探討高層建筑結構設計的影響因素

1、<p>　　探討高層建筑結構設計的影響因素</p><p>　　[摘 要]高層建筑的結構設計工作是一項涉及諸多因素和問題的綜合性技術工作，高層建筑對結構設計的要求非常高，建筑設計師一定要在準確分析計算的前提下，根據(jù)結構設計的原則性要求，結合實際的工程條件和地質條件，設計和采用合理的結構設計方案。本文對高層建筑結構設計的影響因素進行了探討。 </p><p>　　[關鍵詞]高層建筑

2、 結構設計 影響因素 </p><p>　　中圖分類號：TU758 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）10-0138-01 </p><p>　　高層建筑是建筑未來的主體形式，要做好高層建筑的設計，應該以結構設計為立足點，使高層建筑結構設計在滿足功能和質量的前提下，實現(xiàn)對客戶安全和需要的盡量滿足，形成結構、外形適于消費者需要的高層建筑設計，確保建筑行業(yè)經濟和社會效益最

3、大化的實現(xiàn)。 </p><p>　　一、高層建筑結構設計的原則 </p><p>　　1、選擇合理的高層建筑結構計算簡圖 </p><p>　　在計算簡圖基礎上進行高層建筑結構設計的計算，如果選擇不合理的計算簡圖，那么就比較容易造成由于結構安全發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結構設計安全保證的前提是合理的計算簡圖的選擇。同時，計算簡圖應該采用相應的構造方法保證安全。在實

4、際的結構中，其結構節(jié)點不單是剛節(jié)點或者交節(jié)點，保證和計算簡圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內。 </p><p>　　2、選擇合理的高層建筑結構基礎設計 </p><p>　　綜合分析整個建筑場地的地質條件以及高層建筑上部的結構類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個因素，在此基礎上選擇科學合理的基礎方案?；A方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時候要求進行地基

5、變形的檢驗。高層建筑設計要有詳細的地質勘查報告，如果缺失，那么應該進行現(xiàn)場勘查并參考相鄰建筑物的有關資料。一般情況下，相同結構單元應該采用相同的類型。 </p><p>　　3、選擇合理的高層建筑結構方案 </p><p>　　結構體系的要求是受力明確，傳力簡單。在相同的結構單元當中，應該選擇相同結構體系，應重視平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風性能好且經濟合理的結構體系。在進行了地

6、理條件，工程設計需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎上，并和建筑包括水、暖、電等各個專業(yè)的相協(xié)調的情況下，選擇合理的結構，從而確定結構的方案。 </p><p>　　4、對計算結果進行準確的分析 </p><p>　　當前市場上存在著形形色色的計算軟件，采用不同的軟件得到的結果可能不同，所以，建筑結構設計人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進行計算。由于建筑結構的

7、實際情況和計算機程序并不一定完全相符，所以進行計算機輔助設計的時候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因為軟件本身存在著缺陷使得計算結果不準確的問題，基于此，結構設計工程師在得到了通過計算機軟件得到的結果以后，應該進行校核，進行合理判斷，得出準確結果。 </p><p>　　5、高層建筑的結構設計要采用相應構造措施 </p><p>　　高層建筑結構設計的原則是強剪切弱彎曲，強壓弱拉，強柱弱梁。高層建筑

8、結構設計過程中把握上述原則，加強薄弱部位，對鋼筋的錨固長度給予重視，并且要重點考慮構件延性的性能和溫度應力對構件的影響。 </p><p>　　二、高層建筑結構設計的影響因素 </p><p>　　1、結構總體布置問題 </p><p>　　高層建筑結構的總體布置主要包括對高層建筑的高度、平面、立面和體型等方面進行選擇，確?？傮w布置能夠完全滿足建筑、施工和結構的具體

9、要求。同時還要對建筑使用功能進行充分的考慮，確保各項服務設施、開間、進深、層數(shù)、層高以及平面關系和體型等都能夠滿足使用功能的需求。對于使用過程中的便利性、經濟和美學需求也要進行考慮。另外還要確保后期的維護費用具有較好的經濟性。在選擇先進的施工技術，提高工業(yè)化程序，有效地實現(xiàn)對工程造價的控制。高層建筑結構設計與其他工程存在著很大的不同，所以需要將結構體系進行確定，確定了結構體系后，則需要將總體布置與建筑設計有效地進行結合，確保高層建筑的造

10、型和傳力路線具有合理性。高層建筑中，建筑物的布局和結構直接影響著建筑物的動力性能，所以在高層建筑設計時就需要對地震、房屋體型、結構體系和剛度等進行全面的分析設計。 </p><p>　　2、建設的高度問題 </p><p>　　目前我國對于高層建筑混凝土結構開始向超高層方向發(fā)展，對于高層建筑的高度，我國的根據(jù)當前我國的經濟發(fā)展水平和施工技術水平進行了全面的規(guī)定，但在實際設計中出現(xiàn)許多超高度

11、的情況。國家并不提倡超過高度限制的高層建筑，因為在高度不斷升高的情況下，對建筑整體的抗震性能會帶來一定的影響，一旦發(fā)生地震，對超高層建筑具有較大的危害性。特別是在建筑不斷升高的情況下，建筑會有更多的質變發(fā)生，使建筑本身各項性能受到較大的影響，不利于建筑的安全性。 </p><p>　　3、高層建筑的基礎設計相關問題 </p><p>　　高層建筑的地基設計既是高層建筑結構設計的前提性工作，

12、也是建筑設計師非常重視的一個問題。地基設計的重要性不言而喻，地基設計的質量直接影響著基礎的類型選擇和工程的造價?；A的設計工作包含了基礎的類型設計和對地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結構的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準確計算和結構選型。另外在地基的設計和相關計算中一定要遵守國家規(guī)范和地方性規(guī)范，因為就全國來說，各地的地質條件差別很大，國家規(guī)范沒有辦法做出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以

13、在地基的設計工作中要注意遵守地方性的設計規(guī)范的問題。 </p><p>　　4、高層建筑結構設計中的扭轉問題 </p><p>　　在進行結構設計時，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點，即三心合一。高層建筑結構設計的扭轉問題就是指建筑的三心在結構設計過程中未達到統(tǒng)一，結構在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉振動的效應。 </p><p>　　5、高層建筑結構的受力性能 <

14、/p><p>　　對于高層建筑物最初的方案設計，建筑師考慮更多的是應該是它的受力性能，而不是詳細地確定它的具體結構。沉降縫兩側單元層數(shù)不同時，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。 </p><p>　　6、高層建筑結構設計中的剪力墻設置問題 </p><p>　　高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設置問題也是高層建筑結構設計

15、的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5 - 8的墻體，在具體的建筑應用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結構設計中應盡量少使用這種墻體結構，避免后續(xù)的設計上的諸多問題。第二，剪力墻的位置設置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應該增加剪力墻結構，并調整剪力墻中心的位置，合理設置厚度以及截面，使建筑的結果位移保持在合理的范圍之內。 </p>&l

16、t;p>　　7、高層建筑中的結構規(guī)則性問題 </p><p>　　關于高層建筑的結構設計的新舊質量規(guī)范在諸多問題的內容描述上都存在著一定的變化和改動，這主要體現(xiàn)在兩個方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對舊的建筑規(guī)范的高層建筑結構設計的規(guī)則性問題，增加了許多的限制條件，比如建筑結構設計中的平面規(guī)則性問題和結構嵌固端的剛度比問題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強制性的條文規(guī)定了嚴重不規(guī)則的結構設計方案是不能采用的。所以，結

17、構設計師要注意到新舊規(guī)范的內容改動，嚴格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結構設計，避免為后續(xù)的施工設計和施工圖的設計工作帶來不必要的麻煩。 </p><p>　　總之，鋼筋混凝土高層建筑結構設計，是一個長期、復雜、甚至循環(huán)往復的過程，任何在這過程中的遺漏或疏忽，都有可能使整個結構設計過程變得更加復雜或使結構設計結果存在不安全的因素。 </p><p><b>　　參考文獻 &

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