高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不足及措施范文

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摘要:

人們對高層建筑的功能需求使得高層建筑結(jié)構(gòu)越來越復雜，設(shè)計及建設(shè)要需要考慮多方面的因素。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)的功能性不斷增加，這就要求設(shè)計者對計算過程的設(shè)計考慮的非常精確，并且需要依據(jù)的設(shè)計規(guī)范也在不斷增多。本文通過對高層建筑設(shè)計過程中的一般問題進行探究，并針對這些問題提出了一些改善措施，以保證安全合理的設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞:

高層建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計問題;解決措施

隨著城市的不斷發(fā)展，高層、超高層建筑越來越普遍，而建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接決定著建筑物的安全使用性能及其壽命。隨著業(yè)主對建筑的需求不斷地增加，這就這對設(shè)計人員提出更復雜的要求。因此，必須把高層建筑設(shè)計過程中容易出現(xiàn)的問題逐步解決，才能保證建筑的正常交付與使用。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應注意的問題

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的一個關(guān)鍵性因素即是水平載荷，作為一個重要因素，對高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性起了很大的作用。相對于普通的建筑，高層建筑一般使用重力來表示豎直方向的荷載，然而在水平載荷方面，和普通建筑相比，高層建筑有著很大的不同。對于高層建筑，其自身重力和載荷在豎直方向的構(gòu)件能夠產(chǎn)生一定的軸力和彎矩，這樣才結(jié)構(gòu)對高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面有著很重要的作用。在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，必須控制側(cè)移指標。對于高層建筑結(jié)構(gòu)，其抗震設(shè)計要求已經(jīng)得到了很明顯的提高，近幾年來，隨著地震或沉降等不安全因素的不斷頻繁出現(xiàn)，絲毫偏差都會不同程度的對高層建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成一定的破壞。隨著高層建筑的豎直載荷不斷加大，連續(xù)梁的彎矩不斷變化，這就減少了支座處的連續(xù)梁彎矩，從而對預制構(gòu)件的下料長度造成了不同程度的影響。因此在高層建筑進行設(shè)計的過程中，要高度重視軸向變形問題，采取一定的措施來確保建筑結(jié)構(gòu)的延性。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

2．1合理計算簡圖能否合理計算簡圖對高層建筑的結(jié)構(gòu)起著很重要的作用，為了在一定程度上保證計算簡圖的安全性能，一定要采取一定的構(gòu)造方法，出了關(guān)注鋼節(jié)點和鉸節(jié)點以外，還要不斷地控制計算誤差，保證計算簡圖能在一定的范圍之內(nèi)。

2．2基礎(chǔ)設(shè)計選擇在進行基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，還要對高層建筑所處的地質(zhì)條件狀況進行充分的了解，全面分析高層建筑的結(jié)構(gòu)類型以及荷載情況，認真考察施工現(xiàn)場附近的地質(zhì)條件以及這些鄰近因素之間的相互影響，通過對基礎(chǔ)信息進行全面了解，科學合理的設(shè)計基礎(chǔ)方案，提前檢測地基狀況，充分發(fā)揮地基的作用。

2．3結(jié)構(gòu)方案選擇選擇一個合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，充分達到高層建筑的設(shè)計總要求，在相同的結(jié)構(gòu)單元中，除了滿足一定的經(jīng)濟目的以外，還要達到一定的結(jié)構(gòu)體系，并根據(jù)一定的地理條件進行施工，并根據(jù)一定的施工因素進行綜合考慮，選擇一個最佳合理的結(jié)構(gòu)方案。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題分析與改善方向

3．1建筑結(jié)構(gòu)超高高層建筑對抗震性能以及建筑物質(zhì)量提出了更高的要求。因此，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定對建筑物的抗震以及高度要求不斷細化多地存在的建筑物超高問題，改善建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法，并采取措施進行明顯的改進。相關(guān)建筑物的項目管理部門都要高度重視建筑物的超高問題，在進行設(shè)計以及施工審核的過程中，要及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，以免對工程造價和工期造成一定的影響。

3．2短肢剪力墻的設(shè)置要不斷深入高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，更加關(guān)注剪力墻的設(shè)置問題。我國已經(jīng)根據(jù)相關(guān)建筑規(guī)范對其進行限制并進行了嚴格的定義。短肢剪力墻指是墻肢截面的厚度在6－8的狀況。依據(jù)相關(guān)經(jīng)驗，在高層建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，要盡可能地使用些種結(jié)構(gòu)墻。

3．3嵌固端設(shè)置如果在高層建筑的二層以上地下室頂板上有嵌固端，甚至會設(shè)計在人防頂板上，在設(shè)置嵌固端時，一些設(shè)計工程師沒有判斷和預測這些嵌固端帶來的一些問題，比如對上下層以及樓板的剛度設(shè)計問題等，要及時對這些問題進行不斷的更改，以免造成不必要的安全問題，杜絕安全隱患的發(fā)生。

3．4結(jié)構(gòu)規(guī)則性問題目前已經(jīng)對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的設(shè)計規(guī)范性問題進行了明確的規(guī)定。比如在新規(guī)范中，明確規(guī)定了嵌固端上下層的剛度，在現(xiàn)代建筑中，不應該采用不規(guī)則的設(shè)計方案。如果采用不規(guī)則的設(shè)計方案，將會對建筑物豎直載荷方面的計算產(chǎn)生一定的偏差，并且不容易進行估計，將會帶來巨大的安全隱患。在目前的高層建筑施工過程中，這一問題仍然存在，這就對建筑物的整體質(zhì)量產(chǎn)生了一定程度的影響。為了避免圖紙在后續(xù)施工過程中進行更換，有關(guān)設(shè)計人員要提前對結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的一些規(guī)范性問題進行設(shè)計，并遵守一定的規(guī)范規(guī)則來提高質(zhì)量。

3．5消防結(jié)構(gòu)設(shè)計由于高層建筑本身就有著很明顯的特點，它的功能復雜性使得它在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中非常復雜，所以要選用不同的結(jié)構(gòu)建筑材料。一般傳統(tǒng)的材料選用可燃性材料，這種材料提高了建筑物發(fā)生火災的概率，并且不容易進行滅火處理。高層建筑物之間由于空氣的流動性非常強，風力也比較大，如果在建筑物高層發(fā)生火災，很難開展救援工作。傳統(tǒng)的高層建筑在進行設(shè)計的過程中，一般把火災路線設(shè)置成垂直的，這樣救援人員在進行火災疏散的過程中，需要浪費更多的時間，這樣對人身財產(chǎn)安全造成了極大的損失。此外，在進行消防結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，也要好好對排煙結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，可以大大提高高層建筑的安全性能。在設(shè)計的過程中，還要有效的排出煙氣，以免火災發(fā)生時能夠有效的控制火災的蔓延。

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計策略總結(jié)

要根據(jù)一定的設(shè)計原則對高層建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并不斷優(yōu)化高層建筑的抗震、消防以及抗風等結(jié)構(gòu)性能。消防結(jié)構(gòu)設(shè)計時，防火間距應精確計算，設(shè)計分隔式疏散通道;抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要注意發(fā)揮不同抗震構(gòu)件的功能，提高建筑物的整體強度，另外，還應優(yōu)化剪力墻設(shè)計，保證整個結(jié)構(gòu)的完整性;不斷優(yōu)化抗風結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計基礎(chǔ)，利用等級比較高的砂石，并利用抗拔錨桿，達到穩(wěn)定地基的作用;加強耗能減震系統(tǒng)的設(shè)計，利用阻尼材料，綜合考慮各種因素的影響，對高壓區(qū)要進行加固處理，并對建筑物的承載力和風荷載進行精算。

5結(jié)語

在高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要充分認識規(guī)范性、抗震性、抗風、消防以及嵌固端設(shè)置等問題，結(jié)合相應的地質(zhì)條件以及基礎(chǔ)條件，綜合分析各種因素，不斷進行設(shè)計優(yōu)化，以保證高層建筑物本身的穩(wěn)定性能，提高其質(zhì)量安全性。要充分結(jié)合其他的設(shè)計要求進行設(shè)計，不能孤立設(shè)計。根據(jù)目前的經(jīng)驗，優(yōu)化發(fā)現(xiàn)的問題，避免質(zhì)量出現(xiàn)問題。隨著我國技術(shù)的不斷完善，結(jié)構(gòu)設(shè)計方面將有很大的提高，將會間接提高城市的整體建設(shè)水平。

參考文獻

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作者：衡露 單位：湖北合優(yōu)工程管理咨詢有限公司