高层建筑结构设计相关问题的探讨.pdf

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1、2012年8月睫村目蓑持规划与设计．_．．ILCj同层建筑结构设计相关问题的探讨李科红(南宁市地王建筑设计咨询有限责任公司)摘要：随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，现在的建筑物的设计越来越趋向于高层建筑的结构，但是高层建筑的多变性和复杂性等问题使得高层建筑成为施工中的难点。本文主要就高层建筑中的抗风结构、抗震结构、消防结构进行探讨，找出影响高层建筑结构设计的相关问题，并提出与之对应的建议和解决方案。关键词：高层建筑；结构设计；施工设计1高层建筑结构设计中的三大难点1．1抗风结构设计高层建筑因为其层数较多楼层较高，所以会改变风在其他周围建筑物的流动性和

2、空气动力效应，扰乱风或者阻隔风的运动，产生可能会振动高层建筑的柔软性结构的静力或者动力，特别是动力荷载对高层建筑的影响。因此，风会高层建筑的危害性较大，存在一定的安全隐患，严重的可能会破坏高层建筑的结构或者是导致高层建筑的墙体结构损坏或破裂。所以，高层建筑的抗风结构的设计至关重要。1．2抗震结构设计高层建筑的抗震结构设计也是一个重点，但是显然这在我国高层建筑中的效果并不明显。导致这种情况的主要原因是：高层建筑的结构比较复杂，难以预料地震时会导致的后果；抗震结构设计人员对于高层建筑抗震性的计算并不十分精确，没有结合抗震结构的原理进行综合的考虑；高层建筑的设计

3、没有根据地震灾害的特征进行科学规划，缺少灵活性。高层建筑的抗震结构的设计不完善将会危害到业主的生命安全和财产安全，所以必须得到绝对的保障。1．3消防结构设计方面高层建筑的消防设计也是一个急需解决的问题。目前高层建筑需要消防设计的主要原因是：①高层建筑使用的材料较为复杂，更多的是一些易燃性的材料，容易引起火灾；②高层建筑上的风比较大，一旦发生火灾将会迅速蔓延：③如果发生火灾，高层建筑的疏散一个耗时较长的问题，因为高层建筑的疏散系统呈现垂直性的状态，从楼上到楼下需要较长的时间：④高层建筑的排烟结构也是影响消防结构设计的一个重要问题。2高层建筑结构设计的优化2．

4、1抗风结构设计的优化抗风结构设计分为四个步骤进行优化：(1)先要打好基础，将抗风结构的设计建立在一个稳定性较强的基础之上。主要优化措施有：④选用级配较高的砂石。这种砂石材料可以充分保证填充的严密性，避免水平上的作用力对高层建筑结构产生的倾覆危险。②在基础持力层的底部加设一个抗拔锚杆。拔锚杆的设计可以保证在进行钻孔、制作和安装杆体以及注浆的过程中增加地下室的抗拔力。(2)设置一个具有耗能减震作用的系统。其优化措施有：在设计高层建筑的非承重构件时，使用耗能支撑、梁柱、楼板、剪力墙的结构来代替原来的结构，这样可以减少风力荷载对于高层建筑的负作用。选用粘弹性较强的

5、阻尼材料来设计完成耗能减震系统的设计，这种材料可以加强耗能减震的效果。(3)解决水平方向上的作用力与风产生的荷载进行叠加对高层建筑物的影响问题。高层建筑的风比较大，风压也比较大，因此会增加对于建筑物结构的内力，一旦此内力超出一定的范围则会使水平方向上的作用力与之出现叠加，增大对高层建筑的破坏力。对于解决此问题的优化措施有：先分析确定水平方向上的风力作用力的大小和影响的程度，然后再控制水平方向上的土压力对高层建筑的影响力。这两者都完成之后再采用高强度的钢筋混凝土材料制作高层建筑的构件，增加高层建筑结构的水平方向的荷载内力，缓解水平方向上的风荷载对于高层建筑物

6、的影响力。(4)适当增加高层建筑的承载力和抗风力。其优化措施有：在分析理解风荷载的变化和特征之后，根据相关的规则和原理，准确计算出高层建筑承载此风荷载所需要的承载力和抗风力，再根据此结构来进行建筑。2．2抗震结构设计的优化抗震需要体现较强的功能性，所以抗震结构的设计是高层建筑设计的一个重点和难点。笔者认为主要的优化措施有以下四点：(1)优化抗测力构件位置的设计。笔者认为：抗测力构件能够使高层建筑物在平面上位于一种相互对称的状态，这在一定的程度是符合高层建筑抗震的要求。所以，增强高层建筑在设计时的规范性，合理改善抗测力构件的位置，从而形成一定的承载力的分布体

7、系，在垂直方向上适当增加抗测力构件的强度和刚度，提高其连续性和稳定性，优化抗震系统。(2)优化地基的抗震结构设计。一旦出现地震的情况，地基的沉降通常都是破坏高层建筑结构的一个关键部位，所以在进行施工时要充分注意地基的结构设计。结合地震时地基发生变化的特征优化其结构设计：①增加桩箱施工时埋设的深度，同时注意将群桩和建筑物上面的结构联·+”+-+一+-+一+-+*+一+“+一+一+-+一+一+-+一+-+一+-+-+-+-+一+-+-+-+一+一+-+-+-+-+一+-+-+一+-+一+-+-+-+-+一+-+-+一+-+-分析、设定人们的心理、项目运作和由自

8、然与人为创造出的景观；景观形态设计就是以游憩行为、设施建设、景观项