浅析高层建筑结构设计中几点重要因素.docx

浅析高层建筑结构设计中几点重要因素 摘要：随着经济社会的不断发展，城市高层建筑比例越来越大，有的地区已经不批多层建筑的地皮，全部改成高层建筑，且高层建筑的结构复杂，造型独特，为城市增添了很多景观，也成为一个城市的标志。层本探讨了高等建筑结构设计中需要注意的一些事项，旨在使高层建筑更加适应市场需求，不断提高高层建筑设计的水平。 关键词：高层建筑；结构设计；影响因素 一个城市的最高建筑往往是这个城市的标志之一，象征着城市发展的速度和质量，建筑高度在不断增加，建筑类型与功能越来越复杂，结构体系更加多样化，因此高层建筑结构设计也越来越成为设计领域研究的重点，设计人员必须高标准严要求结合工程实际做好相应的设计工作。 关键词：高层建筑；结构；设计；探讨 虽然世界各国对于高层建筑的定义标准不一样，但是一般来说在10层以上，高度30米以上的建筑都算是高层建筑。这样的定义主要是因为当火灾发生时，10层以下的住户可以借助消防车逃生，但是10层以上就需要借助其他自救措施。从受力方面来讲，10层以下的建筑竖直产生的荷载占主导地位，水平产生的荷载比较小。而高层建筑的设计就要注意水平荷载的影响。在GB50011-2010建筑抗震设计规范与GB5004595高层民用建筑设计防火规范中明确了高层建筑的结构总高度的要求，新规范中针对以前的超高问题，在原来设定为A级高度建筑的基础上新增添了B级高度建筑，因此在设计时一定要把握好建筑高度，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在笔者多年的工作经验中，曾经出现过由于建筑超高但是方案没有更改而出现问题的建筑，导致施工图审没有过关，导致整个设计必须重新进行评估的情况，这对于工期和整体造价提高。 一、高层建筑结构设计应该遵循的原则 高层建筑结构设计的三个注意点是承载力、刚度和延性一般高层建筑都实行多到防线，以刚柔结合的结构模式来为小高层设计合适的承载力，以抵抗风的荷载，同时还要考虑小型地震的影响，这样即使第一层防线破坏，结构变柔之后还有足够的延展性来抵抗新一轮破坏。在抗震方面，建筑的质量优劣直接影响着抗震的能力，抵抗地震的能力和建筑的质量是成正比的，建筑质量好，抗地震的能力就强，建筑质量差，抵抗地震的能力就差。在计算原则上，应该使用计算机中最简单最直接清楚的计算方法，结构与受力的设计要一目了然，避免出现以抗扭为主导的传力构件。需要注意的是，设计时一定要重视上部分结构与其支撑结构整体共同作用的力量，例如在设计高层建筑的箱基和筏基时，计算软件无法进行上部结构、地下室、地基基础之间的相互作用分析的，它计算出来的底板内力是远远大于底板实际受到的内力的，设计师必须要根据经验亲自演算。 在设计的过程中还要注意减少建筑的自重，减轻地基的承载力，这就意味着增加建筑的基础造价和处理措施，解决方案是可以减轻建筑的层数，在实际使用中也更有经济效益，同时减轻房屋的自重还是提高结构抗震能力的有效方法。在高层建筑抗风设计中要注意保证建筑有足够的承载力和足够的刚度，严格控制在风荷载下的位移值，保证在恶劣条件下也有良好的居住和工作的环境，维护结构和装饰的构件也必须有足够的承载力，并且要与主体结构可靠的连接，保证整个结构的安全系数最高。 我国是发展中国家，也是人口大国，高层建筑的增多有利于我们更加有效的利用土地，但同时高层建筑的设计也应该注意节约资源。我国建筑规范的要求已经基本达到了国外要求的标准，近几年也频繁有国外的大企业购买按我国规范设计的大楼，这些都说明我国的高层建筑设计是合格的、优秀的。但是千万不要误解提高建筑结构安全度建筑物就安全了，造成不必要的浪费。实践已经证明，现行规范安全度是可以接受的。这是重要的经验，不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化，国家经济实力增强和住宅制度改革现状，可以将现行设计可靠度水平适当提高一点。这样投入不大，却对国家总体和长远利益有利。 三、关于使用使用概念设计 近年来我国的高层建筑数量不断增加，无论是从建设速度还是数量上都是首屈一指的，但是从设计质量方面来看却不容乐观。目前国内很流行高层建筑物的概念设计。概念设计的定义就是指“不经过数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来来确定建筑结构的整体布置和抗震细部措施的宏观控制”。概念设计从大局出发，整体确定建筑的总体结构和布局，再加上整体的抗震抗灾措施的调控来对建筑物进行设计。这样做的好处是能够运用概念性近似估算方法，迅速、有效的进行比较和选择，从而确定设计方案，得出的方案通常概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。由于计算机与实际人工计算有误差，这个方法也是检验计算机计算是否精确的主要方法。但是，设计人员在设计时不能贪图新颖快速和流行，应该在实际工作中作出正确选择，为建筑长远使用考虑。 四、 结语 高层建筑结构设计是一个不断摸索的过程，随着人们生活水平的提高，高层建筑必将是建筑发展的趋势，在设计过程中不能有一点的马虎大意，否则会造成设计结果存在不安全因素。这对于高层建筑结构的设计人员也提出了更高的要求，设计人员思想上必须与时俱进、开拓创新，工作态度上必须踏实肯干，在实践中总结经验，在结构设计中发挥自己的水平，做到无论是从技术还是从经济的角度上都符合人民群众的利益，提高设计水平，真正做到技术与经济同步、安全与适用协调。 参考文献 GB50011-2010，建筑抗震技术规范M北京：中国建筑工业出版社，2010 饶天赞，曹喜仁高层建筑结构基础工程施工M长沙：湖南科学技术出版社，2010 赵西安钢筋混凝土高层建筑设计M北京：中国建筑工业出版社，2O10 赵华高层建筑结构选型的复杂性研究J山西建筑，2008，34(13)：8788 梁宁高层建筑结构概念设计的探讨J四川I建