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关于高层建筑结构设计中的问题与对策探究董广润

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：董广润1 李希2

[导读] 摘要：现如今，随着农村人口大量向城市流动，使得城市建筑物与日俱增，高层建筑是城市建设工程中的重要分支，是极其寻常的一种建筑模式。

        1.身份证号码：13098319910411xxxx
        2.身份证号码：13092219890925xxxx
        摘要：现如今，随着农村人口大量向城市流动，使得城市建筑物与日俱增，高层建筑是城市建设工程中的重要分支，是极其寻常的一种建筑模式。具有结构复杂、建筑高度高、施工难度大等特点，在设计阶段必须进行科学地规划与安排，优化高层建筑工程的结构设计，提高建筑工程的整体性能，有利于顺利地开展施工环节，推动建筑行业的健康发展。基于此，文章介绍了高层建筑结构设计中常见的问题，提出了几点应对策略，以期为相关人员提供可靠的参考。
        关键词：高层建筑；结构设计；问题；策略
        引言
        建筑结构设计，对于高层建筑来说，需要结合建筑项目的层高以及各个层次之间的结构特点来进行设计，且对于建筑设计的流程也提出了规范性的要求，为了尽可能避免建筑设计中存在的问题，提升结构设计的科学性，针对具体问题进行分析研究是非常必要的。
        1结构设计作用分析
        1.1满足建筑的应用性能
        从用户的角度来说，建筑的应用性能是建筑设计需要考虑和解决的一个重点问题，对高层建筑来说，结构设计的效果会影响到其实际的应用性能。例如，合理的设计能够丰富建筑的实际功能的丰富性，并且在应用便捷性上达到较高的标准，这对于用户来说，就是结构设计给其带来的效用。
        1.2满足高层建筑的架构需求
        从建筑行业的专业角度来讲，当建筑的层高不断地提升，则意味着其结构的设计工作，需要在达到一定的层高程度后，从整体建筑的应用需求的角度，考虑如何进行上层结构的架构。前期的设计工作，是针对高层建筑的实际需求，从原材料、结构、应用效果方面对建筑架构进行研究和分析，从而在既定的建筑需求下，通过结构设计实现建筑架构的合理性和完整性，也就是说，设计出符合高层建筑特点和需求的针对性结构。
        2结构设计中的实际问题分析
        2.1建筑沉降问题
        导致建筑物容易出现沉降的原因有两个，一是地质原因，二是结构原因。（1）地质条件是引发建筑物地基下沉的主要原因。随着我国社会经济的快速发展，建筑物的规模也在不断增大，建筑工程可能面临的地质环境也越发复杂，容易导致出现不同程度的地基沉降，最终导致建筑物变得更加不稳定。（2）结构原因则是建筑物自身工程规模扩大而导致建筑物的重量不断增大，使得建筑物各个位置的受重不均匀，最终使得建筑物地基出现不均匀的下沉，严重影响到整个建筑工程的质量。
        2.2超高问题
        对高层建筑结构进行设计过程中，必须重视超高问题。充分地考虑楼层的实际高度给整个建筑物的施工质量造成的影响，再对建筑结构展开有效地设计。对于高层建筑工程而言，超高问题在设计中是极为常见的。因此，相关工程设计人员有必要根据建筑物的实际建设要求，全方位地考虑后期使用过程中可能出现的安全问题，确保工程后续使用的安全性。
        2.3扭转问题
        在高层建筑结构设计中，扭转问题也是其中不可或缺的问题，该问题目前已上升到全球范围高层建筑结构设计的核心问题，事关整个建筑物的整个抗风、抗震性能。受到自然地理环境及条件的影响，在对高层建筑结构设计中，部分设计人员难以有效地确保建筑物完全对称，进而易产生扭转问题。设计人员在展开设计工作中，需竭力满足建筑物的对称性，提高建筑物的施工质量与建筑高度，最大化地规避扭转问题的发生。
        3提升高层建筑结构设计质量的策略
        3.1应用工程地基加固技术
        建筑地基加固中可供选择的技术较多，主要有灌浆加固技术、基础加宽加固等。

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灌浆加固技术就是通过改变土质结构的方式来实现对建筑地基的加固，具体的施工过程就是将钻机安置在施工区的地面上，然后通过高压灌浆器械把搅拌好的水泥灌浆灌入到该区域的土层中，这时候水泥灌浆会和土层中的物质发生化学反应，使得土质变得胶化，最后再利用凝结、挤压的方式让土壤结构发生变化，最终达到提升建筑工程地基稳定性和固定性的目的。当地基面积不足或者地基不能支撑整个建筑物的质量时，就需要适当对地基进行加宽加固处理，通过增加地基底面积的方式来减小建筑的压强，最终达到减少地基沉降的效果。
        3.2提升建筑结构设计方案的合理性
        这一点主要是指，在实施建筑设计的过程中，应当注重基础的建筑结构设计方案的合理性。在方案确定的阶段，为了提升高层建筑结构设计的合理性，一方面应当从理论的专业方面，选择应用建筑结构设计的科学理论作为指导，达到提升建筑结构设计效果的目的，另一方面结构设计的工作，也可以通过应用专业的结构设计模拟软件，实现对结构设计方案中各个层面的要点进行模拟和分析，从而为建筑方案的设计提供依据。
        3.3注重设计中的结构性能发挥
        这一点主要是指，设计中，应当从延展性、水平方向的结构力以及结构稳定性三个主要方面做合理的考量，从而在各个环节的设计中，实现结构性能的有效发挥。例如，在延展性方面，实际上延展性是影响建筑变形情况的主要指标，在建筑结构设计中，应当充分考虑建筑结构中的柔性，为延展性的效果打好基础。另外，从水平结构力的角度分析，结构设计中，应当注意通过设计维持水平结构力的均匀分布和稳定性。最后，在结构稳定性的设计中，关键的问题在于将短肢剪力墙的设计位置和设计方法进行分析和优化，到达充分发挥设计结构性能的目的。
        3.4基础埋深的处理
        在高层建筑结构设计中，基础埋深的问题常被忽略，影响了建筑物的整体性能。在进行概念设计的时候，可选择大底盘多塔结构的计算及设计，把主楼和裙楼视为一个整体，然后，采用后浇施工，降低温度应力、沉降差异带来的影响，把地下超高的、地下车库的刚度折算成覆土厚土，依据国家有关规定对埋置深度进行精准计算。
        3.5注重图纸设计
        科学技术的进步意味着各个领域都将朝着信息化、智能化发展，土木工程建筑业也出现了许多新的绘图工具，这些高科技工具具备较高的精度，极大地提升了施工图纸的精确度、降低了误差，对于提升土木工程建筑结构设计的质量有着重大作用。此外，土木工程设计的依据是力学理论，在工程设计中适当运用，能够取得良好的成效。然而随着现代工艺技术的更新，传统的结构设计方式逐渐被淘汰，需要设计人员在实践中不断完善设计体系和更新设计方法。
        结语
        综上，随着现代建筑领域发展速度不断加快，高层建筑工程结构设计也在不断趋向于复杂化。这对建筑物的结构设计提出了更高的要求，需要设计人员选择先进的施工技术，做好地基设计、内部板筋设计以及图纸设计，并在施工过程中不断完善设计手段，提升自身的施工经验，最终全面提升工程的施工质量，为我国建筑行业的良性发展打下基础。
        参考文献：
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