探討高層建筑結構計算中應注意的若干問題

韓 宇

（太原市建筑設計研究院，山西 太原 030001）

想要真正做好高層建筑結構計算設計工作，就需要設計人員能夠結合目前技術發(fā)展趨勢掌握高層建筑結構計算原則，判斷結構計算結果，對整體結構的合理性進行分析，對結構配筋進行重點分析，對計算結果進行回推分析并完成數(shù)據(jù)調(diào)整。這樣才能進一步保證高層建筑結構計算結果的準確性，設計出結構科學合理、穩(wěn)定堅固的方案。

1 高層建筑結構計算的原則

相比普通建筑結構計算工作來說，高層建筑結構計算的過程有一定的差異。在實際計算過程中，一些原則是必須要遵循。在滿足荷載與剛度的方面，高層建筑與普通建筑都需要優(yōu)先滿足相關需求，這樣才能讓建筑在投入使用后保持良好的安全性以及穩(wěn)定性。與此同時，也需要結合當?shù)刈匀画h(huán)境以及地質(zhì)環(huán)境，確定建筑的抗震需求。同時，需要嚴格按照相關技術標準與法律規(guī)范對建筑的抗震結構以及抗震設施進行設計和計算。這樣才能讓建筑真正實現(xiàn)大震不倒、中震不壞，進而在地震發(fā)證過程中，建筑能夠保障居住者的生命財產(chǎn)安全。

相對來說，高層建筑的結構更為復雜，因此在結構計算工作中，需要提前準確掌握結構的相關材料，并明確不同材料的技術參數(shù)。總的來說，在實際計算過程中，首先需要明確高層建筑應該遵循的原則，然后按照相關規(guī)范完成計算工作，進而保證計算結果的準確性以及計算工作的高效性。

2 高層建筑結構計算相關問題探索

2.1 對結構計算的結果進行深入的分析和判斷

由于高層建筑結構設計計算工作是相對復雜的，因此在計算過程中容易出現(xiàn)不同程度的問題，因此就需要設計人員能夠?qū)Y構計算的結果進行深入的分析和判斷，進而達到保證設計結構準確性的作用。具體來說，設計人員在完成設計工作后，首先需要結合具體的結構對應用的共識進行檢查，隨后檢查公式中帶入的重要參數(shù)以及設計原始參數(shù)，最后對設計結果進行重新驗算，以明確設計結果的準確性。另外，設計人員在分析判斷計算結果的過程中，也需要對相關的技術標準進行查閱和確定，保證選取公式及方法的準確性。

在對計算結果進行判斷難點過程中，需要遵循合理性的原則，進而保證計算結果能夠滿足建筑的設計需求，保證實際設計成果能夠與實際需求相吻合。設計人員可以通過分析周期、位移、地震力等參數(shù)對計算結果合理性進行分析。另外對于結構漸變性方面也需要進行分析和判斷，判斷漸變性主要是完成豎向剛度、質(zhì)量變化等方面的內(nèi)容。判斷建筑平衡性同樣有著不可忽視的重要意義，一般來說需要在結構內(nèi)力調(diào)整之前進行平和性判斷，同時需要在同一種條件或者負荷的情況下對其平衡性進行校核，另外也需要對結構的內(nèi)力進行分析和判斷。由此可見，對結構計算進行分析和判斷你是保證計算結果準確性的重要舉措。

2.2 對建筑整體結構的合理性進行判斷

除了要對高層建筑結構計算的結果的相關內(nèi)容進行分析判斷之外.我們還：要對整體結構的合理性進行充分的確定?，F(xiàn)階段.國家相關建設部門已經(jīng)制定了相關的整體結構合理性確定所主要包含的指標.這些指標主要包含：層間受剪承載力之比、周期比、剛度比、剛重比、位移比以及剪重比等方面的內(nèi)容。在對高層建筑結構計算的結構進行整體結構合理性進行確定的過程當中.需要對上述所有的指標進行確定.只有所有的指標完全滿足要求之后.才能確定高層建筑結構計算的結構是否合理準確.是否能夠運用到高層建筑的施工過程當中，

2.3 注重對構建配筋方面的分析與判斷

構件配筋方面的分析與判斷同樣也是高層建筑結構計算結果當中的一個非常重要的環(huán)節(jié)：因為，高層建筑當中一個小構件配筋出現(xiàn)問題都有可能導致最終事故的發(fā)生總之.要想做好高層建筑結構計算方面的工作.那么就必須對構件配筋等方面的內(nèi)容進行充分的分析與判斷。構件配筋方面的分析判斷主要所包含的內(nèi)容有：第一.首先檢查一般的構件配筋是否能夠從一定的程度上符合構件受力特性方面的要求；第二.對于一些特殊的構件配筋.我們要對這些構件的所承受的內(nèi)力以及配筋所承受的內(nèi)力等方面的內(nèi)容進行分析：如果有必要.那么還要對其進行更為深入的分析計算，必要的時候還要通過手算或者相應的先進計算軟件來完成。第三.判斷構件配筋的數(shù)量是否超筋或者鋼筋的數(shù)量是否沒有達到構件的要求：這個方面的內(nèi)容對高層建筑的整體所能承受的載荷具有非常重要的影響。

2.4 對計算結果進行調(diào)整

高層建筑的結構計算在完成之后，除了要對高層建筑結構計算的結果進行相關內(nèi)容的分析判斷之外.還要根據(jù)計算結果以及分析判斷所得到的結論對計算結果進行適當?shù)恼{(diào)整.以此使得最終的計算結果更加的符合實際要求。如果從以上角度對結構設計要求進行分析，并且計算結果也能達到相關要求，那么證明輸入到軟件中的參數(shù)是正確的，不需要技術人員對相關參數(shù)進行調(diào)整。反之，則需要結合相關技術標準對參數(shù)進行調(diào)整優(yōu)化，并完成結構計算過程的調(diào)整。其中，更為重要的是需要從整體上把握計算過程。

圖1 某結構平面計算輔助設計軟件示意圖

3 保證高層建筑結構計算準確性的舉措

3.1 積極應用各類結構力學模擬軟件

目前，國內(nèi)外力學專家已經(jīng)結合各類材料的特性以及建筑設計理論，設計出了各類結構力學模擬軟件，因此在實際設計過程中，設計人員可以通過在軟件中構建建筑結構模型的方式，運用計算機技術模擬建筑在不同情況下結構的應力狀態(tài)。這種直觀的計算方法，出來能夠?qū)⒂嬎憬Y果直觀化以外，還有利于提升計算效率，避免人工計算所導致的問題，進一步保證計算結果的正確性。

3.2 積極開展對設計人員專業(yè)水平的培訓活動

不同材料、結構的力學性能以及計算方法都有一定的差異，在新材料、新結構層出不窮的今天，設計人員在實際工作中需要面臨更大的挑戰(zhàn)。由此可見，通過培訓讓設計人員能夠掌握更先進的設計理論與設計方法，對于提高設計成果質(zhì)量有著重要的作用。在開展培訓工作的同時，需要相關企業(yè)能夠與院校、科研單位進行密切的溝通和交流，做好先進理論的儲備工作。其次，需要企業(yè)能夠結合實際應用情況，舉辦形式多樣的培訓活動，通過不同的形式著重體現(xiàn)不同理論的應用環(huán)境。另外也需要企業(yè)能夠?qū)γ看闻嘤柕男ЧM行評估，為后續(xù)優(yōu)化培訓活動提升培訓效果提供參考。

3.3 構建完善的質(zhì)量控制體系

施行三方校核的質(zhì)量控制體系，能夠更為有效地發(fā)現(xiàn)設計成果以及計算成果中存在的問題，進而保證建筑的安全性和穩(wěn)定性。對于檢查的方式和方法也需要進行規(guī)范和優(yōu)化，避免冗長的檢查流程影響正常工作的開展。企業(yè)定期可以對已經(jīng)完成的設計成果、計算成果進行抽檢，明確實際工作中容易出現(xiàn)的計算問題，并針對具體的問題提出相應的解決方案，以達到防微杜漸的作用。

3.4 積極采用信息化的計算軟件

在實際工作中，很多企業(yè)都實行分塊設計的工作模式，那么在不同模塊設計對接時，容易出現(xiàn)一定的計算問題。那么，如果企業(yè)能夠采用信息化的計算軟件，能夠展示不同環(huán)節(jié)的計算完成程度，并利用信息平臺的計算結果公開功能，將重要的參數(shù)進行分享。其他設計組則可以參考相應的設計參數(shù)，對自身設計結果進行校核，也能發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題。

4 結語

對于高層建筑來說，整體結構計算工作對于保證建筑穩(wěn)定性有著重要的意義。想要真正做好結構計算設計工作，不僅需要設計人員能夠秉承科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，還需要企業(yè)給予設計人員足夠的技術支持，為技術人員創(chuàng)設良好的設計條件。另外，各個設計單位之間也需要進行密切的溝通，了解設計領域的發(fā)展趨勢，積極嘗試先進的計算方式與設計工具，致力于提升設計成果質(zhì)量以及工作效率。