高層建築物通常會用哪些手段抗風抗震？
謝邀。
題目問的是高層建築"通常」用哪些手段防風防震，大家說的這些SSD液體減震器、TMD質量調節阻尼器、AMD主動減震系統、無粘結支撐、層壓橡膠支座、延性阻尼牆都太不「通常」了。大致說來，拿武俠小說做比照的話，這些差不多相當於狼牙棒、鱷魚剪、流星錘，可以大大提高戰鬥力，但是並不是決定性因素。本來不行的，給他個狼牙棒還是不太行；本來就是蕭峰，什麼都不拿也可以很猛。當然了，讓蕭峰拿個狼牙棒，錦上添花，可能會更猛。
我猜這跟大家對「高層建築」這個概念的認識有關。可能在很多人的印象中，所謂高層建築指得就是那些動輒200米、300米甚至800米以上的摩天大樓。事實上，按照國家標準《GB50352 民用建築設計通則》，高層建築的正式定義是「10層及10層以上的住宅建築和建築高度大於24m的其他民用建築（不含單層公共建築）」。按照這個標準，城市地區有大批大批的建築物都屬於高層建築，而這些建築物，絕大多數都沒有採用那些「狼牙棒」裝置。
達不到高層建築標準的，我們稱之為多層建築。這兩者有什麼區別呢？為什麼要這麼劃分呢？原因是多方面的，比如消防、佔地等等因素。具體到結構專業，簡而言之，高層建築需要更多的考慮抗水平力問題。對於相對低矮的多層建築，一般而言，豎向重力荷載起到了主導作用。對於高層建築，如何抵抗水平荷載則變成了重中之重。
風和地震就是高層建築最主要的兩種水平荷載。這兩者有共性，也有區別。確切的說，應該叫做「抗風抗震」，而不是「防風防震」。我們可以「防止」火災的發生，但我們無法「防止」風和地震的發生。哪怕沒有人類，地球上也一樣有風有地震，防是防不了的，我們所能做的只是被動的「抗」。
高層建築如何抗風抗震？這個問題其實可以寫整整一本書。不，是整整兩本書，抗風一本，抗震一本。所以，無法指望一個簡單的回答就能說清楚。作為一個結構工程師，我就簡單說一下高層建築結構設計的全過程吧。主要是說一下在設計過程的每一個步驟中，抗風抗震的要求是如何被考慮的，又是如何被付諸實施的。
方案設計階段
方案設計是高層建築設計的第一步，也是反覆最多、最耗時間的一步。在國內，結構工程師這一階段能做的工作不多，主要就是為建築師提供諮詢。很多時候，方案設計甚至都不會讓結構工程師參與。但事實上，對於抗風抗震來說，方案這一步是非常重要的。
建築物的體型對於抗震能力的影響非常之大，所以結構工程師的工作之一就是說服建築師採用較為規整的造型。大自然是非常殘酷的，你敢奇形怪狀？地震來了第一個倒下！CCTV新樓那樣的，肯定要盡量避免；頭重腳輕的，也要避免；凹字形的平面、凸字形的平面，盡量都改成口字形的；8字形的平面也不好，盡量改成0字形的；h形的立面也不好，盡量用l形的立面，上下一樣粗，不要有突變；建築樓板最好不要開大洞，比如商場那種大天井，從一樓抬頭看能看到頂樓……
對於抗風問題，主要是要控制建築物體型的光滑程度。平面用圓形最好，橢圓也可以。大家常常見到很多高層建築，平面明明是正方形或者長方形，但是角部被切掉了一小部分，整個平面形狀沒有直角或者銳角，也是出於這個考慮。建築外表面也要盡量的光滑，各種裝飾性的突起要盡量避免。
就像大家常說的，天分決定了你的上限，後天的努力只是去接近這個上限。方案階段的這些東西就決定了建築物抗震抗風能力的上限。但大家可能也發現了，按照抗震抗風的要求，最好的方案就是最沒有特色的圓柱體或者正多稜柱。事實上，仔細觀察一下全球400米以上的超高層建築，絕大多數也都是這個造型。但對於大多數的普通高層建築來說，建築設計追求的是參差多態、百花齊放，無法接受這種呆板的造型。結構工程師和建築師的矛盾幾乎無法調和。
建築物的先天抗震抗風能力的優劣，往往取決於結構工程師和建築師誰在矛盾中佔優。比如日本，基本會是結構工程師佔優，所以日本的高層建築，形狀非常的規整，柱網、平立面非常簡單。再比如國內，幾乎全部是建築師佔優，所以國內的高層建築，各式各樣，眼花繚亂，領導可以當政績，開發商可以吹噓各種藝術風格，但卻沒有人去關心抗風抗震的問題，包括拿全部積蓄去買房子的那些人。這也算是一種悲哀吧。
初步設計階段
一旦方案定下來了，設計就進入初步設計階段。也就是說，要用努力去接近天分那個上限了。
首先，按照高層建築所在地區的情況，確定地震設防烈度、基本風壓等設計參數。根據這些，在有限元計算軟體里確定合適的計算參數。
然後，就可以建模計算了。在有限元的數字化虛擬世界裡，把你構想的這個高層建築構建出來，讓它接受虛擬的數字地震和數字颱風的洗禮（可以參照我對問題「有些建築是獨一無二的設計，不像軟體可以模擬測試，也無歷史參考，那要如何保證其安全性？」的回答）。計算完成後，分析計算結果，看看是否滿足抗震抗風的要求。比如說，地震作用下，RC剪力牆每層的側向位移不能超過層高的1000分之一（否則這一層容易在地震中折斷），每一層水平位移最大的那一點的位移不能超過每層平均位移的1.5倍（否則房子這一層會在地震中「扭腰」），柱牆軸壓比不能過大（否則會在地震中壓碎），樑柱不能超筋（否則會被地震掰斷），鋼支撐的應力不能過大（否則會在地震中被壓彎）……如果不滿足這些條件，就要調整設計，比如剪力牆挪個地方，框架梁變粗一點，SRC柱里的型鋼換大一號的，筒體的混凝土牆再厚一點……然後，重新計算，結果不滿足，繼續修改，繼續計算，直到結果滿足所有條件為止。但同時，為了經濟性考慮，結果又不能遠遠超過標準。事實上，因為地震力的大小直接與結構質量相關，柱子太大、牆太厚了也不行。最理想的情況是一個剛剛好的契合點，正好符合所有的要求。這就意味著結構工程師要不停的嘗試，不停的試錯，不夠不行，超了也不行。因此，整個建模計算過程極其的繁瑣、極其的耗費時間精力，是結構工程師日常兩大苦逼工作之一。
有同學問了，如果死活就是算不過怎麼辦呢？各種修改方案都試過了，就是滿足不了抗震抗風的要求。這時候，就可以考慮用開頭列舉的那些「狼牙棒」手段了。分析一下目前的設計、計算結果，結合業主的資金狀況、工期要求，考慮一下用哪一種輔助抗側力措施最合理。舉個例子，比如說覺得TMD阻尼器最合適，那就要趕緊去聯繫一個專門做TMD的技術團隊，類似拍電影的時候製片組要找一家專門的3D技術團隊。與這個技術團隊合作，把他們的虛擬TMD阻尼器添加到你的虛擬結構模型里，調整結構的整體阻尼，然後再計算，然後不斷調整結構設計和TMD的參數，直到結果滿足各項要求為止。
施工圖設計階段
結構模型計算完成，所有的抗震抗風問題都塵埃落定了。剩下的就是畫施工圖了，這就是結構工程師日常兩大苦逼工作之二。
具體的結構施工圖的樣子，可以參考我在問題「土木工程與建築學的區別是什麼？」下的回答。簡而言之，按照初步設計階段的計算結果，鋼結構的施工圖具體到每個螺栓，每條焊縫；混凝土的施工圖具體到每一根鋼筋。施工圖的繪製並不是個機械重複的過程，而是需要考慮抗震抗風等方方面面的構造要求，非常複雜和繁瑣。這也是為什麼現階段仍然是工程師人工繪圖，而不是計算機程序來自動完成繪圖。
比如說，混凝土梁端部的鋼筋不能不夠，也不能超過太多。因為地震來了，如果一定要有東西破壞的話，我們希望是梁斷了，而不是柱子斷了。梁斷了隻影響這一層的局部區域，柱子斷了，就是從上到下的垮塌。所以，梁端的鋼筋不能無限制的配太多，否則，其實際承載力過大，地震的時候梁端不會壞，與它相連的柱端會破壞。
同時，梁里的鋼筋直徑種類不能太多，要不然施工的兄弟會崩潰的，在工地很容易弄錯弄混。但如果都用一種直徑的鋼筋，又不容易做到配的剛剛好。怎麼取捨，這也是個很頭疼的問題……
施工圖繪製完成，交給審圖單位審核，然後會接到審圖單位的修改意見。按他們的要求改好，再交回去，直到審圖單位的工程師滿意為止。至此，結構工程師的主要工作就完成了。
綜合來看，一個高層建築的抗震抗風設計，包括了方案階段的體型優化、初步設計階段的建模計算、施工圖階段的具體落實。過程非常冗長，也非常複雜。但總的來說，經過正式勘察、設計、審圖過程的結構設計，一般而言，在抗震抗風方面不會有太大問題。這也是我們這些結構工程師工作的意義。高層建築一般是結構柔度大，自振頻率比較低，在如果與風振頻率接近，在風的作用下振幅就會很大（共振），當然不一定會倒，但裡面的人會感到不適。相反，地震振動的頻率很高，周期是很短的，建築的剛度太大，自振頻率太高，與地震周期接近，就很危險。如果與因而抗風抗震的一個好辦法是改變結構的自振周期。改變周期有很多辦法，最直接根本的辦法就是結構體系的設計。通過優化結構構件（梁、柱、剪力牆、支撐）的尺寸和布置，可以把高層結構的自振頻率控制在合理的範圍內，使得建築在風的作用下保持舒適度，在地震作用下又不至於倒塌。如果僅通過結構設計，使地震時構件仍能安全承載，我們稱之為「抗震」，通俗說就是硬扛。 但對於很多超高層建築，因為太「細長」，結構太柔，僅通過結構設計調節頻率很困難，就可以採用特殊的設備，如屋頂設置的重鎚、水箱等，由於它們改變了結構質量的分布和位置，所以能有效地改變結構的自振頻率，起到抗風抗震的作用。 另外，從振動到停止，是一個能量耗散的過程。如果可以通過某些手段提高結構阻尼，加快能量耗散，那就可以減小振幅，保護結構。混凝土結構的阻尼比較大，而鋼結構的阻尼比較小，所以對於很多超高層的鋼結構建築，需要在一些特殊的部位設置阻尼器、偏心支撐、屈曲約束支撐等耗能構件，以達到在地震作用下耗散能量，保護結構的目的。通過耗散能量在地震中保護建築，我們稱之為「減震」，通俗說就是四兩撥千斤。 對於地震，我們還有一個大招，就是完全把建築從地震中隔離開來。那就是採用隔震基礎、隔震支座，在大震到來時，這些水平方向很柔軟的構件使得豎立在大地上的建築變成像水中的船一樣，使建築從根本上減少甚至不受地震作用的影響。把建築完全從地震中隔離開來，我們稱之為「隔震」，這就到了「他強由他強，清風拂山岡。他橫任他橫，明月照大江」的境界了。
有主動式和被動式，具體的如上面提到的橡膠等之類的粘滯阻尼器，還有下面提到的屋頂加大水箱，比較有名的台北101大廈是在中間某幾層懸掛了一個大鐵球來抵抗地震作用。
風阻尼器_百度百科
上次在日本讀建築的朋友分享了2個：
粘性壁在牆壁的鋼板裡面，放上一缸特殊無毒無色無味的超粘性液體，再把內壁鋼板整個浸泡在粘液裡面。所以地震的時候，整個建築才可以像蒟蒻一樣的扭扭扭。
粘性流體力學原理。它大多用來超高層防水平橫向位移的地震還有防颱風。
一層橡膠一層鋼板互相積層，加硫成型。採用低斷彈性率和高耐久性的天然橡膠，出自米其林工藝。地震的時候就像千層糕和山楂片這樣幫助上面減少震感。
印象比較深的是大橋和特大橋的阻尼器
廣州電視塔 東南大學的給加了個水箱。上海中心不知道怎麼防
印象里還有在頂層放個大水箱的。但是沒找到。總的來說就是各種抗震抗風阻尼器
以下引自新商報周刊2010.11.22原文鏈接：新商報數字報刊平台高層建築抗震用了哪些手段
□鋼製彈簧結構的抗震阻尼器由第22層開始嵌入 □底層到15層增加235B工字鋼加強局部抗壓抗剪性能 □採用的混凝土強度等級達到了最高級別——C55
推薦閱讀：
※中國歷史上為什麼很少有像歐洲石制教堂宮殿這樣高大宏偉的建築？
※文藝復興時期的建築與巴洛克風格的建築都有什麼區別？
※國外（國內）先鋒事務所是怎麼做效果圖的，具體操作流程和軟體有哪些？
※建築工程是不是夕陽行業？
※有哪些不加班的建築設計公司？