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摘要:随着经济与社会的快速发展,我国城市化进程不断加快,各类风格的高层建筑在我国各地大量涌现,对于不规则性结构的需求也越来越高。本文就高层建筑结构的不规则性展开讨论与分析,并对高层建筑结构不规则性的应用策略进行了详细论述,希望论述内容能够为相关业内人士带来一定启发。
关键词:高层建筑;结构设计;不规则性
前言:受外观追求、地形因素等影响,实际的高层建筑工程很难出现绝对规则、对称的建筑物,楼板局部不连续、侧向刚度不规则等均属于典型的高层建筑结构不规则性,而为了保证此类结构设计的合理、安全、经济,本文就高层建筑结构设计中结构不规则性的思考与应用展开具体研究。
1.高层建筑结构不规则性分类
1.1竖向不规则性
表1为《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010(2016年版)所规定的竖向不规则类型,结合该表即可判断高层建筑是否属于竖向不规则建筑。此外,美国《UBC-1997规范》规定了重量不规则、竖向几何不规则、竖向抗侧力构件在平面内不连续三种竖向不规则类型。
2.高层建筑结构不规则性的应用策略
2.1合理控制偏心距
2.2运用抗震缝提高抗震性能
抗震设计属于高层建筑结构设计不规则应用必须关注的重点环节,这一设计的开展需要高度重视防震缝的划分,以此将高层建筑划分为几个结构单元,高层建筑的防震性能由此便能够得到保障。例如,在某地高层公寓建筑的结构设计中,该高层公寓建筑A座为22层的高层住宅,B座1单元为15层的高层住宅、2单元为17层的高层住宅、3单元为19层高层住宅,C座沿A、B座对称。在具体建筑结构设计中,考虑到高层建筑对抗震性能的较高要求,由于B、C座长度超过60m,因此结合《高层建筑混凝土结构技术规程规定》,设计师在B座与C座的2、3单元设置了抗震缝,而由于实际调查中发现B座与C座的1、2单元未满足上述规定要求,设计师在二者的1、2单元也设置了抗震缝,由此B座与C座的各单元形成了独立的高层框剪结构,该高层公寓建筑的抗震性能由此便得到了较好保障。
2.3重视楼板变形
长期以来高层建筑结构设计往往将楼板在平面内不变形视作设计前提,但这一前提设定在适用于多数高层建筑工程的同时,也存在着无法适用于楼板有大凹入、大开洞的情况,这就对高层结构设计带来了一定挑战,设计师必须在考虑楼板变形的前提下才能够完成高质量的结构设计,本文建议设计师应用将楼板等效为受弯水平梁的简化方法完成设计。我国建筑设计领域应用较为广泛的SATWE软件具备考虑柔性楼板的假定功能,通过这一软件高层建筑结构设计的质量、效率便能够得到较好保障。值得注意的是,虽然楼板有大凹入、大开洞的情况同样能够纳入高层建筑结构设计中,但这种不规则性设计必须重点考虑凹入和开洞的适度,一般来说设计师需要保证开洞的面积小于楼面尺寸30%、凹入和开洞直径不大于楼面宽度一半、楼板最小净宽度不小于5m,这样才能够进一步提升高层建筑不规则结构设计水平。
2.4抗扭薄弱环节的应对设计
我国当下很多高层建筑使用的设计方式为转角窗,这虽然在一定程度上提升了高层建筑的美观性,但由此带来的高层建筑抗扭性能削弱却必须得到高度重视,由此形成的高层建筑结构薄弱环节、局部破坏也必须被纳入设计师思考范畴。因此,本文建议设计师在设计过程中通过提高楼板内板筋配置率、配合转角窗设计剪力墙、在洞口边缘设置暗梁实现高层建筑抗扭性能。值得注意的是,为了进一步提升高层建筑结构不规则设计的抗扭薄弱环节应对水平,设计师可以适当提升抗侧力构件的抗侧刚度,以将扭矩效应的负面影响降低。
结论:综上所述,高层建筑结构的不规则性设计需要关注的内容较多。而在此基础上,本文涉及的合理控制偏心距、提高抗震性能、重视楼板变形、抗扭薄弱环节的应对设计等具体策略建议,证明了研究的实践价值。因此,在相关领域的理论研究和实践探索中,本文内容便能够发挥一定参考作用。
参考文献:
[1]胡人尹.高层建筑结构设计中不规则性的应用分析[J].建设科技,2017,(16):47-48.
[2]王海波.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用分析[J].价值工程,2016,35(07):107-108.
论文作者:王志坤,陈立洪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/4
标签:规则性论文; 高层建筑论文; 楼板论文; 结构设计论文; 高层论文; 不规则论文; 建筑结构论文; 《基层建设》2017年第36期论文;