高層建筑結(jié)構(gòu)設計的問題與對策研究

趙東曉

（河南福泰建筑安裝有限公司，河南省 安陽市 455000）

1 引言

隨著社會的發(fā)展和科技的進步，建筑結(jié)構(gòu)不斷的發(fā)生變化，建筑物的高度逐漸增高，尤其是隨著城市化進程的加快，高層建筑越來越多，并廣泛的出現(xiàn)在人們的生產(chǎn)和生活之中。在高層建筑的建設中，結(jié)構(gòu)設計是其中非常重要的組成部分，對建筑物的建設、養(yǎng)護等產(chǎn)生重要的影響。一方面，高層建筑結(jié)構(gòu)設計需要具有科學性和合理性，能夠滿足人們生活的需要；另一方面，高層建筑結(jié)構(gòu)設計要具有安全性，能夠滿足抗震、抗風等基本要求，為人們的生活和學習提供安全保障。文章著重分析高層建筑結(jié)構(gòu)設計的問題與對策，希望能夠?qū)嵺`發(fā)揮指導作用。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)的特點

高層建筑結(jié)構(gòu)具有與一般的建筑結(jié)構(gòu)不同的特點，它同時承受著水平荷載和垂直荷載，其中水平荷載是由外界的風力所產(chǎn)生的，垂直荷載是由于建筑物高度所引起的，此外，高層建筑結(jié)構(gòu)設計對抗震能力也有相應的要求。通常情況下，低層建筑結(jié)構(gòu)受到的水平荷載比較小，垂荷載也比較小。但是，在高層建筑中，外界地震和外界風力會對高層建筑產(chǎn)生相當大的影響，并且是對高層建筑荷載的主要因素。隨著建筑物高度的不斷增加，高層建筑的位移較快的增長。但是，高層建筑過大的側(cè)移不僅會影響人的舒適度，還會對建筑物的使用產(chǎn)生影響，此外，過大的側(cè)移還會損害建筑物的結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。有鑒于此，在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，必須將側(cè)移控制在合理的范圍之內(nèi)，使建筑物不會影響人的舒適度，不會影響建筑物的使用。因此，可以說，在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中，其核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設計。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設計的原則

（1）選擇合理的計算簡圖。在計算簡圖的基礎上，對高層建筑結(jié)構(gòu)設計進行計算，如果計算簡圖的選擇不合理，會造成結(jié)構(gòu)不合理，容易出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)不合理而發(fā)生安全事故。所以，要保證建筑結(jié)構(gòu)設計的安全，必須選擇合理的計算簡圖，此外，為了保證計算簡圖的安全，在實踐中，我們需要采取相應的構(gòu)造方法。在實際的結(jié)構(gòu)設計中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點不僅僅局限于鋼節(jié)點或者餃節(jié)點，盡量減小誤差，將計算簡圖盡量控制在規(guī)范的規(guī)定之內(nèi)。

（2）選擇合理的基礎設計。在進行基礎設計選擇的時候，需要按照高層建筑的地質(zhì)條件進行。并且，對高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布進行綜合分析，同時對施工條件以及相鄰建筑物的影響進行全面的考慮，在綜合分析和考慮的基礎上選擇科學合理的基礎方案。需要注意的是，基礎方案的選擇需要使地基的潛力能夠得到最大的發(fā)揮，如如果必要的話，可以對地基變形進行檢測。

（3）選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。合理的結(jié)構(gòu)方案必須滿足高層建筑設計的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求，并盡量經(jīng)濟合理，以最少的花費獲得最佳的結(jié)構(gòu)設計方案。受力在明確、傳力簡單是結(jié)構(gòu)體系的基本要求，在相同的結(jié)構(gòu)單元中，應該選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。選擇合理的結(jié)構(gòu)方案的時候，需要分析地理條件、工程設計需求、施工條件、施工材料等等，在對這些指標進行綜合分析的基礎上進行結(jié)構(gòu)選擇，以確定最佳的結(jié)構(gòu)方案。

4 高層建筑結(jié)構(gòu)設計的問題與對策

（1）超高問題。由于高層建筑抗震的實際需要，建筑規(guī)范對建筑物的高度有嚴格的規(guī)定，在建筑物高度的設計都要滿足抗震的實際需要。關于建筑物的超高問題，原來把限制的高度規(guī)定為 A 級高度，隨著新規(guī)范的改進，對超高的規(guī)定變得越來越詳細，新規(guī)范不僅規(guī)定了限制高度為 A 級高度，并且對此進行了進一步的細化，增加了 B 級高度。這樣的規(guī)定更加明細，使得高層建筑結(jié)構(gòu)處理設計方法和措施都有了進一步的改進。在建筑高層設計的實踐中，如果忽視建筑結(jié)構(gòu)類似的改變，對高層建筑超高問題不引起足夠的重視，在施工圖紙審核的時候，發(fā)現(xiàn)問題，并重新組織對建筑物進行審計或者召開專家會議進行重新論證，必然會對整個建筑造價和施工進度產(chǎn)生不利的影響。

（2）高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題。在高層建筑的新的建筑規(guī)范中，對高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題作了很多的限制，例如：對結(jié)構(gòu)嵌固端上層和下層的剛度比進行了規(guī)定，對平面規(guī)則性進行了規(guī)定，等等。此外，在新規(guī)范中，還明確規(guī)定了高層建筑不能采用嚴重不規(guī)則的設計方案。所以，為了使工程建設按照設計依次進行下去，避免在施工后期對結(jié)構(gòu)設計進行改動，在高層建筑結(jié)構(gòu)設計中，必須嚴格按照規(guī)范的限制條件進行。

5 結(jié)束語

總而言之，高層建筑結(jié)構(gòu)設計是一項技術性的工作，綜合性很強，它對建筑設計具有十分重要的指導意義。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展和進步，高層建筑也在日新月異的發(fā)展，對結(jié)構(gòu)設計的要求也越來越高。文章以高層建筑結(jié)構(gòu)設計為中心話題，探討分析了高層建筑結(jié)構(gòu)的特點、高層建筑結(jié)構(gòu)設計的原則、高層建筑結(jié)構(gòu)設計的問題與對策，希望能夠引起人們對這一問題的進一步關注，能夠?qū)嵺`起到指導作用。

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