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高层建筑结构体系及结构设计措施

文章出处:http://www.fyjianliqiang.com 作者:方圆模具 人气:发表时间:2020-08-17

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  随着我国城市建设的逐步推进,综合国力的不断提高,现代建筑技术的开发,推动了高层建筑的规模化发展,而现代高层建筑结构分析与设计,是保障建筑质量与安全性能的重要环节。近些年来我国高层建筑的设计质量并不理想,结构工程师应当重视结构方案的科学性和方案实施的可执行性,把握整体性和安全性原则,使高层建筑结构设计真正达到预期的经济、安全和建筑效果。
 

剪力墙结构


  关键词:高层建筑;结构体系;结构设计;措施

  0 引言

  随着高层建筑的不断发展以及建筑内部的复杂性,给高层建筑结构设计带来更大难度。如何设计出经济合理可靠的高层建筑结构,是设计人员要面对的问题。而掌握高层建筑结构设计要点,正确合理地处理结构设计时所出现的问题,是结构设计人员必须具备的一项基本素质。

  一.高层建筑的结构体系

  1.1 框架结构体系,我国的高层建筑运用的是钢筋混凝土结构形式,一共是分为四大结构体系。一般说到高层建筑的结构体系,我们首先不得不提到的就是框架结构体系,它是最早被运用的一种高层建筑结构体系。框架结构体系的承重负荷系统是由不同材质的建筑工程构件相互链接而成,框架结构体系是由梁柱承担负荷组成承重体系,结构的其他部分如墙体等只是起到了一个空间分割维护的功能。框架结构体系在如今社会中运用的非常广泛,这种框架结构体系相对比较灵活轻巧,工程施工也比较简单,整体性好。

  1.2 剪力墙结构体系,剪力墙结构体系是用钢筋混凝土墙体承担起整个建筑的重力体系,SGI 整个建筑的负重系统,控制着整个建筑的水平应力。这种剪力墙的墙体是比较厚的,并且还设有加强墩,以增加墙体的耐受力,为了增加墙体的刚性和韧性,我们还会在墙体内多加入钢筋等加强筋。剪力墙结构体系抗性能力强,承重性好,整体稳定性强,所以逐渐成为高层建筑结构首选的结构建筑体系。该结构体系还要注意的是在施工过程中一定要严把质量关,严格执行建筑工程施工标准。

  1.3 筒体结构体系,筒体结构体系现在多用于超高层建筑以及跨度比较大的建筑设计过程中,在高层建筑结构体系运用初期并不包括筒体结构体系,可是随着社会经济的发展,人民生活水平的提高,高层建筑、超高层建筑、高跨度建筑的崛起,筒体结构体系逐渐被发觉并逐渐被运用。随着高层建筑尤其是超高层建筑的发展以及建筑施工技术的不断进步,建筑业3d 设计技术出世并发展,筒体结构体系的优点逐渐被发觉并且也得到了进一步的发展,实用性也逐渐增强。其设计主体就是将剪力墙还有柱体框架集中到建筑的内部和外围,形成封闭的空间,以增加建筑的整体刚性和韧性。

  1.4 混合结构体系,混合结构体系是由剪力墙与框架结构体系综合运用的一种结构体系,也就是在框架结构体系中合理运用剪力墙,将框架结构体系的受力与剪力墙结构体系的受力综合运用起来,增加建筑的整体耐受力。框架结构主要是承受整个建筑竖直方向的承受力,受到上一层建筑强大的垂直重力,所以施工时一定要保证施工的均匀性,保证强度和抗变形能力。剪力墙则主要承受水平方向的受力,建筑水平方向的受力是很大的,它要保证的是整个建筑的整体稳定性,所以在施工的时候一定要保证其刚性。框架结构体系与剪力墙混合结构体系由于是两个结构混合而成,所以在施工建设的时候一定要协调衔接完整,施工完成后一定要注意严格检查。

  二.解决高层建筑结构设计中存在问题的措施

  2.1 完善设计方案,体现科学性原则。在社会经济不断向前发展,人民生活水平不断提高的今天,人们对于高层建筑的要求,也从单纯的实用型理念,转变为实用性与观赏性兼具的需求。这无疑对建筑结构设计提出了更高的挑战。这就要求建筑结构设计人员在进行方案设计时,要结合先进的建筑设计理念,坚持与时俱进,扎实有效做好设计前期的准备工作,通过计算分析和试验研究的方法对抗震抗风等方面进行科学的计算与分析,规划设计方案,以严谨的责任态度实现高层建筑结构的合理性设计,体现科学性原则。高层建筑在进行结构设计时,要合理的选用计算简图,以保证结构计算的准确性。由于高层建筑的结构复杂性,现场施工中面临大量的不可知的突发性因素。结构设计师务必要全面的考虑到构件延性性能、钢筋锚固长度、温度应力影响及里面平面布置等诸多问题,采取最合适的施工技术和手段,从最大程度上杜绝安全隐患,做好突发状况的应对预案,避免施工中出现的问题影响高层建筑工程整体结构,使整个工程的进行出现中断。

  2.2 满足建筑抗震需求,体现安全性原则。我国现代高层建筑在抗震方面的要求越来越高,安全成为现代人追求的第一目标。没有安全,建筑物的的实用性和可观性就无从谈起。建筑结构设计不要一味追求时尚元素,应该将安全性放在首位。地震对于高层建筑带来的破坏可谓是毁灭性的,在同样地基承载力或桩基承载力情况下,地震效应与建筑重量成正比。减少房屋自重和提高抗震性能是保障建筑安全性必须讨论的两个课题。建设时尽量选用同等条件下质量较轻的建材,避免由于建筑自身过重带来的安全隐患。在进行超限高层抗震专项审查时,广泛应用新的设计思想和分析实验方法,采取积极的论证和加强措施使得建筑的抗震性能不再局限于小震不坏、中震可修、大震不倒,保障人民群众的生命和财产安全。

  2.3 综合考量建筑与周围环境的关系,体现整体性原则。在对高层建筑进行结构设计时,不仅要考虑到建筑物本身的安全合理性和设计方案的科学有效性,还应当考察建筑物与周围环境的适应状况。设计师要对地质勘测报告、水文勘测报告、周围民居以及商业中心分布的具体内容有一个深入的了解,在设计时进行长远的规划布局,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。高层建筑占地面积大,使用周期长,牵涉范围广,不合理的建筑位置和造型会对整个城市的整体规划带来不必要的麻烦,影响城市交通系统的建设,造成巨大的经济损失,阻碍城乡融合的脚步。进行结构设计时一定要以大局为重,保持原有的区域结构,不破坏整体性,运用概念设计,积极采用新技术、新工艺和新材料,实现建筑的经济合理性与高效实用性,保证区域结构的科学、完整和美观,尽全力满足人们的需求。

  2.4 抗震性能设计,高层建筑一定要具有良好的抗震性能。随着环境的逐年恶化,地震、泥石流等自然灾害频繁发生,无疑为我们高层建筑的设计以及施工带来了很大的难题。设计抗震性能良好的建筑首先尽量使用具有抗震性能的外形,其次选用的建筑材料一定要在满足承重的情况下选用轻便材料,增加抗震性能,简化建筑体系,保证施工强度。

  三.结束语

  综上所述;建筑施工行业工程施工技术的发展也一定会更上一层楼。随着工业用地、城市人口逐年增加、施工难度、造型多样的要求越来越高,对高层建筑需求性也在逐年的增加。虽然目前来说,高层建筑的设计以及施工还存在着一些问题,不太完善,尤其是安全性问题,但是我们相信随着技术的不断进步,探索不断向前,工程管理体系不断完善,工程检测体系不断合理化的发展。

  参考文献:

  [1]落俊丽.浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J].城市建设理论研究,2012(16).

  [2]万年春.高层建筑结构设计中常见问题探讨[J].企业技术开发(下半月),20010(2).

  [3]王全凤.高层建筑结构优化、动力和稳定的实用计算[M].福州:福建科学技术出版社,2002.

本文来源:http://www.fyjianliqiang.com/gongsi/108.html

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