高层建筑结构设计的问题与对策研究论文_熊国华

高层建筑结构设计的问题与对策研究论文_熊国华

中工武大设计研究有限公司 湖北武汉 430000

摘要:建设设计作为高层建筑的重要组成部分,只要做好建筑结构的标准化设计工作,才能够为后续的建筑施工奠定一个良好的基础。但是在现阶段的高层建筑结构设计过程中还存在着比较多的问题,这也就要求相关设计公司能够预先做好高层建筑结构的标准化设计工作,借此来取得良好的建筑施工效果。本文主要就高层建筑结构的标准化设计过程中存在的一些问题以及应对措施进行了探究分析。

关键词:高层建筑;结构设计;问题

引言

随着我国城市化的不断发展,大量农村人口涌入城市,给城市造成了巨大的人口负担。农村人口不断挤占城市人口的生存空间,为了更大程度的利用空间,建筑的楼层不断加高。高楼大厦就成为了城市的一个标志。但是由于对于高层建筑的大量需要,建造速度不断加快,因此高层建筑在实际的建造过程中存在着许多问题有待解决。

1高层建筑结构体系介绍

1.1框架-剪力墙结构介绍

框架-剪力墙由两方面结构体系组成,分别是框架和剪力墙。然而这种结构体系最明显的承力特征是:框架受到的是竖直方向的荷载,相应的剪力墙承受的则是沿水平方向的荷载。因此在实际应用中,剪力墙应该平均放置在建筑物的四周以及竖直方向受力比较大和水平方向形态变化较大的地方。除此之外,由于这个结构是以框架结构作为主体系,以剪力墙结构作为辅佐体系,因此这个结构的体系较多的用于60m以下的建筑物。

1.2剪力墙结构介绍

剪力墙结构中的框架结构里的梁柱可以使用钢筋混凝土类型的土墙板来替换,这样可以承受由于各种的荷载所引起的作用力,对于控制结构水平方向的作用力也有显著提高,承担竖直方向和水平方向作用力的结构也可以用钢筋混凝土墙板来代替。由于剪力墙是受到水平方向和竖直方向作用力的一起作用,所以通常用的是平面布置形式,还有剪力墙应该双向布置。因为这个结构都是由剪力墙构成的,所以它的刚度是比框架剪力墙结构好的。

2现阶段高层建筑结构设计过程中存在的几点问题

2.1高层建筑的高度过高

通常来说,高层建筑高度与它自身的抗震和抗风能力是息息相关的。建筑高度超过24米就属于高层建筑的范围。如果建筑高度超过100米,那么它就是超高层的建筑,因此,高层建筑结构应严格按照相关规定进行。位于我国上海的某大厦楼层数达104层,原本上海预计将其建成世界最高层,但是受到一些不可抗力的因素而没有实现。虽然这只是一条新闻,但是我们从中可以感受到现在高层建筑的高度越来越高,风险也就越大。高层建筑完全不同于低层建筑,因为它的高度较高,这就造成了它拥有自身特殊的特点。

2.2短肢剪力墙设置存在问题

在现阶段高层建筑的结构设计过程中依旧存在着比较多的问题,如果未能够对这些问题进行及时有效的解决,还会对该高层建筑安全产生致命的影响,并会造成严重的结构损害现象。在进行短肢剪力墙的设计过程之中,如果出现了不合理的地方,还会直接影响到整个高层建筑的稳定性以及安全性。并会导致该高层建筑的抗震功能得到进一步的降低,在面对地震等自然灾害之后也无法保持良好的抗震效果,从而不利于后期高层建筑的长期与安全使用。因此说设计人员在进行短肢剪力墙的设计过程中,也就需要严格按照该建筑的实际使用功能和抗震等级来进行设置,只有这样才能够有效避免短肢剪力墙增设等问题出现,并使得该高层建筑物的使用寿命得到有效的提升。

2.3嵌固端设置存在问题

嵌固端作为高层建筑结构设计中的重要组成部分,在对嵌固端进行设计的过程中还存在有以下几点问题:①在对嵌固端的位置进行选择过程中依旧存在有比较多的问题,许多高层建筑在设计过程中多是在地下室或者人防顶板来进行嵌固端的设置,但是该设计模式之中还存在有比较严重的安全问题,也就容易导致嵌固端难以获得一个良好的嵌固效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆②嵌固端的上下层刚度还存在有比较严重的比例设计不够合理问题,就嵌固端的合理设计进行分析,其上下层的刚度比例也是一个需要充分重视的指标,如果上下层刚度缺乏合理性,对于该高层建筑的使用安全性能以及承载能力也会造成非常大的影响,从而直接影响到该建筑物的后期使用。③在进行嵌固端的结构设计过程中,其跟抗震缝的处理还有着比较大的矛盾以及冲突,并且存在有平衡性不足的问题,对于整个高层建筑结构的稳定性也会造成非常严重的影响。

3现阶段高层建筑物结构设计中的优化措施

3.1科学合理的设计建筑平面

如果高层建筑的结构发生扭转的现象,主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一,导致建筑的质量不平衡,所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中,设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型,最大程度的运用较规矩的型体,例如方形或是圆形等,科学的布置建筑的平面,进而确保建筑质量的布局均衡。

3.2科学地选取计算简图与结构方案

在实施高层建筑的结构设计核算的时候,要在运算简图的情况下实行计算,因此在选取计算简图时一定要合理的选取,如果计算简图不规范,很易导致结构的参数不正确,给建筑后期的使用带来影响,更严重的会造成事故的出现,选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。

3.3合理地设计高层建筑的抗风构件

为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要,在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作:首先,基础的改进,高层建筑的基础结实,上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准,运用级配高的混凝土是最佳的选择,加大基础的埋置深度,提升建筑基础的刚度;其次,不同程度增加高层建筑的构件,例如剪力墙、楼板等,可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素,确保结构的牢固;最后,最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。

3.4重视抗震的设计

在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件,在水平走向产生应力的分布体系,增强高层建筑的结构连续性,增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度,和上部的结构产生联动性,从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性,以更好的管理好建筑位移的现象。

3.5加强高层建筑消防结构的设计

可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构,具体的方法:一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离;二是要运用不容易燃烧的用材,强化所用材料自身的耐火性能。

结束语

综上所述,在城市快速发展的今天,要想推动超高层建筑的发展进程,对超高层建筑结构设计的研究有着至关重要的意义。在具体的设计过程中,需要客观全面的分析出超高层建筑使用阶段可能会遇到的问题,运用先进的设计理念和方法,着重加强稳定性和抗震性设计,确保设计方案能够真正在建筑施工中起到指导作用,从而为人们创建安全舒适的生产和活动环境

参考文献:

[1]王金宇.浅议高层建筑结构设计中的隔震减震措施[J].江西建材,2017(01):56-58+180.

[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(03):90-91.

[3]韦善良.某高层建筑结构设计及优化方法研究[D].中国石油大学(华东),2015.

[4]宋彬彬.高层建筑结构设计课程教学改革的探索[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2013,26(03):87-89.

[5]周世航.浅谈高层建筑结构设计存在问题及解决对策[J].广西城镇建设,2013(05):80-82.

论文作者:熊国华

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第5期

论文发表时间:2018/6/11

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

高层建筑结构设计的问题与对策研究论文_熊国华
下载Doc文档

猜你喜欢