高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式研究論文

　　摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展進(jìn)步，高層建筑結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，高層建筑的數(shù)量也逐漸增多，深刻影響著人們的生活、生產(chǎn)。結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，高層建筑的建設(shè)、養(yǎng)護等工作具有重要的影響。文章根據(jù)現(xiàn)階段高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題，針對優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式進(jìn)行分析。

　　關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計方式

　　高層建筑建設(shè)發(fā)展和一般的建筑結(jié)構(gòu)不同，它需要承擔(dān)一定的水平荷載、垂直荷載，具體包括外界風(fēng)力帶來的壓力、建筑物本身高度帶來的承重壓力等。在高層建筑數(shù)量的增多下，高層建筑出現(xiàn)了不同程度的位移，對人們使用建筑的舒適度帶來了影響，嚴(yán)重的位移甚至還會引起建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建的損害。基于此，文章對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題與設(shè)計方式進(jìn)行研究，旨在更好的促進(jìn)高層建筑發(fā)展。

　　1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題分析

　　1.1建筑短肢剪力墻設(shè)置存在問題

　　現(xiàn)階段在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題最多、危害性最強的是建筑短肢剪力墻現(xiàn)象。在一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)的短肢剪力墻是指墻肢的高度、厚度比例為5:8的墻。但是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用了過多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的短肢剪力墻。短肢結(jié)構(gòu)剪力墻高度、厚度之間的比例超過了限定比例要求，在應(yīng)用的時候需要承載過大的軸力和剪力，在其本身抗震性能差、防風(fēng)能力差的情況下，會出現(xiàn)過早壓塌的情況，不利于高層建筑的穩(wěn)定建設(shè)發(fā)展。

　　1.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題

　　高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中難度最大的是抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計。受高層建筑高度過高的影響，一旦出現(xiàn)了地震，就會誘發(fā)出各種不可估計的問題�，F(xiàn)階段我國建筑工程建設(shè)要求高層建筑要保證五十年的設(shè)計基準(zhǔn)期，并對高層建筑的抗震設(shè)計進(jìn)行了明確的規(guī)定。但是在實際應(yīng)用中，受我國自然災(zāi)害的影響，原有的抗震等級不適用現(xiàn)階段的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。如果高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員沒有充分認(rèn)識到這一點，就無法保證高層建筑的抗震性能。

　　1.3超高設(shè)計問題

　　高層建筑設(shè)計的超高問題主要是指一些高層建筑設(shè)計單位在施工建設(shè)的時候沒有按照相應(yīng)的規(guī)范確定高層建筑的高度，而是為了獲得經(jīng)濟效益，不加思考、不慎重的提升高層建筑高度，不利于建筑本身的安全穩(wěn)定建設(shè)。

　　1.4扭轉(zhuǎn)問題

　　質(zhì)量中心、剛度中心和幾何中心是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的“三心”，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要注重的建設(shè)目標(biāo)。但是在實際施工中存在高層建筑施工設(shè)計三心偏離的問題。在三心偏離的情況下，一旦出現(xiàn)不適當(dāng)水平力的影響就會出現(xiàn)高層建筑扭曲震動的問題，影響高層建筑的安全建設(shè)。

　　2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的完善策略

　　2.1注重高層建筑的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計

　　高層建筑的結(jié)構(gòu)性能設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的關(guān)鍵。在城市化的快速發(fā)展下，人們對建筑的使用需求提升，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標(biāo)不僅僅是要保證人們的安全，而且還需要注重控制高層建筑物的地震破壞，提升高層建筑的抗震性能。為了提升高層建筑的抗震性能，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候需要有關(guān)人員加強對地震標(biāo)準(zhǔn)下建筑構(gòu)件變形問題、承載力問題、局部構(gòu)造問題得到分析，全面提升高層建筑構(gòu)建的變形條件、承載力等。另外，在加強高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候需要對抗側(cè)力構(gòu)件位置的科學(xué)確定，從而保證高層建筑承載力的科學(xué)、合理分布。為了進(jìn)一步提升高層建筑的穩(wěn)定性，還需要有關(guān)人員采取措施提升構(gòu)建的強度、剛度。

　　2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

　　高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇需要考慮多重因素，包括：①結(jié)構(gòu)的選型需要滿足高層建筑各個功能的實現(xiàn)。比如為了提升高層建筑的視覺和傳音效果，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計安排的時候需要放棄一部分的豎向支撐構(gòu)建，加強對大跨度結(jié)構(gòu)的應(yīng)用；②在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候需要通過防震縫的設(shè)計形成一定規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元；③需要有關(guān)施工人員根據(jù)高層建筑所在的地區(qū)情況對施工地下水位變化、地址土層、周圍建筑物、建筑材料選擇、工程造價等問題進(jìn)行綜合的權(quán)衡考慮；④需要加強對建筑結(jié)構(gòu)的延展性設(shè)計；⑤加強對高層建筑結(jié)構(gòu)水平力的關(guān)注；⑥保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)則性。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)對規(guī)則性有著很高的要求，比如結(jié)構(gòu)嵌固端上層和下層的剛度比、平面規(guī)則問題等。為在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計之后不出現(xiàn)后期施工改動的情況，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候需要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范條件進(jìn)行施工。

　　2.3對建筑的扭轉(zhuǎn)問題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計

　　對建筑的扭轉(zhuǎn)問題進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計能夠減少地震、風(fēng)荷載等問題對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響。為此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要有關(guān)人員選擇適當(dāng)?shù)慕ㄖ�結(jié)構(gòu)安排布局，實現(xiàn)建筑物的“三心”合一。根據(jù)一些城市規(guī)劃發(fā)展要求和建筑物場地的限制，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不能采取簡單的模式，而是需要根據(jù)實際需要采用不同的模式，比如I型模式、T型模式等，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計凸出的位置限定在合理、允許的范圍內(nèi)。

　　2.4加強高層建筑結(jié)構(gòu)的包絡(luò)設(shè)計

　　包絡(luò)設(shè)計是近年來比較常見的設(shè)計方式，可以有效解決工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的各種問題。當(dāng)前工程設(shè)計問題變化比較多，有許多因素都會影響到結(jié)構(gòu)效應(yīng)，各種問題盤根錯節(jié)，使用目前已經(jīng)掌握的只是或者軟件很難對其進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。學(xué)術(shù)科學(xué)和工程的不同點在于后者難以長時間等待。因此要通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的形式，利用最少的經(jīng)濟投入來獲取最大的經(jīng)濟效益，并解決工程項目存在的問題。不同的工程條件可以用不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計原則來處理，在對待轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層或者連體結(jié)構(gòu)時，也可以用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，對構(gòu)件進(jìn)行分析驗算，取不利值包絡(luò)設(shè)計。

　　3結(jié)束語

　　綜上所述，隨著社會經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)步，高層建筑成為城市發(fā)展的重要標(biāo)志。為了提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、穩(wěn)定性，需要有關(guān)人員認(rèn)識到綜合性、技術(shù)性很強的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作對于建筑設(shè)計的重要作用和意義，加強對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析，應(yīng)用多種技術(shù)，結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)特點，遵循相應(yīng)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，從而設(shè)計出符合社會發(fā)展需要的高層建筑結(jié)構(gòu)。

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