分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性問題

冉浚宏

摘要：基于建筑行業(yè)的快速發(fā)展，不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)越來越多。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，需要結(jié)合建筑的適用性與抗震性，采用合理的設(shè)計(jì)方法。因此，本文主要分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性問題，希望能夠給相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供一定的參考與幫助。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方法；不規(guī)則

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求越來越高，為了不斷滿足 人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的要求，分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不規(guī)則性具有非常重要的作用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，采用不規(guī)則設(shè)計(jì)方法，能夠保證建筑的美觀性，提高人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的滿意度。鑒于此，本文主要研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的不規(guī)則性問題，從而有效保證我國(guó)建筑企業(yè)能夠更好的發(fā)展。

1不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則類型主要分為兩類，分別是平面的不規(guī)則性與豎向的不規(guī)則。其中，建筑結(jié)構(gòu)的平面不規(guī)則性又分為三種，分別是結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、凹凸不規(guī)則與樓板的不連續(xù)性。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部樓層的水平位移是該樓層位移均值的1.2倍時(shí)，該建筑物就很容易發(fā)生扭轉(zhuǎn)不規(guī)則現(xiàn)象，當(dāng)外界發(fā)生較大震動(dòng)時(shí)，建筑物的穩(wěn)定性會(huì)明顯下降。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)平面向內(nèi)凹進(jìn)一定尺寸時(shí)，該建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的外部投影占到總尺寸的35%左右。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是該建筑結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的平面較長(zhǎng)，使得結(jié)構(gòu)的抗震性明顯下降。建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部樓板的不連續(xù)性，也屬于建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則的特點(diǎn)，當(dāng)樓梯板的尺寸與剛度比例失調(diào)時(shí)，該建筑結(jié)構(gòu)的抗震性會(huì)明顯下降，嚴(yán)重的還會(huì)危及居民的人身安全。

建筑結(jié)構(gòu)的豎向不規(guī)則性則主要分為三部分，分別是側(cè)向剛度的不規(guī)則性、豎向尺寸不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)的側(cè)向構(gòu)件連續(xù)性較低。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部上下兩層樓層剛度大于樓層的側(cè)向剛度，或者上下兩樓層的剛度小于與之相鄰的樓層剛度的85%，均會(huì)產(chǎn)生建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性。而建筑結(jié)構(gòu)的豎向尺寸不符合相關(guān)規(guī)定，主要針對(duì)一些高層結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)中的上層結(jié)構(gòu)大于建筑室外高度的25%，并且該上部樓層的平面尺寸是相鄰樓層的30%。對(duì)于一些高層來說，如果該建筑結(jié)構(gòu)具備雨棚等外挑，下部樓層中的水平尺寸一般小于其上部尺寸的92%，外挑的水平尺寸應(yīng)該大于4.5m。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性問題及解決措施

2.1框架-剪力墻的不規(guī)則性問題

框架-剪力墻的受力不均勻，能夠?qū)е陆ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性問題的出現(xiàn)。研究表明，通過合理分析框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，不但能夠有效提高建筑資源的利用率，還能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性?？蚣?剪力墻，顧名思義，框架-剪力墻主要由框架與剪力墻組成，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)震動(dòng)時(shí)，框架與剪力墻的抗剪能力不同。根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，當(dāng)框架結(jié)構(gòu)受到外部剪力時(shí)，其位移并沒有發(fā)生特別明顯的變化，而剪力墻與框架結(jié)構(gòu)則不同，當(dāng)剪力墻受到外部剪力時(shí)，很容易發(fā)生曲線變形，其水平位移也會(huì)發(fā)生非常明顯的變化。

框架-剪力墻在施工之前，需要分別計(jì)算框架與剪力墻的剛度，在計(jì)算的過程中很容易發(fā)現(xiàn)，如果框架-剪力墻中的剛度不斷增大，剪力墻的轉(zhuǎn)角卻會(huì)不斷減小。因此，可以忽略轉(zhuǎn)角對(duì)框架-剪力墻的影響。在一棟建筑當(dāng)中，框架-剪力墻主要承擔(dān)每層框架的剪力，提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性。為了更好的分析建筑結(jié)構(gòu)下部的剪力墻變形情況，工作人員能夠得出，隨著剪力墻的剪力不斷增大，框架剪力會(huì)不斷減少，而樓層底部的剪力會(huì)明顯增大。

2.2框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性設(shè)計(jì)參數(shù)

通過計(jì)算框架-剪力墻的規(guī)則參數(shù)，能夠幫助設(shè)計(jì)人員更好的了解工程的布置情況，為了有效保證框架-剪力墻不規(guī)則參數(shù)的精確性，設(shè)計(jì)人員可以通過計(jì)算框架-剪力墻的周期比與剛度比，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。首先，框架-剪力墻的周期比又被人們稱為第一自振周期，主要代表的是解耦股扭轉(zhuǎn)的自主振動(dòng)周期，計(jì)算框架-剪力墻的周期具有非常重要的作用，當(dāng)建筑解結(jié)構(gòu)發(fā)生震動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)的整體性具有非常嚴(yán)重的影響，通常來講，A級(jí)建筑結(jié)構(gòu)的周期會(huì)小于0.95，而B級(jí)建筑周期則會(huì)小于0.85。

其次，框架-剪力墻的剛度比，剛度比主要指的是各個(gè)樓層之間的剛度比，通過準(zhǔn)確計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的剛度比，能夠?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的豎向剛度計(jì)算提供一定的參考，總的來說，為了有效保證建筑結(jié)構(gòu)剛度計(jì)算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的參數(shù)一般大于上層建筑的75%左右，如果沒有得到該數(shù)值，很容易產(chǎn)生薄弱層現(xiàn)象。在實(shí)際計(jì)算的過程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要詳細(xì)了解建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)。例如，可以利用SAWE軟件來計(jì)算，利用該軟件進(jìn)行計(jì)算， 能夠有效提高建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的精確性，保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作能夠順利進(jìn)行。

2.3解決措施

為了有效解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)則性問題，設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)減少結(jié)構(gòu)中偏心距。對(duì)于我國(guó)的高層建筑來講，如果建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的偏心距與扭轉(zhuǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的函數(shù)關(guān)系。為了減少扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員在實(shí)際計(jì)算過程當(dāng)中，需要提前計(jì)算好建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的偏心距，進(jìn)一步提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。通過計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的偏心距，能夠幫助設(shè)計(jì)人員更好的了解建筑結(jié)構(gòu)的平面布置，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性。

除此之外，建筑結(jié)構(gòu)中的施工人員在實(shí)際施工中，為了減少框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的影響，可以建少防震縫，由于各個(gè)建筑建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不同，施工人員需要參考設(shè)計(jì)人員計(jì)算的防震參數(shù)，并將防震縫與墻體有效連接，從根本上提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性，保證建筑結(jié)構(gòu)當(dāng)中的施工工作能夠順利進(jìn)行。通過在建筑結(jié)構(gòu)添加防震縫，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性，在一定程度上提高了建筑結(jié)構(gòu)的美觀性，從而有效保證了建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3結(jié)束語：

綜上所述，人們的生活與工作是離不開建筑的，為了提高建筑結(jié)構(gòu)的美觀性，滿足人們建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求，采用不規(guī)則設(shè)計(jì)方案具有非常重要的作用。因此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作當(dāng)中，需要不斷學(xué)習(xí)先進(jìn)的不規(guī)則性設(shè)計(jì)知識(shí)，提高自身的專業(yè)技能，從而推動(dòng)我國(guó)建筑工程能夠更好穩(wěn)定快速的發(fā)展。

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