高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)論述

■李厚旺 ■河北九易莊宸工程設(shè)計(jì)有限公司，河北 石家莊 050031

眾所周知，當(dāng)前城市發(fā)展過程中，高層建筑已經(jīng)成為了一個(gè)主流發(fā)展趨勢(shì)，尤其是隨著城市人口的不斷增加，高層建筑的數(shù)量也必然會(huì)越來越多，但是在高層建筑的興建過程中，安全問題卻必須要引起相關(guān)人員的高度重視，因?yàn)楦邔咏ㄖ陨淼奶厥庑詫?dǎo)致其一旦出現(xiàn)安全問題必然會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果，而對(duì)于這種安全問題的保障來看，高層建筑的結(jié)構(gòu)無疑是極為重要的一點(diǎn)，也是需要謹(jǐn)慎對(duì)待的一個(gè)關(guān)鍵部位，尤其是對(duì)于相應(yīng)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來說，更是應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，力求其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)能夠在較大程度上體現(xiàn)出穩(wěn)定性和牢固性，最終保障其高層建筑的正常使用。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于任何一個(gè)建筑工程項(xiàng)目來說，結(jié)構(gòu)都是需要重點(diǎn)對(duì)待的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，而高層建筑根本更是如此，結(jié)構(gòu)對(duì)于高層建筑的重要性不容置疑，只有高層建筑的結(jié)構(gòu)不存在任何的問題才能夠保障其整個(gè)高層建筑的質(zhì)量，而要想避免高層建筑的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)任何的問題就應(yīng)該嚴(yán)格控制其高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免其在設(shè)計(jì)中因?yàn)槭韬龌蛘呤瞧渌鼏栴}的出現(xiàn)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)故障的出現(xiàn)。以當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)行的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來說，最為主要的設(shè)計(jì)體系有以下幾點(diǎn):(1)首先，剪力墻體系當(dāng)前我國(guó)高層建筑中最為重要的一個(gè)組成部分，該剪力墻體系對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗震性具備著極強(qiáng)的價(jià)值和意義，進(jìn)而保障整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的抵抗效果，此外，這種剪力墻體系還能夠有效的承擔(dān)一定量的豎向載荷;(2)其次，框架—剪力墻體系也是當(dāng)前高層建筑中比較重要的一個(gè)組成部分，這種框架—剪力墻體系在當(dāng)前我國(guó)很多高層建筑中都得到了廣泛的應(yīng)用，這種結(jié)構(gòu)體系最為主要的作用就是其框架結(jié)構(gòu)能夠在較大程度上承擔(dān)一定量的垂直載荷，而剪力墻結(jié)構(gòu)則能夠較好地承擔(dān)高層建筑所產(chǎn)生的一些水平載荷，這種對(duì)于載荷較強(qiáng)的承擔(dān)效果也促使其在當(dāng)前高層建筑中的應(yīng)用范圍進(jìn)一步的擴(kuò)展;(3)最后，筒體體系主要就是指在高層建筑的外圍空間通過恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)來促使其能夠形成一個(gè)封閉性的筒體結(jié)構(gòu)，而筒體結(jié)構(gòu)有能夠在較大程度上保障其整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，當(dāng)前在很多的高層建筑中也得到了廣泛應(yīng)用。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

高層建筑因?yàn)槠渥陨淼囊恍┨厥庑詫?dǎo)致其設(shè)計(jì)的難度是比較高的，并且這種難度主要體現(xiàn)在其設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題是比較多的，如何恰當(dāng)?shù)奶幚砗眠@些問題的存在就能夠在較大程度上保障高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，但是對(duì)于如此繁雜的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容來說，要想切實(shí)做好相應(yīng)的工作必須要首先把握好其中的一些重點(diǎn)內(nèi)容，做好了這些要點(diǎn)的設(shè)計(jì)才能夠確保其整體結(jié)構(gòu)的有效性。具體來說，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要注意的要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn):

2.1 加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)荷載的設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程來說，相應(yīng)的載荷必然是需要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)要點(diǎn)內(nèi)容所在，因?yàn)檫@些載荷大小直接關(guān)系到整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性問題，所以說，恰當(dāng)合理的處理好這些載荷就成了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)要點(diǎn)所在。具體到高層建筑結(jié)構(gòu)載荷的設(shè)計(jì)中來看，其主要涉及到的水平載荷和垂直載荷兩方面的內(nèi)容，對(duì)于垂直載荷而言，最為關(guān)鍵的就是應(yīng)該恰當(dāng)?shù)拇_定高層建筑的高度，避免出現(xiàn)高度超標(biāo)問題，一旦其高度超出了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)必然會(huì)導(dǎo)致其垂直載荷的增加，不利于高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;而對(duì)于水平載荷的設(shè)計(jì)來說，最為主要的一個(gè)設(shè)計(jì)目的就是盡可能的控制其傾覆力矩的出現(xiàn)，保障高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一旦其傾覆力矩出現(xiàn)了問題則很有可能導(dǎo)致其整個(gè)的高層建筑結(jié)構(gòu)受損。

2.2 加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)延展性的設(shè)計(jì)

對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)來說，延展性是極為重要的一個(gè)性能指標(biāo)，尤其是和高層建筑的抗震性能存在著直接的聯(lián)系，一旦高層建筑結(jié)構(gòu)的延展性無法達(dá)到應(yīng)用的設(shè)計(jì)水平就會(huì)很容易造成其出現(xiàn)震蕩，更為嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)倒塌的危險(xiǎn)，這一點(diǎn)對(duì)于地震災(zāi)害來說最為實(shí)用，確保高層建筑結(jié)構(gòu)具備較強(qiáng)的延展性就能夠保障其在面臨較大的外部作用力時(shí)保障自身的抗變形和抗裂能力，最終保障整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)軸向變形的設(shè)計(jì)

針對(duì)當(dāng)前高層建筑后期使用過程中其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，軸向變形是比較常見的一個(gè)問題，其主要就是指高層建筑的結(jié)構(gòu)中柱在承受一定的力學(xué)載荷的情況下出現(xiàn)了軸向變形問題，這一問題的出現(xiàn)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響是比較明顯的，尤其是會(huì)影響到高層建筑結(jié)構(gòu)的主體穩(wěn)定性，進(jìn)一步分析可以發(fā)現(xiàn)，這種軸向變形問題的出現(xiàn)在很大程度上和高層建筑的豎向壓力存在著密切的聯(lián)系，尤其是對(duì)于一些高度較大的高層建筑來說，這種軸向變形問題更為嚴(yán)重，因此，必須要加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)預(yù)防軸向變形問題出現(xiàn)的設(shè)計(jì)。

2.4 注重高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性

對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)來說，單單從結(jié)構(gòu)幾何空間來看，其整體性也是極為關(guān)鍵的一點(diǎn)，并且這種整體性對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)來說具備著極強(qiáng)的現(xiàn)行價(jià)值，也是保障其整體穩(wěn)定性和牢固性需要重點(diǎn)關(guān)注的一點(diǎn)，對(duì)于這種整體性的實(shí)現(xiàn)來說，剪力墻是必不可少的一個(gè)組成部分，合理的設(shè)置相應(yīng)的剪力墻結(jié)構(gòu)，促使其高層建筑的結(jié)構(gòu)能夠在較大程度上具備完整結(jié)構(gòu)空間的特點(diǎn)就能夠在較大程度上確保這些高層建筑具備較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.5 注重高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程來說，其要點(diǎn)內(nèi)容的把握還應(yīng)該進(jìn)行細(xì)化，尤其是針對(duì)一些重點(diǎn)問題必須細(xì)化成高層建筑結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)小元素才能夠真正的實(shí)現(xiàn)其最終的設(shè)計(jì)目的和設(shè)計(jì)價(jià)值，比如對(duì)于結(jié)構(gòu)中所需要的梁、板、柱、墻等細(xì)節(jié)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)必然能夠在較大程度上提升其高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。

3 結(jié)束語

綜上所述，高層建筑結(jié)構(gòu)無疑是高層建筑建設(shè)過程中需要重點(diǎn)關(guān)注的一個(gè)核心要點(diǎn)問題所在，尤其是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中更是應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，但是對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，其復(fù)雜性是比較高的，尤其是隨著高層建筑高度的增加，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題也是比較多的，一旦任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題都會(huì)導(dǎo)致其整個(gè)的高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，進(jìn)而就會(huì)影響到高層建筑的整體效果，甚至?xí)斐筛鼮閲?yán)重的人員和經(jīng)濟(jì)損失，因此，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須要充分的把握好其中的重點(diǎn)內(nèi)容，針對(duì)其容易出現(xiàn)問題的位置進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，尤其是要首先把握好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體性特點(diǎn)，并且具體到么一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行恰當(dāng)合理的設(shè)計(jì)，細(xì)化其設(shè)計(jì)內(nèi)容，保障其設(shè)計(jì)的有效性，充分體現(xiàn)設(shè)計(jì)的重要作用，當(dāng)然，最為主要的還是應(yīng)該針對(duì)其穩(wěn)定性、延展性、變形特點(diǎn)等中心要點(diǎn)問題進(jìn)行設(shè)計(jì)，保障設(shè)計(jì)的效果。

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