高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點論述

■李厚旺 ■河北九易莊宸工程設(shè)計有限公司，河北 石家莊 050031

眾所周知，當前城市發(fā)展過程中，高層建筑已經(jīng)成為了一個主流發(fā)展趨勢，尤其是隨著城市人口的不斷增加，高層建筑的數(shù)量也必然會越來越多，但是在高層建筑的興建過程中，安全問題卻必須要引起相關(guān)人員的高度重視，因為高層建筑自身的特殊性導致其一旦出現(xiàn)安全問題必然會造成極為嚴重的后果，而對于這種安全問題的保障來看，高層建筑的結(jié)構(gòu)無疑是極為重要的一點，也是需要謹慎對待的一個關(guān)鍵部位，尤其是對于相應(yīng)的設(shè)計環(huán)節(jié)來說，更是應(yīng)該加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，力求其結(jié)構(gòu)的設(shè)計能夠在較大程度上體現(xiàn)出穩(wěn)定性和牢固性，最終保障其高層建筑的正常使用。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于任何一個建筑工程項目來說，結(jié)構(gòu)都是需要重點對待的一個關(guān)鍵點，而高層建筑根本更是如此，結(jié)構(gòu)對于高層建筑的重要性不容置疑，只有高層建筑的結(jié)構(gòu)不存在任何的問題才能夠保障其整個高層建筑的質(zhì)量，而要想避免高層建筑的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)任何的問題就應(yīng)該嚴格控制其高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免其在設(shè)計中因為疏忽或者是其它問題的出現(xiàn)導致結(jié)構(gòu)故障的出現(xiàn)。以當前我國現(xiàn)行的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，最為主要的設(shè)計體系有以下幾點:(1)首先，剪力墻體系當前我國高層建筑中最為重要的一個組成部分，該剪力墻體系對于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性具備著極強的價值和意義，進而保障整個高層建筑結(jié)構(gòu)具備較強的抵抗效果，此外，這種剪力墻體系還能夠有效的承擔一定量的豎向載荷;(2)其次，框架—剪力墻體系也是當前高層建筑中比較重要的一個組成部分，這種框架—剪力墻體系在當前我國很多高層建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)體系最為主要的作用就是其框架結(jié)構(gòu)能夠在較大程度上承擔一定量的垂直載荷，而剪力墻結(jié)構(gòu)則能夠較好地承擔高層建筑所產(chǎn)生的一些水平載荷，這種對于載荷較強的承擔效果也促使其在當前高層建筑中的應(yīng)用范圍進一步的擴展;(3)最后，筒體體系主要就是指在高層建筑的外圍空間通過恰當?shù)脑O(shè)計來促使其能夠形成一個封閉性的筒體結(jié)構(gòu)，而筒體結(jié)構(gòu)有能夠在較大程度上保障其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，當前在很多的高層建筑中也得到了廣泛應(yīng)用。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

高層建筑因為其自身的一些特殊性導致其設(shè)計的難度是比較高的，并且這種難度主要體現(xiàn)在其設(shè)計過程中需要注意的問題是比較多的，如何恰當?shù)奶幚砗眠@些問題的存在就能夠在較大程度上保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的有效性，但是對于如此繁雜的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容來說，要想切實做好相應(yīng)的工作必須要首先把握好其中的一些重點內(nèi)容，做好了這些要點的設(shè)計才能夠確保其整體結(jié)構(gòu)的有效性。具體來說，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要注意的要點主要有以下幾點:

2.1 加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)荷載的設(shè)計

對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程來說，相應(yīng)的載荷必然是需要重點關(guān)注的一個要點內(nèi)容所在，因為這些載荷大小直接關(guān)系到整個高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，所以說，恰當合理的處理好這些載荷就成了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個要點所在。具體到高層建筑結(jié)構(gòu)載荷的設(shè)計中來看，其主要涉及到的水平載荷和垂直載荷兩方面的內(nèi)容，對于垂直載荷而言，最為關(guān)鍵的就是應(yīng)該恰當?shù)拇_定高層建筑的高度，避免出現(xiàn)高度超標問題，一旦其高度超出了相應(yīng)的標準必然會導致其垂直載荷的增加，不利于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;而對于水平載荷的設(shè)計來說，最為主要的一個設(shè)計目的就是盡可能的控制其傾覆力矩的出現(xiàn)，保障高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一旦其傾覆力矩出現(xiàn)了問題則很有可能導致其整個的高層建筑結(jié)構(gòu)受損。

2.2 加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)延展性的設(shè)計

對于高層建筑的結(jié)構(gòu)來說，延展性是極為重要的一個性能指標，尤其是和高層建筑的抗震性能存在著直接的聯(lián)系，一旦高層建筑結(jié)構(gòu)的延展性無法達到應(yīng)用的設(shè)計水平就會很容易造成其出現(xiàn)震蕩，更為嚴重的甚至會出現(xiàn)倒塌的危險，這一點對于地震災(zāi)害來說最為實用，確保高層建筑結(jié)構(gòu)具備較強的延展性就能夠保障其在面臨較大的外部作用力時保障自身的抗變形和抗裂能力，最終保障整個高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)軸向變形的設(shè)計

針對當前高層建筑后期使用過程中其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題進行分析可以發(fā)現(xiàn)，軸向變形是比較常見的一個問題，其主要就是指高層建筑的結(jié)構(gòu)中柱在承受一定的力學載荷的情況下出現(xiàn)了軸向變形問題，這一問題的出現(xiàn)對于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響是比較明顯的，尤其是會影響到高層建筑結(jié)構(gòu)的主體穩(wěn)定性，進一步分析可以發(fā)現(xiàn)，這種軸向變形問題的出現(xiàn)在很大程度上和高層建筑的豎向壓力存在著密切的聯(lián)系，尤其是對于一些高度較大的高層建筑來說，這種軸向變形問題更為嚴重，因此，必須要加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)預防軸向變形問題出現(xiàn)的設(shè)計。

2.4 注重高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性

對于高層建筑的結(jié)構(gòu)來說，單單從結(jié)構(gòu)幾何空間來看，其整體性也是極為關(guān)鍵的一點，并且這種整體性對于高層建筑結(jié)構(gòu)來說具備著極強的現(xiàn)行價值，也是保障其整體穩(wěn)定性和牢固性需要重點關(guān)注的一點，對于這種整體性的實現(xiàn)來說，剪力墻是必不可少的一個組成部分，合理的設(shè)置相應(yīng)的剪力墻結(jié)構(gòu)，促使其高層建筑的結(jié)構(gòu)能夠在較大程度上具備完整結(jié)構(gòu)空間的特點就能夠在較大程度上確保這些高層建筑具備較強的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.5 注重高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的細節(jié)

對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程來說，其要點內(nèi)容的把握還應(yīng)該進行細化，尤其是針對一些重點問題必須細化成高層建筑結(jié)構(gòu)中的每一個小元素才能夠真正的實現(xiàn)其最終的設(shè)計目的和設(shè)計價值，比如對于結(jié)構(gòu)中所需要的梁、板、柱、墻等細節(jié)進行恰當?shù)脑O(shè)計必然能夠在較大程度上提升其高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。

3 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)無疑是高層建筑建設(shè)過程中需要重點關(guān)注的一個核心要點問題所在，尤其是在設(shè)計環(huán)節(jié)中更是應(yīng)該重點加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計，但是對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，其復雜性是比較高的，尤其是隨著高層建筑高度的增加，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的問題也是比較多的，一旦任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題都會導致其整個的高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，進而就會影響到高層建筑的整體效果，甚至會造成更為嚴重的人員和經(jīng)濟損失，因此，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計必須要充分的把握好其中的重點內(nèi)容，針對其容易出現(xiàn)問題的位置進行詳細的設(shè)計，尤其是要首先把握好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體性特點，并且具體到么一個細節(jié)進行恰當合理的設(shè)計，細化其設(shè)計內(nèi)容，保障其設(shè)計的有效性，充分體現(xiàn)設(shè)計的重要作用，當然，最為主要的還是應(yīng)該針對其穩(wěn)定性、延展性、變形特點等中心要點問題進行設(shè)計，保障設(shè)計的效果。

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