高层建筑结构设计的问题分析及对策探讨论文_邵恩泽

高层建筑结构设计的问题分析及对策探讨论文_邵恩泽

浙江绿建建筑设计有限公司 浙江温州 325000

摘要:随着时代的发展,建筑行业在市场经济中占有重要的位置,高层建筑应运而生,千百年人类智慧凝结出的堡垒中,钢筋混凝土隔绝了所有的风雨,使人们所居住的环境在风雨中自成一片天地。可见建筑结构的坚固性。为了更好的满足人们的生活所需,文章主要探讨了当前状况下,高层建筑结构中存在的不足之处,并针对这些不足之处制定出相应的解决措施。希望在日后的发展中,高层建筑物的结构能得到不断的优化。

关键词:高层建筑;结构设计;解决对策

1.高层建筑结构特征

由于高层建筑高度较大,其不仅承受横向荷载,同时也承受着竖直方向的荷载,同时,高层建筑抗震要求较高。通常情况下,高层建筑中高度较低的范围内受水平方向风力负荷的影响较弱,在高度较大的范围内受风和地震影响较大,会产生侧向剪切力。随着建筑高度的增加,高层建筑在外界因素的影响下,会发生较大位移,影响人们居住的舒适度。因此,在高层建筑结构设计中,要综合考虑各种因素,选择合理的设计方案。

2.高层建筑结构设计原则

2.1合理的简图设计

高层建筑结构设计对简图要求较高,需要经过精确的计算,如果没有精确的数据作为支撑,会导致高层建筑简图结构设计不合理,进而影响后续工作。因此,在高层建筑设计中,要合理进行简图设计。在实际施工中,根据结构设计简图进行施工,最大限度减小误差。

2.2合理的高层建筑结构基础设计

高层结构基础设计中,要综合考虑高层的建筑上部荷载分布情况和施工条件以及对周围建筑的影响,在此基础上选择合理的基础设计方案。此外,在高层建筑结构基础设计前,要进行详细的地质勘察,并对勘察报告进行详细的分析,将周围建筑基础结构设计作为参考,并结合工程的具体情况,必要时进行地基变形检验。

2.3合理的结构方案

高层建筑结构方案也同等重要,结构方案主要由结构形式和结构体系 2 方面组成,二者对高层建筑结构设计具有重要意义。在高层建筑结构设计中,要综合考虑经济价值,设计出经济适用性较高的结构方案,另外,要充分考虑受力和传力体系设计。总之,高层建筑施工方案设计要统筹兼顾,不仅要考虑地理因素的影响、周围建筑物的影响,还要综合考虑结构方案设计。

3.高层建筑结构设计中存在的问题

3.1抗风结构中出现的问题

高层建筑物具有楼层较多的特点,并且楼体的高度也较正常的建筑物高出许多。这样,就会增加建筑物表面风蚀的面积,风在高层建筑物表面的流动性会使楼体表面的质量发生变化。这种情况的出现,会使高层建筑物的表面与空气之间产生动力效应。在这样的动力作用下,风力将会对高层建筑物中的柔软结构产生静态的或者是动态的振动。这种振动将会对整个建筑物产生较大的影响。因此,在进行抗风结构的设计时,一定要具有科学性与合理性,这样才能保证高层建筑物的质量。

3.2抗震结构问题

在高层建筑物中,抗震结构的设计在建筑物的整体设计中占有非常重要的作用。抗震结构的设计也一直是高层建筑物结构设计上的难点。相关的设计人员缺乏灵活性,经常会将地震的科学规划忽略掉。高层建筑物与普通的建筑物有着一定的差别,在结构设计上也较为复杂。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计的过程中,设计人员如果不能准确的对地震进行周密的规划,就不能得出精密的抗震参数,这时,就会影响抗震结构设计的完整性。当地震发生时,高层建筑物是最容易遭到破坏的建筑,因此,相关的设计人员应当将这项工作重视起来。特别是处于地震带的地区,更要将这项设计予以重视。

3.3扭转问题

扭转问题也是高层建筑物在设计过程中面临的一项重要的问题。在高层建筑的设计中,有三个中心,分别为:几何形心、刚度中心以及结构重心。在设计的过程中,应当尽量使这三个中心点集中在一个点上。若不能保证这一点,整个高层建筑将会出现非常严重的扭转问题。

4.现阶段高层建筑物结构设计中的优化措施

4.1进行结构方案的合理选择

为了获得一个良好的高层建筑结构设计效果,首先要求施工企业能够针对建筑物实际需求来进行结构方案的合理选取,只有在保障结构方案的选择合理性基础上,才能够确保该高层建筑的结构设计水平能够达到理想的要求。因此在进行结构方案的选择过程中还需要充分考虑到以下几点因素

4.1.1在进行建筑结构设计之前,要求设计人员能够对相关的规定跟标准进行认真的研读,借此来保障高层建筑结构设计方案能够充分满足这些标准以及规定。

4.1.2在进行具体结构方案的选择过程中还需要对施工现场的实际状况进行慎重的考虑,并需要进一步加强对施工现场基础状况以及工程规模代销的调查以及勘测工作,并在此基础上来进行最佳结构方案的合理选择。

4.2注重计算简图的使用

在进行高层建筑的结构设计过程之中,还需要充分关注跟计算相关的一些内容,这也是影响到结构设计有效性的一项重要问题。就相关的计算过程而言,最为核心的一点还在于对计算简图的选择跟使用必须足够恰当与合理,借此来保障结构设计的有效性。此外在进行高层建筑的结构设计过程中,其还存在有一定的设计复杂性,因此在计算简图的选择过程中也就存在有比较大的难度。针对上述问题,还要求在进行计算简图的选择过程中还需要对该高层建筑结构中的各种因素进行全方位的考虑,并需要在具体计算过程中进行各类计算简图的合理应用。

4.3注重结构设计中各种性能的满足

在进行高层建筑的结构设计过程之中,还需要充分满足各个方面性能的要求,然后在此基础上来进行后续的设计工作,从而保障该高层建筑的后期安全使用。因此在进行高层建筑的设计过程中,还需要充分满足以下几点性能指标:第一首先需要进一步加强对结构延展性的设计力度,主要设计内容需要针对高层建筑容易出现的变形跟倒塌等问题,在延展性良好的基础上,还能够有效避免地震等自然灾害对于建筑物所造成的影响。第二在结构设计过程中要求建筑的水平力能够保持在一定水平,借此来提升该建筑物的力学载荷效果。第三稳定性作为高层建筑结构设计的重要组成部分,也就要求设计人员能够加强对该方面的重视程度。

4.4转换层结构设计

首先是对转换层结构的抗震性能进行设计。抗震设计是建筑结构设计的关键,为了确保该功能可靠,可以有效提高建筑的安全性,就需要结合规定和相关的标准进行设计,比如,针对框支剪力墙的转换层设计一般会设置固定的层数之上,那么该结构的下部抗震等级需要在原有的基础上再度升级。对于转换层的底部框架而言,若是采用密柱框架,就可以维持原有的等级。对于转换层的构件,一般要进行相应的调整,这样才能使其更好的适应更高层次的地震。第二,对转换层楼板的设计。转换层的功效是将结构分成两个部分,这样就会导致不同部位的受力情况存在一定的差异。上下部位的楼层会因荷载的力度方向而呈现出其独有的受力情况,而且,会根据剪力墙的刚度情况决定这一部分楼层受力情形。下方部位的楼层也会根据刚度的差异性存在着不同水平的受力情况与荷载分配。转换层的楼板一般会因不同的受力情况会出现变形,因此,楼板还要具有自身的刚度。

5.结语

综上所述,随着城市化进程的推进,高层建筑成为建筑工程发展的必然趋势,其质量成为人们关注的重点。高层建筑结构设计作为工程建设中的关键,直接影响高层建筑工程的质量和使用年限,因此,在高层建筑结构设计中,要合理调整存在的问题,做好结构体系的选择及计算分析和限额设计,严格遵循设计要求,加大结构设计重视程度,提高高层建筑结构设计水平,进而提高建筑工程质量。

参考文献:

[1]张淑丽.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].绿色环保建材,2018(01):78.

[2]熊军.建筑结构设计中存在的问题与解决对策[J].建材与装饰,2017(44):81-82.

论文作者:邵恩泽

论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上

论文发表时间:2018/9/7

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