復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

劉冬爾

摘 要： 隨著城市化進行不斷深入，出現(xiàn)了很多復(fù)雜高層和超高層的建筑，在進行這些建筑建設(shè)的過程中可能會遇到與之前不同的問題，本文首先介紹復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇，然后介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，希望能為建筑建設(shè)提供一些發(fā)展思路。

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

【中圖分類號】 TU97 【文獻標識碼】 A【文章編號】 2236-1879（2017）20-0236-01

引言：目前我國的城市化進程越來越快，在很多城市建設(shè)當中出現(xiàn)了復(fù)雜高層和超高層建筑，這些建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是非常復(fù)雜的，而做好結(jié)構(gòu)設(shè)計才能保證建筑物的安全，因此對復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)進行要點設(shè)計總結(jié)是非常有必要的。

一、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

（一）結(jié)構(gòu)方案和類型。

復(fù)雜高層與超高層建筑本身的設(shè)計方案是非常復(fù)雜的，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇中需要非常謹慎，可以說，結(jié)構(gòu)方案在一定程度上就決定了建筑物的質(zhì)量，在選擇結(jié)構(gòu)方案之前，必須要對建筑的地區(qū)進行考察，觀察選擇的地理位置，并對比結(jié)構(gòu)方案，看其在工程當中的合理性，并在實際的工程當中要進行監(jiān)督和管理，防止在最后完工的時候才發(fā)現(xiàn)問題，那就需要花費大量的人力和物力去修正，還可能造成建筑物有安全上的隱患。因此結(jié)構(gòu)方案必須與真實環(huán)境相結(jié)合，發(fā)揮專業(yè)的建筑知識，完善結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計。

在對工程的施工地進行考察的時候，首先要注重大環(huán)境的考察，比如說當?shù)氐臍夂驐l件，這些大環(huán)境下的長時間的影響，對建筑物的影響非常大。其次就是對一些基本細節(jié)的考察，比如地質(zhì)條件，這是建筑的基礎(chǔ)，運用專業(yè)的建筑知識對基本情況進行考察，然后對結(jié)構(gòu)類型進行篩選，重點在于工程造價和施工過程的考量。

（二）選擇重點。

在進行上述的選擇過程中，最重要的考察點就是概念設(shè)計。經(jīng)過已有的經(jīng)驗，人們發(fā)現(xiàn)建筑的結(jié)構(gòu)最好呈現(xiàn)規(guī)則和均勻，這樣能夠在一定程度上保證建筑的安全性，因此在觀察設(shè)計的相關(guān)理念的時候，要注重概念設(shè)計，并且找到建筑物的傳力方式，特別是抗側(cè)力和結(jié)構(gòu)豎向這兩個方面，當然隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，還有很多在選擇過程中漸漸變?yōu)橹攸c考察項目的部分，比如近年來人們的環(huán)保意識不斷加強，對可持續(xù)發(fā)展的要求也漸漸提升，在選擇的過程當中也應(yīng)當注重該方面。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

通過對上述結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型的描述，我們可以看出一些必須要在設(shè)計的過程當中考慮到的方面，下面將列出三條結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點，分別是在抗震方面、結(jié)構(gòu)舒適度方面以及施工流程當中，這些結(jié)構(gòu)設(shè)計要點是對經(jīng)驗的總結(jié)，更是對后續(xù)設(shè)計的要求。

（一）防震。

唐山大地震、汶川地震和玉樹地震等等無一不牽動著人們的內(nèi)心，但是同時也給我們帶來了警戒，在復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計當中必須要注重抗震設(shè)防烈度，一般來講建筑物的高度不同在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，也有不同的針對性，當然很多的具體細節(jié)是需要結(jié)合當時的各個方面綜合考慮的，但是仍有一些必須要注意的方面。

對一般的建筑物，設(shè)置的抗震設(shè)防烈度是8，這樣能夠保證居民的生命安全，也讓建筑物更加符合規(guī)定，但是因為復(fù)雜高層和超高層本身具有一定的特殊性，一般的高度都會超過300米，因此一般會設(shè)定成為6。

在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要設(shè)計師“以人為本”，充分考慮到人們的生命財產(chǎn)安全，設(shè)計的時候考慮到抗震設(shè)防烈度，保證建筑物本身的經(jīng)濟性和安全性。

（二）結(jié)構(gòu)舒適度。

因為復(fù)雜高層和超高層本身的高度是非常高的，這就會導(dǎo)致當有風(fēng)吹過的時候，不可能是不動的，在細小的程度上會有水平方向上的振動，而這種振動的舒適度也是有一定要求的，這主要是來自于結(jié)構(gòu)設(shè)計的柔軟性，更詳細地落在實處是說混凝土等材料的利用流程，在設(shè)計的時候還要注意考察當?shù)氐娘L(fēng)力狀況，一般可能會達到的最高風(fēng)速，風(fēng)的方向是順向的還是逆向的等等，這些基本的自然條件也會影響建筑的壽命。

（三）施工流程。

在設(shè)計的時候會有幾個重要的部分，首先就是鋼材的傳力部分，鋼材本身能夠承受最大的力應(yīng)該是多少，設(shè)計的時候估計鋼材承受的力又是多少，其次在設(shè)計的時候都會有幾個非常重要的節(jié)點，這些節(jié)點上能夠承受多大的力，在這些部位上的鋼筋是否可靠，最好還有一些設(shè)想的部分：在進行實際的操作過程中到底是否能夠?qū)崿F(xiàn)？會不會存在一些安全的隱患？必須在施工之前就將上述的問題考慮清楚，對這些可能性的數(shù)值必須有一定的估計，否則在施工的過程中，就算安排得再仔細認真，也會功虧一簣。

在解決一些節(jié)點上的問題時可以參考下面的設(shè)計方法，一是如果擔(dān)心承受的力度太大，那么可以將鋼筋與加勁板進行處理，目前已經(jīng)嘗試過的方式有焊接，能夠有效讓節(jié)點的承擔(dān)更大的力。二是可以穿鋼筋，一般會采用先在鋼板上開洞，然后將鋼筋穿過。三是可以在一些節(jié)點上焊接鋼筋，但是一般都是在混凝土上的節(jié)點進行。

總結(jié)：本文首先介紹建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇方式，然后介紹了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點，隨著復(fù)雜高層和超高層的建筑越來越多，相信會有更好的設(shè)計出現(xiàn)，但是總結(jié)經(jīng)驗對結(jié)構(gòu)設(shè)計要點進行掌握是非常必要的。

參考文獻

[1] 劉軍進，肖從真，王翠坤，徐自國，田春雨，陳凱. 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點[J]. 建筑結(jié)構(gòu)，2011，11：34-40.

[2] 吳榮德，李國方. 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點探析[J]. 住宅與房地產(chǎn)，2015，28：40.

[3] 張斌. 超高層綜合性辦公建筑標準層平面設(shè)計研究[D].華南理工大學(xué)，2012.

[4] 楊秀培. 超高層建筑結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析及抗震性能設(shè)計研究[D].河南工業(yè)大學(xué)，2013.