淺議高層建筑結構設計的影響因素

1、<p>　　淺議高層建筑結構設計的影響因素</p><p>　　摘要：在進行結構設計時，還需要不斷深入研究建筑結構受力特點，完善設計中對受力分析的理論依據(jù)，優(yōu)化高層建筑結構設計的實施，同時注重建筑結構實施的經(jīng)濟性和合理性，使高層建筑結構得到更進一步的發(fā)展。本文探討分析了高層建筑結構設計的影響因素。 </p><p>　　關鍵詞：高層；建筑；結構設計；原則；因素 </p>

2、;<p>　　中圖分類號： TU318 文獻標識碼： A </p><p>　　隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建筑質量的要求也會越來越高。為了能夠將人們的要求充分滿足，建筑結構必須進行科學合理的設計，這樣，不僅能夠有效解決目前市場上土地價格上漲給工程造價帶來的影響，有效降低了開發(fā)商的成本，而且還能夠在確保建筑整體質量達到規(guī)范標準的基礎上，使建筑的結構設計能夠滿足客戶的諸多需求。 </p&g

3、t;<p>　　一、高層建筑結構設計原則 </p><p>　　1、高層建筑結構設計的原則，首先一點就是要選擇出合理的結構計算簡圖，計算簡圖是進行高層建筑結構設計的基礎，是所有計算數(shù)據(jù)的出處和根源所在。關系到各環(huán)節(jié)的建筑尺寸和誤差。如果不能選擇合理的計算簡圖，對于結構安全就會埋下隱患。因此，高層建筑結構設計的安全保障前提，就是合理計算簡圖的選擇。同時，在選擇了計算簡圖之后，還應該采用相應的構造方法保

4、證其安全性。在結構的實際施工中，結構節(jié)點不單單是鋼節(jié)點或者鉸接點，要使得計算簡圖的誤差在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。 </p><p>　　2、高層建筑結構設計原則的第二點就是要選用合適的基礎設計，即根據(jù)高層建筑所處位置的地質條件來選擇基礎設計。這一點的要求是要對高層建筑的結構類型、施工情況、荷載分布等問題進行綜合性的分析，然后以此為依據(jù)選擇出最合理的基礎設計方案?；A設計方案的選擇是以該處的地質勘查報告為依據(jù)的，它要求

5、能夠在最大限度上發(fā)揮地基的潛力，相關的地基變形檢驗是必不可少的。 </p><p>　　3、高層建筑結構設計原則第三點就是要對結構方案進行合理的選擇，好的設計方案在滿足結構形式和體系的基礎上，還要充分考慮造價成本，把經(jīng)濟適用發(fā)揮到最大程度。結構體系的最基本的原則是受力明確、傳力簡單，結構方案盡滿足使用、安全要求的基礎上，盡量的簡潔。在相同的機構單元中的結構體系選擇應該統(tǒng)一，如果高層所在的地域地震頻發(fā)，那么在應力的

6、設計上應該滿足平面和豎向的全部規(guī)則。最終的結構方案的確定，需要對地理條件，工程設計需求，材料的選擇，施工條件進行全面的考量和整合，并且和建筑水、暖、電各個分項相互協(xié)調(diào)，綜合各方面因素進行最后的敲定。 </p><p>　　4、高層建筑結構設計原則第四點是要準確的分析計算結果。隨著科學技術的不斷發(fā)展，在建筑結構的設計中已經(jīng)廣泛的使用計算機技術來進行各種合算，而使用的計算軟件不同，所得到的結果也就有可能會不同，所以相

7、關的設計人員在進行軟件的選用時，應該全面的了解軟件的各種相關信息，最終選擇出最為合適的軟件。因為計算機的內(nèi)部程序可能與實際的建筑結構并不相同，所以在使用計算機來進行計算時，就會發(fā)生因軟件上的漏洞或是人工輸入錯誤而出現(xiàn)計算結果不準的情況。這就要求設計人員在通過計算機得到了相關的結果之后，對這一結果進行反復核對，最終得出正確的結果。 </p><p>　　二、高層建筑的結構體系 </p><p&g

8、t;　　1、框架- 剪力墻體系。當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架- 剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結構體系。在整體中，框架體系的作用主要是用來承受水平方向的剪應力?？蚣? 剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。通過設置剪力墻，不僅僅增強了結構的剛度，減少了水平方向的位移，此時水平向的剪應力下降而且沿著豎向漸趨均勻。通過

9、上述我們發(fā)現(xiàn)此體系的高度要比體系大。 </p><p>　　2、剪力墻體系。當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在此體系中，單個的墻體負擔了所有的垂直以及水平力。此體系是一種剛性的構造，位移以彎曲形式呈現(xiàn)。此體系的剛度很好，而且強度也很高，延性性能好，傳力均勻，能有效地抗倒塌，是一種很優(yōu)秀的體系。 </p><p>　　3、筒體體系。所有使用筒體作為抗側力的結構都叫

10、做筒體構造體系。它是一種典型的空間受力體系，具體表現(xiàn)有兩種，一種是實心的另一種是空心的。此體系有很多的優(yōu)點:比如剛度很好，強度很高，受力均勻，能有效地抗風以及抗地震等。此體系多是用在跨度較大、空間較大的建筑或者是特別高的建筑中。 </p><p>　　三、高層建筑結構設計的影響因素 </p><p>　　1、地基與基礎設計 </p><p>　　地基與基礎設計一直是

11、結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規(guī)范的重要性問題。地方性的“地基基礎設計規(guī)范“能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經(jīng)驗描述和規(guī)定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規(guī)范進行深入地學習，以避免對整個

12、結構設計或后期設計工作造成較大的影響。 </p><p>　　2、 高層建筑結構平面及立面形式的選擇 </p><p>　　在高層建筑結構設計中，為了避免扭轉問題的發(fā)生，所以在設計時要做到建筑的幾何形心、剛度中心、結構重心盡可能匯于一點，這樣可以有效的減少結構發(fā)生扭轉的可能。如若在結構設計中沒有做到三心合一，由此就會產(chǎn)生扭轉問題。扭轉問題就是結構在水平荷載作用下發(fā)生的扭轉振動效應。扭轉振動

13、效應在風載等水平荷載載荷情況下會對結構產(chǎn)生危害，在結構設計時要選擇合理的結構形式和平面布局，從而達到建筑物的三心合一，因此在設計時對平面和立面形式進行選擇是十分關鍵的。作為高層建筑，更適宜簡單、規(guī)則的對稱形態(tài)，而過于復雜的平面形式則不適宜。同時如果平面布置不對稱，有過多的外凸、內(nèi)凹等復雜形式都容易造成震害。因此在高層結構的設計中，為了保證結構的安全性，要保證結構的抗震設計中，結構體系的選擇、布置、構造措施比軟件的計算結果都要精確，這樣將

14、保證結構具有良好的抗震性，從而保證結構的安全性。 </p><p>　　3、提高結構重要部位的延性 </p><p>　　在結構豎向，對于剛度沿高度均勻分布的、體形較簡單的高層建筑，應著重提高底層構件的延性；對于大底盤高層建筑，應著重提高主樓與裙房頂面相銜接的樓層中構件的延性；對于不規(guī)則立面的高層建筑，應著重加強體形突變處樓層構件的延性。在結構平面位置上，應該著重提高房屋周邊轉角處、平面突

15、變處以及復雜平面各翼相接處構件的延性。 </p><p><b>　　4、抗震設計 </b></p><p>　　在高層建筑遇到地震作用時，抗震結構都會部分進入到塑性狀態(tài)，為了有效的滿足大震作用下結構的功能要求，有必要進行研究和計算結構的彈塑性變形能力。根據(jù)當前國內(nèi)外抗震設計的發(fā)展趨勢，是根據(jù)對結構在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求進行重新的設計與準備，使

16、結構彈塑性分析成為抗震設計的必要組成部分。我國現(xiàn)行抗震要求高層建筑物必須要能夠有效的抗震，要用時程分析法計算彈性方法，以有效的應對地震的沖擊。在進行抗震分析與設計的過程中，要考慮高度因素，因為高度往往是決定其抗震能力的關鍵，還要考慮其建筑設計的結構問題。只有都考慮全面了，才可以有效的提高其抗震能力，使高層建筑能夠可持續(xù)發(fā)展。 </p><p>　　綜上所述，高層建筑結構設計上的影響因素00并不只有上文所提到的這些

17、，而解決的對策也同樣不只如此，它關系到的問題是多方面的，本文所提到的只是其中較為主要的問題。作為設計人員，在進行高層建筑的結構設計時，要時刻保持嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度來面對設計中的每一個細節(jié)，讓高層建筑的結構設計真正的兼?zhèn)浒踩?、合理性與科學性。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1] 張卓.淺談高層建筑結構設計要點[J]. 現(xiàn)代經(jīng)濟信

18、息. 2009(14) </p><p>　　[2] 房國府.高層建筑結構分析與設計[J]. 中國高新技術企業(yè). 2010(33) </p><p>　　[3] 何俊旭.高層建筑結構設計及結構選型探討[J]. 價值工程. 2010(06) </p><p>　　[4] 黃輝亮.淺析當前我國高層建筑結構設計與選型[J]. 知識經(jīng)濟. 2011(10) </p&g