高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點探析

韋翔宇

摘 要：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，作為一個龐雜的系統(tǒng)工作，其工作任務(wù)比較繁重，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為其主觀特性發(fā)展的過程，融合的設(shè)計者的知識、經(jīng)驗，每個人的知識架構(gòu)、經(jīng)驗總結(jié)都是不同的。所以，就算是同一個人物都會產(chǎn)生不同的設(shè)計方案，需要相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員熟悉國家標準規(guī)范，自身具有較高的理論知識水平，同時能夠根據(jù)各個高層建筑需求特點來進行具體的設(shè)計工作，能夠?qū)λ嬎愕膬?nèi)容進行合理的分析、判斷，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出優(yōu)秀的高層建筑結(jié)構(gòu)。本文對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點進行了探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；要點

1 前言

高層建筑施工的基礎(chǔ)就是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，也正因如此，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計質(zhì)量問題會對高層建筑的后期施工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。同時隨著我國社會的不斷發(fā)展，人們對于建筑的需求也在朝多元化方向發(fā)展，也正是由于人們需求的變化，導致高層建筑設(shè)計的問題也日漸增多。因此，在目前激烈的競爭環(huán)境下，建筑企業(yè)要想長遠的發(fā)展下去，就必須解決高層建筑結(jié)構(gòu)中的問題，提高建筑工程的施工質(zhì)量與水平。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

2.1 合理的設(shè)計簡圖

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計清晰詳細表現(xiàn)形式就是計算簡圖，其決定著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的關(guān)鍵，對高層建筑結(jié)構(gòu)趨勢起著關(guān)鍵的抉擇作用，也是保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是否安全穩(wěn)固主要因素。因此，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程時，應該合理的選擇計算準確的簡圖，保證高層建筑結(jié)構(gòu)的計算簡圖偏差維持在限定的范圍以內(nèi)。

2.2 合理的設(shè)計基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方案

對于整個高層建筑的穩(wěn)定來說，高層建筑的基礎(chǔ)顯得尤為重要，在進行實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，應該根據(jù)高層建筑所在地的實際土地情況進行準確合理的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計，在確定最終的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案之前要綜合考慮高層結(jié)構(gòu)各個方面的影響因素。使建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案不但具有受力明確、經(jīng)濟型、遵循傳2.3 準確的掌握計算結(jié)果在進行高層建筑結(jié)構(gòu)實際設(shè)計過程時，應該進行必要的相關(guān)數(shù)據(jù)計算，因為高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)模比較大，導致計算的難度也比較大，所以還應該采用輔助的計算工具對其進行計算。在相關(guān)數(shù)據(jù)計算時，不單單需要數(shù)據(jù)計算人員認真仔細，還要對計算工具掌握熟練同時要對相關(guān)數(shù)據(jù)計算的結(jié)果進行多次核算。

2.3 采用合適的構(gòu)件措施

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時應遵循以下幾點原則： 強剪弱彎、墻柱強梁、強壓強拉。對高層建筑結(jié)構(gòu)的薄弱部位要尤為注意，同時對高層建筑結(jié)構(gòu)的薄弱部位進行恰當?shù)募訌姽ぷ鳎瑢Ω邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與延展性起到一個保護的作用，降低了影響高層建筑結(jié)構(gòu)的外界因素。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

3.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案選擇

在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應該注重選擇科學合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。只有這樣，才能夠保證建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的時候，由于涉及的問題比較多，所以需要進行細致的分析。首先應該注重對于相關(guān)的標準和規(guī)定進行研讀，避免與相關(guān)的規(guī)定出現(xiàn)沖突的地方。同時，在選擇結(jié)構(gòu)方案的時候應該充分考慮施工現(xiàn)場的實際情況，做好勘測和調(diào)查工作。只有在充分分析，考慮各種因素的基礎(chǔ)上，才能夠得到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

3.2 注重滿足各種性能

首先，應該加強高層建筑結(jié)構(gòu)的延展性，這樣可以很好地應對建筑結(jié)構(gòu)的斷裂、倒塌和地震等自然災害。其次，應該關(guān)注高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力。只有關(guān)注高層建筑結(jié)構(gòu)平面內(nèi)各個方向的力的總成，才能夠更加科學地設(shè)計方案。最后，高層建筑結(jié)構(gòu)核心性能就是安全穩(wěn)定性，保證穩(wěn)定性是保證安全的首要基礎(chǔ)。所以，應該做好短肢剪力墻設(shè)置工作，做好嵌固端的設(shè)計工作。

3.3 重視對于計算簡圖的使用

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應該高度重視與計算相關(guān)的內(nèi)容，這些因素對于建筑結(jié)構(gòu)有著非常重要的影響。在計算的過程中，關(guān)鍵在計算簡圖的選擇和使用。因為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相對來說比較復雜，計算簡圖設(shè)計的難度也就會大大增加。所以，在選擇設(shè)計簡圖的時候，應該對于高層建筑結(jié)構(gòu)的各種影響因素進行分析，避免計算過程中出現(xiàn)差錯，影響建筑建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工。

3.4 建筑的載荷設(shè)計

在高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑的安全性以及穩(wěn)定性是設(shè)計的重中之重，而建筑的荷載直接影響著建筑的安全以及穩(wěn)定，因此在進行建設(shè)設(shè)計時一定要做好荷載的計算。相對于一般的建筑，高層建筑的荷載及其組合要復雜的多，相關(guān)的設(shè)計人員在進行建筑的荷載計算時需要考慮的內(nèi)容也多得多。在進行高層建筑的荷載計算時，最主要的內(nèi)容是以下兩個方面：建筑的地震荷載以及風荷載。 在實際的設(shè)計中，復雜的超限高層建筑還應當進行的風洞試驗及振動臺試驗，以確保建筑的安全。

3.5 建筑抗震性能的設(shè)計

因為高層建筑的高度要比普通建筑高出很多，多以其對應力的承受能力也不一樣，因此當?shù)卣饡r其產(chǎn)生的反應程度也不是一樣的，因此對于高層建筑，在進行設(shè)計的時候必須要充分考慮抗震設(shè)計。而且抗震設(shè)計時，必須要對建筑所處的地形地質(zhì)條件都進行充分的考慮，通常土地比較堅硬的其抗震強度會比較大，所以要盡量選擇硬度比較大的土層，而避開那些土質(zhì)疏松的地層，而對土層的變化進行有效的把握成為抗震設(shè)計中的一個困難點。

3.6 高層建筑結(jié)構(gòu)的包絡(luò)設(shè)計

包絡(luò)設(shè)計是近年來比較常見的設(shè)計方式，可以有效解決工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的各種問題。當前工程設(shè)計問題變化比較多，有許多因素都會影響到結(jié)構(gòu)效應，各種問題盤根錯節(jié)，使用目前已經(jīng)掌握的只是或者軟件很難對其進行準確的分析。學術(shù)科學和工程的不同點在于后者難以長時間等待。因此要通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的形式，利用最少的經(jīng)濟投入來獲取最大的經(jīng)濟效益，并解決工程項目存在的問題。不同的工程條件可以用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則來處理，在對待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層或者連體結(jié)構(gòu)時，也可以用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，對構(gòu)件進行分析驗算，取不利值包絡(luò)設(shè)計。

3.7 加強高層建筑結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計，適應建筑的實際需求

在高層建筑設(shè)計過程中，如果采用低含鋼量的設(shè)計，會使得工程具有極大的安全隱患。所以建筑施工企業(yè)必須注意高層建筑的剛度設(shè)計，以保障高層建筑的工程質(zhì)量。當然，建筑結(jié)構(gòu)的剛度會隨著不同的地質(zhì)情況而不同，比如在平原地區(qū)，地質(zhì)比較穩(wěn)定，那么高層建筑結(jié)構(gòu)對于剛度的要求就比較低，可以采用含鋼量稍微低一些的建材；而如果在山地丘陵地區(qū)，地質(zhì)情況復雜，那么就要對建筑結(jié)構(gòu)的剛度要求嚴格一些，采用含鋼量高的建材。

總之，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計作為一項綜合性的技術(shù)工作，對于建筑整體設(shè)計具有非常重要的作用和意義。

參考文獻：

[1] 吳元勛.基于高層建筑設(shè)計的研究[J].四川水泥， 2017（3）.

[2] 黃銳茂.高層建筑中的建筑設(shè)計研究[J].建材與裝飾， 2017（13）.

[3] 向衛(wèi)平.房屋建筑中高層建筑設(shè)計問題探討[J].低碳世界，2017（24）.

[4] 李東東.現(xiàn)代城市高層建筑設(shè)計要點探討[J].建筑知識，2017（8）.