摘要:经济的发展,促进建筑工程项目逐渐增多。为满足社会发展需求,缓解土地资源紧张问题,超高层建筑逐渐得到重视。在当前社会背景下,超高层建筑越来越多。但是,由于超高层建筑整体高度较高,对建筑施工以及质量具有较高要求。伴随着建筑工程项目不断增大,要想做好超高层建筑结构设计工作,应从专业角度出发,给予超高层建筑的结构设计工作高度重视,最终提升现代建筑质与量,为建筑行业稳步发展,为构建良好居住与工作环境打下坚实基础。本文就超高层建筑结构设计的关键问题展开探讨。
关键词:超高层;建筑结构;关键问题
引言
随着科学技术的不断发展,建筑业在近几年的进步可谓是神速,尤其经济水平提高,人们对精神层次的追求也越来越高,所以超高层建筑的兴起,不仅对结构技术提出了高要求,而且水平审美亦然,须得面面俱到,才能够使超高层建筑满足人们的需求。
1超高层建筑结构的基本特征
对超高层建筑整体结构进行观察与分析,超高层建筑最明显特征就是高度,不断增长的建筑高度,势必会对建筑带来较大水平力、竖向力。这也意味着,如果超高层建筑结构设计不稳定,不仅会影响超高层建筑质量,更降低超高层建筑整体抗震能力。相对于传统建筑来说,在相同风力情况下,超高层建筑随着高度增加,所受到的风荷载逐渐增加,这些不断增加的风荷载,势必会产生一定剪切力。受到不同外力因素影响,如果超高层建筑结构设计出现问题,不仅会影响结构稳定性,更威胁大众生命健康。因此,在超高层建筑设计工作中,一定要给予结构设计工作充分重视,并在结构设计过程中,结合多方面因素,制定更为科学、合理的建筑结构设计方案,最终提升超高层建筑结构整体合理性,提升超高层建筑整体质量,见图 1 。
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图 1 超高层建筑
2超高层建筑结构体系设计的基本要求
2.1结构体系需要具有更加合理的地震作用途径
在进行对楼屋的竖向结构和盖梁进行设计时,需要令其具有的荷载垂直重力持续在最短路径传递,保证力量传递至墙与竖向柱结构的过程中,需要尽可能的房主竖向构件之间发生的处置重力承担的荷载重量超过一到二次的转换再次传递到建筑的下部结构体系内部的竖向构件中。在此过程中,需要由支撑部分、简体部分、剪力墙部分、框架部分等有机构件组成的更有效的抗侧力结构方面需要保证体系明确,保证传力更加直接,尽可能的保证贯通能够连续,一旦发生顺延竖向结构的变化,就需要保证变化状态均匀且缓慢。
2.2计算荷载数据
相比其他普通建筑,超高层建筑在设计时对数据的要求更加严谨。荷载,指的是结构或构件产生内力和变形的外力。荷载数据的准确与否,直接影响着超高层建筑的安全性与稳定性。对于超高层建筑来说,普通的自然荷载有风、雪、地震等不同作用,还有结构自重、积灰荷载、车辆荷载、家具荷载等各种力,影响着超高层建筑的安全、稳定。为了确保超高层建筑的安全与稳定,就必须对这些影响因素进行准确的数据分析。尤其是一些因素存在变量,比如风荷载,楼层越高,建筑物所承受的风荷载越大。所以才设计超高层建筑时,必须要根据建筑的高度来考虑风荷载因素的影响力,才能超高层建筑更加安全稳定。
2.3结构体系需具有合理的刚度
对于超高层建筑而言,其主体具有的抗侧力就够需要保持较高的刚度,能够满足相关的建筑施工规范,并且还要保证建筑整体具有的平稳性以及对应的强度延性需求,但是,因为超高层建筑主体中具有的主体抗侧力体系大多不会有过高水平的刚度,用于防止空间过大、占地面积过大,对建筑作用造成影响。
3如何优化超高层建筑结构设计
3.1选择科学的建筑结构设计方案
科学地选择建筑结构设计方案是我国超高层建筑结构设计的重要前提。为了确保超高层建筑结构设计符合相关的应用要求,相关设计师需根据实际情况,选择最佳的结构设计方案,综合分析各个影响因素。第一,确保超高层建筑结构设计方案与国家相关建筑设计文件制度、标准规范,尽可能规避对超高层建筑予以超高建设;第二,设计师在设计超高层建筑结构过程中,还要认真勘察施工现场附近的环境,并综合分析现场的实际条件,特别对工程涉及的地下水位、地质条件、基础土层、周边建筑、风雪荷载等因素予以充分地考虑,结合现场情况,选择最合适的建筑结构设计方案,为工程后期投入施工环节打下良好的基础。
3.2结合安全问题做好结构设计工作
对当前的建筑结构设计进行分析,在整体结构设计过程中,对建筑剪力墙设计要求不断提升,但是,在具体设计工作中,剪力墙设计问题凸显,为解决建筑结构剪力墙问题。在具体工作中,首先,应结合建筑承载能力,对剪力墙设计进行优化,在这一过程中可以针对建筑整体结构与抗震等核心问题,对剪力墙设计进行优化。其次,做好剪力墙结构设计中材料选取工作,从材料着手,不断提升建筑剪力墙承载能力,并提升建筑抗震性能。最后,建筑结构设计具体工作完成后,对不同结构设计进行核验,确保剪力墙结构的作用得到充分发挥,最终解决建筑结构设计存在的安全问题,进一步强化建筑整体结构安全与质量。
3.3确保结构的延性抗震能力
在科学合理的选择建筑结构之后,还需要通过一定程度的抗震措施为建筑结构具有的实际延性抗震能力做出保障,进而为建筑结构中的大震、中震下实现抗震目标,系统防震抗震能力保证下述几方面内容:(1)建筑强柱弱梁。人为造成的增大柱会对量体产生较大的抗弯压力,使得钢筋混凝土构成的建筑框架处于大地震之下,梁端塑性出现较早。到达最高非线性位移时面对的塑性转动较低,完全不会发生该有的塑性铰。通过这样的方式来保证建筑框架能够具有更加平稳的塑性能耗能力和塑性耗能机构;(2)强剪弱弯。在处于剪切破坏的情况下基本不会产生延性,对柱端造成的剪切破坏依旧有可能造成结构的整体倒塌或者局部破坏。所以能够通过人为的方式保护结构性能不会发生剪切破坏的情况。
结语
在当前时代下,超高层建筑已经成为了一种发展必然趋势,超高层建筑也因此受到了越来越多的关注。在保证超高层建筑安全性能的基础上,满足人们的舒适度与审美要求是结构设计时应该考虑到的,所以,进行超高层结构设计,要贯穿以人为本核心理念,坚持与时俱进,重视结构设计,从而满足人们的各项需求,推动我国建筑业的和谐发展。
参考文献
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