陸洪飛

摘 要：在當今社會，隨著經(jīng)濟技術(shù)的迅猛發(fā)展，越來越多的高層建筑涌入城市建設(shè)中。各種各樣的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題也開始出現(xiàn)。解決高層建筑中的問題就顯得尤為重要。其中最重要的就是結(jié)構(gòu)的設(shè)計，建筑的構(gòu)成與保養(yǎng)等一系列的重要問題。本文通過對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題進行分析，著重與如何解決問題。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計 問題及對策

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計最基礎(chǔ)的就是建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這一點是建筑項目得以順利開展的前提條件。在當下城市化進程不斷加快的情況下，建筑結(jié)構(gòu)也隨之不斷發(fā)生變化，從一開始的低層建筑逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐愿邔咏ㄖ橹鞯慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計。高層建筑結(jié)構(gòu)不僅需要科學(xué)性和嚴格性，更需要的是設(shè)計貼合人們需求，滿足人們的日常需要，為生活提供安全可靠地保障。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的獨特之處

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的獨特之處就在于他的高度。隨著建筑物高度的不斷增加，在建筑與維護方面都有著巨大的難題。由于高層建筑的水平荷載與垂直荷載和低層建筑全然不同，其中的水平荷載主要是受外界的風力影響，相對而言低層建筑受風力影響的水平荷載就少很多。不僅僅是風力的影響，一些自然災(zāi)害也會影響到高層建筑。比如地震的發(fā)生，隨著建筑物高度的不斷增加，隨之增加的還有位移的發(fā)生。所以在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，一定要將位移或者引起的側(cè)移控制在合理的范圍內(nèi)，把握好安全性的前提下盡量不去影響人們居住的舒適度和使用。所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的獨特之處也是在設(shè)計過程中需要注意的重中之重。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題

第一：在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，嵌固端是不可避免的需要面對的問題。作為一個十分重要的組成部分，嵌固端在高層建筑結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要的位置。對于嵌固端的選擇，在很多時候就存在著爭議。位置的選擇不恰當，就會造成很大程度的安全隱患。一些高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，把嵌固端實際在人防的頂板或者是地下室的位置，這種設(shè)計方案就存在著一定的安全隱患，不利于嵌固端的效果的發(fā)揮。嵌固端的設(shè)計缺陷還會造成嵌固端與抗震縫隙的矛盾與沖突，失去平衡性的保障，引發(fā)出整個高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與否的問題。在其設(shè)計的上下比例上，倘若上下鋼層比例不合理，那么嵌固端也不能很好的發(fā)揮其功能效用。就目前情況來說，很多嵌固端在設(shè)計上都存在著或多或少的問題，需要嚴格按照規(guī)定來。

第二：高層建筑高度的把控。所謂對于高層建筑高度的把控，就是控制建筑高度不能超高。這屬于目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個顯著的問題。很多高層建筑建設(shè)單位不考慮相關(guān)建設(shè)的制度與標準規(guī)定，一味的增加建筑的高度，這在一定程度上大大提高了建筑建設(shè)單位的利潤，但是這種超高問題所帶來的影響危害是無法計量的。首先對于高層的安全性與穩(wěn)定性就有很大的影響。就好比地震等自然災(zāi)害來臨，高層超高的建筑結(jié)構(gòu)就會大大降低建筑的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂甚至倒塌。對人們的財產(chǎn)以及生命安全問題都是一個很大的威脅。

第三：對于高層建筑結(jié)構(gòu)損害最為嚴重的就是短肢剪力墻的設(shè)計不合理。在現(xiàn)實的高層建筑設(shè)計中，許多設(shè)計人員會隨意增加短肢剪力墻的設(shè)計，這一現(xiàn)象最嚴重的影響就是對樓層建筑的安全性的影響。甚至有時候會直接造成整個高層建筑的抗震性降低，對高層建筑的后期使用產(chǎn)生了巨大的安全問題影響，降低高層建筑的穩(wěn)固性與安全性。

第四：高層建筑設(shè)計存在的問題大大小小各個方面都有，這就形成了當前市場下建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在問題的多樣性。除了以上重點列出的問題以外，還有一些問題表現(xiàn)在高層建筑的牢固程度，使用的舒適程度，以及相應(yīng)的應(yīng)力處理方面。各種各樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計問題都會影響到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效果，從而導(dǎo)致整體的性能受到影響。還有重要的一點就是技術(shù)人員的精準計算問題也會影響到整體效果。一些設(shè)計的位置需要精準的數(shù)字計算來支持，而影響數(shù)字精確程度的因素又方方面面。資料的健全與否，公式的正確選擇，計算的精確程度都會直接或者間接的對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生影響，進而影響結(jié)構(gòu)設(shè)計的效果。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)的選擇

第一：高層建筑結(jié)構(gòu)根據(jù)建筑材料的不同，分為鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼、混凝土混合結(jié)構(gòu)等。這幾種類型各有所長，針對不同的需求選擇也就有所不同。鋼筋混凝土體系的結(jié)構(gòu)在現(xiàn)如今應(yīng)用較為廣泛，被應(yīng)用于各類的工程結(jié)構(gòu)之中。他被廣泛應(yīng)用的主要原因是因為鋼筋混凝土這種混合結(jié)構(gòu)具有混凝土與鋼筋的兩種共同受力的特征。綜合性較高，整體性能優(yōu)良，原料成本較低，耐久性好，耐火性強，但同樣存在著缺陷，延展性較差，施工重量高，進度慢的缺點。鋼結(jié)構(gòu)的延展性好，抗震性能較高，施工方便，但是價格高昂，造價成本高，防火性能差，施工的難度較高等?；旌辖Y(jié)構(gòu)就結(jié)合了兩者的優(yōu)點，增加了鋼結(jié)構(gòu)的強度具有較高抗震性能，同時還減小了造價成本。但是這種連接技術(shù)的發(fā)展還不是特別的成熟，有待繼續(xù)提高。雖然抗震能力高且優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)的耐火性，但也存在這節(jié)點設(shè)計構(gòu)造的復(fù)雜程度較高，一般都運用于小偏心受壓構(gòu)件的設(shè)計。

第二：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的框架選擇。針對不同的情況因地制宜。框架與剪力墻的結(jié)構(gòu)不但實用性強，布局靈活而且承受水平負荷的能力更好。但是需要注意的就是剪力墻位置的設(shè)計，這是框架與剪力墻結(jié)構(gòu)的重點問題，也起著決定性的作用。單一的剪力墻結(jié)構(gòu)整體性能較好，剛度大，一般不受水平力作用而產(chǎn)生變形，更適用于高層的建筑設(shè)計，但是由于剪力墻的間距小，導(dǎo)致樓層平面設(shè)計缺乏靈活性。所以，一般在公共建筑中不采用此種結(jié)構(gòu)方法。

第三：選擇合理的建筑高度是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)。根據(jù)高層建筑地區(qū)的自然環(huán)境進行基礎(chǔ)性的考察選擇綜合性能整體較優(yōu)的方案。考慮周圍高層條件，施工難度的大小等各個方面的影響因素。使得該高層建筑在保證發(fā)揮最大效率的基礎(chǔ)上保證安全性。必要的時候應(yīng)該進行地基變形的檢驗報告。

第四：選擇合理恰當?shù)慕ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計方案。在滿足高層整體性能的安全性的前提下滿足經(jīng)濟性的要求。不同地區(qū)的自然條件選擇不同的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題及解決對策

在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中要考慮諸多的因素。較為典型的是以下幾點。

第一：由于高層建筑的高度問題，必須具有較好的抗風性。因為建筑的高度較高，所以建筑 所面臨的風壓就相對來說較大，在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候就需要加固高層建筑風壓較高的地方。

第二：抗震是所有建筑設(shè)計的一大重要問題。針對高層建筑的設(shè)計，在最初就要合理的設(shè)定抗側(cè)力構(gòu)件的位置來保證高層建筑的承重有合理的分布。

第三：消防問題的預(yù)防。計算適合的防火間距，保證高層建筑的防火要求，同時考慮建筑的耐火性和滅火構(gòu)造。

結(jié)束語

綜上所述，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項復(fù)雜而又有趣的綜合性技術(shù)工作。隨著我國高層建筑業(yè)的不斷發(fā)展，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的要求也隨之增加。高層建筑逐漸發(fā)展成城市建設(shè)的主流。針對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體問題進行有效且必要的控制，準確恰當?shù)倪x擇合適的方案。本文闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計所遇到的主要問題，并且分析問題對策，可為高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行參考。

參考文獻

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