序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1前言

由于復(fù)雜高層與超高層建筑建設(shè)難度相對(duì)較大，為保證人們居住的安全性，相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該以提高建筑結(jié)構(gòu)安全性為主要目標(biāo)，找出更有利于高層建筑建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施，從而在促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí)，保證復(fù)雜高層與超高層建筑建設(shè)能夠具有合理性、抗震性，提高人們居住的舒適度與安全性。

2高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是由于高層建筑相對(duì)較高，建筑水平荷載對(duì)建筑整體會(huì)產(chǎn)生一定的豎向軸應(yīng)力，并在水平上受到自然災(zāi)害、風(fēng)力等因素影響。因此在設(shè)計(jì)高層建筑整體結(jié)構(gòu)時(shí)，除需要考慮到建筑豎向荷載外，也應(yīng)該深入考慮到建筑水平荷載。二是由于高層建筑頂部壓力相對(duì)較大，建筑在后期使用過程中，會(huì)出現(xiàn)軸向變形的問題，從而影響建筑梁彎距。因此為了保證高層建筑整體安全性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)建筑梁彎矩的重視，避免發(fā)生高層建筑軸向變形問題[1]。三是對(duì)高層建筑整體抗震性的要求。高層建筑在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該重視其結(jié)構(gòu)延性，保證高層建筑能夠更好的抵抗地震災(zāi)害，從而保證居住人們的生命安全。

3復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

3.1提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案直接決定了建筑結(jié)構(gòu)后期應(yīng)用的安全性。基于此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員就應(yīng)該提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，從而能夠結(jié)合建筑工程周圍實(shí)際情況，優(yōu)化已經(jīng)研制出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。首先，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視概念設(shè)計(jì)，在前期設(shè)計(jì)階段需要堅(jiān)持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則性、整體均衡性等原則，保證建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分都能夠發(fā)揮出更有力的支持作用；其次，在完善復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)與工程施工人員的溝通，從而在外觀效果、施工效果的角度上實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后期轉(zhuǎn)換的問題[2]。最后，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮了重要的作用，因此相關(guān)人員還應(yīng)該積極采取有效的計(jì)算機(jī)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更科學(xué)的優(yōu)化。

3.2深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)不僅是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵循的指標(biāo)，也是保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的重要因素。因此在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，相關(guān)人員就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容的重視，從而提高復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。一是地震荷載指標(biāo)：在研究人員的深入分析下，發(fā)現(xiàn)超高層建筑結(jié)構(gòu)自震周期在6秒至9秒之間，因此在地震荷載指標(biāo)的影響下，建議復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中直線傾斜下降時(shí)間控制在十秒左右。同時(shí)在分析該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)時(shí)，也要全面結(jié)合建筑周圍的實(shí)際情況，從而保證評(píng)估結(jié)果能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)合理性的要求；二是風(fēng)荷載指標(biāo)：由于復(fù)雜高層與超高層建筑主要會(huì)受到地震以及風(fēng)力的影響，因此相關(guān)人員還應(yīng)該遵照當(dāng)前所提出的風(fēng)荷載指標(biāo)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑變形的控制，提高建筑居住的安全性。

3.3根據(jù)相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性

由于建筑結(jié)構(gòu)直接影響著人們的生命安全，因此在建筑行業(yè)快速發(fā)展的背景下，國(guó)家制定了科學(xué)、合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。針對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑提出的設(shè)計(jì)規(guī)范，有以下兩種：《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《高層建筑抗震規(guī)程》。要想保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理，能夠更好的滿足建筑抗震性要求，相關(guān)人員在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí)，就要嚴(yán)格按照相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。同時(shí)也要全面考慮到當(dāng)前建筑項(xiàng)目所處的外部環(huán)境、需求的抗震類別以及施工條件，以保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震能力為建設(shè)目標(biāo)。在按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)后，利用相關(guān)分析方法對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性的深入分析。

3.4重視后期居住的舒適性，保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性

在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除需要重視上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)外，還需要考慮到后期人們居住的舒適性。一方面，這是當(dāng)今社會(huì)人們生活水平提高后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)提出的要求，另一方面，也是復(fù)雜高層與超高層建筑必須達(dá)到的建設(shè)目標(biāo)。由于復(fù)雜高層與超高層建筑豎向荷載相對(duì)較大，因此在前期施工以及后期居住中，都會(huì)出現(xiàn)一定的壓縮變形問題[3]?；诖?，為了保證后期人們能夠居住的更加舒適，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工過程中，就應(yīng)該積極采取預(yù)變形技術(shù)，并通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行詳細(xì)的模擬演練，從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠更加科學(xué)合理，更好的滿足人們居住要求。

4總結(jié)

綜上所述，相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí)，要深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)、相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范以及居住的舒適程度，從而保證設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理、抗震性能更高、科學(xué)性更高的復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)方案，保證復(fù)雜高層與超高層建筑使用壽命與安全性，為人們居住、工作提供更安全的環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉國(guó)榮.試論超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計(jì)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(11):118.

[2]關(guān)偉,于連友,賈國(guó)熠.關(guān)于超高層建筑的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)討論[J].門窗,2013(2):215～216.

篇(2)

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(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

（一）水平荷載起著決定性作用

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(huì)與使用荷載會(huì)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(dòng)力特性有密切關(guān)系，對(duì)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(duì)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(huì)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(huì)增加。如果結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移控制不好，很可能會(huì)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(duì)更柔和，在發(fā)生地震或者地基不規(guī)則沉降時(shí)會(huì)增加結(jié)構(gòu)變形的幾率，也會(huì)使結(jié)構(gòu)變形更大。對(duì)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(duì)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(shí)，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(guó)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(jí)高度與B級(jí)高度兩個(gè)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(guó)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(jià)等造成巨大的影響。

（二）短肢剪力墻的設(shè)置問題

目前我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)于短肢剪力墻已經(jīng)作出明確的定義與新的規(guī)定，對(duì)于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(guó)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(duì)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(duì)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(jià)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(huì)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)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(duì)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(guó)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(jiǎn)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(shí)，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。

（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?，F(xiàn)階段我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系多采用簡(jiǎn)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(gè)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(zhǎng)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(shí)盡量簡(jiǎn)化計(jì)算過程，從而有利于保證設(shè)計(jì)工作的時(shí)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(cè)量數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)后短時(shí)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(guó)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(duì)此，設(shè)計(jì)師應(yīng)不斷應(yīng)用新的理念與方法、積累良好的經(jīng)驗(yàn)，以最大限度提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性、安全性、經(jīng)濟(jì)性與可行性。

五、參考文獻(xiàn)

篇(3)

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題及對(duì)策

引言

我國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，高層建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)是我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)與管理中較為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要的目標(biāo)就是在于提升高層建筑的結(jié)構(gòu)合理性和經(jīng)濟(jì)性。但是，在我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化過程中還存在很多的問題，無論是管理體制方面還是在具體的實(shí)施過程中，都存在很多的不足之處，所以我們需要加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作，保證各個(gè)環(huán)節(jié)都能夠做到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、合理，從而使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化能夠得到最大程度的保障，為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要意義

目前，我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多數(shù)是運(yùn)用鋼筋混凝土作為最基本的材料。鋼筋混凝土具有造價(jià)低、來源豐富、形狀多樣等特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的各種創(chuàng)意設(shè)計(jì)，還能有效地節(jié)省鋼材。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在耐久性、耐火性以及承載能力方面有著明顯的優(yōu)勢(shì)，并且通過建筑設(shè)計(jì)師的巧妙設(shè)計(jì)，還能實(shí)現(xiàn)非常理想的抗震性。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也有一些缺點(diǎn)，例如：斷面大、自重大，而且費(fèi)模費(fèi)工。

伴隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，人們生活水平不斷提高，高層建筑也正在飛速發(fā)展，并形成更具有商業(yè)化、城市化以及工業(yè)化的結(jié)果?？茖W(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)的輕質(zhì)高強(qiáng)的材料，為高層的建筑發(fā)展提供了有利的條件。近些年以來，高層建筑在世界各地不斷涌現(xiàn)，因此，對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的了解成了首要的問題，唯有如此，才能達(dá)到先進(jìn)的，安全的并且能保證質(zhì)量的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，才能真正提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的品質(zhì)，進(jìn)而滿足人們居住的條件。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講起到很大的促進(jìn)作用，同時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)的質(zhì)量也提出更高的要求，要把高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量提高到更高的檔次，就必須提高建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平，并且要把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的獨(dú)特的特點(diǎn)，把這些重要的要素結(jié)合在一起并進(jìn)行有效的運(yùn)用，才能實(shí)現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完美品質(zhì)。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中要點(diǎn)和優(yōu)化策略

2.1 優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中的計(jì)算軟件選用

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該按照實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算軟件進(jìn)行處理，在選擇三維空間分析軟件時(shí)不能選取力學(xué)模型相同的，特別是在遇到受力比較復(fù)雜的情況下，譬如在對(duì)框支剪力墻進(jìn)行分析的過程中，因?yàn)槠洚a(chǎn)生了多次的變換，所以選擇軟件的過程中需要特別注意。同時(shí)在分析局部受力比較繁瑣的構(gòu)件時(shí)，還需要根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)配筋設(shè)計(jì)進(jìn)行改動(dòng)。

2.2 優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算中的計(jì)算參數(shù)取值

首先，將建筑物的抗震功能考慮到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中時(shí)，需要考慮結(jié)構(gòu)的平扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)，將其加到結(jié)構(gòu)計(jì)算的過程中，要保證振型數(shù)等于或者大于十五，多塔結(jié)構(gòu)的振型數(shù)需要大于或者等于九倍的原振型數(shù)，同時(shí)還需要保證振型參與質(zhì)量大于等于結(jié)構(gòu)總質(zhì)量的90%，如果達(dá)不到這個(gè)要求，就會(huì)在后面的計(jì)算過程中出現(xiàn)較大的誤差，計(jì)算結(jié)果也不再具有參考意義。

其次，計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力位位移時(shí)，如果只考慮梁、柱等關(guān)鍵部位結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，而不計(jì)算非承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度，那么最終測(cè)量計(jì)算出來的自振周期就會(huì)比實(shí)際測(cè)量的值大，這樣最終設(shè)計(jì)出來的結(jié)構(gòu)受到地震的作用也會(huì)相對(duì)較小。特別是在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)過程時(shí)建筑的剛度很大，過多的實(shí)心墻體運(yùn)用會(huì)使得整個(gè)周期實(shí)測(cè)值變??；運(yùn)用剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，較少的磚塊使用量能夠保證墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測(cè)量值和實(shí)際計(jì)算值之間的差距較小。因此在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，在考慮建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能時(shí)需要將非承重結(jié)構(gòu)的剛度等因素考慮進(jìn)去，使用數(shù)據(jù)時(shí)也需要結(jié)合非承重墻相關(guān)方面的數(shù)據(jù)，通過一定的計(jì)算進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，但是現(xiàn)在很多建筑設(shè)計(jì)師在對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)時(shí)，通常都是利用軟件的默認(rèn)值1.0，這樣就會(huì)導(dǎo)致很多有其他結(jié)構(gòu)的建筑都會(huì)存在很大的安全隱患，抗壓抗震能力十分微弱。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)與優(yōu)化策略

3.1 優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中梁柱構(gòu)造

如果梁的腹板高度hW≥450mm，就應(yīng)該在梁的兩側(cè)分別依照高度來配置縱向安排鋼筋，每側(cè)縱向鋼筋的截面面積不應(yīng)該比腹板截面積（bhW）的0.1%還要小，同時(shí)間距不應(yīng)該比200mm大。在實(shí)行抗震設(shè)計(jì)的過程中，框架柱應(yīng)該達(dá)到剪壓比的需要，它的截面關(guān)鍵應(yīng)該讓軸壓比來掌控。不過在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里面常常會(huì)產(chǎn)生軸壓比μN(yùn)達(dá)上限甚至超限的現(xiàn)象，但箍筋的體積配箍率ρV卻無法達(dá)到規(guī)程需要的狀況。這就違背了框架柱的強(qiáng)剪弱彎準(zhǔn)則，同時(shí)對(duì)柱的延性產(chǎn)生了一定的作用。

3.2 優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中過渡層設(shè)計(jì)

假使剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層或者是過渡層中，例如：底層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)地震時(shí)能夠展現(xiàn)出最大的抗剪切力合抗傾覆力矩，而且這種結(jié)構(gòu)不利于它在地震中的受力。而且，因?yàn)槭艿搅舜怪本鶆蚝奢d的作用，轉(zhuǎn)換層或者過渡層在受到剪力墻壓剪以及拉剪作用，結(jié)構(gòu)的橫向荷載發(fā)生作用，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層或者過渡層剪力墻結(jié)構(gòu)受到的很像承載力減少，同時(shí)結(jié)構(gòu)的抗裂性也會(huì)降低。通過實(shí)驗(yàn)不難發(fā)現(xiàn)，一旦結(jié)構(gòu)中的反復(fù)橫向荷載和垂直同時(shí)作用時(shí)，轉(zhuǎn)換層或者過渡層所受到的橫向荷載以及承載力就會(huì)減少很多?？墒侨绻凑掌匠５臋z驗(yàn)和計(jì)算對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，如果結(jié)構(gòu)的垂直荷載或者結(jié)構(gòu)高跨比較小時(shí)，那么最后估算出來的剪力墻承載力就會(huì)比較大，這樣會(huì)導(dǎo)致整個(gè)建筑的安全系數(shù)較低，抗震能力較弱。因此，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層或者過渡層時(shí)應(yīng)該在每個(gè)結(jié)構(gòu)部分里加入構(gòu)造柱和圈梁，這樣就能夠形成一個(gè)類框架系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的抗震能力就得到了顯著提升，結(jié)構(gòu)過渡層或者轉(zhuǎn)換層傳送剪切力更加靈敏，延展性等各方面的性能會(huì)大大增強(qiáng)，整個(gè)建筑會(huì)更加趨于安全。

4 結(jié)語

綜上所述，我國(guó)高層建筑正在不斷發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正在不斷優(yōu)化，其在高層建筑工程發(fā)展中慢慢體現(xiàn)出了極其重要的作用。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的一片大好的發(fā)展背景下，加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化管理，有著非同尋常的作用。與此同時(shí)，通過對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)優(yōu)化，能夠促進(jìn)投資成本在工程項(xiàng)目的質(zhì)量安全和環(huán)保節(jié)能等方面進(jìn)行合理而均衡的分配，從而使高層建筑項(xiàng)目獲得更高的增值，并進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及城市化步伐的加快。而負(fù)責(zé)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的相關(guān)人員，要對(duì)這些工作有充足的把握。在這種情況下，才會(huì)完成好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化等一系列工作，進(jìn)而保證高層建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]李源新.高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)與高層剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012（15）.

[2]姜海菊.江浙地區(qū)高層建筑基礎(chǔ)的選型與優(yōu)化設(shè)計(jì)___以某高層住宅樓工程為例[J].建筑，2011（08）.

篇(4)

關(guān)鍵字：高層民用結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)體系

Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.

Key word: high civil structure, building design, structure system

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

城市發(fā)展的進(jìn)程必將伴隨著土地價(jià)格的不斷攀升，現(xiàn)代人們對(duì)生活質(zhì)量的要求亦越來越高。建筑行業(yè)同樣如此，民眾對(duì)民用建筑的需求和要求一樣逐漸增強(qiáng)，如何設(shè)計(jì)出令群眾滿意，且建筑自身安全性高、經(jīng)濟(jì)、舒適的房屋，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們首要考慮的問題。

一 高層建筑結(jié)構(gòu)的特征和設(shè)計(jì)原則

高層建筑在經(jīng)受由于風(fēng)的外力所產(chǎn)生的橫向荷載的同時(shí)，也要經(jīng)受其豎向的荷載，并且還要十分注意其對(duì)地震的抵抗能力。一般情況下，影響高層建筑的主要因素就是外界地震和風(fēng)力所產(chǎn)生的縱向及水平方向的荷載。其次，與低層建筑樓房相比，高層建筑的設(shè)計(jì)要更柔和一些，因此如果發(fā)生地震，這些建筑物的變形就可以更大一些。為了避免房屋倒塌，需要特別在建筑構(gòu)造上采取一定的措施，以此來保證建筑足夠的延展性。

考慮到上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，設(shè)計(jì)師在規(guī)劃時(shí)必須要遵循一定的原則，才能保障高層建筑的安全性及居住的舒適性。

首先，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)師們必須選擇合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。如果選擇了不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，最后就很可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。鑒于此，我們經(jīng)常說，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的前提就是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。除此之外，設(shè)計(jì)師們要應(yīng)該時(shí)刻要求自己采用相應(yīng)的構(gòu)造方法，以此來保證最終的安全。

其次，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。我們?cè)谶x擇基礎(chǔ)方案的時(shí)候，應(yīng)該使各個(gè)地基具有的潛力得到最大限度的發(fā)揮，并且在一定的情況下要求進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算。正常情況下，設(shè)計(jì)師應(yīng)該按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。如果沒有高層建筑的詳細(xì)的地質(zhì)勘察報(bào)告，那么我們就要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并且，想方設(shè)法獲取周圍建筑物的相關(guān)資料。在正常情況下，我們應(yīng)該采用相同的基礎(chǔ)方案去設(shè)計(jì)相同的結(jié)構(gòu)單元。

第三，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案。滿足經(jīng)濟(jì)性的需求，和滿足結(jié)構(gòu)形式以及結(jié)構(gòu)體系的要求，是我們進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)所必備的三個(gè)要素。受力明確和傳力簡(jiǎn)單是結(jié)構(gòu)體系的兩個(gè)要求。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，我們當(dāng)然應(yīng)該選擇相同的結(jié)構(gòu)體系來處理，但是如果我們?cè)诘卣饏^(qū)建立高層建筑，那么其應(yīng)力就需要平面和豎向的規(guī)則。我們確定的結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)該是在進(jìn)行了地理?xiàng)l件的考察，工程設(shè)計(jì)的需求，施工條件的考核，以及材料的分析等基礎(chǔ)上，并和建筑、電力、暖氣和水等專業(yè)的綜合協(xié)調(diào)下才確定的。

第四，對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析?？萍嫉倪M(jìn)步使我們的計(jì)算技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。但在當(dāng)前市場(chǎng)上卻存在著各種各樣、眾目繁多的計(jì)算軟件，這樣就導(dǎo)致我們采用不同的軟件會(huì)得到不盡相同的計(jì)算結(jié)果。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員務(wù)必先要了解各種不同軟件的使用范圍和條件之后，再選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。另外，往往由于計(jì)算機(jī)的程序和高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況不盡相符，所以計(jì)算機(jī)在進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)人工輸入錯(cuò)誤或者因?yàn)檐浖旧淼娜毕荻鴮?dǎo)致計(jì)算、結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師如果得到計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出的結(jié)構(gòu)之后，必須進(jìn)行核對(duì)，然后進(jìn)行合理判斷，這樣才能得出準(zhǔn)確的結(jié)果。

最后，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎 ，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，這是高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)的通用原則。因此，在設(shè)計(jì)師進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，必須首先理解上述原則，然后掌握它，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的執(zhí)行端錨固長(zhǎng)度給予足夠的重視，并且還要重點(diǎn)考慮構(gòu)件的延展性和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

二 對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的分析

多層和高層結(jié)構(gòu)的差別其實(shí)主要就在于其層數(shù)和高度的不同，但從實(shí)際情況上來看，二者其實(shí)并沒有本質(zhì)的差別，它們都要抵抗豎向以及水平荷載的作用，從設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法而言，基本上是相同的。但是在高層建筑當(dāng)中，我們往往要使用更多的結(jié)構(gòu)材料來抵抗外界荷載，尤其是水平荷載。因此抗側(cè)力結(jié)構(gòu)就成為眾多工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問題。鑒于此，設(shè)計(jì)時(shí)我們往往要滿足多種要求，尤其是自身有別于多層建筑的特殊要求和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

因此，我們?cè)谶M(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)把握以下幾個(gè)方面：第一，水平荷載問題。隨著樓層高度的增加，水平荷載會(huì)成為控制作用。因此，在水平力作用下結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化，材料用量都有很大的差別。第二，隨著樓層高度的增加，地震作用對(duì)高層建筑危害的可能性也在相應(yīng)增加。所以，高層建筑的抗震設(shè)計(jì)理應(yīng)受到設(shè)計(jì)師們的高度重視。第三，結(jié)構(gòu)側(cè)移日漸成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形會(huì)迅速增大，所以應(yīng)該將結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi)。

三 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析及對(duì)策

首先，超高是高層建筑結(jié)構(gòu)中普遍存在的問題。基于這個(gè)問題，我國(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的高度有著嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)于這個(gè)高層建筑的超高問題，在新規(guī)范中不但把原來限制的高度規(guī)定為A級(jí)高度，此外，還增加了B級(jí)高度，這就使得高層建筑在結(jié)構(gòu)的處理及設(shè)計(jì)方法和措施等方面都有了改進(jìn)。而在工程設(shè)計(jì)的實(shí)施過程中，由于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變而造成對(duì)高層超高問題的忽略，在施工圖審查時(shí)將不會(huì)得到通過。這種情況下，會(huì)要求重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外，可能也會(huì)進(jìn)行專家的會(huì)議論證等。如果一旦出現(xiàn)這種情況，那么整個(gè)建筑工程的造價(jià)和工期都會(huì)受到極大的影響。

第二，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中短肢剪力墻的設(shè)置。目前，我國(guó)的建筑新規(guī)范中，短肢剪力墻指的就是墻肢的截面的高度和厚度比在4～8之間且截面厚度不大于300mm的墻，2010版《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》對(duì)短肢剪力墻的設(shè)置有所限制，規(guī)程規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)全部采用短肢剪力墻，B級(jí)高度高層及9度區(qū)A級(jí)高度高層不應(yīng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。因此，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

第三，超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嵌固端的設(shè)置。我們知道，在一般情況下，高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。在地下室的頂板或者人防的頂板的位置設(shè)置高層建筑的嵌固端，結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)人員必須考慮到嵌固端設(shè)置有可能會(huì)帶來的問題?？紤]嵌固端的的樓板的設(shè)計(jì)，綜合分析嵌固端上下兩層的剛度比，并且要求嵌固端上下兩層的抗震等級(jí)是一致的。我們?cè)谶M(jìn)行高層建筑的整體計(jì)算時(shí)必須要考慮到嵌固端的設(shè)置問題。綜合分析嵌固端的位置和高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震縫設(shè)置的協(xié)調(diào)問題。

第四，高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。我國(guó)關(guān)于高層建筑的規(guī)范中，政府部門對(duì)于高層建筑的規(guī)則性提出了很多的限制要求，例如，規(guī)定了結(jié)構(gòu)嵌固端的上下兩層的剛度比，包括平面規(guī)則性等等，并且硬性規(guī)定了高層建筑不能采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案等等諸如此類的問題。因此，設(shè)計(jì)師如果要避免后期施工階段的改動(dòng)，那么就必須在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)就嚴(yán)格遵循規(guī)范的限制條件。

篇(5)

【關(guān)鍵詞】高層建筑；剪力墻；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

前言：剪力墻結(jié)構(gòu)體系具有整體性優(yōu)、剛度強(qiáng)、造價(jià)低等特點(diǎn)，因此高層建筑常用剪力墻結(jié)構(gòu)，可把隔墻與承重墻有機(jī)統(tǒng)一且施工成本更為經(jīng)濟(jì)，除此以外，剪力墻結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)相比，沒有出現(xiàn)梁、柱外露等情況，且外立面造型更加美觀，內(nèi)部功能更加多樣化。隨著剪力墻在高層建筑的廣泛應(yīng)用，社會(huì)大眾對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)一步提高，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)的類型選擇、布置盡管沒用作出細(xì)致規(guī)定，我們?cè)O(shè)計(jì)人員則應(yīng)當(dāng)結(jié)合建筑工程實(shí)際條件，加強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。

1、高層剪力墻結(jié)構(gòu)布置要求與特點(diǎn)

1.1剪力墻布置要求

通常剪力墻沿主軸方向進(jìn)行布置，設(shè)計(jì)人員在建筑平面內(nèi)布置的剪力墻應(yīng)當(dāng)保持平均，剪力墻寬度與高度尺寸均較大，且其厚度偏薄，剪力墻主要承受水平作用、彎矩以及豎向荷載，因此剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有抗風(fēng)、抗震的能力，所以其結(jié)構(gòu)體系應(yīng)滿足延性變形與抗脆性剪切的要求，在剪力墻設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量考慮其彎曲延性。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)類別

高層剪力墻建筑結(jié)構(gòu)類型主要包括整體墻、聯(lián)肢墻等，根據(jù)墻體的差異性特點(diǎn)以及其受力形式，對(duì)剪力墻體內(nèi)力進(jìn)行配筋，整體墻主要涉及山墻、局部開洞墻、結(jié)構(gòu)片墻，而聯(lián)肢墻則是將剪力墻通過梁進(jìn)行連接，剪力墻建筑結(jié)構(gòu)體系如下圖所示。剪力墻在高層建筑中充當(dāng)豎向承重與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的構(gòu)件，設(shè)計(jì)人員在剪力墻上可以進(jìn)行開洞設(shè)計(jì)，如洞口開設(shè)越大時(shí)，從受力體系上更接近于剪力墻框架體系。

1.3剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)：高層剪力墻結(jié)構(gòu)體系承載水平較高，自身側(cè)向剛度較大、變形小，平面布局較為規(guī)整，剪力墻結(jié)構(gòu)體系適用層高較小建筑，如高層住宅、高層賓館等。

（2）缺點(diǎn)：高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)體系自重偏大，且建筑平面布置空間存在局限性，為了滿足業(yè)主對(duì)大建筑空間的需求，可將剪力墻轉(zhuǎn)化為框架-剪力墻、框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把剪力墻、框架作為承載構(gòu)件，承受水平與豎向作用荷載，而框架結(jié)構(gòu)來承受豎向荷載，剪力墻則承受水平方向的剪切力。框支-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把高層建筑底部設(shè)計(jì)為框架體系，這種結(jié)構(gòu)體系適用于帶有轉(zhuǎn)換層的建筑。

2、剪力墻厚度與墻肢長(zhǎng)度確定

2.1剪力墻厚度

根據(jù)抗震規(guī)范規(guī)定要求，當(dāng)高層建筑抗震等級(jí)為一、二級(jí)抗震設(shè)計(jì)人員需要對(duì)剪力墻底部進(jìn)行加強(qiáng)，其墻厚應(yīng)大于200mrn，而且大于高層建筑層高1/16，對(duì)于非加強(qiáng)區(qū)域墻厚不得低于160mm，在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員如遇特殊情況，應(yīng)對(duì)高層建筑展開概念設(shè)計(jì)分析，積極控制與調(diào)整墻肢軸壓的數(shù)值，確保高層建筑的連續(xù)性，確保剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。

2.2墻肢長(zhǎng)度

在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員對(duì)高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度有著明確控制，墻肢長(zhǎng)度一般低于8m，因此在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員應(yīng)保證剪力墻體系延性，為了消除剪力墻結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性破壞，可把剪力墻的高寬比大于3，增強(qiáng)剪力墻的延性，在地震作用下使其發(fā)生彎曲破壞，在以往設(shè)計(jì)過程中筆者發(fā)現(xiàn)墻體過長(zhǎng)，為了確保墻體的高寬比值大于3，可通過開設(shè)洞口等措施將長(zhǎng)墻分割成具有均勻性肢墻，對(duì)于洞口筆者認(rèn)為選擇彎矩比偏小的連梁。

3、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻設(shè)計(jì)中，首先結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范具體要求對(duì)結(jié)構(gòu)的合理性進(jìn)行考量，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員從技術(shù)層面應(yīng)滿足下列原則，從而能夠推動(dòng)剪力墻設(shè)計(jì)科學(xué)化、規(guī)范化。

3.1調(diào)整層間最小剪力系數(shù)

設(shè)計(jì)人員為了控制剪力墻結(jié)構(gòu)自重，避免地震出現(xiàn)，盡量少布置剪力墻，但基于一個(gè)前提是要求短肢剪力墻所承受第一振型傾覆力矩應(yīng)低于地震傾覆力矩總數(shù)的40%，設(shè)計(jì)人員可擴(kuò)大剪力墻開間，增加剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，保證層間最小剪力系數(shù)滿足規(guī)范要求，從而能夠控制建筑工程成本支出。

3.2調(diào)整層間層高比與最大位移

層間扭轉(zhuǎn)與剪切變形是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其中剪切變形主要根據(jù)豎向構(gòu)件數(shù)量來判斷的，如某建筑豎向構(gòu)件布置過多，必然增大剪重比，造成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，扭轉(zhuǎn)變形加大，且無法滿足樓層間位移要求，對(duì)此，在建筑物中應(yīng)盡量減少扭轉(zhuǎn)變形，而不能單靠增加豎向構(gòu)件的剛度來調(diào)整樓層之間的位移。

4、剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

4.1加強(qiáng)大墻肢的結(jié)構(gòu)處理

在設(shè)計(jì)過程中筆者發(fā)現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)由于本身具有延伸性要求，對(duì)此在實(shí)際施工過程中也應(yīng)具備其延展性能，設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視剪力墻結(jié)構(gòu)整體性工作，剪力墻在實(shí)際破壞中以彎曲破壞為主，極易造成脆性破壞，這對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震極為不利。針對(duì)這種情況設(shè)計(jì)人員對(duì)于墻肢較長(zhǎng)的剪力墻設(shè)計(jì)不僅滿足承載力要求還需進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，將其分割成為均勻單元，對(duì)于較短墻肢在受彎條件下出現(xiàn)裂縫較小，從而能夠有效發(fā)揮墻體配筋作用，為消除這些不利現(xiàn)象出現(xiàn)，對(duì)于墻肢長(zhǎng)度超過8m可選擇下列處理措施：第一，開設(shè)施工洞，在施工過程中需對(duì)墻體孔洞預(yù)留，同時(shí)對(duì)預(yù)留孔洞需布置填充墻，這樣能夠?qū)㈤L(zhǎng)墻肢隔成短墻肢。第二，開設(shè)計(jì)算洞，設(shè)計(jì)人員主要在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)假設(shè)其有洞，但在實(shí)際施工過程中仍為混凝土墻，這種計(jì)算洞的開設(shè)，能夠發(fā)揮墻肢配筋性能。

4.2加強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)均衡設(shè)計(jì)

在高層剪力墻建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)采取恰當(dāng)優(yōu)化措施實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)受力均衡，不僅能夠提高剪力墻結(jié)構(gòu)安全度，還能夠控制工程的投資造價(jià)，設(shè)計(jì)人員根據(jù)剪力墻的平面布置情況能夠真正實(shí)現(xiàn)剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，制定正確的剪力墻設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)人員加強(qiáng)剪力墻施工質(zhì)量的督查，制定科學(xué)的施工管理機(jī)制，強(qiáng)化施工管理人員的安全意識(shí)，要求其按照操作流程與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工作業(yè)。

結(jié)束語：

總而言之，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)增強(qiáng)剪力墻結(jié)構(gòu)安全性、抗震性具有積極作用，對(duì)此設(shè)計(jì)人員需要考慮剪力墻的結(jié)構(gòu)問題，制定科學(xué)的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合建筑工程的實(shí)際條件，對(duì)此充分做好現(xiàn)場(chǎng)的勘察設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，保證建筑物整體的設(shè)計(jì)水平，最終推動(dòng)我國(guó)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張政.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題和策略分析[J].價(jià)值工程，2014， （16）： 161- 162.

[2]何俊旭.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)選型探討[J].價(jià)值工程，2010， 29（6）： 214- 214.

[3]孫文波.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一些特殊問題的分析處理[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），20101，29（7）：74-78.

[4]劉偉瓊.關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（3）：270.

篇(6)

關(guān)鍵詞：高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 常見問題 解決措施

一、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1、建筑設(shè)計(jì)中的水平荷載

有關(guān)建筑設(shè)計(jì)中的水平荷載問題，我們可以從以下兩個(gè)方面來說明：一方面，樓房的自身重量和建筑樓面所承受的載荷作用于豎向構(gòu)件中，其所引起的軸力和彎矩?cái)?shù)值與建筑物高度的一次方成正比關(guān)系。在建筑結(jié)構(gòu)中，水平載荷產(chǎn)生的傾覆力矩和豎向構(gòu)件中所引起的軸力，都是與建筑物的垂直高度的平方成正比關(guān)系。另一方面，對(duì)于某一特定的高層建筑物來說，其豎向載荷能力基本上已經(jīng)是定值，而在水平載荷方面則不同，它還會(huì)受到一定的風(fēng)力影響和地震作用影響，水平載荷的數(shù)值會(huì)隨著建筑物結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性的變化而不斷變化。

2、建筑設(shè)計(jì)中的軸向變形

在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑物豎向載荷的數(shù)值一般都比較大，如果設(shè)計(jì)時(shí)考慮不周，會(huì)在柱體中引起一定的軸向變形，對(duì)連續(xù)梁彎矩有一定的影響，這種情況會(huì)減少連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值，而端支座的副彎矩值和跨中正彎矩則會(huì)出現(xiàn)增大的情況；在建筑設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)軸向變形來計(jì)算相應(yīng)的數(shù)值，對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整；有關(guān)軸向變形的問題，還會(huì)影響到構(gòu)件的剪力和側(cè)移的幅度，從而引起建筑設(shè)計(jì)的安全問題。

3、建筑設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)延性

對(duì)于高層建筑物來說，它相對(duì)于一些較低的建筑物有更為柔和的建筑結(jié)構(gòu)，在一些突發(fā)的震動(dòng)情況下會(huì)產(chǎn)生較大的變形。為了使建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形后仍然具有良好的變形能力，避免出現(xiàn)建筑倒塌，我們?cè)诮ㄖO(shè)計(jì)時(shí)要采取一定的措施，以保證高層建筑的結(jié)構(gòu)具有適合的延性。

4、建筑設(shè)計(jì)中的側(cè)移幅度

在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移的問題是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素，隨著高層建筑的高度不斷增加，其水平荷載能力也在隨之變化，建筑物結(jié)構(gòu)側(cè)移的幅度迅速增大，為了確保高層建筑的質(zhì)量安全，必須把建筑結(jié)構(gòu)水平載荷下的側(cè)移幅度設(shè)計(jì)控制在一定限度之內(nèi)。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題

1、高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題

有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性問題，在新出臺(tái)的建筑規(guī)范章程上出現(xiàn)了很大的改動(dòng)，新的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面增加了一系列的限制性條件，例如，新的規(guī)范制度用強(qiáng)制性的條文規(guī)定了“建筑物不應(yīng)該采用嚴(yán)重不規(guī)則的建筑設(shè)計(jì)方案”。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)注意遵守新規(guī)范制度中的限制性條件，對(duì)于設(shè)計(jì)中的不符合規(guī)定問題必須及時(shí)的調(diào)整，以免為后期的相關(guān)工作造成隱患。

2、高層建筑的高度問題

根據(jù)我國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定，從考慮經(jīng)濟(jì)與適用原則的角度出發(fā)，規(guī)定了各種常見建筑結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。在我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、建筑科研水平和施工科學(xué)技術(shù)水平的相關(guān)背景下，這一高度是比較安全穩(wěn)妥的，它是目前我國(guó)土木工程規(guī)范體系中最相協(xié)調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)高度。但是在實(shí)際的建筑工作中，很多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑在高度設(shè)計(jì)上已經(jīng)超過了這一限制，例如，中信廣場(chǎng)是采用混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造的，其高度達(dá)到了322m；金茂大廈采用的是組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造，其整體高度達(dá)420.15m。對(duì)于目前這種超過高度限制的高層建筑物，我們必須以謹(jǐn)慎的科學(xué)態(tài)度對(duì)待。因?yàn)槿绻l(fā)生地震的話，這些超高建筑物在受到破壞后會(huì)發(fā)生很大的變形，嚴(yán)重影響建筑物的安全。隨著建筑物的高度不斷增加，它的一些規(guī)范指標(biāo)的適用范圍也發(fā)生了變化，在安全指標(biāo)、材料性能、延性要求等方面都要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而使建筑物具有穩(wěn)定的安全性能。在建筑物的抗震規(guī)范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與高度建設(shè)規(guī)定中，對(duì)于建筑物整體結(jié)構(gòu)的總體高度都有嚴(yán)格的限制性規(guī)定，超過規(guī)定的高度，建筑物的設(shè)計(jì)方法和處理措施都會(huì)發(fā)生很大的變化，這一問題對(duì)建筑工程的各方面影響巨大，我們必須嚴(yán)肅對(duì)待。

3、高層建筑嵌固端的設(shè)置問題

通常情況下，高層建筑的底部都建有二層或二層以上的地下室，它是高層建筑的根基所在。建筑物的嵌固端有時(shí)會(huì)設(shè)置在人防頂板的位置，有時(shí)也會(huì)設(shè)在地下室的頂板處，這是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)細(xì)節(jié)問題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，如果設(shè)計(jì)人員忽視了嵌固端的設(shè)置，會(huì)引發(fā)嵌固端的樓板設(shè)計(jì)、嵌固端的上下層剛度比例限制、嵌固端的上下層抗震等級(jí)的一致性、建筑整體建構(gòu)設(shè)計(jì)與嵌固端位置協(xié)調(diào)等一系列的問題，任何一個(gè)細(xì)節(jié)問題的忽略都可能導(dǎo)致后期施工工作中的安全隱患。

4、高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題

高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題一直是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員比較重視的問題之一，該階段設(shè)計(jì)工作的好壞會(huì)直接影響后期結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行，同時(shí)，建筑物地基基礎(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)高低的決定性因素。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)這一階段，極有可能出現(xiàn)一些問題，如果不加以重視，將對(duì)建筑工程造成巨大的損失。設(shè)計(jì)人員在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過程中，一定要重視地方性規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。由于我國(guó)的幅員遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)條件各不相同，僅憑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》根本無法達(dá)到對(duì)全國(guó)不同地區(qū)的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的適用描述和規(guī)定，因此，各地方出臺(tái)的地方性“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”更適合本地區(qū)的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，其對(duì)施工設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定更為準(zhǔn)確和詳細(xì)，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作時(shí)，一定要深入的學(xué)習(xí)地方性建筑規(guī)范，避免對(duì)后期的設(shè)計(jì)施工工作造成不良的影響。

5、建筑材料的選用和結(jié)構(gòu)問題

通常情況下，在地震多發(fā)的一些地區(qū)，工程技術(shù)人員對(duì)采用何種建筑材料或建筑結(jié)構(gòu)體系的問題都非常的重視。在我國(guó)，150m以上的建筑物主要采用框一筒、筒中筒和框架一來支撐三種常用的建筑結(jié)構(gòu)體系。這三種建筑結(jié)構(gòu)體系在其他國(guó)家的高層建筑中已經(jīng)被普遍采用。在國(guó)外的地震多發(fā)地區(qū)，高層建筑物主要以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在中國(guó)，建筑物有將近90%的比例是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或其他沙石混合結(jié)構(gòu)。在混合結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒部位，通常要承受80%~90%的地震作用剪力，這種情況對(duì)建筑物來說是十分危險(xiǎn)的。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于建筑結(jié)構(gòu)是以鋼筋混凝土核心筒為主，所以對(duì)建筑材料的變形控制要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移。由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的彎曲變形側(cè)移幅度較大，如果我們只采用剛度很小的鋼架來減少側(cè)移，效果并不明顯，而且還會(huì)增加鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。有時(shí)會(huì)采取加大混凝土內(nèi)筒的剛度和設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)等方法以達(dá)到滿足規(guī)范側(cè)移限制的標(biāo)準(zhǔn)。所以，在高層建筑材料的選用方面，根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有建筑市場(chǎng)上的鋼材類型、品種和有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力，建議在高層建筑中盡可能采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)，以達(dá)到改善高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性的目的。鋼骨(鋼管)混凝土通常作為高層建筑的首選建材，這是由它的堅(jiān)固和穩(wěn)定性能決定的。

6、建筑設(shè)計(jì)中的軸壓比與短柱問題

在采用鋼筋混凝土建筑的高層建筑中，設(shè)計(jì)人員為了控制柱的軸壓比，使得柱的橫截面很大，在柱的縱向鋼筋中則是構(gòu)造配筋，即使在建筑中采用高強(qiáng)度的混凝土，建筑柱斷面的尺寸也沒有明顯的減小。為了使建筑中的柱體處于偏壓狀態(tài)，防止混凝土被壓碎，要限制柱體的軸壓比數(shù)值。建筑中主體的塑性變形能力越小，其建筑結(jié)構(gòu)的延性就越差，當(dāng)發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)吸收和耗散地震能量較少的情況，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)遭到不同程度的損壞。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)強(qiáng)柱弱梁的原則來進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇具有良好延性的梁具，就可以使柱子進(jìn)入屈服的可能性大大的減少，也可放松軸壓比限值。此外，雖然很多高層建筑物的底部柱體長(zhǎng)度與直徑比都小于4，但并不能說明這一柱體就是短柱。確定短柱參數(shù)的依據(jù)是柱的剪跨比，只有當(dāng)柱體的剪跨比小于2時(shí)，才能確定該柱體是短柱。曾經(jīng)有建筑專家提出高層建筑的抗震規(guī)范應(yīng)采取較高的軸壓比，但通過實(shí)踐表明，雖然調(diào)整了建筑物的軸壓比限值，但柱面并沒有因?yàn)檫@一調(diào)整而減小，所以在建設(shè)具有抗震性能的高層建筑物時(shí)，采用鋼筋混凝土材質(zhì)是否合理還有待研究。

三、總結(jié)：

一個(gè)好的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也就是一個(gè)好的耗能體系，在設(shè)計(jì)中，要充分注意到等強(qiáng)度設(shè)計(jì)、高度等重要問題，從而增強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)的整體性，在保證整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)安全性的基礎(chǔ)上，同時(shí)增加了建筑的使用期限。

參考文獻(xiàn)：

1、劉大海,楊翠如等,高樓結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選[M].陜西:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2008

2、趙西安,高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)研究所,2008

篇(7)

關(guān)鍵詞: 高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震概念；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

0引言；近年來，由于人類對(duì)于自然環(huán)境的不斷破壞，各類自然災(zāi)害發(fā)生的較為頻繁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)是對(duì)建筑抗震設(shè)計(jì)的宏觀控制，合理的運(yùn)用抗震概念和原則是建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的必要前提，在高層建筑工程一開始從建筑的場(chǎng)地選擇、平立面形式、結(jié)構(gòu)布置以及延性等方面進(jìn)行考慮，從根本上消除高層建筑中抗震的薄弱環(huán)節(jié)，再通過計(jì)算與結(jié)構(gòu)措施，能夠保證設(shè)計(jì)出的高層建筑具有良好的抗震能力，顯著的提高高層建筑的抗震可靠度。

一．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的意義

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該非常重視抗震概念設(shè)計(jì)，因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)具有動(dòng)力不確定性特點(diǎn)，人們對(duì)地震時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的局限性，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果和實(shí)際之間具有很大的差異。簡(jiǎn)單的依賴數(shù)值計(jì)算獲得結(jié)構(gòu)并不能有效的解決高層建筑的實(shí)際抗震問題，尤其是地質(zhì)特征的差異性原因，導(dǎo)致許多國(guó)家甚至是地區(qū)指定的抗震規(guī)范都有明顯的差異。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)在依據(jù)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，還增加了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)元素，并且結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)甚至比分析計(jì)算更重要，使得這一抗震設(shè)計(jì)理念能夠滿足區(qū)域差別下從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。強(qiáng)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的重要性，其目的是為了引起高層建筑結(jié)構(gòu)工程是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，特別重視相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)程以及抗震概念設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定，從而擺脫傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只重視計(jì)算結(jié)果的誤區(qū)，要求結(jié)構(gòu)工程師嚴(yán)格的按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則，再結(jié)合地區(qū)的抗震規(guī)范，以此保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

二．影響建筑物抗震效果的因素

2.1 建筑結(jié)構(gòu)建造過程中所使用的材料和施工過程在實(shí)際抗震設(shè)計(jì)時(shí)，抗震 效果與建筑結(jié)構(gòu)的材料具有十分密切的關(guān)系。但在許多時(shí)候工作人員往往意識(shí)不到這一點(diǎn)。建筑材料的質(zhì)量的好壞與建筑物所受到的地震作用力有直接的關(guān)系，質(zhì)量好的材料所受到的地震作用力就小，則質(zhì)量差的則所受到的力就大。因此一些輕型材料的應(yīng)用，對(duì)于提高建筑物的抗震性能具有非常好的效果，不僅施工材料對(duì)于抗震性能有所影響，施工過程中的每一個(gè)具體環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)抗震效果有所影響，所以在高層建筑施工中，要控制好施工的質(zhì)量，做好相應(yīng)的監(jiān)管工作，從而保證高層建筑的施工質(zhì)量，使建筑的抗震效果有所保證。

2.2 建筑物自身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)乎建筑物的質(zhì)量，同時(shí)也是對(duì)抗震效果具有關(guān)鍵性的影響因素，所以在實(shí)際建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，保證抗震效果是非常必要的。目前在建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)通常以在震不壞、大震不倒為目標(biāo)，因此在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，無論是點(diǎn)式還是板式建筑，其合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都是十分重要的，這對(duì)提高建筑物的抗震效果將起到積極的作用。另外建筑物在平面結(jié)構(gòu)布置時(shí)，其盡量做到質(zhì)心和剛心的重合，因?yàn)樵诮ㄖ锲矫娌贾脮r(shí)一般都較為復(fù)雜，一旦發(fā)生地震如果質(zhì)心和剛心不一致時(shí)則會(huì)導(dǎo)致地震的作用力加劇，從而形成較大的破壞性，所以為了有效的提高地城的抗震能力，則需要做到質(zhì)心與剛心的重合。

2.3 建筑物所處地質(zhì)環(huán)境情況

建筑物所處位置的地質(zhì)情況對(duì)建筑抵抗各種自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)的破壞性具有非常重要的意義。通常在地震發(fā)生時(shí)，如果建筑物位于巖石地帶、山體附近、容易產(chǎn)生滑坡的地質(zhì)情況下時(shí)，則一旦發(fā)生地震所造成的破壞是十分巨大的。所以為了有效的增強(qiáng)建筑的抗震性能，可以在進(jìn)行建筑位置選擇時(shí)即做好詳細(xì)的勘測(cè)工作，盡量避開容易在地震中由于導(dǎo)致地表發(fā)生變化的不利地段，選擇有利的地點(diǎn)進(jìn)行建筑物建造。

三.抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該重視高層建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)律。在高層建筑的抗震概念設(shè) 計(jì)應(yīng)用中，應(yīng)該對(duì)高層建筑的體型設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的修正，保證在質(zhì)量、剛度、對(duì)稱、規(guī)則上分布均勻，保證設(shè)計(jì)的整體性，避免局部出現(xiàn)剛度過大的問題。高層建筑的結(jié)構(gòu)布局對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)具有十分重要的作用，簡(jiǎn)單、對(duì)稱的建筑在地震中的應(yīng)力分析和實(shí)際反映很容易做到，并且能夠達(dá)到相一致，但是在凹凸的立面與錯(cuò)層設(shè)計(jì)的高層建筑中，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)將會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的地震效應(yīng)，很難做到對(duì)高層建筑抗震效果的最佳分析。因此，高層建筑的抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。

3.2抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用。高層建筑抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用依據(jù)高層建筑物的高度以及抗震等級(jí)選擇合適的抗側(cè)力體系，通過概念近似手算確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性以及主要構(gòu)件的基本尺寸?？拐鸾Y(jié)構(gòu)方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該注意以下三個(gè)方面: 其一，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，應(yīng)該對(duì)因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者部分構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)體系喪失對(duì)抗震能力或者重力荷載的承載能力，應(yīng)該堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)原則中的贅余度功能和內(nèi)力重分配功能，這一原則的重要性在許多建筑物地震后的實(shí)際狀況中都得到了很好的印證; 其二，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，不僅僅應(yīng)該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應(yīng)該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，這些都應(yīng)該和不間斷的抗震分析相符合; 其三，其中延性是建筑結(jié)構(gòu)中的重要特性之一，結(jié)構(gòu)體系的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和連接的延性水平，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平，是提高高層建筑抗震設(shè)計(jì)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的重點(diǎn)問題，通過采用豎向和水平向混凝土構(gòu)件，能夠增強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束，當(dāng)配筋砌體在地震中即使產(chǎn)生裂縫也不會(huì)倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對(duì)重力荷載的承載能力。

3.3抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的應(yīng)用。高層建筑抗震的實(shí)現(xiàn)需要各個(gè)構(gòu)件的支撐，因此，抗震結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)構(gòu)件都必須具有一定的剛度與強(qiáng)度，并且還應(yīng)該具有可靠的連接性。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)多層次超靜定結(jié)構(gòu)，因此其抗震結(jié)構(gòu)也應(yīng)該設(shè)置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構(gòu)件先被破壞，剩余的構(gòu)件依然具備支撐的作用，形成獨(dú)立的抗震結(jié)構(gòu)，承受地震力與豎向荷載。因此，合理的預(yù)見高層建筑結(jié)構(gòu)先屈服或者破壞的位置，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，形成多道抗震防線，實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)體系的合理控制，這是結(jié)構(gòu)抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

四．結(jié)束語

總而言之;隨著高層建筑的不斷興起，其抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，目前技術(shù)的進(jìn)步，使高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)技術(shù)和方法越來越先進(jìn)，越來越完善。但社會(huì)需求的不斷提升，也需要設(shè)計(jì)人員不斷強(qiáng)化自身的專業(yè)技能，同時(shí)還要做好對(duì)建筑環(huán)境及地質(zhì)的分析和研究工作，從而根據(jù)實(shí)際情況來選擇適合的抗震結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力，避免在地震發(fā)生時(shí)造成嚴(yán)重的傷亡和損失。

參考文獻(xiàn)