高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題與對策分析

胡韋楠

摘要：在城市不斷發(fā)展的進(jìn)程中，高層建筑的建設(shè)數(shù)量在逐漸的增多，為了保證高層建筑建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性，就需要做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，本文首先對

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了分析，然后對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見的問題進(jìn)行全面的分析，最后采取有效的措施對這些問題進(jìn)行解決，這樣就可以保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，從而可以推動高層建筑施工的順利開展，進(jìn)而保障高層建筑建設(shè)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存在問題、解決對策

一、前言

近年來，伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國高層建筑設(shè)計(jì)在不斷的增多，這就大大的提升了建筑行業(yè)的競爭力。但是，實(shí)踐表明，在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一定的問題存在，這些問題嚴(yán)重的阻礙了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為建筑行業(yè)的發(fā)展設(shè)置了一定的障礙，因此，尋找出有效的對策解決這些問題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則分析

1、要確保計(jì)算簡圖的合理性

高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要建立在計(jì)算簡圖的基礎(chǔ)之上，因此建設(shè)中應(yīng)該給與計(jì)算簡圖高度重視，一旦計(jì)算簡圖選擇不夠合理，就會導(dǎo)致高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理，極有可能出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)不夠合理而導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故，因此，要確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的安全性，一定要確保計(jì)算簡圖的合理性。因此，要確保所選用的計(jì)算簡圖具有安全性與合理性，需要相關(guān)工作人員采用合理的高層建筑構(gòu)造方法。

2、要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性

在高層建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)方案才能夠滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，在設(shè)計(jì)中，確保其經(jīng)濟(jì)合理也是非常重要的。因此，在設(shè)計(jì)中要確保所使用的設(shè)計(jì)方案具有合理性，無論在受力方面還是在傳力方面都能夠給予明確的規(guī)定，并且能夠符合建筑方面的受力要求。同時(shí)，在建設(shè)中針對相同的結(jié)構(gòu)單元，需要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系，用合理的結(jié)構(gòu)方案規(guī)定建設(shè)的行為與環(huán)境，在對建設(shè)中的地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求以及施工條件等充分了解與分析的背景之下，確定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳方案。

3、確保基礎(chǔ)設(shè)計(jì)合理性

在選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要與高層建筑實(shí)施的地質(zhì)條件相結(jié)合，確保地質(zhì)條件能夠符合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。同時(shí)，還需要綜合分析高層建筑上部結(jié)構(gòu)與荷載等，充分考慮施工條件和相鄰建筑物高層建筑施工的影響，在綜合分析的基礎(chǔ)之上確定建筑的基礎(chǔ)方案。應(yīng)該注意的是，在選擇基礎(chǔ)方案的時(shí)候，需要將地基潛力發(fā)揮融入到其中，必要的時(shí)候需要對地基變形展開一定的檢測工作，以確保高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有合理性與科學(xué)性，從而為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的保障。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

1、抗風(fēng)問題

隨著現(xiàn)代社會的進(jìn)步與發(fā)展，高層建筑在這個(gè)快速發(fā)展的社會不斷被建成。高層建筑與其他房屋建筑不同的是它在高度較高，樓層多，而在高空中，受風(fēng)力的影響，會對高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生威脅，一旦風(fēng)力加大時(shí)，就有可能就會對高層建筑結(jié)構(gòu)較為薄弱的部位產(chǎn)生破壞，進(jìn)而威脅到我國社會的健康發(fā)展。

2、抗震問題

地震災(zāi)害作為危害我國當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的重要因素之一，地震對高層建筑的影響更為突出。就目前我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拉拉面，抗震結(jié)構(gòu)一直是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn)，目前設(shè)計(jì)人員對突發(fā)災(zāi)害的不了解，對地震的了解更是很少，再加上設(shè)計(jì)人員缺乏靈活性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中大都是憑借經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，缺乏科學(xué)依據(jù)。另外，高層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，往往設(shè)計(jì)人員在對其進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)結(jié)果不是很精確導(dǎo)致抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不完善，極易引發(fā)高層建筑在地震災(zāi)害中的強(qiáng)烈破壞。

3、設(shè)計(jì)人員問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平的高低直接影響到了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。而就我國目前高層建筑設(shè)計(jì)工作來看，設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平還不夠，與西方國家相比還存在很大的差距。同時(shí)，我國現(xiàn)階段的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)還不足，在實(shí)際工作中大都是以經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，高層建筑設(shè)計(jì)與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有明顯的差異，進(jìn)而使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)不到理想的設(shè)計(jì)要求。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題的應(yīng)對策略

高層建筑結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)就是高，在高層建筑中，其層數(shù)越高，結(jié)構(gòu)剛度就越差，其受到風(fēng)力和地震力的影響也就越強(qiáng)。嚴(yán)重時(shí)，可引起高層住宅的側(cè)位移，進(jìn)而造成高層建筑倒塌或者其他安全事故。同時(shí)再加上地震的影響，對高層建筑的危害尤為突出，一旦高層建筑的抗震、抗風(fēng)性能不佳，勢必會造成難以計(jì)量的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡。由此可見，抗風(fēng)和抗震設(shè)計(jì)對于高層住宅結(jié)構(gòu)是非常必要的。

1、做好高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

風(fēng)作為影響高層建筑穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素，為了確保高層建筑穩(wěn)定，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，就必須保證高層建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度。通過提高高層建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度來增強(qiáng)高層建筑的抗風(fēng)性能。而在進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)工作室，必須要結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn)，全面計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的受風(fēng)面積，合理計(jì)算風(fēng)力對高層建筑的影響。其次，要選擇科學(xué)合理的高層住宅結(jié)構(gòu)外形，以減少風(fēng)對其的作用力，選擇圓形或正多邊形最佳。另外，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對相應(yīng)非承重構(gòu)件可利用耗能構(gòu)件，如樓板、剪力墻等來抵消風(fēng)能對建筑的影響。高層建筑在風(fēng)力作用下極有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)力，水平方向的結(jié)構(gòu)內(nèi)力可能與風(fēng)力疊加進(jìn)而形成更大的水平作用力，對建筑物影響較大。所以相關(guān)設(shè)計(jì)過程中要控制水平力對建筑的影響程度，同時(shí)采用高性能混凝土進(jìn)行施工，進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力的出現(xiàn)。

2、做好高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)

在高層建筑中，地震的危害是非常大的，為了保證高層建筑的抗震性能，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先，要科學(xué)、合理的利用地址勘探技術(shù)，對高層建筑建設(shè)場地進(jìn)行綜合勘探，進(jìn)而為高層建筑選擇合適的施工地點(diǎn)，避開不理的建筑場地。其次，地震災(zāi)害直接損壞的就是基地結(jié)構(gòu)，為此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的時(shí)候要保證混凝土施工質(zhì)量，增加混凝土結(jié)構(gòu)的配筋，在相對較長的結(jié)構(gòu)單元中，留出一定距離的混凝土后澆帶，以便于混凝土的自由收縮，提高其承受溫度的能力，確保混凝土結(jié)構(gòu)性能。

3、加大設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)

在這個(gè)競爭日益激烈的社會環(huán)境下，人才有著決定性的作用，就我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看，要想保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率，就必須加大專業(yè)設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)。首先，要加強(qiáng)現(xiàn)有設(shè)計(jì)人員的教育，不斷提高他們的專業(yè)水平和專業(yè)技能；其次，要加強(qiáng)對外聯(lián)系，學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法及經(jīng)驗(yàn)，將其應(yīng)用到我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，在不斷實(shí)踐過程中提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)而為我國現(xiàn)地社會設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高性能的高層建筑。

五、結(jié)束語

綜上所述，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，還存在一些問題，這些問題存在于建筑結(jié)構(gòu)中的不同位置，也存在于不同的高層建筑結(jié)構(gòu)類型中。但是這些問題的存在，都會對高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響，所以要積極的采取各種有效的手段進(jìn)行解決，并且相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要重新審視這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，并不斷的對這些容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的改進(jìn)，從而使得高層建筑的施工質(zhì)量可以得到有效的提升，以更好的推動建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭軍.淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對策[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2014，（3）：100-101.

[2]王義文，馮興傳. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對策探討[J]. 城市地理，2014（ 12） ： 90.

[3]馬春剛.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對策討論[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014，（30）：238-239.