時(shí)間:2023-07-24 16:16:10
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關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1前言
由于復(fù)雜高層與超高層建筑建設(shè)難度相對(duì)較大,為保證人們居住的安全性,相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該以提高建筑結(jié)構(gòu)安全性為主要目標(biāo),找出更有利于高層建筑建設(shè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施,從而在促進(jìn)建筑行業(yè)發(fā)展的同時(shí),保證復(fù)雜高層與超高層建筑建設(shè)能夠具有合理性、抗震性,提高人們居住的舒適度與安全性。
2高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面:一是由于高層建筑相對(duì)較高,建筑水平荷載對(duì)建筑整體會(huì)產(chǎn)生一定的豎向軸應(yīng)力,并在水平上受到自然災(zāi)害、風(fēng)力等因素影響。因此在設(shè)計(jì)高層建筑整體結(jié)構(gòu)時(shí),除需要考慮到建筑豎向荷載外,也應(yīng)該深入考慮到建筑水平荷載。二是由于高層建筑頂部壓力相對(duì)較大,建筑在后期使用過(guò)程中,會(huì)出現(xiàn)軸向變形的問(wèn)題,從而影響建筑梁彎距。因此為了保證高層建筑整體安全性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)建筑梁彎矩的重視,避免發(fā)生高層建筑軸向變形問(wèn)題[1]。三是對(duì)高層建筑整體抗震性的要求。高層建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該重視其結(jié)構(gòu)延性,保證高層建筑能夠更好的抵抗地震災(zāi)害,從而保證居住人們的生命安全。
3復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視,優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案
復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案直接決定了建筑結(jié)構(gòu)后期應(yīng)用的安全性。基于此,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)人員就應(yīng)該提高對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視,從而能夠結(jié)合建筑工程周圍實(shí)際情況,優(yōu)化已經(jīng)研制出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。首先,復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重視概念設(shè)計(jì),在前期設(shè)計(jì)階段需要堅(jiān)持結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則性、整體均衡性等原則,保證建筑結(jié)構(gòu)各個(gè)部分都能夠發(fā)揮出更有力的支持作用;其次,在完善復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)與工程施工人員的溝通,從而在外觀效果、施工效果的角度上實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化,避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后期轉(zhuǎn)換的問(wèn)題[2]。最后,由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用,因此相關(guān)人員還應(yīng)該積極采取有效的計(jì)算機(jī)軟件,實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案更科學(xué)的優(yōu)化。
3.2深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)不僅是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該遵循的指標(biāo),也是保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性的重要因素。因此在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí),相關(guān)人員就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)以下幾點(diǎn)內(nèi)容的重視,從而提高復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。一是地震荷載指標(biāo):在研究人員的深入分析下,發(fā)現(xiàn)超高層建筑結(jié)構(gòu)自震周期在6秒至9秒之間,因此在地震荷載指標(biāo)的影響下,建議復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中直線傾斜下降時(shí)間控制在十秒左右。同時(shí)在分析該項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)時(shí),也要全面結(jié)合建筑周圍的實(shí)際情況,從而保證評(píng)估結(jié)果能夠滿足建筑結(jié)構(gòu)合理性的要求;二是風(fēng)荷載指標(biāo):由于復(fù)雜高層與超高層建筑主要會(huì)受到地震以及風(fēng)力的影響,因此相關(guān)人員還應(yīng)該遵照當(dāng)前所提出的風(fēng)荷載指標(biāo)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行全面評(píng)估,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑變形的控制,提高建筑居住的安全性。
3.3根據(jù)相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性
由于建筑結(jié)構(gòu)直接影響著人們的生命安全,因此在建筑行業(yè)快速發(fā)展的背景下,國(guó)家制定了科學(xué)、合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范。針對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑提出的設(shè)計(jì)規(guī)范,有以下兩種:《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》和《高層建筑抗震規(guī)程》。要想保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加合理,能夠更好的滿足建筑抗震性要求,相關(guān)人員在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí),就要嚴(yán)格按照相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。同時(shí)也要全面考慮到當(dāng)前建筑項(xiàng)目所處的外部環(huán)境、需求的抗震類別以及施工條件,以保證復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震能力為建設(shè)目標(biāo)。在按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)后,利用相關(guān)分析方法對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震性的深入分析。
3.4重視后期居住的舒適性,保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性
在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除需要重視上述設(shè)計(jì)要點(diǎn)外,還需要考慮到后期人們居住的舒適性。一方面,這是當(dāng)今社會(huì)人們生活水平提高后對(duì)建筑結(jié)構(gòu)提出的要求,另一方面,也是復(fù)雜高層與超高層建筑必須達(dá)到的建設(shè)目標(biāo)。由于復(fù)雜高層與超高層建筑豎向荷載相對(duì)較大,因此在前期施工以及后期居住中,都會(huì)出現(xiàn)一定的壓縮變形問(wèn)題[3]?;诖?,為了保證后期人們能夠居住的更加舒適,在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中,就應(yīng)該積極采取預(yù)變形技術(shù),并通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行詳細(xì)的模擬演練,從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠更加科學(xué)合理,更好的滿足人們居住要求。
4總結(jié)
綜上所述,相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí),要深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)、相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范以及居住的舒適程度,從而保證設(shè)計(jì)人員能夠設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)更加合理、抗震性能更高、科學(xué)性更高的復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)方案,保證復(fù)雜高層與超高層建筑使用壽命與安全性,為人們居住、工作提供更安全的環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層 ;超高層建筑 ;建筑結(jié)構(gòu) ;設(shè)計(jì) ;
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
我國(guó)復(fù)雜高層及超高層建筑不斷崛起,建筑企業(yè)為了提高自身企業(yè)在建筑市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,對(duì)復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有了更高的要求。復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含了諸多設(shè)計(jì)方面及影響因素,在設(shè)計(jì)施工前要根據(jù)高層建筑規(guī)范要求及實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)分析,確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的科學(xué)性合理性,從而提高復(fù)雜高層及超高層建筑的安全性能,促使建筑企業(yè)走向一個(gè)新的里程碑。
復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震設(shè)計(jì)分析
復(fù)雜高層及超高層建筑相對(duì)于普通建筑而言,具有一定的特殊性,復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)較為繁雜,且具有一定的高度,若出現(xiàn)緊急情況或者是地震自然災(zāi)害等不易救援,在這種情況下在復(fù)雜高層及超高層建筑中進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)就顯得尤為必要。評(píng)價(jià)一個(gè)復(fù)雜高層建筑或者是超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)是否合格,可以從以下兩方面進(jìn)行分析:
1.抗震設(shè)計(jì)時(shí)要保證其為彈性狀態(tài)
復(fù)雜高層建筑及超高層建筑倘若出現(xiàn)地震自然災(zāi)害由于其海拔過(guò)高必然會(huì)影響到周圍的建筑物,給城市帶來(lái)一定高的災(zāi)害,對(duì)其進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)是防患于未然的一種措施,在抗震設(shè)計(jì)中保持其為彈性狀態(tài),能夠降低地震對(duì)建筑物的損壞率。
抗震倒塌設(shè)計(jì)
在復(fù)雜高層建筑及超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,要對(duì)建筑所能承受的地震振動(dòng)侵害的大小,對(duì)其最大地震振動(dòng)進(jìn)行計(jì)算分析,能夠在一定程度上降低地震災(zāi)害的侵害程度。其次,對(duì)于地震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的延性構(gòu)件進(jìn)行合理設(shè)計(jì),其非彈性變形的能力不得超過(guò)其本身的變形能力,而對(duì)于非延性構(gòu)件,其承受地震自然災(zāi)害的抗壓力應(yīng)該大于其本身建筑所能承受的壓力,不論是復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都要對(duì)其構(gòu)件進(jìn)行合理的控制,保持抵抗地震自然災(zāi)害的彈性。
復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
復(fù)雜高層及超高層建筑在建筑施工中相比普通建筑而言,具有一定的難度,其工程量較大,樓層較高,所以在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循一定的施工要求,準(zhǔn)確把握施工要點(diǎn),這樣才能提高施工質(zhì)量,保證復(fù)雜高層建筑及超高層建筑的安全性及穩(wěn)定性,以下筆者根據(jù)諸多建筑企業(yè)進(jìn)行復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中所總結(jié)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn):
重視建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),著眼整體
復(fù)雜高層及超高層建筑其施工程序較為繁雜,在對(duì)其進(jìn)行施工設(shè)計(jì)時(shí),需要全面把握其結(jié)構(gòu)概念,重視復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì),要做好復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),首先,應(yīng)該從建筑的規(guī)則性及均勻性著手,在實(shí)際施工中要重視建筑施工中的對(duì)稱性,保證建筑整體的美觀;其次,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要多個(gè)施工人員的配合,所以在建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)中要注重傳力途徑的建設(shè),要保證施工中有一條清晰直接的通道實(shí)現(xiàn)傳力,在傳力途徑建設(shè)中主要從結(jié)構(gòu)豎向傳力及抗側(cè)立傳力兩方面出發(fā);再者,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中,要把握好復(fù)雜高層及超高層建筑的整體性,它在一定意義上直接體現(xiàn)了建筑企業(yè)的施工水平,另外我國(guó)提倡節(jié)能減排,建筑企業(yè)要想適應(yīng)這一形勢(shì),在超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中就要融入節(jié)能減排的理念,在建筑物內(nèi)部安裝節(jié)能設(shè)備。
合理選擇抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系
抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分,良好的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高復(fù)雜高層及超高層建筑的安全性能,為用戶提供良好的居住或辦公環(huán)境,因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工中一定要合理選擇抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)需要了解建筑的實(shí)際高度進(jìn)行科學(xué)的分析選擇,另外在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要盡量使抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系中的各構(gòu)件緊密連接在一起,保證其內(nèi)部構(gòu)件的整體性。結(jié)合建筑實(shí)際狀況對(duì)每種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析,了解其在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所發(fā)揮的作用,根據(jù)復(fù)雜高層及超高層建筑的不同特點(diǎn)及當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境從而選擇正確的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。
注重抗震設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的把握
抗震設(shè)計(jì)是復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重中之重,它直接關(guān)系著建筑整體的安全性及穩(wěn)定性,是確保建筑安全的重要環(huán)節(jié),因此在復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一定要嚴(yán)格把控抗震設(shè)計(jì)中的各個(gè)環(huán)節(jié),提高抗震設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)的合理性與科學(xué)性。在抗震設(shè)計(jì)中對(duì)抗震材料的選擇是十分重要的,它在一定程度上直接影響了抗震設(shè)計(jì)的抗震性能,選擇抗震材料要根據(jù)復(fù)雜高層或者是超高層建筑的特點(diǎn)進(jìn)行購(gòu)買,針對(duì)不同的高度選擇抗震性能等級(jí)不同的材料。在建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)施工前,要擬定行之有效的設(shè)計(jì)方案,確定建筑結(jié)構(gòu)的變形彈性,在抗震施工中對(duì)其變形彈性的把控需要符合地震預(yù)期要求,另外還需要合理控制地震作用下的層間位移,進(jìn)行層位位移在一定程度上能夠降低地震給建筑帶來(lái)的侵害。
全面了解所要設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)才能準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn),在抗震設(shè)計(jì)中要科學(xué)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的變形及結(jié)構(gòu)位移進(jìn)行科學(xué)的研究分析,精確兩者之間的連帶關(guān)系,從而更好的進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高復(fù)雜高層及超高層建筑的安全性能,延長(zhǎng)復(fù)雜高層及超高層建筑的使用壽命。倘若該建筑處于地震災(zāi)害的常發(fā)地區(qū),應(yīng)該進(jìn)行多方面抗震設(shè)計(jì),提高其抗震延性,增強(qiáng)復(fù)雜高層及超高層建筑的抗壓力,減少因地震災(zāi)害而出現(xiàn)建筑倒塌事件的發(fā)生。
建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的質(zhì)量及方法從一定意義上來(lái)講直接決定了其抗震能力及效果,在整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員一定要按照高層抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定,而后再結(jié)合超高層及復(fù)雜高層建筑所在的具置,周邊環(huán)境進(jìn)行分析,從而制定出符合建筑結(jié)構(gòu)施工要求的抗震設(shè)計(jì)方案,以便后期施工人員抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的順利進(jìn)行??拐鹪O(shè)計(jì)對(duì)復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要的意義,良好的抗震性能能夠降低降低地震自然災(zāi)害對(duì)建筑的侵害,確保建筑的安全,從而保證住戶的人身安全。
總結(jié)
復(fù)雜高層及超高層建筑與普通建筑相比,施工難度大,注意事項(xiàng)較多,所以要做好復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),要結(jié)合復(fù)雜高層建筑或者超高層建筑所在的地理位置及特點(diǎn)進(jìn)行全方位的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì),制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案,從而保證設(shè)計(jì)人員順利進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工建設(shè),提高復(fù)雜高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,從而確保整個(gè)建筑的安全質(zhì)量,為住戶或者辦公者提供良好的建筑環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高層;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,面臨的問(wèn)題十分復(fù)雜,與普通建筑相比,高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作難度更高。為了解決高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的難題,有必要對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討研究,這對(duì)我國(guó)城市發(fā)展以及建筑行業(yè)的發(fā)展都將起到重要的意義。
1、復(fù)雜高層和超高層建筑與普通建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
復(fù)雜高層和超高層建筑與普通建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有很大的不同,普通高層建筑的高度一般不超過(guò)200m,而復(fù)雜高層和超高層建筑的高度通常在200m以上,甚至可達(dá)到上千米。另一方面,普通高層建筑大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而復(fù)雜高層和超高層建筑通常采用混合結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)。此外,在復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,需要面對(duì)抗震要求、風(fēng)荷載、舒適度、避難層、機(jī)電設(shè)備層、施工因素等一系列難題,可見(jiàn)復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度要遠(yuǎn)大于普通高層建筑。
2、進(jìn)行復(fù)雜高層建筑與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮的問(wèn)題
2.1設(shè)計(jì)方案方面的問(wèn)題
在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候第一步就要對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)方案問(wèn)題進(jìn)行重要的思考。特別是對(duì)于那些復(fù)雜高層與超高層建筑來(lái)說(shuō),如果因?yàn)樵谶x擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的時(shí)候沒(méi)有恰當(dāng)?shù)倪x擇,那么就很容易引起整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案大幅度的調(diào)整。正因如此,設(shè)計(jì)單位在對(duì)建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的制定時(shí),不僅僅要把專業(yè)的東西結(jié)合進(jìn)去,還要對(duì)去其他地區(qū)的實(shí)例進(jìn)行考察,結(jié)合多方面的東西,來(lái)對(duì)方案進(jìn)行有效的確立。
2.2建筑結(jié)構(gòu)類型方面的問(wèn)題
對(duì)復(fù)雜高層建筑與超高層建筑在展開選擇結(jié)構(gòu)類型的時(shí)候,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者不僅僅要對(duì)建筑所在的地區(qū)的抗震度進(jìn)行充分的考慮,還應(yīng)該對(duì)建筑地區(qū)的外部環(huán)境的地質(zhì)進(jìn)行合理有效的分析。不僅如此,在一個(gè)方面還應(yīng)該大量的減少建筑成本,對(duì)建筑工程造價(jià)問(wèn)題進(jìn)行充分合理的考慮,如果條件一樣的話盡量選擇成本比較低的借建筑結(jié)構(gòu)。
3、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1嚴(yán)格選擇合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
不同高度的高層建筑物,所采用的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系也各不同,不同高度建筑物常用的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系也不盡相同。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,要保證結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件能有效結(jié)合為一個(gè)整體,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)過(guò)程中,如果采用多層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系,那么應(yīng)分析每種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的作用,要根據(jù)其作用的不同,對(duì)抗側(cè)力構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)的布置。在條件允許時(shí),復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)該盡量做到相互連接,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性,如可以通過(guò)伸臂桁架將核心筒和框架柱相互組合,例如廣州東塔及其組合抗側(cè)力體系,該建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,就是通過(guò)伸臂桁架將核心筒和框架柱相互連接。另外也可以將通過(guò)環(huán)帶桁架、巨型斜撐將框架柱組合成整體,進(jìn)而形成巨型框架,此外還有深圳平安大廈及其組合抗側(cè)力體系,該建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,就是通過(guò)環(huán)帶桁架、巨型斜撐將框架柱組合成整體。此外,也可以將縱橫向墻體相互組合,形成組砼筒體或者組合墻,此抗側(cè)力體系均可用于復(fù)雜高層和超高層建筑。
3.2概念設(shè)計(jì)的重要性
從以往的建筑工程中得出的經(jīng)驗(yàn),對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑,應(yīng)重視在其結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)上的重要性,主要應(yīng)重視以下幾點(diǎn):
(1)控制好建筑結(jié)構(gòu)的均勻性和規(guī)則性,保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
(2)保證建筑結(jié)構(gòu)豎向和抗側(cè)力有直接且有效的傳力途徑。
(3)保證建筑工程結(jié)構(gòu)的整體性。
(4)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,要保證綠色環(huán)保、節(jié)約能源。
建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要想滿足以上幾點(diǎn),需要結(jié)構(gòu)工程師和各專業(yè)設(shè)計(jì)之間的共同努力協(xié)作,只有協(xié)作好才能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),保證工程質(zhì)量。
3.3控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)及計(jì)算結(jié)果的合理性
(1)合理選擇分析軟件
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中已經(jīng)普遍采用了信息化技術(shù),目前計(jì)算機(jī)軟件的種類十分繁多,各個(gè)軟件的側(cè)重點(diǎn)也不盡相同,因此,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)各種軟件有所了解,根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,選擇科學(xué)適用的計(jì)算機(jī)軟件。
(2)充分考慮荷載作用
1)地震荷載
在復(fù)雜高層和超高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮地震荷載的問(wèn)題。對(duì)建筑施工場(chǎng)地進(jìn)行地震安全性評(píng)價(jià),結(jié)合安評(píng)內(nèi)容并與規(guī)范規(guī)定采用的地震力合理對(duì)比,小震時(shí)應(yīng)進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì),同時(shí)根據(jù)規(guī)范要求合理選用地震波。
2)風(fēng)荷載
在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程中,風(fēng)荷載對(duì)建筑物的影響很大,隨著建筑物高度的增加,其風(fēng)荷載也在不斷的增加,對(duì)于建筑高度超過(guò)200m以上的建筑物,應(yīng)進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。
(3)合理控制關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo)
一定要合理控制各項(xiàng)關(guān)鍵設(shè)計(jì)指標(biāo),包括剪重比、自振周期、位移比、層間位移角、側(cè)向剛度比與抗剪承載力比、核心筒和框架部分剪力與彎矩分配、單位面積下的重力荷載代表值、整體穩(wěn)定性驗(yàn)算等等。
3.4結(jié)構(gòu)性能優(yōu)化分析
(1)在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí),必須有結(jié)構(gòu)專業(yè)的人員參與其中。
(2)復(fù)雜高層和超高層建筑在選擇結(jié)構(gòu)類型時(shí),一定要充分考慮工程所建地的工程地質(zhì)情況。
(3)要考慮工程的造價(jià)成本問(wèn)題,在保證安全、質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡可能選擇造價(jià)較低的結(jié)構(gòu)類型。
(4)要重視抗震設(shè)計(jì),在復(fù)雜高層和超高層建筑的抗震方案設(shè)計(jì)過(guò)程中,要慎重的選擇建筑結(jié)構(gòu)的抗震材料,應(yīng)有效控制地震發(fā)生時(shí)樓層間的位移限值,通過(guò)對(duì)發(fā)生改變的建筑構(gòu)件和建筑層間的位移進(jìn)行分析,得出構(gòu)件的變形值,合理選擇建筑結(jié)構(gòu)的抗震方案。
3.5工程施工過(guò)程對(duì)設(shè)計(jì)的要求
在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中一定要充分考慮施工因素的影響,如在復(fù)雜高層和超高層建筑中,豎向構(gòu)件的壓縮變形會(huì)使建筑物的外形發(fā)生改變,而且影響建筑的內(nèi)力分布。因此,為了避免建筑的外形發(fā)生改變,提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,保證施工過(guò)程的安全,應(yīng)對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑進(jìn)行施工過(guò)程模擬和預(yù)變形演練。另外,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一定要注意復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位鋼筋及鋼材傳力的可靠性,同時(shí)要考慮現(xiàn)場(chǎng)施工的可實(shí)施性。如在型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)中主筋與型鋼相交時(shí),通常采取以下4種處理措施:型鋼表面焊接鋼筋連接套筒;鋼筋繞過(guò)型鋼;鋼筋與型鋼表面加勁板相焊連;鋼板上開洞穿鋼筋等。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,一定要合理選擇處理措施,保證現(xiàn)場(chǎng)施工的可實(shí)施性。
4、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特別關(guān)鍵,它直接關(guān)系到建筑物的質(zhì)量和安全。所以我們?cè)谶M(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,一定要綜合考慮建筑物的抗側(cè)力性,只有確保建筑結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定才能保證建筑的安全。概念設(shè)計(jì)在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,占有很重要的比重,概念設(shè)計(jì)是否合理決定著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),每個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)都應(yīng)高度重視,從而使建筑結(jié)構(gòu)體系達(dá)到安全穩(wěn)定,滿足人們的使用功能要求。本文主要對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)提出幾點(diǎn)建議,希望對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)工作有所幫助。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高詠ㄖ;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
中圖分類號(hào):TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在建筑行業(yè)發(fā)展中,越來(lái)越多新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用其中,這就對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。尤其是在當(dāng)前復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可能受到一系列客觀因素影響,為工程結(jié)構(gòu)埋下安全隱患,影響工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,相較于普通的建筑而言,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求更高,需要充分結(jié)合建筑特性,把握復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn),提升設(shè)計(jì)合理性,為后續(xù)施工活動(dòng)有序開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
某建筑工程總高度78.5m,高22層,主樓地下兩層,地面20層。建筑結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu),通過(guò)多方設(shè)計(jì)方案論證,樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁,選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式,壓漿鉆孔灌注樁295根,φ700樁252根,有效樁長(zhǎng)18m~19m。采用標(biāo)號(hào)C25的混凝土,關(guān)注前0.5m?~0.5m?碎石置于空洞地步。關(guān)注過(guò)程中,導(dǎo)管同孔底之間的距離為0.5m,連續(xù)灌注混凝土。
復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,相較于普通的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言存在明顯的差異。一般其概況下,普通建筑的高度是在200m以下,復(fù)雜高層和超高層建筑的高度則超過(guò)了200m,這就對(duì)建筑工程穩(wěn)定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),而復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)則是多為鋼結(jié)構(gòu)或是混合結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)技術(shù)含量較高,結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。此外,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分考慮到建筑抗震要求、環(huán)境因素、自重以及風(fēng)荷載等因素的影響,設(shè)計(jì)內(nèi)容較為復(fù)雜,所以復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大。
二、復(fù)雜高層和超高層建筑概念設(shè)計(jì)
(一)提升對(duì)概念設(shè)計(jì)的重視程度
近些年來(lái),在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新,積累了豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),其中最具代表性的就是概念設(shè)計(jì)。在概念設(shè)計(jì)中,提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則性和均勻性;結(jié)構(gòu)中作用力傳遞更為清晰;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分體現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的要求;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入節(jié)能減排理念,促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理;設(shè)計(jì)中,提升建筑材料利用效率,在滿足建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)要求的同時(shí),迎合可持續(xù)發(fā)展要求?;诖?,為了滿足上述設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)人員應(yīng)該同建筑工程師進(jìn)行密切的交流,在充分交流基礎(chǔ)上,提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。
(二)選擇合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,為了可以有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性,選擇抗側(cè)力體系是尤為必要的。在選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中,應(yīng)該根據(jù)建筑具體高度來(lái)選擇,明確結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和建筑物高度之間的關(guān)系,如果建筑高度在100m以下,可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系;如果建筑高度在100m~200m以內(nèi),則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂;建筑高度在600m左右時(shí),選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體;在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)部件之間的關(guān)系,形成一個(gè)整體;如果建筑工程結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系,應(yīng)該分別對(duì)這些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上科學(xué)分析和判斷。
(三)提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度
提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度是尤為必要的,尤其是在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中,需要選擇合理的施工材料,質(zhì)量符合建筑要求;盡可能降低地震過(guò)程中能量的擴(kuò)大,對(duì)建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收,計(jì)算地震下建筑結(jié)構(gòu)位移數(shù)值;高層建筑工程設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用需要在得到位移數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn),設(shè)計(jì)更加合理的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,一旦建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形可以起到有效的保護(hù)作用;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求和界面變化情況,提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性和牢固性。
(四)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融合經(jīng)濟(jì)理念
在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于工程項(xiàng)目較為龐大,在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,可能受到客觀因素影響出現(xiàn)一系列成本問(wèn)題。故此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分融合經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)理念,對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化處理,避免建筑工程結(jié)構(gòu)冗長(zhǎng)帶來(lái)的資源和資金浪費(fèi),提升資金利用效率。
三、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性
(一)選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,提升設(shè)計(jì)結(jié)果精準(zhǔn)性
在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工程師需要充分掌握前沿的設(shè)計(jì)手段和方法,能夠選擇合理的分析軟件,提升計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。當(dāng)前我國(guó)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件種類繁多,但是不同軟件側(cè)重點(diǎn)存在明顯的差異,這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員可以了解到不同軟件的具體功能和應(yīng)用范圍,結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來(lái)選擇合理的計(jì)算機(jī)軟件。此外,在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還應(yīng)該對(duì)力學(xué)理念合理判斷和分析,結(jié)合自身豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),提升計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)性。
(二)加強(qiáng)荷載和作用力的考量
在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)工程師需要充分結(jié)合復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)特性,明確結(jié)構(gòu)自身的豎向荷載力大小和風(fēng)荷載的影響因素,將其融入到后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,提升設(shè)計(jì)合理性。復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,除了需要考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問(wèn)題以外,還可以組織風(fēng)洞試驗(yàn),測(cè)試建筑的抗風(fēng)能力。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中,可以設(shè)計(jì)模型來(lái)模擬在不同風(fēng)場(chǎng)環(huán)境下,建筑物的抗風(fēng)能力和受力情況,有針對(duì)性提升建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還需要考慮到倒塌水準(zhǔn),主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:其一,復(fù)雜高層和超高層建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件,構(gòu)件的彈性變形能力高低同結(jié)構(gòu)抗震能力存在密切聯(lián)系;其二,對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑中的構(gòu)件,滿足各項(xiàng)技術(shù)要求;就復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,對(duì)于建筑物中的控制構(gòu)件,滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求,能夠在不同環(huán)境下保持相應(yīng)的彈性。
(三)科學(xué)計(jì)算自振周期
復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要充分把握震動(dòng)規(guī)律,提升設(shè)計(jì)合理性。但是不同的振幅和頻率,可能出現(xiàn)大幅度震動(dòng)現(xiàn)象,進(jìn)而影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。故此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,需要科學(xué)計(jì)算出自震周期,結(jié)合抗震強(qiáng)度、建筑高度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,確保自振結(jié)果精準(zhǔn)性。
(四)建筑的垂直交通設(shè)計(jì)
復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)形式主要為框架―剪力墻和核心筒結(jié)構(gòu),此種建筑結(jié)構(gòu)形式可以有效提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,同時(shí)垂直交通體系結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛(wèi)生間等區(qū)域以外,向平面中央集中,可以有效減少空間占地面積,賦予建筑更好的交通環(huán)境和采光效果。垂直交通結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中,需要充分協(xié)調(diào)采光和節(jié)能之間的關(guān)系,便于后續(xù)的維護(hù)工作開展。
結(jié)論
綜上所述,復(fù)雜高層和超高層建筑由于自身特性,建筑物高度較高,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要充分考慮到建筑抗震性能、垂直交通設(shè)計(jì)和載荷計(jì)算等問(wèn)題,確保建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性,滿足高層建筑使用要求,維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí),對(duì)于建筑行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有更加突出的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工作,其能效發(fā)揮與不確定因素的控制效果是相互關(guān)聯(lián)的,尤其是復(fù)雜高層的層高特點(diǎn),會(huì)直接造成設(shè)計(jì)難度的進(jìn)一步增加,因此這就需要從建筑需求入手,開展有針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作,并將相應(yīng)影響因素納入重點(diǎn)考量范疇中,一旦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺少對(duì)結(jié)構(gòu)布置的合理性規(guī)劃,不僅后續(xù)建筑施工流程難以正常推進(jìn),建筑質(zhì)量更會(huì)受到直接影響,而建筑結(jié)構(gòu)缺少穩(wěn)定性,也會(huì)導(dǎo)致其使用壽命不斷縮短,因此,這就需要不斷強(qiáng)化對(duì)復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究,充分掌握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
一、復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.強(qiáng)化對(duì)概念設(shè)計(jì)的重視
在當(dāng)今社會(huì),設(shè)計(jì)可以說(shuō)是建筑施工的靈魂,尤其是復(fù)雜高層及超高層建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化性也就顯得至關(guān)重要。目前,我國(guó)的設(shè)計(jì)師也將工作重心放在了高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上,在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的研究及總結(jié),也逐漸形成了一定的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn),其中最為主要的就是強(qiáng)化概念設(shè)計(jì)。首先,復(fù)雜高層及超高層由于層高較高,這就對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出了更要的要求,在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)以此為關(guān)鍵點(diǎn),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的均勻性設(shè)計(jì),使其更加符合應(yīng)用的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)。
其次,設(shè)計(jì)內(nèi)容中應(yīng)該涵蓋著對(duì)應(yīng)力高效傳遞的優(yōu)化研究項(xiàng)目,使其能夠在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)力的快速分解及傳遞;第三,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),應(yīng)當(dāng)確保其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容能夠直接體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)整體上,實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的完善性規(guī)劃整理;第四,當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中都倡導(dǎo)應(yīng)用綠色能源,減少浪費(fèi)及污染問(wèn)題,而這一理念也應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得以灌輸,只有這樣才能有效提升復(fù)雜高層及超高層建筑的環(huán)保性能;第五,在推進(jìn)設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)當(dāng)在結(jié)合工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上,將建筑材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,使二者能夠更加具有協(xié)調(diào)性,從而從根本上提高材料利用率,使其能夠在后續(xù)應(yīng)用中承受高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)荷載力。總體來(lái)說(shuō),為了將以上幾點(diǎn)落實(shí)到設(shè)計(jì)主w中,需要建筑以及結(jié)構(gòu)工程師的密切配合,在互相交流經(jīng)驗(yàn)及工程項(xiàng)目研討過(guò)程中,不斷對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,使其更加具有參考價(jià)值。
2. 科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
為了在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,能夠充分體現(xiàn)出安全性問(wèn)題,我國(guó)相關(guān)設(shè)計(jì)師總結(jié)出,提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的科學(xué)性是基礎(chǔ)。選擇該體系的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn):結(jié)構(gòu)體系的合理選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的建筑高度來(lái)確定,我國(guó)相關(guān)工作人員在近年來(lái)的工作中總結(jié)出了不同結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系與不同高度建筑之間的關(guān)系。
例如,在建筑高度小于等于100m 的時(shí)候,該體系最佳組合為框架、框架剪力墻及剪力墻;當(dāng)建筑物的高度在100~200m之間的時(shí)候,最佳體系為剪力墻和框架核心筒;當(dāng)建筑物高度在200~300m之間時(shí),該體系最佳組成為框架核心筒、框架核心筒伸臂;如果該建筑高度小于600m時(shí),該結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的最佳構(gòu)成應(yīng)該為筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撐及組合體;在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)注重以上提及的相關(guān)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件能夠保持高度的連接,最好能夠形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。
3. 高度重視建筑抗震設(shè)計(jì)
復(fù)雜高層與超高層建筑當(dāng)中,其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在建筑功能充分發(fā)揮的基礎(chǔ)上進(jìn)行確立,同時(shí)該環(huán)節(jié)也是確保建筑擁有較高安全性的重要部分??拐鸱桨冈诟邔咏ㄖ?dāng)中,最重要的一點(diǎn)就是科學(xué)選擇建筑材料;實(shí)現(xiàn)有效減少地震過(guò)程中的能量增加。在這項(xiàng)工作當(dāng)中,驗(yàn)收承載力是使用建筑構(gòu)件最主要的方式,并且應(yīng)當(dāng)有效控制地震情況下建筑結(jié)構(gòu)的層間位移限值;在實(shí)際高層建筑的過(guò)程中,結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)在位移的基礎(chǔ)上建立,并定量分析相關(guān)設(shè)計(jì)方案,促使地震發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)的變形彈性能夠?qū)ㄖa(chǎn)生一定程度的保護(hù)作用;精確分析地震發(fā)生時(shí)建筑構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生的變形及位移在建筑結(jié)構(gòu)中的體現(xiàn)具有重要意義,這樣一來(lái),能夠?qū)?gòu)建變形值進(jìn)行有效的確立;針對(duì)性設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求及建筑界面的應(yīng)變分別當(dāng)中,同時(shí)應(yīng)當(dāng)注重場(chǎng)地的堅(jiān)固性,這也是有效降低地震發(fā)生時(shí)能量輸入的重要方式。
4. 堅(jiān)持高程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)理念
復(fù)雜高程和超高層建筑是一項(xiàng)較大的項(xiàng)目,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,會(huì)面臨很多成本輸出問(wèn)題。因此,在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)理念。對(duì)于結(jié)果設(shè)計(jì)方案,應(yīng)該堅(jiān)持優(yōu)化處理,避免在建設(shè)過(guò)程中由于結(jié)構(gòu)冗長(zhǎng)而造成成本浪費(fèi)的問(wèn)題。
二、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中確保計(jì)算和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性
1. 合理選擇分析軟件、合理計(jì)算結(jié)果
現(xiàn)階段,復(fù)雜高程與超高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的種類很多,側(cè)重點(diǎn)也有所不同,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該明確不同的軟件的作用,然后根據(jù)實(shí)際需要合理選擇合適的計(jì)算軟件。與此同時(shí),還應(yīng)該對(duì)具體的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析,從力學(xué)理念和工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方面進(jìn)行合理判斷,確保計(jì)算結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。
2. 重視荷載與作用方面的考慮
對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),由于高層建筑很容易受到風(fēng)載荷的影響,因此在高層建筑,尤其是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)該重點(diǎn)考慮風(fēng)載荷的影響。例如,在某大樓設(shè)計(jì)過(guò)程中,不僅需要考慮相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,而且還進(jìn)行了相關(guān)風(fēng)洞試驗(yàn),從而提高建筑物的抗風(fēng)載能力。在具體的試驗(yàn)過(guò)程中,設(shè)計(jì)了一個(gè)以 1:500 為比例的模型在半徑為 600m 的風(fēng)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn),驗(yàn)證建筑在不同風(fēng)況下的受力情況。
現(xiàn)階段,對(duì)于地震災(zāi)害的預(yù)測(cè),在技術(shù)方面還有一定的限制,很難準(zhǔn)確預(yù)定地震災(zāi)害。有些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于地震的研究十分深入,但是依然無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)估地震發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。因此,在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該加強(qiáng)抗地震力的設(shè)計(jì)。與此同時(shí),還應(yīng)該重點(diǎn)考慮建筑主樓、裙樓在地震力作用下的不同反應(yīng)。
綜上所述,隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,人們生活質(zhì)量不斷上升,我國(guó)城市建設(shè)過(guò)程中復(fù)雜高層與超高層建筑增加,在對(duì)這類建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮到抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)方案及類型等因素。經(jīng)過(guò)我國(guó)建筑行業(yè)近年來(lái)積累的經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系及抗震設(shè)計(jì)等內(nèi)容。新時(shí)期,我國(guó)建筑行業(yè)相關(guān)工作人員只有在實(shí)踐中不斷加強(qiáng)對(duì)這些方面的重視,才能夠促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)不斷進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和建筑技術(shù)的快速發(fā)展,復(fù)雜高層建筑和超高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多,并且它們的復(fù)雜性呈現(xiàn)出一種不斷增加的趨勢(shì),這些都給施工人員帶來(lái)了新的要求和挑戰(zhàn)[1]。所以要想保證復(fù)雜高層和超高層建筑的質(zhì)量和安全,一定要抓好施工階段,尤其是要控制好建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
一、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)上的不同
復(fù)雜高層建筑和普通高層建筑之間在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面存在明顯的差異性,從建筑的高度上來(lái)看普通高層建筑通常來(lái)講都是在200m高度以內(nèi)的,而復(fù)雜高層建筑和超高層建筑基本都是超過(guò)200m甚至有的達(dá)到了上千米的高度。從建筑的材料設(shè)計(jì)上來(lái)看,普通高層施工人員一般就是應(yīng)用混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行施工建筑,但是在進(jìn)行復(fù)雜高層或者是超高層建筑的時(shí)候,還可以選用全鋼結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),充分保證超高層建筑的安全性。復(fù)雜高層建筑對(duì)機(jī)電設(shè)備以及消防設(shè)備的要求標(biāo)準(zhǔn)同樣要比普通高層建筑高出很多,因?yàn)閺?fù)雜高層建筑需要考慮到對(duì)機(jī)電層以及避難層的設(shè)計(jì)。同時(shí)在防震的設(shè)計(jì)方面,復(fù)雜高層在進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的時(shí)候所能夠選用的形狀要少的多,要能夠使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)滿足我國(guó)的抗震要求。另外復(fù)雜高層建筑還需要考慮風(fēng)載荷作用對(duì)人們居住舒適度的影響,而普通的高層建筑通常來(lái)講不用考慮這些。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
(一)重視建筑結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)
很多的實(shí)踐已經(jīng)向我們表明,在對(duì)復(fù)雜高層建筑以及超高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,要想保證建筑的質(zhì)量就一定要重視對(duì)其結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)[2]。具體需要注意的內(nèi)容如下:
第一、要重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性以及平衡性的設(shè)計(jì)。
第二、要能夠保證所進(jìn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有直接的傳遞力的途徑,特別是對(duì)結(jié)構(gòu)的橫向以及豎向的傳力。
第三、一定要確保所進(jìn)行的設(shè)計(jì)工作能夠確保建筑整體的質(zhì)量能夠維持在較高水平。
第四、在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,還要充分考慮節(jié)能環(huán)保這一理念,要對(duì)耗能機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),減少建筑體系的耗能。
第五、還要充分考慮建筑材料的利用率,最大化的實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑材料的利用,節(jié)省建筑的施工成本。
要想能夠保證這一要點(diǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn),是離不開建筑工程師和施工人員之間的交流工作的,要讓施工人員充分了解建筑工程師的設(shè)計(jì)意圖,使得建筑工程師的設(shè)計(jì)思想能夠切實(shí)得以實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。
(二)根據(jù)實(shí)際情況選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
大量的理論和實(shí)踐表明,選擇科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系能夠在很大程度上提高復(fù)雜高層建筑以及超高層建筑的穩(wěn)定性和安全性,它也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)所在。在進(jìn)行選擇上具體需要考慮一下幾個(gè)方面:
第一、進(jìn)行結(jié)構(gòu)體系的選擇時(shí),一定要首先考慮建筑的高度。當(dāng)高層建筑物的高度第一100m的時(shí)候,可以選擇框架結(jié)構(gòu)、剪力墻以及框架―剪力墻相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系;當(dāng)建筑物的高度處在100m~200m的時(shí)候,所選用的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系主要為剪力墻、框架―核心筒;當(dāng)在200m~300m之間的時(shí)候所采用的結(jié)構(gòu)體系為框架―核心筒、框架―核心筒―伸臂;300m~400m,為框架―核心筒―伸臂、筒中筒;高于400m的建筑,算是比較高的建筑它在結(jié)構(gòu)體系的選擇上能夠選用的結(jié)構(gòu)體系也會(huì)相應(yīng)的減少,現(xiàn)階段我國(guó)的主要結(jié)構(gòu)體系為筒中筒―伸臂、大型框架/矩形斜撐/大型桁架的組合體等。
第二、在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作時(shí),一定要充分做到各結(jié)構(gòu)體系之間的相互聯(lián)合和統(tǒng)一。
第三、在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)采用多種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的時(shí)候,要預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)和分析,當(dāng)確保所選用的結(jié)構(gòu)體系能夠達(dá)到建筑要求時(shí)方能進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。
(三)要注意做好防震設(shè)計(jì)
第一、在進(jìn)行超高層以及復(fù)雜高層建筑的施工操作的時(shí)候,要想保證能夠起到一定的抗震作用,對(duì)于建筑材料的選擇是至關(guān)重要的。
第二、要切實(shí)做好建筑的設(shè)計(jì)工作,確保地震發(fā)生時(shí),能量的輸入能夠得到有效的控制。具體所需要做到的方面有:首先,當(dāng)建筑物施工完成時(shí),對(duì)建筑物的構(gòu)建進(jìn)行承載力驗(yàn)收工作的時(shí)候,要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震情況下的各樓層的位移和變形的限制進(jìn)行良好的控制;其次,在對(duì)超高層和復(fù)雜高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,要充分考慮到地震所發(fā)生的可能性,采用積極和基于抗震的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作,并且對(duì)所進(jìn)行的設(shè)計(jì)要進(jìn)行定量的分析,確保所作的抗震設(shè)計(jì)能夠滿足要求;然后要對(duì)建筑物在地震情況下,所發(fā)生的變形和位移這兩者之間的關(guān)系進(jìn)行精確的計(jì)算,預(yù)先設(shè)計(jì)好構(gòu)件的變形值;其四,結(jié)合建筑物的高度和大小對(duì)建筑物的構(gòu)造進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì);最后,高層建筑施工的場(chǎng)地一定要選用堅(jiān)固的土地,確保地基的穩(wěn)定性,這在一定程度上也能夠減少地震的危害性。
第三、利用先進(jìn)的施工技術(shù)最大化提升建筑的延性。對(duì)于高層建筑來(lái)講,它自身的承載能力基本上是一定的,但是它的延性確實(shí)有很大的不同,同時(shí)已經(jīng)有大量的實(shí)踐和理論表明,建筑物具有良好的延性能夠?qū)⒌卣鹚鶐?lái)的能量進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)移,減少建筑結(jié)構(gòu)的變形程度。所以要想做好防震工作,從提升建筑結(jié)構(gòu)的延性入手也不失為一個(gè)好的辦法。
第四、做好施工前的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量高低對(duì)于抗震效果有著明顯的影響作用,所以在進(jìn)行超高層以及復(fù)雜高層建筑施工的時(shí)候一定要做好建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)工作,并且要根據(jù)建筑所處的地理位置和建筑高度選用適合的結(jié)構(gòu)體系[3]。一般來(lái)講目前最為流行的結(jié)構(gòu)體系主要有三種:框架―筒、筒中筒以及框架―支撐結(jié)構(gòu)體。
(四)控制結(jié)構(gòu)的自重,提供科學(xué)合理的重力荷載傳遞路徑
第一、對(duì)于高層建筑的重力荷載傳遞途經(jīng)已經(jīng)要進(jìn)行明確的設(shè)計(jì),使得傳遞途徑盡可能的直接和明確。
第二、對(duì)樓板的選用方面,一定要綜合建筑的具體高度、設(shè)備、承重能力等方面的要求,并且還要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等因素,綜合考慮之后確定最優(yōu)的選擇。
第三、在進(jìn)行施工建設(shè)的時(shí)候,可以采用鋼筋+組合樓板相結(jié)合的形式,來(lái)縮短施工工期和達(dá)到減低樓板自重的目的;并且針對(duì)組合梁,可以在具體鋪設(shè)的時(shí)候采用上面鋪設(shè)小鋼梁下面鋪設(shè)大鋼梁的方法,減少施工成本;在進(jìn)行混凝土平板施工操作的時(shí)候,可以通過(guò)在混凝土中填充柱狀、球形或者其他形狀的輕質(zhì)材質(zhì)降低結(jié)構(gòu)的重量。
第四、超高層建筑的外圈所鑄造的框架柱以及核心筒會(huì)存在一定的差異壓縮,要充分考慮這種變形差對(duì)水平建筑構(gòu)件所產(chǎn)生的內(nèi)力影響。如果有必要可以將框架和核心筒之間相互連接的水平構(gòu)件進(jìn)行連接,一端采用鉸連接方法,另一端采用桁架斜腹桿延遲的連接方法,保證建筑工程的施工質(zhì)量。
結(jié)語(yǔ):
綜上所述,復(fù)雜高層和超高層建筑是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及建筑施工技術(shù)的提高,越來(lái)越高的施工技術(shù)將會(huì)在復(fù)雜高層和超高層建筑的施工中有所體現(xiàn)。所以在對(duì)復(fù)雜高層以及超高層建筑進(jìn)行施工的時(shí)候,對(duì)于施工工藝的選取是非常重要的,同時(shí)為了切實(shí)保證施工質(zhì)量一定要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作做好嚴(yán)格把控,控制好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn),爭(zhēng)取從根本上保證高層建筑的施工質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1]劉軍進(jìn),肖從真等. 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J]. 建筑結(jié)構(gòu),2011,11:34-40.
【關(guān)鍵詞】:超高層;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);特點(diǎn);要點(diǎn)
中圖分類號(hào):TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):
引言
超高層建筑的建造,其所以如此之快,除了有的城市為了有一個(gè)高大的形象建筑之外,主要還是超高層建筑能在有效面積的土地上,得以發(fā)揮最大的使用效益。也盡管建造超高層需要的費(fèi)用比一般高層建筑高出很多,但在我國(guó)的城市建設(shè)中,隨著日益快速發(fā)展的需要,為土地使用率的提高,必然會(huì)使超高層建筑以更快的速度發(fā)展。
一、超高層建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1、超高層建筑由于消防的要求,須設(shè)置避難層,以保證遇到火災(zāi)時(shí)人員疏散的安全。由于機(jī)電設(shè)備使用的要求,還需要設(shè)置設(shè)備層。一般超高層建筑是兩者兼而使用,而對(duì)于更高的多功能使用的超高層建筑,它不只每15層設(shè)一個(gè)避難層兼設(shè)備層即可,還需要設(shè)有機(jī)電設(shè)備層。對(duì)于這些安放有設(shè)備的樓層設(shè)計(jì)除考慮實(shí)際的荷載之外,更需考慮設(shè)備的振動(dòng)對(duì)相鄰樓層使用的影響。
2、超高層建筑的平面形狀多為方形或近似,對(duì)于矩形平面其長(zhǎng)寬比也是在2以內(nèi),尤其抗震設(shè)防的高烈度地區(qū)更應(yīng)采用規(guī)則對(duì)稱平面。否則,在地震作用時(shí)由于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大,易受到損壞。
3、超高層建筑的基礎(chǔ)形式除等厚板筏基和箱基外,由于平面為框架-核心筒或筒中筒,基本沒(méi)有一般高層建筑中所采用的梁板筏基。同時(shí),由于基底壓力大要求地基承載力很高,除了基巖埋藏較淺可選擇天然地基外,一般均采用樁基。
4、房屋高度超過(guò)150m的超高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件,滿足風(fēng)荷作用下舒適度要求,結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度的控制滿足相關(guān)規(guī)定要求。
二、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、平面設(shè)計(jì)
從地基承載力或樁基承載力考慮,如果在同樣地基或樁基的情況下,減輕房屋自重意味著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施,可以多建層數(shù),這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比,減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。
在滿足地下室車庫(kù)層和底層架空或者底層商鋪的前提下,遵循對(duì)稱、均勻、周邊、拐角的原則,在結(jié)構(gòu)周邊、拐角和核心筒等部位對(duì)落地剪力墻進(jìn)行較合理布置,主體結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)(低于140m)和二級(jí)(高于140m)。對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位如樓電梯周圍,內(nèi)庭院周圍均設(shè)置了120mm厚樓板,采用雙層雙向拉通鋼筋予以加強(qiáng);對(duì)少量肢長(zhǎng)受到限制的短肢剪力墻(墻肢長(zhǎng)度∶墻厚
2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
超高層建筑一般多設(shè)二層或更多層的地下室,其基礎(chǔ)的埋置深度均能滿足穩(wěn)定要求。而對(duì)于基巖埋藏較淺無(wú)法建造多層地下室不能滿足埋置深度要求的,則可設(shè)置嵌巖錨桿來(lái)滿足穩(wěn)定要求。
(1)天然地基基礎(chǔ)。對(duì)于基底砌置在砂、卵石層的建筑,多是采用等厚板筏形基礎(chǔ)。但也有工程采用箱形基礎(chǔ)。
(2)樁基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。超高層建筑的樁基礎(chǔ),由于基底壓力大,要求的單樁豎向承載力較高,因此,均采用大直徑鉆孔灌注樁或有條件的工程場(chǎng)地采用大直徑人工挖孔擴(kuò)底灌注樁。樁端持力層的選擇應(yīng)考慮層厚較大和密實(shí)的砂、卵石層或中風(fēng)化、微風(fēng)化基巖,以減少樁端沉降變形。
3、核心筒外墻的連梁設(shè)計(jì)
核心筒外墻的連梁縱筋計(jì)算超筋是非常普遍的情況,《高規(guī)》對(duì)連梁超筋有專門的處理措施,而且研究文獻(xiàn)也不少,但計(jì)算模型的選取也是重要因素之一。《高規(guī)》規(guī)定,跨高比小于5時(shí)按連梁考慮,即連梁屬于深彎梁和深梁的范疇,其正截面承載力計(jì)算時(shí),已不能按桿系考慮,也就是已不符合平截假定,但許多分析軟件仍然把連梁按桿系計(jì)算,其計(jì)算偏差當(dāng)然是很大了。按“強(qiáng)墻弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”原則進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)時(shí),雖然《高規(guī)》對(duì)連梁設(shè)計(jì)有具體要求,但這個(gè)“弱”要到什么程度,還是取決于設(shè)計(jì)者的理解和經(jīng)驗(yàn)。本工程核心筒外墻的連梁按《高規(guī)》要求進(jìn)行設(shè)計(jì),除連梁均配置了交叉暗撐外,對(duì)非底部加強(qiáng)部位剪力墻的邊緣構(gòu)件也進(jìn)行了加強(qiáng)處理,以滿足“多道抗震防線”和“強(qiáng)墻弱梁”的要求。
4、轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)
高層建筑應(yīng)保證大空間的需求的房間具有足夠的剛度,從而防止轉(zhuǎn)換層沿豎向的剛度變化過(guò)大,應(yīng)建立嚴(yán)格的轉(zhuǎn)換層上部和下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比例。高層建筑的轉(zhuǎn)換層抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不小于上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向高度的百分之七十,并且根據(jù)高層建筑的指數(shù)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求??刂妻D(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的下部與上部的等效側(cè)向剛度比宜接近于1。同時(shí)還應(yīng)保證一定比例剪刀墻的落地,加大落地厚度,從而提高剪刀墻混凝土的強(qiáng)度等級(jí),減小洞口的尺寸,從而盡量使縱橫墻形成筒體。整體結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程,應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層的薄弱部位的樓板平面的變形對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力的印象程度。并通過(guò)剪刀墻的布置方式的調(diào)整,從而使相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與剛性相接近,避免了扭轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)平面布置的規(guī)范。合理地加強(qiáng)框支剪力墻轉(zhuǎn)換層以下豎向構(gòu)件的配筋率,按相關(guān)規(guī)定確保整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)抗傾覆;同時(shí),使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板來(lái)達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的目的。保證核心筒內(nèi)部樓板厚為150mm,并且是雙層雙向的配筋以及相關(guān)圍護(hù)材料為新型輕質(zhì)材料,從而有利于減小地震反應(yīng),減輕建筑自身重量。
5、電梯設(shè)計(jì)
超高層建筑內(nèi)主要豎向交通由多部高速電梯承擔(dān)著人的豎向動(dòng)線運(yùn)動(dòng)。由于甲級(jí)辦公樓行業(yè)規(guī)定,電梯等候時(shí)間和電梯的運(yùn)輸能力(5分鐘內(nèi)運(yùn)送人員占總?cè)藬?shù)的比例:HC5)是另一個(gè)重要指標(biāo),對(duì)其產(chǎn)生直接影響的是電梯的速度、數(shù)量和載客人數(shù)。另外,電梯的數(shù)量和大小又直接影響著建筑面積的大小。
此外,超高層內(nèi)按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定,還需布置消防電梯,電梯數(shù)量按照標(biāo)準(zhǔn)層單層面積決定。除了客運(yùn)、消防關(guān)系著電梯的設(shè)計(jì)外,整棟建筑中的所有貨運(yùn)流線,也需通過(guò)建筑的豎向交通解決。因此,超高層建筑肩負(fù)著整棟建筑的客運(yùn)流線、貨運(yùn)流線、消防疏散三個(gè)重要的方面。
三、新技術(shù)的推廣和應(yīng)用
為執(zhí)行國(guó)家建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,積極推廣建設(shè)部推廣的建筑十大新技術(shù),根據(jù)本工程的實(shí)際情況,在保證工程總造價(jià)不超出投資限額的情況下積極推廣使用建筑新技術(shù)和新材料。
1、使用高強(qiáng)度鋼筋。采用高強(qiáng)度鋼筋,充分利用鋼筋的抗拉性能,減少鋼筋用量,減小構(gòu)件配筋率,節(jié)約工程造價(jià),總體經(jīng)濟(jì)效益明顯。
2、豎向鋼筋接駁采用埋弧對(duì)焊或機(jī)械連接,可保證鋼筋的連接接頭的質(zhì)量。
3、采用高強(qiáng)和高性能混凝土。下部樓層柱及剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C55;地下室底板、外側(cè)墻及后澆帶采用微膨脹抗?jié)B混凝土,以增加混凝土的抗裂性能,取得較好的防水效果。
4、砌體采用新型輕質(zhì)墻砌體材料,減輕結(jié)構(gòu)自重,減少地震作用,降低基礎(chǔ)造價(jià)。
結(jié)語(yǔ)
超高層建筑自身特點(diǎn)大大增加了超高層建筑的不穩(wěn)定因素,因此,不能將超高層建筑視為普通建筑的拉伸和重疊,以免影響到建筑的使用效果。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中,要根據(jù)超高層建筑的特點(diǎn)開展相應(yīng)施工環(huán)節(jié)的加強(qiáng),減少安全隱患,確保超高層建筑整體質(zhì)量,確保我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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