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摘要:随着城市规模的不断扩大、土地资源的日益紧缺,高层建筑已经成为了城市未来发展的主要方向。因此,研究高层建筑结构设计存在的问题并提出相应的应对策略有着重要的现实意义。但是这却降低了建筑物本身的抗震能力,尤其是刚度发生突变的部位,在地震时非常容易遭到破坏,因此,优化建筑结构的设计尤其重要。
关键词:高层建筑 结构设计 问题 对策
引言
近几年,高层建筑结构设计领域开始涵盖更多的方面,例如在新时期,高层建筑在结构设计中更多的采用钢结构的设计。这样的高层建筑钢结构相比于建筑的砖混结构在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势。由于高层建筑与普通建筑有极大的不同,主要表现在层高高和设计的复杂性,因此,为了保证高层建筑的安全和质量就一定要合理设计好高层建筑的结构。
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。
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2.高层建筑结构中存在的问题
2.1短肢剪力墙设置问题
现在的高层建筑中在结构设计方面存在很多的问题,其中的问题对建筑的影响非常的大,甚至会导致建筑出现致命性的危害,特别是对建筑设计结构的影响非常严重。其中主要的表现在进行高层建筑的过程中,设计人员经常出现对短肢剪力墙设计增多的现象,在正常的设计中此墙的设计高与厚需要在5-8之间,按照实际的建筑经验来讲,在进行这方面设计的同时一定要尽量的减少对短肢剪力墙的设计。
2.2抗震设计存在的问题
抗震设计在高层建筑中非常的重要,并且在这方面的设计中也具有非常高的难度,自然灾害对于我们来讲影响这我们的生活,一旦发生地震,对我们的家园会造成非常严重的损毁,其中存在着很多不可估量的因素在其中,在现在的高层建筑中不能很好的满足建筑对于抗震设计的需要,并且在抗震性方面也比较薄弱。
2.3建筑超高的问题
高层建筑中最主要的问题还包括超高的问题,同时也是建筑中最突出的问题之一。所谓的建筑超高问题主要指的是在建筑的过程中,建筑单位忽视相关的规定与建筑要求,过分的将建筑高度不断的增加,虽然可以短期内的提升建筑收益,到但是会严重的影响建筑安全,特别是对高层建筑的稳定性与与抗震方面非常的不利,严重的危害到人们的人身安全。
3.解决高层建筑结构设计问题的有效对策
3.1消防结构设计的优化
优化消防结构设计需要对消防结构进行三方面的改进:一是,为了在火灾中可以有效地控制火势的蔓延就需要尽量选择耐火性高的建筑材料;二是,合理设置好建筑的防火带,防火带的设置要按照建筑物的消防特点和建筑特点来进行,因为防火带的合理设置在一旦发生火灾时可以利用防火带的作用来有效控制火势的蔓延;三是,需要优化一系列的设计,例如防排烟系统、智能灭火、疏散通道和报警系统等,这样一旦发生了火灾,消防系统就可以及时进行鸣警,并且第一时间开启智能灭火系统,例如干冰灭火、水雾灭火、隔离灭火等,有效控制好,避免火势的蔓延。在这个设计中,一定要确保防排烟系统工作的高效性,这样才可以快速地进行排烟,使人们免受烟气的扩散带来的伤害。除此之外,疏散通道的指示灯和广播系统必须要确保工作,这样一旦发生火灾,疏散通道的指示灯就可以自动亮起,广播系统也自动进行疏散方向的提示,这样指挥人员就能更高更快地疏散被困人员。
3.2抗震结构设计的优化
建筑抗震结构设计的优化,要求专业抗震结构的设计人员根据建筑的特点和地方地震的情况,来严格设计建筑物的抗震结构。通过精确地计算分析抗震的数据和综合考虑建筑物的各种设计要求确保全面地提高建筑物的抗震能力。例如设计建筑整体抗震的结构时,从最底层就要开始计算,即地下室和地下车也要进行计算。
3.3抗风结构设计的优化
抗风结构设计的优化重点考虑水平作用力与建筑物之间的影响作用,即建筑物所承受的风力荷载一定要确保在建筑物的极限承受能力内。第二,坚固地处理好建筑物的主体结构。主要的加固方法有两种:地基的加固处理和建筑物主体结构承重能力的加固处理。第一种是通过利用先进的施工技术手段和高级的砂石来进行地基的加固处理的;第二种是对建筑主体的施工一定要使用性能比较高的混凝土,这样才能有效提高建筑物主体结构承重的能力。第三,在高层建筑结构设计中要增加适当的耗能结构设计,在一些非承重构件中增加耗能设计,例如楼板等,可以有效地减少了风能对建筑物造成的影响,优化抗风结构设计的目的就实现了。
3.4高层建筑中扭转优化设计
为了更好的防止各种自然灾害对高层建筑出现扭转的破坏,在进行结构优化设计中需要选择比较合理的建筑形式以及建筑平面格局进行高层建筑,尽做到建筑三个中心合一。在一些比较特殊的情况下,因为城市建设具有比较固定的规划,并且对于城市中的景观等都具有一定的要求,高层建筑在进行建筑的同时会受到一些因素的限制,不能只是采取简单的平面进行设计。需要根据实际的情况进行具体的不规则的设计,因为高层建筑中对于结构设计的要求非常的严格,所以应该凸显出高层建筑中对于长与宽的要求,将建筑的数据控制在有效的范围之内。这样才能更好的进行高层建筑结构设计,更好的提升建筑的质量。
4.结语
由此可见,高层建筑的设计与高层建筑建设的质量安全有直接的关系,因此为了保护生命财产的安全和提高人们对高层建筑的满意度,就只有不断地提高高层建筑的设计。这样也可以有效地推动建筑业的良好发展。
参考文献
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[4]苏定.高层建筑结构设计的问题及对策分析[J].中华民居(下旬刊),2014,10:95-96.
论文作者:张丽媛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/8
标签:高层建筑论文; 结构设计论文; 建筑论文; 建筑物论文; 结构论文; 建筑结构论文; 简图论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;