关于对高层建筑结构设计应注意问题的探讨

关于对高层建筑结构设计应注意问题的探讨摘要：随着我国经济的快速发展，建筑业为满足飞速发展的需求，建筑体的高度也明显彰显出上升的趋势。建筑体的功能和类型也越来越多元化，许多新兴高层建筑体结构设计的特点比较鲜明，结构体系也是各有千秋，同样结构设计人员面临的问题也越来越多，下文主要对高层建筑的结构体系应注意的一些问题进行了探讨。关键词：建筑业;功能和类型;结构设计;问题Abstract:WithChinasrapideconomicdevelopment,theconstructionindustryinordertomeettheneedsofrapiddevelopment,thebuildingheightwassignificantlyunderlinestheupwardtrend.Bodyfunctionandtypeofbuildingweremoreandmorediversified,manyemerginghigh-risebuildingstructuredesigncharacteristicsdistinctive,structuralsystemisalsoagreatdealofdiversity,theproblemsfacedbythesamestructuraldesignisalsomoreandmore,belowthemainstructureofthehigh-risebuildingthesystemshouldbenotedthatsomeoftheissueswasdiscussed.Keywords:construction;functionandtype;structuraldesign;problems中图分类号：TU3文献标识码：A文章编号：前言：高层建筑的建造与发展已经有百年的历史，在城市的发展与人们的生活中担当者重要的角色。高层建筑的体积较大，视觉上的冲击力比较强，是建筑学、艺术学与文化的综合体，是体现社会经济繁荣与进步的体现。随着社会需求的不断提高，高层建筑体所承载的功能也在继承中变革，给高层建筑结构设计师提出了更高的要求。在改革开放之后，特别是在20世纪90年代以来，我过房地产业发展迅猛，土地资源变得弥足珍贵，高层建筑如雨后春笋，数量急增并逐步成为我国的支柱性产业。目前我国的建筑结构设计人员往往只忙于具体型的工作，在结构设计的科学性与实用性和应注意的问题上还没有引起足够的重视，结果出现了不必要的浪费或者与社会需求的吻合度不够的作品。本文主要对高层结构设计的特点、原则和应注意的问题进行了探讨。一、高层建筑结构设计的特点（一）轴向变形的重要性1、高层建筑体竖向的荷载大，容易在柱中引起比较大的轴向变形，直接影响到连续梁弯矩，致使连续梁中间支座处位置的负弯矩降低，支座负弯矩和跨中正弯矩的值加大。2、此外还会对预测构件的下料长度存在一定的影响，必须根据轴向变形的计算值来调整下料的长度。3、对构件剪力与侧移产生一定的影响，与考虑构件竖向变形来进行比较，会看出偏于不安全的结果。（二）结构延性是重要设计指标高层建筑的结构比较柔和，遇到地震变形比较大。为提高高层建筑在进入塑性变形阶段的变形能力，防治高层建筑的倒塌，必须在构造上采取措施保证结构拥有比较大的延性。（三）水平荷载是决定性的因素1、高层楼房建筑体自重同楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩数值与建筑高度的一次方成正比，但是水平荷载对结构产生的倾覆力矩和在竖构件中所产生的轴力是与高层建筑体的高度的两次方成正比的。2、对具有一定高度的高层建筑体而言，竖向荷载大体上是定值，但是水平荷载的风荷载与地震作用的数值因结构动力的不同特征有不同幅度的变化。二、高层建筑设计所应当遵循的原则（一）选用适当的计算简图结构的计算式是以计算简图为基础来进行的，如果选用的不当容易导致结构安全事故，必须谨慎；所以选择适当的结构简图对于保证结构安全有重要的意义。实际结构中的节点不是纯粹的刚接点和铰结点，但是与结构见图的误差必须控制在设计允许范围内。（二）选择合适的基础方案基础的设计必须要依据多种因素（工程的地质状况、上部的结构类型、荷载的分布情况、相邻建筑物造成的影响以及施工条件等）来进行比较科学的综合分析后选择出即经济有又合理的基础方案。设计时最好把地基所拥有的潜力发挥到极致，最好进行地基变形的验算。基础设计必须重视地质勘察报告的详尽性，如果建筑存在缺少地质报告的情况，应当进行现场查看，必要时参考邻近的高层建筑体材料。（三）选择合理的结构方案合理的设计来源于选择合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构体系与结构形式。结构体系的受力应当明确，传力要体现简捷。同一结构单元的结构体系最好统一，尽量不要出现混用不同的结构体系。总之，就是要对工程的施工条件、设计要求、地理环境、材料供应等情况进行比较综合的分析，另外还要在与建筑、水、电、暖等专业进行充分协商的基础上来进行结构选型，多相比较，择优选用之后确定出科学的结构方案。（四）对计算结果进行正确性的分析现今的结构设计普遍依赖计算机技术，但是目前的计算机软件种类比较繁杂，使用不同的软件可能有一样的计算结果；所以设计师应对程序的适用条件和范围有比较熟悉的了解。在设计师利用计算机进行辅助性设计时，由于现实结构的具体情况与程序可能存在不符合，或者软件本身就存在缺陷，或者人为原因等导致计算结果出现错误，所以结构工程师在拿到资料时要科学分析，谨慎校对做出合理的判断。（五）采取相应的构造措施进行结构设计必须牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉”的原则，对构件的延性性能和对钢筋的执行段锚固长度要引起注意，另外还要对温度应力的影响力予以考虑。三、高层建筑结构的应当注意的相关问题（一）基础埋深问题基础必须要有一定的埋深，基础埋置的深度一般指从室外的地坪到基础底面的距离。比较独立的高层建筑基础埋深比较容易确定，但是目前的高层建筑大多都与地下式的车库相连接，如果地下车库基础是采用筏板基础或设有防水底板的独立基础时，高层建筑的基础埋深要从室外的地坪开始算起，这时的高层建筑体的地下车库顶板和地下室的顶板应按嵌固层要求来进行严格的设计，高层建筑体的地下式车库必须要有足够的侧向高度来作为建筑体的侧限。如果上述条件难以满足时，高层建筑体的基础埋深则要从地下车库的地面来开始计算，一般而言高层建筑体通常都通过设地下室来对埋深条件进行满足，这样的优势主要有以下几点。1、把地基的承载力提高如果高层建筑所采用的是天然地基，那么地基的承载力则可以进行修正，随着基础地基的增加，修正后的地基承载力也在不断的增大，也就达到了高层建筑对地基承载力的要求。2、对高层建筑上部