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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點范文

時間:2023-09-08 17:00:35

序論:在您撰寫高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

第1篇

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

中圖分類號 TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0094-01

當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師面臨的一個首要問題就是怎樣才能設(shè)計出安全、舒適、經(jīng)濟(jì)、美觀,并能滿足人們精神及物質(zhì)生活要求的高層建筑。因此,對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點的熟練掌握,是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的必備基本素質(zhì)。筆者將多年從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的經(jīng)驗做了一個總結(jié),提出了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一些需要注意的問題,并對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的體系作了分析,以供參考。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點分析

1.1 水平荷載是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中的決定因素

高層建筑所承受的樓面荷載及其自身重量于豎向構(gòu)件當(dāng)中的彎矩及軸力數(shù)值與高層建筑的實際高度成正比;高層建筑結(jié)構(gòu)中傾覆力矩的產(chǎn)生與水平荷載相關(guān),結(jié)構(gòu)的軸力也由豎向構(gòu)件所引起,傾覆力矩及軸力都與高層建筑本身的實際高度成正比;對于具有特定高度的建筑來說,豎向荷載在一般情況下是一個定值;而高層建筑結(jié)構(gòu)中的水平荷載數(shù)值由結(jié)構(gòu)動力的特性決定,隨動力特性變化而變化,尤其是水平荷載當(dāng)中的風(fēng)荷載。

1.2 軸向變形在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中是不可忽視的因素

如高層建筑所承受的豎向荷載值較大,可引起柱中出現(xiàn)軸向變形的現(xiàn)象,且幅度較大,從而影響連續(xù)梁的彎矩,對連續(xù)梁中部的支座處負(fù)彎矩值產(chǎn)生了減小作用,而對端支座的負(fù)彎矩值及跨中正的彎矩值則是產(chǎn)生了增大作用。較大的豎向荷載值還會影響預(yù)制構(gòu)件下料的長度;在這樣的情況下,就需要以軸向變形作為依據(jù)的計算值,調(diào)整下料長度。此外,豎向荷載值對構(gòu)件側(cè)移及剪力產(chǎn)生的影響也不可忽視,因其與構(gòu)件豎向的變形相比較考慮,會產(chǎn)生與不安全結(jié)果不相符合的現(xiàn)象。

1.3 側(cè)移是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的控制指標(biāo)

高層建筑與低矮的樓房不一樣,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,關(guān)鍵的影響因素為結(jié)構(gòu)側(cè)移;隨建筑本身實際高度的增大,水平荷載之下的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移的變形會迅速增大??梢园l(fā)現(xiàn),在水平荷載的作用下,需要對結(jié)構(gòu)側(cè)移進(jìn)行控制,使其保持在一定的限度之內(nèi)。

1.4 結(jié)構(gòu)延性為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標(biāo)

高層建筑的結(jié)構(gòu)要比低矮樓房的結(jié)構(gòu)更柔,在地震的作用下,出現(xiàn)的變形幅度會更大,減少了倒塌的現(xiàn)象。在高層建筑的構(gòu)造方面可采取相應(yīng)的措施,使之進(jìn)入到塑性變形的階段后,仍具有足夠延性,保持較強(qiáng)變形能力。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系分析

2.1 剪力墻-框架體系的設(shè)計

在高層建筑結(jié)構(gòu)中的框架體系剛度及強(qiáng)度均不能達(dá)到要求時,常常需要在高層建筑的平面內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢?,建立剪力墻以代替結(jié)構(gòu)中的部分框架,將剪力墻-框架結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中[3]。當(dāng)建筑物承受來自水平方向的壓力時,剪力墻及框架可以通過剛度足夠強(qiáng)的連梁及樓板共同組成相互協(xié)同結(jié)構(gòu)工作體系。在剪力墻-框架設(shè)計體系中,承受來自垂直方面荷載的主體為框架體系,水平剪力的承受主體為剪力墻;在剪力墻-框架體系中,位移曲線為彎剪型。結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度由于剪力墻的作用而增大,建筑在水平方向上的位移得以減?。豢蚣芩惺艿乃椒较蛏系募袅Τ霈F(xiàn)明顯下降的趨勢,豎向的內(nèi)力分布變得均勻。

2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

剪力墻結(jié)構(gòu)體系是指由平面的剪力墻結(jié)構(gòu)組成的建筑主體受力結(jié)構(gòu)。在剪力墻結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中,全部的水平力及垂直荷載由單片的剪力墻所承受。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是一種剛性的結(jié)構(gòu),位移曲線是一種彎曲型結(jié)構(gòu)。剪力墻結(jié)構(gòu)體系的剛度及強(qiáng)度均相對較高,具有一定延性,在傳力時具有直接及均勻的優(yōu)點,整體性好,且抗倒塌的能力較強(qiáng),不失為一種優(yōu)良的建筑結(jié)構(gòu)體系,其可建的高度一般大于剪力墻-框架體系。

2.3 筒體結(jié)構(gòu)體系

筒體結(jié)構(gòu)體系指的是以筒體作為抗側(cè)力的構(gòu)件建筑結(jié)構(gòu)體系,筒體結(jié)構(gòu)體系主要包括筒體-框架、單筒體、多束筒及筒中筒等其他多種形式??蓪⑼搀w分為空腹筒及實腹筒兩個大類。筒體為空間受力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件與三維豎向的結(jié)構(gòu)單體,由曲面墻或平面墻圍成;也可由窗裙梁、密排柱及開孔鋼筋外墻等構(gòu)成。筒體結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)度及剛度均相對較高,在大空間、大跨度等特殊類型的高層建筑中被廣泛應(yīng)用

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本假定分析

由剪力墻及簡體框架組成了高層建筑主體結(jié)構(gòu),組成的方式為平樓板水平連接。因此,在三維空間中精確及完善的分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)是存在難度的,特別是不同的實用分析方法,要引入不同程度的簡化計算模型。以下四種假定是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較常見的計算模型。

3.1 小變形基本假定

在一般情況下,小變形基本假定在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析中被應(yīng)用得最多。很多從幾何方面入手的研究人員對P—效應(yīng)進(jìn)行了詳細(xì)研究,并得出以下注意事項:在建筑高度與頂點的水平位移的比值大于0.2%的情況下,需高度重視建筑結(jié)構(gòu)受到P—效應(yīng)影響的程度。

3.2 剛性樓板基本假定

在分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,存在的問題主要是過于注重平面內(nèi)剛度,而忽視了平面外剛度。采用剛性樓板基本假定的分析法不僅能將結(jié)構(gòu)的位移自由度減少,計算的方法簡化,而且能為筒體結(jié)構(gòu)空間薄壁的桿件理論創(chuàng)造良好的計算及使用條件。在一般的情況下,在剪力墻結(jié)構(gòu)體系及框架結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中運用剛性樓板基本假定是可行的。但是,就豎向剛度結(jié)構(gòu)出現(xiàn)突變的情況而言,受到樓板變形的影響較大,如有些樓板的層數(shù)不多、剛度不大及抗側(cè)力構(gòu)件的間距過大等情況,尤其是結(jié)構(gòu)底部及每層頂部內(nèi)力的影響更為顯著。對于以上問題,要采取一些適當(dāng)?shù)恼{(diào)整措施進(jìn)行解決。

3.3 彈性基本假定

目前,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析方法當(dāng)中,彈性基本假定

計算方法被運用的范圍較廣。尤其在垂直荷載的計算當(dāng)中,因高層建筑結(jié)構(gòu)長時間處于彈性的工作階段,實際工作情況與彈性基本假設(shè)的情況相吻合。但如果遭到較嚴(yán)重的自然災(zāi)害,如較大強(qiáng)風(fēng)及地震等,建筑結(jié)構(gòu)會因較大的位移幅度而產(chǎn)生裂縫,從而進(jìn)入到彈塑性的工作階段。在這樣的情況下,為了能使高層建筑結(jié)構(gòu)狀態(tài)得到真實的反應(yīng),只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計中運用彈塑性分析方法。

3.4 計算圖形基本假定

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中三維空間的分析方法主要為計算圖形基本假定。二維協(xié)同分析沒有將側(cè)力構(gòu)件中公共的節(jié)點在外位移納入到分析的范圍當(dāng)中;側(cè)力構(gòu)件外的剛度及扭轉(zhuǎn)剛度并沒有受到高度重視。分析精通桿的三維空間中每一節(jié)點時,自由度只有六個,不足以完成分析,使用計算圖形基本假定分析法,可以彌補(bǔ)這一缺陷。

4 結(jié)束語

高層建筑的快速發(fā)展增加了對其力學(xué)及結(jié)構(gòu)分析模型等方面的諸多要求。因此,尋找新的結(jié)構(gòu)設(shè)計形式與正確的力學(xué)分析模型,是當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作人員的主要奮斗目標(biāo);只有找到新型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計形式與正確的力學(xué)分析模型,才能使高層建筑獲得更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]都鳳強(qiáng).高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的實踐探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009,21(8):942-943.

第2篇

【關(guān)鍵詞】高層;建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計; 要點

但是就目前來說,在其結(jié)構(gòu)設(shè)計中還具有一定的問題。下面本文分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題和對策,并探討其改進(jìn)措施。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,沒有處理好高層建筑結(jié)構(gòu)的均衡關(guān)系

在目前一些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,過分地追求美觀度和個性化,從而忽略了其設(shè)計的科學(xué)性和合理性。同時高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是多種多樣的,框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等等,在選擇過程中存在一定的不合理性。另外在高層建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要注重考慮水平載荷中的風(fēng)荷載以及地震作用,做好抗震設(shè)防系統(tǒng),以能夠提高建筑安全性,但是在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,還存在對這些問題不注重問題,考慮不全面問題,從而導(dǎo)致高層建筑存在一定的安全隱患。一個造型完美的高層建筑必須很好地均衡主體、裙房和頂部的尺度關(guān)系。高層建筑是城市形態(tài)的關(guān)鍵因素和重要景點,因此要規(guī)劃好城市的結(jié)構(gòu)中高層建筑的位置,以及高層建筑與城市街道的關(guān)系,保證高層建筑不能對街道行人和正?;顒釉斐捎绊?,也不能造成視覺上的影響。目前高層建筑在這一方面還具有一定的薄弱性,沒有處理好高層建筑結(jié)構(gòu)的均衡關(guān)系。

1.2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對其受力情況和水平荷載的考慮不夠完善

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,其高度不同,那么其受力情況也就不同,其水平荷載跟豎向荷載共同作用,是對高層建筑整體設(shè)計效果進(jìn)行控制的主要因素。但是隨著建筑高度的不斷增加,其側(cè)向位移增加的速度也越來越快,底部彎矩也隨之加大,其側(cè)向變形過度會導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)在橫向荷載下,附加應(yīng)力明顯增加,從而引起了填充墻裂縫的出現(xiàn);導(dǎo)致電梯軌道以及裝修等服務(wù)設(shè)施,出現(xiàn)變形或者裂縫問題,嚴(yán)重危及了高層建筑結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.1 高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計中注意事項

在高層樓宇根基策劃中要關(guān)注的情況劃分為三類:第一類,高層樓宇根基一定要持久耐用,由于高層樓宇根基在地下部分,地下水分含量高,根基大多處在比較潮濕的環(huán)境中,因此建筑高層樓宇的根基一定要使用持久耐用的材料,如增加根基中鋼筋混凝土的鋼筋結(jié)構(gòu);第二類,高層樓宇的根基要足夠厚實,才能夠確保承擔(dān)住上層構(gòu)造傳遞下來的重量,同時勻稱的傳遞到高層樓宇的根基中;第三類,高層樓宇根基計劃一定要進(jìn)行整體的考慮,不能只想到建筑樓宇自身的高度以及對附近建筑物的作用,還要想到高層樓宇在承受沖擊之后是不是形狀能夠不改變,符合科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的建筑環(huán)境。

2.2 高層樓宇構(gòu)造策劃中的共振情況

共振形成的環(huán)境是,高層樓宇的自震時間以及出現(xiàn)地震位置的特性一致抑或相當(dāng),因此能夠使用具有目的性的預(yù)測樓宇出現(xiàn)地震時的特點情況,之后加強(qiáng)高層樓宇的自震時間和樓宇所建筑地區(qū)地震特點之間的距離,來防止形成共振的可能性。

2.3 高層樓宇構(gòu)造策劃中的水平挪動情況

高層樓宇構(gòu)造策劃中水平挪動不能僅以達(dá)到高層樓宇建筑標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),還要結(jié)合所建位置的地震周期等情況。如在高層樓宇構(gòu)造低于地震策劃時,因為抗震情況和構(gòu)造剛度有關(guān),是正比的關(guān)系,所以策劃的構(gòu)造剛度小,不過出現(xiàn)的挪動在允許的范疇內(nèi),構(gòu)造周期長,抗震力不大,因此這種構(gòu)造策劃是不科學(xué)的。

2.4 選取適宜的設(shè)計簡圖

設(shè)計簡圖一定要確保有相關(guān)的高層樓宇結(jié)構(gòu)技術(shù),并且有對高層樓宇構(gòu)造的設(shè)計方式,設(shè)計簡圖如果選取的不適合甚至對高層樓宇構(gòu)造的安全產(chǎn)生不良影響,所以保證高層建筑構(gòu)造穩(wěn)定的關(guān)鍵是選取適宜的設(shè)計簡圖。還要留意的是設(shè)計簡圖存在錯誤是很正常的,不過差錯一定要在高層施工構(gòu)造策劃準(zhǔn)許的范疇內(nèi)。

2.5 選取科學(xué)實用的構(gòu)造方法

科學(xué)的高層樓宇策劃一定憑借經(jīng)濟(jì)實用的構(gòu)造方法,也就是說在高層樓宇構(gòu)造策劃中要選取實際可行的構(gòu)造系統(tǒng)以及構(gòu)造方式。針對構(gòu)造系統(tǒng),在同一個構(gòu)造單位中最好不要使用不一樣的構(gòu)造系統(tǒng)結(jié)合在一起運用,構(gòu)造系統(tǒng)一定要簡單便利,受力確定。在對高層樓宇構(gòu)造策劃程序中,要全面的對各種會存在影響的要素進(jìn)行解析,和有關(guān)部門商定,之后敲定詳細(xì)的最科學(xué)的高層樓宇構(gòu)造策劃方案。高層建筑中,由于豎向負(fù)荷較大的原因,可能會引起在柱中較大程度上的變形,從而對連續(xù)梁、彎矩產(chǎn)生比較大的影響,該影響包括兩個方面:一方面是,會增大端支座負(fù)彎矩的數(shù)值或者是增大跨中正彎矩的數(shù)值,另一方面是,減小連續(xù)梁中間支座的負(fù)彎矩值。

2.6 準(zhǔn)確解析、核實設(shè)計結(jié)果

在高層樓宇構(gòu)造策劃程序中大多使用電腦,不過因為現(xiàn)在市場中存在的電腦軟件類型繁多,不一樣的電腦程序設(shè)計的結(jié)果也是不一樣的,因此這就需要高層樓宇構(gòu)造設(shè)計工作者要全面熟悉電腦的程序所適合使用的范疇,避免在借助電腦設(shè)計的過程中,因為程序自身的不足,軟件中的設(shè)計方式不適合構(gòu)造的實際設(shè)計狀況因為電腦程序?qū)椖渴┕?gòu)造策劃產(chǎn)生不良影響。還有,要避免電腦協(xié)助設(shè)計構(gòu)造策劃中操作者的失誤,在輸入資料時一定要嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì),并且操作者在后續(xù)作業(yè)中,對資料也要嚴(yán)格的進(jìn)行審核,科學(xué)解析,做出最正確的判定。高層建筑和低層建筑的區(qū)別之一就是:在建筑結(jié)構(gòu)方面,高層建筑的結(jié)構(gòu)較柔和,同時也就保障在地震作用下高層建筑的變形更大。為了避免高層建筑在遭受較大沖擊后,在進(jìn)入高層建筑塑性變形階段的前提下,高層建筑仍可以具有較強(qiáng)的變形能力,也就是避免高層建筑的倒塌,需要在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時采取恰當(dāng)合理的措施,達(dá)到保障高層建筑結(jié)構(gòu)具有應(yīng)對較大沖擊的延性。

2.7 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時盡量減輕自重

在同樣的地基情況下,減輕自重更有利于加大樓層的高度,同時可以獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。減輕自重在一定程度上可以減少地震的破壞性,是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。如果高層建筑的質(zhì)量很大,作用在結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,而且高層建筑重心高地震造成的傾覆力矩大,破壞性也就越強(qiáng)。因此,在高層建筑房屋中,結(jié)構(gòu)構(gòu)件在保證高強(qiáng)度材料的條件下,各種非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和圍護(hù)墻體都應(yīng)當(dāng)采用輕質(zhì)材料以減輕房屋自重。這樣有利于減小結(jié)構(gòu)剛度和地震破壞強(qiáng)度,節(jié)省材料,降低成本,充分利用有限的土地面積創(chuàng)造更大的建筑面積。

2.8 使結(jié)構(gòu)具有足夠的抵抗側(cè)向力和剛度的能力

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,不僅要求整體結(jié)構(gòu)能夠承受足夠的垂直負(fù)荷,而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠的抵抗側(cè)向力和剛度的能力,不至于因受到側(cè)向力時而發(fā)生超出允許范圍的側(cè)向偏移。如果側(cè)向位移太大,會使樓層重心偏移,造成居民的驚慌,影響樓層內(nèi)居民的正常學(xué)習(xí)、工作和休息。甚至還會是家居的墻體出現(xiàn)傾斜,裝飾脫落或出現(xiàn)裂紋,整個樓層里的水氣管道、電梯發(fā)生異常,框架結(jié)構(gòu)破壞等。

3 結(jié)語

隨著社會技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,高層建筑的設(shè)計理念和設(shè)計技術(shù)也在不斷地更新,對其設(shè)計風(fēng)格也進(jìn)行了積極的探索和改變,這都將推動現(xiàn)代高層建筑的迅速發(fā)展。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項綜合性的技術(shù)工作,是建造建筑物的基礎(chǔ)工,結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)劣對建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性、實用性有著重要的意義。因此工程技術(shù)人員要結(jié)合專業(yè)知識、施工技術(shù)要求、地質(zhì)情況、開發(fā)商設(shè)計要求等,合理設(shè)計建筑物高度和建筑結(jié)構(gòu)。

參考文獻(xiàn):

第3篇

關(guān)鍵詞:轉(zhuǎn)換層;高層建筑;梁式;豎向;抗震

中圖分類號:TU208文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、轉(zhuǎn)換層的功能與設(shè)計原則

(一)轉(zhuǎn)換層的功能

1、建筑功能

利用轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可以為高層建筑提供寬闊的室內(nèi)空間和出入口。

2、結(jié)構(gòu)功能

高層建筑利用轉(zhuǎn)換層可以實現(xiàn)上下部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換,上部的剪力墻結(jié)構(gòu)更適合于民用住宅結(jié)構(gòu),而下部框架結(jié)構(gòu)由于可以具有較大的內(nèi)部空間,更適宜商用。通過轉(zhuǎn)換層將兩者有效的融合為一體,確保了高層建筑結(jié)構(gòu)的多樣化。

3、軸線及上下層柱網(wǎng)轉(zhuǎn)換

利用轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,在其不改變上下結(jié)構(gòu)形式的情況下,可以通過對軸線及上下層柱網(wǎng)的改變,實現(xiàn)下部柱距的擴(kuò)大,以大柱網(wǎng)的形式滿足下部大空間的需求。

4、錯位布置

在進(jìn)行上下結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時,可以對上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的軸線和柱網(wǎng)軸線進(jìn)行錯位布置。

(二)設(shè)計原則

高層建筑由于自身重量較大,所以對其穩(wěn)定性和抗震性具有較高的要求,但在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時,極易導(dǎo)致豎向剛度突變的發(fā)生,從而導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能受到較大的影響,所以在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)計時需要遵循利用直接落地的豎向構(gòu)件、宜低不宜高、宜小不宜大的諸多原則。即在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時,由于豎向構(gòu)件會對剛度和結(jié)構(gòu)的抗震性能帶來突變,所以需要選擇直接落地的豎向構(gòu)件來進(jìn)行設(shè)置;在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)置時,盡量選擇高層建筑豎向位置較低的地方;同時為了確保所設(shè)置的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式能夠具有更明確的傳力路徑,所以需要對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,這樣對于結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工都會有一定的益處;在轉(zhuǎn)換時需要對剛度進(jìn)行適度的控制,不宜過大,這樣不僅有利于建筑物的安全性,而且也會帶來較好的經(jīng)濟(jì)性。

二、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的類型及設(shè)計方法論述

高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層可以分為四種類型:梁式轉(zhuǎn)換層、厚板式轉(zhuǎn)換層、箱式轉(zhuǎn)換層和桁架式轉(zhuǎn)換層。

(一)梁式轉(zhuǎn)換層

特點:梁式轉(zhuǎn)換層分為托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計和托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計,這兩者是按功能不同來進(jìn)行劃分的。

1、托柱形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承接的是上部的普通框架時,可以按照普通的截面設(shè)計進(jìn)行配筋計算,因為這時的轉(zhuǎn)換梁承受的力基本上和普通梁承受的力是一樣的,但是,當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受的是上部斜桿框架時,就應(yīng)該按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行截面尺寸設(shè)計,因為,此時的轉(zhuǎn)換面承受的是軸向拉力。

2、托墻形式轉(zhuǎn)換梁截面設(shè)計

在轉(zhuǎn)換梁的施工過程中,力學(xué)問題是一個關(guān)鍵問題,必須要予以重視,當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受上部的墻體是小墻體時,要采取普通梁的截面設(shè)計方法進(jìn)行配筋計算,且縱向的鋼筋也可以放置在轉(zhuǎn)換梁的底部,像普通梁那樣布置就可以了;當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承受的是上部墻體且滿跨不開洞時,轉(zhuǎn)換梁應(yīng)采取的截面設(shè)計方法是深梁截面設(shè)計方法,它的受力特點和破壞形態(tài)表現(xiàn)為深梁,不過此時的轉(zhuǎn)換梁跨中較大范圍的內(nèi)力較大,所以其縱向的鋼筋就不應(yīng)該彎曲或者截斷了;當(dāng)轉(zhuǎn)換梁承托上部墻體滿跨或者不滿跨時,但是剪力墻長度比較大時,應(yīng)該采取的轉(zhuǎn)換梁設(shè)計方法是深梁截面設(shè)計方法。

(二)箱型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

當(dāng)轉(zhuǎn)換梁的截面較大時,可以在轉(zhuǎn)換梁的梁頂和梁底同時設(shè)置一層樓板,遍布全層,使得整個樓層都構(gòu)成“箱子”形式,也因此被稱為“箱型轉(zhuǎn)換層。

箱型轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)也是高層建筑設(shè)計中較為常用的一種結(jié)構(gòu)形式,在設(shè)計過程中主要要注意支撐體系的合理設(shè)置,這是保證建筑施工質(zhì)量的重要前提,主要特點有:層高大、自重大、混凝土強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)受力比較復(fù)雜、墻柱模板支設(shè)困難等,主要優(yōu)點是轉(zhuǎn)換層本身的整體性非常好,但是,它也有其缺點,就是它直接占用了整個樓層的面積,使得這個樓層不能再有其他用途,只能當(dāng)做設(shè)備層使用,還有一個缺點就是上面所提出的自重大、造價高,這也是在實際應(yīng)用當(dāng)中很少使用的原因。

(三)厚板式轉(zhuǎn)換層

這種厚板厚梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主要優(yōu)點是布置靈活,整體性比較好,當(dāng)上、下柱網(wǎng)線錯開比較多很難用梁來承托時就需要采取這種形式,做成厚板,厚板的厚度也可以根據(jù)上下的結(jié)構(gòu)以及柱網(wǎng)尺寸而定,但是這種厚板式轉(zhuǎn)換層的自重很大,地震作用大,耗費材料多,不僅耗費資金而且還容易發(fā)生震害,所以這種方法采用的也不是很多。

厚板式轉(zhuǎn)換層可以采用T B SA 等的三維空間分析程序?qū)φw進(jìn)行內(nèi)力分析,主要是轉(zhuǎn)換板的不規(guī)則邊界,這樣一般會采用有效單元法進(jìn)行內(nèi)力分析,還可以采用復(fù)雜樓板有限元分析軟件進(jìn)行進(jìn)一步計算,還可以對板進(jìn)行在豎向壓力荷載作用下的受彎和局部壓力等的計算。

(四)桁架式轉(zhuǎn)換層

桁架可以分為兩種,一種是空腹桁架,另一種是實腹桁架,這種桁架式轉(zhuǎn)換層主要是由梁式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換而來的,與梁式轉(zhuǎn)換層相比它的受力更加明確、整體性好、抗震能力強(qiáng)、框支柱柱頂彎矩和剪力更加小一點,這是它主要的優(yōu)點,但是缺點也比較明顯,施工難度大,更加復(fù)雜、節(jié)點設(shè)計難度大。可以對其進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析,當(dāng)高層建筑的下部為大商場時,需要的空間必須要大,上部則是居住辦公等的小空間,這時就可以采用桁架式轉(zhuǎn)換層,特別是在需要設(shè)置管道時,更要采取這種方式,一般采用桁架式轉(zhuǎn)換層時應(yīng)該滿層進(jìn)行布置,而且上弦節(jié)點要與上部密柱中心對齊。桁架式轉(zhuǎn)換層的重量比較小,所以也減小了下部框架的承重負(fù)荷。

三、帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

(一)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)布置

據(jù)相關(guān)研究已經(jīng)顯示,在底部的轉(zhuǎn)換層中,如果其位置越高,它的上下高度的突變就會越大,轉(zhuǎn)換層的上下內(nèi)力的傳遞途徑,其突變也會加劇,落地的剪力墻以及其他墻體就容易出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,框支柱內(nèi)力加大,使得轉(zhuǎn)換層的上部其附近的一些墻體就會被破壞。所以說,轉(zhuǎn)換層的位置如果過于高,就會對抗震產(chǎn)生不利的影響。按照相關(guān)的研究結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)換構(gòu)件能夠運用箱形結(jié)構(gòu)、斜撐、厚板、轉(zhuǎn)換大梁等形式,在地震區(qū)對于一些轉(zhuǎn)換厚板的使用經(jīng)驗是比較少的,可以在一些非地震區(qū)采用,在一些大空間的地下室中,因為其周圍有著約束的作用,而地震的反應(yīng)也低于上部的框支結(jié)構(gòu),所以,在 7 度到 8 度地區(qū)的地震設(shè)計的一些地下室就能夠采用這種厚板轉(zhuǎn)換層。

(二)轉(zhuǎn)換層豎向布置

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)的傳力以及建筑的功能需要,沿著層高的建筑方向靈活布置,也可以符合建筑功能要求的基礎(chǔ)上,能夠在樓層的局部來設(shè)置轉(zhuǎn)換層,而且自身的空間可以作為一種技術(shù)設(shè)備層,也可以作為一種正常的使用層,但是前提是要保證轉(zhuǎn)換層的剛度,這樣來防止剛度的過分懸殊。

(三)轉(zhuǎn)換層抗震設(shè)計

為了進(jìn)一步的保證設(shè)計的準(zhǔn)確性與安全性,規(guī)定在一些框支剪力墻其轉(zhuǎn)換層的位置如果是設(shè)置在第三層以上,那么框支柱以及剪力墻其底部的抗震等級要提高一級,如果已經(jīng)是特一級就不再需要提高,而對于底部的框架來說,如果其為密柱框架,其抗震等級就不用再提高。轉(zhuǎn)換層其構(gòu)件在水平地震作用下的內(nèi)力要將其調(diào)整,如果是八度的抗震設(shè)計,就要對豎向地震的影響需要考慮。

(四)轉(zhuǎn)換層樓板設(shè)計

轉(zhuǎn)換層將框支剪力墻分成上下兩部分,對于這兩者來說,其受力情況是有一定差距的,在上部的樓層中,因為外荷載而產(chǎn)生的水平力,有自己的分配原則,它是根據(jù)剪力墻的剛度來進(jìn)行的。在下部樓層中,框支柱的剛度與落地的剪力墻的剛度也是不同的,后者承擔(dān)著水平剪力,也就是說,在轉(zhuǎn)換層處荷載的分配不是很均勻。轉(zhuǎn)換層其樓板具有比較重的任務(wù),轉(zhuǎn)換樓板其自身的變形大、受力大,應(yīng)該要保持足夠的剛度來完成對于自己任務(wù)的支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]李多龍. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程分析[J]. 江西建材. 2013(06)

第4篇

關(guān)鍵字:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;要點分析

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則

1.1結(jié)構(gòu)方案合理化原則。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。針對某些結(jié)構(gòu)單元相同的高層建筑物,其結(jié)構(gòu)體系應(yīng)相同。1.2計算簡圖合理化原則。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)是計算簡圖,計算簡圖的合理性直接關(guān)乎高層建筑結(jié)構(gòu)的安全,由此可見高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須堅持簡圖合理的原則。高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件及節(jié)點的簡化可以有多種選擇,但必須把計算結(jié)果的誤差控制在合理的范圍內(nèi),以免對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生負(fù)面的影響,從而影響建筑結(jié)構(gòu)的安全。1.3結(jié)果分析精準(zhǔn)化原則。伴隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,當(dāng)前很多領(lǐng)域都開始應(yīng)用計算機(jī)技術(shù),并且發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,而在建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計中,通過應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)更加科學(xué)的分析,不僅能夠有效的降低人工計算存在的失誤,而且還能確保建筑結(jié)構(gòu)方案的準(zhǔn)確與合理。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

2.1水平荷載。建筑同時承受豎向荷載和地震及風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載,在多層建筑中,因水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和位移相對較小,對建筑建構(gòu)設(shè)計的影響不大,主要是以重力為代表的豎向荷載著建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計起控制作用。而在高層建筑中,很多時候是水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計起決定性作用,盡管豎向荷載對結(jié)構(gòu)設(shè)計會產(chǎn)生重要的影響,但相對于水平荷載來說,影響相對較小。2.2軸向變形。對于多層建筑軸力項相對于彎矩項來說,對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生的影響不是很大,結(jié)構(gòu)設(shè)計時可只考慮彎矩項而忽略軸力的影響。但是對高樓層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析所要考慮的因素就不太一樣了,需充分考慮到高層建筑的層數(shù)、高度對豎向構(gòu)件軸力值的影響。隨著高度的不斷增加,豎向構(gòu)件的軸力變形也會變得特別明顯,當(dāng)豎向構(gòu)件軸向變形達(dá)到一定的程度,會使高層建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值和分布產(chǎn)生變化。2.3建筑側(cè)向位移。隨著建筑樓層及高度的增加,在水平荷載的作用下產(chǎn)生的側(cè)向位移也會不斷的增大。高層建筑設(shè)計時,需要保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,在應(yīng)對風(fēng)荷載及地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力作用時,才能有足夠大的力量去抵御。為了能夠?qū)L(fēng)荷載及地震作用下產(chǎn)生的側(cè)移距離控制在一定的限度之內(nèi),就必須擁有足夠的抗側(cè)剛度能力,才能較好的保障結(jié)構(gòu)安全及正常使用的舒適度。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題分析

3.1建筑短肢剪力墻設(shè)置存在問題。隨著人們對住宅平面與空間的要求越來越高,高層住宅建筑中短肢剪力墻的運用越來越多。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的墻體。短肢剪力墻與普通剪力墻相比承擔(dān)較大軸力與剪力,抗震性能較差,從受力特性及構(gòu)件的安全儲備有別普通剪力墻,為安全起見,在高層住宅結(jié)構(gòu)中短肢剪力墻布置不宜過多,不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的結(jié)構(gòu),在某些情況下還要限制建筑高度。3.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中很重要的內(nèi)容是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計。受高層建筑高度過高、荷載過大的影響,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)要求高層建筑最低要保證五十年的設(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。但是在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中,存在設(shè)計人員對規(guī)范理解不透、概念設(shè)計模糊等問題。如果高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員沒有充分認(rèn)識到上述問題,就會給高層建筑留下安全隱患。3.3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”,“三心合一”也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要盡量達(dá)到的目標(biāo)。但是在實際設(shè)計中存在“三心”偏離較大的問題。在三心偏離較大的情況下,受較大水平力的影響就會出現(xiàn)高層建筑扭轉(zhuǎn)震動的問題,影響高層建筑的安全。

4高層建筑設(shè)計相關(guān)假定

4.1彈性假定。當(dāng)建筑處于一般風(fēng)力的、正常使用豎向荷載及低于設(shè)防烈度的地震的作用時,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般處于彈性的工作階段,這一假定與實際的工作情況存在的差異不大。但當(dāng)遭遇強(qiáng)震作用或者強(qiáng)烈的臺風(fēng)天氣時,建筑產(chǎn)生的位移會比較大,結(jié)構(gòu)構(gòu)件會轉(zhuǎn)入彈塑性的工作階段。在這個時候就應(yīng)當(dāng)按照彈塑性動力分析方法進(jìn)行分析,而不能只按照彈性假定的方法計算,否則就不能將結(jié)構(gòu)構(gòu)件的真實工作狀態(tài)反映出來,留下安全隱患。4.2小變形假定。小變形假定方法是除了彈性假定之外另一種比較常用的方法,但也有學(xué)者對幾何非線性問題進(jìn)行研究。除了彈性假定,小變形假定方法也常被采用。但有不少學(xué)者對幾何非線性問題(P-Δ效應(yīng))做了一些研究。一般情況下,當(dāng)頂點水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H>1/500時,P-Δ效應(yīng)的影響就不能被忽視了。4.3剛性樓板假定。目前在我國對很多高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時,都是將樓板的平面內(nèi)剛度設(shè)定為無限大,而將樓板平面外的剛度予以忽略。在這種假定下,建筑結(jié)構(gòu)體系的自由度在一定程度上減少,對計算方法進(jìn)行了簡化。此外通過這種假定,使得在使用薄壁桿件的理論在對筒體體系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算時非常方便,但是一般情況下,因為受到計算方式以及其他因素的影響,使得這種假定通常比較適合對建筑的框架以及剪力墻體系的計算。4.4計算圖形的假定。在高層建筑架構(gòu)體系中,整體分析將采用的計算圖形分為一維、二維協(xié)同分析和三維空間分析三種。其中,三維空間分析的普通桿單元,每一節(jié)點含有6個自由度,按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點還應(yīng)該考慮截面翹曲,截面翹曲有7個自由度。

5高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

5.1建筑的載荷設(shè)計。在高層建筑的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,建筑的安全性以及穩(wěn)定性是設(shè)計的重中之重,而建筑的荷載直接影響著建筑的安全以及穩(wěn)定,因此在進(jìn)行建設(shè)設(shè)計時一定要做好荷載的計算。相對于一般的建筑,高層建筑的荷載及其組合要復(fù)雜的多,相關(guān)的設(shè)計人員在進(jìn)行建筑的荷載計算時需要考慮的內(nèi)容也多得多。在進(jìn)行高層建筑的荷載計算時,最主要的內(nèi)容是以下兩個方面:建筑的地震荷載以及風(fēng)荷載。在實際的設(shè)計中,復(fù)雜的超限高層建筑還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行的風(fēng)洞試驗及振動臺試驗,以確保建筑的安全。5.2建筑抗震性能的設(shè)計。因為高層建筑的高度要比普通建筑高出很多,多以其對應(yīng)力的承受能力也不一樣,因此當(dāng)?shù)卣饡r其產(chǎn)生的反應(yīng)程度也不是一樣的,因此對于高層建筑,在進(jìn)行設(shè)計的時候必須要充分考慮抗震設(shè)計。而且抗震設(shè)計時,必須要對建筑所處的地形地質(zhì)條件都進(jìn)行充分的考慮,通常土地比較堅硬的其抗震強(qiáng)度會比較大,所以要盡量選擇硬度比較大的土層,而避開那些土質(zhì)疏松的地層,而對土層的變化進(jìn)行有效的把握成為抗震設(shè)計中的一個困難點。5.3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(jì)投入來獲取最大的經(jīng)濟(jì)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。

總之,高層建筑的復(fù)雜性不僅要求其設(shè)計人員必須具有較高的綜合素質(zhì),而且還有掌握足夠的理論知識以及相關(guān)的法律知識,而且在對其進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時也要對對建筑周圍的環(huán)境進(jìn)行綜合的考慮,由此來提高設(shè)計的質(zhì)量,同時降低建造的成本,促進(jìn)高層建筑的健康發(fā)展。

作者:崔惠林 單位:保定市城鄉(xiāng)建筑設(shè)計研究院

參考文獻(xiàn):

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第5篇

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;設(shè)計要點;對策

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點分析

(1)水平力是設(shè)計的決定性因素。在低層或者多層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,常常用重力為代表的豎向荷載去控制建筑物的結(jié)構(gòu)。然而,在高層建筑中,雖然豎向荷載能起到一定的控制作用,但是水平荷載在其中卻起著決定性的作用,因而不能忽視。使得水平荷載比豎向荷載更起決定性作用的主要原因在于,高層建筑物的自身重量和使用荷載在豎向構(gòu)件中能夠引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅僅與建筑物的高度一次方成正比,而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及在豎向構(gòu)件中引起的軸力,與建筑高度兩次方成正比。

(2)側(cè)移是設(shè)計的重要控制指標(biāo)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)側(cè)移是高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要控制因素,這一點與低層建筑不一樣。當(dāng)樓房的高度不斷增加的時候,水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形會逐漸拉大,這就給高層建筑的穩(wěn)定性造成了一定的影響。因此,在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的時候,應(yīng)該將水平荷載作用下的側(cè)移控制在一個限度之內(nèi)。

(3)抗震設(shè)計要求較高。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,對于抗震設(shè)計的要求顯得更高。一般來說,除了要求抗震設(shè)防的高層建筑有普通的豎向荷載、風(fēng)荷載以外,還應(yīng)該促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計具有良好的抗震性能,達(dá)到小震不壞,大震不倒的目的。

(4)軸向變形需加以重視。在高層建筑中,豎向荷載數(shù)值變大的時候,會在柱內(nèi)產(chǎn)生較大的軸向變形,使得連續(xù)梁彎矩發(fā)生變化,讓連續(xù)梁之間支座處的負(fù)彎矩值變小,還會對預(yù)制構(gòu)件的下料長度造成影響。因此,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候,要對軸向變形的數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)計算,對下料長度進(jìn)行有效的調(diào)整,防止高層建筑的軸向變形數(shù)據(jù)不斷拉大。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則

高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個復(fù)雜繁瑣的內(nèi)容,其中需要注意的內(nèi)容涉及也十分廣泛,根據(jù)多年的工作經(jīng)驗總結(jié),主要集中在以下幾個方面:

2.1結(jié)構(gòu)方案的選擇

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案對于工程來講是十分關(guān)鍵的,好的設(shè)計方案在滿足結(jié)構(gòu)形式和體系的基礎(chǔ)上,還要充分考慮造價成本,把經(jīng)濟(jì)適用發(fā)揮到最大程度。結(jié)構(gòu)體系的最基本的原則是受力明確、傳力簡單,結(jié)構(gòu)方案在滿足使用、安全要求的基礎(chǔ)上,盡量的簡潔。最終結(jié)構(gòu)方案的確定,需要對地理條件、工程設(shè)計需求、材料的選擇和施工條件等進(jìn)行全面的考量和整合,并且和建筑水、暖、電各個分項相互協(xié)調(diào),綜合各方面因素進(jìn)行最后的確定。

2.2計算簡圖的選擇

計算簡圖是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ),是所有計算數(shù)據(jù)的出處和根源所在。關(guān)系到各環(huán)節(jié)的建筑尺寸和誤差。如果不能選擇合理的計算簡圖,對于結(jié)構(gòu)安全就會埋下隱患。因此,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全保障前提,就是合理計算簡圖的選擇。同時,在選擇了計算簡圖之后,還應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證其安全性。在結(jié)構(gòu)的實際施工中,結(jié)構(gòu)節(jié)點不單單是鋼節(jié)點或者鉸接點,要使得計算簡圖的誤差在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。

2.3 計算結(jié)果要進(jìn)行準(zhǔn)確的分析

科技的發(fā)展也推動建筑領(lǐng)域不斷的進(jìn)步,計算機(jī)作為現(xiàn)在科技發(fā)展的集中產(chǎn)物,自然在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過幾年的發(fā)展,市場上的計算機(jī)軟件種類和數(shù)量都大大提升,但問題也隨之涌現(xiàn)出來,很多時候,統(tǒng)一種類的計算數(shù)據(jù)在不用軟件中處理產(chǎn)生的結(jié)果并不一致。這就對計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度提出了嚴(yán)苛的校對要求,也對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的能力提出了更高水平的要求。在全面了解軟件的使用范圍和條件的基礎(chǔ)上,選擇最為合理準(zhǔn)確的軟件也成為設(shè)計人員必須完成的課題。與此同時,建筑結(jié)構(gòu)受到各種不可掌控的實際情況制約,與計算機(jī)得出的理想結(jié)果不能達(dá)到完全的吻合,因此在計算機(jī)輔助設(shè)計的同時,設(shè)計人員的主導(dǎo)能力還是最為關(guān)鍵的。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)鍵要點分析

(1)扭轉(zhuǎn)問題設(shè)計。要求高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須三心盡可能匯于一點,即建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心、幾何形心、結(jié)構(gòu)重心三心合一。倘若在設(shè)計中未很好地做到三心匯聚一點,建筑易發(fā)生扭轉(zhuǎn)問題,并在水平力作用下造成高層建筑結(jié)構(gòu)的毀壞。

(2)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。高層建筑由于其具有樓層多,高度高的特點,因此相比較其他建筑,在建筑物表面更易改變風(fēng)的流動性和空氣的動力效應(yīng)。在樓層柔軟部分風(fēng)和空氣會產(chǎn)生動力形式和靜力形式,并由此產(chǎn)生的震動,會對樓層的墻體、裝飾結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞,危害建筑的穩(wěn)定性,所以在進(jìn)行高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,應(yīng)該進(jìn)行抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計,杜絕建筑物在自然因素的影響下留下隱患。

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的有效對策

4.1合理設(shè)計平面布局

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,扭轉(zhuǎn)問題出現(xiàn)的原因是由于三心未合一導(dǎo)致的建筑物質(zhì)量分布不均勻。所以在設(shè)計過程中,相關(guān)設(shè)計人員對高層建筑應(yīng)當(dāng)采用相對規(guī)則的圖形,例如正方形、矩形、圓形、正多邊形等較為簡單、分布均衡的平面形式。盡量不采用L形、T形、十字形等復(fù)雜平面形式。在環(huán)境要求或結(jié)構(gòu)要求特殊情況下,應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計,避免建筑結(jié)構(gòu)突出部分過大,同時盡量保證結(jié)構(gòu)的對稱性。

4.2優(yōu)化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

針對高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)存在的難點和問題進(jìn)行優(yōu)化。一是基礎(chǔ)優(yōu)化。要保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性良好,首先要保證高層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)牢固。二是增加高層建筑耗能結(jié)構(gòu)設(shè)計。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,對相應(yīng)非承重構(gòu)件利用耗能構(gòu)件如樓板、剪力墻等來抵消風(fēng)能對建筑的影響。三是減小水平荷載和風(fēng)力疊加對高層建筑的影響。四是增大結(jié)構(gòu)承載力和抗風(fēng)力。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)承載力驗算和抗風(fēng)力驗算,在此基礎(chǔ)上制定一個放大系數(shù),進(jìn)一步保證高層結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能。

4.3優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案

當(dāng)今高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計存在很多問題和難點,結(jié)合相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)了集中抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。一是合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。二是增加地基抗震能力。三是設(shè)計高性能剪力墻。高性能剪力墻的設(shè)計能夠有效地提高剪力墻在地震過程中吸收建筑內(nèi)力的能力,可以適當(dāng)增加墻體和樓板的剛度來控制建筑位移,達(dá)到抗震目的。四是進(jìn)行高層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡化和一體化。通過對扶壁、筒口、筒腳的簡單化設(shè)置,達(dá)到相應(yīng)建筑物的對稱。

4.4加強(qiáng)消防結(jié)構(gòu)設(shè)計

當(dāng)下很多大型火災(zāi)、恐怖襲擊等惡劣事件已經(jīng)讓高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計面臨必須改善和加強(qiáng)的地步,但是消防設(shè)計應(yīng)該從消防結(jié)構(gòu)設(shè)計和使用期間消防規(guī)范來共同執(zhí)行。在高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,應(yīng)該加強(qiáng)對防火結(jié)構(gòu)間的距離控制,在符合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件基礎(chǔ)上,高層結(jié)構(gòu)在防火結(jié)構(gòu)間距離上可適當(dāng)加大處理。在材料使用上,可以盡量減少易燃材料的使用,同時增加耐火材料的運用來達(dá)到防火目的。另外,良好的疏散系統(tǒng)是保證火災(zāi)發(fā)生之后減少人員損傷的重要保證。高層建筑的疏散系統(tǒng)呈垂直狀態(tài),容易導(dǎo)致疏散效率不高的問題出現(xiàn)。在消防結(jié)構(gòu)設(shè)計時,可以通過設(shè)置雙通道疏散,增設(shè)防煙區(qū)、耐火區(qū)、避難層等設(shè)施來增加消防能力。同時,高層結(jié)構(gòu)可以通過設(shè)置相應(yīng)的隔離結(jié)構(gòu)來有效地控制火勢蔓延,增強(qiáng)建筑消防安全能力。

參考文獻(xiàn):

[1]柳奕成.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].江西建材,2014(04):20-21.

第6篇

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;扭轉(zhuǎn);受力性能;結(jié)構(gòu)方案;計算簡圖

中圖分類號:TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

前言

高層建筑的出現(xiàn)是科技發(fā)展、社會進(jìn)步、建筑行業(yè)提升的重要標(biāo)志,當(dāng)前,國家和城市發(fā)展越迅速,高層建筑的數(shù)量和層次就越高,很多大城市已經(jīng)開始了超高層建筑的設(shè)計和施工,并已經(jīng)逐漸成為一種社會和行業(yè)發(fā)展的趨勢。在這樣的趨勢下,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作就顯得尤為重要,在設(shè)計工作中要通過科學(xué)的手段、統(tǒng)籌的方法和高超的技巧將設(shè)計的合理性、安全性和需要的廣泛性和差異性有效地統(tǒng)合在一起,滿足從行業(yè)到社會,從個人到集體,從需要到發(fā)展等各方面的需要。當(dāng)前,各界為建筑行業(yè)提出了做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要了解高層建筑結(jié)構(gòu)的特點,注意設(shè)計中的要點,重點對高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)和受力性能進(jìn)行關(guān)注,在堅持安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的原則下,提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平。

一、高層建筑的結(jié)構(gòu)特點

1、重視對待軸向變形。高層建筑中,由于豎向負(fù)荷較大的原因,可能會引起在柱中較大程度上的變形,從而對連續(xù)梁、彎矩產(chǎn)生比較大的影響,該影響包括兩個方面:一方面是,會增大端支座負(fù)彎矩的數(shù)值或者是增大跨中正彎矩的數(shù)值,另一方面是,減小連續(xù)梁中間支座的負(fù)彎矩值。除了這兩方面的影響外,還會影響預(yù)測構(gòu)件的側(cè)移和剪力,以及影響構(gòu)件的下料長度,對于對構(gòu)件的側(cè)移和剪力的影響,將其和構(gòu)件豎向變形相比較,就會得出較為不安全的結(jié)果;對于對預(yù)測構(gòu)件下料長度的影響,可以采取根據(jù)計算軸向變形數(shù)值,然后針對性的對下料長度進(jìn)行調(diào)整分配。

2、重要的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)是結(jié)構(gòu)延性。高層建筑和低層建筑的區(qū)別之一就是:在建筑結(jié)構(gòu)方面,高層建筑的結(jié)構(gòu)較柔和,同時也就保障在地震作用下高層建筑的變形更大。為了避免高層建筑在遭受較大沖擊后,在進(jìn)人高層建筑塑性變形階段的前提下,高層建筑仍可以具有較強(qiáng)的變形能力,也就是避免高層建筑的倒塌,需要在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時采取恰當(dāng)合理的措施,達(dá)到保障高層建筑結(jié)構(gòu)具有應(yīng)對較大沖擊的延性。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的決定性因素是水平荷載。一方面,對于大多數(shù)的高層建筑樓房來說,豎向荷載基本上是定值,而水平荷載,比如地震作用和風(fēng)負(fù)載,荷載值隨著高層建筑結(jié)構(gòu)動力特性的不同而發(fā)生較大程度上的浮動變化;另一方面是,由于高層建筑樓房自身的重量和樓面引起的彎矩和軸力的數(shù)值,與建筑物的高度的一次方成正比,而水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩和引起的軸力與建筑物高度的二次方成正比。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

1、高層建筑的構(gòu)造措施

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要重點對剪力、壓力、柱體等相關(guān)結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行強(qiáng)化,同時要加強(qiáng)彎力矩的防護(hù),提高拉力的大小,提升構(gòu)造梁的性能,要注意對薄弱部位的加強(qiáng),特別重點考慮的構(gòu)造要點有:延性、溫度應(yīng)力、薄弱層厚度,鋼筋錨固長度,抗震結(jié)構(gòu)層次等主要環(huán)節(jié),要達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計合理化,就必須做好上述構(gòu)造方面的設(shè)計。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)的計算簡圖

計算簡圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和高層建筑結(jié)構(gòu)計算時的中要基礎(chǔ),因此,需要選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖。在計算簡圖中要對高層建筑結(jié)構(gòu)的剛節(jié)點和鉸節(jié)點進(jìn)行重點把握,同時要控制計算簡圖的誤差,使其限定在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的允許范圍中。在高層建筑結(jié)構(gòu)計算簡圖的應(yīng)以中要對構(gòu)造的重點防護(hù)措施進(jìn)行強(qiáng)化,這樣有利于控制高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)的方案

結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和合理性是整個高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵,要采用高層建筑結(jié)構(gòu)的合理形式和經(jīng)濟(jì)形式,這樣可以使高層建筑結(jié)構(gòu)得主要性能和要求達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計。在方案中要注意豎向和水平向的規(guī)則,同時,要注意在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不能應(yīng)用同樣結(jié)構(gòu)體系和方式,以避免高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。

4、高層建筑的基礎(chǔ)方案

在高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計師要重點考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載分布、高層建筑工程的地質(zhì)條件、高層建筑的施工條件。設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時要重點考慮到對地基潛力的挖掘,因此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計階段要對工程地質(zhì)勘查報告的內(nèi)容和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重點了解,以便形成具有科學(xué)性和合理性的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本要求

1、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)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求,應(yīng)采用規(guī)則的設(shè)計方案,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該具備多道抗震防線;具有合理的承載力和剛度分布的結(jié)構(gòu)水平和豎向布置,避免因扭轉(zhuǎn)和突變效應(yīng)造成局部薄弱部位。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的平面規(guī)則布置

高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載,對稱均勻,明確受力,傳力直接,減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下,建筑的平面要簡單規(guī)則,在風(fēng)力作用下可以適當(dāng)放寬要求。建筑的抗震設(shè)防要求建筑的平面形狀宜對稱、簡單、規(guī)則,才能達(dá)到減震的目的。

五、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的防范和處理

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的扭轉(zhuǎn)問題

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,我們需要建筑的三心盡可能匯于一點,即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的扭轉(zhuǎn)問題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中未達(dá)到統(tǒng)一,結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動的效應(yīng)。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能

對于高層建筑物最初的方案設(shè)計,建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能,而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時,由于高層的影響,低層的傾斜往往很大,因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的其它問題

一是,剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時,應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱,或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施,減小梁端部彎距對墻的不利影響。二是,對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求,同時增加了最小面積配箍率的要求。三是,嚴(yán)格要求各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是,地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。

六、結(jié)束語

綜合全文,近些年我國的高層建筑建設(shè)行業(yè)迅速發(fā)展,而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是高層建筑建設(shè)行業(yè)的關(guān)鍵因素,高層建筑建設(shè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,使得對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的要求越來越高。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量好壞直接影響到整個高層建筑是否具有安全性,直接影響到高層建筑建設(shè)行業(yè)是否達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。本文從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則人手,對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點進(jìn)行詳細(xì)的概述,進(jìn)而引出高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該注意的問題,并對這些問題進(jìn)行簡單的概括。

[參考文獻(xiàn)]

[1]蔣最.淺探高層建筑設(shè)計和城市空間合理化[J].城市建設(shè)理論研究(電子版)

第7篇

關(guān)鍵詞:高層建筑,結(jié)構(gòu),設(shè)計,要點

前言

高層建筑本身的特點決定著建筑結(jié)構(gòu)的特殊性,比如結(jié)構(gòu)復(fù)雜,建筑施工的工作量很大,施工的周期較長等,所以,如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面發(fā)生問題,不但會使得經(jīng)濟(jì)造成巨大的損失,而且也會危及人們的生命以及財產(chǎn)的安全,因此,我們要對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點嚴(yán)格把握,并且對工程施工的各種相關(guān)因素全面考慮,詳細(xì)的分析及把握影響建筑質(zhì)量的潛在問題,從而采取有效的方法及措施進(jìn)行防治。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)體系

1.高層建筑的剪力墻體系

在高層建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)體系中,其重要組成部分就是剪力墻,在高層建筑承受風(fēng)荷載或高層建筑承受地震作用方面,剪力墻有著積極性的作用。因為其不僅對結(jié)構(gòu)中水平構(gòu)件所產(chǎn)生的豎向荷載能夠承擔(dān),而且對外部因素所引起的振動作用也能夠承擔(dān)。

2.高層建筑的框架―剪力墻體系

高層建筑中常見的結(jié)構(gòu)體系就是框架―剪力墻體系,垂直荷載的力量是框架所能承受的,而剪力墻所承受的則是水平剪力。剪力墻的設(shè)置不僅能夠在很大程度上增強(qiáng)建筑的側(cè)向剛度,使其水平位移變小,而且還能夠使框架所受的力實現(xiàn)均勻分布。

3.高層建筑的筒體體系

高層建筑筒體結(jié)構(gòu)體系由框架―剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來。筒體結(jié)構(gòu)體系是將剪力墻或密柱框架集中到建筑的內(nèi)部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間,目前在高層建筑中被廣泛應(yīng)用。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

1.選擇合理的結(jié)構(gòu)方案

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要具有較高的經(jīng)濟(jì)性,更要滿足使用性及合理性,因此在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,首先就要選取一種既可行又滿足較好經(jīng)濟(jì)性的結(jié)構(gòu)形式及體系。其中要注意如下問題:首先在同一結(jié)構(gòu)單元中,最好不要混合使用不同的結(jié)構(gòu)體系,同時還要綜合考慮使用要求、地理環(huán)境及施工條件等實際情況,還要協(xié)調(diào)好建筑電氣及水暖等配套設(shè)施的設(shè)計,從而選擇最優(yōu)的建筑結(jié)構(gòu)體系。

2.選擇合適的基礎(chǔ)方案

綜合考慮高層建筑物的上層結(jié)構(gòu)類型和地基的承受能力,對建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計。盡量充分利用地基的承受強(qiáng)度,建筑合理的高度,必要時要求進(jìn)行地基變形的檢驗。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)調(diào)查結(jié)果,對高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計。建筑設(shè)計人員在進(jìn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的時候,必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐脑O(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),由于我國各個地方都會有自己地區(qū)規(guī)劃制定的《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》,各個地區(qū)制定的規(guī)范對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師在設(shè)計時有著非常重要的幫助。

3.選用適當(dāng)?shù)挠嬎惴椒昂唸D

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要注重相關(guān)計算方法的選擇,以保證強(qiáng)度等計算結(jié)果能夠滿足真實情況,從而更好的為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供依據(jù)。此外,由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是在結(jié)構(gòu)計算的基礎(chǔ)上開展的,一旦計算方式不準(zhǔn)確,導(dǎo)致計算結(jié)果有誤,就會嚴(yán)重影響高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量,更可能造成安全事故的發(fā)生,并帶來巨大的損失,因此在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要注意相關(guān)計算方法的選擇及計算簡圖的選取。同時,計算簡圖還應(yīng)有相應(yīng)的構(gòu)造措施來保證。實際結(jié)構(gòu)的節(jié)點不可能是純粹的鉸結(jié)點和剛結(jié)點,但與計算簡圖的誤差應(yīng)在設(shè)計允許范圍之內(nèi)。

4.正確分析計算結(jié)果。

計算機(jī)技術(shù)是在結(jié)構(gòu)設(shè)計中普遍采用的技術(shù),但是隨著目前軟件種類繁多,軟件的不同往往也會導(dǎo)致計算結(jié)果的不同。所以,設(shè)計師要對程序的適用范圍以及條件進(jìn)行全面的了解才可。設(shè)計師在拿到計算結(jié)果時一定要對其認(rèn)真分析,并且慎重的校核,其原因是計算機(jī)在輔助設(shè)計時常常會因為結(jié)構(gòu)實際情況與程序不相符合,或人工輸入有誤,或軟件本身有缺陷從而導(dǎo)致計算結(jié)果錯誤,這就需要設(shè)計師以此做出合理判斷。

5.采取相應(yīng)的構(gòu)造措施

“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)壓弱拉原則”是在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要牢記的,并且一定要注意構(gòu)件的延性性能;對薄弱部位加強(qiáng);對鋼筋的錨固長度也要注意,更要注意的就是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度;同時對溫度應(yīng)力的影響力等也要考慮。

6.高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計

由于高層建筑的樓層數(shù)較高,特別是某些超高層建筑,如果遇到如地震等災(zāi)害時,其抗震能力得不到有效的保證,就使其變形及破壞力都會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于其它類型的建筑,因此要綜合多方面因素,全面的提升高層建筑的抗震能力。

首先要注重地基的選擇及設(shè)計,高層建筑最好應(yīng)建筑在土地較硬的地區(qū),并遠(yuǎn)離河岸,同時還要注意,不要在斷層或地陷等較易發(fā)生地震的地區(qū)建造,如果地基選擇不合理很可能影響到其抗震能力。其次,在設(shè)計階段還要注重建筑材料的選取,將鋼筋與混凝土結(jié)合在一起的建筑形式主要是利用鋼筋與混凝土具有相似的膨脹系數(shù),在任何環(huán)境下都不會產(chǎn)生過大的應(yīng)力,同時這兩者之間的粘結(jié)性很好,特別是將鋼筋表面預(yù)置肋條或在鋼筋的端部彎起彎鉤,可大大的提高鋼筋與混凝土之間的拉力,可以更好的提高建筑的強(qiáng)度及抵抗外力的能力,從而更好的滿足人們的使用要求。而在高層建筑的設(shè)計施工中會在框架結(jié)構(gòu)中融入一定的剪力墻結(jié)構(gòu),從而更好的實現(xiàn)不同建筑的功能及相應(yīng)的強(qiáng)度要求。

結(jié)束語

綜上所述,我國城市化建設(shè)速度的不斷加快,使得提高城市土地利用率的相關(guān)問題越來越被社會所重視,與此同時,各種形式的高層建筑拔地而起,從而緩解了城市居民住房緊張問題,但是由于高層建筑本身的結(jié)構(gòu)特點,決定著其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足一定的強(qiáng)度及使用要求,這對建筑設(shè)計師來說是一項艱巨的任務(wù)。要想保證高層建筑施工質(zhì)量,首先在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段就要保證其設(shè)計方案完全符合國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并結(jié)合其實際用途,抓住設(shè)計要點,并對較易發(fā)生的潛在問題的設(shè)計進(jìn)行及時排除,確保施工方案得以順利的展開,從而保證整體高層建筑的施工質(zhì)量,為人們的正常使用提供較高質(zhì)量的保障。

參考文獻(xiàn)