复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析论文_张水宾

复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析论文_张水宾

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摘要:近年来随着我国城市化进程的不断加快,越来越多的高层建筑和超高层建筑出现在了城市之中,而在对于复杂高层建筑以及超高层建筑进行建设之前,必须要对其进行设计。复杂高层建筑和超高层建筑的结构往往较为复杂,在对其进行设计的过程中需要考虑多方面因素的影响,只有严格按照规范要求以及建筑的特征对于复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计,才能够使得建筑结构满足受力要求。因此在本文的研究中,主要就对于复杂高层建筑与超高层建筑结构设计要点进行了相应的研究。

关键词:复杂高层建筑;超高层建筑;建筑结构;设计要点

随着我国建筑业的不断发展,复杂高层建筑和超高层建筑在我国得到了大量的建设,而高层建筑以及超高层建筑的结构同普通建筑的结构存在较大的差别,在对高层建筑以及超高层建筑结构进行设计的过程中,必须要考虑多方面因素的影响。因此只有掌握复杂高层建筑和超高层建筑结构的设计要点,才能够使得建筑结构满足正常安全使用的要求。所以对于复杂高层建筑以及超高层建筑结构设计要点进行研究有着非常重要的意义。

1 影响复杂高层与超高层建筑结构设计的主要因素

1.1 风载荷

在对复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计的过程中,风荷载是必须要考虑的一个因素,因为复杂高层建筑和超高层建筑的高度往往较高,因此其所承受的风荷载也就更大。在相关规范中,也对于高层建筑结构设计中的风荷载做出了规定。如果风荷载过大,有可能会使得高层建筑的结构稳定性受到严重的影响,所以无论是复杂高层建筑还是超高层建筑,在对其结构进行设计的过程中,必须要充分考虑风荷载的影响。

1.2 地震

当前在对于任何建筑结构进行设计的过程中,地震都是必须要考虑的一个因素,因为地震的破坏能力非常强,如果在进行建筑结构设计的过程中没有充分考虑地震作用的影响,在发生地震时,建筑结构将遭到严重的破坏。尤其是对于复杂高层建筑和超高层建筑而言,在对其结构进行设计的过程中,更加需要考虑地震作用的影响,因为一旦发生地震,将对于复杂高层建筑和超高层建筑结构造成更为严重的破坏。

1.3 地基基础

对于复杂高层建筑和超高层建筑而言,由于其上部结构的重量往往非常大,而且还会受到其它荷载的作用,而这些荷载大都是通过主体结构传递到地基基础,因此复杂高层建筑和超高层建筑的地基基础对于整个结构的稳定性有着非常重要的影响。在对于复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计的过程中,必须要充分考虑地基基础的影响,避免由于地基基础的强度及承载力的不足而使得整个复杂高层建筑或超高层建筑结构的稳定性受到影响。选择合适的地基基础形式,使得复杂高层建筑及超高层建筑基础的稳定性得到有效的保证,从而使得复杂高层建筑和超高层建筑结构的稳定性得到有效的保证。

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1.4 建筑功能使用需求

在对于复杂高层建筑和超高层建筑的结构进行设计的时候,建筑功能使用需求也是必须要考虑的一个因素。之所以要对于复杂高层建筑及超高层建筑结构进行设计,除了使得整个建筑能够承受使用过程中的荷载之外,还必须使其满足使用需求。在对于结构进行设计的过程中,必须要考虑到复杂高层建筑和超高层建筑的具体功能,从而使得结构设计能够满足这些功能需求。

2 设计要点分析

2.1加强抗震设计

在对于复杂高层建筑以及超高层建筑进行设计的过程中,抗震设计是一个非常重要的内容,在进行复杂高层建筑以及超高层建筑结构抗震设计的过程中,必须要通过合理的结构设计使得地震发生时能量的输入尽可能的减小,使得地震发生时建筑结构的变形能够满足抗震规范的要求。在进行设计的过程中,必须要对于地震发生时建筑结构构件的变形值加以确定,有效的控制复杂高层建筑和超高层建筑结构的层间位移,从而使其抗震设计能够满足要求。同时,在进行抗震设计的过程中,还必须要注重对于建筑材料的选择,因为建筑材料对于复杂高层建筑以及超高层建筑的抗震性能也有着非常重要的影响。

2.2选择合理的结构抗侧力体系

在对于复杂高层建筑以及超高层建筑结构进行设计的时候,还必须要合理的选择结构抗侧力体系,选择科学合理的抗侧力体系,能够使得复杂高层建筑和超高层建筑结构的安全性得到更好地保证。而在对于结构抗侧力体系进行选择的过程中,必须要以建筑的高度作为依据,如果采用多重抗侧力体系,必须要充分考虑每一种结构体系在建筑中的效用。此外,还必须要注重结构的整体性。

3复杂高层与超高层建筑结构设计策略

3.1 合理减小框架中的柱距与梁距

在对于复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计的过程中,应当适当地减小框架中的柱距以及梁距,减小柱距的主要目的在于使得梁、柱能够更好地通过刚性连接的方式组成一个刚性体系,从而使得结构的整体刚度得到有效地保证。而减小梁距的主要目的在于使得结构能够更好地抵抗结构体系的总力矩。

3.2发挥梁柱的组合效果

梁和柱是复杂高层建筑与超高层建筑结构中重要的构件,因此要想使得结构的稳定性得到有效地提高,还必须要注重充分发挥梁柱的组合效果,通过增加梁、柱的数量,使得整个结构的整体强度得到有效地提升,同时提高其抗风载的能力。

3.3有效应用弯—剪双重结构体系

在对于复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计的过程中,还可以通过采用弯—剪双重结构体系使得结构的稳定性得到更好的保证,使得整个建筑结构的顶点位移同下部各个楼层的层间位移得到有效地减小。复杂高层建筑和超高层建筑常用的弯—剪双重结构体系包括框—墙体系、框—撑体系和筒中筒体系等,通过对于这些体系的应用使得结构设计更为合理。

3.4 设置刚臂

在对于复杂高层建筑和超高层建筑结构进行设计的过程中,还可以通过设置刚臂的方式来对于建筑结构的侧移加以控制,在高层建筑中每间隔十余层就设置一个设备层,并且在该设备层之中添加桁架,从而形成刚臂,避免结构出现过大的侧向位移。

4 结语

复杂高层建筑和超高层建筑结构的设计既是一个重点,同时也是一个难点,因此必须要对其引起足够的重视。在进行结构设计的过程中,必须要充分考虑风荷载、地震作用、地基基础以及建筑功能需求等要素,同时根据建筑的实际情况选择合适的结构形式,加强抗震设计,科学合理的选择抗体系。在设计的过程中,通过适当减小结构柱距及梁距,使得梁柱的组合作用得到充分发挥,并且严格按照规范要求进行结构设计,从而有效的保证复杂高层建筑和超高层建筑结构的安全性和稳定性。

参考文献:

[1] 刘军进, 肖从真, 王翠坤,等. 复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J]. 建筑结构, 2011(11):34-40.

[2] 郝明. 复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J]. 河北企业, 2015(9):109-109.

[3] 程慧华. 房屋建筑结构设计及其要点分析[J]. 科技与企业, 2012(7):212-212.

论文作者:张水宾

论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期

论文发表时间:2018/3/23

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