复杂高层与超高层建筑结构设计分析论文_徐志勤

复杂高层与超高层建筑结构设计分析论文_徐志勤

天元建设集团有限公司 山东临沂 276003

摘要:新时期我国社会发展的过程中,为满足城市不断扩张的需求,各个城市都开始进行复杂高层以及超高层建筑的建设。在复杂高层以及超高层建筑兴起的过程当中也出现了新的问题。由于建筑结构的设计情况直接对于整个高层建筑的实用性能产生了直接的影响,因此在对建筑结构进行设计时,必须重视这一问题,通过多种有效手段来提升整个建筑的稳定性、抗震性,从而提升整体的施工效果。

关键词:高层;建筑结构;设计要点

引言

从我国相关规定中可以了解到,为了适应建筑发展的新思想、新形式要求,让高层建筑结构设计工作难度进一步提升。站在实际发展角度来说,随着科学技术的进步,为更多建筑结构功能的出现提供了基础条件。但为了最大程度的提升经济效益,管理人员将各个环节的质量控制工作忽略,容易引发新的安全事故。

1复杂高层和超高层结构设计的影响因素

1.1风荷载和地震作用及建筑功能需求的影响

由于高层建筑设计高度极高,而且在使用阶段之中,高层建筑结构的受力分析情况也比较复杂,这也进一步提升了安全性影响因素的影响力度,这其中影响最大的当属风荷载和地震波。站在高层建筑角度来说,相关工作人员需要做好风荷载、地震设防烈度等内容的充分分析操作。现阶段,随着科学技术的不断发展,复杂高层和超高层建筑数量逐步提升,使用功能也显得更加完善,造型独特,而且低碳环保。因此,在实际建筑结构设计时,工作人员需要对其艺术性和实用性进行充分考量,从而满足人们对建筑发展层面的精神需求和物质需求。

1.2地基的影响

地基的稳定性设计,属于是建筑物建设的基础所在。由于我国土地资源辽阔,各个地区的地质情况存在很大差异,地基基础设计和基础施工也不相同。在实际复杂高层建筑和超高层建筑地基基础设计时,需要对场地地基复杂程度进行模拟,并依托功能特性和建筑物规模等,将可能出现的影响体现出来。除此之外,还要严格根据地质勘察报告内容,将地基承载力、变形程度、地基稳定性等数据确定,并根据《建筑地基基础设计规范》中的作用效应以及抗力限值规定进行合理化设计,这不仅关系到建筑工程基础选型和安全性,而且与建筑工程总造价和安全性存在密切联系。总的来说,地基建设效果的好与坏,与整体建筑质量息息相关,这也是复杂高层和超高层建筑结构设计的本质所在。

1.3建筑材料和施工技术的影响

现阶段,城市之中的复杂高层和超高层建筑数量越来越多,该种建筑结构形式的发展,离不开相关科学技术的支持,以及科技的创新。也正是由于上述情况存在,为建筑结构功能的完善创造了有利条件,这也是建筑结构设计中的重要影响因素。因此,相关工作人员需要在建设过程中应用新结构和新材料,并对先进的施工技术和施工工艺进行合理应用,进而将建筑结构设计的科学性及合理性呈现出来。

2复杂高层与超高层建筑结构设计要点

2.1选择合适的建筑结构方案和类型

不管是开展哪一种建筑物的设计与建造,都要为其选择一种合适的建筑结构方案和类型。复杂高层和超高层建筑的设计方案选择具有复杂性和特殊性,必须立足实际情况,进行实地考察研究,根据所得的数据进行分析,才能选择出一种合适的建筑结构方案和类型。如果不进行实地考察,只纸上谈兵,那么很可能会造成实际情况与建筑结构方案不符合的情况,后期会造成巨大的损失,若想对其调整,势必会造成大量的人力物力资源浪费,严重甚至会影响到整个施工过程的进度。所以在选择建筑结构方案时,一定要深入实地考察,立足于实际情况,结合专业知识再去确认建筑结构方案。

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我国虽然土地资源辽阔,可地区与地区之间存在相当大的差异,真正能适合复杂高层与超高层建筑的地方并不多。在开展复杂高层与超高层建筑时,要确定建筑结构类型,对当地土壤进行全面分析,判断此土壤是否适合建设复杂高层和超高层建筑。根据土壤的实际情况,选择相应的施工机械与建筑材料,还可以有效的减少工程的成本造价,以便于发挥更好的资金利用。

2.2优化抗震结构设计

一般建筑物的重心较低,在地震等灾害降临的时候,会更加安全一些。但复杂高层和超高层建筑的特殊性,楼层较高,受地震等灾害影响也较大,危险指数也会相对高一些。为了确保这些建筑物的安全性,必须要从设计上就要考虑这些因素所造成的影响。首先是建筑材料,可以选择一些抗震性能好的建筑材料,从根本上保证建筑物的安全性。建筑构建上也可以选择承载力较大一些的构建,可以有效避免地震能量扩散,降低地震的危害程度。在涉及建筑结构时,要对现场的地震指数进行勘探,应用现代化信息技术,综合分析抗震指数,与抗震措施,使建筑物拥有良好的抗震功能。

2.3混凝土强度控制

为了让混凝土强度与施工强度相匹配,相关工作人员需要在不同条件下开展混凝土试验操作。除此之外,在混凝土配比设计时,需要根据区域之中的不同原料开展相应的配比操作,让混凝土调配工作显得更加方便。在实际混凝土比例试验开展过程中,需要根据实际情况进行调整。例如,很多时候,混凝土之中含有大量的沉积物,以及实验室加药多功能特性,这对于混凝土强度控制具有重要意义,为此,在高才能建筑之中应用混凝土时,相关工作人员有必要对混凝土比例进行调整,并控制好原材料质量,避免混凝土比例不科学等情况发生。很多单位在该项操作之中应用泵送技术,该项技术不仅能够缩短施工时间,还能实现混凝土性能的持续性优化。值得注意的是,混凝土强度需要一直保持下去,将长期质量效果呈现出来。

2.4选择合适的结构抗侧力体系

对于建筑物来说,质量安全从来都是第一位的,尤其是高层建筑和超高层建筑。由于楼层较高、结构较为复杂,因此一定要从建设之初就保证其安全性和稳定性,否则就会形成安全隐患,对使用者的生命财产安全造成威胁。基于此,在进行建筑的结构设计的时候,一定要充分考虑安全性能,科学地对抗侧力体系进行选择。

对该体系进行有效选择的过程中,一定要充分考虑实际情况,针对不同的高度,高层有着不同的抗侧力体系。例如,当建筑的整体建筑高度较高时,就需要考虑采用框架-核心筒体系,若高度大于规范限值较多的时候,就需要考虑在框架的核心筒体系中增加伸臂桁架及环带桁架系统;如果建筑高度超过300m,就可能需要将巨柱框架、核心筒、剪力墙、伸臂桁架及环带桁架和巨型支撑等抗侧力体系进行组合考虑,以此从根本上保证建筑物的安全性。反之,如果建筑的高度低于100m的时候,则需要考虑的是剪力墙体系,及框架或框架剪力墙体系等。这也意味着设计人员一定要有足够专业的知识和能力,针对不同高度的建筑选择不同的抗侧力体系。

结束语

随着社会发展水平的提高,超高层建筑和复杂高层也越来越多、越来越普及,一些问题也随之而来。在复杂楼体中的平面不规则和竖向不规则等方面所体现出的繁琐性对于结构设计提出了很大的冲击和挑战。各大开发商应该重视楼体结构的稳定性、安全性和经济性,更应该重视高层楼体的概念设计,提前考察,根据国家规定来确定合理且科学的结构方案。除此以外,还要针对复杂高层的实际情况,适当采取灵活的方式来有针对性地解决出现的问题。

参考文献:

[1]王越.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析[J].住宅与房地产,2019(24):71+96.

[2]严锐.复杂高层与超高层建筑结构设计研究[J].建材与装饰,2019(25):84-85.

[3]刘楠.复杂高层与超高层建筑结构设计研究[J].工程技术研究,2019,4(14):192-193.

论文作者:徐志勤

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/6

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