龔良娟

(江西科信建設(shè)有限公司，江西 南昌 330017)

隨著我國城市化進程的加快促進了高層建筑的發(fā)展,但目前高層建筑技術(shù)無論是在設(shè)計上,還是在建筑技術(shù)上,都有許多技術(shù)問題需要考慮和解決。

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

目前,我國高層建筑結(jié)構(gòu)材料包括鋼筋混凝土和鋼,由于它們的不同特點,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。另外,這兩種材料都有一定的局限性。如施工不便,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自動化程度大,耐火性能差,鋼結(jié)構(gòu)價格高。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

2.1 設(shè)計的合理性

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中選擇合理的計算草圖應(yīng)注意設(shè)計的合理性,選擇更合理的計算草圖,進而提高設(shè)計效率,確保后期施工標準化。在計算草圖的基礎(chǔ)上,設(shè)計人員應(yīng)計算高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計。一旦數(shù)據(jù)采集不合理,容易導(dǎo)致最終結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,影響后期施工。為保證以后建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全和規(guī)范,設(shè)計者必須選擇更合理的設(shè)計方案,并采取相應(yīng)的有效施工方法。在實際結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)盡量減小誤差,使計算圖盡可能控制在規(guī)范的范圍內(nèi)。

2.2 科學(xué)確定基礎(chǔ)設(shè)計

在建筑設(shè)計的基礎(chǔ)設(shè)計中,設(shè)計者需要根據(jù)高層建筑的實際地質(zhì)條件和其他客觀條件進行設(shè)計,科學(xué)地實現(xiàn)高層建筑的結(jié)構(gòu)類型和荷載分布的綜合分析,以供參考。根據(jù)現(xiàn)有施工條件和周邊環(huán)境,選擇較為科學(xué)合理的基本方案。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)標準化在設(shè)計中暴露出來的幾點問題

3.1 抗震設(shè)計問題

抗震設(shè)防目標已在抗震規(guī)范中得到證實。在建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,必須根據(jù)不同的地質(zhì)條件合理地考慮和分類建筑物的地質(zhì)環(huán)境。此外,高層建筑的設(shè)計還需滿足設(shè)計結(jié)構(gòu)的延性要求。另外,嚴格遵守多道設(shè)防的設(shè)計原則,這種多道設(shè)防原則是為了保證建筑物的穩(wěn)定性,當(dāng)?shù)谝坏婪谰€被破壞時,第二道防線可以發(fā)揮作用,使建筑物不會倒塌。一次強烈地震發(fā)生了。當(dāng)高層建筑遇到地震時,自身重力的聯(lián)合荷載是高層建筑倒塌的主要原因。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,高層建筑在材料選擇上追求高質(zhì)量、高強度,在充分考慮強度和穩(wěn)定性的前提下,選擇低成本的材料。同時,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)能跟上時代的步伐,采用現(xiàn)代科技產(chǎn)品,提高自己的設(shè)計水平,為建設(shè)高質(zhì)量的工程貢獻自己的力量。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

目前,中國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理主要體現(xiàn)在以下幾個方面。首先,我國主要城市高層建筑的數(shù)量不斷增加,消防結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)會在一定程度上造成就業(yè)的復(fù)雜性。同時,這些建筑材料具有一定的可燃性,如果發(fā)生火災(zāi)隱患,高層建筑會大大降低火災(zāi)控制程度,甚至導(dǎo)致火災(zāi)蔓延危及生命。二是高層建筑抗震結(jié)構(gòu)不合理。在目前我國大型建筑工程中,高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計很容易被忽視。由于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計需要一些非常復(fù)雜的步驟,而且施工難度大,造價高,因此需要考慮很多施工環(huán)節(jié),因此抗震結(jié)構(gòu)正在進行中。施工工作量大。目前,我國高層建筑抗震結(jié)構(gòu)不完善,其主要原因不僅是設(shè)計水平不到位,而且工作量大,會使混凝土施工人員產(chǎn)生松弛的心理。最后,我國高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計是不合理的。對于我們以前的多層建筑的設(shè)計,沒有進行更多的防風(fēng)設(shè)計。但在高層建筑中采用抗風(fēng)設(shè)計顯得尤為重要?？癸L(fēng)設(shè)計不僅可以保護高層墻體蒙皮,防止和控制脫落,而且對穩(wěn)定性起到一定的作用。

3.3 嵌固端設(shè)置問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,埋入式端部是一種非常重要的構(gòu)件。目前嵌入式終端設(shè)計中存在若干問題：(1)嵌入式終端位置的選擇存在一些問題。一些項目將在地下室或人防工程的屋頂位置設(shè)置嵌入式端。這種設(shè)計具有一定的安全性問題。(2)埋入端的上、下層剛度比設(shè)計不合理。一旦相應(yīng)的數(shù)據(jù)出錯,很容易在以后的施工中引起問題。(3)細節(jié)不到位。目前,在實際的嵌入式設(shè)計中可以看到,在嵌入式端部的設(shè)計中存在一些突出的問題,而在實際處理中出現(xiàn)的裂縫的沖突,整體平衡不強,影響了整個高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4 加強高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對策

4.1 提高建筑物的抗震載荷設(shè)計

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中明確了抗震設(shè)計目標,并根據(jù)不同區(qū)域?qū)ㄖ锏目拐鸷奢d設(shè)計進行了合理分類。高層建筑在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需要滿足延性要求。此外,建筑物的抗震荷載設(shè)計遵循設(shè)防原則,而多道防線設(shè)計則防止建筑物倒塌。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)優(yōu)先選擇輕質(zhì)高強度材料,以滿足強度和結(jié)構(gòu)變形的要求,綜合考慮經(jīng)濟因素,選擇質(zhì)量較輕的材料。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,應(yīng)應(yīng)用控制裝置加強對結(jié)構(gòu)減震的控制,通過安裝隔振裝置系統(tǒng)形成隔震層,使結(jié)構(gòu)有效延伸,使主體的震動反射。建筑物應(yīng)減少,建筑物應(yīng)避免嚴重損壞。

4.2 優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

我國高層建筑要想提高自身的設(shè)計水平,促進自身企業(yè)的發(fā)展,就必須對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化。首先,為了合理地優(yōu)化防火結(jié)構(gòu)設(shè)計,設(shè)計人員不僅要合理地控制防火結(jié)構(gòu)之間的距離,而且要減少易燃易爆建筑材料的具體使用,從而有效地避免火災(zāi)的發(fā)生。同時,設(shè)計者還需要在每個樓層設(shè)置防煙區(qū)和疏散系統(tǒng),一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)等危險,就可以有安全通道和防煙區(qū)等保護。其次,為了合理地優(yōu)化高層建筑的抗震設(shè)計,需要設(shè)計人員嚴格設(shè)置側(cè)向力分量,以減少地震對高層建筑的不利影響,提高高層建筑的抗震性能。

缺陷體積的估算：

如果缺陷呈圓球狀,根據(jù)聲波沿著缺陷邊緣傳播,可以估算出圓球 的半徑 r。測試距離為 l,測線通過缺陷中心,聲波傳播時間為 tm,缺陷附近正常傳播時間為 tm ,缺陷中心距 構(gòu)件一端為 lh。

令 tf-tm=△t；△t/tm=X(%)；lh/l=Y；r/l=Z

可推導(dǎo)出

根據(jù) X、Y、Z 值可繪出曲線,根據(jù)已知的 X、Y 值可查出 Z 值。 規(guī)程中已制成表格供查,由查到的 Z 值計算缺陷半徑 r=l×Z。如果缺陷 中心在 AB 線中心,則缺陷半徑可由下式計算：

當(dāng)球形模型位于兩個聲管之間的連接的中心時,將測量的聲學(xué)年齡加到公式中,并計算球的體積。 可以看出,缺陷體積減小,計算的球直徑和測量直徑之間的誤差逐漸增加。

4.3 有效滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計中各類性能需求

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,主要目標之一是盡可能滿足各方面的性能要求。只有保證滿足性能要求,結(jié)構(gòu)設(shè)計才能合理,從而有助于高層建筑后期的穩(wěn)定和長期使用。現(xiàn)階段,高層結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)著重滿足以下性能要求：(1)結(jié)構(gòu)延性升級,高層建筑在后期使用中易發(fā)生變形等實際問題,在地震等地質(zhì)災(zāi)害的影響下,高層建筑甚至可能倒塌,因此建筑延展性對于確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的靈活性非常重要。和諧可以提高建筑的整體性能。(2)注意結(jié)構(gòu)水平力。在結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,應(yīng)充分注意結(jié)構(gòu)的水平力。水平力是實際設(shè)計中的一個重要因素,它對結(jié)構(gòu)的最終影響是直接和多方面的。(3)注意結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。穩(wěn)定性指標是評價高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標。在設(shè)計過程中設(shè)置短肢剪力墻等有效措施,將有助于提高高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,確保高層建筑的安全性。

5 結(jié)束語

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一項難度大、技術(shù)要求高、繁瑣的工作。從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計人員應(yīng)綜合考慮實際施工及相關(guān)技術(shù)要求,不斷提高自身專業(yè)素質(zhì),確保結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)合理性,提高識別質(zhì)量的能力。結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性和安全性,分析不同案例,吸取不同項目的經(jīng)驗,區(qū)分問題。選擇最佳治療方案。