蘇紅艷
(鶴壁職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 鶴壁458000)
改革開(kāi)放以來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期,大量的高層建筑如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái);尤其是進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的高層建筑更是取得了舉世矚目的業(yè)績(jī),上海環(huán)球金融中心、廣州塔、臺(tái)北101 大樓等在世界上都享有盛名。本文就對(duì)我國(guó)高層建筑發(fā)展的特點(diǎn)以及展望等進(jìn)行了介紹。
解放以前,我國(guó)具有代表性的高層建筑有22 層高的上海大廈、24 層高的上海國(guó)際飯店等;解放后,建成了27 層高的廣州賓館、114 米高的廣州白云賓館;從上世紀(jì)八十年代到上世紀(jì)末,高度超過(guò)150 米的建筑更是高達(dá)100 多棟;而截止到目前為止,超過(guò)150 米的高層建筑則多達(dá)200 多棟,不少新建的建筑高度將超過(guò)600 米。由此可見(jiàn),我國(guó)高層建筑的高度在不斷的增加,這不僅一再突破高層建筑高度極限,而且?guī)?dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的發(fā)展,代表著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。
隨著人們生活水平的逐漸提升,業(yè)主和建筑師對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體型方面的要求也越來(lái)越多,要求在滿足建筑結(jié)構(gòu)基本使用功能的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)建筑的個(gè)性化發(fā)展,無(wú)論是在建筑的平面還是立面方面都要體現(xiàn)出一定的特殊性和創(chuàng)新性,建筑結(jié)構(gòu)體型因此呈現(xiàn)出越來(lái)越復(fù)雜化的發(fā)展曲式。如體型復(fù)雜的連體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),樓板開(kāi)大洞形成長(zhǎng)短柱,樓板與外框結(jié)構(gòu)之間僅僅通過(guò)若干個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接,懸挑、懸掛等,這些建筑結(jié)構(gòu)體型都極為復(fù)雜、創(chuàng)新。
國(guó)外的高層建筑結(jié)構(gòu)多以純鋼結(jié)構(gòu)為主,我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)則以中鋼—混凝土為主,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在超過(guò)300 米高的建筑中混合結(jié)構(gòu)占到了三分之二以上,許多建筑結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土核心筒,外框?yàn)殇摶炷量颉R环矫婕缺A袅虽摻Y(jié)構(gòu)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),又保留了混凝土造價(jià)低廉的特點(diǎn);另一方面,我國(guó)人力成本較國(guó)外較低,相比于純鋼結(jié)構(gòu)采用混合結(jié)構(gòu)更加具有經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)勢(shì)。
高層建筑、超高層建筑一旦發(fā)生倒塌便會(huì)引起慘重的人身傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。這引起了工程界的廣泛關(guān)注,許多專家展開(kāi)了對(duì)放置高層建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌問(wèn)題的研究。我國(guó)現(xiàn)行建筑物規(guī)范的“安全性”指標(biāo)主要仍停留在放置建筑物在地震中倒塌,避免人身安全受到損害的層面上,其不能滿足日益發(fā)展的重要大型高層建筑、超高層建筑工程的需要。現(xiàn)階段,人們不僅要求建筑物能夠在地震時(shí)保證基本的生命安全,還對(duì)建筑物地震期間的使用功能提出了要求。鑒于此,在未來(lái)加強(qiáng)建筑物抗震性能設(shè)計(jì),進(jìn)一步開(kāi)展結(jié)構(gòu)分析模型和參數(shù)的選用、對(duì)非結(jié)構(gòu)和設(shè)施的抗震性能等的研究將成為主要方向。
我國(guó)雖已在高層建筑、超高層建筑的新建工程中應(yīng)用這一技術(shù),但仍同國(guó)際水平有根本差距。為此,我們需要在隔震減振技術(shù)上展開(kāi)進(jìn)一步細(xì)致、深入的研究。其涉及的基本問(wèn)題應(yīng)包括:進(jìn)一步細(xì)化和改進(jìn)消能減振設(shè)計(jì)方法,對(duì)各類位移型阻尼器和速度型阻尼器的使用范圍與控制 指標(biāo)進(jìn)行分類;調(diào)整隔震設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍,對(duì)除橡膠隔震墊以外的各類平滑移動(dòng)支座的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究;加大隔震減振產(chǎn)品的研發(fā)力度,加強(qiáng)產(chǎn)品性能與質(zhì)量,建立國(guó)產(chǎn)的高性能、高質(zhì)量的結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制裝置生產(chǎn)體系。
隨著建筑結(jié)構(gòu)高度的不斷增加,建筑結(jié)構(gòu)本身對(duì)風(fēng)荷載力也變得越來(lái)越敏感,在某些地區(qū),抗風(fēng)性能已經(jīng)成為建筑結(jié)構(gòu)安全的決定性因素。對(duì)此,高層建筑結(jié)構(gòu)要進(jìn)一步加強(qiáng)抗風(fēng)研究,要根據(jù)建筑橫風(fēng)向響應(yīng)、等效靜力風(fēng)荷載、干擾效應(yīng)、行人風(fēng)環(huán)境以及居住舒適度等進(jìn)行研究,并在高層建筑上設(shè)置風(fēng)速儀等儀器,隨時(shí)監(jiān)控高層建筑抗風(fēng)性能,這也為我國(guó)高層建筑抗風(fēng)設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此外,要結(jié)合建筑本身的功能以及復(fù)雜化體型特征,靈活采用抗風(fēng)技術(shù)以及抗風(fēng)設(shè)備,充分降低風(fēng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所造成的沖擊。
改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)高層建筑的建設(shè)水平和質(zhì)量有了巨大的飛躍,建筑物的基本安全性與功能性已能全部滿足人們的需要。未來(lái),我們要進(jìn)一步研究不同狀態(tài)下高層建筑物的結(jié)構(gòu)性能,以不斷滿足現(xiàn)代人們對(duì)于建筑物的新需求。
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