试论高层建筑结构设计有关问题探讨_工程管理

1、试论高层建筑结构设计有关问题探讨随着我国国民经济不断进展和人民生活的快速提高。业主及建筑师的创新艺术使得钢筋混凝土高层建筑进展被广泛应用。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，本文就结构设计中应留意的几方面问题进行探讨。1高层建筑结构受力方面对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空问组成特点，而不是具体地确定它的详细结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是特别重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必需能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清晰所选择的体系中向下的作用力与地基土的承

2、载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必需对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的掌握因素，其缘由有两个：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高快速增大。例如，在全部条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是

3、抗剪，而更重要的是整体抗弯和反抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。2结构选型阶段对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应当留意以下几点：2.1结构的规章性问题。新旧规范在这方面的内容消失了较大的变动，新规范在这方面增加了相当多的限制条件，例如：平面规章性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采纳强制性条文明确规定“建筑不应采纳严峻不规章的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必需严格留意，以避开后期施工图设计阶段工作的被动。2.2结构的超高问题。在抗震规范与高规中。对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除

4、了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此。必需对结构的该项掌握因素严格留意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，消失过由于结构类型的变更而忽视该问题。导致施工图审查时未予通过，必需重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的状况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。2.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要留意的方面，如：嵌固端楼板的设

5、计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的全都性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽视其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下平安隐患。2.4短肢剪力墙的设置问题。在新规范中，对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙。且依据试验资料和实际阅历，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采纳或不用短肢剪力墙，以避开给后期设计工作增加不必要的麻烦。3地基与基础设计方面地基与基础设计始终是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同

6、时，也是由于地基基础也是整个工程造价的打算性因素，因此，在这一阶段，所消失的问题也有可能更加严峻甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要留意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当简单，作为国家标准，仅仅一本地基基础设计规范无法对全国各地的地基基础都进行具体的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的阅历描述和规定得更为具体和精确，所以，在进行地基基础设计时， 肯定要对地方规范进行深化地学习，以避开对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。4结构计算与分析方面在结构计算与分析阶段，如何精确，高效地对工程进行内力分析并根据规范要求进行设计和处理，是打算工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应当相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清楚的熟悉。4.1结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE.TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各软件在采纳的计算模型上存在着肯定的差异，因此导致了各软