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高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)注意的問題分析
隨著不斷改進(jìn)的新高規(guī)以及新抗震規(guī)則，在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要?jiǎng)討B(tài)的不斷完善和健全，下面是小編搜集的一篇相關(guān)論文范文，歡迎閱讀參考。
1、高層建筑的結(jié)構(gòu)選型問題
就高層建筑來講，在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型上面，應(yīng)該有如下幾個(gè)方面需要引起關(guān)注。
1. 1 對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行合理的選擇
就高層建筑的結(jié)構(gòu)而言，在進(jìn)行平面布置的時(shí)候，需要盡量簡(jiǎn)單，同時(shí)還要遵守規(guī)則，實(shí)現(xiàn)良好的對(duì)稱。要將集中應(yīng)力的凹角控制好，同時(shí)還要切忌狹長(zhǎng)的縮頸; 就樓電梯間而言，一定不能設(shè)置在凹角以及端部，防止伴隨扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象。
1. 2 選擇適合的房屋高度和合理的高度 /寬度
在相關(guān)抗震規(guī)范當(dāng)中，針對(duì)結(jié)構(gòu)的高度有著十分明確的標(biāo)準(zhǔn)，將以往的限制高度進(jìn)行了設(shè)定，將其作為了建筑的 A 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，并且也增加了 B 級(jí)高度，所以，需要重視起來結(jié)構(gòu)的相關(guān)控制因素，如果某個(gè)級(jí)別的高度建筑超過了該級(jí)別的高度標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)該有著相應(yīng)的處理辦法和設(shè)計(jì)規(guī)劃伴隨。
1. 3 設(shè)置嵌固端伴隨的各類問題
一般而言，高層建筑都有著大于或者等于兩層的人防設(shè)施和地下室，而就嵌固端而言，一般都在地下室的頂板上設(shè)置，但有的也在人防頂板上設(shè)置。就此問題而言，就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師而言，大都會(huì)忽視如下的問題： 就多高層而言，其抗震設(shè)計(jì)的問題。就上部結(jié)構(gòu)的嵌固端而言，如果將其設(shè)置在地下室的頂層，那么就地下一層的抗震等級(jí)而言，需要依據(jù)上部結(jié)構(gòu)來進(jìn)行相關(guān)采用。而就地下一層一下的相關(guān)結(jié)構(gòu)來講，其抗震的等級(jí)就需要結(jié)合實(shí)際將三級(jí)或者四級(jí)進(jìn)行采用。而就地下室而言，如果不在上部主樓的范圍當(dāng)中并且也不伴隨地上的結(jié)構(gòu)，那么就其抗震等級(jí)來講，可以結(jié)合實(shí)際，將三級(jí)或者四級(jí)進(jìn)行采用。
1. 4 設(shè)置短肢剪力墻伴隨的各類問題
就短肢剪力墻而言，描述是其墻肢界面的情況，其高度比上其厚度一般介于 5 -8 之間。最近幾年，這類結(jié)構(gòu)開始逐漸興起，不僅對(duì)布置住宅建筑有著很大的益處，還能夠使得結(jié)構(gòu)的自重得以減輕。然而，就高層的住宅而言，其不能具有太短的剪力墻肢，因?yàn)槿绻哂羞@樣的墻肢，就會(huì)具有相對(duì)較差的抗震性，因而其在地震區(qū)應(yīng)用的相對(duì)較少，為了保障安全度，一般而言，高層的建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)采用具有較多短肢剪力墻的結(jié)構(gòu)。
2、地基以及設(shè)計(jì)基礎(chǔ)應(yīng)該注意的問題
就地基以及基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)而言，結(jié)構(gòu)工程師對(duì)其應(yīng)該引起應(yīng)有的關(guān)注，因?yàn)檫@個(gè)過程和后期的設(shè)計(jì)密不可分，可以說是基礎(chǔ)力量，也決定著工程的造價(jià)。所以，在這個(gè)過程中，如果伴隨問題很可能需要承擔(dān)不可估計(jì)的損失。
就高層建筑而言，進(jìn)行選用基礎(chǔ)的時(shí)候，需要選擇具有較好整體性，能夠及時(shí)滿足建筑物變形標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)Σ痪鶆虺两颠M(jìn)行調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)模式。同時(shí)，為了將地基的附加應(yīng)力和沉降量進(jìn)行控制，應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的地下室，這樣能夠?qū)μ烊坏鼗休d力進(jìn)行滿足，也能夠使得上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以保障。另外，在設(shè)計(jì)地基基礎(chǔ)的時(shí)候，還要保障好地方性的規(guī)范。
3、進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以及結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)該注意的問題
3. 1 選擇適合的軟件
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的時(shí)候，有多個(gè)軟件可供選擇，諸如 SAP 等，但一般而言，不同的軟件在計(jì)算的時(shí)候也有著一定的差異，應(yīng)該結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)際選擇適合的計(jì)算軟件。
3. 2 認(rèn)真考慮自振周期存在的影響
就建筑隔墻而言，其存在或多或少會(huì)影響到自振周期，這點(diǎn)不僅在老規(guī)范中就有所提及，在新規(guī)范中還對(duì)相關(guān)折減系數(shù)進(jìn)行了明確化。
3. 3 關(guān)注振型的數(shù)目
在新規(guī)范當(dāng)中，還涉及到了振型參與系數(shù)的內(nèi)涵，并且就其上限和下限作出了明確的規(guī)定。
3. 4 應(yīng)該結(jié)合結(jié)構(gòu)實(shí)際計(jì)算地震周期之間存在的干擾
就這點(diǎn)，在計(jì)算以及分析高層建筑的時(shí)候，是將其作為一個(gè)整體還是分類進(jìn)行計(jì)算呢? 就需要工程師結(jié)合其實(shí)際選擇合理的計(jì)算方式。
4、進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)該注意的幾點(diǎn)
4. 1 重視節(jié)儉
當(dāng)前，就中國(guó)規(guī)范而言，雖然其構(gòu)造要求和國(guó)外相比還相對(duì)較低，但卻也有一些已經(jīng)高于國(guó)外，一些國(guó)外企業(yè)也購(gòu)買了中國(guó)設(shè)計(jì)的建筑，因而說明我國(guó)的規(guī)范已經(jīng)逐漸被國(guó)際市場(chǎng)接納。但就安全度而言，還是存在很多問題，有的還存在很多浪費(fèi)。因而，在今后的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該貫穿節(jié)約理念，將安全度和可靠度重視起來，如此才能獲取更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的收益。
4. 2 重視受力性能
在最初設(shè)計(jì)建筑物的時(shí)候，設(shè)計(jì)者一般對(duì)其空間組成較為關(guān)注，但卻沒有關(guān)注其具體的結(jié)構(gòu)情況。而就建筑物而言，其底面對(duì)建筑物空間模式的穩(wěn)定性十分重要，因?yàn)榛窘ㄖ锒际怯啥鄠�(gè)構(gòu)件構(gòu)成，因而，就其結(jié)構(gòu)而言，需要通過其將自身重量向著地面進(jìn)行傳遞。而設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是了解體系中伴隨的向下作用力和地基需要承載的向上承載力之間的關(guān)系，因而，設(shè)計(jì)建筑的時(shí)候，需要就承重柱的數(shù)量、承重墻的數(shù)量以及其分布作出合理的規(guī)劃和布局。
4. 3 充分的應(yīng)用概念設(shè)計(jì)
就概念設(shè)計(jì)而言，指的是不用進(jìn)行計(jì)算數(shù)值，而采用結(jié)構(gòu)力學(xué)關(guān)系等取得的整體設(shè)計(jì)規(guī)則�；谡w的視角來對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的布置以及其抗震細(xì)節(jié)做好宏觀的調(diào)控。通過這種設(shè)計(jì)，能夠?qū)ㄖY(jié)構(gòu)做好整體的構(gòu)思和規(guī)劃，和手算相比，有著很大的優(yōu)勢(shì)。通過這種模式得到的方案一般具有較為清晰的概念，較為正確的定性，也使得后期階段伴隨的一些繁雜的運(yùn)算被控制，因而，其經(jīng)濟(jì)可靠性較為明確。也是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析數(shù)據(jù)可靠性的重要手段。最近年，伴隨著我國(guó)迅猛發(fā)展的高層建筑，不論是其建設(shè)的速度，還是其建設(shè)的數(shù)量，在全球建筑史上都較為少見。但是，設(shè)計(jì)質(zhì)量卻是不敢恭維，很多設(shè)計(jì)都是為了追趕時(shí)髦，所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該將長(zhǎng)遠(yuǎn)因素充分的進(jìn)行考慮。
4. 4 做好抗震分析以及相關(guān)設(shè)計(jì)
為了提高高層建筑的抗震功能，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)的彈塑性變形功能進(jìn)行研究，而當(dāng)前相關(guān)規(guī)范也指出，需要將結(jié)構(gòu)彈性分析作為設(shè)計(jì)高層建筑抗震的重要組成。如此，才能使得其依據(jù)相關(guān)抗震規(guī)則保證好自身的抗震性能。
結(jié)語
總之，伴隨著不斷改進(jìn)的新高規(guī)以及新抗震規(guī)則，在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，需要?jiǎng)討B(tài)的不斷完善和健全，而就工程設(shè)計(jì)工作者來講，應(yīng)該將規(guī)范軟件的編制原理充分理解，結(jié)合工程實(shí)際，將自身的設(shè)計(jì)水平提高到新的層次。
參考文獻(xiàn)
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附：高層建筑發(fā)展史
吉隆坡雙塔，西爾斯大廈，世貿(mào)中心……這一個(gè)個(gè)耳熟能詳?shù)哪μ齑髲B，這一個(gè)個(gè)高聳入云的高層建筑，是人類智慧與力量的結(jié)晶。無論從晴朗的海上遠(yuǎn)眺維多利亞港，還是從夜晚的空中俯瞰曼哈頓島，那櫛次鱗比的高樓都構(gòu)成了繁華都市的標(biāo)志，那錯(cuò)落有致的天際線都演繹著現(xiàn)代的樂章。高層建筑是城市的靈魂，是現(xiàn)代都市形象的代表。這日漸增長(zhǎng)的高樓大廈不斷的拓展著人類居住的空間，卻侵蝕著人們生活的空間，它給人們生活帶來深刻的變革，影響了人類的心靈深處。這百年中，高層建筑創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)記錄。
18世紀(jì)末至19世紀(jì)末，歐洲和美國(guó)的工業(yè)革命帶來了生產(chǎn)力的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的繁榮。這時(shí)期，城市化發(fā)展迅速，城市人口高速增長(zhǎng)。為了在較小的土地范圍內(nèi)建造更多的使用面積。建筑物不得不向高空發(fā)展。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展和電梯的出現(xiàn)則促成了多層建筑的大量建造。
19世紀(jì)初，英國(guó)出現(xiàn)鑄鐵結(jié)構(gòu)的多層建筑（礦井、碼頭建筑），1840年之后的美國(guó)，鍛鐵梁開始代替脆弱的鑄鐵梁。熟鐵架、鑄鐵柱和磚石承重墻組成籠子結(jié)構(gòu)，是邁高層建筑結(jié)構(gòu)的第一步。
19世紀(jì)后半葉出現(xiàn)了具有橫向穩(wěn)定能力的全框架金屬結(jié)構(gòu)。六十年代，美國(guó)已出現(xiàn)給排水系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、蒸汽供熱系統(tǒng)和蒸汽機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)，1920年代出現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)。由于乘客電梯的出現(xiàn)，建筑突破5層的高度限制（徒步可行的登高距離）。
1885年建成10層高的家庭生命保險(xiǎn)大廈（詹尼設(shè)計(jì)，1931年被拆除），通常被認(rèn)為是世界第一棟高層建筑。
1895年2I層的紐約美國(guó)擔(dān)保大廈，也被認(rèn)為是第一棟獨(dú)立塔樓建筑(轉(zhuǎn)載于:，是芝加哥第二高樓。l974年在芝加哥建成的西爾斯110層，高443m，在1966年馬來西亞石油大廈（高45om）建成前的22年中，它一直是世界最高建筑。這個(gè)時(shí)期高層建筑技術(shù)的進(jìn)步很大，高效率的高層建筑結(jié)構(gòu)已經(jīng)成熟，特別是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)取得很大發(fā)展。1976年在芝加哥建成的水塔廣場(chǎng)大廈共74層，2層地下室，高度262m，是世界最高鋼筋混凝土建筑，也是著名的綜合體建筑。有人把它稱為最后一棟現(xiàn)代主義高層建筑。
高層建筑正處在新古典、新技派、生態(tài)觀、解構(gòu)主義等多元并存的發(fā)展時(shí)期。
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