论文部分内容阅读
【摘 要】 改革开放以来，伴随着国民经济的快速发展，加上科学技术的不断进步，我国高层建筑行业取得了重大的突破。高层建筑结构设计是否合理，不仅仅影响到高层建筑实施施工，而且还直接影响到高层建筑建设以及后期养护的顺利开展。本文从高层建筑的特点出发，探讨高层建筑结构设计问题与策略，为设计单位在高层建筑结构设计方面的进一步开展提供借鉴。
【关键词】 高层建筑；结构设计；问题和策略
改革开放以来，我们在建筑行业取得了丰硕的成果，建筑物的建设越来越符合人们的实际的需求，同时里面涵盖了更多的科学技术的含量，高层建筑已经成为我们如今时代的主流，对于土地资源问题是很好的解决。高层建筑在节能方面有着非常好的作用，但是在设计施工方面存在着非常大的难度，所以提升技术是我们现阶段必须要进行的。高层建筑结构设计原則，是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则，也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下，才可以进行建筑结构设计。
一、设计因素体现在高层建筑中的特点
首先，必须控制好水平力以免建筑物的倾覆
在我们建筑行业里有个非常重要的细节问题，那就是水平，我们在建筑的初期进行地基建设的时候非常的重要，每一步都有可能直接的影响到建筑之后的整体的走向。我们在建筑的个整体的过程中要有很多的复杂的步骤，这些步骤地最终的基准就是根基，我们的在建筑的不同的楼成的过程平稳一直是我们进行研究的方向，只有我们把每一部分作的非常的完美，工程的整体才会更加的完善，但我们在水平出现问题的时候就会出现大厦倾斜，严重的情况下可能会导致大厦的倾覆。
第二，高层建筑结构的侧移
不仅有上述的水平倾覆力矩的存在，在高层建筑物中还存在着结构侧移。应该说高层建筑中的结构侧移也在其结构设计中起着至关重要的作用。结构侧移力也和水平倾覆力一样随着高层建筑的高度而上升，但是水平倾覆力只是高度的二次方，而结构侧移力却是高度的四次方，这种结构侧移力几乎是随着高度而直线式火箭速度上升的。而且由于高度的不断增加，其自重也在不断的增加，虽然目前在高层建筑中广泛使用轻质高强度的材料但是其自重仍然在随着高度而增加。因此，在设计高层建筑时就必须规范结构强度，同时还要加强其抗推刚度，以确保在水平侧移力的作用下其结构的稳定性，一旦其水平侧移力超出标准范围将会出现难以估计的后果。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
1.高层建筑结构设计不合理
在目前一些高层建筑结构设计中，过分地追求美观度和个性化，从而忽略了其设计的科学性和合理性。同时高层建筑的结构设计是多种多样的。框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。但是在选择过程中存在一定的不合理性。另外在高层建筑的整体结构设计中，要注重考虑水平载荷中的风荷载以及地震作用，做好抗震设防系统，以能够提高建筑安全性，但是在实际建筑结构设计中，还存在对这些问题不注重问题，考虑不全面问题，从而导致高层建筑存在一定的安全隐患。
2.没有处理好高层建筑结构的均衡关系
高层建筑结构在布局时还应把握高层建筑的整体尺度、城市和街道尺度、细部尺度。一个造型完美的高层建筑必须很好地均衡主体、裙房和顶部的尺度关系。高层建筑是城市形态的关键因素和重要景点，因此要规划好城市的结构中高层建筑的位置，以及高层建筑与城市街道的关系，保证高层建筑不能对街道行人和正常活动造成影响，也不能造成视觉上的影响。目前高层建筑在这一方面还具有一定的薄弱性，没有处理好高层建筑结构的均衡关系。
3.高层建筑结构设计对其受力情况和水平荷载的考虑不够完善
在高层建筑结构设计中，其高度不同，那么其受力情况也就不同，其水平荷载跟竖向荷载共同作用，是对高层建筑整体设计效果进行控制的主要因素。但是随着建筑高度的不断增加，其侧向位移增加的速度也越来越快，底部弯矩也随之加大，其侧向变形过度会导致其结构在横向荷载下，附加应力明显增加，从而引起了填充墙的出现；导致电梯轨道以及装修等服务设施，出现变形或者裂缝问题，严重危及了高层建筑结构的正常使用和耐久性。
三、高层建筑结构设计问题以及相应的措施分析
1.建筑结构的规范性解决措施
国家对建筑物的安全进行了重点的关注，因而对高层建筑工程项目进行了很多的限制。主要是对高层建筑工程项目存在着的安全隐患进行重点的防控。比如：建筑结构设计对建筑结构嵌固端的下层和上层刚度结构比的规定限制等。而且，在最新出台的规范规则中，国家很明确的指出在高层建筑结构设计中不能采用不规则的建筑设计方案，那么在高层建筑结构设计当中，就必须严格的按照新出的规范条令进行建筑结构设计，避免造成安全隐患。
2.高层建筑结构超高问题解决措施
高层建筑结构存在着超高的问题，建筑开发公司为了谋取更多的利益，而在建筑物上采取私自增高等违反规范的操作。我们处在地震高发区的城市屈指可数，而且每个地方的地质地貌也各不相同，这就要充分的考虑该地区的地震发生的趋势。而在建筑设计中出现超高的问题，严重的影响了该高层建筑物的抗震效果，对高层建筑物的使用者造成了安全隐患，国家应该对建筑物超高的问题重视起来，在建筑结构设计完成之后要经过多层面的审批，通过后再实施建筑工程施工，避免在施工后审核施工图纸时发现超高的问题，不仅影响工程进度，还会导致经济上的浪费。如今国家对高层建筑物高度的划分更加的详细了，将高层限制高度的等级划分为：A级高度和B级高度，每个建筑结构设计团队在设计建筑结构之前都必须对限制的条令规范做详细的了解再进行设计，以免对整个建筑工程项目造成不良的影响。
3.短肢剪力墙设置问题解决措施
建筑物墙肢的截面高度与墙肢的厚度比一般在5至8之间的墙我们称之为短肢剪力墙。按照我国新出台的建筑条令规范，高层建筑结构设计新增设了对短肢剪力墙的使用限制规范，因此，在应用短肢剪力墙的时候，一定要合理和规范，符合要求，应该通过科学的调研，再进行设计。另外，短肢剪力墙一般应用在多层建筑中，因此，如果没有特殊要求的话，我们尽量减少短肢剪力墙在高层建筑中应用。
4.嵌固端设置问题解决措施
大多数的高层建筑物都会设有两层或两层以上的人防或地下室。而高层建筑物的嵌固端大多数都剪力在人防顶板上或者地下室的顶板上，因此，在进行高层建筑结构设计的时候必须要考虑设置嵌固端的时候可能造成的问题。在高层建筑结构设计整体计算时，必须要考虑嵌固端的设置，通过对多种可能造成问题的因素进行分析，要充分的考虑高层建筑结构抗震缝隙和嵌固端位置设计的协调性，并且综合性的分析嵌固端的下层和上层对应的感度比值，而且还必须要求嵌固端的下层和上层的抗震度等级要保持一致；另外，我们还要考虑建筑结构设计嵌固端楼板的位置。经过多方面的综合考虑分析，对嵌固端设置进行最优设计，能更好的避免在高层建筑物施工以及使用中出现的安全问题，进而促进建筑工程项目的顺利竣工和良好使用。
四、结语
随着我国建筑行业的不断发展，人们对于高层建筑结构设计方面的要求愈来愈高，高层建筑结构设计是一项集综合性、技术性、安全性为一体的工作，对于建筑设计的发展有着重要的意义。因此，笔者开展高层建筑结构设计问题及对策的探讨意义重大。
参考文献：
[1]甄庆华.广州某超高层建筑结构设计的关键性问题研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2]魏范阳.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].科技致富向导，2011（12）.
[3]梁利生.房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J].中国新技术新产品，012（8）.
【关键词】 高层建筑；结构设计；问题和策略
改革开放以来，我们在建筑行业取得了丰硕的成果，建筑物的建设越来越符合人们的实际的需求，同时里面涵盖了更多的科学技术的含量，高层建筑已经成为我们如今时代的主流，对于土地资源问题是很好的解决。高层建筑在节能方面有着非常好的作用，但是在设计施工方面存在着非常大的难度，所以提升技术是我们现阶段必须要进行的。高层建筑结构设计原則，是高层建筑结构设计过程中需要注意的重要标准和准则，也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下，才可以进行建筑结构设计。
一、设计因素体现在高层建筑中的特点
首先，必须控制好水平力以免建筑物的倾覆
在我们建筑行业里有个非常重要的细节问题，那就是水平，我们在建筑的初期进行地基建设的时候非常的重要，每一步都有可能直接的影响到建筑之后的整体的走向。我们在建筑的个整体的过程中要有很多的复杂的步骤，这些步骤地最终的基准就是根基，我们的在建筑的不同的楼成的过程平稳一直是我们进行研究的方向，只有我们把每一部分作的非常的完美，工程的整体才会更加的完善，但我们在水平出现问题的时候就会出现大厦倾斜，严重的情况下可能会导致大厦的倾覆。
第二，高层建筑结构的侧移
不仅有上述的水平倾覆力矩的存在，在高层建筑物中还存在着结构侧移。应该说高层建筑中的结构侧移也在其结构设计中起着至关重要的作用。结构侧移力也和水平倾覆力一样随着高层建筑的高度而上升，但是水平倾覆力只是高度的二次方，而结构侧移力却是高度的四次方，这种结构侧移力几乎是随着高度而直线式火箭速度上升的。而且由于高度的不断增加，其自重也在不断的增加，虽然目前在高层建筑中广泛使用轻质高强度的材料但是其自重仍然在随着高度而增加。因此，在设计高层建筑时就必须规范结构强度，同时还要加强其抗推刚度，以确保在水平侧移力的作用下其结构的稳定性，一旦其水平侧移力超出标准范围将会出现难以估计的后果。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
1.高层建筑结构设计不合理
在目前一些高层建筑结构设计中，过分地追求美观度和个性化，从而忽略了其设计的科学性和合理性。同时高层建筑的结构设计是多种多样的。框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。但是在选择过程中存在一定的不合理性。另外在高层建筑的整体结构设计中，要注重考虑水平载荷中的风荷载以及地震作用，做好抗震设防系统，以能够提高建筑安全性，但是在实际建筑结构设计中，还存在对这些问题不注重问题，考虑不全面问题，从而导致高层建筑存在一定的安全隐患。
2.没有处理好高层建筑结构的均衡关系
高层建筑结构在布局时还应把握高层建筑的整体尺度、城市和街道尺度、细部尺度。一个造型完美的高层建筑必须很好地均衡主体、裙房和顶部的尺度关系。高层建筑是城市形态的关键因素和重要景点，因此要规划好城市的结构中高层建筑的位置，以及高层建筑与城市街道的关系，保证高层建筑不能对街道行人和正常活动造成影响，也不能造成视觉上的影响。目前高层建筑在这一方面还具有一定的薄弱性，没有处理好高层建筑结构的均衡关系。
3.高层建筑结构设计对其受力情况和水平荷载的考虑不够完善
在高层建筑结构设计中，其高度不同，那么其受力情况也就不同，其水平荷载跟竖向荷载共同作用，是对高层建筑整体设计效果进行控制的主要因素。但是随着建筑高度的不断增加，其侧向位移增加的速度也越来越快，底部弯矩也随之加大，其侧向变形过度会导致其结构在横向荷载下，附加应力明显增加，从而引起了填充墙的出现；导致电梯轨道以及装修等服务设施，出现变形或者裂缝问题，严重危及了高层建筑结构的正常使用和耐久性。
三、高层建筑结构设计问题以及相应的措施分析
1.建筑结构的规范性解决措施
国家对建筑物的安全进行了重点的关注，因而对高层建筑工程项目进行了很多的限制。主要是对高层建筑工程项目存在着的安全隐患进行重点的防控。比如：建筑结构设计对建筑结构嵌固端的下层和上层刚度结构比的规定限制等。而且，在最新出台的规范规则中，国家很明确的指出在高层建筑结构设计中不能采用不规则的建筑设计方案，那么在高层建筑结构设计当中，就必须严格的按照新出的规范条令进行建筑结构设计，避免造成安全隐患。
2.高层建筑结构超高问题解决措施
高层建筑结构存在着超高的问题，建筑开发公司为了谋取更多的利益，而在建筑物上采取私自增高等违反规范的操作。我们处在地震高发区的城市屈指可数，而且每个地方的地质地貌也各不相同，这就要充分的考虑该地区的地震发生的趋势。而在建筑设计中出现超高的问题，严重的影响了该高层建筑物的抗震效果，对高层建筑物的使用者造成了安全隐患，国家应该对建筑物超高的问题重视起来，在建筑结构设计完成之后要经过多层面的审批，通过后再实施建筑工程施工，避免在施工后审核施工图纸时发现超高的问题，不仅影响工程进度，还会导致经济上的浪费。如今国家对高层建筑物高度的划分更加的详细了，将高层限制高度的等级划分为：A级高度和B级高度，每个建筑结构设计团队在设计建筑结构之前都必须对限制的条令规范做详细的了解再进行设计，以免对整个建筑工程项目造成不良的影响。
3.短肢剪力墙设置问题解决措施
建筑物墙肢的截面高度与墙肢的厚度比一般在5至8之间的墙我们称之为短肢剪力墙。按照我国新出台的建筑条令规范，高层建筑结构设计新增设了对短肢剪力墙的使用限制规范，因此，在应用短肢剪力墙的时候，一定要合理和规范，符合要求，应该通过科学的调研，再进行设计。另外，短肢剪力墙一般应用在多层建筑中，因此，如果没有特殊要求的话，我们尽量减少短肢剪力墙在高层建筑中应用。
4.嵌固端设置问题解决措施
大多数的高层建筑物都会设有两层或两层以上的人防或地下室。而高层建筑物的嵌固端大多数都剪力在人防顶板上或者地下室的顶板上，因此，在进行高层建筑结构设计的时候必须要考虑设置嵌固端的时候可能造成的问题。在高层建筑结构设计整体计算时，必须要考虑嵌固端的设置，通过对多种可能造成问题的因素进行分析，要充分的考虑高层建筑结构抗震缝隙和嵌固端位置设计的协调性，并且综合性的分析嵌固端的下层和上层对应的感度比值，而且还必须要求嵌固端的下层和上层的抗震度等级要保持一致；另外，我们还要考虑建筑结构设计嵌固端楼板的位置。经过多方面的综合考虑分析，对嵌固端设置进行最优设计，能更好的避免在高层建筑物施工以及使用中出现的安全问题，进而促进建筑工程项目的顺利竣工和良好使用。
四、结语
随着我国建筑行业的不断发展，人们对于高层建筑结构设计方面的要求愈来愈高，高层建筑结构设计是一项集综合性、技术性、安全性为一体的工作，对于建筑设计的发展有着重要的意义。因此，笔者开展高层建筑结构设计问题及对策的探讨意义重大。
参考文献：
[1]甄庆华.广州某超高层建筑结构设计的关键性问题研究[D].广州：华南理工大学，2012.
[2]魏范阳.建筑结构设计中应注意的问题浅析[J].科技致富向导，2011（12）.
[3]梁利生.房屋建筑结构设计中常见问题的剖析与探讨[J].中国新技术新产品，012（8）.