【精品】實(shí)用范文 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探析

1、最新【精品】范文高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探析 摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的迅猛發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步以及城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，高層建筑事業(yè)發(fā)展越來越快，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變化也越來越多樣。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)結(jié)合高層建筑工程的具體情況，充分考慮建筑的安全性、抗震性、抗裂性以及經(jīng)濟(jì)性等，以保證建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)、合理與安全。本文通過闡述高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，分析了現(xiàn)階段高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題，并提出了如何提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的措施。 關(guān)鍵字：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；問題；措施 中圖分類號：tu208.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a 文章編號： 一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn) （一）水平荷

2、載起著決定性作用 在高層建筑中水平荷載成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮的決定性因素。一方面，高層建筑物多在十五層之上，其自身重量會與使用荷載會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件產(chǎn)生軸力。而高層樓房自重與樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中引起的軸力與彎矩的數(shù)值和樓房高度只是呈一次方正比。另一方面，根據(jù)力學(xué)原理，風(fēng)荷載、地震作用等水平荷載的大小與結(jié)構(gòu)的動力特性有密切關(guān)系，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生傾覆力矩在構(gòu)件中引發(fā)的軸力與樓房高度則呈二次方正比。對此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重水平荷載問題，以保證高層建筑整體高度與彎矩值成正比。 （二）結(jié)構(gòu)側(cè)移是重要控制指標(biāo) 在高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移會在水平荷載作用下以及新材料、新建筑形式的應(yīng)用下隨著建

3、筑物高度的增加而不斷增大，出現(xiàn)側(cè)向變形的幾率也會增加。如果結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移控制不好，很可能會使填充墻等建筑裝飾出現(xiàn)開裂，甚至?xí)l(fā)生房屋側(cè)塌而危害人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，所以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注重將高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移控制在合理的限度內(nèi)，以保證建筑物質(zhì)量安全。 （三）結(jié)構(gòu)延性尤其重要 由于高層建筑物結(jié)構(gòu)相對更柔和，在發(fā)生地震或者地基不規(guī)則沉降時會增加結(jié)構(gòu)變形的幾率，也會使結(jié)構(gòu)變形更大。對此，高層建筑單位應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重對構(gòu)造采取適當(dāng)?shù)拇胧员ＷC結(jié)構(gòu)能夠具有足夠的延性，從而有利于使高層建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍能夠具有較強(qiáng)的變形能力。同時，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮地震荷載，注意加強(qiáng)抗震

4、設(shè)計(jì)，以保證高層建筑結(jié)構(gòu)具備良好的抗震性能。 二、現(xiàn)階段高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題 （一）高層建筑結(jié)構(gòu)超高現(xiàn)象嚴(yán)重 我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的高度具有嚴(yán)格的控制，且抗震規(guī)范與高層規(guī)程已制定了新的限制高度與設(shè)計(jì)方法要求，分為a級高度與b級高度兩個標(biāo)準(zhǔn)。但目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中超高問題比較普遍，存在不少高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒能嚴(yán)格遵守國家規(guī)定的結(jié)構(gòu)體系最大適用高度，而是忽視抗震規(guī)范高度限制與高層建筑處理措施和設(shè)計(jì)方法的要求變更，使施工圖紙審查沒能得以通過，從而導(dǎo)致建筑工程工期與造價等造成巨大的影響。 （二）短肢剪力墻的設(shè)置問題 目前我國高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范對于短肢剪力墻已經(jīng)作出明確的定義與新的規(guī)定，對于

5、短肢剪力墻在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用也提出了具體的要求。但現(xiàn)實(shí)中，存在不少高層建筑單位在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中沒有注重減少采用或者不用短肢剪力墻，造成建筑工程后期設(shè)計(jì)工作出現(xiàn)麻煩，也為建筑工程竣工質(zhì)量檢驗(yàn)造成問題。此外，我國現(xiàn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)相對較低，具體的抗震計(jì)算方法不夠精確、構(gòu)造安全度也不夠高，使得結(jié)構(gòu)失效損失加大。 （三）地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不標(biāo)準(zhǔn) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地基與基礎(chǔ)階段的設(shè)計(jì)好壞對工程后期設(shè)計(jì)以及整體設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行產(chǎn)生重要的影響，也是高層建筑工程造價的決定性因素。倘若高層建筑沒有做好地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，所造成的問題很可能會導(dǎo)致巨大的損失。地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)需要根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

6、所在地形、地質(zhì)條件以及當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)狀況等，但在實(shí)際工作中，有的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位沒有對施工當(dāng)?shù)剡M(jìn)行深入調(diào)查與了解，不能熟練掌握各種地基基礎(chǔ)類型與設(shè)計(jì)處理方法，使得地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不能達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，從而很容易導(dǎo)致后期工作難以順利進(jìn)行。 三、提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的措施 （一）進(jìn)行科學(xué)的概念設(shè)計(jì) 在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注重考慮結(jié)構(gòu)的平面布置與剛強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)建筑具體情況使高層建筑的平面布置簡單而規(guī)則，盡量減少凸出或凹進(jìn)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。同時，可以通過進(jìn)行科學(xué)、合理的概念設(shè)計(jì)促進(jìn)設(shè)計(jì)方案更合理化與人性化，增加結(jié)構(gòu)自身抵抗扭轉(zhuǎn)的性能與減少因?yàn)榈卣鹱饔靡l(fā)的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題，從而使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作更完善。

7、 （二）建立合理的結(jié)構(gòu)體系 在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中選擇合理的結(jié)構(gòu)體系很重要，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)建筑工程的實(shí)際要求與當(dāng)?shù)厝宋沫h(huán)境等進(jìn)行科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)體系選型。現(xiàn)階段我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系多采用簡體結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、抗震墻結(jié)構(gòu)體系、板柱抗震墻結(jié)構(gòu)體系、框架抗震墻結(jié)構(gòu)體系等，每一種結(jié)構(gòu)體系都有優(yōu)缺點(diǎn)，其適用環(huán)境也不相同，設(shè)計(jì)師應(yīng)在建筑工程具體要求與理論和計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)體系，以保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟(jì)性以及可靠性，從而有效提高建筑工程的質(zhì)量與安全。 （三）加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì) 首先，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位應(yīng)注重合理增加抗彎結(jié)構(gòu)體系的有效寬度，調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。通過增加抗

8、彎結(jié)構(gòu)的寬度可以增大抵抗力度，有利于減小抗傾覆力，從而有效提高整個建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛強(qiáng)度。其次，可以根據(jù)高層建筑工程實(shí)際情況采用框架與剪力墻組合而成的結(jié)構(gòu)體系，即框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這樣不僅可以承受更高的水平負(fù)載力，而且經(jīng)濟(jì)實(shí)用、布局靈活多樣，從而有利于延長高層建筑的使用壽命。 （四）進(jìn)行科學(xué)計(jì)算 在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師科學(xué)、準(zhǔn)確地進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的計(jì)算是不可避免的。設(shè)計(jì)師應(yīng)注重結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際具體情況選取合適的計(jì)算模型，并注意在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時盡量簡化計(jì)算過程，從而有利于保證設(shè)計(jì)工作的時效性。隨著各種專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件與工具的廣泛應(yīng)用，設(shè)計(jì)師需要熟悉掌握其操作流程，從而可以在將各種實(shí)地測量數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)后短時間內(nèi)計(jì)算出所需的各種專業(yè)數(shù)據(jù)，不僅可以提高設(shè)計(jì)師的工作效率，而且增強(qiáng)了設(shè)計(jì)方案的準(zhǔn)確性。 四、結(jié)束語 總之，隨著我國高層建筑事業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求越來越高。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中不僅需要考慮建筑工程的具體情況，而且還得需要考慮建筑的安全性、抗震性、經(jīng)濟(jì)性等。對此，