胡韋楠
摘要:在城市不斷發(fā)展的進(jìn)程中,高層建筑的建設(shè)數(shù)量在逐漸的增多,為了保證高層建筑建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性,就需要做好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作,本文首先對(duì)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則進(jìn)行了分析,然后對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的問(wèn)題進(jìn)行全面的分析,最后采取有效的措施對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行解決,這樣就可以保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性,從而可以推動(dòng)高層建筑施工的順利開(kāi)展,進(jìn)而保障高層建筑建設(shè)的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵詞:高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、存在問(wèn)題、解決對(duì)策
一、前言
近年來(lái),伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)高層建筑設(shè)計(jì)在不斷的增多,這就大大的提升了建筑行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。但是,實(shí)踐表明,在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中還有一定的問(wèn)題存在,這些問(wèn)題嚴(yán)重的阻礙了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),為建筑行業(yè)的發(fā)展設(shè)置了一定的障礙,因此,尋找出有效的對(duì)策解決這些問(wèn)題已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則分析
1、要確保計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理性
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要建立在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)之上,因此建設(shè)中應(yīng)該給與計(jì)算簡(jiǎn)圖高度重視,一旦計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇不夠合理,就會(huì)導(dǎo)致高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)不合理,極有可能出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)不夠合理而導(dǎo)致出現(xiàn)安全事故,因此,要確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的安全性,一定要確保計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理性。因此,要確保所選用的計(jì)算簡(jiǎn)圖具有安全性與合理性,需要相關(guān)工作人員采用合理的高層建筑構(gòu)造方法。
2、要確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的合理性
在高層建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,應(yīng)用合理的結(jié)構(gòu)方案才能夠滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求,在設(shè)計(jì)中,確保其經(jīng)濟(jì)合理也是非常重要的。因此,在設(shè)計(jì)中要確保所使用的設(shè)計(jì)方案具有合理性,無(wú)論在受力方面還是在傳力方面都能夠給予明確的規(guī)定,并且能夠符合建筑方面的受力要求。同時(shí),在建設(shè)中針對(duì)相同的結(jié)構(gòu)單元,需要選擇相同的結(jié)構(gòu)體系,用合理的結(jié)構(gòu)方案規(guī)定建設(shè)的行為與環(huán)境,在對(duì)建設(shè)中的地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求以及施工條件等充分了解與分析的背景之下,確定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳方案。
3、確?;A(chǔ)設(shè)計(jì)合理性
在選擇基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的時(shí)候,需要與高層建筑實(shí)施的地質(zhì)條件相結(jié)合,確保地質(zhì)條件能夠符合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。同時(shí),還需要綜合分析高層建筑上部結(jié)構(gòu)與荷載等,充分考慮施工條件和相鄰建筑物高層建筑施工的影響,在綜合分析的基礎(chǔ)之上確定建筑的基礎(chǔ)方案。應(yīng)該注意的是,在選擇基礎(chǔ)方案的時(shí)候,需要將地基潛力發(fā)揮融入到其中,必要的時(shí)候需要對(duì)地基變形展開(kāi)一定的檢測(cè)工作,以確保高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)具有合理性與科學(xué)性,從而為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的保障。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
1、抗風(fēng)問(wèn)題
隨著現(xiàn)代社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展,高層建筑在這個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)不斷被建成。高層建筑與其他房屋建筑不同的是它在高度較高,樓層多,而在高空中,受風(fēng)力的影響,會(huì)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生威脅,一旦風(fēng)力加大時(shí),就有可能就會(huì)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)較為薄弱的部位產(chǎn)生破壞,進(jìn)而威脅到我國(guó)社會(huì)的健康發(fā)展。
2、抗震問(wèn)題
地震災(zāi)害作為危害我國(guó)當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)的重要因素之一,地震對(duì)高層建筑的影響更為突出。就目前我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)拉拉面,抗震結(jié)構(gòu)一直是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的難點(diǎn),目前設(shè)計(jì)人員對(duì)突發(fā)災(zāi)害的不了解,對(duì)地震的了解更是很少,再加上設(shè)計(jì)人員缺乏靈活性,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中大都是憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),缺乏科學(xué)依據(jù)。另外,高層結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,往往設(shè)計(jì)人員在對(duì)其進(jìn)行抗震計(jì)算時(shí)結(jié)果不是很精確導(dǎo)致抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不完善,極易引發(fā)高層建筑在地震災(zāi)害中的強(qiáng)烈破壞。
3、設(shè)計(jì)人員問(wèn)題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,設(shè)計(jì)人員專業(yè)水平的高低直接影響到了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率。而就我國(guó)目前高層建筑設(shè)計(jì)工作來(lái)看,設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平還不夠,與西方國(guó)家相比還存在很大的差距。同時(shí),我國(guó)現(xiàn)階段的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)還不足,在實(shí)際工作中大都是以經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),高層建筑設(shè)計(jì)與房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有明顯的差異,進(jìn)而使得高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)不到理想的設(shè)計(jì)要求。
四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略
高層建筑結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)就是高,在高層建筑中,其層數(shù)越高,結(jié)構(gòu)剛度就越差,其受到風(fēng)力和地震力的影響也就越強(qiáng)。嚴(yán)重時(shí),可引起高層住宅的側(cè)位移,進(jìn)而造成高層建筑倒塌或者其他安全事故。同時(shí)再加上地震的影響,對(duì)高層建筑的危害尤為突出,一旦高層建筑的抗震、抗風(fēng)性能不佳,勢(shì)必會(huì)造成難以計(jì)量的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷亡。由此可見(jiàn),抗風(fēng)和抗震設(shè)計(jì)對(duì)于高層住宅結(jié)構(gòu)是非常必要的。
1、做好高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)
風(fēng)作為影響高層建筑穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素,為了確保高層建筑穩(wěn)定,在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,就必須保證高層建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度。通過(guò)提高高層建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度及剛度來(lái)增強(qiáng)高層建筑的抗風(fēng)性能。而在進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)工作室,必須要結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)自身特點(diǎn),全面計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)的受風(fēng)面積,合理計(jì)算風(fēng)力對(duì)高層建筑的影響。其次,要選擇科學(xué)合理的高層住宅結(jié)構(gòu)外形,以減少風(fēng)對(duì)其的作用力,選擇圓形或正多邊形最佳。另外,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)相應(yīng)非承重構(gòu)件可利用耗能構(gòu)件,如樓板、剪力墻等來(lái)抵消風(fēng)能對(duì)建筑的影響。高層建筑在風(fēng)力作用下極有可能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)內(nèi)力,水平方向的結(jié)構(gòu)內(nèi)力可能與風(fēng)力疊加進(jìn)而形成更大的水平作用力,對(duì)建筑物影響較大。所以相關(guān)設(shè)計(jì)過(guò)程中要控制水平力對(duì)建筑的影響程度,同時(shí)采用高性能混凝土進(jìn)行施工,進(jìn)一步減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力的出現(xiàn)。
2、做好高層建筑結(jié)構(gòu)抗震的設(shè)計(jì)
在高層建筑中,地震的危害是非常大的,為了保證高層建筑的抗震性能,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),首先,要科學(xué)、合理的利用地址勘探技術(shù),對(duì)高層建筑建設(shè)場(chǎng)地進(jìn)行綜合勘探,進(jìn)而為高層建筑選擇合適的施工地點(diǎn),避開(kāi)不理的建筑場(chǎng)地。其次,地震災(zāi)害直接損壞的就是基地結(jié)構(gòu),為此,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性,在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)澆筑的時(shí)候要保證混凝土施工質(zhì)量,增加混凝土結(jié)構(gòu)的配筋,在相對(duì)較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)單元中,留出一定距離的混凝土后澆帶,以便于混凝土的自由收縮,提高其承受溫度的能力,確?;炷两Y(jié)構(gòu)性能。
3、加大設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)
在這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的社會(huì)環(huán)境下,人才有著決定性的作用,就我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)看,要想保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率,就必須加大專業(yè)設(shè)計(jì)人員的培養(yǎng)。首先,要加強(qiáng)現(xiàn)有設(shè)計(jì)人員的教育,不斷提高他們的專業(yè)水平和專業(yè)技能;其次,要加強(qiáng)對(duì)外聯(lián)系,學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法及經(jīng)驗(yàn),將其應(yīng)用到我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中,在不斷實(shí)踐過(guò)程中提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量,進(jìn)而為我國(guó)現(xiàn)地社會(huì)設(shè)計(jì)出高質(zhì)量、高性能的高層建筑。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還存在一些問(wèn)題,這些問(wèn)題存在于建筑結(jié)構(gòu)中的不同位置,也存在于不同的高層建筑結(jié)構(gòu)類型中。但是這些問(wèn)題的存在,都會(huì)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響,所以要積極的采取各種有效的手段進(jìn)行解決,并且相關(guān)的設(shè)計(jì)人員要重新審視這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題,并不斷的對(duì)這些容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的改進(jìn),從而使得高層建筑的施工質(zhì)量可以得到有效的提升,以更好的推動(dòng)建筑行業(yè)的發(fā)展。
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