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摘要:在当前的城市发展过程中,高层建筑的数量越来越多,相对于一般建筑类型来说,高层建筑无疑在建设难度上存在着较大的不同,尤其是对于设计阶段来说更是如此,只有保障其设计不存在任何的问题才能够确保整个实施过程的顺利进行,而对于设计过程来说,结构设计又是最为核心的一点,也是保障高层建筑后期使用稳定性和安全性的关键指标所在,这也就要求相关人员应该更进一步的加强对于高层建筑结构设计的关注,但是就当前的现状来说,其中存在的问题也是比较多的,因此,进一步的加强对于高层建筑结构设计的研究,提高其设计水平依然是当前比较重要的一个核心问题所在。
关键词:高层建筑;结构设计;对策
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
1.3 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
2 高层建筑结构设计存在的问题
2.1 扭曲问题
结构中心、刚度中心、几何中心是建筑结构设计中的建筑三心,建筑三心合一是结构设计过程中的重要目标,然而,在高层建设结构设计中,三心存在着扭曲现象,设计过程中无法实现三心的真正合一,进而在水平压力的影响下,高层建筑产生扭曲震动的情况,给高层建筑的安全带来巨大的隐患。
2.2 受力性能问题
对于高层建筑物来说,在高层建筑结构设计方案确定之后,建筑设计师则必须要对空间组成特征进行仔细考虑,对高层建筑的具体结构特点进行分析,而且高层建筑结构与地面保持重力向下。
2.3 短肢剪力墙设置问题
按照相关标准规定,墙肢的截面的高度和厚度比在5~8的墙即为短肢剪力墙,必须要按照以往施工情况以及结合实际实验经验进行高层建筑短肢剪力墙设置,而且在增加或使用短肢剪力墙时有着众多的因素限制,某些墙肢只有0.2米厚,而且在墙与梁的连接处,受钢筋、端柱以及暗柱的影响,不但致使设计的宽度无法实现,而且可能存在梁的强度不够。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果较短的墙肢上设置短肢剪力墙,则由于异形柱与墙肢在受力性能方面极为接近,造成截面抗扭性能不高。
2.4 超高问题
当前的建筑高度、抗震规范设计中,对于建筑结构的高度有着明确的限制,但是,在具体的实践过程中则会出现一系列的问题,由于建筑结构类型变更,而致使设计施工图纸没有第一时间通过审查,造成设计师对于方面必须进行重新设计,而后再经过相关专家的审查与讨论,最终确定具体设计方案,这不但增加了高层建筑的施工周期与造价成本,而且直接大乱了高层建筑项目的整体规划。
2.5 高层建筑嵌固端的设置问题
目前,不少高层建筑都设置有地下室或人防地下工程,所以,在地下结构顶板处、人防顶板处需设置嵌固端,但是,不少设计师对于嵌固端设置缺乏足够的重视,忽略其细节问题,最终在高层建筑后期,造成嵌固端的大量修改,给高层建筑带来重大隐患。
3 高层建筑物结构设计存在问题的解决对策
3.1 恰当选择结构方案
对于高层建筑结构设计来说,其最为核心的一点就是应该针对其结构方案进行恰当的选取,只有结构方案选择准确才能够保障其整体的高层建筑结构设计水平达到理想的要求,而对于这种结构方案的选择来说,其需要考虑的问题和要点是比较多的,首先,应该针对相关的规定和标准进行详细的研读,避免其选定的高层建筑结构设计方案和这些标准存在冲突;另外,对于具体结构方案的选择还应该重点针对其施工现场的实际状况进行慎重思考,尤其是对于施工现场的基础状况以及工程的规模大小等进行详细的调查和勘测,进而在此基础上选定最佳的结构方案。
3.2 注重计算简图的使用
在高层建筑结构设计中,还需要充分关注到和计算相关的一些内容,这也是影响其结构设计有效性的重要问题所在,而对于相关计算过程来说,其最为核心的一点就是对于计算简图的选择和使用必须恰当合理,当然,相对于高层建筑结构设计的复杂性来说,这种计算简图的选择也存在着一定的难度,这一难度也就决定着在具体的计算简图选择过程中必须全方位的考虑高层建筑结构中的各种因素,并且还要在具体的计算过程中精确、真实的进行各种计算简图的应用,最大程度的保障其计算的准确性。
3.3 注重结构设计中各种性能的满足
在高层建筑结构设计过程中,其最为主要的一个目标就是应该尽可能的满足各方面性能的要求,只有这些性能要求全部得到了相应的满足才能够算是科学合理的结构设计,也才能够保障其结构有助于高层建筑后期的长期安全使用,对于这些性能指标来说,最为主要的有以下几点:(1)首先,必须加强对于结构延展性的设计,这主要是针对高层建筑容易出现的变形、倒塌等问题而言的,尤其是对于地震灾害来说,这种延展性更是极为关键,必须要在结构设计中体现出这种柔和度特点来;(2)其次,对于高层建筑结构的水平力也必须进行充分的关注,所谓的水平力主要就是指高层建筑在同一平面内的各种力学载荷特点,其对于高层建筑结构的影响也是比较明显的,必须在设计过程中加强控制;(3)最后,对于高层建筑结构设计来说,最为核心的一个性能指标就是稳定性,并且这种稳定性指标的满足需要注意的要点还足比较多的,比如对于短肢剪力墙设置的控制就是较为典型的一个方面
4 结语
高层建筑几乎已经成为了当前城市发展过程中的主流,并且其发展速度也是越来越快,与此同时,对于高层建筑安全性的关注也应该得到相应的保障,其后期使用的安全性在很大程度上和建没过程存在着直接的联系,而对于整个的实施建设过程来说,设计阶段无疑具备着极为突出的作用,其能够直接影响到整个高层建筑实施的水平高层建筑结构设计作为一个复杂性、技术性、综合性的工作,对于高层建筑的发展有着重要的指导意义。
参考文献
【1】郑建.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].城市地理,2015(18).
【2】岳文萍,周强茂,刘飞飞.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产,2016(1X):90-91.
【3】钱冬江.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].中国新技术新产品,2016(22):139-140.
论文作者:张亚宗
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/1/31
标签:高层建筑论文; 结构设计论文; 简图论文; 建筑结构论文; 结构论文; 过程中论文; 高层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;