高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及對策探討

■趙華琪 ■河北九易莊宸工程設(shè)計有限公司，河北 石家莊 050031

眾所周知，在當前的城市發(fā)展過程中，高層建筑的數(shù)量越來越多，相對于一般建筑類型來說，高層建筑無疑在建設(shè)難度上存在著較大的不同，尤其是對于設(shè)計階段來說更是如此，只有保障其設(shè)計不存在任何的問題才能夠確保整個實施過程的順利進行，而對于設(shè)計過程來說，結(jié)構(gòu)設(shè)計又是最為核心的一點，也是保障高層建筑后期使用穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵指標所在，這也就要求相關(guān)人員應該更進一步的加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)注，但是就當前的現(xiàn)狀來說，其中存在的問題也是比較多的，因此，進一步的加強對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究，提高其設(shè)計水平依然是當前比較重要的一個核心問題所在。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題

1.1 短肢剪力墻設(shè)置存在問題

在當前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題是比較多的，并且很多問題的存在甚至會對于高層建筑產(chǎn)生致命的影響，尤其是對于結(jié)構(gòu)的損害更是極為嚴重，其中短肢剪力墻的不合理設(shè)置就是極為典型的一種，這種不合理性主要表現(xiàn)在在當前的很多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，相關(guān)設(shè)計人員往往很容易出現(xiàn)增設(shè)短肢剪力墻的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)必然會影響到高層建筑的穩(wěn)定性和安全性，尤其是會直接造成整個高層建筑短肢剪力墻抗震能力的降低，進而不利于后期高層建筑長期安全使用。

1.2 嵌固端設(shè)置存在問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，嵌固端也是極為重要的一個組成部分，對于嵌固端的設(shè)計來說，當前存在的主要問題有以下幾點:(1)首先，對于嵌固端位置的選擇存在著較大的問題，尤其是很多高層建筑把嵌固端設(shè)置在地下室或者是人防的頂板，這種設(shè)計模式在一定程度上來看存在著較大的安全問題，極為不利于其效果的實現(xiàn);(2)其次，嵌固端上下層剛度比例設(shè)計不合理，對于嵌固端的合理設(shè)計來說，上下層的剛度比例是一個極為關(guān)鍵的指標，對于這一指標來說，當前很多嵌固端設(shè)計中存在計算失誤或者是設(shè)計問題;(3)最后，對于嵌固端的設(shè)計來說，當前還存在的一個突出問題就是其和抗震縫隙的處理存在一定的矛盾和沖突，平衡性不足，進而影響了整個高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.3 超高問題

超高問題也是當前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中比較突出的一個問題，所謂的超高問題主要就是指很多高層建筑建設(shè)單位無視相關(guān)制度和標準的規(guī)定而過度的把高層建筑的高度增加，因為高層建筑高度的增加在很大程度上能夠提升其經(jīng)濟利潤，但是從另外一方面看，這種超高問題對于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響卻是極為不利的，尤其是對于高層建筑的穩(wěn)定性和抗震能力會產(chǎn)生較大的干擾，一旦遭遇地震或者強風等自然災害很容易發(fā)生一定的危險，導致高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂或者是倒塌等現(xiàn)象，最終危機人們的人身和財產(chǎn)安全。

1.4 其它設(shè)計問題

對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，其實涉及到的內(nèi)容是比較多的，并且需要注意到的重點性能也是多方面的，而這也決定這當前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題也是多方面的，除了上述極為常見的三類問題之外，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍然存在的一些設(shè)計問題還表現(xiàn)在其對于結(jié)構(gòu)的抗震性、牢固性以及相應應力的處理上，在這些方面的問題也必然會影響到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果，最終導致其整體的高層建筑建設(shè)受損;此外，對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要計算的一些設(shè)計位置來說，其計算的準確性也會影響到其設(shè)計的水平，而這種計算準確性問題的影響因素又是多方面的，比如資料的健全與否，計算公式的選擇恰當與否，計算過程的失誤等都會導致其計算結(jié)果出現(xiàn)問題，進而影響其結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果。

2 高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計存在問題的解決對策

2.1 恰當選擇結(jié)構(gòu)方案

對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，其最為核心的一點就是應該針對其結(jié)構(gòu)方案進行恰當?shù)倪x取，只有結(jié)構(gòu)方案選擇準確才能夠保障其整體的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平達到理想的要求，而對于這種結(jié)構(gòu)方案的選擇來說，其需要考慮的問題和要點是比較多的，首先，應該針對相關(guān)的規(guī)定和標準進行詳細的研讀，避免其選定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和這些標準存在沖突;另外，對于具體結(jié)構(gòu)方案的選擇還應該重點針對其施工現(xiàn)場的實際狀況進行慎重思考，尤其是對于施工現(xiàn)場的基礎(chǔ)狀況以及工程的規(guī)模大小等進行詳細的調(diào)查和勘測，進而在此基礎(chǔ)上選定最佳的結(jié)構(gòu)方案。

2.2 注重計算簡圖的使用

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還需要充分關(guān)注到和計算相關(guān)的一些內(nèi)容，這也是影響其結(jié)構(gòu)設(shè)計有效性的重要問題所在，而對于相關(guān)計算過程來說，其最為核心的一點就是對于計算簡圖的選擇和使用必須恰當合理，當然，相對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復雜性來說，這種計算簡圖的選擇也存在著一定的難度，這一難度也就決定著在具體的計算簡圖選擇過程中必須全方位的考慮高層建筑結(jié)構(gòu)中的各種因素，并且還要在具體的計算過程中精確、真實的進行各種計算簡圖的應用，最大程度的保障其計算的準確性。

2.3 注重結(jié)構(gòu)設(shè)計中的各種性能的滿足

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，其最為主要的一個目標就是應該盡可能的滿足各方面性能的要求，只有這些性能要求全部得到了相應的滿足才能夠算是科學合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，也才能夠保障其結(jié)構(gòu)有助于高層建筑后期的長期安全使用，對于這些性能指標來說，最為主要的有以下幾點:(1)首先，必須加強對于結(jié)構(gòu)延展性的設(shè)計，這主要是針對高層建筑容易出現(xiàn)的變形、倒塌等問題而言的，尤其是對于地震災害來說，這種延展性更是極為關(guān)鍵，必須要在結(jié)構(gòu)設(shè)計中體現(xiàn)出這種柔和度特點來;(2)其次，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力也必須進行充分的關(guān)注，所謂的水平力主要就是指高層建筑在同一平面內(nèi)的各種力學載荷特點，其對于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響也是比較明顯的，必須在設(shè)計過程中加強控制;(3)最后，對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，最為核心的一個性能指標就是穩(wěn)定性，并且這種穩(wěn)定性指標的滿足需要注意的要點還是比較多的，比如對于短肢剪力墻設(shè)置的控制就是較為典型的一個方面。

3 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑幾乎已經(jīng)成為了當前城市發(fā)展過程中的主流，并且其發(fā)展速度也是越來越快，與此同時，對于高層建筑安全性的關(guān)注也應該得到相應的保障，其后期使用的安全性在很大程度上和建設(shè)過程存在著直接的聯(lián)系，而對于整個的實施建設(shè)過程來說，設(shè)計階段無疑具備著極為突出的作用，其能夠直接影響到整個高層建筑實施的水平，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計更是會對于高層建筑整體的實施效果產(chǎn)生影響;但是在當前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中卻仍然存在著較多的問題會影響其作用的充分展現(xiàn)，尤其是在一些剪力墻、嵌固端、高度等設(shè)置上存在的問題更是極為常見，因此，針對這些問題進行必要的控制，恰當準確的選擇最佳的設(shè)計方案，確保其相關(guān)計算的準確性和合理性也是極為必要的，當然，對于整個的結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)來說，提高設(shè)計人員的設(shè)計水平也應該是當前需要解決的一個首要問題。

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