多高层建筑结构的概念设计应用与分析

发表时间:2021/5/17   来源:《城镇建设》2021年2月第4期   作者:吕新华1 崔晓萍2
[导读] 随着我国现代化进程的不断加快,多高层建筑,尤其是高层建筑得到了广泛的建设,并融入到了人们的生活之中。
        吕新华1  崔晓萍2
        1.潍坊工程职业学院  262500;2.青州市建设工程综合服务中心  262500
        摘要:随着我国现代化进程的不断加快,多高层建筑,尤其是高层建筑得到了广泛的建设,并融入到了人们的生活之中。随着我国科技的不断发展,多高层建筑拥有了更多崭新的面貌。因为多高层建筑的概念设计较为多样,所以怎样把握好设计尺度并将其与建筑要求有机结合在一起也成为我国现代多高层建筑结构概念设计工作的重点内容。基于此,本文围绕多高层建筑结构的概念设计应用进行了分析和探讨,以期可以促进我国建筑产业的快速发展。
        关键词:多高层建筑结构;概念设计;应用

        引言:城市多高层建筑的建设在很大程度上都反映着城市的经济发展情况,而随着城市经济的快速发展,对于多高层建筑技术也有了更严格的要求。一个能被人们为之称赞的建筑,特别是多高层建筑,其不但要拥有表现空间形式,同时也要满足建筑的使用要求。在建筑结构设计初期使用的概念设计方法,其不但能减少企业对工程资金的投入,同时还能缩短工期,对于建筑的安全性、艺术性以及经济性等也进行了全面的考虑,而我国的多高层建筑也得到了优化设计。
一、概念设计意义与原则
        所谓概念设计,即是在建筑产业中极具综合性、基础性的设计原则与方法。概念设计是由结构工程人员利用自身具备的知识及工作经验归纳和总结来的一套设计方法。在开展工作的过程中,建筑设计人员采用科学、有效的概念设计,其不仅能将自身的专业知识与工作能力进行综合利用,同时还能对多高层建筑结构与各单个结构模块间的关系进行了解,至于多高层建筑结构的特点及要素也能进行综合分析,在设计初期,设计人员需遵循建筑设计的整体性原则,针对多高层建筑结构概念设计的规则性、均匀性,他们也要与建筑结构水平刚度以及抗震能力进行充分的考虑。在开展设计工作的过程中,设计人员需全面思考多高层建筑结构存在的问题,同时也要制定相关方案对问题进行解决,在经过诸多设计人员的思考后,他们还要多次探究和模拟实验,只有这样,设计人员才能制定出更为科学、有效的建筑结构设计方案。
二、多高层建筑结构特点以及设计存在的问题
        当下,多高层建筑在我国得到了广泛的建设,同时在这一过程中也出现了许多问题,针对建筑结构的设计,建筑工程人员需要结合多高层建筑特点以及设计存在的问题进而制定科学、有效的设计方案。
        (一)多高层建筑结构特点分析
        对于低层建筑结构来说,在设计的过程中,设计人员只需考虑弯矩项,由于其建筑结构的轴力项影响小,而且剪切项无需顾虑。但对于多高层建筑而言,其建筑结构设计不同于低层建筑,因为多高层建筑的楼层较高,且轴力值较大,再加上具备沿高度轴向变形特点,其会使多高层建筑结构的内力数值与分布出现变化,所以设计人员需全面考虑多高层建筑存在的轴向问题。此外,针对多高层建筑的荷载问题,设计人员不仅要考虑建筑的轴向变形要素,同时也要分析施工期间涉及的分层施加竖向荷载,针对这一要素,他们不应按一次性施加进行分析,不然其会对设计计算结果产生极大的影响。而且随着建筑楼层的增加,横向荷载会随之增大,这也会导致建筑结构出现侧向变形问题,这些问题的出现都与多高层建筑的结构特点有着极大的关系。所以在开展多高层建筑结构设计工作的过程中,设计人员除了要确保建筑结构具备一定强度外,还要能承受风力作用,并具备抗侧刚度,这样建筑结构在水平荷载方面的偏差也能随之缩小,而多高层建筑结构的稳定性也能得到提高[1]。


        (二)设计存在的问题
        在开展建筑结构设计工作的过程中,建筑企业会遵循相应的设计规范,但一些行业设计规范只是用来参考,在建设的过程中对于一些问题的分析及解决并未进行明确规定,所以在开展多高层建筑结构设计工作期间,企业不仅要结合建筑规范开展工作,同时也要对设计过程中容易出现的问题进行深入分析。不仅如此,多高层建筑结构的设计工作对设计人员的能力和经验也有着很高的要求。随着社会科技的快速发展,建筑行业虽然取得了进步,但在设计建筑方案的过程中,对于方案的设计计算,设计人员不应完全依靠计算机进行,他们还需采用其他方式与计算机一起落实运算环节。估算概念设计不论是对设计方案体系还是构成,都发挥着极大的作用,采用此方法建筑结构的设计运算也能更为科学、精准,而且设计人员不得完全采用计算机软件开展设计工作,因为这些软件无法对多高层建筑结构设计的科学性及安全性进行有效的评估,设计人员仍需根据软件分析结果全面的分析。
三、在多高层建筑结构设计中,概念设计的功能
        (一)促进设计方案的落实
        在开展设计工作的过程中,设计人员需要综合分析与判断多高层建筑结构体系的功能以及结构的变形问题,而且还要结合建筑的地理位置与环境等多方面因素制定并改进建筑的设计方案。设计工作包含了方案设计、初步设计以及图纸设计等部分,设计人员需在不同阶段反映设计要求,同时在各阶段也要分析反馈方案情况,与此同时,设计人员还要将整体内容与阶段设计内容有机结合在一起,在构思整体建筑结构时还要对材料质量、施工安全以及方案是否可行等因素进行考虑,基于此,设计人员需要结合概念设计开展工作,进而科学、合理的制定设计方案[2]。
        (二)提高结构体系设计的合理性
        由于多高层建筑结构具备高度大、楼层多等特点,在开展结构设计工作中,设计人员也要通过多方面考虑进而制定设计方案,在这一过程中,他们可结合概念设计进行工作,其中建筑结构的受力因素是设计重点,多高层建筑结构体系还需拥有科学的传力途径,这样作用在建筑上的横向与纵向荷载力便可输送到建筑的基础区域,而建筑结构也能避免受力出现迂回问题。不仅如此,设计人员需科学制定计算简图,这样他们所得的计算模型数据便可与建筑的实际状况大体一致。
        (三)增强建筑结构的整体性
        应用概念设计开展建筑结构设计工作,其可将建筑结构的整体性增强,在此背景下,建筑结构不同体系与构件也可高效、科学的进行工作。对于建筑结构而言,抗震能力是其主要要素,所以多高层建筑的整体刚度也要满足抗震能力的相关要求。对于多高层建筑结构来说,楼盖对其有着极为重要的影响,楼盖不仅要承受竖向荷载力的作用,同时还要确保不同构件能协调、稳定的工作,如若竖向抗侧力结构未得到均衡布置,或者不同抗侧力构件的水平位移存在出入,楼盖这一体系可确保抗侧力结构进行协同工作,而建筑结构的稳定性会得到提高,也可防止部分构件出现异常而致使整个建筑结构的承载力下降,对于那些危险、严重的结构问题也能进行避免。不过,设计人员在应用概念设计的过程中,还要对建筑结构的承载能力以及刚性要求等进行考虑[3]。
结束语:
        总而言之,在现代社会背景下,多高层建筑已然成为极具代表性的一种建筑,同时在全世界的建筑领域中也发挥着至关重要的影响。不过在应用概念设计开展多高层建筑结构设计工作的过程中,设计人员需对多方面因素进行考虑,比如在抗风力的作用下科学设计多高层建筑结构形式,并对结构的安全性和稳定性进行保证。如今,多高层建筑结构的设计工作仍存在很多问题,对于此,我国需要投入更多的技术、资金以及人力,这样他们才能建设出更加经济、安全以及功能全面的多高层建筑。
参考文献:
[1]左咏梅,李俊玲,高洪俊.多高层建筑结构的概念设计应用与分析[J].煤炭工程,2009,(12):30-31.
[2]王名川.高层建筑结构设计中抗震概念设计的应用探讨[J].建筑与装饰,2021,(2):10.
[3]王大力.高层建筑结构概念设计应用与分析[J].低碳地产,2016,2(14):332-332.
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