某超高層建筑結構設計中關鍵問題的思考探究

吳文煊

(福建路港(集團)有限公司，福建 泉州 362011)

0 前 言

由于某超高層建筑從整體來看在地上擁有34層，地下擁有3層，所以，在鋼筋混凝土的利用過程中，必須對整體的彈性和塑性進行分析，對Y向剛度較弱的部分進行強化處理，進而來保證超高層建筑的抗震性。超高層建筑樓，在建設施工過程中一定要對設計環節嚴加監管，只有在設計過程中充分考慮到可能發生的所有問題，才能夠在根本上確保超高層建筑在投入使用之后擁有較高的安全性。

在眾多建筑物中，某工程在建設時總面積達到了22.3萬m2，主要包括了7層的裙樓，而這7層的裙樓高度就已經高度達到了39 m，61層高度的高層酒店和辦公寫字間高度達到了363.95 m。并且該建筑在建設過程中主要關注的是聯通性，所以整個樓體所有的地下室都是互相串通的，而地下室的深度也有18 m，此超高層建筑是融合酒店、住宅以及辦公為一體的大型超高層綜合建筑。

1 建筑施工過程中存在的重點和難點

1.1 施工量大，工期緊張

此工程建設過程中，由于規定的工期有限且工作量較大，所以在建設地下室過程中，總面積共有6萬m2，但是在實際施工中，可行的工期只有7個月，而且在七層的裙樓建設中，每層的面積占據0.9萬m2，所以有效的施工時間被限制在了4個月以內[1]。同時施工過程還面臨春季和冬季兩個季節，所以在具體施工過程中，時間十分緊張。

1.2 運輸存在難度，布局復雜

在該工程具體施工過程中，施工材料的運輸環節十分艱難，從整體布局來看，施工環節十分復雜。在施工進程中，很多基坑的面積都特別大，且基坑的外面可用面積非常小，無法有效將建筑材料運輸到施工工地中。在整個施工現場分布著大大小小交叉的基坑，所以需要大量的施工材料投入其中，但是在施工現場的大環境中，可容納的運輸車輛僅有兩輛，出入口十分狹窄，對施工材料的運輸造成了很大影響。

1.3 施工面臨風險較大

在超高層建筑的施工現場存在一定的風險，由于在建設過程中建筑物的基坑超過了19 m，并且在施工高峰時期，還有三個塔吊同時運作，在運作過程中，會出現很多高空墜物和基坑塌陷的安全事故，所以在實際施工過程中，風險管理的工作難度非常大[2]。

1.4 安全文明施工還需要進一步完善

由于此超高層建筑是建立在商業繁華區域，所以四周的施工設備和人文氣息都比較成熟，在這樣的地方開展施工時，需要注意控制環境污染和噪音污染，要采取文明的施工方式來建設。

2 建筑施工過程中安全風險評價的主要內容

為了保證超高層建筑在建設過程中能夠安全高效的進行，需要隊風險安全方面的工作加強管理，有效控制和掌控施工過程中存在的風險。

2.1 識別高層建筑施工中的風險

想要保證超高層建筑施工過程中的安全性，必須要提前制定科學合理的建筑方案，并且在施工之前準確地評估施工風險，并及時準確地了解任何可能出現的風險，并研究出相應的應對措施，進而避免危險情況的發生。對于這些可能出現的風險特點進行分析，確保在施工過程中不會出現任何安全隱患[3]。

2.2 估量超高層建筑施工中的風險

通過對超高層建筑施工中存在的風險進行估量能夠準確預判風險出現的概率，進而了解可能出現的一切風險，了解各種類型的風險問題會對施工過程造成哪些損失。在超高層建筑施工風險評估過程中，需要參考一些風險識別資料來展開判斷，在判斷流程中，需要用到統計學，進而了解風險發生的概率，并比較風險發生之后造成的負面影響，以此來確保在風險發生之后能夠及時解決這些問題。

2.3 對超高層建筑施工風險進行評價

在風險評價過程中，主要是從兩個方面來進行研究，一是風險可能對施工過程造成的經濟損失，二是施工風險可能會對社會產生的影響。通過對這兩方面風險的科學判斷來對建筑施工中的風險進行確認，再采取科學有效的解決措施，對可能發生的一切風險進行預防，并提前制定出一系列的解決方案，對風險發生的可能性進行評估，進而提高施工效率。

3 超高層建筑結構的設計要點

3.1 舒適度和體驗感

超高層建筑主要的宗旨是為人服務，因此，建筑物的設計必須要滿足以人為本的核心理念[4]。設計不僅要安全合理，而且要滿足人們的審美需求，這樣才能夠使超高層建筑物更好地為人們服務。在超高層建筑物設計過程中，可以先對當前社會主流的建筑群體進行分析，判斷人們的喜好和需求，設計過程要充分考慮舒適度和體驗感，但必須要將質量安全作為前提。只有從這三個角度出發才能夠使建筑物既美觀又實用，滿足人們對建筑物提出的各種需求。

3.2 計算建筑物荷載數據

與其他建筑物相比，超高層建筑設計過程對數據的要求十分嚴格。荷載指的是結構產生變形的內力和外力。荷載數據的精準程度直接影響著超高層建筑的安全性和穩定性。對于超高層建筑設計來說，普通的荷載威脅有風、雪以及地震等外力，還有自身的積灰荷載和結構自重等。為了確保建筑物的安全和穩定，必須從多個荷載角度進行分析，尤其像風載荷這種變量影響因素。所以在超高層建筑設計時，一定要結合建筑的高度來考慮風載荷的影響程度，只有這樣，才能夠讓超高層建筑更加穩定安全。

4 如何優化超高層建筑結構設計

4.1 加強建筑抗震功能

建筑要想具備良好的穩定性，就必須要以安全為前提，這樣才能夠為人們提供更加安全的服務。因此，在超高層建筑施工過程中需要提高其抗震功能，提高超高層建筑的安全性。不僅是在超高層的結構設計上需要注意這一點,而且可以采取多樣化的方法來提高建筑的抗震效果。例如：可以將型鋼結構應用其中，與混合結構相比，型鋼結構質量較輕，能夠減少地震發生時造成的危害，提高建筑物的穩定性和安全性。根據相關標準顯示，超高層建筑施工過程中可以適當添加一定數量的鋼筋當作支撐點，加強自身的支撐能力，以此提高應對各種對自然災害的能力。

4.2 提高建筑施工的消防設計水平

在超高層建筑施工設計過程中，一定要重點分析消防安全問題，要使消防安全設計能夠為整棟建筑提供完善的服務[5]。在此過程中，首先要對一切能夠影響超高層建筑安全的因素進行分析，確保超高層建筑的施工設計與國家規定的設計標準相符合，在科學合理的范圍內進行設計。其次，要加強對消防安全環節的設計，結合超高層建筑的實際特點，完善各個消防環節，確保超高層建筑能夠應對各種危險因素。最后，對超高層建筑中的易燃性施工材料進行分析，評估并考察模擬火災場景下的安全管理需要，從整體上落實消防安全觀念，做好科學的防火控火工作，確保建筑的排煙系統建設都能夠包含消防設計環節，促進超高層建筑消防設計的優化。

4.3 加強建筑物抗風性設計

在超高層建筑施工設計中最重要的就是要考慮抗風性。由于超高層建筑的樓層較高，很容易會受到風力的影響產生不同強度的風荷載[6]。所以在建筑設計過程中，要充分掌握建筑的抗風性，給予其高度重視和關注，尤其是超高層建筑的頂部設計，因為頂部是風壓承載最大的地方，所以要通過其他方法來提高建筑物的抗風性。例如：可以通過強化建筑物的梁柱和鋼筋結構來展開設計，以此來提高建筑物的抗風性。在超高層建筑的設計過程中，從頭到尾都要貫穿抗風性設計，設計前期要結合建筑的實際情況和當地的最大風壓標準，來制定出風壓規范圖，經過分析之后得出相應的數據，這樣才能夠順利完成超高層建筑的抗風性設計。

5 結束語

在當今時代，超高層建筑已經成為了城市建筑的必然趨勢，在建筑發展過程中受到了社會各界的廣泛關注。在超高層建筑設計中，首先要保證建筑安全性能的設計，在此基礎上再綜合考慮人們的舒適感和審美需求。由此可見，超高層建筑設計必須要始終貫穿以人為本的設計理念，重視結構設計，融入與時俱進的思想，進而滿足人們的各種需求，最終推動我國建筑行業的持續發展。

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