許義鋒

【摘要】我國建筑行業(yè)發(fā)展至今，不管是其規(guī)模還是建筑技術(shù)在國際領(lǐng)域都是名列前茅。在建筑工程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計環(huán)節(jié)，是高層建筑未來施工的主要參考依據(jù)。它具有基礎(chǔ)性、關(guān)聯(lián)性、創(chuàng)新性等特征，在當代城市規(guī)劃中，發(fā)揮著越來越重要的作用?；诖耍Y(jié)合國內(nèi)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)理論，著重對其設(shè)計難點進行分析，以達到降低高層建筑建設(shè)成本，保障結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的目的。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；難點分析

一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

與普通建筑相比，高層建筑需承載垂直和水平兩個方向的荷載，因此，其對結(jié)構(gòu)的荷載承受能力要求更高，其中垂直荷載主要是由建筑物高度引起的，而水平荷載則是由外界風力產(chǎn)生的，外界風力和地震都是影響高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素，另外，建筑層數(shù)的增高也會加快建筑物的位移速度，而過快得位移速度則會對建筑物的功能性和建筑物內(nèi)住戶的舒適度產(chǎn)生直接的影響，并且過大的側(cè)移位還會對建筑的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成損害，因此，相關(guān)人員在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需合理控制建筑物的側(cè)移范圍，才能保證其結(jié)構(gòu)功能性良好。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則

（一）基礎(chǔ)方案的合理性

高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工方案，是保證高層建筑施工整體性和良好性的基礎(chǔ)保障，在實際的建筑結(jié)構(gòu)方案設(shè)計當中，相關(guān)設(shè)計單位需要依照具體施工地質(zhì)條件，依照具體的建筑施工要求來對結(jié)構(gòu)實施設(shè)計。一方面，在建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的配置上，需要和地質(zhì)調(diào)查報告進行對接，保證其中各項調(diào)查數(shù)據(jù)充分符合工程施工標準。另一方面，在進行高層建筑施工過程中，還需要對建筑實施綜合性進行分析，特別是對建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度、每一個環(huán)節(jié)的負載加以考慮，通過這種施工設(shè)計方式，充分保證工程施工的穩(wěn)定性。

（二）結(jié)構(gòu)措施完善

在高層建筑施工當中，除了需要對基礎(chǔ)施工方案和施工圖紙進行設(shè)計之外，其中還有一個比較重要的施工原則是相關(guān)施工單位經(jīng)常忽略的問題，那就是需要保證建筑結(jié)構(gòu)實施措施完善化。相關(guān)設(shè)計單位在對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程當中，需要充分地注意各部分組件相互之間的銜接程度。比如建筑體當中的鋼筋錨固長度等，同時，設(shè)計單位還需要充分注意建筑體存在的一些薄弱環(huán)節(jié)，建筑體本身的溫度對建筑體組件產(chǎn)生的影響等，對這幾個方面的問題，在實際的設(shè)計工作當中，需要充分遵循“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計原則，保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難點分析

（一）基礎(chǔ)設(shè)計要點

從高層建筑的總體結(jié)構(gòu)而言，高層建筑設(shè)計標準，符合國家高層建筑設(shè)計要求，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計達到最佳狀態(tài)的表現(xiàn)，這也表明高層建筑整體受力足夠穩(wěn)定。但不論高層建筑頂層設(shè)計如何變化，都離不開高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，作為建筑施工的主要參考標準，必須做好基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的設(shè)計。由此，設(shè)計人員必須將高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)要點作為體系規(guī)劃的一種形式，進行地基基礎(chǔ)的科學(xué)規(guī)劃，把握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難點，通過多方案的比較確定地基基礎(chǔ)設(shè)計方案。

（二）高層結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性

城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性分析，是指高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計整體與部分之間的協(xié)調(diào)程度，避免出現(xiàn)高層建筑框架設(shè)計失衡，高層建筑承載力不夠的問題。一般來說，高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性，與高層主體建筑關(guān)聯(lián)程度之間存在聯(lián)系。因而，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，必須要合理控制高層建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)體系，形成相互協(xié)調(diào)的高層建筑結(jié)構(gòu)承載模式。例如：我們常說的高層建筑主體梁部分設(shè)計，就屬于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性因素表現(xiàn)形式。同時，高層建筑框架輔助部分，也需著重分析高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)、框架剪力墻之間的受力平衡度設(shè)計，確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計后，能夠具有良好的抗震、防震能力。例如：高層建筑中女兒墻設(shè)計與主梁設(shè)計的吻合程度等，都屬于建筑框架設(shè)計穩(wěn)定性的問題。

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，材料應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計問題，也是其設(shè)計難點所在。一方面，高層建筑設(shè)計受到垂直重力的影響，建筑層數(shù)越高，建筑底層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的軸壓比越大。此時，除了做好高層建筑地基部分穩(wěn)定性分析，也需在高層頂部材料應(yīng)用時，科學(xué)規(guī)劃鋼筋混凝土及鋼材強度，保障高層建筑整體穩(wěn)定性以及各個部分材料應(yīng)用協(xié)調(diào)性就顯得尤為重要。另一方面，高層建筑中玻璃幕墻等外部裝飾材料帶給主體建筑的“壓力”，也需設(shè)計人員在前期做好結(jié)構(gòu)受力點分配，才能夠避免高層建筑施工時構(gòu)件強度和截面不滿足需求的問題。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計，也是其設(shè)計問題中的一方面。應(yīng)嚴格按照規(guī)范的相關(guān)條款進行參數(shù)選擇。通過參數(shù)的選擇和調(diào)整使軸壓比、剪重比、剛重比、層間位移角、位移比、周期比等計算結(jié)果在滿足規(guī)范要求的前提下做到經(jīng)濟合理。舉例來說，某高層酒店進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，設(shè)計師結(jié)合本高層結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)域特點，在建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計要點，通過多種結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)計算程序的分析，以較為精確的參數(shù)值，進而提升本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的可靠行、經(jīng)濟型及舒適性要求。達到業(yè)主對工程造價的控制以及結(jié)構(gòu)在地震和風荷載作用下的位移要求。

四、結(jié)語

綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難點分析，是當代建筑設(shè)計開發(fā)的理論歸納，對當代城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計創(chuàng)新，具有指導(dǎo)性作用。在此基礎(chǔ)上，地基基礎(chǔ)設(shè)計要點、高層結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性、新材料應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計問題、房屋高寬比設(shè)計要點以及建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計要點把握，是解決其結(jié)構(gòu)設(shè)計難點的條件。因此，淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計難點，將為當代高層建筑科學(xué)規(guī)劃提供借鑒。

參考文獻

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