探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素

1、<p>　　探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素</p><p>　　[摘 要]高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是一項涉及諸多因素和問題的綜合性技術(shù)工作，高層建筑對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求非常高，建筑設(shè)計師一定要在準(zhǔn)確分析計算的前提下，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則性要求，結(jié)合實際的工程條件和地質(zhì)條件，設(shè)計和采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。本文對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素進(jìn)行了探討。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]高層建筑

2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計 影響因素 </p><p>　　中圖分類號：TU758 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0138-01 </p><p>　　高層建筑是建筑未來的主體形式，要做好高層建筑的設(shè)計，應(yīng)該以結(jié)構(gòu)設(shè)計為立足點，使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足功能和質(zhì)量的前提下，實現(xiàn)對客戶安全和需要的盡量滿足，形成結(jié)構(gòu)、外形適于消費者需要的高層建筑設(shè)計，確保建筑行業(yè)經(jīng)濟和社會效益最

3、大化的實現(xiàn)。 </p><p>　　一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則 </p><p>　　1、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖 </p><p>　　在計算簡圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算，如果選擇不合理的計算簡圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)安全發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全保證的前提是合理的計算簡圖的選擇。同時，計算簡圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實

4、際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點不單是剛節(jié)點或者交節(jié)點，保證和計算簡圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。 </p><p>　　2、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計 </p><p>　　綜合分析整個建筑場地的地質(zhì)條件以及高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個因素，在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案?；A(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時候要求進(jìn)行地基

5、變形的檢驗。高層建筑設(shè)計要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報告，如果缺失，那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下，相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的類型。 </p><p>　　3、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案 </p><p>　　結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)重視平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟合理的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行了地

6、理條件，工程設(shè)計需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上，并和建筑包括水、暖、電等各個專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)，從而確定結(jié)構(gòu)的方案。 </p><p>　　4、對計算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析 </p><p>　　當(dāng)前市場上存在著形形色色的計算軟件，采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進(jìn)行計算。由于建筑結(jié)構(gòu)的

7、實際情況和計算機程序并不一定完全相符，所以進(jìn)行計算機輔助設(shè)計的時候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因為軟件本身存在著缺陷使得計算結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師在得到了通過計算機軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進(jìn)行校核，進(jìn)行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。 </p><p>　　5、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要采用相應(yīng)構(gòu)造措施 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是強剪切弱彎曲，強壓弱拉，強柱弱梁。高層建筑

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中把握上述原則，加強薄弱部位，對鋼筋的錨固長度給予重視，并且要重點考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對構(gòu)件的影響。 </p><p>　　二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響因素 </p><p>　　1、結(jié)構(gòu)總體布置問題 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)的總體布置主要包括對高層建筑的高度、平面、立面和體型等方面進(jìn)行選擇，確保總體布置能夠完全滿足建筑、施工和結(jié)構(gòu)的具體

9、要求。同時還要對建筑使用功能進(jìn)行充分的考慮，確保各項服務(wù)設(shè)施、開間、進(jìn)深、層數(shù)、層高以及平面關(guān)系和體型等都能夠滿足使用功能的需求。對于使用過程中的便利性、經(jīng)濟和美學(xué)需求也要進(jìn)行考慮。另外還要確保后期的維護(hù)費用具有較好的經(jīng)濟性。在選擇先進(jìn)的施工技術(shù)，提高工業(yè)化程序，有效地實現(xiàn)對工程造價的控制。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他工程存在著很大的不同，所以需要將結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行確定，確定了結(jié)構(gòu)體系后，則需要將總體布置與建筑設(shè)計有效地進(jìn)行結(jié)合，確保高層建筑的造

10、型和傳力路線具有合理性。高層建筑中，建筑物的布局和結(jié)構(gòu)直接影響著建筑物的動力性能，所以在高層建筑設(shè)計時就需要對地震、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系和剛度等進(jìn)行全面的分析設(shè)計。 </p><p>　　2、建設(shè)的高度問題 </p><p>　　目前我國對于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)開始向超高層方向發(fā)展，對于高層建筑的高度，我國的根據(jù)當(dāng)前我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和施工技術(shù)水平進(jìn)行了全面的規(guī)定，但在實際設(shè)計中出現(xiàn)許多超高度

11、的情況。國家并不提倡超過高度限制的高層建筑，因為在高度不斷升高的情況下，對建筑整體的抗震性能會帶來一定的影響，一旦發(fā)生地震，對超高層建筑具有較大的危害性。特別是在建筑不斷升高的情況下，建筑會有更多的質(zhì)變發(fā)生，使建筑本身各項性能受到較大的影響，不利于建筑的安全性。 </p><p>　　3、高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計相關(guān)問題 </p><p>　　高層建筑的地基設(shè)計既是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提性工作，

12、也是建筑設(shè)計師非常重視的一個問題。地基設(shè)計的重要性不言而喻，地基設(shè)計的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)的類型選擇和工程的造價?；A(chǔ)的設(shè)計工作包含了基礎(chǔ)的類型設(shè)計和對地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準(zhǔn)確計算和結(jié)構(gòu)選型。另外在地基的設(shè)計和相關(guān)計算中一定要遵守國家規(guī)范和地方性規(guī)范，因為就全國來說，各地的地質(zhì)條件差別很大，國家規(guī)范沒有辦法做出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以

13、在地基的設(shè)計工作中要注意遵守地方性的設(shè)計規(guī)范的問題。 </p><p>　　4、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的扭轉(zhuǎn)問題 </p><p>　　在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點，即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的扭轉(zhuǎn)問題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未達(dá)到統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動的效應(yīng)。 </p><p>　　5、高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能 <

14、/p><p>　　對于高層建筑物最初的方案設(shè)計，建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。 </p><p>　　6、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻設(shè)置問題 </p><p>　　高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設(shè)置問題也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

15、的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5 - 8的墻體，在具體的建筑應(yīng)用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量少使用這種墻體結(jié)構(gòu)，避免后續(xù)的設(shè)計上的諸多問題。第二，剪力墻的位置設(shè)置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應(yīng)該增加剪力墻結(jié)構(gòu)，并調(diào)整剪力墻中心的位置，合理設(shè)置厚度以及截面，使建筑的結(jié)果位移保持在合理的范圍之內(nèi)。 </p>&l

16、t;p>　　7、高層建筑中的結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題 </p><p>　　關(guān)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計的新舊質(zhì)量規(guī)范在諸多問題的內(nèi)容描述上都存在著一定的變化和改動，這主要體現(xiàn)在兩個方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對舊的建筑規(guī)范的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則性問題，增加了許多的限制條件，比如建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的平面規(guī)則性問題和結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度比問題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強制性的條文規(guī)定了嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案是不能采用的。所以，結(jié)

17、構(gòu)設(shè)計師要注意到新舊規(guī)范的內(nèi)容改動，嚴(yán)格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免為后續(xù)的施工設(shè)計和施工圖的設(shè)計工作帶來不必要的麻煩。 </p><p>　　總之，鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，是一個長期、復(fù)雜、甚至循環(huán)往復(fù)的過程，任何在這過程中的遺漏或疏忽，都有可能使整個結(jié)構(gòu)設(shè)計過程變得更加復(fù)雜或使結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果存在不安全的因素。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) &

18、lt;/b></p><p>　　[1] 田龍.淺談高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].價值工程.2011（03） </p><p>　　[2] 石善民，韓素容.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及規(guī)范應(yīng)用中若干問題的探討[J].工程質(zhì)量.2010（03） </p><p>　　[3] 何俊旭.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及結(jié)構(gòu)選型探討[J].價值工程.2010（06） </p><