時間：2023-09-20 16:02:00
序論：在您撰寫高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程時，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。
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；工程規(guī)則性；多道設(shè)防
Abstract: In this paper, the structure design of high-rise building application contrast, description of the bearing capacity, stiffness and ductility for the leading goal, design wind and earthquake are ideal for high-rise building is completely possible. Around high-rise structure design engineering rules and multiple protection design this paper describes the structure design of high-rise building’s key concepts and design ideas.
Key words: high-rise building; structure design; engineering rules; multiple protections
中圖分類號：TU318文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
一個建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計首先要明確抗震設(shè)防情況、場地情況等。結(jié)構(gòu)方案是結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵，只有正確選擇結(jié)構(gòu)方案，才能在設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，做到安全適用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、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]。作為一個合理的結(jié)構(gòu)方案，其技術(shù)經(jīng)濟效果應(yīng)當(dāng)是好的或比較好的，因為它是結(jié)構(gòu)方案的綜合評價。本文以馬那瓜美洲銀行大樓實例為據(jù)圍繞在設(shè)計和構(gòu)造上利用多道設(shè)防的思想，如框架結(jié)構(gòu)采用強柱弱梁設(shè)計，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定；框架—剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計成連梁首先屈服，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)計應(yīng)用。
一、工程規(guī)則性與多道設(shè)防的實際工程對比應(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10多億美元，至今仍然可以看到地震的遺跡。 震級6.2，烈度估計8度，該次地震，地面加速度為0.35g，幾乎是設(shè)計地震0.06g的6倍。大地震后，高18層，1963年設(shè)計的馬那瓜美洲銀行大樓（當(dāng)時最高）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，這個消息幾乎傳遍了整個尼加拉瓜，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、對稱，且運用了多道設(shè)防設(shè)計思想。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：四個樓梯間，偏置塔樓西側(cè)，再加上西端有填充墻，地震時產(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其計算分析表明：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)生可觀的豎向運動等。（2）美洲銀行
結(jié)構(gòu)系統(tǒng)平面豎向均勻?qū)ΨQ。概念設(shè)計思想為多道防線、剛?cè)峤Y(jié)合。先由4個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)防罕遇強烈地震，有意識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)，在未來遭遇強烈地震時，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）作為獨立的抗震單元，則整體結(jié)構(gòu)變?nèi)?，周期變長，阻尼增加，地震動力反應(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)計所預(yù)料那樣，核心筒的連梁發(fā)生剪切破壞，是整個結(jié)構(gòu)能觀察到的主要破壞。連梁混凝土保護層剝落、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在震后對該建筑作了動力分析，見下表。
可見，當(dāng)核心筒連梁破壞后，四個L形角筒獨立作用時，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例說明了以承載力、剛度和延性為主導(dǎo)目標(biāo)，設(shè)計抗議風(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)計的應(yīng)用體會
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，突出和收進尺寸，細部尺寸等有關(guān)。
建筑設(shè)計應(yīng)符合抗震概念設(shè)計的要求，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計者在高層建筑設(shè)計中應(yīng)特別重視規(guī)程中有關(guān)結(jié)構(gòu)概念設(shè)計的各項規(guī)定,設(shè)計中不能陷入只憑計算的誤區(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)計計算水平，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)計時應(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，對結(jié)構(gòu)抗震性能的估計也比較可靠。
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)剛度選擇時注意控制結(jié)構(gòu)變形的增大，過大的變形也會因效應(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)振動的能力。4．結(jié)構(gòu)的整體性。高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋對于結(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：
[1] 吳育武.談?wù)劯邔咏ㄖY(jié)構(gòu)概念設(shè)計的若干問題[J].中國科技縱橫,2010,(15):143,85.
[2] 柳浩杰.某高層辦公綜合樓結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計[J].四川建材,2009,35(2):91-93.
關(guān)鍵詞：高層建筑; 結(jié)構(gòu)設(shè)計; 問題; 原則
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要注意的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，也是高層建筑設(shè)計單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則支持下，才可以進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計?？傮w來講，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則主要包括以下幾點：
1.1 基礎(chǔ)方案合理。
建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，在實際的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案設(shè)計中，設(shè)計單位需要根據(jù)實際施工地質(zhì)條件，根據(jù)實際建筑結(jié)構(gòu)施工需求進行設(shè)計。同時建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案需要配置完善的施工地質(zhì)調(diào)查報告，最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力，必要的情況下設(shè)計人員還需要對地基的變形做好相應(yīng)的演算。另一方面，設(shè)計單位還需要對建筑物進行綜合性分析，尤其是對于建筑物負荷以及上部結(jié)構(gòu)類型，通過對這些綜合性分析，最終選定最適合的基礎(chǔ)方案，從而可以在提高設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高設(shè)計單位經(jīng)濟效益。
1.2 計算簡圖適當(dāng)。
計算簡圖設(shè)計，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的重要問題，主要原因在于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要對一些基本的數(shù)據(jù)進行計算分析，而這些計算分析都必須要建立在計算簡圖的基礎(chǔ)之上。只有通過計算簡圖基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)分析，才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及牢靠性。舉例來講，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點問題，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點并不是我們傳統(tǒng)觀念中的鉸節(jié)點或者是鋼節(jié)點，設(shè)計單位在進行計算簡圖設(shè)計時，需要對建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點進行深入研究，提高計算簡圖計算的精確性，進而將計算簡圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。
1.3 結(jié)構(gòu)措施完善。
除了基礎(chǔ)方案合理以及計算簡圖適當(dāng)這兩大基本原則之外，還有一條基本原則是設(shè)計單位經(jīng)常忽略的，那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則。設(shè)計單位在進行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性，例如建筑物中鋼筋的錨固長度等。同時，設(shè)計單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對于建筑物組件的影響，對于這兩方面的問題，在實際的設(shè)計過程中，需要遵循“強柱弱梁、強剪弱彎以及強壓弱拉”的基本原則，只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及牢靠性。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題與策略
2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題及解決。
我國有關(guān)部門對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺了一系列的規(guī)章制度，對其進行了嚴(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)濟性以及適用性等方面進行規(guī)范的?！兑?guī)程》所規(guī)定的結(jié)構(gòu)體系最適宜高度，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)濟發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工中，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)計以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達四百多米的組合機構(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，對于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題，設(shè)計單位需要嚴(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，對設(shè)計高度保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
2.2 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，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計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，就沒有辦法進行設(shè)備的安裝。因此，在設(shè)備安裝之前，設(shè)計單位需要對梁的承載力進行分析以及計算，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。對于梁底開洞之后的承載力，設(shè)計單位可以通過孔洞周邊補強筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進行分析。對于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國家出臺了有關(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》等，對于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進行了科學(xué)的規(guī)范。設(shè)計單位在進行鋼筋混凝土梁承載力計算時，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算的精確度，這對于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對鋼筋混凝土梁承載力進行有效地計算。在計算過程中還需參考不同種類的腹部開孔方式。
2.3 抗震構(gòu)造與框架梁設(shè)計問題及解決。
為了進一步提高城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做出了重大的努力，取得了重大的突破，高層建筑結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性水平得到進一步提升。但是由于我國的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)較低，在抗震與構(gòu)造方面，很難處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗震烈度之間的關(guān)系。為此，在實際的高層建筑抗震與構(gòu)造設(shè)計中，抗震與構(gòu)造設(shè)計需要有一定的彈性，這樣才可以滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性以及穩(wěn)定性要求。舉例來講，中震烈度的重現(xiàn)期是475年，被超越率是10%;大震的重現(xiàn)期約為2000年，被超越率是2%。我國建筑構(gòu)造規(guī)定的安全度及抗震計算方法也相對較低，且在軸壓比、配筋率以及梁柱承載力匹配程度等抗震延性的相關(guān)規(guī)定也不夠嚴(yán)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計造價在建筑整體投資之中比例的減少也應(yīng)給予重視，尤其是在高烈度區(qū)域應(yīng)有嚴(yán)格的抗震方法以及構(gòu)造措施來保證建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。另一方面，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還需要進一步解決與框架柱和剪力墻相連的框架梁設(shè)計問題。就高層建筑結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計而言，豎向變形差過大通常會導(dǎo)致與框架柱和剪力墻相連的框架梁出現(xiàn)超筋現(xiàn)象，進而影響到框架梁截面設(shè)計。
框架梁端部豎向變形差所引起的剪力和固端彎矩的計算函數(shù)式如下：
其中，MAB/MBA為框架梁固端彎矩;QAB/QBA為框架梁端剪力;Δ為框架梁端部豎向變形差;Ib為框架梁截面慣性矩;I為框架梁計算長度。
針對與框架柱和剪力墻相連的框架梁超筋問題，可以從優(yōu)化結(jié)構(gòu)的軸壓比以及提高計算方法的合理性兩個方面進行解決。
關(guān)鍵詞：高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計，問題，原則
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中需要注意和遵循的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，也是高層建筑設(shè)計單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則支持下，才可以進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。總體來講，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則主要包括以下幾點：
1.1 基礎(chǔ)方案合理。
合理的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提和基礎(chǔ)，在實際的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案設(shè)計中，設(shè)計單位需要根據(jù)實際施工地質(zhì)條件，根據(jù)實際建筑結(jié)構(gòu)施工需求進行設(shè)計。同時建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案需要配置完善的施工地質(zhì)勘察報告，最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力，必要的情況下設(shè)計人員還需要對地基的變形做好相應(yīng)的驗算。另一方面，設(shè)計單位還需要對建筑物進行綜合性分析，尤其是對于建筑物負荷以及上部結(jié)構(gòu)類型，通過對這些綜合性分析，最終選定最適合的基礎(chǔ)方案，從而可以在提高設(shè)計質(zhì)量的基礎(chǔ)上獲得更好的經(jīng)濟效益。
1.2 計算簡圖適當(dāng)。
計算簡圖設(shè)計，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意的重要問題，主要原因在于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要對一些基本的數(shù)據(jù)進行計算分析，而這些計算分析都必須要建立在計算簡圖的基礎(chǔ)之上。只有通過計算簡圖基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)分析，才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及牢靠性。舉例來講，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點問題，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點并不是我們傳統(tǒng)觀念中的鉸節(jié)點或者是鋼節(jié)點，設(shè)計單位在進行計算簡圖設(shè)計時，需要對建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點進行深入研究，提高計算簡圖計算的精確性，進而將計算簡圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。
1.3 結(jié)構(gòu)措施完善。
除了基礎(chǔ)方案合理以及計算簡圖適當(dāng)這兩大基本原則之外，還有一條基本原則是設(shè)計單位經(jīng)常忽略的，那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則。設(shè)計單位在進行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性，例如建筑物中鋼筋的錨固長度等。同時，設(shè)計單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對于建筑物組件的影響，對于這兩方面的問題，在實際的設(shè)計過程中，需要遵循“強柱弱梁、強剪弱彎以及強壓弱拉”的基本原則，只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及牢靠性。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題與策略
2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題及解決。
我國有關(guān)部門對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺了一系列的規(guī)章制度，對其進行了嚴(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)濟性以及適用性等方面進行規(guī)范的?！兑?guī)程》所規(guī)定的結(jié)構(gòu)體系最適宜高度，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)濟發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工中，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)計以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達四百多米的組合機構(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，對于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題，設(shè)計單位需要嚴(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，對設(shè)計高度保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。
2.2 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，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計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，就沒有辦法進行設(shè)備的安裝。因此，在設(shè)備安裝之前，設(shè)計單位需要對梁的承載力進行分析以及計算，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。對于梁底開洞之后的承載力，設(shè)計單位可以通過孔洞周邊補強筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進行分析。對于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國家出臺了有關(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》等，對于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進行了科學(xué)的規(guī)定。設(shè)計單位在進行鋼筋混凝土梁承載力計算時，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算的精確度，這對于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對鋼筋混凝土梁承載力進行有效地計算。在計算過程中還需參考不同種類的腹部開孔方式。
2.3 抗震構(gòu)造與框架梁設(shè)計問題及解決。
為了進一步提高城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性以及穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計單位在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面做出了重大的努力，取得了重大的突破，高層建筑結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性水平得到進一步提升。但是由于我國的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)較低，在抗震與構(gòu)造方面，很難處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計與抗震烈度之間的關(guān)系。為此，在實際的高層建筑抗震與構(gòu)造設(shè)計中，抗震與構(gòu)造設(shè)計需要有一定的彈性，這樣才可以滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性以及穩(wěn)定性要求。舉例來講，中震烈度的重現(xiàn)期是475年，被超越率是10%；大震的重現(xiàn)期約為2000年，被超越率是2%。我國建筑構(gòu)造規(guī)定的安全度及抗震計算方法也相對較低，且在軸壓比、配筋率以及梁柱承載力匹配程度等抗震延性的相關(guān)規(guī)定也不夠嚴(yán)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計造價在建筑整體投資之中比例的減少也應(yīng)給予重視，尤其是在高烈度區(qū)域應(yīng)有嚴(yán)格的抗震方法以及構(gòu)造措施來保證建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。另一方面，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還需要進一步解決與框架柱和剪力墻相連的框架梁設(shè)計問題。就高層建筑結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計而言，豎向變形差過大通常會導(dǎo)致與框架柱和剪力墻相連的框架梁出現(xiàn)超筋現(xiàn)象，進而影響到框架梁截面設(shè)計。
框架梁端部豎向變形差所引起的剪力和固端彎矩的計算函數(shù)式如下：
其中，MAB/MBA為框架梁固端彎矩；QAB/QBA為框架梁端剪力；Δ為框架梁端部豎向變形差；Ib為框架梁截面慣性矩；I為框架梁計算長度。
針對與框架柱和剪力墻相連的框架梁超筋問題，可以從優(yōu)化結(jié)構(gòu)的軸壓比以及提高計算方法的合理性兩個方面進行解決。
關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1前言
由于復(fù)雜高層與超高層建筑建設(shè)難度相對較大，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)計措施，從而在促進建筑行業(yè)發(fā)展的同時，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)計特點
高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計特點主要體現(xiàn)在以下幾方面：一是由于高層建筑相對較高，建筑水平荷載對建筑整體會產(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)計高層建筑整體結(jié)構(gòu)時，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較大，建筑在后期使用過程中，會出現(xiàn)軸向變形的問題，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)計時就應(yīng)該加強對建筑梁彎矩的重視，避免發(fā)生高層建筑軸向變形問題[1]。三是對高層建筑整體抗震性的要求。高層建筑在設(shè)計過程中應(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)計要點
3.1提高對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計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，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，相關(guān)人員就應(yīng)該提高對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重視，從而能夠結(jié)合建筑工程周圍實際情況，優(yōu)化已經(jīng)研制出的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。首先，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該重視概念設(shè)計，在前期設(shè)計階段需要堅持結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)則性、整體均衡性等原則，保證建筑結(jié)構(gòu)各個部分都能夠發(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)計時，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)該加強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現(xiàn)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的優(yōu)化，避免建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后期轉(zhuǎn)換的問題[2]。最后，由于計算機技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中發(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算機軟件，實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)設(shè)計方案更科學(xué)的優(yōu)化。
3.2深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)不僅是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(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)計合理性的重要因素。因此在設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)時，相關(guān)人員就應(yīng)該加強對以下幾點內(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)計中直線傾斜下降時間控制在十秒左右。同時在分析該項技術(shù)指標(biāo)時，也要全面結(jié)合建筑周圍的實際情況，從而保證評估結(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)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進行全面評估，從而實現(xiàn)對建筑變形的控制，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)計規(guī)范，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震性
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，國家制定了科學(xué)、合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范。針對復(fù)雜高層與超高層建筑提出的設(shè)計規(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)計復(fù)雜高層與超高層建筑時，就要嚴(yán)格按照相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計工作。同時也要全面考慮到當(dāng)前建筑項目所處的外部環(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)計抗震能力為建設(shè)目標(biāo)。在按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計后，利用相關(guān)分析方法對復(fù)雜高層與超高層建筑進行結(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)計的科學(xué)性
在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除需要重視上述設(shè)計要點外，還需要考慮到后期人們居住的舒適性。一方面，這是當(dāng)今社會人們生活水平提高后對建筑結(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較大，因此在前期施工以及后期居住中，都會出現(xiàn)一定的壓縮變形問題[3]。基于此，為了保證后期人們能夠居住的更加舒適，在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工過程中，就應(yīng)該積極采取預(yù)變形技術(shù)，并通過計算機軟件進行詳細的模擬演練，從而保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠更加科學(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)計人員在設(shè)計復(fù)雜高層與超高層建筑時，要深入分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)、相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范以及居住的舒適程度，從而保證設(shè)計人員能夠設(shè)計出結(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：
[1]劉國榮.試論超高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性設(shè)計[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2015(11):118.
[2]關(guān)偉,于連友,賈國熠.關(guān)于超高層建筑的相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計討論[J].門窗,2013(2):215～216.
[關(guān)鍵詞]大開間；大跨度；多高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題
中圖分類號：TU208文獻標(biāo)識碼： A
一、前言
在當(dāng)前建筑設(shè)計過程中，無論是多層建筑還是高層建筑，結(jié)構(gòu)的設(shè)計是至關(guān)重要的，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計對整個建筑工程的質(zhì)量都有重要的影響。在多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中基礎(chǔ)的合理設(shè)計、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)計的重點，我們在設(shè)計的過程中要根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
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，在選擇方案時也會有不同，在選擇方案時要遵守經(jīng)濟合理、安全實用、節(jié)能環(huán)保等原則。在不同的地域?qū)κ┕げ牧?、施工工藝、施工技術(shù)有著不同的要求這就要求方案的設(shè)計者和施工者要對當(dāng)?shù)氐木唧w施工情況進行詳細的了解，通過論證選擇出最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，滿足工程建設(shè)的需要。
2.選擇合適的基礎(chǔ)方案
對建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，要充分考慮建筑所在地的周邊環(huán)境，要對工程的地質(zhì)條件以及周圍建筑的施工及特點做好調(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)計的方方面面，要盡量顯示建筑的全貌。同時，要考慮建筑的經(jīng)濟成本和效益，最大限度發(fā)揮建筑周邊條件的作用，保證建筑的正常實施。
3.選擇合適的計算簡圖
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計簡圖，由此可以防止由于計算簡圖選擇不當(dāng)，導(dǎo)致建筑安全隱患的發(fā)生概率增大。建筑結(jié)構(gòu)計算是以計算簡圖為基礎(chǔ)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計中要特別注重計算簡圖選取問題，從而可以保證后續(xù)結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確性和建筑設(shè)計的安全性。當(dāng)然，建筑實際結(jié)構(gòu)與選取的計算簡圖之間允許存在合理誤差，但是要盡量把工程實際控制在計算簡圖精度要求范圍內(nèi)。
4.分析所得到的計算結(jié)果
當(dāng)下，信息技術(shù)飛速發(fā)展，由此也帶動了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對計算機軟件的應(yīng)用。由于不同計算機軟件會產(chǎn)生不同的計算結(jié)果，所以要對不同結(jié)果進行分析處理。由此，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員就要具備專業(yè)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計理念和知識，更要對計算機軟件有充分詳細地了解，便于對計算機計算結(jié)果進行客觀分析。由于操作人員自身的問題或者計算機軟件具有的自身誤差，使得計算結(jié)果與實際情況出現(xiàn)一定的差異，這時就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員客觀判斷，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)計的過程中，要有預(yù)應(yīng)力次梁的設(shè)計，一般情況下預(yù)應(yīng)力次梁設(shè)計在大跨度方向，主梁設(shè)計一般放在開間方向，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)計過程中的習(xí)慣改變，由于設(shè)計習(xí)慣的影響，總覺得橫向剛度存在一定的問題。但是通過計算能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計的要求，在使用的過程中也不會出現(xiàn)文藝問題。
2、次彎矩問題
超靜定結(jié)構(gòu)張拉時,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,驗算跨中截面抗裂性時,計算混凝土應(yīng)力只是把混凝土取為脫離體。而計算跨中強度時,是把混凝土和鋼筋共同取為脫離體,計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,張拉鋼筋時梁的變形將受到約束,中間支座處有一個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。在進行跨中截面混凝土抗裂驗算和截面強度計算時,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,長期變形值可以再少取一些。桿件軸向變形引起整個超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化,要認(rèn)真分析。當(dāng)軸向變形很大時,一般是在施工時采取讓桿件可以自由變形的措施。張拉后,等一段時間再做成整體連接,但這樣處理比較麻煩。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題與策略
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題及解決。
我國有關(guān)部門對于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺了一系列的規(guī)章制度，對其進行了嚴(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)濟性以及適用性等方面進行規(guī)范的?！兑?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)濟發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工中，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)計以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達四百多米的組合機構(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，對于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計高度問題，設(shè)計單位需要嚴(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，對設(shè)計高度保持科學(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，在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計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，就沒有辦法進行設(shè)備的安裝。因此，在設(shè)備安裝之前，設(shè)計單位需要對梁的承載力進行分析以及計算，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。對于梁底開洞之后的承載力，設(shè)計單位可以通過孔洞周邊補強筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進行分析。對于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國家出臺了有關(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》等，對于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進行了科學(xué)的規(guī)范。設(shè)計單位在進行鋼筋混凝土梁承載力計算時，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算的精確度，這對于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對鋼筋混凝土梁承載力進行有效地計算。我們在對鋼筋混凝土承載力進行計算的過程中還要對腹部的開孔方式進行考慮，不同的開孔方式對鋼筋混凝土的承載了是不同的，例如，在南京國際會展中心工程設(shè)計的過程中，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)計的特點和需要對承載力進行計算，可見承載力的計算對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計的過程中要根據(jù)建筑的實際情況，采取相關(guān)的措施，保證建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，促進大開閘大跨度多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的快速發(fā)展。
參考文獻
[1]陰杰,曹京華,陳克勤.高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計理念[J].山西建筑,2007
關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑 安全性
中圖分類號：TU208文獻標(biāo)識碼： A
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市用地日趨緊張，這使得高層建筑成為了目前階段建筑設(shè)計的主要形式。高層建筑的廣泛出現(xiàn)，既節(jié)約了建筑的占地面積，增加了使用空間，又豐富了城市的景觀。但高層建筑美化城市的同時，也給建筑設(shè)計師們在安全設(shè)計性方面提供了諸多挑戰(zhàn)。其中，結(jié)構(gòu)安全設(shè)計就是一個十分重要的部分。
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個建筑的精髓，是整個建筑工程的骨骼，因此對于建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要。其合理的設(shè)計是保證建筑質(zhì)量及安全性的重要方法。高層建筑的結(jié)構(gòu)特點是需同時承受水平和豎向的荷載或間接作用。低層建筑結(jié)構(gòu)通常以抵抗豎向荷載為主，水平荷載和作用的影響較小。如風(fēng)荷載和地震作用，它們所產(chǎn)生的內(nèi)力和位移較小，一般可以忽略。因此在低層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載往往就是設(shè)計的控制因素。但在高層建筑結(jié)構(gòu)中，較大的建筑高度造成了完全不同的受力情況，水平荷載和作用不僅是主要荷載的一種，跟豎向荷載共同起作用，而且往往還成為設(shè)計中的控制因素。因此，在水平荷載作用下，若高層建筑結(jié)構(gòu)的抵抗側(cè)向變形能力或側(cè)向剛度不足，將會產(chǎn)生過大的側(cè)向變形，不僅使人產(chǎn)生不舒服的感覺，而且會使結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下產(chǎn)生附加內(nèi)力，會使填充墻、建筑裝修和電梯軌道等服務(wù)設(shè)施出現(xiàn)裂縫、變形，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)性的損傷或裂縫，從而危及結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。因此設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，不僅要求結(jié)構(gòu)有足夠的強度，而且要求結(jié)構(gòu)有合理的剛度，使水平荷載所產(chǎn)生的側(cè)向變形限制在規(guī)定的范圍內(nèi)。同時，有抗震設(shè)防要求的高層建筑還應(yīng)具有良好的抗震性能，使結(jié)構(gòu)在可能的強震作用下當(dāng)構(gòu)件進入屈服階段后，仍具有良好的塑性變形能力，即具有良好的延性性能。綜合高層建筑的上述受力特點可知，與低層結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)在強度、剛度和延性三方面要滿足更多的設(shè)計要求?？箓?cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵。
針對當(dāng)前復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題，闡述了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇，包括結(jié)構(gòu)方案的選擇和結(jié)構(gòu)類型的選擇，并分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點，以期為復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：
復(fù)雜高層建筑；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；結(jié)構(gòu)類型
隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，復(fù)雜高層與超高層建筑工程的項目建設(shè)需求越來越大。然而，其建設(shè)設(shè)計過程的復(fù)雜程度也在不斷加深，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計。做好結(jié)構(gòu)設(shè)計工作是保障建筑物使用安全性和經(jīng)濟性的關(guān)鍵。對于復(fù)雜高層建筑或者是超高層建筑，要根據(jù)它們所承受的不同強度來開展抗震設(shè)防烈度的設(shè)計工作。
1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇
1.1結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型的選擇在設(shè)計復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的過程中，結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性是決定其建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。對于復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇，如果沒有根據(jù)實際工程情況進行，就很容易導(dǎo)致建設(shè)后期中的調(diào)整。這就在一定程度上增加了復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度，從而為建筑設(shè)計單位帶來較大的修改工作量和經(jīng)濟損失。因而，復(fù)雜高層與超高層建筑的設(shè)計單位在結(jié)構(gòu)方案的選擇過程中，應(yīng)充分結(jié)合相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)知識，并將其應(yīng)用到設(shè)計當(dāng)中。對于結(jié)構(gòu)類型的選擇，設(shè)計人員不僅要將工程建設(shè)地的巖土工程地質(zhì)條件考慮在內(nèi)，還要將抗震設(shè)防烈度的要求考慮在內(nèi)。這樣才能降低工程建設(shè)企業(yè)復(fù)雜高層與超高層建筑工程的造價。由此可以看出，在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計類型時，需要認(rèn)真考慮工程的造價和施工的合理性。
1.2結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型的選擇要點結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型的選擇應(yīng)注重復(fù)雜高層與超高層建筑的概念設(shè)計。由大量的設(shè)計實踐經(jīng)驗得出，在復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，要盡可能地提升建筑結(jié)構(gòu)的均勻性和規(guī)則性，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的傳力途徑直接而清晰，尤其是結(jié)構(gòu)豎向和抗側(cè)力的傳力途徑。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)已經(jīng)成為研究人員重點關(guān)注的問題。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
2.1抗震設(shè)防烈度復(fù)雜高層與超高層建筑抗震設(shè)防烈度的設(shè)計是保證建筑物使用安全的重要設(shè)計內(nèi)容。對于復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，設(shè)計人員要根據(jù)其承受的不同強度來開展抗震設(shè)防烈度的設(shè)計工作。然而，由于建筑物高度是不同的，這就意味著在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要依據(jù)實際工程情況進行有針對性的設(shè)計。一般情況下，復(fù)雜高層與超高層建筑高度均超過300m，那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，就不適合將其設(shè)計在抗震設(shè)防烈度為“八”的區(qū)域，而更適合設(shè)計在抗震設(shè)防烈度為“六”的區(qū)域。由此可以看出，在設(shè)計復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)時，要綜合考慮抗震設(shè)防烈度的具體情況。這樣做，不僅可以有效減少建設(shè)誤差，還可以保障居民的生命財產(chǎn)安全。此外，提高復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震技術(shù)水平，能夠在一定程度上增強建筑物的經(jīng)濟性和安全性。因此，設(shè)計人員應(yīng)從細節(jié)出發(fā)，秉承“以人為本”的設(shè)計理念。只有這樣，才能有效保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。
2.2結(jié)構(gòu)舒適度確保復(fù)雜高層與超高層建筑水平振動舒適度是樹立“以人為本”重要結(jié)構(gòu)設(shè)計理念的基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般方法來說，復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)是相對柔軟的。因而，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，不僅要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性，更要滿足建筑物使用人群對舒適度的要求。這就意味著要對高層建筑的高鋼規(guī)程和混凝土規(guī)程作出明確的設(shè)計要求。這一過程是使高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計達到順風(fēng)向和橫風(fēng)向頂點的最大加速度的重要設(shè)計內(nèi)容。結(jié)構(gòu)舒適度分析是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分。具體內(nèi)容包括以下兩方面：①對混凝土結(jié)構(gòu)的建筑來說，其設(shè)計的阻尼比最好取0.05；②對于鋼結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)的建筑來說，其設(shè)計的阻尼比要根據(jù)工程項目的實際情況控制在0.01～0.02之間。此外，從復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)用途來看，公共建筑的水平振動指標(biāo)限值與公寓類建筑的指標(biāo)限制存在較大的差異，因此，設(shè)計人員要根據(jù)建筑使用功能的不同進行差異性設(shè)計，比如可以通過優(yōu)化TMD技術(shù)或TLD技術(shù)來實現(xiàn)。這樣一來，就可以在復(fù)雜高層與超高層建筑水平振動舒適度不合格的情況下，進一步提升建筑物的舒適度水平。
2.3施工過程可行性是對復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時必須要考慮的問題，否則，即使設(shè)計得再合理、先進技術(shù)應(yīng)用得再多，也無法滿足實際建設(shè)要求。因此，設(shè)計人員在設(shè)計的過程中，要充分考慮鋼材的傳力效果以及復(fù)雜節(jié)點部位鋼筋的可靠性、施工建設(shè)的可操作性。這也是設(shè)計人員在對復(fù)雜高層與超高層建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中必將會涉及到的問題。要想解決型鋼與其混凝土梁柱節(jié)點處主筋相交的問題，可采用以下四種設(shè)計方法對其進行有針對性的設(shè)計：①將鋼筋與其表面的加勁板進行焊接處理；②將鋼筋繞過型鋼；③通過在鋼板上開洞的方式來穿鋼筋；④在型鋼與其混凝土梁柱節(jié)點表面焊接鋼筋、連接套筒。由于復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)要求越來越高，因此，可以采取一些特殊的施工工藝，這也是保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的有效措施。
3結(jié)束語
總而言之，復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計要點是將結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型、抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)舒適度以及施工的具體過程考慮在內(nèi)，同時，還要將提高建筑構(gòu)件的材料利用效率和結(jié)構(gòu)設(shè)計的可行性作為設(shè)計重點。這是因為上述內(nèi)容是提升復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量的重要保障。由此可以看出，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所有過程的實現(xiàn)都離不開設(shè)計人員對工程建設(shè)項目的全面了解。
參考文獻
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