高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)存在的問(wèn)題及對(duì)策分析

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)存在的問(wèn)題及對(duì)策分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文教授推薦10篇之第六篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)存在的問(wèn)題及對(duì)策分析關(guān)鍵詞：高層建筑； 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 不規(guī)則； 安全隱患；隨著城市化的不斷發(fā)展，城市人口增多土地尤為稀缺，相應(yīng)高層建筑在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，其中彰顯出一些問(wèn)題，設(shè)計(jì)是保證建筑安全重要的一環(huán)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往涉及人身財(cái)產(chǎn)安全，因此安全合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。一個(gè)建筑從開始規(guī)劃到交付使用再到設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)可以正常使用是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，出現(xiàn)問(wèn)題不可避免，包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身的、施工方面的以及在使用過(guò)程中可能會(huì)遇到的人為的或自然的損壞，本文主要就高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這個(gè)層面存在的問(wèn)題做一個(gè)簡(jiǎn)

2、單的分析并提出一些對(duì)策。1 建筑不規(guī)則問(wèn)題及其對(duì)策高層建筑規(guī)范要求平面力求簡(jiǎn)單規(guī)則、豎向受力構(gòu)件上下連續(xù)布置和門窗上下沖齊，以上均是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)合理適用要求的有利基礎(chǔ)。如今人們對(duì)建筑使用的要求呈現(xiàn)多樣化特點(diǎn)，建筑平面相應(yīng)變得復(fù)雜，建筑方案制定時(shí)，有時(shí)為滿足建筑使用要求或者消防的要求，建筑平面會(huì)出現(xiàn)凹凸不規(guī)則情況，比如細(xì)腰型的建筑，此類建筑抗震不利，細(xì)腰部位屬于抗震薄弱部位，地震時(shí)凹口位置更是極易出現(xiàn)應(yīng)力集中造成樓板開裂。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免此類建筑，當(dāng)必須采用此類建筑時(shí)，需要采取一系列結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施，應(yīng)采用加強(qiáng)相關(guān)范圍樓板厚度、樓板雙層雙向配筋并加大配筋面積，凹口設(shè)置配筋拉梁等；此外，隨著建

3、筑外立面造型的多元化，高層結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)門窗洞口重疊上下層不對(duì)齊的情況（疊合錯(cuò)洞墻），此類墻體應(yīng)力分布、計(jì)算及構(gòu)造都較為復(fù)雜，傳力路徑混亂導(dǎo)致結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果不易判斷不可靠，此時(shí)應(yīng)采取措施將洞口規(guī)則化（將疊合錯(cuò)洞墻轉(zhuǎn)化為大洞口剪力墻），門窗洞口多余部分可采用加氣混凝土砌塊填充，以便形成明確連梁和墻肢傳力路徑，并采用彈性平面有限元方法進(jìn)行設(shè)計(jì)以及校核，達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)的目的。2 上部結(jié)構(gòu)模型不合理問(wèn)題及其對(duì)策模型正確是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果正確的基本，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑具有一定的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員的疏忽或者對(duì)生產(chǎn)工藝不了解，就會(huì)導(dǎo)致一些建模失誤，錯(cuò)誤的模型也是可以進(jìn)行計(jì)算的，這樣會(huì)帶來(lái)不必要的安全隱患。軟件

4、操作中，因模型參數(shù)了解不準(zhǔn)確導(dǎo)致輸入不正確，當(dāng)前建筑越發(fā)復(fù)雜，同一個(gè)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，或許用到不止一個(gè)軟件，不同軟件中相同的參數(shù)規(guī)定或許不同，比如模型采用PKPM和YJK兩種軟件時(shí)，嵌固端參數(shù)填寫是不同的，例如嵌固端都是在基礎(chǔ)頂面，PKPM嵌固端所在層號(hào)填寫為1,YJK嵌固端所在層號(hào)填寫為0;嵌固部位選擇不合理，一般地下室頂板作為結(jié)構(gòu)嵌固端經(jīng)濟(jì)，約束邊緣構(gòu)件不需要延伸至基礎(chǔ)頂面，地下室頂板是否可以作為結(jié)構(gòu)嵌固端，需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員正確地判斷。3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題及其對(duì)策高層建筑一般采用整體性好的基礎(chǔ)形式：筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)或者處理地基加筏板基礎(chǔ)。合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是保證上部結(jié)構(gòu)安全以及傳力的基礎(chǔ)，

5、需要綜合考慮地基情況以及經(jīng)濟(jì)性可行性，現(xiàn)在土地形勢(shì)緊張，許多抗震一般或者抗震不利的地段被用于高層建筑的開發(fā)，液化土、地下水位較高、軟土、濕陷性黃土、塌陷區(qū)等不良地基情況在實(shí)際設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的比重加大，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要認(rèn)真分析地質(zhì)勘查報(bào)告，并結(jié)合當(dāng)?shù)卦牧瞎?yīng)以及施工經(jīng)驗(yàn)，做出安全經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)?；A(chǔ)考慮抗震時(shí)，應(yīng)注意液化土的影響，存在液化土層屬于抗震不利因素。建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范2016年版本規(guī)范頒布實(shí)施后，全國(guó)抗震設(shè)防烈度以及地震分組發(fā)生了很大的變化，在2016年之前是6度抗震設(shè)防區(qū)域的一般不需要考慮液化土層影響，有些工程整體體量大建筑單體分別在規(guī)范修改前后不同時(shí)期來(lái)設(shè)計(jì)完成，這種情況尤其需要引起

6、注意，新規(guī)實(shí)施后如果該地區(qū)變?yōu)?度抗震設(shè)防，必須考慮液化土層的影響，根據(jù)液化程度采取相應(yīng)措施，不處理、部分消除液化或者全部消除液化。4 安全隱患問(wèn)題及其對(duì)策高層住宅建筑，一般帶有地下車庫(kù)，近年來(lái)地庫(kù)垮塌事故頻發(fā)。有些施工單位在地下室頂板大面積堆土，再加上遇到雨季時(shí)，如果采用遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)允許荷載大型運(yùn)輸車運(yùn)輸原材料，導(dǎo)致頂板荷載遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)所考慮的荷載，將有可能造成事故。原因是多方面的。作為一名設(shè)計(jì)人員，在進(jìn)行帶有車庫(kù)的高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明中，一定要注明地下室頂板考慮的堆載荷載，一定要注明嚴(yán)禁超載，實(shí)際考慮綠化消防車施工荷載并留有余富，消防車路線在圖紙中明確表示出來(lái)，在進(jìn)行技術(shù)交

7、底時(shí)，對(duì)類似安全隱患問(wèn)題并且加以強(qiáng)調(diào)。有些甲方通過(guò)壓縮地下室層高以降低成本，高層建筑地下室上部無(wú)主樓部分，無(wú)梁樓蓋成了一種受歡迎的結(jié)構(gòu)形式，但是地下室采用此種結(jié)構(gòu)形式，其冗余度低，大量堆土?xí)a(chǎn)生很大的面外變形，同時(shí)該形式不利于抗震，尤其是嵌固端在地下室頂板時(shí)，水平地震大大加重面外變形，造成其破壞，這也是引發(fā)垮塌的一個(gè)不利因素，設(shè)計(jì)時(shí)在主樓相關(guān)范圍內(nèi)應(yīng)采用梁板式結(jié)構(gòu)，其余部分采用無(wú)梁樓蓋時(shí)做好各種驗(yàn)算并采用加強(qiáng)措施。地下水位較高時(shí)，建筑需要進(jìn)行抗浮設(shè)計(jì)，抗浮不夠時(shí)，可以采用加大配重、抗浮錨桿和抗拔樁等措施，在設(shè)計(jì)說(shuō)明中一定明確注明停止降水的時(shí)間，比如進(jìn)行抗浮計(jì)算時(shí)，會(huì)考慮地下室頂板的覆土的有利作

8、用，此時(shí)在設(shè)計(jì)中要明確注明必須在地下室頂板覆土施工完成后停止降水，并在技術(shù)交底時(shí)予以強(qiáng)調(diào)，防止因施工疏忽導(dǎo)致的安全問(wèn)題。5 結(jié)束語(yǔ)目前高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在一些問(wèn)題，包括多方面的原因，不經(jīng)意的疏忽可能會(huì)帶來(lái)大的隱患，一名合格的結(jié)構(gòu)工程師要在可控的范圍內(nèi)最大可能地減少問(wèn)題的發(fā)生。在平時(shí)的設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格要求自己加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，結(jié)構(gòu)計(jì)算方面建立正確的模型并且可以正確分析判斷計(jì)算結(jié)果，加強(qiáng)構(gòu)造措施的學(xué)習(xí)，要重視非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)（高層幕墻女兒墻引起事故不少），現(xiàn)在建筑造型趨于多樣化復(fù)雜化，同時(shí)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，設(shè)計(jì)師需要具備良好的專業(yè)素質(zhì)、高度負(fù)責(zé)的態(tài)度以及與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)能力以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的形式，為國(guó)家的基礎(chǔ)建設(shè)和人