高层建筑结构设计的问题及对策探讨论文_林志成

高层建筑结构设计的问题及对策探讨论文_林志成

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摘要:随着社会的不断进步和科技的快速发展,在城市建设中高层建筑物变得越来越普遍,发展速度也越来越快,为了进一步容纳更多的人口,减少建筑用地面积,建筑物的高度呈现出一种逐渐升高的趋势。高层建筑物的结构设计是建筑物稳定性与牢固性的有效保障,故高层建筑结构设计已然成为建筑工程设计的重要内容。因此,本文针对高层建筑结构设计方面存在的一些问题进行了分析,探讨如何提高高层建筑的结构设计水平,以期对今后从事相关高层建筑结构设计的工作人员有所帮助,减少由于建筑结构出现问题而导致的灾害。

关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策

随着经济社会的发展和科学技术的不断进步,建筑领域产生了一定新的变化,其中建筑结构变化较大,建筑物的整体高度在不断增高。随着城市化进程的加快,高层建筑物越来越多,尤其是大城市新建建筑物多为高层建筑。高层建筑的设计建设难度较高,做好其结构设计成为提升高层建筑建设效率和质量的关键之举。在高层建筑结构设计方面,一方面要体现出设计的科学性和专业性,进而使建筑物能够满足于公众的实际需要,另一方面,高层建筑结构设计要体现出安全性,侧重于满足抗震、抗风等基本功能性要求,确保建筑能够符合安全建设规范标准。

1 高层建筑结构设计的原则

1.1科学合理选择基础方案。

在高层建筑项目施工之前,应结合高层建筑项目周边的地质、地貌条件,科学合理的选择基础设计方案,对于高层建筑项目的结构类型、荷载分布,设计人员必须要熟练全面掌握,以便于能够全面、仔细的分析高层建筑施工条件、施工影响因素等各方面条件,最终科学合理的选择基础方案。

1.2选择合理的计算简图。

对于高层建筑结构设计来说,结构设计的计算必须要依照计算简图进行,因此,倘若计算简图存在问题,则会引起高层建筑结构设计的不合理,进而造成高层建筑的一些安全问题。因此,在设计高层建筑结构设计时,要建立在安全基础之上选择合理的计算简图。

1.3选择适合的计算工具。

目前,在高层建筑结构设计中,计算机技术已经得到了广泛的应用,并展现出了良好的应用效果,对于推动高层建筑结构设计的科学发展发挥了重要的作用。因此,对于计算机辅助计算工具,高层建筑结构设计人员必须要全面掌握、熟练运用,以便能够将计算工具的功效发挥的更大。

1.4选择科学合理的设计方案。

高层建筑项目在建设之前,必须要全面考虑设计方案的可行性,是否满足结构设计的经济性原则,是否严格严格遵循建筑结构体系原则,此外,为保障结构设计的合理,在高层建筑结构设计时,一定要注重建筑结构的传力简单以及受力明确。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1短肢剪力墙设置存在问题

在当前的高层建筑结构设计中存在的问题是比较多的,并且很多问题的存在甚至会对于高层建筑产生致命的影响,尤其是对于结构的损害更是极为严重,其中短肢剪力墙的不合理设置就是极为典型的一种,这种不合理性主要表现在在当前的很多高层建筑结构设计中,相关设计人员往往很容易出现增设短肢剪力墙的现象,这一现象的出现必然会影响到高层建筑的稳定性和安全性,尤其是会直接造成整个高层建筑短肢剪力墙抗震能力的降低,进而不利于后期高层建筑长期安全使用。

2.2嵌固端设置存在问题

在高层建筑结构设计中,嵌固端也是极为重要的一个组成部分,对于嵌固端的设计来说,当前存在的主要问题有以下几点:

(1)首先,对于嵌固端位置的选择存在着较大的问题,尤其是很多高层建筑把嵌固端设置在地下室或者是人防的顶板,这种设计模式在一定程度上来看存在着较大的安全问题,极为不利于其效果的实现;

(2)其次,嵌固端上下层刚度比例设计不合理,对于嵌固端的合理设计来说,上下层的刚度比例是一个极为关键的指标,对于这一指标来说,当前很多嵌固端设计中存在计算失误或者是设计问题;

(3)最后,对于嵌固端的设计来说,当前还存在的一个突出问题就是其和抗震缝隙的处理存在一定的矛盾和冲突,平衡性不足,进而影响了整个高层建筑结构的稳定性。

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2.3超高问题

超高问题也是当前高层建筑结构设计中比较突出的一个问题,所谓的超高问题主要就是指很多高层建筑建设单位无视相关制度和标准的规定而过度的把高层建筑的高度增加,因为高层建筑高度的增加在很大程度上能够提升其经济利润,但是从另外一方面看,这种超高问题对于高层建筑结构的影响却是极为不利的,尤其是对于高层建筑的稳定性和抗震能力会产生较大的干扰,一旦遭遇地震或者强风等自然灾害很容易发生一定的危险,导致高层建筑结构出现断裂或者是倒塌等现象,最终危机人们的人身和财产安全。

2.4其它设计问题

对于高层建筑结构设计而言,其实涉及到的内容是比较多的,并且需要注意到的重点性能也是多方面的,而这也决定这当前高层建筑结构设计中存在的问题也是多方面的,除了上述极为常见的三类问题之外,在高层建筑结构设计中仍然存在的一些设计问题还表现在其对于结构的抗震性、牢固性以及相应应力的处理上,在这些方面的问题也必然会影响到高层建筑结构设计的效果,最终导致其整体的高层建筑建设受损;此外,对于高层建筑结构设计中需要计算的一些设计位置来说,其计算的准确性也会影响到其设计的水平,而这种计算准确性问题的影响因素又是多方面的,比如资料的健全与否,计算公式的选择恰当与否,计算过程的失误等都会导致其计算结果出现问题,进而影响其结构设计的效果。

3 高层建筑结构设计优化创新策略

高层建筑结构设计要有策略地加以优化和创新,确保设计能够符合实际的安全需要和使用需要。在具体设计优化创新过程中,应侧重于结构方案合理性、简图使用科学性及功能满足性等几方面内容,进而使设计工作取得实效。

3.1结构方案选择要合理

高层建筑结构设计工作最为重要的一点就是要恰当合理选取结构方案,只有结构方案选择准确才能确保高层建筑整体结构设计水平达到预期标准。在实际的结果方案选择过程中需要考虑的问题相对还是较多的,首先应针对具体标准和规范要求进行设计前的分析,进而能够避免实际选定的高层建筑结构设计方案违反相关标准和要求,其次对建筑施工环境进行实地考察,对基础情况、项目规模等信息数据进行收集分析,进而在做好前期工作的基础上选定最为优化的一套高层建筑结构方案。

3.2注重消防、 抗震结构设计

在高层建筑结构设计工作中应注重于基础条件和结构设计方案的科学确认和选取,注重于从消防结构、抗震结构等方面实现优化设计。在消防结构设计方面,要合理设计防火间距,精确计算建筑物间距,根据地形条件选取防火结构,同时增加疏散通道设计,利用分隔式设计提升建筑防火性能。在抗震结构方面,则要科学高效规划结构构件位置,简化建筑平面,分割高度差异,进而提升建筑物强度。

3.3有效满足结构设计中各类性能需求

高层建筑结构设计过程中一个主要的目标任务是尽可能满足于各方面的性能要求,只有确保各类性能要求得到满足,才能确保结构设计合理,进而有助于高层建筑后期的稳定和长期使用。现阶段高层结构设计中应重点满足下述几方面性能要求:

1)结构延展性升级,高层建筑容易在后期使用中出现变形等实际问题,在地震等地质灾害影响下,高层建筑甚至会倒塌,因此其建筑延展性非常重要,确保结构设计中的柔和度能够提升建筑整体性能水平。

2)关注结构水平力。在结构设计工作中应对结构水平力充分关注,水平力是实际设计中的重要因素,其最终对结构的影响是直接和多方面的。

3)注意结构稳定性。高层建筑结构设计的一个重要衡量指标就是稳定性指标,在设计过程中采取有效设置短肢剪力墙等措施,有助于更好提升结构稳定性,使高层建筑能够保持高安全性。

4 总结

未来的城市建设发展的主打方向是高层建筑。高层建筑对土地资源的高利用,人们生活水平方面,具有积极的促进作用。高层建筑在结构设计中现存的明显的问题,已然严重影响了建筑物的实用性能,高层建筑的基础是安全。由于高层建筑中存在的明显问题,业主和用户的利益已经受到侵犯,所以,提高高建筑物结构设计水平,采取有效的,科学的管理措施,提高设计人员的职业素养,提升设计人员的工作水平,是保障高层建筑物质量的不可替代途径。

参考文献:

[1]王义文,冯兴传.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].城市地理,2014,(12):90.

[2]林宇晗.高层建筑结构设计中常见问题与对策分析[J],城市建设理论研究,2012(01).

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[4]杨 勇,徐 洲.高层建筑结构承重柱设计中的一些问题探讨[J].城乡建设,2011:78~79.

[5]罗庆刚.高层建筑框架结构施工存在的问题和相关对策探讨[J].建材与装饰,2014:147~148.

论文作者:林志成

论文发表刊物:《基层建设》2016年14期

论文发表时间:2016/10/28

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