文档介绍：高层建筑结构设计的问题分析及措施研究
高层建筑结构设计的问题分析及措施研究
摘要:随着我国社会经济的快速发展、科学技术的不断进步,以及越来越多的城市人口使建筑用地变得越发紧张,再加上为满足城市规划和人们对建筑功能多样化的需求,使得高层建筑在我们的城市建设中应用的越来越普遍。但由于高层建筑的结构是十分复杂多变的,所以,研究高层建筑的结构设计问题就变得异常重要了。文章主要讲述了高层建筑结构设计的现状,提出了目前它主要存在的一些问题,并探讨了相应的解决措施。
关键词:高层建筑;存在问题;结构设计;应对措施
近几年来,随着高层建筑物在我国城市建设中所占比重的日益增大,从而使得高层建筑在结构设计方面发生了很大的变化,同时也出现了许多新兴的设计方案。总之,我们社会中高层建筑的结构体系变得越来越多,类型和功能变得越来越复杂,高层建筑的结构设计逐渐成为我们结构设计的重点与难点。在这样的形势之下,为了更好的加快我国城市发展,我们不得不重视高层建筑结构设计问题的研究。
1 高层建筑结构设计的现状分析
在目前的高层设计之中,我们往往会选用钢筋混凝土和钢材这两种材料。钢筋混凝土材料来源广,造价低,具有良好的耐火性、耐久性、可塑性以及较高的承载能力,对其进行合理的设计之后,还可以得到不错的抗震能力;但是它的自重较大,构件的断面也比较大。而钢材不仅自重轻,断面小,韧性好,强度大,易于加工,施工比较方便,而且还具有很好的抗震性;但是钢材的造价高,耐火性也不好,如果使用大量的防火涂料,还会额外增加造价和工期。
目前的世界上,发达国家中的高层建筑大多数是钢结构的,而我国也有一些采用钢结构的高层建筑。但考虑到钢结构和钢筋混凝土两者之间能够取长补短,因此,我们认为高层建筑的结构设计采用钢筋混凝土和钢的组合结构才是更加合理的。
2 高层建筑结构设计过程中的主要存在问题
我们进行高层建筑的结构设计时需要注意的要点涉及到了许多方面:必须考虑当遇到地震或者是超大强风时,高层建筑会因此产生的水平侧向力;为了保障高层建筑的稳定性,必须严格控制好其高和宽的比例问题;尽量使高层建筑的体型、刚度及其立面的质量等各方面保持对称,减少建筑结构的薄弱环节;全面考虑由于温度、风力以及基础沉降等方面可能对建筑物产生的影响,合理设置变形缝,妥善处理好变形节点处的构造;特别考虑当遇到基础比较深、重量比较大等比较特殊的地质条件时,怎样才能安全可靠的保证其设计和施工的问题。
根据上述的主要设计要点,可以总结出,我们在高层建筑的结构设计过程之中遇到的主要问题为抗震和抗风结构、消防设计以及扭转问题。
(1)抗震结构:一直以来,抗震结构都是我们进行高层建筑结构设计时的重点及难点。但由于高层建筑的结构比较复杂,设计人员灵活性不够,计算的抗震结果不够精确,无法设计出完善的抗震结构,从而使得高层建筑很容易受到地震的强烈破坏。
(2)抗风结构:高层建筑高度太高,很容易使风在建筑表层的流动性以及空气的动力效应发生改变,从而使高层建筑的较软部位产生震动,严重影响了高层建筑的装饰和支撑等结构,因此,为了降低高层建筑受到的破坏,我们必须要进行高层建筑物的抗风设计。
(3)消防设计:我国建筑规范中明确规定,高层建筑必须要有科学的消防设计。但消防设计中遇到的难点比较多,例如,在高层建筑中,使用的材料