关于高层建筑结构设计关键性问题的探讨 刘凯飞

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:刘凯飞1 田聪聪2 杨玉川3 肖磊4
[导读] 摘要:近年来,随着我国城市经济的不断发展,高层建筑的建设数量不断增多,结构形式越来越复杂,很多新型的设计方案以迅猛的速度呈现在城市的建设之中,在高层建筑结构设计中既要适应市场需求,又要满足规范要求,还要进行必要的抗震设计,高层建筑结构设计也越来越成为设计研究的重点工作,在这种形式下,高层建筑结构的设计变得极其重要。
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        摘要:近年来,随着我国城市经济的不断发展,高层建筑的建设数量不断增多,结构形式越来越复杂,很多新型的设计方案以迅猛的速度呈现在城市的建设之中,在高层建筑结构设计中既要适应市场需求,又要满足规范要求,还要进行必要的抗震设计,高层建筑结构设计也越来越成为设计研究的重点工作,在这种形式下,高层建筑结构的设计变得极其重要。本文结合工作实践,主要论述了高层建筑结构设计的原则及注意问题。
        关键词:高层;建筑结构;设计;问题
        引言
        高层建筑的房屋高度和结构体系的发展是和科学技术、经济、材料科学的发展密切相关的,随着城市形象和土地使用要求以及我国对高层建筑关键性技术的控制能力,高层建筑已十分常见,使得高层建筑的结构设计问题逐渐引起人们的重视。随着建筑行业的高速发展,高层建筑逐渐成为现代建筑的主角,人们在高层建筑设计方面需要作出巨大的思考和突破,研究高层建筑在结构设计方面存在的问题,并将问题尽快解决是关键。高层建筑结构设计就变得尤为重要,因为其直接影响着高层建筑物的质量、使用和经济性问题。
        1高层建筑结构的特征
        高层建筑有着不同于多层或单层建筑的结构特点和功能特点,这对高层建筑的结构设计有着直接影响。高层建筑结构复杂、层数多,建造材料种类繁多,且使用时多为人员集中场所,加上内部系统复杂,使得高层建筑的结构安全成为重点。我国高层建筑目前多为钢筋混凝土结构,就结构体系而言一般分为四种,框架结构体系高层建筑,采用柱、梁和基础结构构成基本框架,在此基础上完成建设,该结构空间设计灵活,但抗侧能力较差;剪力墙结构体系高层建筑,该结构由于采用混凝土剪力墙,增加了建筑抗剪强度和刚度,但建造相对复杂;框架剪力墙高层建筑,该结构是当前高层建筑最常用的结构形式,其包含了上述两种结构体系的优点,避免了单一结构的缺点。就是用功能而言,对于不同的高层建筑,使用功能也会有很大不同,有住宅高层、商用高层以及商住一体高层,建筑设计标准各不相同,如何选择高层建筑结构体系,优化结构设计,保障建设施工,成为高层建筑建设的重中之重。
        2高层建筑结构设计中的常见问题
        2.1 建筑结构中剪力墙设置的问题
        建筑结构中剪力墙有很多不同的结构特点,它有多种称呼,如:结构墙、抗风墙、抗震墙。风荷载、地震等等因素所产生的竖直和水平双重荷载的重力作用是建筑结构中剪力墙的主要承受者,当进行建筑结构设计时,如果对建筑的抗风结构、抗震结构、刚度和强度的能力不充分考虑,将会致使建筑结构被严重破坏在遇到外力因素和自然因素下,并且如果建筑结构中剪力墙刚度的设计没有符合建筑的标准要求和相关规定,会致使建筑结构设计不合理,随之导致高层建筑结构出现向旁边移动,当出现地震、洪水等自然灾害时,所带来的波动和冲击力会对建筑结构造成重大的破坏,对后期建筑带来相当大的使用隐患。
        2.2地基与基础设计不科学
        在高层建筑工程项目施工开始后,首要任务便是加强地基建设。地基的施工对整体高层建筑的安全稳定性有关键性影响作用,高层建筑结构设计人员必须做好地基设计,且应保障地基与基础设计相统一,并符合标准。但当前部分高层建筑结构设计人员在设计时可能存在基础类型选择不合理的情况,导致地基与基础设计在配合度方面有着极大的不足,同时在施工后建筑物可能会出现倾斜、地基沉陷的情况,会极大影响建筑物的整体安全稳定性。


        3高层建筑结构设计问题的对策措施
        3.1提升高层建筑结构设计方案的科学性
        高层建筑结构设计方案是建筑设计的重要前提,结构设计方案中首先要明确的就是高层建筑的基础参数,例如建筑高度等。结构设计方案中的所有建筑参数的设计都要严格按照国家有关规范,从设计源头避免超标情况的发生。高层建筑结构设计方案阶段要首先要确保高层建筑结构设计方案与国家相关建筑设计文件制度、标准规范,尽可能规避对高层建筑予以超高建设,其次结构设计人员在设计高层建筑结构过程中,要对建筑建设场地环境有一定了解,通过专业手段去勘察对高层建筑建设有影响的环境因素,并分析这些因素对高层建筑结构安全性和功能性的影响程度,必要时开展专家讨论,重点在于全面考虑环境影响基础上,优化高层建筑结构设计方案,论证方案的可行性,最大程度保障建设施工环节的顺利实施。
        3.2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。
        3.3强化专业人才培养
        对于任何企业而言,人才都是最为宝贵的资源,所以从建筑设计单位的层面上来说,应当不断结合实际需要加大对人才的培养力度,保证其整体知识体系能够加以合理的完善,进而更为合理的应用到实际工作当中,保证对全新技术的综合利用。因此从设计单位角度来说,在日常工作过程中,应当结合实际需要开展相关培训工作,并让所有员工都能够积极参与课程培训,保证员工能够了解自己的工作目标,同时保证目标得以顺利实现。另外从设计单位的层面上来说,还应当结合实际情况制定针对性考核方案,并委派专业人员对工作人员的设计知识了解程度进行判断,找到设计人员所面临的不足之处,并采取积极措施加以完善,这对于最大限度提高设计人员的整体设计能力有着良好的作用。
        3.4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。
        3.5高层建筑结构框架设计要完善
        高层建筑结构作用要想得到完全展现,就必须从竖立框架和水平框架角度考虑建筑结构框架设计。在确保水平结构框架质量的状况下,高层建筑结构框架设计过程中,水平结构框架设计是最为关健的,这有利于竖立结构框架和水平结构框架的更加有效结合在一起,促进了建筑行业的加快发展,保证了高层建筑施工顺利进行。
        结束语
        随着我国综合国力的强盛与城市的快速发展,人们对于建筑的质量,尤其是代表时代发展的高层建筑提出了更新且更高标准的要求。对于建筑行业的工程师来说,他们必须对自己有更高的要求,从思想上与时俱进、推陈出新,但要在合乎规范与科学原理的基础上进行创新与发展,在实践的过程中不断总结经验,用积累的经验为后续的工作与创新铺垫,不断提高自身的专业素养与设计建设水平。我们有充分的理由相信,我们国家的工程师会在今后的高层建筑的设计与建设中发挥更大的能量,为推进我国高层建筑使用的耐久性、安全性与美观做出更大的贡献。
        参考文献:
        [1]颜长青,简佳峰.关于高层建筑结构设计与加固技术的探讨[J].工程建设与设计,2019(12):95-96.
        [2]栗志斌.高层建筑结构设计研究与新技术应用[J].交通世界,2019(15):110-111.
        [3]柴尚锋.浅议高层建筑结构设计要点及减隔震技术的应用[J].四川水泥,2018(12):85.
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