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高层建筑结构设计问题与对策

2018-11-27 09:06| 查看: 485| 评论: 0|来自: 建筑网

        所谓高层建筑就是多层、超高建筑,其具有负荷大、体积大、抗震能力强及控制位移等特点。对于高层建筑的结构设计,不仅要充分满足抗震、抗风等安全性能,同时还要满足结构科学性、可靠性及合理性。但从当前设计现状看,存在一些问题,影响到建筑结构的整体质量。基于此,有必要对当前高层建筑结果设计中的一些问题进行深入研究,找出相应的对策,以期提升结构设计的技术水平。下面是《BIM视点》带来的关于高层建筑结构设计问题与对策的主要内容介绍以供参考。

现阶段高层建筑结构设计中的问题分析
        嵌固端设置不当
        嵌固端是现代高层建筑结构设计中一个重要内容,而在其设计中存在这些问题:一是在位置选择上,当前大部分高层建筑是将嵌固段设计置于地下室或者建设为人防顶板,此种设计方式通常存在一定的安全问题,影响到这个设置作用的充分发挥;二是刚度比例设计上,一般嵌固端的上、下层刚度比例上是结构设计中一个重要指标,但在实际设计中存在计算不当或者失误的情况。三是在处理嵌固端与抗震缝隙时存在一定矛盾,平衡性不够,这在较大程度上不利于高层建筑的稳固性。

        结构体系选择缺乏科学性
        对于高层建筑而言,在西方发达国家易发地震区域,绝大多数是采取钢结构,而我国大部分是采用混合结构或钢混结构。在实际设计中,由于钢混结构易变形,倘若出现侧移,印钢结构刚度不够,不仅会增加整体结构的负担,还会导致结构效果难以发挥,因此必须重视此方面的问题。

        超高情况
        超高是现阶段高层建筑结构设计中最为常见的问题,也就是高层建筑设计者未能遵循相关制度及标准规范,私自增加建筑的实际高度,原因在于提升高度,在一定程度上可提高其经济效益,尤其是在当前房地产迅速发展的今天,这个问题越来越突出。但是,要清楚的认识到超高对整个建筑的结构会带来不利影响的,特别是对建筑的抗震性、稳固度产生很大影响,如果遇到强风或者发生地震等灾害则可能出现断裂、倒塌等情况,直接危害到广大人民群众的生命财产安全。

        设计中其他方面的问题
        在高层建筑结构设计中,需要考虑多方面的内容,且要特别注意关键性能,这是造成当前结构设计中出现多方面的问题。除上述问题外,在设计中还有这些方面的问题,建筑结构抗震性、稳固性及应力处理等方面,这类问题通常对结构设计质量和效果,进而对建筑整体结构带来影响。另外,在设计中对于有关结构位置设计上,计算准确度对设计质量有一定影响,而此种问题还是不太方面的,比如:相关数据完整性、计算公式选用是否合理、计算操作是否有错误等,这些都会对最终的设计结果带来影响。

提升高层建筑结构设计质量的可行性对策
        重视并应用好计算简图
        对于高层建筑的结构设计,必须重视数据计算的内容,尤其是要合理选择并科学应用计算简图。诚然在实际设计中有较大难度,而这也直接决定着在选用计算简图时必须全面考虑到建筑结构的相关因素,并要在计算中做到精确、真实、有效的应用各种计算简图,以确保结构设计中有关数据计算的准确性。2.2选择科学合理的结构体系伴随房地产的发展,及自然环境的变化,我国对高层建筑结构设计的要求愈发严格。在高层建筑结构面临诸多限制,因此为确保项目建设阶段不出现更改,须科学合理的选用建筑结构体系。项目建设单位应对高层建筑所在地的地质、土层、周边环境选出最为合适的结构设计方案,并确保高层建筑上段结构点和负载的科学分布,另外要充分考虑到周边建筑情况,积极开展实地考察,并进行全面分析,以选出最为全面、科学的方案。另外,在选用结构刚度时,应在形变允许范围之内,结构刚度尽量小,如此可有效减小建筑共振,提升建筑的整体抗震能力,如此才可确保高层建筑的安全、稳固。此外,对于岩基掩埋较浅区域或者土层较佳区域,应以桩基作为基础,如此能确保建筑结构的持力层落于岩层,提升地基的强度和稳固性,通常在此种条件下,建筑刚度需适当降低。

        重视并严格落实高层建筑审查
        近年来,我国高层建筑逐步向多层发展,在当前施工技术水平下,有关部门对高层建筑高度有明确规定。但是在实际设计和建设中,高层建筑超高问题较为普遍。基于我国国情,不提倡建筑超高,原因是伴随高度的增加,建筑结构整体抗震能力会降低,一旦出现地震则必然对建筑带来损害,另外,建筑高度的增加也使建筑安全性得到极大影响。所以,有关部门须重视并严格高层建筑高度的审查,加大惩罚力度,并要改进和完善建筑高度规范,确保高层建筑结构稳定、安全。

        满足结构设计中有关性能 
        高层建筑结构设计的主要目标就是确保能满足多方面性能,如此才可得到科学的设计结果,也有助于提升建筑的质量,确保建筑能安全、稳定使用。一方面,要推进结构的延展性设计,主要对易形变的情况,特别是对于地震的影响,此种设计尤为重要,须在设计中充分体现结构的柔和度。另一方面,要充分重视建筑结构的水平力,其对整个高层建筑结构效益有较大影响,在设计中需加以重视。此外,在设计中,还需特别考虑到结构稳定性,其对嵌固端的设置效用有直接影响。
        总之,应认识到高层建筑和普通建筑在结构设计要求上有一定差异,对于前者而言,是一项系统、综合性工作。本文主要对当前高层建筑结构设计中的超高、结构体系选择不当、嵌固端设计不科学及数据计算等方面的问题进行深入分析,并提出了解决的对策,以有效提升高层建筑结构设计水平。

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