高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性

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1、高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性顾明明南京金宸建筑设计有限公司摘要：随着我国人口的口益增长，人们对住房的需求也变得越來越大，所以高层建筑数量的快速增长也是大势所趋。同时高层建筑的结构高度也随着技术的进步不断增加，由此引出的一系列关于高层建筑的安全性等问题也引起的人们的广泛关注。为了达到人们对高层建筑所提出的一些严格的要求和标准，首先需要引起我们高度重视的就是高层建筑的结构设计以及结构方案的合理性等问题。关键词：高层建筑结构设计;高层建筑结构方案;合理性;收稿日期：2017-9-12Received：2017-9-12引言结构设计在整个高层建筑的建设工程中的地位至关重

2、要，不仅直接影响着施工单位的利益和入住居民的安全性，还间接地对整个社会的发展起着重要的作用。除此之外，设计部门提出的结构方案是否合理也是非常重要的一个环节。接下来,笔者就“高层建筑的结构设计与高层建筑结构方案的合理性”等相关问题进行一系列的探究及讨论，希望能够对一些高层建筑的施工企业能够有所帮助。1设计特点1.1荷载力众所周知，在任何建筑工程中，都需要承载很强的荷载力，包括竖直方向荷载和水平方向荷载，甚至在一定特殊条件下，建筑物还需要承受一些来自大自然的荷载，例如地震荷载与风荷载，这是人们无法预料与控制的。虽然这些不同的荷载对建筑物的影响有所差别，但相比较来说作用最大的是水平

3、荷载。总体来看,楼层的数量越多，其承受的水平荷载数值越大［1］。1.2轴向变形对于高层建筑而言，在设计者进行结构设计时，往往会重点考虑结构中的弯矩，这是和低层建筑设计非常大的一个区别。因为在高层建筑的建设过程中，随着高度增加会导致轴力的增加，所以轴向变形会非常明显，这就会对整个高层建筑产生非常大的影响。除此之外，一些高层建筑常常会采用框架结构，这种结构中会出现边柱、中柱以及角柱三种框架柱，其中受轴向变形影响最大的是中柱，随着楼层的增加，轴向变形越来越严重，最终导致两根相近的梁之间所应承受的弯矩大大减小，这点设计人员尤其需要注意。1.3侧移结构的侧移对于低层建筑来说是微不足道的

4、，但是对于高层建筑而言，却不容忽视。前面笔者分析了水平荷载对高层建筑结构的影响，而建筑结构侧移的根本原因就是因为水平荷载的大幅度增加而导致的，为了有效地减少由水平荷载所引起的结构侧移等情况的发生，相关的设计人员应该从增加高层建筑结构的强度和刚度入手，将结构的侧移严格控制在所允许发生的最大范围Z内，从而保证高层建筑的安全性。1.4延性所谓的高层建筑结构的延性，指的是建筑结构中的某个构件从受到强大外力的压制开始到所能承受的最大压力整个过程中没有明显变化的一种特性。例如在地震时，高层建筑会受到强大的外力影响，对于具有良好延性的建筑结构來说，即使受到了地震所带来的强烈冲击力，在建筑结

5、构发生一定程度上的形变时，依旧保持着原本的结构，不易坍塌，这在某种程度上来说，可以有效地提高建筑的抗震性，保证入住居民的安全氏1。2结构体系2.1悬挂结构顾名思义，悬挂结构指的是将高层建筑楼面上所承受的荷载力通过一些特制的吊杆传递给桁架，紧接着由这些桁架传递到井筒，再从井筒传到基础的整个建筑结构，其中我们所提到的这些桁架主要位于竖直的井筒上方，所采用的悬挂的方式，这就是在高层建筑屮所涉及到的较为普遍的一种建筑结构。1.2矩形结构在高层建筑的众多建筑结构中，矩形结构属于较为复杂的一种，一般来说常见的矩形结构有两种：（1）框架结构；（2）桁架结构。具体来说，框架结构主要是由一些体

6、积较大的矩形框架柱构成，与此同时，在设计者规定的一定范围之内，要按照一定的规律布置矩形梁，所布置的柱和梁共同组成了若干个具有非常强大稳定性的矩形框架，这就是我们所说的框架结构。桁架结构则是合理地运用一些纵向的吊杆来承受高层建筑的荷载，这些吊杆共同组成了矩形桁架结构。2.3悬挑结构悬挑结构和前面我们所提到的悬挂结构相似，但是又有所区别，高层建筑的悬挑结构在外观上非常容易辨别，其造型相较于其他高层建筑结构较为新颖，充满了文化艺术的特点，所以非常受人们的喜爱。悬挑结构的主要形式是以核心筒为圆心，向周围各个方向悬挑出吊杆，圆心作为绝大部分荷载的承受点，需要设计者将其所承载的压力控制在

7、一定范围Z内，以保证其安全性。3优化设计1.1强化结构对于强化高层建筑的结构来说，计算各种分部件数据的准确性是非常重要的一个环节，具体应注意以下几个方面：（1）楼板的计算方法合理，计算结果精确；（2）在高层建筑荷载力计算过程中一定要避免失误；（3）科学合理地对所得岀的一些相关数据进行调整。除此Z外，为了使前面所计算出的结果更加符合我们高层建筑施工中的实际情况，述应考虑到整个高层建筑建设过程中使用构件的配筋率是否达到设计要求，这在实际施工过程中是非常容易被施工人员所忽略的问题，所以需要引起我们格外的重视，