高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策探討[權(quán)威資料]

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策探討 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：高層建筑在城市發(fā)展中，被應(yīng)用得越來(lái)越廣泛，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)，相關(guān)的建筑技術(shù)方面的研究工作一定要適應(yīng)這種發(fā)展現(xiàn)狀，否則就會(huì)帶來(lái)安全問(wèn)題與社會(huì)問(wèn)題。對(duì)于高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面上存在的問(wèn)題，我們有必要加以探討與研究，以期對(duì)問(wèn)題進(jìn)行改善性與變革性的處理。本文介紹了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、常見(jiàn)問(wèn)題，以及基于這些問(wèn)題的對(duì)策性建議。 關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題；問(wèn)題對(duì)策 The high-rise buildings in urban development, is getting more and more wide application, it is an indisputable fact, relevant construction technology aspect of work must adapt to the development present situation, or it will bring security and social problems. For high-rise building structural design in the existing problem, it is necessary to probe into and research, in order to improve sex and problems at the point of the drawing processing. This paper introduces the structure of the high-rise building design characteristics, faqs, and based on these solutions to the problems of the Suggestions. Keywords: high building； Structure design problem； measures TU97 A 在一百多年的現(xiàn)代高層建筑歷史中，出現(xiàn)了數(shù)不勝數(shù)的經(jīng)典之作，這些建筑的結(jié)構(gòu)與功能日趨復(fù)雜，給建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者們提出了新的挑戰(zhàn)。在面臨挑戰(zhàn)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)把 握住建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，有針對(duì)性地進(jìn)行顯著問(wèn)題的解決。 一、高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 （一）用最合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)用到特定的高層建筑中來(lái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖應(yīng)當(dāng)用適合于建筑的構(gòu)造辦法來(lái)使建筑達(dá)到最安全。按照建筑所在位置的地質(zhì)條件選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，方案應(yīng)當(dāng)使地基能力得到最大限度的發(fā)揮，必要時(shí)要對(duì)地基變形進(jìn)行檢驗(yàn)。一般來(lái)講，同樣的結(jié)構(gòu)單元，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案類型是一致的。 （二）根據(jù)所處地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)條件、用戶需要等，選技最合理的結(jié)構(gòu)方案。方案要綜合考量到地理?xiàng)l件、施工設(shè)計(jì)水平、材料能力， 并與水、暖、電等諸方面預(yù)告做好溝通協(xié)調(diào)工作。 （三）高層建筑的構(gòu)造應(yīng)當(dāng)有獨(dú)立的保護(hù)措施，措施大的方向是三強(qiáng)：強(qiáng)剪切力、強(qiáng)壓力、強(qiáng)柱體。三弱：弱彎變、弱拉力、弱梁體。當(dāng)然，這里的弱是相對(duì)的，在質(zhì)量上容不得有半點(diǎn)馬虎。 二、高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題 （一）底層框架的剪力墻結(jié)構(gòu)挑梁的裂縫 有一類底部是鋼筋混凝土框架的剪力墻結(jié)構(gòu)，而上部是多層砌體。這一類建筑多用于沿街住宅、旅館、辦公樓，它的下層是商店與餐廳等開(kāi)放式房屋，上面多是多層砌體的小開(kāi)間住宅。對(duì)于這種建筑，有 一部分的設(shè)者人員為了達(dá)到增加使用面積的目的，把二層之上的一些外層挑墻安排在懸挑梁上面。使得結(jié)構(gòu)中的底層承載挑梁因?yàn)楹奢d過(guò)大出現(xiàn)裂縫。臨街的砌體結(jié)構(gòu)里，出現(xiàn)這類問(wèn)題的建筑比較常見(jiàn)。 （二）樓層平面，在剛度上要求上達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。 有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺少必要的措施，便簡(jiǎn)單使用樓板變形的設(shè)計(jì)計(jì)算程序。盡管理論上的數(shù)學(xué)模型可以做到準(zhǔn)確無(wú)誤，但是對(duì)于樓板的變形程度難以準(zhǔn)確把握?；诖朔N設(shè)計(jì)而實(shí)施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全與結(jié)構(gòu)整體安全焉能得到保障。 （三）對(duì)縱向框架的重視程度不夠 現(xiàn)代建 筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)，要求按照兩個(gè)主軸角度進(jìn)行不同的計(jì)算。各角度方向的抗震能力由該方向抗側(cè)力進(jìn)行承擔(dān)。位于框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)里邊，橫向框架與縱向框架的作用是同樣重要的。而一些設(shè)計(jì)人員，對(duì)于抗震設(shè)計(jì)在縱向框架方向上的梁柱節(jié)點(diǎn)、縱筋、箍筋等達(dá)不到構(gòu)造要求。在梁支座負(fù)筋、箍筋、跨中縱筋等位置上，配筋都不充足。 （四）邊續(xù)梁沒(méi)能與單梁分開(kāi)設(shè)計(jì)，二者混淆為一。 這類情況發(fā)生在陽(yáng)臺(tái)邊梁設(shè)計(jì)中比較多。原因可能是因?yàn)檫吜汉芍匦?，設(shè)計(jì)人員對(duì)此重視程度不夠，使得支座上的梁負(fù)筋量不夠。這就使得受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫，若邊梁較 長(zhǎng)，問(wèn)題會(huì)更為明顯，且陽(yáng)臺(tái)邊梁是暴于室處的，易受惡劣天氣的影響，裂縫加大貫通擴(kuò)張，承載力下降，對(duì)于使用安全是極大的隱患。 三、提出高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題相應(yīng)對(duì)策 （一）主梁在有次梁的地方加上附加筋 面對(duì)這種狀況，一般要先加箍筋。附加筋應(yīng)當(dāng)有，但不一定是絕對(duì)要加，相關(guān)技術(shù)規(guī)范里說(shuō)明：梁截面、梁下部集中荷載處，應(yīng)由橫向鋼筋進(jìn)行荷載力承擔(dān)，亦即在梁上邊后做的梁，比如水箱之下的墊梁，可以不用設(shè)計(jì)附加筋。這要根據(jù)梁截面相應(yīng)高度來(lái)做具體安排。而不可統(tǒng)一規(guī)定。若主梁與次梁的截面差距不 大，次梁的荷載負(fù)擔(dān)較重時(shí)，應(yīng)當(dāng)加附加筋。而當(dāng)主梁的高度達(dá)到一定程度，次梁的截面不大，荷載負(fù)擔(dān)小時(shí)，主梁就可以不用設(shè)置附加筋。另外一種情況是，若主梁與次梁的截面都很大，而荷載壓力相對(duì)較小，設(shè)置附加筋也沒(méi)什么必要。 （二）根據(jù)實(shí)際需要選擇平面和立面的形式 1、在高層建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安排上，要盡量把建筑的剛度中心、幾何中心、結(jié)構(gòu)中心安排到一點(diǎn)上。如果說(shuō)沒(méi)有達(dá)到這個(gè)要求，那個(gè)在設(shè)計(jì)施工與使用過(guò)程中，就會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的麻煩，最主要的就是扭轉(zhuǎn)問(wèn)題。所謂的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題指的是在建筑結(jié)構(gòu)中，因?yàn)樗胶奢d力的原因 ，發(fā)生的振動(dòng)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。扭轉(zhuǎn)問(wèn)題再加上水平風(fēng)載的作用，會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生危害。 2、在選擇立面和平面形式的時(shí)候，高層建筑平面應(yīng)當(dāng)避免過(guò)分復(fù)雜的形式，盡量對(duì)稱、簡(jiǎn)單、規(guī)則。因?yàn)榇罅繑?shù)據(jù)結(jié)果都顯示，建筑結(jié)構(gòu)中的不對(duì)稱、內(nèi)凹、外凸，使得建筑的穩(wěn)定性、抗震性產(chǎn)生損害，荷載力也會(huì)降低。在不對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)里，凹凸拐角處，會(huì)因?yàn)槭軕?yīng)力太過(guò)于集中而發(fā)生損壞，這是應(yīng)當(dāng)要盡量避免的。下圖是國(guó)外的某幢建筑的平面布置圖，建筑共 15 層，它的設(shè)計(jì)立面、平面布置極不連續(xù)，不均勻，在地震發(fā)生時(shí)，偏心扭轉(zhuǎn)嚴(yán)重，最終因?yàn)橹娱_(kāi)裂、鋼筋扭 區(qū)，而使得樓梯間、電梯井等發(fā)生嚴(yán)重?fù)p毀。 （圖一） 而處于同樣地震中的另一棟建筑，僅出現(xiàn)了極小的墻體裂縫，其原因就是因?yàn)楹侠淼钠矫媪⒚嬖O(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)布置對(duì)稱，扭轉(zhuǎn)作用小，抗震能力提高，如圖二所示： 3、完全對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)里邊，同樣需要注意凸起部分的比例，比例盡量不要太大，如果比例過(guò)大，要采取完善的補(bǔ)救手段。在豎向布置方面，盡量做到剛度的連續(xù)與均勻，而不要出現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的軟弱層同剛度突變。軟弱層同剛度突變是因?yàn)榧袅Ρ磺袛嗨?。如果因?yàn)樵O(shè)計(jì)需要，一定要切斷某處的剪力墻，那么相鄰的剪力墻一 定要加強(qiáng)?？偠灾?，過(guò)于推崇建筑形式的新穎設(shè)計(jì)，是要以建筑使用安全性為代價(jià)的。絕對(duì)不能胡亂為之。 （三）高層建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于水平位移方面的要求 水平位移無(wú)法避免，但是位移數(shù)值滿足高層安全要求，并不能代表結(jié)構(gòu)是合理的。同時(shí)要把周期與地震力因素考慮進(jìn)去。一般來(lái)講，剪力墻的結(jié)構(gòu)位移線應(yīng)當(dāng)是彎曲型的，而不能為剪切型?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的建筑則相反，其位移曲線是剪切型為合理。若二者結(jié)構(gòu)相結(jié)合，則其位移曲線也應(yīng)互相結(jié)合。 總結(jié)： 上面所提及的幾個(gè)問(wèn)題乃是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在工程設(shè)計(jì)時(shí)易于忽 略之處，尤其設(shè)計(jì)者很容易單純地追求建筑的空間格局與奇特個(gè)性，而對(duì)平面、立面結(jié)構(gòu)問(wèn)題不夠重視，造成建筑的穩(wěn)定性下降。對(duì)于設(shè)計(jì)者來(lái)講，要把提升設(shè)計(jì)質(zhì)量當(dāng)成終身奮斗的目標(biāo) ,才可以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的高質(zhì)量完成。 參考文獻(xiàn)： 1 李勇 .高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討 J.科技與生活 .2010.22 2 徐建平 .關(guān)于層間隔震建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用 J.中國(guó)科技博覽 .2010.34 3 劉軍 .淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及方法 J.城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2012（ 1） 4 徐培福 .復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) M.北京 :中國(guó)建筑工業(yè)出版社， 2005 5 何俊旭 .高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)選型探討 J.價(jià)值工程， 2010.2 作者簡(jiǎn)介 梁曉峰（ 1985）男，廣東深圳，本科，深圳大學(xué)，土木工程專業(yè) 閱讀相關(guān)文檔 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