高层建筑结构设计实例和其探究

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1、高层建筑结构设计实例和其探究　　摘要：在现代的建筑结构工程中，对结构设计的质量要求愈加严格，笔者从事建筑结构设计已有多年，本文笔者将结合以往工作经验和具体工程实践，简要的分析了某工程建筑结构设计的特点，并指出了在结构设计中应该注意的问题，最后阐述了如何在建筑结构设计中遇到了概念设计。关键词：高层建筑结构设计；设计分析；概念设计中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：1.引言结构设计师在进行设计时，应设计出安全、经济的建筑，同时还应符合人们对精神生活的追求，这些都要求设计师拥有扎实的理论基础，充分掌握高层建筑结构设计中的要点问题，能够合理有效的处理设计中可能出现的问题。下面笔者将结合多年

2、的工作经验，通过对具体工程的设计分析，提出在高层建筑结构设计中应该注意的问题，希望对读者有一定的借鉴作用。2.工程概况6本工程为一座综合楼工程，处于城市中央商务区，四周环绕着城市道路。房屋总高度为89m，上部楼房层数为19层，有一层屋面结构局部突出，并附有2层地下室。一层地下室为汽车库，同时用于各类设备的放置，二层地下室主要为汽车库，同时部分空间兼有人防的功能。裙房用于银行的办公，包括营业大厅，办公区、业务区、计算机房、档案室、职工之家和花园等。主楼主要用于公司办公，包括办公大堂、两层共享空间、物业办公用房、员工餐厅和会议室等。3.设计分析3.1地质条件和基础设计水位经过现场地质情况的勘查

3、，本工程环境类别为Ⅱ类，地下水位的稳定埋深为3.33~8.50m，稳定标高为14.17~14.44m，按A类水进行设计。场地孔隙潜水水质良好，只具有轻微的腐蚀性，对混凝土结构和钢结构有较弱的影响，但对钢筋混凝土结构基本无影响。粉质粘土对钢结构也有轻微的腐蚀性，但对混凝土结构和钢筋混凝土结构的钢筋基本无腐蚀作用。设防水位的选择要考虑抗浮和抗渗的因素，综合考虑之后选用的设防水位为场地标高21.00m。3.2基础方案的选择6本工程中地基基础的底部标高大约为-11.10m~-12.20m之间，基础的持力层为细砂层和粗砂层，经测定，这两者的承载力特征值分别为150kpa和200kpa。对于部分纯地下

4、室和裙房地基，这两层持力层已基本能够满足承载力要求，因此采用天然地基即可抵抗上部荷载的作用，基础的形式采用平板式筏型基础，但对于部分高层地基，持力层的承载力还无法抵抗上部荷载的作用，因此考虑使用桩筏基础作为高层部分的基础，桩采用钻孔灌注桩。本工程中另一个需要考虑的重要影响因素是抗浮设防水位，由于其水位很高，需要采取相应的抗浮措施，针对本工程的特点，采用的抗浮措施为抗拔桩。3.3抗震等级本工程的结构形式为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构，地下2层框架抗震等级为四级，剪力墙等级为四级，地下1层框架抗震等级为二级，剪力墙等级为三级，地上1层~地上2层框架抗震等级为二级，剪力墙等级为三级，地上2层~

5、顶层框架抗震等级为三级，剪力墙等级为三级。标高为±0.00的楼板处通常兼做上部结构的嵌固层，剪力墙的底部应进行局部加强，本工程对地下1~3层进行了加强。　　3.4屋盖及楼盖结构的确定6在本工程中经过综合考虑之后，上部结构的部分楼面采用的楼盖结构为以现浇主框架梁为主配以次梁的楼盖，而地下部分结构采用的楼面体系为以现浇主框架梁为主配以厚板的楼盖。在楼面中有时出于需要，楼面中会设置面积较大的孔洞，这往往会降低建筑物的整体刚度，因此为了避免整体刚度的减弱，设计中采取的措施为：对孔洞周围楼板的厚度进行加强，同时增加周围楼板的配筋和加大孔洞边梁的截面尺寸等。在三层的大堂顶板由于其特殊的结构形式，在设计

6、时为重点考虑的问题，由于大堂空间的需要，对大堂进行了抽柱，造成了托柱转换，转换梁的跨度过大，已达到17.4m，在这种情况下，一般的钢筋混凝土结构已经无法解决这个问题了，进过分析考虑，本工程在大堂位置采用了钢骨混凝土梁，最终解决了这个问题。3.5结构缝的设置鉴于本工程裙房部分的荷载较小，而高层部分的荷载较大，这其中存在的较大的荷载差异会造成地基不均匀的沉降，但由于本工程中为了承受高层部分较大荷载的作用，所采用的基础形式为桩基，桩基的使用大大减少了两部分结构之间差异沉降，满足设计对沉降的要求，因此本工程只需设置施工后浇带即可满足要求，无需设置永久后浇带，施工后浇带的设置能够避免混凝土的收缩变形

7、所引起的开裂问题。6在本工程中，由于混凝土的收缩和温度应力在较长的地下室混凝土结构中所引起不利影响往往较大，为了减弱这种影响，设置了后浇带，同时还采取了以下措施：（1）在设计中，部分结构在配筋时合理的提高了最小配筋率，包括基础外墙和地下室顶板等，顶板的钢筋采用了双层双向贯通整个顶板。（2）在选用水泥时，考虑的原则为较小的水化热和收缩变形。在选择混凝土的强度等级时，对于基础外墙和地板，应合理的控制混凝土的强度等级，以60天