试论高层建筑结构设计中所注意的问题分析论文_冯计喜

试论高层建筑结构设计中所注意的问题分析论文_冯计喜

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摘要:随着社会经济的发展和城市人口的逐渐增多,高层建筑在城市建设中不断发展起来,它不仅标志着建筑技术的进步,也代表了城市的商业发展水平。但是高层建筑工程的施工周期较长、投资也相对较大,因此高层建筑的结构优化设计工作就显得尤为重要。但是由于高层建筑的设计变量以及计算量庞大而复杂等因素,高层建筑的结构优化设计工作并没有得到广泛有效的开展。

关键词:高层建筑;结构设计;问题

引言

众所周知,高层建筑能有效地提高土地利用率,这在一定程度上缓解了我国城市发展的土地稀缺压力,但建筑过高对结构设计的要求更高。结构设计在高层建筑中起着举足轻重的作用,它是建筑中的基础、建筑中的框架。结构设计不但会影响建筑物整体的形态,而且也直接影响到了建筑物的稳定性和安全性。好的结构设计能够使建筑使用的价值得到提升,让居民对住房的功能性与舒适度得到满足,同时也能够充分地利用好建筑空间,满足实用和美观两方面的要求。

1.高层建筑结构的设计原则

1.1选择合理的结构方案

只有结构方案经济合理,才能让一个建筑设计合理,可行性强的结构形式和传力简捷、受力明确的结构体系也会促进一个良好设计的形成。因此在进行结构设计时应当具体分析建筑所处的地理环境、材料和设计的需求及施工条件等,充分考虑高层建筑自身的特点,根据实际情况来选择一个合理的结构方案。

1.2选择合适的基础方案

在设计过程中要注意最大程度地发挥地基的潜力,在基础设计时要形成详尽的地质勘察报告,如果缺少报告,必须进行现场勘查来制定设计方案,要先通过综合分析工程的地质地貌、施工条件、上部结构类型、相邻建筑物的影响及荷载分布等因素的考虑再进行基础设计,只有这样,才能设计出经济合理的基础方案。

1.3进行正确的分析计算

随着科技的发展,计算机技术在结构设计方面已得到广泛应用,种类繁多的计算软件都存在不同程度的缺陷,因此在结构设计的计算过程中会出现不精确的情况,这就要求设计师在使用软件过程中细致认真,对产生的结果认真分析和校对,作出合理判断。

2.高层建筑结构设计中存在的问题

2.1结构体系选用不科学

近年来,我国地震发生的次数越来越频繁,所以在经常发生地震的区域,结构设计的关键在于高层建筑、结构体系与建筑材料。对高层建筑来说,发达国家经常发生地震的地方,大多使用的是钢结构,而在我国经常发生地震的地区,多使用的是混合结构或者是钢筋混凝土结构。在结构设计的时候,因为钢筋混凝土必将容易产生弯曲变形,如果侧移,因为钢框架的刚度不大,不但会让钢结构有一定程度的负担,起到的效果也不会太好,所以必须加大混凝土制土桶刚度或者是使用加强层把侧移量降低。

2.2结构设计刚度问题

在高层建筑设计的过程中经常遇到的一个问题就是楼层竖向结构规则性与楼层的平面刚度问题,进行高层建筑设计时,因为每个设计人员各自拥有不同的设计理念,所以就产生了存在差异的设计,致使结构因为设计过程的不同,也使得经济指标存在着很大的差异,有的设计人员没有采用正确的结构设计措施,在结构的设计上缺乏正确的观念,一味追求建筑外观上的独特新颖,忽视了抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震影响很大,地基有很好的强度与稳定性,所以在这个时候,设计时必须要降低抗需刚度。

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2.3其他设计问题

高层建筑结构设计过程中要进行综合性分析,密切关注建筑物的重要性能。总之,高层建筑结构设计中也要对建筑结构的稳定性、抗震性及应力处理进行综合考虑,以免影响建筑结构的设计质量和设计成效。此外,高层建筑结构设计过程中要进行结构位置的精准性设计,以免影响整个建筑设计水平。设计过程中数据的完整度,计算公式运用的合理性及对于计算机的实际操作技术等都有可能对建筑结构设计结果造成不利影响。

2.4材料配备和资源配置不科学

高层建筑的结构特点非常明显,其结构设计的复杂性是由其功能的复杂性决定的,传统的建筑选材多为可燃性材料,这种材料很可能增加高层建筑火灾发生的可能性,对于建筑施工过程中劳动力等资源的配置如果未能提前进行预计和计算,还会对后期的施工造成一定的难度,对于其引发的一系列突发状况也很难及时处理和解决,造成施工进度无法按期完成。

3.改进建筑结构设计中常见问题的对策

3.1选用科学的结构体系

受自然灾害的影响,人们对建筑的稳定性能要求逐渐提高,对高层建筑的要求越来越严格,由于高层建筑限制性较大,因此必须对高层建筑结构设计中选用的结构体系进行严格限制,以免在后期的项目施工的设计阶段发生不必要的变动,对计算简图也要慎重选择和使用,根据建筑物的影响因素和自身特点来选用一套科学合理的的结构体系。

3.2注重建筑的设计高度

设计师在进行高层建筑的结构设计过程中,要明确意识到有关的高度规范,严格审查设计图纸,确保结构设计与相关的要求和规范相符合,对于建筑施工过程中出现的问题要及时调集有关专家加以具体分析,对高层建筑重新进行设计和评估,以免对建筑的施工进度和质量产生不良影响。国家相关部门也应当加大对高层建筑的审查力度,对不合乎规范的行为进行严加处理,确保高层建筑结构的稳定性和安全性。

3.3选择合理的刚度设计

为了减少共振和提高抗震性能,高层建筑的结构需要在变形限制的范围内进行设计,设计结构的刚度要尽可能小,这会对高层建筑的安全性提供保障。在地质较好或岩基埋得较浅的地方应选用桩基为基础,这样的设计可以使得建筑的持力层落到岩层中,有利于增强地基的强度和稳定性,以此来降低建筑抗震的刚度设计,实现高层建筑的实用性。

3.4加大对超高建筑的审查力度

随着我国的高层建筑逐渐朝着高层的方向发展,在中国目前的施工水平与经济发展的水平下,我国对高层建筑的高度有了全面规定,然而在实际过程中,有很多超高情况的发生。在我国对于高层建筑不提倡超高的行为,因为随着高度越来越大,建筑整体上的抗震性也会减少,地震发生时,会危害到超高层的建筑,尤其是在建筑物高度不断上升的情况下,建筑的安全会受到很大的影响。因此,国家相关部门必须加大在高层建筑上的审查力度,加大违反建筑标准行为的惩处力度,健全建筑高度与抗震规范,使高层建筑结构的稳定性得到保障。

4.结束语

在我国城市化进程迅猛发展的今天,高层建筑工程越来越多,但在整体建筑工程施工方面仍存在很多困难,从而引发一系列高层建筑结构设计问题。对此,针对目前常见的高层建筑结构设计问题要采取相应的解决策略。首先要挑选最为合理的建筑结构设计方案,对建筑结构各方面参数进行精准计算,同时,工程设计人员也需对取得的成功经验进行不断总结,不断提高自身专业设计水准。

参考文献:

[1]赵东晓.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].商品混凝土,2012(9):132–133.

[2]吴必正,赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].门窗,2014(1):95,98.

[3]林建辉,韩志成,施利凤.浅谈高层建筑结构设计的问题及对策[J].科技与企业,2016,8(13):388–389.

论文作者:冯计喜

论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期

论文发表时间:2018/8/8

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