高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題與對(duì)策研究

李葉

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)水平與生活水平的不斷增長，人們對(duì)居住的需求也在不斷提高，一般建筑逐漸難以滿足建筑行業(yè)的高速發(fā)展，高層建筑成為城市建設(shè)中的重中之重。與此同時(shí)，高層建筑受樓體高度和周圍環(huán)境的影響，相比一般建筑的施工難度有所增加，高層建筑居住人口密集，承重問題尤為重要，達(dá)到高穩(wěn)定性必須重視高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題，采取有效措施，提高建筑施工質(zhì)量與建筑安全性。

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;對(duì)策

高層建筑的出現(xiàn)以及在國內(nèi)的廣泛使用極大程度的促進(jìn)我國建筑行業(yè)的發(fā)展，為我國城市化建設(shè)注入了新的活力。隨著時(shí)間的推移，人們對(duì)于高層建筑工程的施工質(zhì)量以及使用安全性的要求也越加的嚴(yán)格。所以為了保證高層建筑的施工質(zhì)量以及使用的安全性就必須通過科學(xué)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，采取行之有效的施工技術(shù)措施來彌補(bǔ)以及避免高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，更好的促進(jìn)高層建筑在我國建筑行業(yè)的發(fā)展。

1、我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

目前我國高層建筑結(jié)構(gòu)通常會(huì)使用到的建筑工程原料是鋼和鋼筋混凝土，這兩種建筑工程原料在使用性能方面存在著一定的差異被廣泛的應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)中。但是這兩種建筑施工材料在使用的過程中同樣存在著一定的局限性，例如鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)較高、耐火性能較差，而鋼筋混凝土的自重太大，施工難度較高。

在高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際的施工過程中，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要包含以下幾個(gè)方面，其一高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力設(shè)計(jì)情況會(huì)直接影響到高層建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)的合理性，因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)的水平荷載對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響程度是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的變化而不斷變化的，而高層建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載一般為定值，不會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩氐淖兓a(chǎn)生變化。另外高層建筑結(jié)構(gòu)的軸向變形設(shè)計(jì)也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之一，剪力墻體系中隨著樓層數(shù)的不斷增加，中軸受力產(chǎn)生的形變相比邊軸受力產(chǎn)生的形變要大，這一現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致高層建筑的結(jié)構(gòu)受力不均。最后高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需要充分考慮結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，因?yàn)榈卣饘?duì)建筑結(jié)構(gòu)不僅會(huì)產(chǎn)生水平荷載還會(huì)產(chǎn)生一定的豎向荷載，這兩種荷載的同時(shí)作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性能要求較高。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

2.1建筑抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題

受樓體高度與周圍環(huán)境影響，高層建筑與一般建筑相比較，高層建筑周圍沒有樹木與等遮擋物，高層建筑的上層承受的風(fēng)力尤其大。高層建筑外墻、陽臺(tái)、玻璃、裝飾物等在選材與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面都需要考慮其抗風(fēng)能力，保證在到強(qiáng)風(fēng)暴雨天氣，高層建筑外層整體的防護(hù)措施有效，以免由于建筑外觀出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致安全隱患，造成重大財(cái)產(chǎn)損失。

2.2高層建筑結(jié)構(gòu)高度設(shè)計(jì)問題

在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)建筑物高度的設(shè)計(jì)也是尤為重要的，對(duì)于整個(gè)建筑物的后期使用效果以及安全性有著很大的影響，所以在對(duì)建筑物的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一定要加以重視。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，工程設(shè)計(jì)人員需要充分的結(jié)合當(dāng)?shù)馗邔咏ㄖ囊笠约暗刭|(zhì)環(huán)境的情況。所以這就要求設(shè)計(jì)人員要切身的投入到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際的勘察。并根據(jù)勘察的結(jié)果合理的進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)高度方面的設(shè)計(jì)。

2.3高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題

抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最重要的一項(xiàng)涉及內(nèi)容，近些年我國對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)還存在著很多的不足，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較高，并且需要考慮的各方面因素諸多，設(shè)計(jì)較為繁瑣，例如抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要全面的考慮到高層建筑的構(gòu)造、墻體承重能力以及各種建筑施工材料的選擇等等問題。目前國人對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的防震能力的重視程度不高，防震意識(shí)不強(qiáng)，因?yàn)槲覈讱み\(yùn)動(dòng)相對(duì)較為穩(wěn)定，發(fā)生地震災(zāi)害的幾率較低，所以人們也就逐漸忽視了一旦發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的危害以及影響。建筑行業(yè)的相關(guān)人員對(duì)抗震性能的關(guān)注程度同樣不高，沒有采取積極有效的防護(hù)措施，為了應(yīng)付相關(guān)部門的檢查，只是對(duì)防震數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡單的分析，并沒有太多的實(shí)際意義。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題的完善對(duì)策

3.1 完善建筑結(jié)構(gòu)的整體防風(fēng)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的整體防風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要充分考慮風(fēng)的水平作用力對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，并保證確保建筑結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)力荷載在其極限的承受能力之內(nèi)，另外在建筑的主體支撐結(jié)構(gòu)上也要強(qiáng)化防風(fēng)作用的規(guī)劃，增加建筑結(jié)構(gòu)整體的牢靠性，例如高層建筑結(jié)構(gòu)的地基鞏固方法以及使用性能更加可靠的高性能混凝土開展高層建筑結(jié)構(gòu)的使用作業(yè)，只有高層建筑材料的穩(wěn)固性得以提高，高層建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性才能得到提升。

3.2 選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)方案

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是選擇適宜的結(jié)構(gòu)類型。而建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇還需要綜合考慮因素進(jìn)行合理的設(shè)置，包括施工現(xiàn)場地質(zhì)的情況以及施工周邊環(huán)境情況等等。在對(duì)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行選型時(shí)，首先需要滿足建筑物的基本功能，主要包括良好的視覺效果、傳音效果。而建筑物想要滿足以上兩點(diǎn)基本需求，就盡量應(yīng)該盡量少的使用分豎向支撐構(gòu)件，而是選擇大跨度的結(jié)構(gòu)。其次高層建筑結(jié)構(gòu)的造型一般較為特殊，并且平、立面不規(guī)則。所以在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上應(yīng)盡可能的利用設(shè)置防震縫的方式，構(gòu)成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

3.3 完善建筑結(jié)構(gòu)的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃時(shí)，建筑工程企業(yè)應(yīng)當(dāng)經(jīng)由專業(yè)的抗震規(guī)劃設(shè)計(jì)人員來對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過程中需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)特征以及建筑施工地區(qū)的地震發(fā)生狀況，在滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)之上對(duì)抗震結(jié)構(gòu)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃。另外設(shè)計(jì)人員還可以借鑒國內(nèi)外優(yōu)秀的建筑物抗震設(shè)計(jì)成果來彌補(bǔ)國內(nèi)抗震設(shè)計(jì)作業(yè)中存在的不足，不斷加強(qiáng)地基的牢固程度，切身的投入施工現(xiàn)場進(jìn)行勘察，精確的對(duì)防震結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)測(cè)，在整體上提高高層建筑結(jié)構(gòu)的防震性能。

結(jié)語：

綜上所述，我國高層建筑結(jié)構(gòu)在近些年得到了快速發(fā)展，但是在高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中以及施工作業(yè)過程中還存在著很多的不足和欠缺，所以我國建筑工程行業(yè)還需要進(jìn)一步的研發(fā)更加科學(xué)的施工技術(shù)，開創(chuàng)更加合理的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，確保高層建筑結(jié)構(gòu)在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。

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