高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性控制

於翠

【摘要】隨著人民生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的高層建筑涌現(xiàn)在城市當(dāng)中，人們對(duì)于高層建筑的外形美觀和質(zhì)量也越來(lái)越關(guān)注。在高層建筑工程的建設(shè)當(dāng)中，前期的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的，它對(duì)于整個(gè)建筑的安全性及穩(wěn)定性都有著關(guān)鍵性的影響。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；合理性；控制

【Abstract】With the improvement of people's living standard and the progress of science and technology， more and more high-rise buildings have emerged in the city， and people pay more and more attention to the appearance and quality of high-rise buildings. In the construction of high-rise buildings， the early structural design is very important， it is for the entire building safety and stability have a critical impact.

【Keywords】high - rise building； structural design； rationality； control

在高層建筑工程的建設(shè)過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)技術(shù)項(xiàng)目，具備一定的挑戰(zhàn)性與復(fù)雜性，而且設(shè)計(jì)的結(jié)果直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，所以我們必須重視該問(wèn)題，并積極尋找出當(dāng)前不利于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性存在的因素，將這些影響因素盡量控制在最低范圍內(nèi)，確保設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性，幫助我們建設(shè)出安全級(jí)別高、質(zhì)量突出的高層建筑。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

1.1高層建筑結(jié)構(gòu)的高度超出標(biāo)準(zhǔn)

城市化進(jìn)程的加快使得城市中出現(xiàn)了越來(lái)越高的樓層，還有一些地區(qū)則出于評(píng)比的目的而不斷增加樓層的高度。在一些人眼里，城市建筑物越高則其經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，城市地位也越靠前。然而許多人都忽略了一個(gè)問(wèn)題，樓層越高則意味著其要求建筑物的質(zhì)量以及抗震性能要更高。目前我國(guó)實(shí)施的建筑規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中就對(duì)建筑物的高度及其相應(yīng)的抗震要求有明確規(guī)定，也就是說(shuō)不管建筑物有多高其都必須達(dá)到與之相應(yīng)的抗震等級(jí)。然而，實(shí)際情況卻是樓層高，但質(zhì)量和抗震性能卻不能保證。

1.2盲目選擇建筑基礎(chǔ)

每一種建筑基礎(chǔ)所適用的環(huán)境都是不一樣的，同時(shí)其承受荷載的方式也不一樣，因此這就需要我們根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇合適的建筑基礎(chǔ)。首先，獨(dú)立基礎(chǔ)，點(diǎn)荷載是其承受荷載的形式，通常承載水平比較好的土壤會(huì)比較使用該方式。其次，箱形基礎(chǔ)，這種建筑基礎(chǔ)比較適合地表環(huán)境比較惡劣的情況下使用，比如濕陷性土壤等，面荷載是其承受荷載能力的主要形式。然而從目前我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)選擇來(lái)看，人們對(duì)于基礎(chǔ)選擇并不是很重視，致使部分高層建筑物下層的地基土壤很難充分有效的承受來(lái)自于建筑物上部的荷載，甚至出現(xiàn)不規(guī)則的沉降現(xiàn)象。也就是說(shuō)，如果我們?cè)诮ㄖA(chǔ)不合理的地基上進(jìn)行高層建筑的施工，且沒(méi)有采取一定的處理措施，則不但會(huì)影響到建筑物的質(zhì)量及其使用壽命，還會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)威脅。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性控制的有效措施

2.1簡(jiǎn)圖要計(jì)算合理

在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，簡(jiǎn)圖的地位是決定性的，所以我們必須確保簡(jiǎn)圖的計(jì)算是科學(xué)合理的。一般我們使用與實(shí)際情況相符的構(gòu)造方式，其內(nèi)容不僅包括鋼節(jié)點(diǎn)和鉸節(jié)點(diǎn)的計(jì)算，最大限度的將計(jì)算誤差降到最低也是我們必須重視的一個(gè)問(wèn)題，也就是說(shuō)必須將簡(jiǎn)圖的計(jì)算誤差嚴(yán)格控制在一定范圍里。

2.2選擇合適的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)必須做到以下幾點(diǎn)：對(duì)工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行深入充分的了解；從整體上全面分析工程的結(jié)構(gòu)類型及荷載分布情況；對(duì)工程施工的條件及其影響因素做深入了解，包括周邊地區(qū)的環(huán)境、管道布置等。只有當(dāng)我們將這些相關(guān)信息都進(jìn)行了深入研究調(diào)查之后才能確定最終的基礎(chǔ)方案。

2.3選擇合適的結(jié)構(gòu)方案

在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是選擇合適的結(jié)構(gòu)方案，且注意最終選擇的結(jié)構(gòu)方案應(yīng)該要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)利益。針對(duì)結(jié)構(gòu)一樣的單元通常我們會(huì)采取一樣的結(jié)構(gòu)體系，但最終的結(jié)構(gòu)方案的選擇還要結(jié)合工程的具體要求以及施工條件、地理環(huán)境等因素才能確定。在這里需要注意兩點(diǎn)：第一，認(rèn)真研究與之相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，我們所選擇的結(jié)構(gòu)方案與這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)該保持一致，不應(yīng)有沖突存在；其次，根據(jù)建筑項(xiàng)目的基礎(chǔ)情況和項(xiàng)目規(guī)模、周邊的環(huán)境等因素來(lái)選擇方案。

2.4結(jié)構(gòu)方案要符合建筑物的性能要求

對(duì)于高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言必須要滿足一些基本的性能要求，這里包含了下面三點(diǎn)內(nèi)容：首先，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)延展性的設(shè)計(jì)，在高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中延展性的內(nèi)容有許多方面，包括高層建筑物當(dāng)中較為容易發(fā)生的倒塌和變形等問(wèn)題，同時(shí)地震災(zāi)害的預(yù)防也非常重要。其次，注重其水平力，它指的是高層建筑物內(nèi)處于同一個(gè)平面里的各種力學(xué)荷載的形式特征。

2.5建筑材料與形式的選擇要科學(xué)合理

從高層建筑結(jié)構(gòu)的材料組成來(lái)分析的話我們可以把其分成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系、鋼結(jié)構(gòu)體系等多種體系形式。若是按照結(jié)構(gòu)形式來(lái)劃分的話則高層建筑的結(jié)構(gòu)又可以分成框架構(gòu)體系以及剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。這些不同的架構(gòu)體系所適用的情況并不相同，我們必須區(qū)別對(duì)待。以剪力墻結(jié)構(gòu)體系為例，它是一種借助高層建筑的墻體來(lái)當(dāng)成抵抗側(cè)力以及來(lái)自于豎方向承重的結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢(shì)是剛度比較大，整體性能良好，一般不會(huì)因?yàn)樗搅Πl(fā)生作用而出現(xiàn)變形，因此比較適用于高層建筑結(jié)構(gòu)。不過(guò)剪力墻架構(gòu)的間距并不大，所以我們?nèi)绻褂眠@種結(jié)構(gòu)的話則對(duì)于我們布置平面會(huì)有一定的影響，所以一般我們不會(huì)在公共建筑工程當(dāng)中使用這種架構(gòu)。而框架結(jié)構(gòu)則必須適用于樓層不是非常高的建筑（50m以下），原因是因?yàn)槠鋫?cè)向位移比較大、內(nèi)力大。

結(jié)語(yǔ)：

隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快以及社會(huì)的發(fā)展，將會(huì)有越來(lái)越多的高層建筑出現(xiàn)，但目前人們?cè)诟邔咏ㄖ慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中還存在一些問(wèn)題，比如抗震性能達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)等。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中我們必須結(jié)合工程的實(shí)際情況，選擇合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建筑形式，同時(shí)確保建筑物的抗震性能達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這些控制措施來(lái)提高高層建筑的質(zhì)量，確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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