高层结构设计中几个问题研究

1、高层结构设计中几个问题研究摘 要 随着我国经济的不断发展，综合国力也不断地提 升，高层建筑业越来越发达，不论是密度还是高度都不断地 增加，类型更加复杂，功能更加完善，结构也更加复杂。所 以，高层建筑的结构设计中所应该注意的问题越来越引起人 们的重视，是设计工作中亟待解决的问题。由于当前我国主 要采用钢筋混凝土作为建筑的主要结构，所以解决钢筋混凝 土高层结构的设计问题难点有重要的意义。本文通过分析当 前高层结构设计中出现的问题，提出了几点相关建议。关键词高层建筑；结构设计；分析；问题中图分类号：tu208文献标识码：a文章编号： 16717597 (2013) 021-109-01在钢筋混凝土高

2、层结构设计中要注意以下几点问题。1结构选型过程中所注意的问题1) 高层建筑的结构不仅应该满足其功能要求，更应该 合理，减少设计的随意性。由于高层建筑本身体量巨大，对于其结构要求要素也比 较多。首先是要保证结构的安全系数，只有结构稳定了建筑 物才能稳定。其次要满足其功能要求，要做到实用。此外， 高层建筑物的体量大，结构方面应该注重整体化，高层建筑 物的结构一般较为简单，设计严谨，并不刻意追求设计理念 的随意性，些许的改变有可能影响整个建筑的安全系数。2）在结构设计过程中要注意控制建筑物的高度，要严 格按照规范执行。高层建筑对于设计和建造方面都有十分苛刻的要求：首 先，随着建筑高度不断增加，对施工

3、技术工艺的要求增加， 设计成本也会不断增高，建成之后的运营和日常维护的费用 也会增加；其次，建筑高度增加，对于自身承担各种荷载的 能力也是一种考验，存在较高的安全隐患；此外对环境保护 和资源节约也有消极作用，过高的高度对城市自然环境造成 不利影响，产生一系列连锁反应，还会使建筑材料资源不能 得到充分利用，能源消耗也会增加，与当今可持续发展战略 背道而驰。在项目工程审核过程中特别要注意建筑物过高的 问题。3）做好框架一剪力墙结构的设计优化，在保证功能的 前提下尽量简化结构。好的剪力墙结构设计可以把建筑的结构延性和结构刚 度完美地表现出来，要根据规范将延性和刚度进行协调，尤 其是要做好短肢剪力墙的

4、设置，在高层建筑中，短肢剪力墙 由于结构复杂，功能作用较小，使用率也比较低，在设计过 程中，为了减少后续的工作修改和结构维修的麻烦，一般尽 量少采用或者不采用短肢剪力墙。4）增强结构的抗震性能和强度。地震是对高层建筑的威胁之一，结构的抗震能力是建筑 质量的综合反映，由于地震波是分为横波和纵波，所以作用 力是多个方向的，建筑的结构也应该满足抵抗各个方向地震 作用力的要求。主要是通过增强水平和竖直方向的抗剪力能 力来实现。在选择结构材料时除了要有足够的强度，还应该 注意减少形变和有较强的抗扭转强度。保证结构在地震情况 下的稳定。5）保证结构各部分的紧密联系，增强结构的整体性。高层建筑体量庞大，结构

5、复杂，单纯一个整体结构不一 定支撑整座建筑，可能需要多个部分连接起来，保证各部分 的连接紧密性十分必要。高层建筑基础的整体性能及基础和 上部结构的稳固连接是结构整体性的重要保障。楼盖的存在 为建筑提供着抗力和面内刚度，所以做好楼盖的整体性也是 重要工作之一。2基础和地基的设计中所注意的问题基础是结构设计的重点之一，基础的稳固有否直接决定着建筑的质量，一旦出了问题所造成的后果是无法估量的。 在地基基础的设计过程中要注重遵守规范，特别是地方性的 规范，因为我国地质条件复杂，而且在关于这方面的规范统 一的参考资料较少，而地方性的资料恰恰可以填补这方面的 空白。所以，在设计基础地基的时候，除了要有良好

6、的施工 水平，还要对地方规范有深入的学习研究，防止工程出现大 的差错。3结构分析计算所应注意的问题3. 1结构整体计算方法的确认随着科学技术的不断进步，在结构的数据计算上，电子 计算机技术发挥着越来越重要的作用。人们也开发出了许多 计算软件，在数据计算上大大地节约了时间和精力。但是由 于各种软件的功能各有侧重，并不完全相同，所以在选择过 程中要进行多方面综合考虑，选择最合适的方法，确保钢筋 混凝土高层建筑整体结构分析计算的合理性。如果选择不合 适，不仅会造成对时间精力的大量浪费，而且还有可能对建 筑结构的稳固造成影响，为结构的不安全因素埋下隐患。3.2建筑物抗震等级的要求地震是对高层建筑的较大

7、威胁之一，高层建筑要根据当 地建筑抗震设计规范来确定抗震强度，适宜的抗震强度 不仅可以保证建筑的安全性能，而且还能充分利用建筑资 源，既不会达不到要求，也不会造成浪费。抗震设计要遵循 “小震不坏，中震可修，大震不倒”的原则。对于高层建筑 的地下室部分，地下一层以下部分的抗震等级一般选择三级 或者更低的等级。地下一层的抗震等级与上部结构相同。一 般高层建筑的裙楼的抗震等级都不低于主楼的抗震等级。此 外，应该注意地震对多塔髙层建筑的影响，要考虑到各部分 之间的干扰因素，对因素是作为一个整体计算还是分开计算 是计算过程中所需要注意的问题，釆取合适的计算方法不仅 可以节省时间，而且还能提高安全系数，减

8、少安全隐患。3.3非结构构件的设计计算所谓非结构构件，是指在高层建筑中为了实现美化功能 而不在主体承重骨架体系之内的部分。对于这部分的设计， 由于高层建筑受到风力和地震的荷载很大，所以在计算过程 中要慎重，要综合考虑多方面的因素。尤其是对于高层建筑 屋顶结构部件的计算。必须严格遵守规范中的各项要求，保 证建筑的安全性。4结束语钢筋混凝土高层结构设计是一个复杂的过程，各个环节 都十分重要，任何一点疏忽或者错误都有可能导致整个设计 过程的复杂化，对建筑的安全性能也会产生很大的威胁。为 了减少设计过程中问题的出现，应该对问题产生原因进行详 细分析和探讨。结构工程师应该对我国当前钢筋混凝土高层 结构的特点有一个详细的了解。在设计过程中，要不断的进 行方法水平改进和做好经验的总结，顾及到每个技术环节。 有关学者也要加强对这方面的研究，在技术方面更上一层 楼。通过各方面的合作，将我国的钢筋混凝土高层结构设计 工作带到一个新的发展局面，为我国的建设提供有力的保 障。参考文献1 崔立成.钢筋混凝土高层结构设计中的几个问题j. 中国新技术新产品，2010 (01).2 葛斌.浅析钢筋混凝土高层结构设计的常见问题j. 中国高新技术企业，2011 (