淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題和對策

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1、淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題和對策　　摘要：隨著高層建筑的迅速發(fā)展,建筑功能的要求也日益復(fù)雜化,建筑結(jié)構(gòu)常常需要采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來完成上下層建筑物結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)成為了高層建筑設(shè)計的重點內(nèi)容，因此，研究高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題是非常重要和有意義的。本文介紹了高層建筑結(jié)構(gòu)特征，分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則，闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型問題，并重點分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題及對策。關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計；對策中圖分類號：TU97文獻標識碼：A文章編號：引言隨著科技和社會的不斷發(fā)展和進步，自從19世紀以來出現(xiàn)了現(xiàn)代高層建筑，高層建筑越來越廣泛的

2、出現(xiàn)在人們的生活中。作為一個龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計，一方面要滿足包括抗震，抗風(fēng)等在內(nèi)的安全性能的要求，另一方面，也要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。1高層建筑結(jié)構(gòu)的特征7高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著由于外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載，同時也承受著在垂直方向的荷載，并且對于地震的抵抗能力也有要求。一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)受到低層建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的影響比較弱，然而在高層建筑中，外界地震的影響和外界風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑的位移增加較快，但是高層建筑過大的側(cè)移不但影響人的舒適度，同時使得建筑物的使用受到

3、影響，并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件?；诖?，在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，首先控制側(cè)移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計。2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則2.1選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖在計算簡圖基礎(chǔ)上進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算，如果選擇不合理的計算簡圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)問題發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全保證的前提是合理的計算簡圖的選擇。同時，計算簡圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點不單是鋼節(jié)點或者餃節(jié)點，保證和計算簡圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計7

4、按照高層建筑地質(zhì)條件進行基礎(chǔ)設(shè)計的選擇。綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況，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，必要的時候要求進行地基變形的檢驗。高層建筑設(shè)計要有詳細的地質(zhì)勘查報告，如果缺失，那么應(yīng)該進行現(xiàn)場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)該采用相同的類型。2.3選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案必須滿足經(jīng)濟性的要求，并且要滿足結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求。結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當中，應(yīng)該

5、選擇相同結(jié)構(gòu)體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應(yīng)力需要平面和豎向的規(guī)則。在進行了地理條件，工程設(shè)計需求，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，電等各個專業(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。2.4對計算結(jié)果進行準確的分析隨著科技的不斷進步，計算機技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中。當前市場上存在著形形色色的計算軟件，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，選擇合適的軟件進行計算。由于建筑結(jié)構(gòu)的實際情況和計算機程序并不一定完全相符，所以進行計算機輔助設(shè)計的時候，

6、出現(xiàn)人工輸入誤差或者因為軟件本身存在著缺陷使得計算結(jié)果不準確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師在得到了通過計算機軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進行校核，進行合理判斷，得出準確結(jié)果。2.5高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要采用相應(yīng)構(gòu)造措施7高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則是強剪切力弱彎變，強壓力弱拉力，強柱弱梁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中把握上述原則，加強薄弱部位，對鋼筋的執(zhí)行段錨固長度給予重視，并且要重點考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對構(gòu)件的影響。3高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型建筑的結(jié)構(gòu)在抵抗來自于水平方向和豎直方向的荷載時構(gòu)件的組成形式和傳力的路徑就是高層建筑的結(jié)構(gòu)體系。通過包括墻，柱等的豎向構(gòu)

7、件和樓蓋等水平構(gòu)件將豎向荷載傳遞到基礎(chǔ)，利用抗側(cè)力體系將水平荷載傳遞到基礎(chǔ)。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)的材料將高層建筑的結(jié)構(gòu)體系分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)體系以及鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系被廣泛的應(yīng)用在各類的工程結(jié)構(gòu)中，具有混凝土和鋼筋兩種材料的協(xié)同受力性能特征，造價低廉，耐久耐火，成本低，整體性能優(yōu)良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點；鋼結(jié)構(gòu)體系的強度高，抗震性能比較好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在著7費用高，防火性能差，施工復(fù)雜等不足；鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼構(gòu)件的長處，不但增加了鋼構(gòu)件

8、的材料強度，同時具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構(gòu)件的連接技術(shù)還存在著不足；鋼-混