王輝

（柳州市市政公用設施重點工程推進中心 545001）

摘要：作為多高層建筑建設的核心，結(jié)構(gòu)設計的好壞關乎整個建筑工程的走向。特別是隨著新時期多高層建筑規(guī)模與結(jié)構(gòu)復雜度的增加，結(jié)構(gòu)設計難度不斷增加，很容易引發(fā)設計問題。本文從多高層建筑結(jié)構(gòu)設計中常見問題入手，提出了一些解決對策，從而全面確保多高層建筑設計的質(zhì)量。

關鍵詞：多高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；常見問題；解決對策

近幾年，快速推進的城市化進程極大地加劇了城市建設增多和可用地面積日益短缺之間的矛盾。為了最大程度提升城市土地利用率，緩解城市用地短缺情況，多高層建筑工程得到了快速發(fā)展。而結(jié)構(gòu)設計作為多高層建筑建設的核心，關乎建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、可靠性與安全性。因此，如何才能提升多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的有效性值得深入探究。

1、多高層建筑結(jié)構(gòu)設計中的常見問題

1.1 抗震方面問題

相較于低層建筑結(jié)構(gòu)設計而言，多高層建筑結(jié)構(gòu)設計更加注重抗震結(jié)構(gòu)設計，但是其也是結(jié)構(gòu)設計的薄弱環(huán)節(jié)?？v觀唐山大地震、汶川地震以及玉樹地震等我國多個重大地震，給我國國家和人民帶來了巨大損害。因此，加強多高層建筑抗震設計具有重要的意義?？拐鸾Y(jié)構(gòu)設計是一項系統(tǒng)、繁雜的項目，其涉及到建筑材料選擇、墻體承重方式以及抗震規(guī)范等諸多方面，任何一方面存在問題均會影響建筑物抗震效果。但是我國地震的發(fā)生率比較低，以至于大多數(shù)多高層建筑設計人員大都不重視抗震結(jié)構(gòu)設計，相應的抗震結(jié)構(gòu)設計方面的專業(yè)素質(zhì)和技能也非常有限。比如，在開展多高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計的時候，設計人員僅簡單地計算和分析了建筑抗震數(shù)據(jù)，影響了抗震結(jié)構(gòu)設計的靈活性和有效性，無法確保建筑抗震結(jié)構(gòu)設計滿足建筑抗震設計規(guī)范的有關規(guī)定和標準，很容易因抗震結(jié)構(gòu)設計不合理而影響多高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震效果。因此，為了有效地提升多高層建筑的抗震性能，就必須要注重抗震結(jié)構(gòu)設計。

1.2 抗風方面問題

除了抗震結(jié)構(gòu)設計之外，抗風結(jié)構(gòu)設計也是多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的重點環(huán)節(jié)，需要建筑結(jié)構(gòu)設計人員給予足夠的重視?？癸L結(jié)構(gòu)設計在多高層建筑結(jié)構(gòu)設計中的具體表現(xiàn)可以歸納為兩個方面，即：其一，通過抗風結(jié)構(gòu)設計來保護多高層建筑物的玻璃、裝飾物和墻體，避免過大風力破壞這些比較薄弱的建筑物結(jié)構(gòu)；其二，通過抗風結(jié)構(gòu)設計來增強多高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免其在過高高度部位處出現(xiàn)過大晃動問題。但是在當前我國多高層建筑抗風結(jié)構(gòu)設計的過程，設計人員大都只注重保護玻璃、裝飾物和墻體等外在建筑結(jié)構(gòu)，卻忽視了保護建筑物主體結(jié)構(gòu)。如果風荷載過大，超出了多高層建筑物的承受能力，那么就很容易破壞多高層建筑主體結(jié)構(gòu)，為建筑結(jié)構(gòu)埋下了重大安全和質(zhì)量隱患。

1.3 消防方面問題

隨著建筑高度的增加，建筑的人居密度勢必會不斷增加。為了滿足建筑安全要求和規(guī)定，就必須要加強消防結(jié)構(gòu)設計工作。但是我國多高層建筑功能需求日趨多樣化，結(jié)構(gòu)形式也越發(fā)繁雜，極大地增加了消防結(jié)構(gòu)設計的復雜度和難度。特別是我國現(xiàn)階段多高層建筑中所用的各種建筑材料均為可燃性材料，且具有很強的空氣流動性和風力特性，這進一步增加了多高層建筑開展消防結(jié)構(gòu)設計的必要性。另外，在我國大多數(shù)的多高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中，結(jié)構(gòu)設計人員常常采用垂直形式的消防設計方式，此時如果發(fā)生火災問題，那么就需要更多的時間來疏散建筑居民，進一步增加了多高層建筑消防風險。因此，為了可以確保多高層建筑具有良好的消防特性，需要著重做好消防結(jié)構(gòu)設計。

2、多高層建筑結(jié)構(gòu)設計問題的解決對策

2.1 優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設計

在開展多高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設計時，需要要求專業(yè)抗震結(jié)構(gòu)設計人員結(jié)合建筑所在地的抗震烈度等地震情況以及其他建筑特點，在充分考慮建筑方面抗震結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的基礎上，對多高層建筑物抗震結(jié)構(gòu)進行合理設計。通過準確地計算和分析建筑的相關抗震數(shù)據(jù)來切實做好建筑物主梁、承重墻等關鍵構(gòu)件抗震設計以及地基結(jié)構(gòu)設計，以全面增強建筑剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能。比如，在對多高層建筑剪力墻進行抗震結(jié)構(gòu)設計的時候，需要在綜合考慮抗震設計規(guī)范和剪力墻抗震設計要求的基礎上，合理設置承重柱和承重墻，確保該結(jié)構(gòu)具有很強的抗震性能。另外，要注意確保建筑結(jié)構(gòu)整體的均勻性和對稱性，確保平面形狀的簡單化和規(guī)范化，這就需要優(yōu)化處理地震應力扭轉(zhuǎn)，同時還需要統(tǒng)一多高層建筑剛度中心點和結(jié)構(gòu)地震作用點；要著重做好多高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設計工作，合理選擇配筋參數(shù)、合理設計邊緣構(gòu)件、合理設計連梁參數(shù)等剪力墻結(jié)構(gòu)抗震設計的相關參數(shù)，從而全面確保多高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

2.2 優(yōu)化抗風結(jié)構(gòu)設計

在開展多高層建筑抗風結(jié)構(gòu)設計的時候，需要先充分考慮水平作用力對建筑所帶來的影響，尤其是要確保建筑物在風力干擾作用下所產(chǎn)生的風力荷載低于其極限承載能力。其次，要加強多高層建筑物主體結(jié)構(gòu)的加固處理工作，具體可以采用高性能混凝土或者采用先進的施工工藝和高級砂石等來進行地基施工和主體結(jié)構(gòu)施工，以便可以借此來增加建筑物主體結(jié)構(gòu)的整體承載性能。最后，要加強多高層建筑結(jié)構(gòu)設計過程中的耗能結(jié)構(gòu)設計，比如可以對樓板等非承重建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進行耗能設計來最大程度地增強多高層建筑物的抗風性能，避免過大風能破壞多高層建筑物結(jié)構(gòu)。

2.3 優(yōu)化消防結(jié)構(gòu)設計

為了確保多高層建筑消防結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量，需要著重做好如下幾個方面的結(jié)構(gòu)設計工作，即：首先，在選擇多高層建筑結(jié)構(gòu)材料的過程中，需要盡量選擇高耐火性能的建筑材料，以便可以起到延緩和控制火勢蔓延的問題；其次，要合理設置多高層建筑防火帶結(jié)構(gòu)，根據(jù)其建筑和消防特征來在建筑中的適當位置處合理設置防火帶，否則無法及時控制建筑建筑火勢，盡量降低火災可能帶來的損失。最后，要對多高層建筑中的疏散通道、火災報警系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)和智能滅火系統(tǒng)等進行優(yōu)化設計，以便及時發(fā)現(xiàn)和撲滅多高層建筑中存在的火災，避免因煙氣擴散而對多高層建筑居民造成傷害。另外，在發(fā)生火災之后，需要做好多高層建筑疏散通道指示燈和廣播系統(tǒng)設置來確保建筑居民可以及時在發(fā)生火災后順利撤離。

2.4 其他設計優(yōu)化對策

除了著重做好多高層建筑抗震、抗風以及消防等方面的結(jié)構(gòu)設計工作之外，為了確保多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的有效性，還需要做好其他幾個方面的結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化工作，具體主要包括：其一，合理選擇建筑平面和立面。在多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，需要盡量將建筑結(jié)構(gòu)的剛度、幾何中心以及結(jié)構(gòu)中心等對齊，避免在地震力或者其他外力作用下出現(xiàn)過大的扭轉(zhuǎn)問題，同時立面設計上要做到對稱、規(guī)則、簡單，尤其是要避免出現(xiàn)過大的凹凸問題。其二，要注意考慮建筑構(gòu)造上細節(jié)問題的處理，比如針對不同的條件要合理確定鋼筋砼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的保護層厚度等。

3、結(jié)語

總之，多高層建筑結(jié)構(gòu)設計涉及到諸多設計環(huán)節(jié)，設計內(nèi)容眾多。為了確保結(jié)構(gòu)設計的有效性，要在注重做好抗震、抗風、消防等關鍵設計的基礎上，加強建筑結(jié)構(gòu)設計的細節(jié)處理，同時還要注意規(guī)范設計人員的設計行為，從而全面確保多高層建筑結(jié)構(gòu)設計的質(zhì)量。

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