震動作用一般可減少3-6倍，震動時建筑物上部結構的反應以第一振動型為主。類似于干剛體的平移，幾乎沒有反應擴大作用，通過隔振層的相對較大位移降低上部結構受到的地震負荷。根據(jù)較高的標準設計和采用基礎隔震措施后，地震時上部結構的地震反應小，結構部件和內部設備不會破壞或失去正常的使用功能，在家里工作和生活的人不僅不會受傷。強烈的搖晃也感覺不到，強烈的震動發(fā)生后，人員不需要避難，房子不需要修理，也不需要一般的修理。保證建筑物的安全，避免設備、裝修破壞、破壞等二次災害。

。