2022年高层建筑结构设计存在的问题及预防措施分析.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 高层建筑结构设计存在的问题及预防措施分析-建筑论文高层建筑结构设计存在的问题及预防措施分析艾武成（河北拓朴建筑设计有限公司河北 石家庄 050051 ） HJ*1/2 【摘 要】随着建筑高度不断增加,高层建筑的位移也在不断地增加,对于此项增加并不影响人们的生活舒服度；但大型（超大型） 高层建筑就不一样,它们不仅影响着人们生活的舒服度,同时也会让建筑物受到影响,使其建筑结构 构件及非结构构件损坏；所以,在设计高层建筑结构的时候,第一必需要掌握 侧移在规定的范畴内,由此我们熟悉到高层建筑结构设计的核心就是抗侧力结 构的设计；关键词 高层建筑；结构设计；问题；预防措施 High-rise building structural design problems and preventive measures analysis Ai Wu-cheng （Hebei topology Architectural Design Co. , Ltd Shijiazhuang Hebei 050051 ）【 Abstract】 With the increasing height of the building,the displacement of tall buildings is also increasing, for this increase does not affect people s lives comfort. But the large （very large ） is not the same as high-rise buildings, which not only affects the comfort of people s lives , but also make the buildings affected, making it the building structural members and non-structural components damaged. 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - Therefore,in the design of tall buildings,the first lateral displacement must be controlled within a specified range , thus we recognize that the core is a high-rise building structure design lateral force resisting structural design. 【 Key words 】 High-rise buildings； Structural design ； Problem ；Preventive measures 1. 高层建筑结构设计的原就 1.1 房屋平面外形；房屋平面外形主要包含抗风设计、抗震设计；抗风设计的原就是对称平面高层建筑的高度越大,建筑物受到的风荷载越大；所以为了掌握结构侧移和风振的速度,建筑物的平面应当采纳方形、圆形、矩形、正六边形等双轴对称的平面外形；假如建筑物楼层平面不对称的话,高层建筑受到风振的情形下,就会发生扭转振动,甚至严峻的时候会使建筑摇动,所以必需掌握结构的顺风或横风向振动加速度； 1.2 抗震设计；抗震设计又包含了简洁平面、不规划平面两个方面；简洁平面主要是指高层建筑在地震多发地区,为了使建筑楼层水平地震作用沿平面分布匀称,防止引起结构的扭转振动,同样建筑楼层平面采纳方形、圆形、矩形等简洁平面；不规划平面是说在城市中,城市规划对街道、建筑场地势状的限制,高层建筑就不要千篇一律的采纳方形、圆形、矩形等简洁平面外形了,而要依据实际情形,实行如丁字形、三叉形、L 形等比较复杂的平面外形；所以如高层建筑在地震多发地区,应当对结构进行精确的地震反应分析,便利取得每个构件精确的地名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 震内力和变形情形； 1.3 选用合理的运算简图；高层建筑结构运算式在运算简图的基础上进行,假如运算不合理、运算简图选 用不恰当就会导致结构发生安全事故,所以适当的运算简图是保证结构安全的 重要条件；在实际情形下,结构的节点不是简洁的钢节点、铰节点,但是也可 以有在规定范畴内的误差； 1.4 选用适合的结构基础方案；这里包含了基础设计的方案和结构方案两点；基础设计应当要依据实际的工程 地质条件,上端结构的类型与载荷分布、四周建筑群影响和施工条件等多种问 题进行综合分析,选用一套经济适合的基础方案；在设计的过程中,最好最大 限度发挥地基的潜力,在有必要的时候也需要对地基的变形进行验算； 1.5 正确分析运算结果；运算机技术是建筑结构设计中应用最为普遍的,但是目前这类软件种类较多,所以不同的运算软件在运算时所显示的结果也不一样；多数结构的实际情形本 身与运算软件存在肯定差异,或人工输入有误,或者是软件本身的缺陷,从而 导致运算结果的不精确；因此要求结构工程师在获得运算结果的时候,应当认 真的分析、校对,做出合理的判定,最终得到精确的结果； 2. 高层建筑结构设计需要攻克的技术问题 2.1 高层建筑中的抗风结构设计；高层建筑楼由于其具有楼层多,高度高的特点,因此相比较其他建筑,在建筑 物表面更易转变风的流淌性和空气的动力效应；在楼层松软部分风和空气会产 生动力形式和静力形式,并由此产生的震惊,会对楼层的墙体、装饰结构以及名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 支撑结构产生破坏,危害建筑的稳固性,所以在进行高层结构设计的过程中,应当进行抗风结构的设计,杜绝建筑物在自然因素的影响下留下隐患； 2.2 高层建筑中的抗震结构设计；高层建筑中的抗震结构设计始终以来都是建筑业设计的难点,由于地震这一自 然因素每个地区的详细情形并不相同,运算出来的数据并不是每一个地区都适 用,在进行地震结构设计数据的运算上存在许多变化的因素,再加上有些设计 人员不够敏捷,对抗震结构设计不完善； 2.3 高层建筑中的防火结构设计；我国相关的法律法规明确指出,高层建筑结构的消防设计必需合理化、科学 化,由于高层建筑楼层多、建筑材料易燃、高层结构不利于火势的掌握、当火 灾发生时难以疏散、难以设计排烟系统等诸多因素,都是高层建筑中的防火结 构设计需要攻克的难点； 2.4 高层建筑中的扭转问题设计；要求高层建筑的结构设计必需三心尽可能汇于一点,即建筑结构的刚度中心、几何形心、结构重心三心合一；假如在设计中未很好地做到三心汇聚一点,建 筑易发生扭转问题,并在水平力作用下造成高层建筑结构的毁坏； 3. 高层建筑结构设计问题的预防措施 3.1 制定合理科学抗风结构设计方案；（1）要确保建筑结构基础的稳固,可在基础设计时采纳高级砂石,在基础持 力层设计时加设抗拔锚杆；（2）增加高层建筑内部耗能结构的设计,如利用耗能构件对剪力墙、楼板等 非承重构件进行耗能设计,以削减风能对建筑物的影响；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）在设计中要掌握水平力对建筑的影响程度,同时施工时采纳高性能混凝 土,进一步削减结构内力的显现；这主要是考虑到高层建筑在风力作用下极产 生结构内力,在其与风力叠加时形成更大的水平作用力,对建筑造成很大的安 全隐患；（4）仔细验算高层建筑结构的承载力以及抗风力,设定一个标准,并在此基 础上制定一个放大系数,进一步保证高层结构的抗风性能； 3.2 制定合理科学抗震结构设计方案；对于高层建筑抗震结构的设计,如今仍存在较多的问题以及难点,笔者经走访 相关建筑工地以及企业发觉,要最大程度上做好高层建筑抗震结构的设计,需 要做到以下几点；（1）为了提高结构的连续性以及稳固性,在设计中应当合理布置抗测力构 件；在设计时,通过转变抗侧力构件的位置,形成水平方向上的应力分布系 统,同时加强竖直方向上的测力结构性能,形成一套应力分布体系,保证能够 有效地降低建筑由于水平方向的对称在地震中的破坏程度；（2）通过高性能剪力墙的设计,通过适当增加墙体和楼板的刚度来掌握建筑 的位移,达到抗震的目的；由于依据讨论显示设计高性能剪力墙可大大提高剪 力墙在地震过程中吸取建筑内力的才能；（3）在地震过程中,高层建筑的地基很简洁遭受毁坏,因此,在抗震结构的 设计中,可通过增加桩基埋深（基础施工中）,增加桩基和上部结构的联动 性,以增加基础的抗震才能；（4）高层结构构件的简化以及一体化对于加强整体结构的连续性和刚度,增 强建筑的抗震才能起到肯定的作用；在设计中,可以通过对扶壁、筒口、筒脚名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的简洁化处理,达到相应建筑物的对称； 3.3 制定合理科学防火结构设计方案；在高层建筑的防火结构设计中,第一应加强防火结构间的距离掌握,要符合当 地地势条件,在此基础上,可以进行肯定程度的加大处理；使用材料时,尽量 增加使用耐火材料,削减使用易燃材料,达到防火的目的；另外,在疏散系统 上,由于高层建筑的疏散是呈垂直状态的,不利于人员的疏通,在设计中增设 双通道,防烟区、或耐火区、避难层等设施,可大大增强建筑的防火才能；同 时,可以在高层结构的设计中设置隔离结构,以防止火势的扩散,提高建筑整 体的消防才能； 3.4 合理布局平面格局；在高层建筑的设计中,三心并未合始终接导致建筑物质量分布不均,并由此产生扭转问题；所以,在高层建筑的设计中,尽量不采纳L、T、十字形等复杂的平面形式,应更多采纳相对规章的正方形、圆形等较为简洁,分布均衡的规章 图形；在面对特色的环境要求或者某些特定的情形,应严格依据相关规范进行 设计,同时,要尽可能地保持结构的对称性； 4. 终止语 建筑结构的设计是一个全面、系统而且复杂的过程,对于设计师而言,是一项 布满挑战的工作；作为高层建筑的设计人员,应依据详细情形作出详细分析,运用已经把握的专业学问敏捷处理实际建筑设计中遇到的各种难题；参考文献1 徐培福,王翠坤,肖从真.中国高层建筑结构进展与展望J.建筑结构, 2022 ,09 ：28 32. 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 刘军进,肖从真,王翠坤,徐自国,田春雨,陈凯 .复杂高层与超高层建筑结构设计要点 J.建筑结构, 2022 ,11 ：34 40. 3 蔡静敏 .某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析D .华南理工大学, 2022. 4 苏英 .高层建筑结构设计的几个问题2007 ,16：547 548. J.科技信息（学术讨论）,文章编号 1006-7619 （2022 ）08-21-502 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页