高層建筑結構設計不足及措施范文

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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構越來越復雜，設計及建設要需要考慮多方面的因素。隨著高層建筑結構的功能性不斷增加，這就要求設計者對計算過程的設計考慮的非常精確，并且需要依據的設計規范也在不斷增多。本文通過對高層建筑設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計高層建筑結構。

關鍵詞:

高層建筑結構;設計問題;解決措施

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

1高層建筑結構設計應注意的問題

高層建筑結構設計過程中的一個關鍵性因素即是水平載荷，作為一個重要因素，對高層建筑的結構穩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件能夠產生一定的軸力和彎矩，這樣才結構對高層建筑結構穩定性方面有著很重要的作用。在進行高層建筑結構設計的過程中，必須控制側移指標。對于高層建筑結構，其抗震設計要求已經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，絲毫偏差都會不同程度的對高層建筑的結構穩定性造成一定的破壞。隨著高層建筑的豎直載荷不斷加大，連續梁的彎矩不斷變化，這就減少了支座處的連續梁彎矩，從而對預制構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構的延性。

2高層建筑結構設計原則

2．1合理計算簡圖能否合理計算簡圖對高層建筑的結構起著很重要的作用，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造方法，出了關注鋼節點和鉸節點以外，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。

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

2．3結構方案選擇選擇一個合理的結構設計方案，充分達到高層建筑的設計總要求，在相同的結構單元中，除了滿足一定的經濟目的以外，還要達到一定的結構體系，并根據一定的地理條件進行施工，并根據一定的施工因素進行綜合考慮，選擇一個最佳合理的結構方案。

3高層建筑結構設計中的問題分析與改善方向

3．1建筑結構超高高層建筑對抗震性能以及建筑物質量提出了更高的要求。因此，必須根據相關規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，改善建筑物結構設計的方法，并采取措施進行明顯的改進。相關建筑物的項目管理部門都要高度重視建筑物的超高問題，在進行設計以及施工審核的過程中，要及時發現潛在的問題，以免對工程造價和工期造成一定的影響。

3．2短肢剪力墻的設置要不斷深入高層建筑的結構設計，更加關注剪力墻的設置問題。我國已經根據相關建筑規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。依據相關經驗，在高層建筑進行結構設計的過程中，要盡可能地使用些種結構墻。

3．3嵌固端設置如果在高層建筑的二層以上地下室頂板上有嵌固端，甚至會設計在人防頂板上，在設置嵌固端時，一些設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，杜絕安全隱患的發生。

3．4結構規則性問題目前已經對高層建筑結構設計過程中的設計規范性問題進行了明確的規定。比如在新規范中，明確規定了嵌固端上下層的剛度，在現代建筑中，不應該采用不規則的設計方案。如果采用不規則的設計方案，將會對建筑物豎直載荷方面的計算產生一定的偏差，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量產生了一定程度的影響。為了避免圖紙在后續施工過程中進行更換，有關設計人員要提前對結構設計過程中的一些規范性問題進行設計，并遵守一定的規范規則來提高質量。

3．5消防結構設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構設計過程中非常復雜，所以要選用不同的結構建筑材料。一般傳統的材料選用可燃性材料，這種材料提高了建筑物發生火災的概率，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生火災，很難開展救援工作。傳統的高層建筑在進行設計的過程中，一般把火災路線設置成垂直的，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，這樣對人身財產安全造成了極大的損失。此外，在進行消防結構設計的過程中，也要好好對排煙結構進行設計，可以大大提高高層建筑的安全性能。在設計的過程中，還要有效的排出煙氣，以免火災發生時能夠有效的控制火災的蔓延。

4高層建筑結構設計策略總結

要根據一定的設計原則對高層建筑進行結構設計，并不斷優化高層建筑的抗震、消防以及抗風等結構性能。消防結構設計時，防火間距應精確計算，設計分隔式疏散通道;抗震結構設計中，要注意發揮不同抗震構件的功能，提高建筑物的整體強度，另外，還應優化剪力墻設計，保證整個結構的完整性;不斷優化抗風結構，合理設計基礎，利用等級比較高的砂石，并利用抗拔錨桿，達到穩定地基的作用;加強耗能減震系統的設計，利用阻尼材料，綜合考慮各種因素的影響，對高壓區要進行加固處理，并對建筑物的承載力和風荷載進行精算。

5結語

在高層建筑物結構設計過程中，要充分認識規范性、抗震性、抗風、消防以及嵌固端設置等問題，結合相應的地質條件以及基礎條件，綜合分析各種因素，不斷進行設計優化，以保證高層建筑物本身的穩定性能，提高其質量安全性。要充分結合其他的設計要求進行設計，不能孤立設計。根據目前的經驗，優化發現的問題，避免質量出現問題。隨著我國技術的不斷完善，結構設計方面將有很大的提高，將會間接提高城市的整體建設水平。

參考文獻

［1］王威威，孫紅來．探究高層建筑結構設計的問題及解決措施［J］．商品與質量，2014(11):38－39．

［2］郭峰，梁利生．高層建筑結構設計的問題及解決措施方案應用［J］．科技傳播，2013(13):114．

作者：衡露 單位：湖北合優工程管理咨詢有限公司