關(guān)于對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)問題的思考

1、<p>　　關(guān)于對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)問題的思考</p><p>　　【摘要】近幾年，隨著我國經(jīng)濟和社會的快速發(fā)展，在城市建設(shè)中出現(xiàn)了大量的高層建筑。然而，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計又有了很大的改變與新發(fā)展?，F(xiàn)如今，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計成為整個建筑設(shè)計過程中的最主要的內(nèi)容，所以，對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行深入的研究與探討有非常重要的現(xiàn)實意義。本文主要對高層建筑結(jié)構(gòu)的特點以及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該遵循的基本原則進行了深入的探

2、討，并且重點分析了當(dāng)前我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的諸多問題，與此同時，又提出一些解決問題的有效措施。希望對今后高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生一些積極影響。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】高層建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；特點；原則；問題；措施 </p><p>　　Abstract: In recent years, with China's rapid economic and social devel

3、opment in the city, construction of a large number of high-rise building. However, the structure design of high-rise building has changed greatly and new development. This paper is mainly on the structure of high-rise bu

4、ilding and the characteristics of high-rise building structure design should follow the basic principles are discussed deeply, and the focus on analysis of the current design of high-rise building structure ex</p>

5、<p>　　Key words: high-rise building; design; characteristics; principles; problems; measures </p><p>　　中圖分類號：[TU355]文獻標(biāo)識碼：A 文章編號 </p><p><b>　　1前言 </b></p><p>　　隨著科

6、學(xué)技術(shù)的進步以及社會的發(fā)展，早在19世紀就出現(xiàn)了高層建筑，隨后高層建筑逐漸步入了人們的生活中?？梢哉f，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計比較復(fù)雜，不僅要滿足抗震等性能要求，而且高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要合理、科學(xué)。 </p><p>　　2我國高層建筑結(jié)構(gòu)的特點 </p><p>　　在實際生活中，高層建筑結(jié)構(gòu)既要承受自然風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的力，又要承受垂直方向巨大的負載，另外，對抗震能力也有一定的要求。通常來說

7、，低層建筑結(jié)構(gòu)受水平方向力的影響較小，但是，在高層建筑結(jié)構(gòu)中，受地震與自然風(fēng)水平方向負載的影響較大。因高層建筑的高度較高，因此，建筑位移增加非?？欤欢?，高層建筑的增加使側(cè)移量增大，這樣一阿里，既影響人們居住的舒適度，又減少建筑物的使用周期，同時容易破壞相應(yīng)的結(jié)構(gòu)件。由此看來，我們在對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，將側(cè)移量控制在允許的范圍內(nèi)，同時抗測力結(jié)構(gòu)設(shè)計也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心內(nèi)容。 </p><p>　　3高

8、層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所要遵循的基本原則 </p><p>　　3.1科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)計算簡圖 </p><p>　　借助計算簡圖來計算建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，假設(shè)設(shè)計圖選擇不科學(xué)，那么極易造成因結(jié)構(gòu)不牢固而發(fā)生安全事故，針對上述情況，選擇科學(xué)的計算簡圖是確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全的前提條件。除此之外，計算簡圖必須要采用一定的構(gòu)造方法，使實際結(jié)構(gòu)域計算簡圖之間的誤差在允許的范圍內(nèi)，這樣便保證高層建筑的安全。 &l

9、t;/p><p>　　3.2科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計 </p><p>　　根據(jù)高層建筑上部結(jié)構(gòu)類型和負載分布情況，結(jié)合實際的施工條件，充分考慮建筑物的多種因素影響，進而選擇最佳的基礎(chǔ)設(shè)計方案。在選擇基礎(chǔ)設(shè)計方案時，必須要使地基內(nèi)在潛能得到充分發(fā)揮，有時也可以對地基變形情況進行檢驗。另外，高層建筑設(shè)計必須要有完整、詳細的地質(zhì)檢測報告。通常來說，結(jié)構(gòu)單元相同其選用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計類型也要相一致。 &l

10、t;/p><p>　　3.3結(jié)構(gòu)設(shè)計方案要合理 </p><p>　　對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案來說，不僅應(yīng)該滿足經(jīng)濟性需求，而且又要滿足結(jié)構(gòu)體系的要求。如果結(jié)構(gòu)單元相同，那么就要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系，假設(shè)高層建筑位于地震帶，應(yīng)力則要滿足橫向與豎向的規(guī)則。在充分考慮施工條件、材料選用等的基礎(chǔ)上，要和建筑相關(guān)的專業(yè)相協(xié)調(diào)發(fā)展，例如：水、電等。結(jié)構(gòu)合理就會使高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案的制定更加順利。 &

11、lt;/p><p>　　3.4準確分析計算結(jié)果 </p><p>　　近年來，由于科學(xué)技術(shù)的進步，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中廣泛使用了計算機技術(shù)。現(xiàn)如今，市場中有多種計算機軟件，然而，不同的軟件其設(shè)計的結(jié)果也會有所不同。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在熟練掌握軟件使用條件與范圍的基礎(chǔ)上，選擇最佳的軟件加以計算。然而，有時建筑構(gòu)的情況與計算機軟件并不相符，因此，利用計算機進行計算時，難免會出現(xiàn)輸入誤差或者使結(jié)

12、果不夠準確。設(shè)計人員在通過計算機得到結(jié)果后，必須要進行核對，做出正確的判斷，從而得出更準確的結(jié)果。 </p><p>　　3.5結(jié)構(gòu)設(shè)計要采用一定的構(gòu)造措施 </p><p>　　實際生活中，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計始終堅持強壓力弱拉力，強主弱梁的原則。特別是應(yīng)該加強薄弱部位的管理，重視鋼筋執(zhí)行段錨固長度。除此之外，還要充分考慮高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能，以及高溫對構(gòu)件所產(chǎn)生的影響。 </p&g

13、t;<p>　　4當(dāng)前我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的諸多問題和解決措施 </p><p>　　4.1高層建筑結(jié)構(gòu)過高 </p><p>　　結(jié)合抗震要求，我國對高層建筑物的高度有具體的規(guī)定。在現(xiàn)實生活中，建筑物超高的現(xiàn)象屢見不鮮，經(jīng)過不斷的完善將原有限制高度規(guī)定為A級高度，同時，在B級高度上也有所增加，這樣一來，利用先進的技術(shù)改進高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法與措施。在工程設(shè)計階段，如果忽

14、略了建筑結(jié)構(gòu)類型改變會有超高現(xiàn)象出現(xiàn)，那么設(shè)計圖紙不能通過審核，這樣一來，會對高層建筑工程的造價與工期產(chǎn)生一定的影響，所以，我們必須要進行重新設(shè)計，以免減少不必要的資金浪費。 </p><p>　　4.2建筑結(jié)構(gòu)不夠規(guī)范 </p><p>　　現(xiàn)如今，經(jīng)過不斷的完善與改進，特別是對高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性有較多限制，例如：在規(guī)范中明確指出結(jié)構(gòu)嵌固端上層與下層的剛度比等，同時規(guī)定高層建筑工程不能

15、使用不規(guī)則的設(shè)計方案。所以，為減少施工階段的變動，使高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該嚴格按照規(guī)范要求進行設(shè)計。 </p><p>　　4.3短肢剪力墻的設(shè)置問題 </p><p>　　在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為5～8 的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計工作增

16、加不必要的麻煩。 </p><p>　　4.4嵌固端的設(shè)置問題 </p><p>　　由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計算時嵌固的設(shè)置、結(jié)

17、構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計工作的大量修改或埋下安全隱患。 </p><p>　　5高層建筑結(jié)構(gòu)體系的合理選擇 </p><p>　　5.1建筑結(jié)構(gòu)材料分類 </p><p>　　按照結(jié)構(gòu)材料分類，高層建筑結(jié)構(gòu)體系有多種，例如：鋼結(jié)構(gòu)體系、鋼筋混凝土體系等。其中在建筑工程中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土體系，此結(jié)構(gòu)

18、體系具備了鋼筋與混凝土兩種材料的受力的特點，工程造價偏低，耐火性能良好等優(yōu)點，同時又有很多的缺點存在，例如：自重大、施工速度慢等。鋼結(jié)構(gòu)體系在使用過程中也有很多優(yōu)點，例如：抗震性好、便于施工等，然而，此結(jié)構(gòu)體系的造價費用偏高，而且防火性能較差，施工過于復(fù)雜。 </p><p>　　5.2建筑結(jié)構(gòu)形式分類 </p><p>　　按照結(jié)構(gòu)形式可以把高層建筑結(jié)構(gòu)分為兩大類，即剪力墻結(jié)構(gòu)域框架—剪

19、力墻結(jié)構(gòu)。其中，梁、柱結(jié)構(gòu)是最主要的豎向承重結(jié)構(gòu)，與此同時，也要承受水平作用力的影響，此結(jié)構(gòu)體系側(cè)向位移偏量大，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力大，其建筑物高度不宜超過50米?？梢哉f，將建筑物墻體作為抵抗側(cè)力與豎向承重的結(jié)構(gòu)體系為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。此結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)點，例如：剛度大、不易發(fā)生形變等，然而，又因剪力墻的間距過小，所以，很少應(yīng)用到公共建筑中。然而，利用框架與剪力墻的混合的結(jié)構(gòu)體系稱之為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。此體系有很強的實用性，同時，布局也非常靈活

20、，再加上，水平承載能力較高，因此，廣泛應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)中。 </p><p><b>　　6結(jié)束語 </b></p><p>　　盡管近幾年高層建筑在我國發(fā)展非常迅速，但是，從設(shè)計層面來看，并不是非常樂觀。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員既要重視結(jié)構(gòu)計算的準確性，又要進一步優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。同時，設(shè)計人員要結(jié)合實際情況，解決遇到的問題，從而提高設(shè)計人員發(fā)現(xiàn)問題、分析問題與解決

21、問題的能力。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p><p>　　[1]陰杰.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計若干問題分析[J].山西建筑,2008(22). </p><p>　　[2]趙云輝.淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版）,2011(15). </p><p>　　[3]李樹欽.