高层建筑结构设计的问题及对策 张宏伟

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:张宏伟1 赵建鹏2
[导读] 摘要:高层建筑是我国城市化进程不断推进的产物,现如今,随着农村人口大量向城市流动,使得城市建筑物与日俱增,高层建筑是城市建设工程中的重要分支,是极其寻常的一种建筑模式。
        1.身份证号:41272419731015XXXX  河南省  4500002.身份证号:41142219861023XXXX  河南省  450000
        摘要:高层建筑是我国城市化进程不断推进的产物,现如今,随着农村人口大量向城市流动,使得城市建筑物与日俱增,高层建筑是城市建设工程中的重要分支,是极其寻常的一种建筑模式。具有结构复杂、建筑高度高、施工难度大等特点,在设计阶段必须进行科学地规划与安排,优化高层建筑工程的结构设计,提高建筑工程的整体性能,有利于顺利地开展施工环节,推动建筑行业的健康发展。基于此,文章介绍了高层建筑结构设计中常见的问题,提出了几点应对策略,以期为相关人员提供可靠的参考。
        关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策
        引言
        从上个世纪末期开始,我国经济就呈现出了迅猛发展态势,城市化水平不断加快,人们生活质量也有了显著提高,因此,人们对于日常生活质量也有了更高要求,而其中住房也成为了人们生活中的刚性需要,使得房地产行业迅猛发展。但是从目前城市角度上来说,在建设过程当中面临着资源限制,高层建筑已经受到普遍欢迎,逐渐成为很多现代化都市的象征。建筑设计对整个房屋质量将会产生比较大影响,但是从实际角度上来说,在设计人员进行高层民用建筑结构设计的过程当中,依然存在着比较多的问题。本文在研究过程中就从这个角度出发进行针对性阐述。
        1高层建筑结构设计的问题
        1.1短肢剪力墙设置
        短肢剪力墙设置存在问题,会严重损害高层建筑工程的结构质量,相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候,经常会增设短肢剪力墙,这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能,又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性,给高层建筑结构造成极大的安全隐患。一旦受到外界自然灾害的袭扰,极易引发建筑物的安全事故,造成不必要的经济损失及人员伤害。
        1.2重视轴向变形的问题
        随着当前建筑技术的进步,建筑的层数越来越多。设计阶段是高层建筑项目正式施工前的关键阶段,必须重点关注结构设计中的关键点,以确保高层建筑结构设计的科学性、合理性。首先,高层建筑结构设计图团队必须重视轴向变形问题。高层建筑层数较高,在施工的不断进行下,来自垂直方向的载荷会越来越大,若在建筑结构设计方面未能重视轴向变形问题,便有较大的可能出现正弯矩值提高、连续梁支座弯矩值下降等情况,进而导致建筑物出现变形,降低安全稳定性。
        1.3建筑结构过高问题
        在现在的建筑行业,建筑结构超高,不符合设计规范是很平常的事情,因为有部分建筑公司为了增加自己的经济效益,不会按照明确的建筑高度规定和要求来设计建筑结构,而且是人为的提高高度,这样会使建筑结构过高,让建筑物陷入非常大的危险境地中,并且如果遇到地震洪水等自然灾害,会立马危害到人们的生命,因此要保证建筑施工能够安全顺利进行,就必须按照相关规定和要求对建筑结构高度进行合理设计,这样才会促进建筑的性能在后期使用中得到完美发挥。
        2高层建筑结构设计问题的解决对策
        2.1严格按照规定进行建筑结构设计,保证结构设计方案的合理性
        政府应当出具相关的政策法规,明确规定在高层建筑结构设计过程中要严格按照相关规章制度来进行,不能采用不合理的设计方案,预防安全隐患的发生。建筑结构设计方案中的数据,要符合我国相关建筑设计要求和标准规范,保证结构设计方案在建造过程中实施的可靠性和安全性,还要对于建筑结构实际要求进行合理设计,有利于加快施工作业的顺利进行和施工进度的提高,很好地解决了施工中出现的难题。

而且实施建筑设计方案时要充分考虑附近环境的水文地质条件的情况以及施工场所,掌握施工场地附近环境因素的影响并结合相关的状况和因素设计出合理科学的建筑结构设计方案。因为合理的、科学的和可行的建筑结构设计方案是高层建筑顺利施工进行的关健环节,是高层建筑结构设计问题的有力解决措施。
        2.2科学布置平面布局
        当前时代背景下,高层建筑物的应用越来越多,关乎着社会发展及广大人民群众的身体健康。在高层建筑物的建设过程中,设计阶段非常关键,但是由于在设计中存在着较大的不足,可能会影响高层建筑物的整体安全稳定性,要解决其中存在的问题,首先便要科学布置平面布局。设计人员在设计之初,必须具备整体性观念,详细了解建筑物具体用途、建筑地区具体情况等,并有针对性地开展高层建筑结构设计。
        2.3结构抗震设计
        为满足结构抗震设计要求,还要对地震下结构位移展开分析,利用静力弹塑性分析方法确认结构设计能否达到要求。在结构优化中,还要从结构稳定性、承载力等各方面采取措施,促使结构性能得到增强。针对结构薄弱位置,还应采取措施进行巩固,促使结构抗震能力得到提高,为人员生命财产安全提供保障。实际在抗震设计中,一般需设置多道抗震防线,完成建筑抗侧力构件合理布置,保证结构受力均匀。在高层住宅建筑中,还应加强剪重比参数控制,以便对各楼层最小抗震剪力进行限制,使周期长短和结构安全得到保证。如果周期偏小,与规范限值存在一定差距,还要对竖向构件剪力进行增强,通过提高构件强度达到结构调整目标。通过合理的抗震设计,才能使建筑在地震作用下产生的破坏得到最大限度降低。
        2.4借助现代科技手段
        在进行高层建筑设计过程当中,如果能够将先进的科学手段有效融入其中,对于整个设计流程的完善以及质量提升都有着良好的促进作用,其不但能够保证施工质量满足要求,同时还能提高整体的设计效率,是顺应时代的一个重要产物,所以从设计人员的角度来说,应当结合实际需要将传统的设计手段与互联网技术有效的应用到其中。另外还应当对相关信息进行合理共享,保证对行业资源进行最大限度的利用,这对于提高整体的运行效率也有着良好的帮助作用。
        2.5优化平面和立面布置
        (1)建筑结构相对简单性。由于建筑结构比较简单,在一般情况下均指地震作用下将会具有更加清晰或直接的作用传力途径。用来保证传力途径方面的简单情况,只有这样才会对结构自身的计算模型、建筑位移分析与作用内力。进一步对建筑结构中的薄弱部位做出有效把握,所以最终的结构性抗震性能估算也会比较可靠。(2)建筑结构的抗震水平和刚度。在一般情况下,水平地震产生的作用力是双向的,在建筑结构的正式布置阶段需要保证结构能够有效的抵抗任一方向上产生的地震作用。基于上述现象,通常使用的是建筑结构沿着平面向上两个主轴的方向最初足够有力的抗震能力和刚度。(3)建筑结构整体性。处于高层建筑的整体结构中塔顶楼盖会对结构自身的整体性起到一定的作用,对于楼盖而言,在建筑中的作用大致和水平隔板等同,在传递并且聚集建筑惯性力传递向各个竖向结构,在此基础上对建筑体系内的子结构做出对应的要求,最后还能够承受地震作用,尤其是在竖向抗侧力方面的结构布置不够均匀时,或者是需要使用形式更加复杂的水平抗侧力子结构需要保证楼盖和抗侧力子结构可以协同作业。
        结语
        总之,高层建筑结构需要承受的荷载大,若其稳定性、抗震性能未能达到国家相关建筑设计标准,则极易引发建筑物坍塌、位移等安全问题,给人们的正常生活带来不便。高层建筑的结构设计是确保建筑整体结构性能、功能稳定的重要基础,设计师应科学地选择建筑结构的设计方案,根据实际情况,综合考虑各方面因素,合理地规避可能出现的问题,提升建筑物的抗震性、稳定性能,提高建筑物的利用价值。
        参考文献
        [1]郑世华.高层建筑结构设计问题分析及对策[J].现代物业(中旬刊),2019(09):81.
        [2]王继慧.高层建筑结构设计问题及对策分析[J].住宅与房地产,2019(15):36.
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