高层建筑结构设计存在问题及措施探讨.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑结构设计存在问题及措施探讨 金土洪 　　摘要：近些年来，高层建筑逐渐增多。高层建筑安全性、经济性和合理性受建筑结构影响越来越大。下文是作者对高层建筑结构特点及其设计原则的分析，提出了目前我国高层建筑存在问题的解决方案。 　　关键词：高层建筑；建筑结构设计；对策探讨 　　设计高层建筑的结构并不是一项简单的、短期能够完成的工作，这项工作十分复杂，即使在设计过程中出现的问题是微小的也有可能影响整个设计的最终结果。那么，首先让我们了解高层建筑结构设计有什么特点。 　　一、设计高层建筑结构的重要出发点 　　对比低层、中层和高层建筑的结构我们发现，高层建筑的结构的专业要求更高。建筑平面如何布置、具体的楼层高度、各个管道如何设置和建筑成本都会受到建筑结构的影响。它的主要特点包括以下几点： 　　1.1水平力设计 　　高层建筑的结构打破了中低层以重力为主要载体的限制，采用了竖向荷载和水平荷载相结合的结构方式。以水平荷载作为主要荷载可以有效地改变水平承受力的大小，更好的维持了建筑物稳定。对比竖向构件在不同作用力影响下的轴力我们发现，竖向构件在重力作用下产生的轴力与建筑高度的平方成正比，但是竖向构件在水平荷载作用下产生的轴力却与建筑高度成正比。除此以外，如果建筑物高度不变，那么其竖向荷载是不变的，而其水平荷载却是变量，因为水平荷载的大小经常会随着结构动力的改变而产生变化。 　　1.2抗震设计 　　在设计高层建筑结构过程中一定要考虑建筑的抗震性。也就是说高层建筑不但要做好竖向荷载和风荷载设计，还要保证建筑结构具有良好的抗震效果。只有做到小震不坏、大震不倒才能保证建筑物不受自然灾害的侵害。 　　1.3轴向变形设计 　　在高层建筑尤其是应用剪力墙体系的建筑中使用框架体系。在框架体系中，中心柱产生的轴压应力一般略大于边柱，从而导致中心柱受压应力的影响更大，导致轴向变形。如果建筑物高度过高，中心柱的变形量就会到达最大限度，造成不好的后果。从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。 　　二、在对高层建筑的结构进行设计时应遵循的原则 　　2.1选用适当的计算简图 　　计算简图完成后才可以开始结构的计算工作，也就是说计算简图是结构计算的基础。选择正确地计算简图可以保证结构安全，此外我们还要选取准确的计算简图，选择完成后必须要采取与之相适应的构造措施。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。 　　2.2选择合适的基础方案 　　工程地质条件、上部工程结构类型以及工程的施工条件等因素都是基础设计的依据。在进行基础设计时，我们需要综合分析这些因素从而保证选择的基础方案是最经济的、最适用工程的。 另外，我们还需要编撰地质勘察报告，某些重点地区一定要进行详细的现场勘查。详尽的地质勘察报告能够为基础方案的选择提供依据，提高地基潜力的利用率。 　　2.3选择合理结构方案 　　只有经济可行的结构方案才能保证设计的合理性，结构方案主要包括建筑结构形式和结构体系。在选择建筑结构体系时，同一个结构单元要使用相同的结构体系，在地震区要兼顾水平规则和竖向规则。总之，在选择结构方案前必须要综合分析工程设计要求、材料供应和施工条件等信息，充分协商水、电、暖等各个专业，在沟通了这些信息后进行建筑结构类型选择，多方比较，最终选择一个最优的结构方案。 　　应符合下列要求： 　　1）自身承载力、刚度和变形能力达到规定标准。 　　2）避免建筑结构的承重荷载、风荷载受部分结构影响失去作用。 　　3）加强薄弱结构的建设。 　　三、高层建筑中存在问题及其解决方案 　　3.1结构的超高问题分析及对策 　　总体结构的高度是有严格限制的，尤其是在使用新的抗震规范和高低规范后，建筑的限制高度被提高了。原有的高度被定义为A级，使用新规范后新设立了B级高度，并且新高度的设计方法产生了很大的变化。但是在实际工程中，高度的处理在结构类型变更后经常被忽视，这时候的审查图纸工作难以通过。必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。 　　3.2嵌固端的设置问题分析及对策 　　大多数的高层建筑都带有地下室和人防，并且其地下室多在二层左右。这种高层建筑的地下室的顶板上一般都有嵌固端用以加强建筑稳定性，但也有少数的嵌固端在人防顶板附近。因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：如何设计嵌固端附近楼板，如何将嵌固端上下层刚度比控制在一定范围内，如何保证嵌固端维持相同的抗震性，以及如何协调嵌固端位置等都是需要着重注意的问题。一旦忽略了其中的一个问题都会给后期工作带来巨大障碍。 　　3.3框支梁支放在剪力墙上的设计问题分析及对策 　　《高层建筑混凝土结