高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題與對(duì)策研究

李葉

【摘要】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平與生活水平的不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)居住的需求也在不斷提高，一般建筑逐漸難以滿足建筑行業(yè)的高速發(fā)展，高層建筑成為城市建設(shè)中的重中之重。與此同時(shí)，高層建筑受樓體高度和周圍環(huán)境的影響，相比一般建筑的施工難度有所增加，高層建筑居住人口密集，承重問(wèn)題尤為重要，達(dá)到高穩(wěn)定性必須重視高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，采取有效措施，提高建筑施工質(zhì)量與建筑安全性。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問(wèn)題;對(duì)策

高層建筑的出現(xiàn)以及在國(guó)內(nèi)的廣泛使用極大程度的促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展，為我國(guó)城市化建設(shè)注入了新的活力。隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)于高層建筑工程的施工質(zhì)量以及使用安全性的要求也越加的嚴(yán)格。所以為了保證高層建筑的施工質(zhì)量以及使用的安全性就必須通過(guò)科學(xué)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，采取行之有效的施工技術(shù)措施來(lái)彌補(bǔ)以及避免高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題，更好的促進(jìn)高層建筑在我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展。

1、我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

目前我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)通常會(huì)使用到的建筑工程原料是鋼和鋼筋混凝土，這兩種建筑工程原料在使用性能方面存在著一定的差異被廣泛的應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)中。但是這兩種建筑施工材料在使用的過(guò)程中同樣存在著一定的局限性，例如鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)較高、耐火性能較差，而鋼筋混凝土的自重太大，施工難度較高。

在高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際的施工過(guò)程中，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面，其一高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力設(shè)計(jì)情況會(huì)直接影響到高層建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的合理性，因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響程度是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的變化而不斷變化的，而高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載一般為定值，不會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐淖兓a(chǎn)生變化。另外高層建筑結(jié)構(gòu)的軸向變形設(shè)計(jì)也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，剪力墻體系中隨著樓層數(shù)的不斷增加，中軸受力產(chǎn)生的形變相比邊軸受力產(chǎn)生的形變要大，這一現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致高層建筑的結(jié)構(gòu)受力不均。最后高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要充分考慮結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，因?yàn)榈卣饘?duì)建筑結(jié)構(gòu)不僅會(huì)產(chǎn)生水平荷載還會(huì)產(chǎn)生一定的豎向荷載，這兩種荷載的同時(shí)作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性能要求較高。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1建筑抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題

受樓體高度與周圍環(huán)境影響，高層建筑與一般建筑相比較，高層建筑周圍沒(méi)有樹(shù)木與等遮擋物，高層建筑的上層承受的風(fēng)力尤其大。高層建筑外墻、陽(yáng)臺(tái)、玻璃、裝飾物等在選材與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都需要考慮其抗風(fēng)能力，保證在到強(qiáng)風(fēng)暴雨天氣，高層建筑外層整體的防護(hù)措施有效，以免由于建筑外觀出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致安全隱患，造成重大財(cái)產(chǎn)損失。

2.2高層建筑結(jié)構(gòu)高度設(shè)計(jì)問(wèn)題

在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)建筑物高度的設(shè)計(jì)也是尤為重要的，對(duì)于整個(gè)建筑物的后期使用效果以及安全性有著很大的影響，所以在對(duì)建筑物的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要加以重視。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過(guò)程中，工程設(shè)計(jì)人員需要充分的結(jié)合當(dāng)?shù)馗邔咏ㄖ囊笠约暗刭|(zhì)環(huán)境的情況。所以這就要求設(shè)計(jì)人員要切身的投入到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際的勘察。并根據(jù)勘察的結(jié)果合理的進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)高度方面的設(shè)計(jì)。

2.3高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的一項(xiàng)涉及內(nèi)容，近些年我國(guó)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)還存在著很多的不足，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較高，并且需要考慮的各方面因素諸多，設(shè)計(jì)較為繁瑣，例如抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要全面的考慮到高層建筑的構(gòu)造、墻體承重能力以及各種建筑施工材料的選擇等等問(wèn)題。目前國(guó)人對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的防震能力的重視程度不高，防震意識(shí)不強(qiáng)，因?yàn)槲覈?guó)底殼運(yùn)動(dòng)相對(duì)較為穩(wěn)定，發(fā)生地震災(zāi)害的幾率較低，所以人們也就逐漸忽視了一旦發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的危害以及影響。建筑行業(yè)的相關(guān)人員對(duì)抗震性能的關(guān)注程度同樣不高，沒(méi)有采取積極有效的防護(hù)措施，為了應(yīng)付相關(guān)部門的檢查，只是對(duì)防震數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并沒(méi)有太多的實(shí)際意義。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題的完善對(duì)策

3.1 完善建筑結(jié)構(gòu)的整體防風(fēng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的整體防風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要充分考慮風(fēng)的水平作用力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，并保證確保建筑結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)力荷載在其極限的承受能力之內(nèi)，另外在建筑的主體支撐結(jié)構(gòu)上也要強(qiáng)化防風(fēng)作用的規(guī)劃，增加建筑結(jié)構(gòu)整體的牢靠性，例如高層建筑結(jié)構(gòu)的地基鞏固方法以及使用性能更加可靠的高性能混凝土開(kāi)展高層建筑結(jié)構(gòu)的使用作業(yè)，只有高層建筑材料的穩(wěn)固性得以提高，高層建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性才能得到提升。

3.2 選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)方案

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是選擇適宜的結(jié)構(gòu)類型。而建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇還需要綜合考慮因素進(jìn)行合理的設(shè)置，包括施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)的情況以及施工周邊環(huán)境情況等等。在對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行選型時(shí)，首先需要滿足建筑物的基本功能，主要包括良好的視覺(jué)效果、傳音效果。而建筑物想要滿足以上兩點(diǎn)基本需求，就盡量應(yīng)該盡量少的使用分豎向支撐構(gòu)件，而是選擇大跨度的結(jié)構(gòu)。其次高層建筑結(jié)構(gòu)的造型一般較為特殊，并且平、立面不規(guī)則。所以在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上應(yīng)盡可能的利用設(shè)置防震縫的方式，構(gòu)成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

3.3 完善建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，建筑工程企業(yè)應(yīng)當(dāng)經(jīng)由專業(yè)的抗震規(guī)劃設(shè)計(jì)人員來(lái)對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過(guò)程中需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特征以及建筑施工地區(qū)的地震發(fā)生狀況，在滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)之上對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃。另外設(shè)計(jì)人員還可以借鑒國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的建筑物抗震設(shè)計(jì)成果來(lái)彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)抗震設(shè)計(jì)作業(yè)中存在的不足，不斷加強(qiáng)地基的牢固程度，切身的投入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，精確的對(duì)防震結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在整體上提高高層建筑結(jié)構(gòu)的防震性能。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)在近些年得到了快速發(fā)展，但是在高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中以及施工作業(yè)過(guò)程中還存在著很多的不足和欠缺，所以我國(guó)建筑工程行業(yè)還需要進(jìn)一步的研發(fā)更加科學(xué)的施工技術(shù)，開(kāi)創(chuàng)更加合理的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，確保高層建筑結(jié)構(gòu)在使用過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性。

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