引論：我們?yōu)槟砹?3篇高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
Key words: high-rise building; structure design; engineering rules; multiple protections
中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一個(gè)建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要明確抗震設(shè)防情況、場地情況等。結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，只有正確選擇結(jié)構(gòu)方案，才能在設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、方便施工，保證質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)材料性能、結(jié)構(gòu)型式、受力特點(diǎn)和建筑使用要求及施工條件等因素合理選擇結(jié)構(gòu)方案[1]。作為一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)方案，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果應(yīng)當(dāng)是好的或比較好的，因?yàn)樗墙Y(jié)構(gòu)方案的綜合評(píng)價(jià)。本文以馬那瓜美洲銀行大樓實(shí)例為據(jù)圍繞在設(shè)計(jì)和構(gòu)造上利用多道設(shè)防的思想，如框架結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定；框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線；剪力墻結(jié)構(gòu)能過構(gòu)造措施保證連梁先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定等的工程抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用。
一、工程規(guī)則性與多道設(shè)防的實(shí)際工程對(duì)比應(yīng)用
馬那瓜地處太平洋火山地震帶東側(cè)，近100年來已遭受4次強(qiáng)烈地震的襲擊。1972年12月22日夜至23日凌晨的一次突發(fā)性強(qiáng)烈地震和震后的大火，使城市幾乎全部被毀（市區(qū)92%的建筑被摧毀），地面下沉12英寸，死傷數(shù)萬人（5000--10000人死亡），損失達(dá)10多億美元，至今仍然可以看到地震的遺跡。 震級(jí)6.2，烈度估計(jì)8度，該次地震，地面加速度為0.35g，幾乎是設(shè)計(jì)地震0.06g的6倍。大地震后，高18層，1963年設(shè)計(jì)的馬那瓜美洲銀行大樓（當(dāng)時(shí)最高）只是出現(xiàn)了一些裂縫，而同位于市區(qū)的15層的馬拉瓜中央銀行卻嚴(yán)重受損（震后拆除），周圍建筑物也發(fā)生大規(guī)模倒塌，5000多人死亡。當(dāng)時(shí)，這個(gè)消息幾乎傳遍了整個(gè)尼加拉瓜，相距如此近（培訓(xùn)四P11：毗鄰）的建筑，為何有這般差別？人們發(fā)現(xiàn)，馬那瓜美洲銀行大樓之所以輕微受損，是由于它的形狀非常規(guī)則、對(duì)稱，且運(yùn)用了多道設(shè)防設(shè)計(jì)思想。而中央銀行平面和豎向上都不規(guī)則。
（1）中央銀行平面不規(guī)則：四個(gè)樓梯間，偏置塔樓西側(cè)，再加上西端有填充墻，地震時(shí)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)偏心效應(yīng)。四層以上的樓板僅50mm厚，擱置在14m長的小梁上，小梁的全高僅450mm，這樣一個(gè)樓面體系是十分柔弱的，抗側(cè)力的剛度很差，在水平地震作用下產(chǎn)生很大的樓板水平變形和豎向變形。
豎向不規(guī)則：塔樓的上部（四層樓面以上），北、東、西三面布置了密集的小柱子，共64根，支承在四樓板水平處的過渡大當(dāng)人上，大梁又支承在其下面的10根1mx1.55m柱子上（間距9.4m），形成上下兩部分嚴(yán)重不均勻、不連續(xù)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。主要破壞：A、第四層與第五層之間，周圍柱子嚴(yán)重開裂，柱鋼筋壓屈（豎向剛度和承載力突變）。B、橫向裂縫貫穿三層以上的所有樓板（有的寬達(dá)10mm），直至電梯井的東側(cè)。C、塔樓的西立面、其他立面的窗下和電梯井處的空心磚填充墻及其他非結(jié)構(gòu)構(gòu)件均嚴(yán)重破壞或倒塌。美國加州大學(xué)伯克萊分校在震后對(duì)其計(jì)算分析表明：A、結(jié)構(gòu)存在十分嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；B、塔樓三層以上北面和南面的大多數(shù)柱子抗剪能力大大不足，率先破壞；C、在水平地震作用下，柔而長的樓板產(chǎn)生可觀的豎向運(yùn)動(dòng)等。（2）美洲銀行
結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平面豎向均勻?qū)ΨQ。概念設(shè)計(jì)思想為多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合。先由4個(gè)4.6m等邊的L形柔性筒（H/b=13.3>>7），通過每層的連梁組成一個(gè)11.6mx11.6m的正方形核心筒用為主要抗震結(jié)構(gòu)。在風(fēng)荷載和抗震設(shè)防烈度的地震作用下具有很大的抗彎剛度（H/b≈5），為了預(yù)防罕遇強(qiáng)烈地震，有意識(shí)地在連梁的中部開了較大的孔洞，一方面可以用來穿越通風(fēng)管道，減小樓層結(jié)構(gòu)高度；另一方面是有意地形成結(jié)構(gòu)總體系（第一道防線）中的預(yù)定薄弱環(huán)節(jié)，在未來遭遇強(qiáng)烈地震時(shí)，通過控制首先在連梁處開裂、屈服、出現(xiàn)塑性鉸，從而變成具有延性和耗能能力的結(jié)構(gòu)體系（第二道防線），即各分體系（L形筒）作為獨(dú)立的抗震單元，則整體結(jié)構(gòu)變?nèi)幔芷谧冮L，阻尼增加，地震動(dòng)力反應(yīng)將大大地減小，從而可以繼續(xù)保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和良好的受力性能。即使在超出彈性極限的情況下，仍具有塑性強(qiáng)度，可以做到較大幅度的搖擺而不倒塌。為確保每一L形柔筒都可以作為有效的獨(dú)立抗震單元，林在L形筒的每面墻內(nèi)的配筋幾乎都是一樣的。
震后調(diào)查正如設(shè)計(jì)所預(yù)料那樣，核心筒的連梁發(fā)生剪切破壞，是整個(gè)結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。連梁混凝土保護(hù)層剝落、開裂，這較易修復(fù)。墻體沒有開裂，只是在核心筒的墻面上掉下了幾塊大理石飾面。這充分說明，雖然主體結(jié)構(gòu)沒有開裂，但剪力墻內(nèi)已具有很高的應(yīng)力[2]。也就是說在地震的剪力和彎矩作用下，墻仍處于彈性階段。伯克利大學(xué)的教授V．Bertero在震后對(duì)該建筑作了動(dòng)力分析，見下表。
可見，當(dāng)核心筒連梁破壞后，四個(gè)L形角筒獨(dú)立作用時(shí)，結(jié)構(gòu)的自振周期和頂部位移明顯加大，而基底剪力和傾覆力矩卻明顯減小。在正常工狀態(tài)下，即在風(fēng)荷載或設(shè)防烈度的地震作用下，設(shè)計(jì)所選擇的結(jié)構(gòu)圖的自振周期T=1.3s，相當(dāng)于0.72n，頂部側(cè)移12cm，相當(dāng)于1/500樓高。美洲銀行大樓的抗震實(shí)例說明了以承載力、剛度和延性為主導(dǎo)目標(biāo)，設(shè)計(jì)抗議風(fēng)和抗震都比較理想的高層建筑是完全可能的。在風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)的整體剛度大，有較高的自振頻率；而在罕遇的強(qiáng)烈地震作用下，可通過發(fā)揮延性（其中包括結(jié)構(gòu)延性、構(gòu)件延性或截面延性）與耗能能力使結(jié)構(gòu)仍具有足夠的承載力。二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用體會(huì)
高層建筑結(jié)構(gòu)至關(guān)重要的就是使結(jié)構(gòu)承載力、剛度、能量耗散和延性等多種性能得到最佳組合。選擇有利的建筑體型，是減少高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)載效應(yīng)、地震作用效應(yīng)和側(cè)移的重要手段之一。建筑體型又與建筑平面形狀、建筑立面形狀和房屋的高度等因素密切相關(guān)。與H，H/B，L/B，突出和收進(jìn)尺寸，細(xì)部尺寸等有關(guān)。
建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在高層建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)特別重視規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的各項(xiàng)規(guī)定,設(shè)計(jì)中不能陷入只憑計(jì)算的誤區(qū)。若結(jié)構(gòu)嚴(yán)重不規(guī)則、整體性差，則僅按目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算水平，難以保證結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)性能，尤其是抗震性能。抗震概念設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)則和均勻性、整體性、鋼度和抗震能力等準(zhǔn)則。
1．結(jié)構(gòu)簡單是指結(jié)構(gòu)在地震作用下具有直接和明確的傳力途徑，結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力和位移分析以及限制薄弱層部位出現(xiàn)都易于把握，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的估計(jì)也比較可靠。
2．結(jié)構(gòu)的規(guī)則和均勻性。沿豎向建筑造型和結(jié)構(gòu)布置比較均勻，避免剛度、承載力和傳力途徑的突變，以限制豎向出現(xiàn)薄弱部位。建筑平面比較規(guī)則，平面內(nèi)結(jié)構(gòu)布置比較均勻，使建筑物分布質(zhì)量產(chǎn)生的慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞，并使質(zhì)量分布與結(jié)構(gòu)剛度分布協(xié)調(diào)，限制質(zhì)量和剛度之間的偏心。
3．結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力。可使結(jié)構(gòu)沿平面上兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結(jié)構(gòu)的抗震能力是結(jié)構(gòu)承載力及延性的綜合反映。結(jié)構(gòu)剛度選擇時(shí)注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過大的變形也會(huì)因效應(yīng)過大而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞[3]。結(jié)構(gòu)除需要滿足水平方向的剛度和變形能力外，還應(yīng)具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的能力。4．結(jié)構(gòu)的整體性。高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋對(duì)于結(jié)構(gòu)的整體性起到非常重要的作用。樓蓋體系最重要的作用是提供足夠的面內(nèi)剛度的抗力，并與豎向各子結(jié)構(gòu)有效連接。高層建筑基礎(chǔ)的整體性以及基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的可靠連接是結(jié)構(gòu)整體性的重要保證。
參考文獻(xiàn)：
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篇2
一、前言
在當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)過程中，無論是多層建筑還是高層建筑，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是至關(guān)重要的，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)建筑工程的質(zhì)量都有重要的影響。在多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)、縱橫剛度與主梁受扭問題、桿件軸向變形、次彎矩問題的影響問題都是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
1.選擇合理的結(jié)構(gòu)方案
在當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，方案的選擇是至關(guān)重要的，不同的建筑，在選擇方案時(shí)也會(huì)有不同，在選擇方案時(shí)要遵守經(jīng)濟(jì)合理、安全實(shí)用、節(jié)能環(huán)保等原則。在不同的地域?qū)κ┕げ牧稀⑹┕すに嚒⑹┕ぜ夹g(shù)有著不同的要求這就要求方案的設(shè)計(jì)者和施工者要對(duì)當(dāng)?shù)氐木唧w施工情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，通過論證選擇出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，滿足工程建設(shè)的需要。
2.選擇合適的基礎(chǔ)方案
對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要充分考慮建筑所在地的周邊環(huán)境，要對(duì)工程的地質(zhì)條件以及周圍建筑的施工及特點(diǎn)做好調(diào)研，充分保證后續(xù)建筑過程與周邊環(huán)境的和諧統(tǒng)一。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要選擇合適的基礎(chǔ)方案，基礎(chǔ)方案要體現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方方面面，要盡量顯示建筑的全貌。同時(shí)，要考慮建筑的經(jīng)濟(jì)成本和效益，最大限度發(fā)揮建筑周邊條件的作用，保證建筑的正常實(shí)施。
3.選擇合適的計(jì)算簡圖
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)簡圖，由此可以防止由于計(jì)算簡圖選擇不當(dāng)，導(dǎo)致建筑安全隱患的發(fā)生概率增大。建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算是以計(jì)算簡圖為基礎(chǔ)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要特別注重計(jì)算簡圖選取問題，從而可以保證后續(xù)結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性和建筑設(shè)計(jì)的安全性。當(dāng)然，建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)與選取的計(jì)算簡圖之間允許存在合理誤差，但是要盡量把工程實(shí)際控制在計(jì)算簡圖精度要求范圍內(nèi)。
4.分析所得到的計(jì)算結(jié)果
當(dāng)下，信息技術(shù)飛速發(fā)展，由此也帶動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用。由于不同計(jì)算機(jī)軟件會(huì)產(chǎn)生不同的計(jì)算結(jié)果，所以要對(duì)不同結(jié)果進(jìn)行分析處理。由此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員就要具備專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念和知識(shí)，更要對(duì)計(jì)算機(jī)軟件有充分詳細(xì)地了解，便于對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行客觀分析。由于操作人員自身的問題或者計(jì)算機(jī)軟件具有的自身誤差，使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況出現(xiàn)一定的差異，這時(shí)就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員客觀判斷，并予以糾正。
三、常見的問題分析
1、縱橫剛度與主梁受扭問題
在大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，要有預(yù)應(yīng)力次梁的設(shè)計(jì)，一般情況下預(yù)應(yīng)力次梁設(shè)計(jì)在大跨度方向，主梁設(shè)計(jì)一般放在開間方向，要根據(jù)具體的情況考慮是否在主梁上施加預(yù)應(yīng)力，這樣就將在框架設(shè)計(jì)過程中的習(xí)慣改變，由于設(shè)計(jì)習(xí)慣的影響，總覺得橫向剛度存在一定的問題。但是通過計(jì)算能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中只要能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求就能滿足設(shè)計(jì)的要求，在使用的過程中也不會(huì)出現(xiàn)文藝問題。
2、次彎矩問題
超靜定結(jié)構(gòu)張拉時(shí),在次反力作用下產(chǎn)生的截面彎矩稱為次彎矩。在靜定構(gòu)件中,驗(yàn)算跨中截面抗裂性時(shí),計(jì)算混凝土應(yīng)力只是把混凝土取為脫離體。而計(jì)算跨中強(qiáng)度時(shí),是把混凝土和鋼筋共同取為脫離體,計(jì)算彎矩就等于荷載彎矩。若左端鉸支不變,右端為兩跨連續(xù)梁的中間支座,就成為超靜定結(jié)構(gòu)。兩跨連續(xù)梁配筋,張拉鋼筋時(shí)梁的變形將受到約束,中間支座處有一個(gè)力要把拱起的梁拉回原來的位置。左端支座產(chǎn)生的次應(yīng)力在跨度各截面上產(chǎn)生次彎矩。在進(jìn)行跨中截面混凝土抗裂驗(yàn)算和截面強(qiáng)度計(jì)算時(shí),所取的脫離體完全與前述靜定構(gòu)件相同,只是按連續(xù)梁計(jì)算的支反力和荷載彎矩值將有所不同。
3、桿件軸向變形的影響問題
施加預(yù)應(yīng)力的桿件要產(chǎn)生軸向變形,其中的徐變收縮變形很難準(zhǔn)確計(jì)算,差別可能很大,但一般考慮長期變形為短期變形的2倍,人們往往能夠接受。種種條件有利時(shí),長期變形值可以再少取一些。桿件軸向變形引起整個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化,要認(rèn)真分析。當(dāng)軸向變形很大時(shí),一般是在施工時(shí)采取讓桿件可以自由變形的措施。張拉后,等一段時(shí)間再做成整體連接,但這樣處理比較麻煩。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題與策略
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問題及解決。
我國有關(guān)部門對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度，對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定與規(guī)范，其中之一便是《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。該《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的高度問題規(guī)定，主要是從經(jīng)濟(jì)性以及適用性等方面進(jìn)行規(guī)范的。《規(guī)程》適宜高度，不僅僅與我國建筑施工技術(shù)水平以及建筑水平相關(guān)，而且還與我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工中，出現(xiàn)了許多與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定相違背的高度。舉例來講，在有些建筑物設(shè)計(jì)以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達(dá)四百多米的組合機(jī)構(gòu)大廈以及三百多米的混凝土結(jié)構(gòu)體系的廣場。尤其是近幾年來，建筑物的高度不斷增加，建筑物自身的參考系數(shù)已經(jīng)超出了《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，例如在安全指標(biāo)、荷載取值以及延性要求、材料性能、力學(xué)模型選擇等方面。為此，對(duì)于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問題，設(shè)計(jì)單位需要嚴(yán)格根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等有關(guān)規(guī)定，對(duì)設(shè)計(jì)高度保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
2、鋼筋混凝土梁承載力問題及解決。
一般來講，城市高層建筑主要是以寫字樓以及其他辦公場所為主，因此，在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位需要著重考慮到空調(diào)、消防等設(shè)備。這些設(shè)備不同于其他設(shè)備，它們往往是布置于樓層的梁底之下的，如果沒有梁底開洞，就沒有辦法進(jìn)行設(shè)備的安裝。因此，在設(shè)備安裝之前，設(shè)計(jì)單位需要對(duì)梁的承載力進(jìn)行分析以及計(jì)算，避免出現(xiàn)由于梁底承載力不足而出現(xiàn)安全結(jié)構(gòu)問題。對(duì)于梁底開洞之后的承載力，設(shè)計(jì)單位可以通過孔洞周邊補(bǔ)強(qiáng)筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國家出臺(tái)了有關(guān)政策，例如《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》等，對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)范。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算時(shí)，還需要參考不同種類腹部開孔方式，提高鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算的精確度，這對(duì)于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對(duì)鋼筋混凝土梁承載力進(jìn)行有效地計(jì)算。我們?cè)趯?duì)鋼筋混凝土承載力進(jìn)行計(jì)算的過程中還要對(duì)腹部的開孔方式進(jìn)行考慮，不同的開孔方式對(duì)鋼筋混凝土的承載了是不同的，例如，在南京國際會(huì)展中心工程設(shè)計(jì)的過程中，橫向和縱向的長度分別我292米和158米，橫縱向都沒有設(shè)置縫，這就不能滿足承載力的需要，在不同的工程建設(shè)過程中，我們要根據(jù)工程設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和需要對(duì)承載力進(jìn)行計(jì)算，可見承載力的計(jì)算對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著十分重要的作用和意義。
五、結(jié)束語
在大開閘大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)建筑的實(shí)際情況，采取相關(guān)的措施，保證建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，促進(jìn)大開閘大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
篇3
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
1.1 高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的合理化原則
計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是計(jì)算簡圖，則計(jì)算簡圖的合理性直接關(guān)乎到高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。由此可見，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持計(jì)算簡圖合理化原則。此外，必須把計(jì)算簡圖的誤差控制到規(guī)范范圍內(nèi)，理由是高層建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)并不單一。
1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的合理化原則
一般而言，選擇高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的參考依據(jù)為高層建筑的地質(zhì)條件。高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的合理化要求對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關(guān)聯(lián)性等因素予以綜合考慮。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案通常應(yīng)確保最大化發(fā)揮地基的潛力。此外，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須具備相應(yīng)的地質(zhì)勘查報(bào)告。
1.3 高層建筑結(jié)構(gòu)方案的合理化原則
高層建筑結(jié)構(gòu)方案的合理化是指高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須與結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式的要求保持一致，同時(shí)應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，其中結(jié)構(gòu)體系的具體要求為傳力簡單化、受力明確化。針對(duì)某些結(jié)構(gòu)單元相同的高層建筑物，其結(jié)構(gòu)體系也應(yīng)該相同。
一般而言，高層建筑結(jié)構(gòu)方案的合理化要求綜合考慮工程設(shè)計(jì)需求、地理?xiàng)l件、施工材料、施工條件等因素，同時(shí)要求建筑的暖氣、水、電等相互協(xié)調(diào)。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
2.1、高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能
對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成。因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的。而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基上的承載力之間的關(guān)系。所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布做出總體設(shè)想。
2.2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下。高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻。減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形潿形、正多邊形等簡面形式。
2.3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震的問題
對(duì)一、二級(jí)抗震等級(jí)的剪力墻底部加強(qiáng)部位控制軸壓比，并設(shè)置約束邊緣構(gòu)件，是《高規(guī)》為保證剪力墻的延性，新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構(gòu)件配箍特征值為λv/2的區(qū)段，規(guī)范允許配置箍筋或拉筋。所設(shè)拉筋應(yīng)同時(shí)鉤住墻體的水平分布筋（或箍筋）和豎向分布筋，而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當(dāng)此區(qū)段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置箍筋。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決對(duì)策
針對(duì)于在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，存在著的高層建筑本身的原因以及連梁超筋現(xiàn)象、地下室外墻設(shè)計(jì)存在著的問題，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)建筑的實(shí)際情況，根據(jù)自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采取有效的措施進(jìn)行解決，才能夠不斷的促進(jìn)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，促進(jìn)高層建筑順利的施工和竣工。下面就針對(duì)于具體的措施進(jìn)行分析。
3.1、配合專業(yè)了解工程
首先，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)行全面的分析，充分的了解工程以及情況，不是拿到圖紙盲目的建模計(jì)算或者是上機(jī)繪圖，需要理解透徹建筑圖的含義及意義，明確各個(gè)專業(yè)注意和配合，并且做統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，確定原則和方案，必要的時(shí)候要組織各個(gè)專業(yè)的協(xié)調(diào)和相關(guān)的管理，使各個(gè)專業(yè)的條件圖真正成為條件圖，避免出圖后出現(xiàn)調(diào)整引起的返工，浪費(fèi)時(shí)間和精力。
3.2、建模處理
建模計(jì)算之前要處理好荷載計(jì)算，不要估算不精確的同時(shí)還存在著誤差，要完整的準(zhǔn)確的根據(jù)建筑做法和要求來輸入，考慮是否施工活荷載的不利影響，樓梯口的輸入局部開洞口，飄窗部分的處理地方，要運(yùn)用專業(yè)知識(shí)來計(jì)算或處理，這樣減少誤差，也減少計(jì)算工作量。
3.3、收集數(shù)據(jù)資料
準(zhǔn)確的計(jì)算出建設(shè)工程所處的地理位置的制約條件，以及設(shè)計(jì)要涉及的所有數(shù)據(jù)和資料，都要提前收集好，等要用到的時(shí)候能夠很快的查閱到，方便工作的需要，而且對(duì)于一些特殊的建筑還要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定各種數(shù)值的參數(shù)取值，收集設(shè)計(jì)所需要的資料和規(guī)范，根據(jù)不同地域工程類型準(zhǔn)確計(jì)算參數(shù)，可以使設(shè)計(jì)計(jì)算更加的可靠。
3.4、保護(hù)裝置
為了確保安全，要在電源處安裝與進(jìn)戶線連接，形成保護(hù)接零系統(tǒng)，引用各個(gè)插座的接地和不帶電的金屬外殼，總配電箱的熔絲和分支熔絲應(yīng)該相配得當(dāng)，用電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)應(yīng)得到保護(hù)，高層房屋住宅應(yīng)該安裝防雷保護(hù)裝置，確保使用者的安全，有計(jì)算機(jī)房的要設(shè)計(jì)屏蔽網(wǎng)，防外漏干擾。
四、結(jié)束語
綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑的靈魂，關(guān)系到整個(gè)建筑的安全及可行性，同時(shí)高層建筑行業(yè)與高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)彼此影響、相互關(guān)聯(lián)的整體，高層建筑行業(yè)的深入發(fā)展需要高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的支撐，直接關(guān)乎到高層建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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篇4
1.1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)地基埋設(shè)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)不夠合理
建筑物的地基設(shè)計(jì)要根據(jù)《鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》中的具體要就進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，然而在現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)地基設(shè)計(jì)中高層建筑基礎(chǔ)有效埋置深度不足的問題非常普遍，建筑地基作為承受建筑結(jié)構(gòu)物荷載的巖體埋設(shè)深度不符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，將嚴(yán)重影響到地基的有效承載能力，當(dāng)?shù)鼗喜康慕ㄖY(jié)構(gòu)荷載超過地基可承受的荷載范圍時(shí)，地基會(huì)受到破壞甚至產(chǎn)生變形，地基質(zhì)量一旦出現(xiàn)問題，將嚴(yán)重威脅建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，對(duì)居民的正常使用造成威脅。
1.2 地基設(shè)計(jì)過程中忽視了地基沉降問題
在具體的設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)針對(duì)施工的具體環(huán)境，對(duì)天然地基與人工的地基的沉降量進(jìn)行科學(xué)的估算，并在施工過程中對(duì)建筑地基的沉降量實(shí)施嚴(yán)格的控制，并采取有效措施保證建筑結(jié)構(gòu)中不同部位的地基沉降要基本保持一致，不可存在較大的差異。只有這樣才不至于因地基沉降問題導(dǎo)致建筑物上部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕，影響建筑的使用性能。然而在具體的地基設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員往往忽視了對(duì)地基沉降問題的綜合分析與研究，最終導(dǎo)致地基變形，難以維持建筑物的正常使用，給建筑單外以及用戶造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系選型、布置及構(gòu)造方面存在的常見問題
2.1 房屋高度、高寬比超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的限值
現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。審查中發(fā)現(xiàn)某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)定限值，個(gè)別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規(guī)定限值，且既無可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。在抗震設(shè)防區(qū)也沒有采取有效的抗震加強(qiáng)措施，給結(jié)構(gòu)抗震帶來一定的隱患。根據(jù)建設(shè)部第59 號(hào)令，對(duì)于房屋高度、高寬比和體型復(fù)雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應(yīng)按超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)，并按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)專項(xiàng)審查。
另外還有一點(diǎn)常被設(shè)計(jì)人員所忽視的是，房屋適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型及抗震設(shè)防烈度有關(guān)外，尚與場地類別和結(jié)構(gòu)是否規(guī)則等因素有關(guān)，當(dāng)位于Ⅳ類場地或結(jié)構(gòu)平面與豎向布置不規(guī)則時(shí)，其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低。
2.2 建筑結(jié)構(gòu)的布置缺乏合理性，結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則
建筑結(jié)構(gòu)的布置是否合理對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果有著非常重要的影響。建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則布置主要是指對(duì)建筑結(jié)構(gòu)平面、立面的外型尺寸進(jìn)行合理布置，同時(shí)還要兼顧建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量分布以及建筑結(jié)構(gòu)中抗側(cè)力構(gòu)建的具體分布情況，將影響建筑結(jié)構(gòu)安全使用性能的各主要建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)整合，合理布置。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置問題非常普遍，而且這一問題的存在很難用簡單的定量指標(biāo)來加以規(guī)范，為此解決建筑結(jié)構(gòu)中的不合理布局具有一定的難度。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行布置時(shí)由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的有效指導(dǎo)，同時(shí)由于缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)抗震的理念的足夠認(rèn)識(shí)，在進(jìn)行具體結(jié)構(gòu)布置時(shí)主觀隨意性非常大，有的設(shè)計(jì)人員甚至盲目服從業(yè)主的喜好以及建筑工程師的要求，導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)布置缺乏規(guī)則性，建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果受到極大的破壞，為建筑的安全使用埋下隱患。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中布置不規(guī)范的例子比比皆是，下面簡單列舉幾個(gè)比較常見的例子：高層建筑中存在樓層錯(cuò)層問題，樓層錯(cuò)層問題主要是因樓層內(nèi)部樓板缺乏連續(xù)性，樓板結(jié)構(gòu)不是統(tǒng)一的整體，這一問題的存在極大地削弱了建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力；高層建筑中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不統(tǒng)一，不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無法形成合力來抵御外部作用力對(duì)建筑物所造成的影響；在高層建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，水暖與用電安裝工作需要對(duì)樓板進(jìn)行開洞，這些工作的進(jìn)行往往導(dǎo)致樓板開洞率過高，有的甚至近乎于30%左右，嚴(yán)重影響了樓板的整體性與承重效果，不利于維護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全使用性。在具體的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員與施工人員應(yīng)采取有效措施，盡量避免這些問題的存在，使建筑結(jié)構(gòu)盡量趨近于規(guī)則，保障建筑物的安全性與穩(wěn)定性。
2.3 建筑結(jié)構(gòu)中樓板、樓柱等主要承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題
樓板是建筑上部結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)，樓板的設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)人員對(duì)樓板的實(shí)際承重情況有清醒的認(rèn)識(shí)，并對(duì)樓板的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真地計(jì)算，同時(shí)還要根據(jù)樓板內(nèi)雙向板的長短跨向的不同來對(duì)樓板配筋進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，只有這樣才能保證樓板在遭受外力作用時(shí)能夠保持穩(wěn)定，避免房倒屋塌的慘劇發(fā)生。同時(shí)還要在設(shè)計(jì)時(shí)保證樓板與房梁、樓柱等主要承重結(jié)構(gòu)之間相互連接，渾然一體，只有這樣才能夠保障建筑機(jī)構(gòu)整體的安全性與穩(wěn)固性。然而設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑物內(nèi)承重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，沒有堅(jiān)持建筑機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則進(jìn)行，此外建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在執(zhí)行具體設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)還帶有極大的隨意性與盲目性。
2.4 異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題
近年來，我國在進(jìn)行住宅建設(shè)中，特別是高層或小高層住宅，有些采用了異形柱結(jié)構(gòu)。由于缺少相應(yīng)的設(shè)計(jì)依據(jù)和規(guī)定，目前在異形柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題很多，也比較突出，主要表現(xiàn)在異形柱結(jié)構(gòu)房屋的高度超高、體型不規(guī)則、結(jié)構(gòu)布置不合理、抗震構(gòu)造措施不當(dāng)?shù)确矫妗?/p>
應(yīng)當(dāng)說，目前國內(nèi)對(duì)異形柱的受剪承載力、節(jié)點(diǎn)承載力和結(jié)構(gòu)延性等方面的試驗(yàn)研究還不多，對(duì)異形柱結(jié)構(gòu)抗震性能的認(rèn)識(shí)還不夠充分。在這種情況下，設(shè)計(jì)異形柱結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)房屋高度、結(jié)構(gòu)規(guī)則性及抗震措施等方面宜從嚴(yán)掌握。
2.5 結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不合理，縫寬度不足
對(duì)于超長建筑物，為減少溫度變化對(duì)結(jié)構(gòu)的不利影響，合理地設(shè)置伸縮縫是必要的。有些設(shè)計(jì)人員提出用后澆帶代替伸縮縫，筆者認(rèn)為此種做法并不一定妥當(dāng)。因?yàn)楹鬂矌H能減少混凝土材料干縮的影響，不能解決溫度變化的影響。后澆帶處的混凝土封閉后，若結(jié)構(gòu)再受溫度變化的影響，后澆帶就不能再起任何作用了。對(duì)于不能或不便設(shè)置溫度伸縮縫的超長結(jié)構(gòu)，除留設(shè)施工后澆帶外，還應(yīng)采取其它構(gòu)造加強(qiáng)措施，如加強(qiáng)頂層屋面的保溫隔熱措施，對(duì)受溫度變化影響較大的部位適當(dāng)配置直徑較小、間距較密的溫度筋，或采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
2.6 采取的結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)有誤
對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)經(jīng)常做出錯(cuò)誤的判斷，例如：異形柱結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的劃分不同于普通框架；框- 剪結(jié)構(gòu)中框架部分抗震等級(jí)的劃分常常出現(xiàn)差錯(cuò)；裙房結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)劃分常常有誤。當(dāng)裙房與主樓分開時(shí)，應(yīng)按裙房本身確定抗震等級(jí)；但當(dāng)裙房與主樓相連時(shí)，裙房抗震等級(jí)不應(yīng)低于主樓的抗震等級(jí)；超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的劃分不能再以現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程為依據(jù)。根據(jù)建設(shè)部第59 號(hào)令，應(yīng)采取比現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程更嚴(yán)的抗震措施，因此超限高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)應(yīng)適當(dāng)提高，滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震的基本需求。
3 總結(jié)
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)建筑物的使用性能以及建筑結(jié)構(gòu)的安全性有著非常重要的影響，針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在各種問題，作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作人員要在執(zhí)行具體設(shè)計(jì)工作任務(wù)時(shí)認(rèn)真貫徹落實(shí)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則，同時(shí)還要不斷提高自身的理論素養(yǎng)和設(shè)計(jì)技能，吸取國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提高自身的設(shè)計(jì)水平，為我國建筑工程事業(yè)的發(fā)展設(shè)計(jì)出質(zhì)量好、安全性高的建筑結(jié)構(gòu)，最大限度的滿足廣大用戶的根本要求。
篇5
Keywords: structure design, high building, quality, management
中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
伴隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的突飛猛進(jìn)，高層建筑業(yè)也獲得了迅猛發(fā)展。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)階段大體劃分成三部分：擬定結(jié)構(gòu)方案階段、結(jié)構(gòu)計(jì)算階段與施工圖設(shè)計(jì)階段。其中結(jié)構(gòu)方案階段的內(nèi)容是：依照高層建筑的重要性，工程地質(zhì)勘查報(bào)告，高層建筑所在地的抗震設(shè)防裂度，高層建筑的高度以及樓層的層數(shù)和高層建筑場地的類型來決定高層建筑的結(jié)構(gòu)形態(tài)。一旦擬定了高層建筑結(jié)構(gòu)的形態(tài)，就應(yīng)該依照不一樣的結(jié)構(gòu)形態(tài)的需求以及特點(diǎn)來布置結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件以及承重體系。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思想基礎(chǔ)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指的是從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作者對(duì)將要進(jìn)行施工的高層建筑工程予以表達(dá)。把高層建筑當(dāng)成產(chǎn)品的話，如果無優(yōu)秀的質(zhì)量，產(chǎn)品就無銷售市場，而唯有高品質(zhì)的產(chǎn)品，在市場競爭環(huán)境中才能穩(wěn)操勝券，高層建筑設(shè)計(jì)亦是這樣。唯有在高層建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理上下功夫，才可以產(chǎn)出高品質(zhì)的高層建筑設(shè)計(jì)作品。高層建筑設(shè)計(jì)，就某些意義層面上來說，能夠與高層建筑產(chǎn)品類似，它是藝術(shù)創(chuàng)作以及科技的結(jié)晶。它不可以通過工業(yè)流程化、工廠生產(chǎn)化、程序設(shè)計(jì)化的過程得以生產(chǎn)，對(duì)于不一樣的功用、屬性的高層建筑從內(nèi)里到外形上看都是不一樣的。高層建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，精準(zhǔn)地講是擬定一個(gè)目標(biāo)的范圍，高層建筑規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范是高層建筑設(shè)計(jì)是否合格的最基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。高層建筑設(shè)計(jì)精品是在高層建筑設(shè)計(jì)的實(shí)施過程中取長補(bǔ)短，盡善盡美。所以，對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化管理值得倍加關(guān)注。高層建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)化管理，就在于著重強(qiáng)調(diào)了高層建筑設(shè)計(jì)的全局管理，這屬于動(dòng)態(tài)管理。它也替代了之前簡易的結(jié)果管理淘汰制度。從而防止了時(shí)間的浪費(fèi)以及經(jīng)濟(jì)損失的促成。高層建筑設(shè)計(jì)運(yùn)行過程要善始善終，由監(jiān)管到強(qiáng)化，由方案到施工圖，由局部到全局、，這些工作程序均要予以細(xì)細(xì)分化、甄選以及提高。它是積極主動(dòng)、極具挑戰(zhàn)性的動(dòng)態(tài)管理。
2實(shí)施高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前的準(zhǔn)備工作
依照投資方所提出來的要求，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位開始成立結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)項(xiàng)目組，統(tǒng)籌安排實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段和環(huán)節(jié)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員、設(shè)計(jì)圖標(biāo)相關(guān)的校對(duì)工作人員、設(shè)計(jì)專業(yè)負(fù)責(zé)人、設(shè)計(jì)質(zhì)量審核人員并且依據(jù)一定原則規(guī)定相對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)完成期限，形成高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)程記錄表。在進(jìn)行設(shè)計(jì)合同的簽訂之前通過設(shè)計(jì)人員去弄清楚高層建筑工程投資者對(duì)該高層建筑的確切需求以及含蓄需求，向投資方派選的投資法人代表求取設(shè)計(jì)相關(guān)的資料，涉及到高層建筑及其周邊環(huán)境評(píng)價(jià)報(bào)告、高層建筑施工地段地質(zhì)勘察報(bào)告、高層建筑設(shè)計(jì)立項(xiàng)文件、高層建筑設(shè)計(jì)委托書等等。
3高層建筑設(shè)計(jì)過程的中期檢查
高層建筑各專業(yè)在各階段設(shè)計(jì)過程中該相互提供設(shè)計(jì)相關(guān)的基礎(chǔ)資料，形成資料相互提供表，用這個(gè)表來規(guī)范各專業(yè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)行為。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者必須做到積極同高層建筑各專業(yè)進(jìn)行交流溝通，努力做到設(shè)計(jì)嚴(yán)密、沒有疏漏。在初步的設(shè)計(jì)工作完成之后，施工圖設(shè)計(jì)中可以依照工作狀況，通過各級(jí)設(shè)計(jì)相關(guān)主要負(fù)責(zé)人實(shí)施設(shè)計(jì)進(jìn)程中間環(huán)節(jié)的檢查工作，形成設(shè)計(jì)中期檢查表。各級(jí)相關(guān)負(fù)責(zé)人理應(yīng)主動(dòng)迅速地找到問題并且立刻將問題予以解決，以防止最后進(jìn)行設(shè)計(jì)的校對(duì)以及審核的時(shí)侯更改太大，從而嚴(yán)重影響到設(shè)計(jì)的整體進(jìn)程。設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)進(jìn)程，一旦碰到特殊狀況以致不能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，應(yīng)該盡快把狀況向?qū)I(yè)負(fù)責(zé)人予以反映，通過專業(yè)負(fù)責(zé)人另外設(shè)置設(shè)計(jì)人員協(xié)同工作，確保工作準(zhǔn)時(shí)完成。在各個(gè)階段設(shè)計(jì)完成之后實(shí)施設(shè)計(jì)校對(duì)以及審核，同時(shí)形成校對(duì)記錄表以及審核記錄表。
4高層建筑設(shè)計(jì)完成以后的質(zhì)量維護(hù)
依照高層建筑設(shè)計(jì)圖審核中心給的意見迅速實(shí)施更正，設(shè)計(jì)人員一旦遇到不明白的地方，應(yīng)該早日積極同設(shè)計(jì)圖的審核人員進(jìn)行溝通更改，并且依照設(shè)計(jì)圖審核中心提出的要求交付更正后的設(shè)計(jì)文件，力爭盡早審核通過，交給投資方使用。根據(jù)投資方的需求實(shí)行技術(shù)交底，努力充當(dāng)好投資方同高層建筑施工單位之間的交流橋梁。對(duì)于施工過程中反饋的問題假如關(guān)系到設(shè)計(jì)的更改，要準(zhǔn)時(shí)做好設(shè)計(jì)更改，根據(jù)設(shè)計(jì)單位的相關(guān)需求作出相對(duì)應(yīng)的處理后形成設(shè)計(jì)更改通知書遞交施工單位加以利用。主體工程驗(yàn)收完畢以后，設(shè)計(jì)者要將整個(gè)設(shè)計(jì)過程的文本文檔、設(shè)計(jì)圖紙、表格等設(shè)計(jì)相關(guān)的資料進(jìn)行存檔保管并且完成好設(shè)計(jì)文件的相關(guān)記錄。依據(jù)上面提到的對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面質(zhì)量管理的敘述，能夠形成以下組織結(jié)構(gòu)表進(jìn)行歸納：上面的組織結(jié)構(gòu)表顯示可以知道，利用部分規(guī)范化的表格以及文本文檔是實(shí)施高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全面質(zhì)量管理的核心，此過程可以是清晰可見的，在執(zhí)行過程中會(huì)條理比較清楚，非常易于被人接納并且予以執(zhí)行。與此同時(shí)，我們觀察到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全面質(zhì)量管理可以精確地遵循全面質(zhì)量管理的八項(xiàng)原則，也就是以顧客就是上帝、領(lǐng)導(dǎo)作用、全體設(shè)計(jì)相關(guān)人員參加、過程方法、高層建筑管理的系統(tǒng)方法、高層建筑設(shè)計(jì)持續(xù)完善、以事實(shí)為基礎(chǔ)的決策方法、互惠互利的供方聯(lián)系。
總結(jié)
綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)非常復(fù)雜，高層建筑工程相關(guān)的設(shè)計(jì)人員理應(yīng)努力地研習(xí)各種類目的業(yè)務(wù)規(guī)范，不斷提升自身的理論知識(shí)基本水平，依據(jù)高層建筑工程項(xiàng)目的具體情況，與自己的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合起來，準(zhǔn)確把握高層建筑工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要點(diǎn)，對(duì)所獲得的結(jié)果實(shí)施科學(xué)的分析以及合理的考量，采取適宜的處理措施進(jìn)行調(diào)整以及完善，只有如此，才能夠設(shè)計(jì)出質(zhì)量優(yōu)秀的高層建筑。
篇6
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)最大限度地發(fā)揮出建筑地基的潛力，在必要的時(shí)候還可以對(duì)地基變形進(jìn)行驗(yàn)算。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)該有詳盡的地質(zhì)勘探報(bào)告，在一般情況來說，同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元最好不要采取兩種不同的基礎(chǔ)類型。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境以及施工條件等情況進(jìn)行整體分析，并且要與建筑、水、電、暖等專業(yè)進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型，確定結(jié)構(gòu)方案，在必要的時(shí)候還應(yīng)該對(duì)多方案進(jìn)行比較、擇優(yōu)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)安全應(yīng)當(dāng)選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡圖。計(jì)算簡圖中應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的建筑構(gòu)造措施作保證。實(shí)際的建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)一般不可能只是純粹的鉸接點(diǎn)或剛接點(diǎn)，但是必須要與計(jì)算簡圖的誤差在構(gòu)造設(shè)計(jì)的許可范圍之內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，要堅(jiān)持“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)壓弱拉”的原則；要注意構(gòu)件的延性；注意鋼筋的錨固長度；加強(qiáng)薄弱部位；把溫度應(yīng)力的影響考慮在內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，考慮均勻、規(guī)整、對(duì)稱的原則；考慮抗震的多道防線；避免出現(xiàn)薄弱層。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，城市化的速度逐漸加快，隨之而來的問題也越來越多，建筑用地面積的缺乏就是一個(gè)重要的問題，因此在有限的土地面積上的建設(shè)高層建筑來增加住房面積。城市中高層建筑的數(shù)量不斷增加，高層建筑的結(jié)構(gòu)也是趨于多樣化，因此高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也逐漸成為高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
2.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的水平力
在多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，通常是以重力為主要代表的豎向荷載來控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是，對(duì)于高層建筑來說，即使豎向的荷載依然是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的因素，但是起著決定性作用的卻是水平荷載。這是由于建筑的自身重量與樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與彎矩的數(shù)值，其值的大小僅與建筑高度大小成正比；而水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及在豎向構(gòu)件中所造成的軸力，與建筑物的高度大小的平方成正比。并且對(duì)于一定高度的建筑而言，豎向荷載的大小基本上是一個(gè)定值，而水平荷載的數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有一定的差異的。
2.2結(jié)構(gòu)側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)側(cè)移是其關(guān)鍵因素，這一點(diǎn)是與多層建筑不同的。隨著建筑物層數(shù)的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形問題變得越來越嚴(yán)重，對(duì)于水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)特定的限度里。
2.3抗震設(shè)計(jì)要求高
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)除了需要考慮豎向荷載和風(fēng)荷載以外，建筑結(jié)構(gòu)還必須具備較好的抗震能力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)做到小震不壞、大震不倒。
2.4軸向變形
在高層建筑中，由于豎向的荷載數(shù)值非常大，可以在柱中產(chǎn)生非常大的軸向變形，因而會(huì)使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值的大小變小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值的大小增大；還會(huì)在一定程度上影響預(yù)制構(gòu)件的下料長度，根據(jù)軸向變形的計(jì)算值的大小，對(duì)下料長度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；另外還會(huì)影響到構(gòu)件剪力和側(cè)移。
2.5結(jié)構(gòu)延性
與低層建筑與多層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔一些，當(dāng)出現(xiàn)地震的情況，高層建筑的變形會(huì)更大一些。為了使高層建筑在進(jìn)入塑形變形階段以后仍然具備較強(qiáng)的變形能力，為了避免建筑倒塌，應(yīng)該特別需要在建筑構(gòu)造中采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ员ＷC高層建筑的結(jié)構(gòu)具有一定的延性。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對(duì)策
3.1結(jié)構(gòu)的超高問題
在有關(guān)抗震規(guī)范以及高層規(guī)程中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的總高度有著明確、嚴(yán)格的限制，特別是在新出臺(tái)的規(guī)范中，針對(duì)以前的超高問題，不僅僅將原來的高度限制采用A級(jí)高度之外，還增加了B級(jí)高度，無論是處理措施還是設(shè)計(jì)方法都有了不少改變。而在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中，有過由于未考慮結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變的問題，致使施工圖在審查時(shí)沒有通過，要求必須重新調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者召開專家會(huì)議進(jìn)行進(jìn)一步論證的案例，這對(duì)建筑工程的工期、造價(jià)等方面的影響非常大。因此，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，控制建筑總高度，以避免不必要的損失。
3.2短肢剪力墻的設(shè)置
根據(jù)新規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，把墻肢截面的高厚比在4到8之間的墻定義為短肢剪力墻，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用添加了非常多的限制，所以，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)當(dāng)盡可能少地采用最好是不采用短肢剪力墻。
3.3嵌固端的設(shè)置
現(xiàn)在的高層建筑通常都配置兩層或者兩層以上的地下室和人防，嵌固端一般會(huì)設(shè)置在地下室的頂板上，也有可能是設(shè)置在人防的頂板上，所以，在嵌固端的設(shè)置位置這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)忽視由于嵌固端的設(shè)置問題所帶來一些需要注意的地方，例如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)的嵌固端的設(shè)置、嵌固端上下層的剛度比的限制、結(jié)構(gòu)抗震縫的設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)性、嵌固端上下層的抗震等級(jí)的一致性等問題，如果忽視其中一個(gè)方面就極有可能導(dǎo)致在后期設(shè)計(jì)時(shí)的工作量全部放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改上，甚至是為建筑的安全埋下伏筆。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)把與嵌固端的設(shè)置相關(guān)的問題考慮進(jìn)去，以免設(shè)計(jì)后期的麻煩。
3.4高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
新出臺(tái)的規(guī)范在高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性上與以前的規(guī)則有較大的不同，新規(guī)則在這方面增加了比較多的限制條件，不像以前那么寬松，例如：嵌固端上下層的剛度比信息、平面規(guī)則性信息等內(nèi)容，并且，新的規(guī)范還采用了強(qiáng)制性的條文明確規(guī)定：高層建筑不應(yīng)當(dāng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師必須嚴(yán)格注意新規(guī)范中的這些限制，以避免在后期施工圖的設(shè)計(jì)工作中形成被動(dòng)的局面。
4 結(jié)束語
近幾年來，隨著人們對(duì)住房面積和建筑審美的需求，城市中的高層建筑越來越多，其結(jié)構(gòu)越來越多樣化，相應(yīng)的高層建筑設(shè)計(jì)也就越做越復(fù)雜。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同結(jié)構(gòu)體系在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中都有不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。一個(gè)合格的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是要保證高層建筑的安全，而且還要保證建筑結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，高層建筑應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)功能同外部條件相一致，結(jié)構(gòu)的功能要與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)。為了更好地做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)用概念設(shè)計(jì)來檢測計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。其中結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要指標(biāo)有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，這些指標(biāo)都應(yīng)當(dāng)滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，還要注意高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題。
參考文獻(xiàn)：
[1] 胡麗榮.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義[J].黑龍江科技信息,2010,(07).
[2] 包樂琪 郭玉霞 陳緒坤.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)?2011,(14).
[3] 劉建立 王禮輝 郭松立.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探究[J].建材與裝飾,2012,(03).
篇7
前言
近幾年來，隨著人們對(duì)住房面積和建筑審美的需求，城市中的高層建筑越來越多，其結(jié)構(gòu)越來越多樣化，相應(yīng)的高層建筑設(shè)計(jì)也就越做越復(fù)雜。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同結(jié)構(gòu)體系在細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)中都有不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。一個(gè)合格的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是要保證高層建筑的安全，而且還要保證建筑結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，高層建筑應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)功能同外部條件相一致，結(jié)構(gòu)的功能要與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)。為了更好地做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)用概念設(shè)計(jì)來檢測計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。其中結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要指標(biāo)有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，這些指標(biāo)都應(yīng)當(dāng)滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，還要注意高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
2.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的水平力
在多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，通常是以重力為主要代表的豎向荷載來控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是，對(duì)于高層建筑來說，即使豎向的荷載依然是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的因素，但是起著決定性作用的卻是水平荷載。這是由于建筑的自身重量與樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與彎矩的數(shù)值，其值的大小僅與建筑高度大小成正比；而水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及在豎向構(gòu)件中所造成的軸力，與建筑物的高度大小的平方成正比。并且對(duì)于一定高度的建筑而言，豎向荷載的大小基本上是一個(gè)定值，而水平荷載的數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有一定的差異的。
2.2結(jié)構(gòu)側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)側(cè)移是其關(guān)鍵因素，這一點(diǎn)是與多層建筑不同的。隨著建筑物層數(shù)的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形問題變得越來越嚴(yán)重，對(duì)于水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)特定的限度里。
2.3抗震設(shè)計(jì)要求高
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)除了需要考慮豎向荷載和風(fēng)荷載以外，建筑結(jié)構(gòu)還必須具備較好的抗震能力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)做到小震不壞、大震不倒。
2.4軸向變形
在高層建筑中，由于豎向的荷載數(shù)值非常大，可以在柱中產(chǎn)生非常大的軸向變形，因而會(huì)使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值的大小變小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值的大小增大；還會(huì)在一定程度上影響預(yù)制構(gòu)件的下料長度，根據(jù)軸向變形的計(jì)算值的大小，對(duì)下料長度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；另外還會(huì)影響到構(gòu)件剪力和側(cè)移。
2.5結(jié)構(gòu)延性
與低層建筑與多層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔一些，當(dāng)出現(xiàn)地震的情況，高層建筑的變形會(huì)更大一些。為了使高層建筑在進(jìn)入塑形變形階段以后仍然具備較強(qiáng)的變形能力，為了避免建筑倒塌，應(yīng)該特別需要在建筑構(gòu)造中采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ员ＷC高層建筑的結(jié)構(gòu)具有一定的延性。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)最大限度地發(fā)揮出建筑地基的潛力，在必要的時(shí)候還可以對(duì)地基變形進(jìn)行驗(yàn)算。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)該有詳盡的地質(zhì)勘探報(bào)告，在一般情況來說，同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元最好不要采取兩種不同的基礎(chǔ)類型。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境以及施工條件等情況進(jìn)行整體分析，并且要與建筑、水、電、暖等專業(yè)進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型，確定結(jié)構(gòu)方案，在必要的時(shí)候還應(yīng)該對(duì)多方案進(jìn)行比較、擇優(yōu)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)安全應(yīng)當(dāng)選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡圖。計(jì)算簡圖中應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的建筑構(gòu)造措施作保證。實(shí)際的建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)一般不可能只是純粹的鉸接點(diǎn)或剛接點(diǎn)，但是必須要與計(jì)算簡圖的誤差在構(gòu)造設(shè)計(jì)的許可范圍之內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，要堅(jiān)持“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)壓弱拉”的原則；要注意構(gòu)件的延性；注意鋼筋的錨固長度；加強(qiáng)薄弱部位；把溫度應(yīng)力的影響考慮在內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，考慮均勻、規(guī)整、對(duì)稱的原則；考慮抗震的多道防線；避免出現(xiàn)薄弱層。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對(duì)策
4.1結(jié)構(gòu)的超高問題
在有關(guān)抗震規(guī)范以及高層規(guī)程中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的總高度有著明確、嚴(yán)格的限制，特別是在新出臺(tái)的規(guī)范中，針對(duì)以前的超高問題，不僅僅將原來的高度限制采用A級(jí)高度之外，還增加了B級(jí)高度，無論是處理措施還是設(shè)計(jì)方法都有了不少改變。而在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中，有過由于未考慮結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變的問題，致使施工圖在審查時(shí)沒有通過，要求必須重新調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者召開專家會(huì)議進(jìn)行進(jìn)一步論證的案例，這對(duì)建筑工程的工期、造價(jià)等方面的影響非常大。因此，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，控制建筑總高度，以避免不必要的損失。
4.2短肢剪力墻的設(shè)置
根據(jù)新規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，把墻肢截面的高厚比在4到8之間的墻定義為短肢剪力墻，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用添加了非常多的限制，所以，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)當(dāng)盡可能少地采用最好是不采用短肢剪力墻。
4.3嵌固端的設(shè)置
現(xiàn)在的高層建筑通常都配置兩層或者兩層以上的地下室和人防，嵌固端一般會(huì)設(shè)置在地下室的頂板上，也有可能是設(shè)置在人防的頂板上，所以，在嵌固端的設(shè)置位置這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)忽視由于嵌固端的設(shè)置問題所帶來一些需要注意的地方，例如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)的嵌固端的設(shè)置、嵌固端上下層的剛度比的限制、結(jié)構(gòu)抗震縫的設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)性、嵌固端上下層的抗震等級(jí)的一致性等問題，如果忽視其中一個(gè)方面就極有可能導(dǎo)致在后期設(shè)計(jì)時(shí)的工作量全部放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改上，甚至是為建筑的安全埋下伏筆。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)把與嵌固端的設(shè)置相關(guān)的問題考慮進(jìn)去，以免設(shè)計(jì)后期的麻煩。
4.4高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
新出臺(tái)的規(guī)范在高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性上與以前的規(guī)則有較大的不同，新規(guī)則在這方面增加了比較多的限制條件，不像以前那么寬松，例如：嵌固端上下層的剛度比信息、平面規(guī)則性信息等內(nèi)容，并且，新的規(guī)范還采用了強(qiáng)制性的條文明確規(guī)定：高層建筑不應(yīng)當(dāng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師必須嚴(yán)格注意新規(guī)范中的這些限制，以避免在后期施工圖的設(shè)計(jì)工作中形成被動(dòng)的局面。
總結(jié)
近幾年來，我國的高層建筑的建設(shè)步伐越來越快。為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷地學(xué)習(xí)，提高自身能力，吸取以往設(shè)計(jì)失敗的教訓(xùn)，結(jié)合建筑施工實(shí)踐，通過工程經(jīng)驗(yàn)的積累，并精心設(shè)計(jì)才能做出安全、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]胡麗榮.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義[J].黑龍江科技信息,2010,6(27):90-92.
篇8
前言
一個(gè)合格的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是要保證高層建筑的安全，而且還要保證建筑結(jié)構(gòu)的合理性和經(jīng)濟(jì)性。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，高層建筑應(yīng)該做到結(jié)構(gòu)功能同外部條件相一致，結(jié)構(gòu)的功能要與經(jīng)濟(jì)性相協(xié)調(diào)。為了更好地做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)用概念設(shè)計(jì)來檢測計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。其中結(jié)構(gòu)計(jì)算的主要指標(biāo)有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，這些指標(biāo)都應(yīng)當(dāng)滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求，還要注意高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)問題。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的水平力
在多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)里，通常是以重力為主要代表的豎向荷載來控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是，對(duì)于高層建筑來說，即使豎向的荷載依然是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)非常重要的因素，但是起著決定性作用的卻是水平荷載。這是由于建筑的自身重量與樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力與彎矩的數(shù)值，其值的大小僅與建筑高度大小成正比；而水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及在豎向構(gòu)件中所造成的軸力，與建筑物的高度大小的平方成正比。并且對(duì)于一定高度的建筑而言，豎向荷載的大小基本上是一個(gè)定值，而水平荷載的數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有一定的差異的。
2結(jié)構(gòu)側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)側(cè)移是其關(guān)鍵因素，這一點(diǎn)是與多層建筑不同的。隨著建筑物層數(shù)的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形問題變得越來越嚴(yán)重，對(duì)于水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)當(dāng)控制在一個(gè)特定的限度里。
3抗震設(shè)計(jì)要求高
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)防設(shè)計(jì)除了需要考慮豎向荷載和風(fēng)荷載以外，建筑結(jié)構(gòu)還必須具備較好的抗震能力，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)做到小震不壞、大震不倒。
4軸向變形
在高層建筑中，由于豎向的荷載數(shù)值非常大，可以在柱中產(chǎn)生非常大的軸向變形，因而會(huì)使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值的大小變小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值的大小增大；還會(huì)在一定程度上影響預(yù)制構(gòu)件的下料長度，根據(jù)軸向變形的計(jì)算值的大小，對(duì)下料長度進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整；另外還會(huì)影響到構(gòu)件剪力和側(cè)移。
5結(jié)構(gòu)延性
與低層建筑與多層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔一些，當(dāng)出現(xiàn)地震的情況，高層建筑的變形會(huì)更大一些。為了使高層建筑在進(jìn)入塑形變形階段以后仍然具備較強(qiáng)的變形能力，為了避免建筑倒塌，應(yīng)該特別需要在建筑構(gòu)造中采用恰當(dāng)?shù)姆椒ǎ员ＷC高層建筑的結(jié)構(gòu)具有一定的延性。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)最大限度地發(fā)揮出建筑地基的潛力，在必要的時(shí)候還可以對(duì)地基變形進(jìn)行驗(yàn)算。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)該有詳盡的地質(zhì)勘探報(bào)告，在一般情況來說，同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元最好不要采取兩種不同的基礎(chǔ)類型。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，必須對(duì)工程的設(shè)計(jì)要求、材料供應(yīng)、地理環(huán)境以及施工條件等情況進(jìn)行整體分析，并且要與建筑、水、電、暖等專業(yè)進(jìn)行充分協(xié)調(diào)，同時(shí)在此基礎(chǔ)之上對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選型，確定結(jié)構(gòu)方案，在必要的時(shí)候還應(yīng)該對(duì)多方案進(jìn)行比較、擇優(yōu)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，為了保證建筑結(jié)構(gòu)安全應(yīng)當(dāng)選擇恰當(dāng)?shù)挠?jì)算簡圖。計(jì)算簡圖中應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的建筑構(gòu)造措施作保證。實(shí)際的建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)一般不可能只是純粹的鉸接點(diǎn)或剛接點(diǎn)，但是必須要與計(jì)算簡圖的誤差在構(gòu)造設(shè)計(jì)的許可范圍之內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，要堅(jiān)持“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)壓弱拉”的原則；要注意構(gòu)件的延性；注意鋼筋的錨固長度；加強(qiáng)薄弱部位；把溫度應(yīng)力的影響考慮在內(nèi)。
在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，考慮均勻、規(guī)整、對(duì)稱的原則；考慮抗震的多道防線；避免出現(xiàn)薄弱層。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對(duì)策
1結(jié)構(gòu)的超高問題
在有關(guān)抗震規(guī)范以及高層規(guī)程中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的總高度有著明確、嚴(yán)格的限制，特別是在新出臺(tái)的規(guī)范中，針對(duì)以前的超高問題，不僅僅將原來的高度限制采用A級(jí)高度之外，還增加了B級(jí)高度，無論是處理措施還是設(shè)計(jì)方法都有了不少改變。而在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中，有過由于未考慮結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變的問題，致使施工圖在審查時(shí)沒有通過，要求必須重新調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者召開專家會(huì)議進(jìn)行進(jìn)一步論證的案例，這對(duì)建筑工程的工期、造價(jià)等方面的影響非常大。因此，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定，控制建筑總高度，以避免不必要的損失。
2短肢剪力墻的設(shè)置
根據(jù)新規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，把墻肢截面的高厚比在4到8之間的墻定義為短肢剪力墻，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用添加了非常多的限制，所以，在高層建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)當(dāng)盡可能少地采用最好是不采用短肢剪力墻。
3嵌固端的設(shè)置
現(xiàn)在的高層建筑通常都配置兩層或者兩層以上的地下室和人防，嵌固端一般會(huì)設(shè)置在地下室的頂板上，也有可能是設(shè)置在人防的頂板上，所以，在嵌固端的設(shè)置位置這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師通常會(huì)忽視由于嵌固端的設(shè)置問題所帶來一些需要注意的地方，例如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)的嵌固端的設(shè)置、嵌固端上下層的剛度比的限制、結(jié)構(gòu)抗震縫的設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)性、嵌固端上下層的抗震等級(jí)的一致性等問題，如果忽視其中一個(gè)方面就極有可能導(dǎo)致在后期設(shè)計(jì)時(shí)的工作量全部放在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的修改上，甚至是為建筑的安全埋下伏筆。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)把與嵌固端的設(shè)置相關(guān)的問題考慮進(jìn)去，以免設(shè)計(jì)后期的麻煩。
4高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
新出臺(tái)的規(guī)范在高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性上與以前的規(guī)則有較大的不同，新規(guī)則在這方面增加了比較多的限制條件，不像以前那么寬松，例如：嵌固端上下層的剛度比信息、平面規(guī)則性信息等內(nèi)容，并且，新的規(guī)范還采用了強(qiáng)制性的條文明確規(guī)定：高層建筑不應(yīng)當(dāng)采取嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師必須嚴(yán)格注意新規(guī)范中的這些限制，以避免在后期施工圖的設(shè)計(jì)工作中形成被動(dòng)的局面。
四、總結(jié)
近幾年來，我國的高層建筑的建設(shè)步伐越來越快。為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)不斷地學(xué)習(xí)，提高自身能力，吸取以往設(shè)計(jì)失敗的教訓(xùn)，結(jié)合建筑施工實(shí)踐，通過工程經(jīng)驗(yàn)的積累，并精心設(shè)計(jì)才能做出安全、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)的高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]胡麗榮.概念設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用意義[J].黑龍江科技信息,2010,6(27):90-92.
篇9
前 言：
高層建筑是相對(duì)于多層建筑而言的，評(píng)判一棟建筑是否為高層建筑通常以建筑的高度和層數(shù)作為兩個(gè)主要指標(biāo)。多少層數(shù)以上或多少高度以上的建筑為高層建筑，全世界至今還沒有一個(gè)統(tǒng)一的劃分標(biāo)準(zhǔn)。在不同國家和各國家的不同時(shí)期，其規(guī)定也有差異，這與一個(gè)國家當(dāng)時(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是密切相關(guān)的。
我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3-2010）規(guī)定，10 層及10層以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑以及高度大于24m的其他高層民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)為高層建筑。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑的高度一般是指從室外地面至檐口或主要屋面的距離，不包括局部突出屋面的樓電梯間、水箱間、構(gòu)架等高度。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的不斷增長，我國城市化水平不斷提高，人口密度越來越大，可被利用的建筑用地越來越少，高層建筑的發(fā)展順應(yīng)了這種趨勢，它至少具有三個(gè)方面的意義：一是節(jié)約用地；二是節(jié)省城市基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用；三是改善城市市容。
1高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是針對(duì)高層建筑特性的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（Design of building structures):在滿足安全、適用、耐久、經(jīng)濟(jì)和施工可行的要求下，按有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行總體布置、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、計(jì)算、構(gòu)造和制圖工作，并尋求優(yōu)化的過程，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1．1應(yīng)重視軸向變形
在采用框架——剪力墻或是框架體系的高層建筑中，邊柱的軸壓應(yīng)力是要小于中柱的軸壓應(yīng)力的，所以邊柱的軸向壓縮變形也是要更小的。房屋越高，這種軸向變形的差異值就會(huì)越大，這樣就會(huì)導(dǎo)致連續(xù)梁中間支座沉陷，其負(fù)彎矩值就會(huì)很小，而相對(duì)的跨中正彎矩值以及端支座負(fù)彎矩值就會(huì)很大。在高層建筑中，豎向載荷通常較大，就會(huì)引起較大的軸向變形，連續(xù)梁中間支座的負(fù)彎矩就會(huì)變小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值就增大了。同時(shí)也會(huì)對(duì)預(yù)測構(gòu)件的下料長度以及構(gòu)件側(cè)移和剪力產(chǎn)生一定的影響，所以必須充分的考慮到結(jié)構(gòu)的軸向變形值。
1．2結(jié)構(gòu)延性是設(shè)計(jì)時(shí)重要參考參數(shù)
和樓層較低的結(jié)構(gòu)相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)具有更好的柔和度，地震時(shí)所發(fā)生的變形也會(huì)更大。所以怎樣才能保證結(jié)構(gòu)具有更好的延性呢?當(dāng)其進(jìn)入塑性變形階段后，結(jié)構(gòu)不會(huì)坍塌，就必須要有很強(qiáng)的變形力，在構(gòu)造上就應(yīng)制定一些相對(duì)的措施。
1．3水平荷載是決定性的因素
在多層以及低層的房屋結(jié)構(gòu)中，通常都是以重力為代表的豎向荷載決定著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，豎向荷載也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，而起著決定性作用的還是水平荷載。主要原因是高層建筑的自重以及在豎向構(gòu)件上使用的荷載所引起彎矩和軸力的數(shù)值，都只是與建筑高度的一次方成正比，然而因水平荷載所產(chǎn)生的傾覆力以及軸力，都是與樓房高度的平方成正比的；另外對(duì)一個(gè)高層建筑來說，豎向荷載基本上是固定的，而包括了地震作用和風(fēng)荷載的水平荷載，卻是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的變化而變化的。
2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)體系及分析
2．1剪力墻結(jié)構(gòu)體系
所謂的剪力墻結(jié)構(gòu)體系就是指采用建筑物墻體作為抵抗水平荷載以及承受豎向荷載的體系。一般這種結(jié)構(gòu)體系都是系于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的，這樣水平的和豎向的荷載就全由墻體來承受了，剪力墻的開洞情況是影響其變形狀態(tài)與受力特陛的最重要的因素。一般情況下，根據(jù)其受力特性的差異，一般可將單片剪力墻分為單肢墻、聯(lián)肢墻、框支墻、小開口整體墻以及特殊開洞墻等類型。一般我們采用平面有限單元法對(duì)剪力墻的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，這種方法不但適用于多種類型的剪力墻的結(jié)構(gòu)計(jì)算，同時(shí)其計(jì)算的準(zhǔn)確度也更高.
2．2框架結(jié)構(gòu)體系
一般情況下，框架結(jié)構(gòu)體系主要是用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)中，梁和柱通過節(jié)點(diǎn)組成了承載結(jié)構(gòu)，框架所形成的建筑空間布置的十分靈活，并且還有很大的室內(nèi)空間，使用起來更為方便。計(jì)算框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系的位移和內(nèi)力的方法有很多，而我們通常還是采用連梁連續(xù)化假定這種方法的。通過框架與剪力墻水平進(jìn)行位移以及轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)，我們就可以建立相關(guān)的微分方程了。當(dāng)然我們所采用的未知量以及考慮的因素都是差異的，解答的具體形式就也是有差異的了。而計(jì)算框架一剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，我們首先還是應(yīng)將這種結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成等效的壁式框架結(jié)構(gòu)，從而更好的利用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移的方法進(jìn)行求解。
2. 3筒體結(jié)構(gòu)。
通常我們可將單個(gè)簡體分為框筒、實(shí)腹筒以及桁筒。框筒就是框架通過減小肢距，從而形成的空間薄壁筒體；而實(shí)腹筒就是由平面剪力墻所形成的空間薄壁簡體；如果是由桁架組成的筒壁，那么就是桁筒了。對(duì)于簡體結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的方法一般有三大類：等效離散化方法、等效連續(xù)化方法以及三維空間分析，其中主要的等效離散化和等效連續(xù)化兩種方法。等效離散化這種方法就是把連續(xù)的墻體離散成為等效的桿件，這樣就能更好的采用適合桿系結(jié)構(gòu)的方法進(jìn)行分析了，核心筒的構(gòu)架分析法以及平面構(gòu)架子結(jié)構(gòu)法構(gòu)成了這種方法；而等效連續(xù)化這種方法就是把結(jié)構(gòu)中的離散桿件進(jìn)行等效的連續(xù)化處理的方法。主要有兩種處理方法：首先應(yīng)只在幾何分布上對(duì)其連續(xù)化，這樣能更好的使用連續(xù)函數(shù)描述它的應(yīng)力，其次就是要在物理和幾何上對(duì)其連續(xù)處理，將離散桿件看作是等效的正交異性彈性薄板，這樣就能很好的應(yīng)用分析彈性薄板的種種方法了。
3高層建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題分析
3．1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題
我國的新版的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范與舊版的是有一定的差異的，最主要就是體現(xiàn)在新規(guī)范中增加了更多的限制條件。如果建筑結(jié)構(gòu)的周期比和位移比超規(guī)范規(guī)定時(shí)，那么結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度就是要大于結(jié)構(gòu)的抗扭剛度的，結(jié)構(gòu)就會(huì)有較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。對(duì)一些高層建筑結(jié)構(gòu)來說，由于功能上的需求，下部基層的空間都是較大的，而上部又都是客房或是辦公室，有很多的隔墻，這就導(dǎo)致了上下層的剛度有較大的差異，而在這個(gè)剛度發(fā)生變化下一層的位置處就應(yīng)為薄弱層，并且要進(jìn)行內(nèi)力放大的處理。
3．2結(jié)構(gòu)的高度問題
在我國的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中明確的規(guī)定了，設(shè)計(jì)時(shí)必須要充分的考慮到適用性與經(jīng)濟(jì)性的原則，同時(shí)也明確了幾種較為常見的結(jié)構(gòu)體系最大的適用高度。而這個(gè)適用高度也是現(xiàn)階段我國的科研水平、施工水平以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平所能達(dá)到的，與整個(gè)土木工程行業(yè)中的規(guī)范體系是較為協(xié)調(diào)的。但是在實(shí)際的施工建設(shè)中，還是有很多高層建筑的高度超過了這個(gè)適用高度。在相關(guān)的各類規(guī)范中，對(duì)于結(jié)構(gòu)高度的要求還是較為嚴(yán)格的，所以也經(jīng)常出現(xiàn)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)變更而導(dǎo)致了施工圖紙審查不合格，從而大大的增加了工程的施工工期，并且也浪費(fèi)了很多的人力、物力和財(cái)力。
3．3短肢剪力墻的設(shè)置問題
在我國新的《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中，把截面厚度不大于300mm、各墻肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻定義為短肢剪力墻了，并且根據(jù)過往的實(shí)際的施工經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)階段所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用這種短肢剪力墻結(jié)構(gòu)還是有很多的限制和要求的。因此，在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量的少采用甚至是不采用這種短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，避免為后續(xù)的設(shè)計(jì)工作帶來不必要的麻煩，同時(shí)保證整個(gè)項(xiàng)目工程的施工質(zhì)量。
4 結(jié)語
通過以上的論述，我們對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、選擇合理的高層建筑的結(jié)構(gòu)體系及分析以及高層建筑結(jié)構(gòu)相關(guān)的問題分析三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。我國高層建筑的建設(shè)工作的發(fā)展是十分迅速，然而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量卻并不十分理想。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)師們往往更重視結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性，同時(shí)卻也忽略了結(jié)構(gòu)方案的實(shí)際情況，所以最后選擇的結(jié)構(gòu)方法不一定是最合理的。在今后的發(fā)展過程中，我們要遵循高層建筑的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)理念，選擇最為經(jīng)濟(jì)合理的高層建筑結(jié)構(gòu)體系，做好高層建筑的建設(shè)工作，同時(shí)也保證我國的高層建筑行業(yè)得到更健康的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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篇10
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的意義
“概念設(shè)計(jì)”理論是理論設(shè)計(jì)同試驗(yàn)研究的結(jié)合，概念設(shè)計(jì)思想中融入了大量的工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從而形成了概念設(shè)計(jì)的基本原則，根據(jù)這些基本原則來進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及整體布局的構(gòu)建。高層建筑結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)具有動(dòng)力不確定性特點(diǎn)，人們對(duì)地震時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)的局限性，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果和實(shí)際之間具有很大的差異。簡單的依賴數(shù)值計(jì)算獲得結(jié)構(gòu)并不能有效的解決高層建筑的實(shí)際抗震問題，尤其是地質(zhì)特征的差異性原因，導(dǎo)致許多國家甚至是地區(qū)指定的抗震規(guī)范都有明顯的差異。高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)在依據(jù)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，還增加了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)元素，并且結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)甚至比分析計(jì)算更重要，使得這一抗震設(shè)計(jì)理念能夠滿足區(qū)域差別下從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。強(qiáng)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的重要性，其目的是為了引起高層建筑結(jié)構(gòu)工程是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，特別重視相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)程以及抗震概念設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定，從而擺脫傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只重視計(jì)算結(jié)果的誤區(qū)，要求結(jié)構(gòu)工程師嚴(yán)格的按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則，再結(jié)合地區(qū)的抗震規(guī)范，以此保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的原則
2.1 結(jié)構(gòu)的整體性
在高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋的整體性對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性起到十分重要的作用，其相當(dāng)于水平隔板，不僅要求聚集和傳遞慣性力至各個(gè)豎向抗側(cè)力的子結(jié)構(gòu)，還要求這些子結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震能力，能夠抵抗地震作用，尤其是當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的分布不均勻、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜以及抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的水平變形特征存在差異時(shí)，整個(gè)高層建筑就依靠樓蓋使抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同工作。
2.2 結(jié)構(gòu)的簡單性
結(jié)構(gòu)的簡單性指的是結(jié)構(gòu)在地震作用下具有明確、直接的傳力途徑。在高層建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定“結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有明確的計(jì)算簡圖與合理的地震作用傳遞途徑”，只有結(jié)構(gòu)簡單，才能對(duì)結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力以及模型進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的分析出高層建筑抗震的薄弱環(huán)節(jié)，然后采取相應(yīng)的措施，避免薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)。
2.3 結(jié)構(gòu)的剛度
結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力水平在地震作用下是雙向的，確定結(jié)構(gòu)的剛度，然后合理的布置結(jié)構(gòu)能夠抵抗任意方向上的地震作用。通常狀況下，地結(jié)構(gòu)沿著平面上兩個(gè)主軸方向都應(yīng)該具有足夠的剛度與抗震能力，結(jié)構(gòu)的剛度不僅僅應(yīng)該控制結(jié)構(gòu)的變形，還應(yīng)該盡可能降低地震作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的沖擊，如果結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形，將會(huì)產(chǎn)生重力二階效應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失衡而被破壞，降低高層建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念設(shè)計(jì)中，應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)。
2.4 結(jié)構(gòu)的規(guī)則性與均勻性
高層建筑的豎向和立面的剖面布置應(yīng)該規(guī)則，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的變化應(yīng)該巨暈，避免側(cè)向剛度以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承載力的突變。沿著建筑物的豎向，機(jī)構(gòu)布置和建筑造型應(yīng)該規(guī)則和相對(duì)均勻，避免傳力途徑、剛度以及承載力的突變，防止結(jié)構(gòu)在豎向上的某一樓或者少數(shù)樓層之間出現(xiàn)薄弱的環(huán)節(jié)。
3 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
3.1 抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該重視高層建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)律
在高層建筑的抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)用中，應(yīng)該對(duì)高層建筑的體型設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的修正，保證在質(zhì)量、剛度、對(duì)稱、規(guī)則上分布均勻，保證設(shè)計(jì)的整體性，避免局部出現(xiàn)剛度過大的問題。高層建筑的結(jié)構(gòu)布局對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)具有十分重要的作用，簡單、對(duì)稱的建筑在地震中的應(yīng)力分析和實(shí)際反映很容易做到，并且能夠達(dá)到相一致，但是在凹凸的立面與錯(cuò)層設(shè)計(jì)的高層建筑中，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)將會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的地震效應(yīng)，很難做到對(duì)高層建筑抗震效果的最佳分析。因此，高層建筑的抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。
3.2 抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用
高層建筑抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用依據(jù)高層建筑物的高度以及抗震等級(jí)選擇合適的抗側(cè)力體系，通過概念近似手算確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性以及主要構(gòu)件的基本尺寸。抗震結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該注意以下三個(gè)方面： 其一，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，應(yīng)該對(duì)因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者部分構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)體系喪失對(duì)抗震能力或者重力荷載的承載能力，應(yīng)該堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)原則中的贅余度功能和內(nèi)力重分配功能，這一原則的重要性在許多建筑物地震后的實(shí)際狀況中都得到了很好的印證； 其二，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，不僅僅應(yīng)該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應(yīng)該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計(jì)算簡圖，這些都應(yīng)該和不間斷的抗震分析相符合； 其三，其中延性是建筑結(jié)構(gòu)中的重要特性之一，結(jié)構(gòu)體系的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和連接的延性水平，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平，是提高高層建筑抗震設(shè)計(jì)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的重點(diǎn)問題，通過采用豎向和水平向混凝土構(gòu)件，能夠增強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束，當(dāng)配筋砌體在地震中即使產(chǎn)生裂縫也不會(huì)倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對(duì)重力荷載的承載能力。
3.3 抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的應(yīng)用
高層建筑抗震的實(shí)現(xiàn)需要各個(gè)構(gòu)件的支撐，因此，抗震結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)構(gòu)件都必須具有一定的剛度與強(qiáng)度，并且還應(yīng)該具有可靠的連接性。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)多層次超靜定結(jié)構(gòu)，因此其抗震結(jié)構(gòu)也應(yīng)該設(shè)置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構(gòu)件先被破壞，剩余的構(gòu)件依然具備支撐的作用，形成獨(dú)立的抗震結(jié)構(gòu)，承受地震力與豎向荷載。因此，合理的預(yù)見高層建筑結(jié)構(gòu)先屈服或者破壞的位置，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，形成多道抗震防線，實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)體系的合理控制，這是結(jié)構(gòu)抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。
4 結(jié)束語
總而言之，抗震概念設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，通過合理的抗震概念設(shè)計(jì)，能夠有效的提高高層建筑的抗震可靠性。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該熟練的掌握和運(yùn)用抗震概念設(shè)計(jì)，全面的考慮各項(xiàng)因素，從而為社會(huì)建造出更多精品高層建筑工程。
參考文獻(xiàn)：
篇11
中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
Key words：High-rise building；structure design；Problems; Control; Axial compression ratio
引言
隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的快速發(fā)展以及我國城市建設(shè)用地的日趨緊張，城市建筑逐漸向中高層方向發(fā)展，越來越多的高層建筑和超高層建筑出現(xiàn)在各大城市中。伴隨著高層建筑理念的發(fā)展，多種多樣的新興結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也迅速地發(fā)展起來。現(xiàn)在，一些高層建筑的種類與功能開始變得多樣化和復(fù)雜化。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也成為了高層建筑結(jié)構(gòu)工程工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。縱觀當(dāng)前形勢,我們應(yīng)該將高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)放在首要位置加以研究和探討。而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，也必將成為設(shè)計(jì)師們要面對(duì)解決的首要問題。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念分析
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)著重注意三個(gè)設(shè)計(jì)原則：整體性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、規(guī)則性原則。
1.1整體性原則
理論上，由不同的小型結(jié)構(gòu)及若干組成構(gòu)件組成的空間結(jié)構(gòu)體系被稱為建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。高層建筑的抗震能力不僅取決于各組小型結(jié)構(gòu)及相應(yīng)構(gòu)件強(qiáng)度、剛度及其受力狀態(tài)，而且取決于各種小型結(jié)構(gòu)以及建筑相應(yīng)組件的協(xié)同工作的能力或空間整體性能。
1.2經(jīng)濟(jì)性原則
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，施工的方便性以及設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞在一定程度上影響著高層建筑的施工工藝和工期。另一方面，建筑材料的選擇會(huì)直接影響到高層建筑的總體造價(jià)。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注重勞動(dòng)力以及材料的經(jīng)濟(jì)實(shí)用性，防止設(shè)計(jì)與實(shí)際建造脫節(jié)。
1.3規(guī)則性原則
在建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性方面,應(yīng)該注意絕不采用一些特別不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)體系。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)當(dāng)盡量使用符合要求的建筑結(jié)構(gòu)體系。例如對(duì)建筑承載能力、抗變形能力以及建筑剛度的要求等因素，一定要符合基本規(guī)則。另外，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，要注重結(jié)構(gòu)體系上的薄弱部位，注意采取相應(yīng)的措施進(jìn)行防護(hù)。
總之，我們要重視概念設(shè)計(jì)。除了要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)高度和使用要求選擇合理的結(jié)構(gòu)體系外，還要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)和選擇建筑物的平面、立面形狀和體型。對(duì)于高層建筑，很多結(jié)構(gòu)部位通常無法進(jìn)行精確的計(jì)算，因而，安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須注重概念設(shè)計(jì)的方法。
2、高層建筑設(shè)計(jì)中的問題及控制
2.1材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問題
例如建筑即將建設(shè)在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理就成為了工程技術(shù)人員非常重視的問題。在我國，一百五十米以上的建筑，一般采用三種主要的建筑結(jié)構(gòu)體系： “框一筒”、“筒中筒”和“框架一支撐”。這些體系也是其他國家高層建筑經(jīng)常采用的主要結(jié)構(gòu)體系。但是其他國家在地震多發(fā)區(qū)，主要采用鋼結(jié)構(gòu)，而在我國，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了百分之九十。這樣的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，在國內(nèi)外都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。混合結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土一般要承受80%以上的地震作用剪力，有的地區(qū)甚至高達(dá)90%以上。因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)要以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值作為基準(zhǔn)，但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不但增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且不得不加大混凝土筒的剛度或設(shè)置伸臂結(jié)構(gòu)，形成加強(qiáng)層才能滿足規(guī)范側(cè)移限值。另一方面，在結(jié)構(gòu)體系中柱距變化時(shí)，需要設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層都在本層形成大剛度而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度突變，通常會(huì)導(dǎo)致與加強(qiáng)層及轉(zhuǎn)換層相鄰的柱構(gòu)件剪力突然增大，同時(shí)加強(qiáng)層伸臂構(gòu)件或轉(zhuǎn)換層構(gòu)件與外框架柱連接處難以實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”。因此在高層建筑設(shè)計(jì)過程中設(shè)置加強(qiáng)層以及轉(zhuǎn)換層時(shí)，要慎重選擇其結(jié)構(gòu)模式，盡量降低其本身剛度，以減少不利影響。
根據(jù)我國現(xiàn)有建筑鋼材的類型、種類和鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)始終要牢記“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓若拉原則”，注意構(gòu)件的延性性能；加強(qiáng)薄弱部位；注意鋼筋的錨固長度，尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度；考慮溫度應(yīng)力的影響力。
2.2“嵌固端”的設(shè)置問題
由于高層建筑一般都帶有兩層或兩層以上的地下室和人防系統(tǒng)，“嵌固端”有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置。因此，在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由“嵌固端”的設(shè)置帶來的一系列需要注意的問題，例如：“嵌固端”樓板的設(shè)計(jì)、“嵌固端”上下層剛度比的限制、“嵌固端”上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)“嵌固端”的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)置與“嵌固端”位置的協(xié)調(diào)等問題。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，忽略其中任何一個(gè)問題都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改，也有可能為建筑埋下安全隱患。
2.3結(jié)構(gòu)的超高問題
現(xiàn)行的各種常見結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度是根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3 －2010) 規(guī)定給出的。在抗震規(guī)范中，除了將原來的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度以外，增加了B 級(jí)高度，處理措施與設(shè)計(jì)方法都有較大改變。綜合考慮經(jīng)濟(jì)性與合理性的原則，產(chǎn)生了各種常見結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度。鑒于我國目前建筑科研水平、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和施工技術(shù)水平的關(guān)系，這個(gè)適用高度更加穩(wěn)妥。同時(shí)，這個(gè)高度也能與目前整個(gè)土木工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實(shí)際的建設(shè)過程中，已經(jīng)有很多混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑超過了這個(gè)高度范圍。對(duì)于超高建筑物，我們更應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度進(jìn)行建設(shè)。因?yàn)樵诘卣鹆ψ饔孟拢呓ㄖ锏淖冃纹茐男蛻B(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化。隨著建筑物高度的增加，許多影響因素都會(huì)產(chǎn)生巨大的變化，有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適用范圍，如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等。所以，在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，若出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略高度問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)沒有通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或進(jìn)行專家會(huì)議論證等工作。
2.4 “ 軸壓比”、“剪重比”、“剛重比”的問題
在鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)中，專家學(xué)者提出現(xiàn)行抗震規(guī)范應(yīng)采用較高“軸壓比”。但是即使能調(diào)整“軸壓比”限值，柱斷面也不會(huì)因?yàn)槁晕⒃龃蟆拜S壓比”限值而顯著減小。因此在抗震的超高層建筑中采用鋼筋混凝土是否合理值得商榷。現(xiàn)在的設(shè)計(jì)中，仍舊應(yīng)該限制結(jié)構(gòu)的“軸壓比”，通過這種控制達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)的延性要求。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)就應(yīng)該通過增大柱截面或提高樓層墻面、柱混凝土強(qiáng)度的辦法進(jìn)行調(diào)整。在控制“剪重比”方面，要限制各樓層的最小水平地震剪力，保證周期較長的結(jié)構(gòu)體系的安全。如果比例偏小并與規(guī)范限值相差較大，要增強(qiáng)豎向構(gòu)件，利用加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度的辦法進(jìn)行調(diào)整。而在“剛重比”方面，當(dāng)不滿足規(guī)范下限要求時(shí)，也可以采用相同辦法進(jìn)行調(diào)整。
2.5剪力墻的設(shè)置問題
目前，根據(jù)大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，短肢剪力墻在高層建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用開始增加了很多的限制。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師需要盡量少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。
結(jié)束語
這些年以來，我國的建筑技術(shù)日新月異，快速發(fā)展。但是建筑設(shè)計(jì)的總體水平一直無法達(dá)到要求。建筑設(shè)計(jì)的質(zhì)量問題屢見不鮮。設(shè)計(jì)上缺乏創(chuàng)造性，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)適用性以及安全合理性方面無法令人滿意。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師不能僅僅關(guān)注結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性，也不能將結(jié)構(gòu)方案的具體實(shí)施狀況忽略掉，在設(shè)計(jì)時(shí)要給出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，能夠使用自身掌握的知識(shí)解決實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中遇到的各種問題。因此，結(jié)構(gòu)工程師要對(duì)設(shè)計(jì)階段比較常見的一些問題有自己的認(rèn)識(shí)，能夠清晰地分析問題原因，同時(shí)找到有效的解決方案，做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題控制。
參考文獻(xiàn)
[1] 周云波,趙巖.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則[J].黑龍江科技信息,2009,(01).
篇12
1.1 概念設(shè)計(jì)的意義
高層建筑能做到結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致，充分展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)，更好地解決構(gòu)造處理，用概念設(shè)計(jì)來判斷計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。
1.2 概念設(shè)計(jì)的依據(jù)
高層建筑結(jié)構(gòu)總體系與各分體系的工作原理和力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理原則，計(jì)算程序的力學(xué)模型和功能，吸取或不斷積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有；
2.1 水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
2.2 側(cè)移成為控制指標(biāo)
與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。
2.3 抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
2.4 軸向變形不容忽視
高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會(huì)對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大；還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長度進(jìn)行調(diào)整；另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安壘的結(jié)果。
2.5 結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。
相對(duì)于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏肀ＷC結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。
3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題
3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能
對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。
3.2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。
在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于城市規(guī)劃對(duì)街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對(duì)稱狀態(tài)。
3.3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的側(cè)移和振動(dòng)周期
建筑結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期問題包含兩方面：合理控制結(jié)構(gòu)的自振周期；控制結(jié)構(gòu)的自振周期使其盡可能錯(cuò)開場地的特征周期。
(1)結(jié)構(gòu)自振周期
高層建筑的自振周期(T 1)宜在下列范圍內(nèi)：
框架結(jié)構(gòu)：T1=(0.1—0.15)N
框一剪、框筒結(jié)構(gòu)：T1=(0.08-0.12)N
剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu)：TI=(0.04—0.10)N
N為結(jié)構(gòu)層數(shù)。
結(jié)構(gòu)的第二周期和第三周期宜在下列范圍內(nèi)：
第二周期：T2=(1／3—1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5—1／7)T1。
(2)共振問題
當(dāng)建筑場地發(fā)生地震時(shí)，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會(huì)發(fā)生共振。因此在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)針對(duì)預(yù)估的建筑場地特征周期，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù)，選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系，擴(kuò)大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發(fā)生。
(3)水平位移特征
水平位移滿足高層規(guī)程的要求，并不能說明該結(jié)構(gòu)是合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，地震力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān)，當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度小，結(jié)構(gòu)并不合理時(shí)，由于地震力小則結(jié)構(gòu)位移也小，位移在規(guī)范允許范圍內(nèi)，此時(shí)并不能認(rèn)為該結(jié)構(gòu)合理。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)周期長、地震力小并不安全。其次，位移曲線應(yīng)連續(xù)變化，除沿豎向發(fā)生剛度突變外。不應(yīng)有明顯的拐點(diǎn)或折點(diǎn)。一般情況下剪力墻結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為彎曲型。框架結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為剪切型t框一剪結(jié)構(gòu)和框一筒結(jié)構(gòu)的位移曲線應(yīng)為彎剪型。
篇13
復(fù)雜高層與超高層與普通的高層建筑有所不同，必須引起設(shè)計(jì)人員的注意。隨著超高建筑物的不斷增加，雖然逐漸地暴露出一些設(shè)計(jì)方面存在的不足，但這些問題為人們?cè)谌蘸蟮某呓ㄖㄔO(shè)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。為此，本文首先對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑與普通高層的差異進(jìn)行比較，然后對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。
1 復(fù)雜高層與超高層建筑和普通高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
復(fù)雜高層與超高層建筑和普通建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在明顯的差異，一般普通高層的高度基本都建立在200m以內(nèi)，而復(fù)雜高層與超高層建筑的高度基本都在200米以上乃至上千米。對(duì)于普通高層，人們大多采用的是混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但復(fù)雜高層與超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還可以選擇全鋼結(jié)構(gòu)或者混合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)由于復(fù)雜高層與超高層建筑對(duì)消防以及機(jī)電設(shè)備的要求要更高一些，因此要考慮到避難層與機(jī)電設(shè)備層的設(shè)計(jì)。為避免地震等自然災(zāi)害對(duì)建筑物的破壞，復(fù)雜高層與超高層建筑在平面形狀的選擇上較普通的高層建筑要少得多，并且要滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的抗震要求。另外復(fù)雜高層與超高層建筑需要考慮風(fēng)載荷作用下舒適度的問題，而普通高層建筑無需考慮。
2 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的問題
2.1 抗震設(shè)防烈度
對(duì)于超過100m以上的建筑物，在不同強(qiáng)度的抗震設(shè)防烈度下，對(duì)于建筑物的高度要求也是不盡相同的。一般情況下，抗震設(shè)防烈度在8度的區(qū)域不適宜建設(shè)300m以上的建筑物，復(fù)雜高層與超高層建筑適合建設(shè)在抗震設(shè)防烈度在6度的地區(qū)。
2.2 結(jié)構(gòu)方案
對(duì)于一個(gè)優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)師來說，在設(shè)計(jì)中首先就要考慮到建筑物的結(jié)構(gòu)方案問題，尤其對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑來說，如果結(jié)構(gòu)方案選擇不當(dāng)，將會(huì)引起整個(gè)方案的調(diào)整，因此，在設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要有結(jié)構(gòu)專業(yè)參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中。
2.3 結(jié)構(gòu)類型
在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)類型的選擇上，人們不但要充分考慮到擬建方案所在地的巖土工程地質(zhì)條件，同時(shí)要考慮到該區(qū)域的抗震度要求。另外，為了節(jié)約建筑成本，人們還需要充分考慮到在工程造價(jià)問題以及施工的合理性問題，同等條件下選擇造價(jià)較低的合理的結(jié)構(gòu)類型。
2.4 關(guān)注舒適度和施工過程
2.4.1 高層建筑水平振動(dòng)舒適度
復(fù)雜高層與超高層建筑因其結(jié)構(gòu)較柔，設(shè)計(jì)時(shí)，除保證結(jié)構(gòu)安全外，還需滿足室內(nèi)居住人群的舒適度要求，高層混凝土規(guī)程、高鋼規(guī)程均提出了明確的設(shè)計(jì)要求，需對(duì)高層建筑物在順風(fēng)向和橫風(fēng)向頂點(diǎn)最大加速度進(jìn)行控制。復(fù)雜高層建筑需講行舒適度分析，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比宜取0.02，對(duì)混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)阻尼比可根據(jù)情況取0.01～0.02舒適度驗(yàn)算時(shí)，可取10年重現(xiàn)期下風(fēng)壓值進(jìn)行。高層混凝土規(guī)程和高鋼規(guī)對(duì)舒適度驗(yàn)算的要求，公寓類建筑（如住宅、公寓）和公共建筑（如辦公、旅館）因功能不同，其水平振動(dòng)指標(biāo)限值也有所不同。當(dāng)水平振動(dòng)舒適度不滿足或?yàn)檫M(jìn)一步提高舒適度水平時(shí)，可采用增設(shè)TMD（可調(diào)質(zhì)量阻尼器），TLD（可調(diào)液體阻尼器）等方法實(shí)現(xiàn)。
2.4.2 大跨、懸挑柔性樓蓋豎向振動(dòng)舒適度控制
復(fù)雜高層建筑設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)大跨度樓板、空中連橋、大跨懸挑等復(fù)雜建筑特征，此類部位由干結(jié)構(gòu)豎向自振頻率較低，與行人激勵(lì)頻率相近，彼時(shí)需對(duì)樓蓋設(shè)計(jì)時(shí)的舒適度問題予以關(guān)注。高層混凝土規(guī)程要求樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向振動(dòng)頻率不宜小于3Hz，且對(duì)不同豎向自振頻率下的樓蓋豎向振動(dòng)舒適度峰值也提出了控制要求。因適用對(duì)象不同，住宅、辦公建筑、商場及走廊建筑的豎向振動(dòng)峰值加速度限值亦不相同。
2.4.3 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮施工建造過程的可實(shí)施性
設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位鋼筋及鋼材傳力的可靠性以及現(xiàn)場施工的可實(shí)施性。型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)中主筋與型鋼相交時(shí)常用四種處理方法：①鋼筋繞討型鋼；②型鋼表面焊接鋼筋連接套筒；③鋼板上開洞穿鋼筋；④鋼筋與型鋼表面加勁板相焊接。復(fù)雜高層建筑施工方法會(huì)采取一些特殊工藝，如某塔采用“內(nèi)理型混凝土施工、造型中部增設(shè)水平臨時(shí)支撐桁架”見圖1。
3 復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 風(fēng)載荷
在復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于建筑結(jié)構(gòu)的第一自振周期與其所在地面卓越周期相差很大，隨著建筑物高度的不斷增加，風(fēng)載荷的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地震對(duì)建筑物的影響，特別是對(duì)于一些比較柔的復(fù)雜高層與超高層建筑，風(fēng)載荷是它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的控制因素。因此，人們有必要對(duì)風(fēng)載荷進(jìn)行專業(yè)的研究。一般情況下，我國規(guī)定風(fēng)載荷的計(jì)算公式為Wk=βzμsμzW0，其中μz為風(fēng)壓高度的變化系數(shù)。其中A類地面：μz=0.794Z0.24；B類地面：μz=0.479Z0.52；C類地面：μz=0.284Z0.40。在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》當(dāng)中，對(duì)200m以上的復(fù)雜高層與超高層建筑也進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)范，其中就包括在對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑確定非圓形截面橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載情況時(shí)，要求必須進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。它的主要目的在于通過試驗(yàn)對(duì)建筑外形的空氣動(dòng)力進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及主體結(jié)構(gòu)的風(fēng)載荷的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)設(shè)計(jì)整體進(jìn)行優(yōu)化。
3.2 重力載荷
對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到重力載荷的傳力情況，實(shí)現(xiàn)合理的傳力途徑，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于重力載荷的途徑要盡可能地直接明了，同時(shí)要充分考慮到因建筑外圈框架和核心筒之間軸壓比之間的差異而造成的變形差對(duì)水平構(gòu)件產(chǎn)生的影響。一般采用一些施工的處理方法連接框架與核心筒。
3.3 混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在復(fù)雜高層與超高層的建筑當(dāng)中，很多時(shí)候都會(huì)采用混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混合結(jié)構(gòu)分為三種，而在實(shí)際中常用的是圓鋼管或者是矩形鋼管的混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒的混合結(jié)構(gòu)，以及型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒（內(nèi)外框梁為鋼梁或型鋼混凝土梁）的混合結(jié)構(gòu)兩種。每種結(jié)構(gòu)類型在設(shè)計(jì)上對(duì)鋼材用量的需要也不盡相同。在設(shè)計(jì)中，要考慮到對(duì)型鋼、圓鋼管混凝土中柱鋼骨的含鋼量，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程的要求進(jìn)行控制，同時(shí)，在鋼筋混凝土的核心筒要設(shè)置型鋼柱，這樣就可以確保型鋼混凝土、筒體延性相同，從而促使它們兩者之間的豎向變形減小。對(duì)于結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度無法滿足變形需要的混合結(jié)構(gòu)，人們采取相應(yīng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)。比如，設(shè)置水平伸臂桁架的加強(qiáng)層，或利用避難層或設(shè)備層在外框或外框筒周邊設(shè)置環(huán)狀桁架。
4 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)
4.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)要合理
在對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證構(gòu)造的設(shè)計(jì)謹(jǐn)慎并合理，重點(diǎn)要注意對(duì)一些薄弱的部位進(jìn)行加強(qiáng)，避免出現(xiàn)薄弱層，充分考慮到溫度應(yīng)力對(duì)建筑物的影響以及建筑物的抗震能力，注意構(gòu)件的延性以及鋼筋的錨固長度，在對(duì)平面和立面進(jìn)行布置時(shí)要確保平整均勻。
4.2 計(jì)算簡圖要合適
計(jì)算簡圖是對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，人們必須從計(jì)算簡圖抓起，慎重研究，合理選擇，對(duì)于存在于計(jì)算簡圖中的誤差，要保證其值控制在技術(shù)規(guī)程允許的范圍內(nèi)。
4.3 結(jié)構(gòu)方案選擇要合理
建筑方案的合理性取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理，因此，在選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí)不但要充分考慮到經(jīng)濟(jì)因素，還要充分考慮方案的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)能夠充分結(jié)合設(shè)計(jì)要求、材料、施工以及自然因素等來確定結(jié)構(gòu)方案，確保結(jié)構(gòu)方案的合理性。
4.4 基礎(chǔ)方案選擇要合理
在進(jìn)行基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要考慮到載荷的分布情況，工程所在的自然因素、地質(zhì)條件，施工方的施工條件，周圍建筑物對(duì)所設(shè)計(jì)建筑物造成的影響等各方面因素，以此來確保基礎(chǔ)方案的選擇既經(jīng)濟(jì)又合理，達(dá)到最優(yōu)效果。
5 結(jié)束語
復(fù)雜高層與超高層建筑是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，隨著科技進(jìn)步，越來越多的復(fù)雜高層與超高層建筑將會(huì)逐漸亮相于城市之中，我們雖然在復(fù)雜高層與超高層建筑當(dāng)中取得了一定的成績，但仍需我們不斷研究與改進(jìn)，使復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完美，發(fā)展更為迅速。
參考文獻(xiàn)
