探討復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

蔣寶鋒 東營市建筑設(shè)計研究院

前言：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大量復(fù)雜高層與超高層建筑在城市之中得以建成。而為使復(fù)雜高層與超高層建筑的安全性、以及經(jīng)濟性等獲得保障，則應(yīng)切實做好復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，對結(jié)構(gòu)設(shè)計要點予以整體性掌握，從而使復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量能夠獲得顯著提升。

一、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

對復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點而言，應(yīng)注重抗震設(shè)防烈度、自振周期計算以及垂直交通設(shè)計這幾個方面，以對復(fù)雜高層與超高層建筑施工提供有利幫助。復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，具體內(nèi)容體現(xiàn)如下：

（一）抗震設(shè)防烈度。在同一條件下，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)荷載一般會表現(xiàn)在安全性、以及穩(wěn)定性等的基礎(chǔ)上，相較于偏低建筑，復(fù)雜高層與超高層建筑所承受的荷載通常會更為復(fù)雜些許，所以在實際設(shè)計中，相關(guān)工作人員應(yīng)將荷載精準(zhǔn)計算出來，并以此為基礎(chǔ)，實現(xiàn)對復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的有效開展[1]。

較復(fù)雜高層與超高層建筑而言，對抗震設(shè)防烈度結(jié)構(gòu)的設(shè)計，保障了復(fù)雜高層與超高層建筑的安全，相關(guān)工作人員應(yīng)以復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求為出發(fā)點，針對其實際承受能力，來開展復(fù)雜高層與超高層建筑抗震設(shè)防烈度的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。但要注意的是，因各個建筑物之間的高度是存在差異的，因此在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，切勿實施“八”區(qū)域這一類型的結(jié)構(gòu)設(shè)計，相較而言，“六”這一類型結(jié)構(gòu)設(shè)計更為符合設(shè)計要求。

所以說，在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)對抗震設(shè)防烈度真實狀況實施全面衡量及考慮，如此不但利于建筑施工中誤差的降低，也利于保證人們的生命財產(chǎn)安全。再者，還應(yīng)注重對抗震設(shè)防烈度結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升，從而使建筑工程的經(jīng)濟性、以及安全性等能夠獲得體現(xiàn)。

（二）自振周期計算。復(fù)雜高層與超高層建筑在應(yīng)用過程中，是需承受復(fù)雜性偏強的應(yīng)力變化的，以其振動特點來說，通常處于不規(guī)律振動狀態(tài)之中的[2]。但若在振幅、與頻率快速波動狀況之下，復(fù)雜高層與超高層建筑則極易產(chǎn)生幅度過大振動現(xiàn)象，如此就會導(dǎo)致嚴重安全問題的出現(xiàn)。因此，在進行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，若想實現(xiàn)對自振周期的合理計算，相關(guān)工作人員要依據(jù)建筑物實際高度等諸多因素，進行拋物線擬合計算，而后衡量多種因素實施計算，從而使自振結(jié)構(gòu)極端的精準(zhǔn)性能夠獲得保障。

（三）垂直交通設(shè)計。現(xiàn)今，在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，核心筒與剪力墻這兩種結(jié)構(gòu)，為其主要結(jié)構(gòu)模式，以上結(jié)構(gòu)模式需進行垂直交通設(shè)計，這樣才能夠?qū)ζ溆枰运胶奢d抵抗力的提供，使電梯、與樓梯等區(qū)域可以朝平面其中，以實現(xiàn)對空間的有效節(jié)約，擴大視線范圍[3]。但需了解的是，垂直交通設(shè)計需對采光、以及節(jié)能等方面實施平衡，所以這一結(jié)構(gòu)設(shè)計具備不小的設(shè)計難度。再者，相應(yīng)結(jié)構(gòu)體系的承受剪力、及抗剪力兩者程度都較深，所以需一定剛度因素作為其支撐。在總體建筑中，垂直交通結(jié)構(gòu)是處于中央位置之上的，其質(zhì)量重心、以及形體重心等都融為了一體，如此對復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的承受力、抗震性等都是十分有利的。

二、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實施方案

復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實施方案，具體內(nèi)容體現(xiàn)如下：

（一）土層地基勘測。因復(fù)雜高層與超高層建筑有著較為特殊的性質(zhì)，其上部結(jié)構(gòu)會受土層穩(wěn)定程度的影響，所以，復(fù)雜高層與超高層建筑務(wù)必要對沉降變形要求予以滿足，同時也應(yīng)具備一定承載力，不然就會極易對復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量產(chǎn)生消極影響。各種土層所賦予的地基承載力是有著很大差異的，對此在施工之初，就應(yīng)對施工現(xiàn)場實際環(huán)境、以及土層條件等實施勘測研究，以對施工現(xiàn)場實際情況予以切實掌握，在此過程中，若一旦發(fā)現(xiàn)地下水位過高、亦或者土層偏高等問題的存在，則應(yīng)及時運用行之有效的方式，對其實施處理，從而使以上狀況能夠獲得改善與解決[4]。

（二）分析施工圖紙。對施工圖紙的分析也是尤為重要，一方面應(yīng)對結(jié)構(gòu)體系予以明確，如筒體結(jié)構(gòu)等。而對某些復(fù)雜性較強的復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)來說，則應(yīng)盡量選擇鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)。另一方面，還應(yīng)對基坑支護以及基礎(chǔ)類型方案予以確定，尤其是對具備停車場、和地下商場的復(fù)雜高層與超高層建筑來說更是如此，針對此，應(yīng)進行支護方案的合理選擇，且將施工圖制作出來。

（三）合理傳遞途徑。對重力荷載的合理傳遞，能夠使復(fù)雜高層與超高層建筑成本得以有效降低，所以荷載傳遞方式為實際結(jié)構(gòu)設(shè)計之中應(yīng)加以明確，首先應(yīng)進行偏輕結(jié)構(gòu)模式的選擇，降低鋼梁等的自重，以實現(xiàn)對施工時間的有效縮短，使施工成本得以顯著降低。其次，還要實施可行性論證，以保障這一模式與復(fù)雜高層與超高層建筑施工的適應(yīng)性，從而使復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量能夠獲得保證。

三、總結(jié)

總而言之，在進行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)對結(jié)構(gòu)方案、舒適程度等諸多因素予以考慮，同時，在結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，還應(yīng)對概念設(shè)計加以重視，確保施工的有效開展。再者，還應(yīng)積極進行土層地基勘測、有效分析施工圖紙，并實施重力荷載的合理傳遞，從而真正實現(xiàn)對復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的有效設(shè)計。