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

閆彬

摘 要：隨著我國(guó)對(duì)外開放以來(lái)，經(jīng)濟(jì)得到快速的發(fā)展，建筑房地產(chǎn)行業(yè)也得到了迅猛的發(fā)展。復(fù)雜高層與超高層建筑開始慢慢地多起來(lái)，超高層建筑開始成為一座城市的地標(biāo)建筑物。但復(fù)雜高層與超高層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)很多問(wèn)題，比如結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性問(wèn)題；在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下，超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)越來(lái)越重要，本文就復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討和研究，并且提出相應(yīng)的對(duì)應(yīng)方法。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層與超高層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

1、復(fù)雜高層與超高層和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概述

1.1復(fù)雜高層與超高層的基本概述

復(fù)雜高層一般是指高于27米的住宅建筑與高于24米的其他建筑。超高層是指建筑物超過(guò)40層或建筑物高于100米就為超高層建筑，但隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，100米以上的建筑物越來(lái)越多，世界超高層建筑學(xué)會(huì)指定了的最新標(biāo)準(zhǔn)，建筑物300米以上為超高層建筑。復(fù)雜高層與超高層建筑一般周期長(zhǎng)、投入資金大，一般超高層建筑物也是一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的地標(biāo)性建筑物。超高層建筑在亞洲最多，其次是歐美國(guó)家，世界上比較著名的超高層建筑物有：位于阿聯(lián)酋的世界上最高的建筑物迪拜塔（哈利法塔迪拜 828米）、東京晴空塔 （日本，634米）、廣州塔（中國(guó)，600米）、平安大廈（中國(guó)深圳，600米）、廣州東塔（中國(guó)，530米）。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本概述

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)兩種，其中建筑結(jié)構(gòu)又包括建筑物上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。建筑主要分為框架結(jié)構(gòu)、磚混結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)等。

復(fù)雜高層與超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟如下：1.根據(jù)建筑設(shè)計(jì)確定結(jié)構(gòu)體系和主要材料；2.做好結(jié)構(gòu)平面布置圖；3.開始選擇建筑材料類型、強(qiáng)度等級(jí)等，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步確定構(gòu)件截面尺寸；4.建筑物結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算和各種荷載下的內(nèi)力分析和研究；5.建筑荷載效應(yīng)的組合；6.構(gòu)件部件截面設(shè)計(jì)。還包括一些必要的結(jié)構(gòu)措施。應(yīng)以結(jié)構(gòu)專業(yè)的相關(guān)規(guī)范和圖集為基礎(chǔ)。

2、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)跟普通建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的區(qū)別

當(dāng)復(fù)雜高層與超高層建筑的樓層和高度增加到一定程度時(shí)，與普通建筑相比，復(fù)雜高層與超高層建筑設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)性、安全性、適用性都將發(fā)生很大變化，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上難度也會(huì)隨之增加，需要考慮和解決的問(wèn)題也會(huì)增多。主要考慮的有：

（1）會(huì)考慮到復(fù)雜高層與超高層建筑遇到比較大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。

（2）需要嚴(yán)格控制超高層建筑的高寬比例，以保證其建筑的穩(wěn)定性。

（3）盡量使建筑平面、外觀、立面的質(zhì)量和剛度保持均勻和對(duì)稱，使整體建筑結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)偏差環(huán)節(jié)。

（4）考慮復(fù)雜高層建筑自重大、基礎(chǔ)深等因素下，怎么保證工程安全可靠的設(shè)計(jì)技術(shù)和施工條件等問(wèn)題。

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

在復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，比普通建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工難度更大。而且工程周期長(zhǎng)、投入資金大、層數(shù)較多，因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中必須遵循國(guó)家法律法規(guī)的相關(guān)要求，以及建筑行業(yè)的的相關(guān)原則。為了提高復(fù)雜高層建筑和超高層建筑的實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性性和安全性，設(shè)計(jì)者結(jié)合自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)和學(xué)習(xí)了設(shè)計(jì)過(guò)程中需要掌握的關(guān)鍵點(diǎn)。

3.1重視建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)中一個(gè)非常流行的設(shè)計(jì)概念是理念設(shè)計(jì)，所以在這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。第一需要不斷地體現(xiàn)概念設(shè)計(jì)的對(duì)稱性，從外觀上給人更好的視覺(jué)享受。第二，整個(gè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)涉及的人員比較多，需要很多人的配合和相互協(xié)助。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意傳力路徑的施工，以更好地保證在施工過(guò)程中有一個(gè)非常清晰的傳力通道。三是在建筑設(shè)計(jì)中保證建筑的完整性，這也是建筑企業(yè)施工水平的具體體現(xiàn)，并在建筑設(shè)備中盡可能使用節(jié)能儀器，以更好地節(jié)約資源，在一定程度上減少建設(shè)資金投入。

3.2對(duì)建筑載荷進(jìn)行科學(xué)計(jì)算

對(duì)于普通建筑，復(fù)雜高層建筑和超高層建筑的建筑荷載計(jì)算較為復(fù)雜。在建筑荷載計(jì)算過(guò)程中，要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員充分考慮。最重要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑物的地震荷載和風(fēng)荷載，也是所有建筑工程中應(yīng)注意的內(nèi)容。一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)我國(guó)有關(guān)規(guī)范的要求，建筑物的地震荷載影響系數(shù)一般為6s，由于復(fù)雜高層和超高層建筑物的特殊性，其自振周期應(yīng)保持在6-9s，且應(yīng)滿足抗震設(shè)防要求。設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)中應(yīng)保證地震荷載影響系數(shù)保持在6-10s。風(fēng)荷載也是復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。建筑物的風(fēng)荷載隨高度的增加而增大。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，必須充分計(jì)算建筑物的荷載，以保證建筑物的整體質(zhì)量。

3.3合理選擇抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系

抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分。良好的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高復(fù)雜高層和超高層建筑的安全性能，為用戶提供良好的生活或辦公環(huán)境。因此，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工中，合理選擇抗側(cè)力是十分必要的。結(jié)構(gòu)體系。為了選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，需要了解建筑物的實(shí)際高度，以便進(jìn)行科學(xué)的分析和選擇。此外，在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件緊密相連，以保證其內(nèi)部構(gòu)件的完整性。本文結(jié)合建筑的實(shí)際情況，分析了各種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，了解其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用，并根據(jù)其不同的特點(diǎn)，選擇了正確的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。他綜合了高層和超高層建筑以及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境。

3.4注重抗震設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的把握

地震設(shè)計(jì)是復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。它直接關(guān)系到整個(gè)建筑的安全穩(wěn)定，是保證建筑安全的重要環(huán)節(jié)。因此，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格控制抗震設(shè)計(jì)的各個(gè)方面，改進(jìn)抗震設(shè)計(jì)。各環(huán)節(jié)的合理性和科學(xué)性。抗震材料的選擇是抗震設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，在一定程度上直接影響到抗震設(shè)計(jì)的抗震性能?？拐鸩牧系倪x用應(yīng)根據(jù)復(fù)雜高層或超高層建筑的特點(diǎn)，不同高度應(yīng)選用不同等級(jí)的抗震性能材料。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和施工前，應(yīng)制定有效的設(shè)計(jì)方案，以確定建筑結(jié)構(gòu)的變形彈性。在抗震施工中，變形彈性控制應(yīng)滿足地震預(yù)期的要求。此外，為了在一定程度上減小層間位移，還需要合理控制地震作用下的層間位移。低地震對(duì)建筑物造成的破壞。地震設(shè)計(jì)對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要意義。良好的抗震性能可以減少自然災(zāi)害對(duì)建筑物的破壞，保證建筑物的安全，從而保證居民的人身安全。

4、總結(jié)

綜上所述，根據(jù)國(guó)內(nèi)目前復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀，我國(guó)目前在這方面發(fā)展比較快，未來(lái)發(fā)展情景廣闊。但資金投入不夠、人才短缺、缺乏創(chuàng)新等問(wèn)題嚴(yán)重，企業(yè)需要加強(qiáng)這方面的重視，才能獲得更大的市場(chǎng)，節(jié)約成本和提高經(jīng)濟(jì)效益。只有把握復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理念設(shè)計(jì)、荷載計(jì)算、抗震設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)要點(diǎn)才能保證建筑物的質(zhì)量和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)

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