高層建筑連體結(jié)構(gòu)設計技術(shù)研究

文/張健 河北名嘉建筑設計有限公司 河北石家莊 050000

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高層建筑連體結(jié)構(gòu)設計技術(shù)研究

文/張健 河北名嘉建筑設計有限公司 河北石家莊 050000

經(jīng)濟的發(fā)展帶動整個建筑行業(yè)的快速發(fā)展，近年來無論從建筑質(zhì)量，建筑效率還是其建筑設計方面討論，建設行業(yè)都有著極大程度的提高。高層建筑連體結(jié)構(gòu)是近年來興起的新型建筑結(jié)構(gòu)，其能夠最大程度的滿足人們對于建筑物的各方面的具體要求。但是，該建筑形式結(jié)構(gòu)復雜，受力情況不易分析，因此如何具體的設計和施工過程中還需要進行較深入的技術(shù)研究。

高層建筑；連體結(jié)構(gòu)；技術(shù)研究

一、前言

近年來，中國正處于社會經(jīng)濟等多個方面都快速發(fā)展的階段，同時帶動著建筑行業(yè)的較快發(fā)展。高層連體結(jié)構(gòu)建筑的設計和應用，一方面可以滿足人們對于工作生活場所的多功能性的要求，即要求在同一建筑中盡可能的結(jié)合多種元素，因此高層建筑的使用可以更滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展和應用要求。另一方面，高層連體結(jié)構(gòu)建筑受力更為復雜，建筑要求更高，抗震性能也有所改變，所以在其設計和施工的過程中，需要在進行技術(shù)上的深入研究和改進。

二、高層建筑連體結(jié)構(gòu)常見方式

隨著建筑行業(yè)的興起，為了進一步滿足人們在學習，工作和生活中對于相應建筑的功能的要求，高層建筑連體結(jié)構(gòu)的設計和普及成為新的熱點，其使用方便，功能全面，能夠為人們的工作學習和生活創(chuàng)造更好的條件。到目前為止，高層建筑連體結(jié)構(gòu)的常見方式主要分為三種，下面將針對這三種形式進行一一敘述。

1.塔樓

在高層建筑物中，塔樓是最為常見的結(jié)構(gòu)形式，其特點是一棟建筑物中分為若干戶，一般情況下可以達到一梯四戶或是一梯十二戶。其建筑密度高，相應的可以降低房價，同時可以滿足不同消費者對于相應建筑物的不同需求，實現(xiàn)其功能的全面化。另外，往往該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)強度大，抗震強度好，安全性高，改造難度低的諸多優(yōu)點，因此在高層建筑中占據(jù)了較大的比例。

2.連體

連體的作用與橋梁類似，起連接作用，一般來說是指將兩個塔樓建筑進行連接，以滿足其不同建筑之間的功能互補。在具體的設計和施工中，主要考慮的連體的手里來源于水平或是豎直的風向載荷，以及兩個塔樓建筑中由于其地理位置，受力情況等導致的不同變形狀況。要保證在進一步實現(xiàn)其功能的全面化的同時，提高其安全性能，避免相應事故的發(fā)生。

3.連體與塔樓相連

連體與塔樓相連的高層建筑連體結(jié)構(gòu)也是常見的建筑形式，其可以進一步的實現(xiàn)建筑的功能性，以滿足人們對于相應建筑的更高水平的要求。再具體的設計方案中，主要分為三種情況，即第一種一端與塔樓進行滑移連接，另一端是剛性連接，第二種兩端都與塔樓進行剛性連接，最后一種是兩端都與塔樓進行鉸接。具體設計方法的選擇和使用需要根據(jù)其不同的施工情況，地理位置，氣候因素等諸多條件進行多方面考量后確定。

三、高層建筑連體結(jié)構(gòu)的設計要點

對于高層建筑連體結(jié)構(gòu)的具體設計與傳統(tǒng)型建筑存在許多不同，因此準確的把握其設計要點和對于保證其施工質(zhì)量，降低施工難度，控制施工成本，以及保證建成后預期的使用性能等都具有十分重要的作用。

1.提高抗震性能

對于高層建筑的具體設計工作中，由于其縱向高度的提高，往往導致其抗震性能下降，豎向高度發(fā)生突變的可能性較高，即產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應，最終可能導致整個建筑發(fā)生危險。因此在具體的高層建筑的設計中，針對其抗震性能的保證和改善提出了多種方法。例如，通過增加其豎向的支撐點提高其整體的穩(wěn)定性，在材料混凝土等的選擇和使用中也要進行嚴格的審核和監(jiān)測，確保施工質(zhì)量。同時，結(jié)合現(xiàn)在工程技術(shù)數(shù)字化方面的發(fā)展，可以針對不同的建筑情況進行抗震仿真模擬，通過調(diào)整相關(guān)設計中的不同參數(shù)，較準確的估計其抗震能力，針對不滿足要求的情況根據(jù)參數(shù)的選擇予以調(diào)整和改善。切實保證高層建筑的抗震性能，對于保證相關(guān)建筑的穩(wěn)定性，理想的使用性能，相關(guān)人員的安全性等都具有十分重要的作用。

2.保證結(jié)構(gòu)剛度。對于高層建筑連體結(jié)構(gòu)來說，連體的設計十分重要，往往連體設計的規(guī)范性和標準性將直接對相應建筑物的相關(guān)性能指標產(chǎn)生較大的影響，尤其是對其剛度的影響。例如，當連體的剛度過大時，在使用過程中就會發(fā)生明顯的剛性突變，產(chǎn)生變形，影響其穩(wěn)定性和安全性。在設計和方針的過程中，如果較大剛度的連體可視為剛性樓層，較小剛度的連體則可進行簡化處理，這樣在相關(guān)數(shù)據(jù)的計算和處理中，可以盡可能的減少誤差，增加數(shù)據(jù)的可靠性。而針對非對稱結(jié)構(gòu)的連體設計中，可以考慮盡可能降低連體剛度，這樣就可以盡可能避免出現(xiàn)變形，位移等不利現(xiàn)象，以保證整體結(jié)構(gòu)的剛度符合要求。

3.結(jié)構(gòu)材料的選擇

對于高層建筑連體結(jié)構(gòu)設計中設計的材料選擇問題，需要打破傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中材料選擇的定性思維，即在材料的選擇過程中一方面需要按照傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)進行材料的選擇和篩選，保證該結(jié)構(gòu)每一部分基本的穩(wěn)定性和使用性能，但是另一方面針對該特殊結(jié)構(gòu)的材料選擇中，材料的匹配也十分重要，即在保證每一部分性能的同時，還要避免因為材料選擇不當導致兩部分強度，剛度等方面性能差別過大，這樣在連體結(jié)構(gòu)使用的過程中，變形等現(xiàn)象發(fā)生的概率會大大提高，將會對相應建筑的使用壽命，使用性能，和安全性等方面都造成較大的影響。一般來說，在選擇材料時，連體結(jié)構(gòu)選擇的材料混凝土和剛比較常見，不同的材料的選擇，將對使整個結(jié)構(gòu)的重量和受力情況等都發(fā)生變化，因此根據(jù)不同材料的選擇，需要確定不同的截面尺寸，受力模式和施工方式，這樣才能切實保證整個結(jié)構(gòu)具有呵護標準的優(yōu)良性能。

結(jié)束語：

高層建筑連體結(jié)構(gòu)在受力，布局等方面都比較復雜，一方面較高樓層的設計勢必會造成其抗震性能，結(jié)構(gòu)強度等方面的削弱，另一方面，高層建筑連體結(jié)構(gòu)在功能較為齊全的同時往往也具有較為復雜的受力情況。針對這一現(xiàn)狀，在設計方面就需要從其抗震強度，結(jié)構(gòu)剛度，以及具體的材料選擇等方面入手，針對不同的情況進行嚴謹?shù)脑O計，以保證其在基本的使用性能和安全性，促進相關(guān)結(jié)構(gòu)進一步的推廣和使用。

［1］陳巖.高層建筑連體結(jié)構(gòu)設計技術(shù)研究，《房地產(chǎn)導刊》，2014（16）.

［2］周媛，李佼.高層建筑連體結(jié)構(gòu)設計技術(shù)研究，《城市建設理論研究：電子版》，2014（20）.