鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題探討

1、<p>　　鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題探討</p><p>　　摘要：21世紀(jì)以來，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展與人們生活水平的不斷提升，高層建筑體在城市中越來越多。在我國(guó)高層建筑的建設(shè)中，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)扮演著重要的角色，對(duì)提升城市建設(shè)質(zhì)量以及提高人居生活水平具有重要的意義。然而，在建設(shè)過程中，鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身時(shí)常會(huì)出現(xiàn)不少難題，尤其是高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更是困難重重。本文從高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的

2、發(fā)展歷程和設(shè)計(jì)理念展開闡析，并對(duì)鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題做出較為全面的思考，以期通過本文的論述能夠?qū)ξ覀兊慕ㄖO(shè)計(jì)工作有所啟迪。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼筋；混凝土；高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見問題 </p><p>　　Abstract: the 21 st century, with the rapid development of our social economy and

3、people life level rising, high-rise structure in the city more and more. In our country the construction of the high-rise building, rc high-rise structure design plays an important role, to promote the urban construction

4、 quality and improve the living level of importance. However, in the construction process, reinforced concrete building structure design itself often will appear many problem, especially the design </p><p>　

5、　Keywords: reinforced; Concrete; High-rise structure design; Common problem </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU375文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： </p><p>　　隨著我國(guó)城市化水平的進(jìn)一步提高，高層建筑的數(shù)量在我國(guó)越來越大，這些建筑在日常的社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中也發(fā)揮著重要的作用。其中，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在高

6、層建筑的設(shè)計(jì)中占據(jù)重要地位，是高層建筑在新時(shí)代的一大發(fā)展趨勢(shì)[1]。本文主要基于當(dāng)前時(shí)代背景之下，對(duì)鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展及現(xiàn)狀等進(jìn)行較為詳細(xì)的闡析，并進(jìn)一步針對(duì)鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題提出一些合理的、可行的建議。 </p><p>　　一、高層建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展 </p><p>　　1、高層建筑的發(fā)展歷程 </p><p>　　高層建筑的歷史悠久，至今

7、已經(jīng)發(fā)展了數(shù)千年。早期的高層建筑可以追溯到古埃及的金字塔或者我國(guó)古代寺塔建筑等時(shí)期。此后經(jīng)過無數(shù)后繼者的研究與發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)得到不斷完善?，F(xiàn)代意義上的高層建筑出現(xiàn)在19世紀(jì)末的美國(guó)，1885年，在美國(guó)芝加哥，一座高達(dá)11層的保險(xiǎn)商務(wù)大樓建成，這是首次采用框架式建筑設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，被稱為革命性的進(jìn)步，從此也拉開了現(xiàn)代高層建筑的序幕[2]。之后的一百多年，世界各地相繼有“摩天大廈”問世，進(jìn)一步推動(dòng)了人類高層建筑的步伐。其中美國(guó)于“9

8、.11”事件中被毀的世貿(mào)中心雙塔建筑體更是高達(dá)402米，在高層建筑史上聲名顯赫。當(dāng)然，近年來隨著人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與城市化的不斷推動(dòng)，建筑高度的最高紀(jì)錄一次又一次地被打破。此外，我國(guó)的現(xiàn)代高層建筑史雖然出現(xiàn)較晚，近年來卻得到了迅速發(fā)展。尤其是改革開放以來，我國(guó)中東部發(fā)達(dá)地區(qū)或者大中型都市的高層建筑發(fā)展異常迅猛。無論是在數(shù)量上還是在質(zhì)量上，我國(guó)現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展都取得了巨大的進(jìn)步。其中，上海的“東方明珠”電視塔以其獨(dú)特的高層建筑設(shè)計(jì)風(fēng)

9、格更是一舉成為上海文化、中國(guó)文化乃至世界文明的標(biāo)示性建筑。 </p><p>　　2、高層建筑的概念設(shè)計(jì)含義及結(jié)構(gòu)特色 </p><p>　　高層建筑的概念設(shè)計(jì)是指在高層建筑的建設(shè)設(shè)計(jì)中，保障高層結(jié)構(gòu)符合抗震性要求的設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)選擇有利于應(yīng)對(duì)抗震性的設(shè)計(jì)方案,采取一定的措施以強(qiáng)化抗扭的剛度及減少扭轉(zhuǎn)程度，還應(yīng)該針對(duì)薄弱層次及部位采取一定防范措施等[3]。這些考慮因素均貫穿于高

10、層建筑的概念設(shè)計(jì)的整個(gè)過程之中，需要建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)中做出較為全面的思考。其中，結(jié)合實(shí)踐中存在的情況，應(yīng)該對(duì)以下方面特別加以注意：第一，結(jié)構(gòu)體系方面，重視選型的和平與立面的布置規(guī)范性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮抗震及抗風(fēng)等自然因素的應(yīng)對(duì)，還有經(jīng)濟(jì)成本等社會(huì)因素；第二，在應(yīng)對(duì)抗震性的問題上，對(duì)于大、中地震做到不屈從于設(shè)計(jì)理論，除此之外設(shè)計(jì)單位還要確?！叭疁?zhǔn)”的目標(biāo)設(shè)計(jì)；第三，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)保持獨(dú)特的個(gè)體風(fēng)格，在保障安全性能的前提下，力求風(fēng)格特色；第四

11、，在單元結(jié)構(gòu)個(gè)體內(nèi)，應(yīng)避免待考慮的安全因素，單元間還應(yīng)該采取強(qiáng)化連接等措施。 </p><p>　　高層建筑結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的設(shè)計(jì)風(fēng)格，這一點(diǎn)往往體現(xiàn)在其層數(shù)及高度上，實(shí)質(zhì)則是高層建筑結(jié)構(gòu)自身水平的荷載因素在設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)地位。在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中，要考慮的因素很多，對(duì)技術(shù)水平的要求也高。如下圖，伴隨著建筑層數(shù)的變化，在水平力的作用下，建筑結(jié)構(gòu)是的優(yōu)劣和材料的用量將會(huì)有很大的區(qū)別。詳細(xì)如下圖所示： </p

12、><p><b>　?。▋?nèi)力或者位移） </b></p><p><b>　?。?高度H） </b></p><p>　　鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要常見問題 </p><p>　　近百年來，高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)生了巨大的變化，其中有建筑材料方面的發(fā)展變化，也有建筑體系和施工的技術(shù)等方面的進(jìn)步，而其中尤以建筑材

13、料的變化為著稱，即鋼筋混凝土的運(yùn)用。由于鋼筋混凝土的造價(jià)相對(duì)低廉，資源豐富，結(jié)合合理的設(shè)計(jì)又具有相對(duì)良好的抗震性能等諸多有利因素，在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。然而，在實(shí)際的實(shí)踐過程中，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻常常出現(xiàn)不少的問題，這就需要我們認(rèn)識(shí)并逐漸在實(shí)踐中克服它們從而促進(jìn)高層建筑的安全性。常見問題比較多，結(jié)合上文，文章主要就以下方面予以闡述： </p><p>　　1、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基方面 <

14、;/p><p>　　這是設(shè)計(jì)工程師相對(duì)看重的方面，由于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基的質(zhì)量直接關(guān)系到工程后期設(shè)計(jì)及施工的進(jìn)行程度，更是整個(gè)高層建筑工程造價(jià)的具有決定性意義的影響因素，因此在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基階段，常見的問題往往極可能給工程建設(shè)造成難以估量損失。 </p><p>　　在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地基方面，我們要注意相關(guān)的地方性規(guī)范。由于我國(guó)地域廣闊，地質(zhì)條件也相對(duì)復(fù)雜，作為我國(guó)國(guó)家統(tǒng)一

15、標(biāo)準(zhǔn)的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》往往難以對(duì)各地區(qū)的地基基礎(chǔ)進(jìn)行較為詳細(xì)的描述及規(guī)定，于是在《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》這一國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求基礎(chǔ)之上，需要了解并遵循我國(guó)各地區(qū)的相關(guān)地方性標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@些地區(qū)性質(zhì)的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”往往可以把當(dāng)?shù)氐牡鼗A(chǔ)情況及設(shè)計(jì)處理方案等進(jìn)行一些相對(duì)成熟的描述及規(guī)定，于是，我們?cè)谶M(jìn)行地基基礎(chǔ)的建設(shè)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該對(duì)國(guó)家《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》及當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)的地方規(guī)范都進(jìn)行較為深入地了解與學(xué)習(xí)，以避免對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造成較大的惡

16、性影響[4]。 </p><p>　　2、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析方面 </p><p>　　高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析對(duì)于整個(gè)工程質(zhì)量的優(yōu)劣具有重要的影響意義，毋庸置疑，一個(gè)高效而精確的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析對(duì)于工程質(zhì)量具有決定性的作用。新時(shí)期，隨著這一環(huán)節(jié)相關(guān)規(guī)范的變化，需要我們對(duì)于遵循相關(guān)的法規(guī)規(guī)定，在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析方面，針對(duì)常見問題多加以改進(jìn)，以促進(jìn)現(xiàn)實(shí)工

17、程的開展。第一,新規(guī)范的規(guī)定，需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮地震力放大的情況是否需要，還應(yīng)該考慮建筑的隔墻等對(duì)自振周期的作用等，這些雖然在以前的規(guī)范中都有所提及，然而，新規(guī)范中依據(jù)大量工程實(shí)踐的實(shí)測(cè)周期，提出了在建筑結(jié)構(gòu)體系中計(jì)算自振周期的折減系數(shù)等；第二，考慮振型數(shù)目情況，需要保持?jǐn)?shù)量的足數(shù)。新規(guī)范增加了振型參與系數(shù)這一新的概念，并提出它的的限值[5]。在原有的規(guī)范中，并沒有相關(guān)提及或者及時(shí)提及這一概念，也無明確的限值規(guī)定，所以，在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

18、的結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析階段需要我們對(duì)計(jì)算結(jié)果的參數(shù)情況進(jìn)行一定的判斷等；第三，在非結(jié)構(gòu)的構(gòu)件方面，由于往往為了追求建筑的美觀或功能，而要求建筑本身安裝非主體的承重骨架系統(tǒng)內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。在高層建筑的這部分設(shè)計(jì)時(shí)，即在屋頂裝飾構(gòu)件方面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分的考慮高層建筑地震和風(fēng)荷</p><p>　　結(jié)語(yǔ)：隨著時(shí)代的發(fā)展，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我們的實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)與生活中的作用日益重要。面對(duì)新時(shí)期的發(fā)展要求，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)

19、設(shè)計(jì)在實(shí)踐中出現(xiàn)了許多常見問題，只有我們結(jié)合工作實(shí)際與時(shí)代發(fā)展的需要，不斷認(rèn)識(shí)并加以解決、化解這些問題，相信我們的鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平一定可以得到進(jìn)一步提升。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]. 王小平, 鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題淺析. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè), 2009(13): 第173-174頁(yè). </p&

20、gt;<p>　　[2]. 王續(xù)晶, 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討. 價(jià)值工程, 2011(9): 第118頁(yè). </p><p>　　[3]. 劉華新, 孫志屏與孫榮書, 抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007(2): 第222-224頁(yè). </p><p>　　[4]. 郝建, 淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的幾個(gè)細(xì)節(jié)問題. 信息與電腦(理論版), 2