探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素

1、<p>　　探討高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素</p><p>　　[摘 要]高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是一項(xiàng)涉及諸多因素和問(wèn)題的綜合性技術(shù)工作，高層建筑對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求非常高，建筑設(shè)計(jì)師一定要在準(zhǔn)確分析計(jì)算的前提下，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則性要求，結(jié)合實(shí)際的工程條件和地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)和采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。本文對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素進(jìn)行了探討。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]高層建筑

2、 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 影響因素 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU758 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）10-0138-01 </p><p>　　高層建筑是建筑未來(lái)的主體形式，要做好高層建筑的設(shè)計(jì)，應(yīng)該以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為立足點(diǎn)，使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在滿(mǎn)足功能和質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶(hù)安全和需要的盡量滿(mǎn)足，形成結(jié)構(gòu)、外形適于消費(fèi)者需要的高層建筑設(shè)計(jì)，確保建筑行業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益最

3、大化的實(shí)現(xiàn)。 </p><p>　　一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 </p><p>　　1、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 </p><p>　　在計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，如果選擇不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)安全發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全保證的前提是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實(shí)

4、際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不單是剛節(jié)點(diǎn)或者交節(jié)點(diǎn)，保證和計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。 </p><p>　　2、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì) </p><p>　　綜合分析整個(gè)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)條件以及高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類(lèi)型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案?；A(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時(shí)候要求進(jìn)行地基

5、變形的檢驗(yàn)。高層建筑設(shè)計(jì)要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，如果缺失，那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下，相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的類(lèi)型。 </p><p>　　3、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案 </p><p>　　結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)重視平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)性能好且經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系。在進(jìn)行了地

6、理?xiàng)l件，工程設(shè)計(jì)需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上，并和建筑包括水、暖、電等各個(gè)專(zhuān)業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)，從而確定結(jié)構(gòu)的方案。 </p><p>　　4、對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析 </p><p>　　當(dāng)前市場(chǎng)上存在著形形色色的計(jì)算軟件，采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。由于建筑結(jié)構(gòu)的

7、實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)程序并不一定完全相符，所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因?yàn)檐浖旧泶嬖谥毕菔沟糜?jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在得到了通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進(jìn)行校核，進(jìn)行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。 </p><p>　　5、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)構(gòu)造措施 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是強(qiáng)剪切弱彎曲，強(qiáng)壓弱拉，強(qiáng)柱弱梁。高層建筑

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中把握上述原則，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的錨固長(zhǎng)度給予重視，并且要重點(diǎn)考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。 </p><p>　　二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響因素 </p><p>　　1、結(jié)構(gòu)總體布置問(wèn)題 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)的總體布置主要包括對(duì)高層建筑的高度、平面、立面和體型等方面進(jìn)行選擇，確?？傮w布置能夠完全滿(mǎn)足建筑、施工和結(jié)構(gòu)的具體

9、要求。同時(shí)還要對(duì)建筑使用功能進(jìn)行充分的考慮，確保各項(xiàng)服務(wù)設(shè)施、開(kāi)間、進(jìn)深、層數(shù)、層高以及平面關(guān)系和體型等都能夠滿(mǎn)足使用功能的需求。對(duì)于使用過(guò)程中的便利性、經(jīng)濟(jì)和美學(xué)需求也要進(jìn)行考慮。另外還要確保后期的維護(hù)費(fèi)用具有較好的經(jīng)濟(jì)性。在選擇先進(jìn)的施工技術(shù)，提高工業(yè)化程序，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)工程造價(jià)的控制。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與其他工程存在著很大的不同，所以需要將結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行確定，確定了結(jié)構(gòu)體系后，則需要將總體布置與建筑設(shè)計(jì)有效地進(jìn)行結(jié)合，確保高層建筑的造

10、型和傳力路線具有合理性。高層建筑中，建筑物的布局和結(jié)構(gòu)直接影響著建筑物的動(dòng)力性能，所以在高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)就需要對(duì)地震、房屋體型、結(jié)構(gòu)體系和剛度等進(jìn)行全面的分析設(shè)計(jì)。 </p><p>　　2、建設(shè)的高度問(wèn)題 </p><p>　　目前我國(guó)對(duì)于高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)始向超高層方向發(fā)展，對(duì)于高層建筑的高度，我國(guó)的根據(jù)當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和施工技術(shù)水平進(jìn)行了全面的規(guī)定，但在實(shí)際設(shè)計(jì)中出現(xiàn)許多超高度

11、的情況。國(guó)家并不提倡超過(guò)高度限制的高層建筑，因?yàn)樵诟叨炔粩嗌叩那闆r下，對(duì)建筑整體的抗震性能會(huì)帶來(lái)一定的影響，一旦發(fā)生地震，對(duì)超高層建筑具有較大的危害性。特別是在建筑不斷升高的情況下，建筑會(huì)有更多的質(zhì)變發(fā)生，使建筑本身各項(xiàng)性能受到較大的影響，不利于建筑的安全性。 </p><p>　　3、高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題 </p><p>　　高層建筑的地基設(shè)計(jì)既是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提性工作，

12、也是建筑設(shè)計(jì)師非常重視的一個(gè)問(wèn)題。地基設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，地基設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)的類(lèi)型選擇和工程的造價(jià)。基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作包含了基礎(chǔ)的類(lèi)型設(shè)計(jì)和對(duì)地基的處理工作。地基類(lèi)型的選擇要考慮到上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價(jià)等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準(zhǔn)確計(jì)算和結(jié)構(gòu)選型。另外在地基的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算中一定要遵守國(guó)家規(guī)范和地方性規(guī)范，因?yàn)榫腿珖?guó)來(lái)說(shuō)，各地的地質(zhì)條件差別很大，國(guó)家規(guī)范沒(méi)有辦法做出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以

13、在地基的設(shè)計(jì)工作中要注意遵守地方性的設(shè)計(jì)規(guī)范的問(wèn)題。 </p><p>　　4、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題 </p><p>　　在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中未達(dá)到統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的效應(yīng)。 </p><p>　　5、高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能 <

14、/p><p>　　對(duì)于高層建筑物最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時(shí)，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來(lái)確定。 </p><p>　　6、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)置問(wèn)題 </p><p>　　高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設(shè)置問(wèn)題也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

15、的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問(wèn)題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5 - 8的墻體，在具體的建筑應(yīng)用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量少使用這種墻體結(jié)構(gòu)，避免后續(xù)的設(shè)計(jì)上的諸多問(wèn)題。第二，剪力墻的位置設(shè)置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應(yīng)該增加剪力墻結(jié)構(gòu)，并調(diào)整剪力墻中心的位置，合理設(shè)置厚度以及截面，使建筑的結(jié)果位移保持在合理的范圍之內(nèi)。 </p>&l

16、t;p>　　7、高層建筑中的結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題 </p><p>　　關(guān)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新舊質(zhì)量規(guī)范在諸多問(wèn)題的內(nèi)容描述上都存在著一定的變化和改動(dòng)，這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對(duì)舊的建筑規(guī)范的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性問(wèn)題，增加了許多的限制條件，比如建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的平面規(guī)則性問(wèn)題和結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度比問(wèn)題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強(qiáng)制性的條文規(guī)定了嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是不能采用的。所以，結(jié)

17、構(gòu)設(shè)計(jì)師要注意到新舊規(guī)范的內(nèi)容改動(dòng)，嚴(yán)格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免為后續(xù)的施工設(shè)計(jì)和施工圖的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不必要的麻煩。 </p><p>　　總之，鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜、甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，任何在這過(guò)程中的遺漏或疏忽，都有可能使整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全的因素。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) &

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