高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及其措施

郭容林

摘要：高層建筑結(jié)構(gòu)不同于一般的建筑結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、要求高的特殊性使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也存在諸多問題，本文通過對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的對(duì)策，以期加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制，滿足高層建筑發(fā)展需求。

關(guān)鍵詞：高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)策略

由于高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，對(duì)于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性都提出了更高的要求，設(shè)計(jì)水平直接會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量產(chǎn)生影響，因此也就會(huì)影響到高層建筑的投入使用，要想保證高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，就必須加強(qiáng)設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量控制，以保證后續(xù)使用的可靠性。因此，針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，并采取應(yīng)對(duì)策略對(duì)于提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平具有重要意義。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性

高層建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包含內(nèi)容比較豐富，比如建筑高寬比例的設(shè)計(jì)、建筑表面剛度的設(shè)計(jì)等等，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑行業(yè)一直比較關(guān)注的問題。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更多的要求，以前單純的追求的建筑設(shè)計(jì)的安全性已經(jīng)不能滿足人們對(duì)高品質(zhì)生活的需求了，除了追求物質(zhì)上的高水平，精神上的享受也同樣重要，因此高層建筑結(jié)構(gòu)的審美性質(zhì)和舒適程度也成為了人們考量建筑綜合水平的一個(gè)指標(biāo)。這就對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求，同時(shí)滿足人們安全、經(jīng)濟(jì)、舒適等多方面的要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中贏得一席之地，才能贏得消費(fèi)者的青睞，從而促進(jìn)建筑行業(yè)的經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展。在以前的建筑行業(yè)發(fā)展中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作關(guān)注比較少，要求也比較低，在個(gè)性化時(shí)代的到來，建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也受到了更多人的重視，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的市場(chǎng)發(fā)展前景無限，所以建筑行業(yè)需要積極地抓住這一商機(jī)，不斷發(fā)現(xiàn)問題提出解決策略，提高高層建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，為建筑企業(yè)的發(fā)展增添新的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

（一）抗風(fēng)設(shè)計(jì)不合理

跟低層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比，抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較重要的一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該對(duì)其引起足夠重視。眾所周知，不同高度的建筑所承受的風(fēng)力也不同，因?yàn)榈蛯咏ㄖ車袠淠净蛘咂渌ㄖ恼趽鯐?huì)相應(yīng)的減少風(fēng)力，在高層建筑的上層比較空曠，風(fēng)就會(huì)顯得尤其大，由于周圍沒有遮擋，所以建筑外層會(huì)承受大更強(qiáng)的風(fēng)力，所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮建筑的抗風(fēng)能力?？梢酝ㄟ^兩個(gè)方面來提高高層建筑的抗風(fēng)功能，一個(gè)就是運(yùn)用必要的設(shè)計(jì)手段在建筑外層加設(shè)一層保護(hù)設(shè)備，第二個(gè)方法就是運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減弱高層建筑在大風(fēng)時(shí)的晃動(dòng)，提高建筑的穩(wěn)定性。但是在實(shí)際的建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者將重點(diǎn)放在了對(duì)建筑表面玻璃、裝飾物等的保護(hù)上，從而忽視了對(duì)高層建筑外層整體的防護(hù)，如果遇到強(qiáng)風(fēng)天氣，就有可能對(duì)建筑是整體外觀產(chǎn)生損害，從而造成安全隱患問題的存在。

（二）消防設(shè)計(jì)不合理

我國(guó)高層建筑逐漸成為了建筑行業(yè)的主要形式，建筑的高度不斷增加，數(shù)量也逐漸增加，這就對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，因?yàn)橐坏┌l(fā)生火險(xiǎn)在高層建筑中逃生將會(huì)更加困難，不能乘坐電梯只能走樓梯的逃生通道，由于人員的擁擠，就會(huì)造成傷亡事件的發(fā)生，結(jié)果就會(huì)造成難以估量的經(jīng)濟(jì)和生命財(cái)產(chǎn)方面的損失。由于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性的要求，所以會(huì)在建設(shè)中使用到比較多的可燃性建筑材料，再加上高層建筑的良好的通風(fēng)性，如果發(fā)生火災(zāi)就會(huì)發(fā)生加速蔓延的現(xiàn)象，增加了救火的難度。而實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還比較缺乏對(duì)消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視，消防設(shè)施不健全，消防通道的設(shè)計(jì)也不合理，比如安全出口的警示牌懸掛的不夠明顯，沒有安置滅火器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等等，另外建筑中的排煙系統(tǒng)也經(jīng)常被忽視，這些都是造成安全問題的細(xì)節(jié)事項(xiàng)。

（三）忽略了抗震設(shè)計(jì)的重要性

抗震結(jié)構(gòu)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的環(huán)節(jié)，但也是我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最薄弱的環(huán)節(jié)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，它需要綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)、墻體承重、建筑材料選擇等方面的問題。我國(guó)人民的防震意識(shí)普遍比較薄弱，由于我國(guó)地殼活動(dòng)相對(duì)比較穩(wěn)定，所以人們逐漸忽略了地震的危險(xiǎn)性和巨大的破壞性，在建筑行業(yè)也并沒有采取相關(guān)的防護(hù)措施，有的只是為了應(yīng)付檢查，所以就只是對(duì)防震數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，在結(jié)果不準(zhǔn)確的情況下就開始建設(shè)施工，建筑完成后遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高層建筑的防震要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，形成所謂的危樓，一旦發(fā)生地震就會(huì)造成建筑的塌陷，威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)策

（一）加強(qiáng)抗風(fēng)設(shè)計(jì)

在優(yōu)化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，首先要考慮的是水平作用力對(duì)建筑物的影響，尤其是在受到風(fēng)力作用干擾時(shí)，一定要保證建筑物所承受的風(fēng)力荷載在建筑物的極限承受能力之內(nèi)。在建筑的主體支撐結(jié)構(gòu)上也要加強(qiáng)防風(fēng)作用的設(shè)計(jì)，增加建筑的整體的牢固性，比如對(duì)高層建筑地基的加固方法，另外還可以使用性質(zhì)更加穩(wěn)定的高性能的混凝土進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)建設(shè)，高層建筑的建筑材料的穩(wěn)定性提高了，建筑整體的堅(jiān)固性也會(huì)相應(yīng)的提高。在建筑外層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以結(jié)合不同地區(qū)風(fēng)向或風(fēng)力的主要特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)脑黾咏ㄖ砻娴目癸L(fēng)角度，使風(fēng)力在建筑表面被弱化，降低對(duì)建筑的沖擊。

（二）加強(qiáng)抗震設(shè)計(jì)

在對(duì)建筑抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該經(jīng)由專業(yè)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員針對(duì)建筑物的特點(diǎn)以及地方的地震發(fā)生情況，在滿足建筑物抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上對(duì)建筑物的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)?？梢越梃b其他國(guó)家優(yōu)秀的高層建筑防震經(jīng)驗(yàn)，不斷加強(qiáng)地基的牢固性，在建筑建設(shè)之前進(jìn)行實(shí)地考察，精確地對(duì)防震結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)算，綜合考慮承重結(jié)構(gòu)、主梁設(shè)計(jì)等方面的結(jié)構(gòu)問題，在整體上提高建筑的防震功能，比如在對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要為它單獨(dú)增加一面承重墻，在對(duì)建筑整體抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該將建筑的地上部分和地下部分統(tǒng)一的考慮在內(nèi)，避免遺漏掉地下室等建筑結(jié)構(gòu)。

（三）合理設(shè)計(jì)消防結(jié)構(gòu)

提高高層建筑的消防結(jié)構(gòu)的建設(shè)首先需要進(jìn)行建筑材料的選擇，盡量選擇不容易燃燒的材料，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以在一定程度上控制火勢(shì)增長(zhǎng)。其次在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注重對(duì)排煙系統(tǒng)的建設(shè)，遇到濃煙的狀況，能夠快速高效的使煙霧排出去，減少對(duì)建筑內(nèi)部人們的傷害。還要對(duì)建筑的防火帶進(jìn)行合理設(shè)置，根據(jù)不同建筑地區(qū)的周邊環(huán)境，在合理的范圍內(nèi)安裝防火帶，在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠及時(shí)控制大火的蔓延，把損失降到最小。最后是對(duì)建筑內(nèi)部報(bào)警裝置的設(shè)置，安裝智能的警報(bào)、滅火系統(tǒng)，及時(shí)向人們發(fā)出警告，增加人員的思想準(zhǔn)備和撤離時(shí)間，智能滅火裝置如果檢測(cè)到濃煙就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行噴水，及時(shí)控制住火災(zāi)，減少損失。

四、結(jié)語：

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)的重要性，并積極找尋其中存在的問題，采取應(yīng)對(duì)措施，以更好的滿足建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需求，同時(shí)也更好的促進(jìn)高層建筑發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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