关于高层建筑结构设计中的问题与对策探究

发表时间:2020/9/21   来源:《建筑实践》2020年第5月15期   作者:石天宇
[导读] 伴随着社会发展个进步,我国在大基建行业取得重大成就。建筑业在于大基建中占有较大的比重,特别是在房地产中表现尤为突出
        石天宇
        身份证号码:42120219900708****,湖北 武汉  430000
        摘要:伴随着社会发展个进步,我国在大基建行业取得重大成就。建筑业在于大基建中占有较大的比重,特别是在房地产中表现尤为突出。在目前城市化及人口基数背景下,高层建筑能够有效的缓解人口密集带来的住房压力问题,同时也能减少土地占用面积,提高了资源利用率及收益率,对于购房者而言也是相对提高了经济性。科学合理的设计是对于高层的质量及安全性的基本保障,本文就目前高层建筑设计中所存在的问题做统筹分析及相关解决策略。
【关键词】高层建筑  结构设计  问题与对策
        引言
        通过对高层建筑结构设计的科学优化能有效的提高建筑的质量及安全性,对于投资成本能有一个均衡合理的分配。高层建筑结构设计主要目的在于提升建筑结构的合理性、安全性以及经济性。但就目前来讲在实际的过程中无论是在于设计方面还是具体施工方面都存在一定的问题,例如施工控制不严谨等因素。本文着重就建筑结构设计方面存在的问题进行探讨,并且提出相应对策以供参考。促进在建筑结构设计中的科学性以及合理性,并且进一步优化,以推动建筑行业健康的发展,为社会持续做出应有的贡献。
一、高层建筑的结构特点
        高层建筑相对来讲具有一定的特殊性,因为高度较高,所以在高层结构设计中需要着重考虑受力问题。目前来讲主要从两方面来分析,一方面是外力作用,比如风力对于高层建筑的水平作用力,高层相对于低层来讲受风力影响较大。另一方面是由于高层本身的自重发生的垂直作用力。所以在高层建筑结构设计中除了考虑空间和功能需求时,还需要针对相应结构承受力进行综合分析,在保证安全的前提下满足对于功能的所需。
        除此之外对于高层结构设计中还需要考虑抗震等问题,对于结构设计中需要符合规定,这需要对高层建筑整体结构进行受力分析,明确每个结构之间的相互作用力关系,然后对其进行科学合理的、符合实际的计算分析,使在高层结构设计中更加的完善。当在高层结构中如果考虑不完善,随着高度增加的同时,高层建筑会增加水平作用力的影响,进而发生位移和舒适度,这一点也是在于实际高层结构设计中所面临的重要问题。
二、高层建筑目前结构设计中所存在的问题
(一)建筑基础选型问题
        无论是实际施工还是结构设计当中,高层建筑对于建筑基础的要求较高,高层建筑本身质量过大,对于垂直荷载作用力基本都是由建筑基础来承担,所以建筑基础是建筑结构中重要的组成部分。因为高层建筑本身质量大的特征,所以在结构设计中需要综合考量每一个结构的作用力及安全性能,同时还需要兼顾投资成本。随着我国基建业的发展,目前我国主要有三种建筑基础类型,分别是箱型基础,筏板基础和条形交叉梁基础等。在选择建筑基础类型使需要综合考虑建筑物的层数以及抗震系数等众多因素,最后选择合适的基础类型。
(二)抗震设计问题
        对于高层建筑有明确的抗震目标。在建筑施工前需要对于场地进行勘探,明确好场地附近的地质构造,根据地质的情况进行综合分析和规划及分类。

对于高成建筑结构设计中需要明确多道设防原则,给予建筑物充分的安全保障,即第一道保障整体建筑结构的稳定性,当遇到地震等自然灾害是第一道防线被摧毁时第二道防线可以继续发挥其作用,以此类推,通过多道设防原则保证建筑物在于地震灾害中不至于被破坏性的损坏。
        以上主要是外部因素造成,其次还需要对高成建筑本身的质量进行严格把控,比如建筑质量。当地震灾害来临时,造成建筑破坏的主要原因是建筑本身的自重产生的荷载作用力,所以在结构设计中对于材料的选择上要追求质高强,在保证其稳定性的作用前提下,综合考虑性价比较高的材料。
(三)高度过高问题
        高度过高承受的水平以及垂直作用力相对较大,可能产生的风险系数就越高。对于搞成建筑建构设计中,对于高度需要严格按照当地的规定来设计,避免因为其因素导致重新设计,增加投资成本。
三、高层建筑结构设计优化
(一)明确好高度,制定相对应的规范
        相关部门需要做好对于高层建筑高度的明确规定,通过控制高度减少建筑本身的荷载作用以降低风险保证质量。但是就目前的情况而言,和预期理想状态还相差甚远,所以,为满足当今社会所需,设计师在进行高层结构设计的过程中要综合其他的因素,以保证最终的建筑安全性及功能性。
(二)提高建筑物的抗震荷载设计
        高层建筑对于抗震目标有明确的规定,对于不同的建筑物以及不同的地质环境需要综合考虑,合理分类。在设计多道设防原则的同时还需要考虑建筑结构的延展性,以确保其在灾害面前不会造成破坏性的坍塌。对于选材方面优先考虑质量轻,强度高的材料,在满足设计中高度和荷载结构变形的前提下考虑经济因素,选择符合要求性价比较高的原材料。另外在高层结构设计中还需要对相应的结构增加装置,以增强其抗震作用力,减少主体建筑的地震反应。
(三)科学合理化的做好基础选型
        高层建筑由于本身质量较高,垂直作用力较大的特性,对于基础的要求也较高,在选择建筑基础的过程中需要综合考虑总沉降以及差异性沉降,并且在设计的过程中满足相对应的要求。造成沉降的主要原因是由于水的作用力,包括城市用水、雨水、以及地下水的影响,所以在施工前需要对周边的环境进行一定的分析和考量,以减少其影响,当然经济性也是所必须考虑的问题之一。科学合理的选择建筑基础类型能有效的保证建筑的稳定性以及安全性。在一般的情况中,筏形基础多用于地基土质软弱又不均匀的情况,当筏形基础不能满足或者不能避免基础各部位的不均匀沉降时,在这个情况下一般使用箱型基础等。
结论:目前我国城市化进程不断的加速,基建行业也是不断的进步和发展,高层结构设计在于高程建筑中起到了至关重要的作用,提高了资源分配能力。其次高层结构设计中需要综合考虑,比如结构的作用力、外部作用力、原材料的选择、结构增施、建筑基础的选择等等,是一个涵盖多方面的技术,同时高层建筑结构设计又直接影响建筑的稳定性和安全性,所以在设计过程中必须具有高度的可靠性和科学性。
【参考文献】
[1]徐紫帅.关于城市高层建筑结构设计问题研究[J].建材与装饰,2015(48):91-92.
[2]韦善良. 某高层建筑结构设计及优化方法研究[D].中国石油大学(华东),2015.
[3]王荣强.高层建筑结构设计的特点及问题探讨[J].中外企业家,2013(19):187-188.
[4]唐小山.对高层建筑结构设计问题的分析[J].广东科技,2011,20(02):90-93.
[5]孙文波.高层建筑结构设计中一些特殊问题的分析处理[J].华南理工大学学报(自然科学版),2001(07):74-78.
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