李靜
摘 要: 高層建筑的發(fā)展對(duì)于我國(guó)社會(huì)具有很強(qiáng)的推動(dòng)意義,它是一個(gè)城市發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物,也是一個(gè)城市發(fā)展程度的標(biāo)志。隨著經(jīng)濟(jì)水平、科技水平和建筑水平的不斷提升,我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜的發(fā)展趨勢(shì),建筑高度與日俱增,高層和超高層建筑在各大城市中都較為常見。
關(guān)鍵詞: 高層建筑 發(fā)展 展望
一、我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的特點(diǎn)
1.建筑高度不斷增加
新中國(guó)成立以前,我國(guó)具有代表性的高層建筑有22層高的上海大廈、24層高的上海國(guó)際飯店等;新中國(guó)成立后,建成了27層高的廣州賓館、114米高的廣州白云賓館;從20世紀(jì)80年代到上世紀(jì)末,高度超過150米的建筑更是高達(dá)100多棟;而截到目前,超過150米的高層建筑則多達(dá)200多棟,不少新建的建筑高度將超過600米。由此可見,我國(guó)高層建筑的高度在不斷增加,這不僅一再突破高層建筑高度極限,而且?guī)?dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展,代表著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
2.建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提高
各類高層建筑在發(fā)展過程中不僅高度不斷增加,而且面對(duì)新時(shí)期客戶需求程度不斷提高,這要求高層建筑的建筑功能在建筑藝術(shù)和建筑造型等方面能夠不斷創(chuàng)新,只有這樣,才能夠更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷迅速,高層建筑物的個(gè)性化體現(xiàn)程度在不斷提高,如樓板與外框結(jié)構(gòu)僅通過若干點(diǎn)連接等。這些設(shè)計(jì)復(fù)雜的建筑物在理論上都超出了現(xiàn)行的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),在以往的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)中都是沒有的。特別是對(duì)于抗震的要求,需要在建筑物建設(shè)過程中特別考慮。在臺(tái)風(fēng)頻繁的地區(qū),還要充分考慮臺(tái)風(fēng)的因素,只有這樣,才能夠更好地應(yīng)對(duì)新時(shí)期的發(fā)展需要。
3.機(jī)構(gòu)以中鋼—混凝土混合為主
國(guó)外的高層建筑結(jié)構(gòu)多以純鋼結(jié)構(gòu)為主,我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)則以中鋼—混凝土為主。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在超過300米高的建筑中混合結(jié)構(gòu)占到了三分之二以上,許多建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土核心筒,外框?yàn)殇摶炷量颉R环矫?,既保留了鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),又保留了混凝土造價(jià)低廉的特點(diǎn)。另一方面,我國(guó)人力成本較國(guó)外較低,相比于純鋼結(jié)構(gòu)采用混合結(jié)構(gòu)更加具有經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)。
二、探究國(guó)內(nèi)高層樓宇框架和設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)
1.標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則設(shè)置
20世紀(jì)90年代初,國(guó)內(nèi)高層樓宇發(fā)展步入高速階段,以往國(guó)家很少接觸到建設(shè)高層樓宇,基于引領(lǐng)國(guó)內(nèi)的建筑框架探究,1989年8月我國(guó)有關(guān)單位發(fā)布執(zhí)行了《鋼筋混凝土高層樓宇框架籌劃與動(dòng)工準(zhǔn)則》,限定了高層居民樓宇鋼筋混凝土內(nèi)部框架至少為9層以上,并嚴(yán)密限定了高度的總體范疇:非防震區(qū)域或設(shè)防烈度6度時(shí)醉倒140m,設(shè)防烈度為7度時(shí)醉倒90m,設(shè)防烈度為8度時(shí)醉倒50m。之后的高層樓宇不斷建造,1994年發(fā)布了《鋼筋混凝土高層樓宇構(gòu)成設(shè)計(jì)與動(dòng)工準(zhǔn)則》,決定將可行范疇上調(diào)至底部大領(lǐng)域剪力墻和筒體構(gòu)成,可行高度也提升至190m。之后我國(guó)又出現(xiàn)了很多高層樓宇,所以國(guó)家在2003年發(fā)布了《高層建筑混凝土構(gòu)成技術(shù)準(zhǔn)則》:(1)加入了混凝土&鋼混雜框架還有籌劃繁雜高層樓宇框架的相關(guān)準(zhǔn)則;(2)加入了最高等級(jí)防震的運(yùn)算和建造對(duì)策;(3)加入了剪力墻——板柱的框架、具備諸多關(guān)系于短肢剪力墻的剪力墻框架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。
此外,出于維護(hù)建筑框架設(shè)計(jì)品質(zhì)的宗旨,就那些特別的不滿足標(biāo)準(zhǔn)條件的高層樓宇來說,由國(guó)家當(dāng)局行政管理單位召集專業(yè)人士并設(shè)立審核委員會(huì)開展特別性調(diào)查,需要符合審核標(biāo)準(zhǔn)才能執(zhí)行。根據(jù)我們的粗略計(jì)算,國(guó)內(nèi)已審核了1000棟左右的高達(dá)120m以上的超級(jí)高層樓宇項(xiàng)目并合格通過??拐鹪O(shè)防專屬性審核,能夠給有關(guān)科技進(jìn)步帶來足夠的證明,進(jìn)而推動(dòng)樓宇科技的進(jìn)步。開展繁雜及超越性框架設(shè)計(jì)時(shí),不再拘泥于“小震不損、中震能補(bǔ)、強(qiáng)震仍立”,所運(yùn)用的證明和強(qiáng)化舉措展現(xiàn)了以功效為基礎(chǔ)的防震籌劃理念。在審核超級(jí)高層防震性的時(shí)候,大量使用了中震彈性設(shè)計(jì)、模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)、大震驅(qū)動(dòng)力彈性力解析、繁雜關(guān)鍵點(diǎn)解析與試驗(yàn)等全新的設(shè)計(jì)理念和解析、試行方法,使得其框架更穩(wěn)固,提升我國(guó)的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。
2.高層樓宇構(gòu)成的設(shè)計(jì)探究
就防震探究事宜而言,基于國(guó)內(nèi)高層樓宇大量使用了繁雜外形及融合性框架的特性,我國(guó)有關(guān)研究所、大學(xué)都開展了很多試行探究。借鑒震動(dòng)臺(tái)試行及模型靜力試驗(yàn),且使用多種電腦解析程序開展統(tǒng)計(jì)解析事務(wù),達(dá)到了有關(guān)強(qiáng)化層、切換層、外形收縮、一體化構(gòu)成等繁雜高層建筑構(gòu)成的探究使用,給國(guó)內(nèi)繁雜的高層樓宇設(shè)計(jì)帶來了論證依據(jù)。在探究高層樓宇的進(jìn)程中,開展了幾百幢實(shí)際項(xiàng)目的模型震動(dòng)臺(tái)試行探究事項(xiàng)。經(jīng)過試行宏觀范例振動(dòng)平臺(tái),觀察框架的抗擊震動(dòng)功效,對(duì)比較虛弱的結(jié)構(gòu)位置進(jìn)行有宗旨性的強(qiáng)化性對(duì)策;很多項(xiàng)目開展了大幅度的部件、關(guān)鍵點(diǎn)的試驗(yàn)探究,基于驗(yàn)證框架設(shè)計(jì)的穩(wěn)固性,并給設(shè)計(jì)帶來了考證。
三、對(duì)我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的展望
我國(guó)的高層建筑及超高層建筑具有超大功能、復(fù)雜程度高、設(shè)計(jì)水平高的特點(diǎn),其規(guī)模和復(fù)雜程度在國(guó)際上都是具有非常高的水平的,并且新時(shí)期許多建筑物更是超過了現(xiàn)行的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在新的發(fā)展時(shí)期,高層建筑物還是必須在安全性著手,首先要在高層結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論和方法方面進(jìn)行重點(diǎn)研究,使所開發(fā)的高層建筑物能夠具有更強(qiáng)的抗震能力,要對(duì)結(jié)構(gòu)的倒塌過程進(jìn)行詳細(xì)的試驗(yàn),對(duì)安全性進(jìn)行重點(diǎn)研究。其次要加強(qiáng)對(duì)高層建筑物結(jié)構(gòu)隔震減振空制技術(shù)進(jìn)行研究。當(dāng)?shù)卣鸺芭_(tái)風(fēng)來時(shí),如何有效避免地震及臺(tái)風(fēng)對(duì)高層建筑的損害是非常值得研究的理論課題,特別是在隔震支持的抗拉問題上,更值得深入研究。最后要加強(qiáng)對(duì)高層混合結(jié)構(gòu)的研究。通過建設(shè)更穩(wěn)固的鋼結(jié)構(gòu)混凝土,使高層建筑物可以更好地發(fā)展對(duì)于我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)具有非常重要的作用與意義。
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