高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題與策略

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題與策略【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化水平不斷提升。在城 市發(fā)展的過(guò)程中， 高層建筑作為城市的重要標(biāo)志， 發(fā)展速度越來(lái)越快。 高層建筑相對(duì)于普通建筑來(lái)說(shuō)， 最大的特點(diǎn)就是體量比較大， 對(duì)于技 術(shù)等各方面因素要求比較高。 這就需要優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn) 題，提高建筑物使用的質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)水平。 本文以試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)若干問(wèn)題與對(duì)策為題， 主要就高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)原則進(jìn)行 分析，指出了當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題， 并且提出了有效的 解決辦法。 通過(guò)這樣的方式， 希望能夠?qū)崿F(xiàn)提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的 水平，保證城市化發(fā)展的水平，推動(dòng)社會(huì)的和諧發(fā)展?！娟P(guān)鍵詞】高

2、層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；對(duì)策 隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步， 建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著的 變化。隨著城市化水平不斷提升，城鎮(zhèn)人口不斷增加，為了提高資源 的利用效率， 建筑物的高度也越來(lái)越高。 高層建筑對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較 嚴(yán)格，需要承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)因素比一般建筑物更多。 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng) 該保證其科學(xué)性與合理性， 從而能夠更好地滿足用戶的生活需求。 高 層建筑結(jié)構(gòu)還應(yīng)用具有很好的安全性， 能夠很好抵抗大風(fēng)、 地震等自 然因素，能夠使用戶的生活得到安全的保障。所以，這就需要對(duì)于高 層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行細(xì)致的分析，提出科學(xué)的設(shè)計(jì)原則。1. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)1.1 水平荷載具有非常重要的作用。高層建筑與

3、低層建筑除了在 體量上有一定的區(qū)別之外， 其水平荷載也存在著一定的差異。 低層建 筑所受到的外力主要以重力為主要的豎向荷載。 但是高層建筑結(jié)構(gòu)受 到水平荷載與豎向荷載的共同作用， 尤其是當(dāng)建筑物的高度不斷增加 的時(shí)候， 水平荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力也就會(huì)迅速增加， 對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)有著重要的影響。1.2 軸向容易出現(xiàn)變形的情況。高層建筑如果承受的豎向荷載數(shù) 值比較大， 那么就會(huì)容易導(dǎo)致柱中出現(xiàn)軸向變形， 從而影響連續(xù)梁彎 矩，導(dǎo)致其中間支座負(fù)彎矩值減小，增大了跨中的彎矩值。同時(shí)，預(yù) 制構(gòu)件下料長(zhǎng)度也會(huì)有一定的影響， 應(yīng)該隨著軸向變形的計(jì)算值來(lái)計(jì) 算，合理調(diào)整下料的長(zhǎng)度。1.3 結(jié)構(gòu)延性比較大。在高

4、層建筑結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，除了要保證 建筑物具有一定的強(qiáng)度， 還應(yīng)該注重提升建筑物的延性。 這樣可以很 好地提升建筑物的變形能力， 避免在建筑物出現(xiàn)震動(dòng)的時(shí)候， 導(dǎo)致缺 少延性出現(xiàn)的建筑物倒塌事故。 相對(duì)于一般的底層建筑來(lái)說(shuō)， 高層建 筑需要的延性更大， 這樣主要的目的就是為了能夠更好地保證建筑的 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，提升建筑結(jié)構(gòu)的柔性。2. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則2.1 科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算， 如果計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇不夠合理， 那么就會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié) 構(gòu)容易發(fā)生安全事故。因此，在開(kāi)展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，保 證計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇的合理性是保證建筑結(jié)構(gòu)安全的重要手段。

5、同時(shí)，在 計(jì)算簡(jiǎn)圖中，還應(yīng)該選擇相應(yīng)的構(gòu)造方法，更好地保證安全。因此在 實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中， 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅僅是鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)。 因此應(yīng)該 保證計(jì)算計(jì)算的誤差處于規(guī)定的范圍內(nèi)。2.2 合理選擇結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在選擇結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng) 該根據(jù)高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行選擇。 同時(shí)， 應(yīng)該綜合分析高層建筑上 部的結(jié)構(gòu)類型和荷載分布， 分析施工的條件和其中各個(gè)影響因素， 再 這樣的基礎(chǔ)上進(jìn)行基礎(chǔ)方案的選擇。 在這個(gè)過(guò)程中， 應(yīng)該使地基的潛 力得到更加有效的發(fā)揮， 做好地基變形的檢驗(yàn)工作。 在高層建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 需要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告， 從而為開(kāi)展建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)提供有效的指導(dǎo)。2.3 選擇合理

6、的結(jié)構(gòu)方案。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該注 重保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案滿足經(jīng)濟(jì)性的要求， 能夠與結(jié)構(gòu)形式和體系相適 應(yīng)。在結(jié)構(gòu)體系中要求受力比較明確，傳力比較簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu) 單元中， 需要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。 尤其是當(dāng)高層建筑在地震區(qū)的時(shí) 候，應(yīng)該按照平面和豎向的規(guī)則應(yīng)力。只有在對(duì)于地理?xiàng)l件、工程設(shè) 計(jì)需求和施工等綜合分析的前提下， 選擇科學(xué)的結(jié)構(gòu)， 從而確定合理 的結(jié)構(gòu)方案。2.4 準(zhǔn)確分析計(jì)算結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù) 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用比較廣泛。 當(dāng)前，市場(chǎng)上有許多中計(jì)算軟 件，得到的結(jié)果也會(huì)有一定的差別。所以，這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng) 該加強(qiáng)對(duì)于軟件使用進(jìn)行研究找到最適

7、合的軟件開(kāi)展設(shè)計(jì)計(jì)算工作。 有的時(shí)候， 由于計(jì)算機(jī)與實(shí)際的情況存在著一定的差異， 所以工程師 應(yīng)該注重對(duì)于計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果進(jìn)行校核， 利用自身的專業(yè)知識(shí) 進(jìn)行合理化判斷，得出計(jì)算的準(zhǔn)確結(jié)果。3. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題3.1 短肢剪力墻問(wèn)題。在高層建筑中，一些看起來(lái)比較小的問(wèn)題 有的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致建筑物受到致命的影響， 嚴(yán)重影響建筑物的安全使用。 在這之中， 短肢剪力墻設(shè)置不夠合理就是非常典型的問(wèn)題之一， 有的 時(shí)候設(shè)計(jì)人員容易增設(shè)短肢剪力墻， 這樣就會(huì)使高層建筑的安全性和 穩(wěn)定性受到一定的影響。 嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使建筑物的抗震能力受到影響。3.2 嵌固端問(wèn)題。嵌固端作為高層建筑設(shè)計(jì)重要組成部

8、分，設(shè)計(jì) 的不合理也會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)的安全性。 例如，嵌固端設(shè)置在人防頂 板或者地下室，那么就會(huì)存在著一定的安全問(wèn)題。其二，嵌固端上下 層不合理剛度比設(shè)計(jì)也會(huì)影響建筑結(jié)構(gòu)的安全性。3.3 超高問(wèn)題。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于一些開(kāi)放商 為了追求經(jīng)濟(jì)效益， 會(huì)超高建設(shè)建筑解雇。 建筑結(jié)構(gòu)高度的增加會(huì)帶 來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益， 但是對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性卻會(huì)產(chǎn)生非常重 要的影響。 尤其是在高度增加之后， 建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性能都 會(huì)大大減弱。 嚴(yán)重的還會(huì)使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂和倒塌的情況， 給居民 的人身安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。4. 解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題的策略4.1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案選擇。在進(jìn)

9、行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng) 該注重選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 只有這樣， 才能夠保證建筑結(jié) 構(gòu)整體的穩(wěn)定性。 在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候， 由于涉及的問(wèn)題比較 多，所以需要進(jìn)行細(xì)致的分析。 首先應(yīng)該注重對(duì)于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定 進(jìn)行研讀，避免與相關(guān)的規(guī)定出現(xiàn)沖突的地方。同時(shí)，在選擇結(jié)構(gòu)方 案的時(shí)候應(yīng)該充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好勘測(cè)和調(diào)查工作。 只有在充分分析， 考量各種因素的基礎(chǔ)上， 才能夠得到最佳的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)方案。4.2 注重滿足各種性能。再設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，應(yīng)該注重 滿足各種性能。 保證安全是滿足各種性能的基礎(chǔ)， 因此這就需要做好 各個(gè)方面的工作。首先，應(yīng)該加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)的延

10、展性，這樣可以 很好地應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的斷裂、倒塌和地震等自然災(zāi)害。其次，應(yīng)該關(guān) 注高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力。 只有關(guān)注高層建筑結(jié)構(gòu)平面內(nèi)各個(gè)方向的 力的總成，才能夠更加科學(xué)地設(shè)計(jì)方案。最后，高層建筑結(jié)構(gòu)核心性 能就是安全穩(wěn)定性，保證穩(wěn)定性是保證安全的首要基礎(chǔ)。所以，應(yīng)該 做好短肢剪力墻設(shè)置工作，做好嵌固端的設(shè)計(jì)工作。4.3 重視對(duì)于計(jì)算簡(jiǎn)圖的使用。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 應(yīng)該高度重視與計(jì)算相關(guān)的內(nèi)容， 這些因素對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)有著非常重 要的影響。在計(jì)算的過(guò)程中，關(guān)鍵在計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇和使用。因?yàn)楦?層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜， 計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)的難度也就會(huì)大大 增加。所以，在選擇設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖的時(shí)候，應(yīng)

11、該對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的各種 影響因素進(jìn)行分析， 避免計(jì)算過(guò)程中出現(xiàn)差錯(cuò)， 影響建筑建筑結(jié)構(gòu)的 設(shè)計(jì)和施工。4.4 提高工作人員的責(zé)任心。工作人員對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)起到了 重要的影響，所以，想要優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)人員的責(zé)任性對(duì)于保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著重要的影響。 這也就需要企業(yè)加強(qiáng)培 訓(xùn)，督促工作人員能夠以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)的有效性。5. 結(jié)語(yǔ)綜上所述， 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作， 對(duì)于 建筑整體設(shè)計(jì)具有非常重要的作用和意義。 隨著我國(guó)高層建筑的快速 發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來(lái)越高。 也只有不斷提升高層建筑 設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平， 保證結(jié)構(gòu)的安全性， 才能夠更好地為居民提供安 全的生活環(huán)境。 本文通過(guò)對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析， 提出了 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要原則， 闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn) 題，并且重點(diǎn)提出了怎樣更好地開(kāi)展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案。 希望 可以通過(guò)本文的分析，為開(kāi)展高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。參考文獻(xiàn)1 吳其彪. 探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題與對(duì)策 J. 技術(shù)與市 場(chǎng),2016,(09):174.2 趙軍. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題與對(duì)策研究 J. 門(mén)窗， 2016,(01):137-138.3 王號(hào). 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題及對(duì)策分析 J. 低碳世界， 2015