超高层建筑混凝土结构优化设计的方案,建筑结构论文

超高层建筑混凝土结构优化设计的方案,建筑结构论文科技的进步和社会的发展，促使超高层建筑构造不断发生变化，建筑构造优化设计显得尤为重要，又加之国家建立节约型社会理念的不断深切进入，所以建筑需求者和供给者都对超高层建筑构造的优化设计提出了更高层次的要求。超高层建筑混凝土构造主要分为钢筋混凝土构造、组合构造、新型构造、智能建筑构造，这四种建筑构造存在递进的关系，钢筋混凝土构造是最早的超高层建筑构造，主要是由钢筋和混凝土构成，具有耐高温、位移小等特点。随着我们国家混凝土的不断发展，钢筋混凝土构造也是超高层建筑中运用最广泛的建筑构造形式，然而智能建筑构造又是在前几种构造基础上，结合当代建筑技术和高新技术发展起来的新型超高层建筑构造形式。1超高层建筑构造设计考虑因素对于超高层建筑，不同于高层建筑，但又与高层建筑类似，这两种建筑都是到达一定的高度，安全性就会成为主要的考虑因素，混凝土构造的优化设计作为建筑安全性的重要保证，在对于到达一定高度的超高层建筑进行设计时，混凝土的优化设计就显得尤为重要，所以超高层建筑构造在设计方案上需要充分考虑各方面的因素，进而保证超高层建筑的安全性。需要考虑的因素主要有下面三个方面：1.1建筑要求对超高层建筑进行施工时，需要确定建筑功能要求和建筑体型，由于这两个部分为超高层建筑的主要构架，对建筑的平面布置、层数规划、地下层的层数以及地下室的布置都需要进行实地考察，对每个细节都要严格把关，构造设计必须和建筑设计密切配合。1.2楼层平面刚度楼层平面刚度问题是建筑构造中常见的问题，在设计基本的机构观念或者是构造布置上缺乏必要的措施，固然对程序采用了楼板变形的计算公式，但是编程在数学力学模型上的成立不代表在实际设计上能够准确无误，这是由于不可抗力等因素的偏差导致计算的误差性，进而导致建筑的不安因素增加，所以设计师需要通过对程序的计算和实际情况的考虑来反映构造的真实受力状况而避免于出现根本性的误差，因而，这就要求设计师对构造概念要求很强，同时也需要对楼层平面刚度的标准进行限制。1.3延性良好超高层的延性其实就是在当超高层遭到地震的作用力或者是其他侧向力作用的时候，超高层建筑的一种变形能力。在对构造进行多遇地震弹性时程分析时，建筑物高度的增加会使得构造自重增加、重心位置也会提高，地震作用产生的水平力也会增大，所以在对建筑进行构造设计时应该充分考虑地震对建筑的影响。然而，抗震构造一方面是超高层建筑构造设计中最重要的环节，另一方面也是超高层建筑构造设计中较复杂的一个环节，它需要综合考虑到建筑构造、建筑材料选择以及墙体承重等抗震规范设计要求，在当今的设计技术条件下，通过优良的概念技术和合理的构造措施能够使得超高层建筑有更好的延性，能够避免在地震作用下超高层建筑倒塌情况出现，保障人们的生命财产安全。2超高层建筑混凝土构造优化设计的方案2.1合理使用高强钢筋在对超高层建筑进行施工的经过中，对建筑使用的钢筋量是影响整个建筑造价的一个重要因素。所以为了降低用钢量，降低造价，节约建筑成本，在对超高层建筑构造设计时需要合理使用高强钢筋，在超高层建筑位于深切厚重软弱地基之上的情况下，高强钢筋高优化构建截面尺寸的合理使用，通过减轻地基的承载量来降低基础施工的难度，同时还能够缩减造价，减低施工单位的成本，进而到达更大的经济效益。而且，在对超高层建筑自重减少的情况下，能够减小超高层受地震毁坏的程度，由于建筑的毁坏程度与建筑的自重呈现正相关关系，自重越大，受损毁的可能性增大，毁坏程度就越大，通过减少建筑的自重，也为建筑物的安全提供了保证。2.2抗震构造的优化在对超高层建筑抗震构造进行设计的经过中，需要通过专业的抗震构造设计人员针对建筑特点以及地方的地震发生状况进行分析，以知足建筑物抗震构造设计规范为基础对建筑物的抗震构造进行严格设计。所以在进行超高层建筑物抗震构造优化设计的时候，首先需要合理严谨地选用构造优化设计中的材料，众所周知，钢筋混凝土材料的构造设计中，梁柱是主要的受力载体，在工程建设中，采用高标号的钢筋混凝土能够减少梁柱等构件的横截面，减轻构造本体的重量，促进建筑构造的抗震能力的提升，比方在对剪力墙的抗震构造设计经过中，应该充分考虑到剪力墙的抗震要求，设置单独的承重墙和承重柱，合理地匹配钢筋混凝土与混凝土的投放比例，最大限度地发挥钢筋混凝土的材料特性，保证剪力墙的抗震能力。同时还需要结合建筑材料的品种、质量、价格以及对周围环境的适应程度来保证建筑构造的抗震能力、安全性最大化；其次在处理一道截面较长的抗震墙方面，设计师应该充分利用其洞口设置成弱连梁，使每个墙段的高宽比不宜小于2,尽量将墙体分成单肢墙、多肢墙或者是小开口墙，进而提高抗震墙的变形能力，保证建筑的安全可靠；最后要加强我们国家建筑构造规定的安全度以及抗震计算方式方法，通过对梁柱承载力匹配程度、轴压比以及配筋率等抗震延性方面进行严格规定，从制度上进行改变和规制。2.3平面刚度的优化对于超高层建筑的机构设计，平面构造、建筑各部分的刚度和承载力是需要着重考虑的因素，首先在设计构造时，为了避免造成施工经过中的费事，设计师应该尽力将构造的刚度、构造中心和几何设计到一点上，假如不能到达这个要求，将会造成施工队伍的费事。而且最重要的便是扭转问题，设计师需要充分考虑水平荷载力所受的各种因素；其次，通过对平面以及立面的选择，来解决超高层建筑设计的问题。对于平面上的选择，设计师应该尽量保证刚度中心和质量中心重合，这样能缩小位移比，可以以增加规范规定的表格，对于立面上的选择，设计师应该将竖向抗侧力构件保持上下连续贯穿；最后，对于建筑的美观性的优化，在构造设计的经过中，构造足够合理，与前两点所讲的一样，都符合条件，但是建筑却无法知足人们的审美观，实用性也不高，这就需要设计师在重视构造概念设计的同时，还需要建筑构造愈加美观和实用。3结束语综上所述，在对超高层建筑混凝土构造设计时，应该充分考虑各方面因素，通过考虑超高层建筑的建筑要求、刚度要求以及建筑对延性的要求，总结出对超高层建筑混凝土构造的优化方案。以下为参考文献[1]李源新。高层建筑构造概念设计与高层剪力墙构造的优化[J].科技创新导报，