论文部分内容阅读
【摘要】随着我国经济的发展，高层建筑的结构设计合理性直接影响到建筑的安全性，本文首先针对高层建筑结构设计特点进行了分析，结构设计的合理性直接关系到了高层建筑居住的便捷性，因此建筑的合理性对于建筑的整体结构有非常重要的意义，本文针对高层建筑结构设计目前普遍存在的问题，以及分析了针对性的解决措施，目的是提高建筑的设计质量。
【关键词】高层建筑；建筑结构；合理性；控制
一、前言
针对高层建筑的结构设计而言，首先需要重点关注基础的设计，在确保基础的稳定性的基础上，随后针对建筑的强度和刚度以及抗震性方面的特征进行考虑，最后考虑到消防问题，因此，本文针对高层建筑的结构设计的合理性的有关内容进行了针对性的分析和探索。
二、高层建筑结构设计的原则
对于高层建筑而言，结构设计中最为重要的一点是按照要求设计出结构简图。如果结构简图在设计的过程中出现不合理的现象，那么在施工的过程中，很可能因为设计不合理而导致安全事故，设计合理的结构简图对于高层建筑而言是一项非常重要的前提，结构简图中的重点部位需要进行合理的描述，例如交接点以及刚节点部位都需要在关键性施工要点提前进行标注，另外采用复合计算的方法使得结构构造更为合理，其目的是使得误差能够控制在合理的范围以内，能够保证高层建筑在施工的过程中安全性。
其次，针对高层建筑的设计而言，基础的稳定直接会影响到建筑安全性，这就意味着设计人员不能按照其他设计方法进行直接照搬，设计的过程中需要根据建筑环境进行针对性的设计，了解建筑施工的基础类型以及施工的具体要求，针对项目的地理环境和项目的特点重点进行地理勘测，在完成了这些基础性的工作之后，在进行基础方法的设计。所以在设计之前，相应设计区域的地质勘探无疑是非常重要的，相应的数据是后期施工中的重要参考，对于相关的地形检测也是设计之前一项非常重要的内容。
最后，在进行结构设计的过程中需要针对结构方案进行合理选择，结构方案的选择在满足其他基本条件的基础上选择最合适的方案。尽量的控制好整个施工过程中的成本，在条件满足的情况，尽量对施工的地理条件、施工条件以及设施建材房间进行综合性的考究和分析，使得各个方面都能严格和紧密的结合在一起，在一定程度上能够发挥出最经济和科学方案的优点。
三、高层建筑结构设计合理性控制
1.选择合理的基础形式
工程地质条件的选择是结构设计中最为重要的基础，由于地基的承载能力较高，在设计的过程中，尽量的采用天然地基。例如18层以下的高层可以采用梁筏式基础，这样的目的是能够满足建筑承载力的要求的基础上，减少混凝土和钢筋的使用量，使得整个建筑的成本能够降低，对于18层以上的建筑而言，在地基的选择中可以采用筏板式基础，其目的是由于层数更高，其承载能力更强，由于整体性能较好，可以有效的防止整个建筑的变形以及沉降，当遇到了地基不良的情况，还可以有效的防止地基的沉降，使得整个地基的变形能够控制在理想的范围以内。
2.高层建筑结构设计中的控制参数
首先是轴压比的控制：轴压比的控制，是为满足建筑结构的延性上的需要，在对建筑的轴压比进行调整的过程中，需要增加柱、墙之间的截面面积，也可以采用改变材料的使用等措施，例如提高高层建筑中混凝土的标号和墙柱内埋型钢等。
其次，刚重比是也是非常重要的一个概念，目的是在保证建筑的有效载荷下，能够限制有效位移的二阶效应，这在建筑设计的过程中也是一个不可忽视的问题，在设计的过程中需要满足一定的上限和下限，如果不能满足，可以增加竖向构件的刚度。
层间位移角：这个指标直接会影响到建筑结构的侧向刚度，因此在结构设计的过程中，需要引起设计人员的重视，尽可能在设计的过程中实现结构水平方向的位移尽可能的降低，从根本保证高层建筑结构侧向刚度，对于建筑结构的稳定起到了非常重要的作用，因此需合理调整结构布置，使之满足国家规定的相应标准。
3.充分满足建筑抗震要求
对于高层建筑而言，高层建筑的抗震能力是其中非常重要的一个指标，因此需要保证建筑各个部位的刚度具有较强的对称性和均匀性。如果在设计的过程中，建筑由于自身结构较为复杂，而出现了不规则和对称性的特征，这就对于比较复杂的地震应力在计算的过程中产生一定难度。所以，针对高层建筑的结构设计中，尽量的保证地震应力中心和建筑的刚度能够重合，即使出现了偏心距，那么偏心距之间的距离尽量的控制垂直外力建筑边线的5%以下。另外还可以采用提高结构外侧刚度的方式，从而达到一定的抗震效果。
4.对沉降、温度收缩以及房屋体型进行综合的考虑
在进行建筑设计的过程中，建筑本身是受到多个因素方面的制约，所以在设计的过程中，需要对综合因素进行考虑，在设计中，合理的布置和处理结构分隔能够有效的防止不均匀沉降产生，另外还可以防止地震发生时建筑的碰撞与拉裂，及满足建筑结构在正常使用下的温度收缩等复杂情况，从而最大程度的提高整个建筑构件的安全性和可靠性。同时，现代化建筑在进行分析方法和计算方法的过程中，高层建筑的创新也不断的出现，导致了不规则，不对称建筑出现，这样对建筑结构的合理性要求越来越严格。
结束语：
综上所述，本文针对高层建筑结构设计合理控制中的相关原则进行了分析，由于高层建筑承载力较大，因此在基础选择以及在后期的结构设计中需要综合性的进行考虑，合理的计算，最终保障了整个高层建筑结构设计的安全性和合理性。
参考文献：
[1]杨军科， 王小军. 有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J]. 山西建筑， 2014， 40（2）：43-44.
[2]吴必正， 赵永辉. 试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J]. 门窗， 2014，（1）.
[3]韩波. 高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性[J]. 中华民居旬刊， 2014，（3）：24-28.
[4] 陈静. 浅析箱型转换层的高层建筑结构设计[J]. 商品与质量·学术观察， 2014.
[5] 祝捷. 高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点探讨[J]. 中华民居旬刊， 2014（10）.
作者简介：
蔡桂鑫（445102199004011934），男，1990年04日出生，专业：土木工程，研究方向：建筑工程，学历：本科，职称：助理工程师。
【关键词】高层建筑；建筑结构；合理性；控制
一、前言
针对高层建筑的结构设计而言，首先需要重点关注基础的设计，在确保基础的稳定性的基础上，随后针对建筑的强度和刚度以及抗震性方面的特征进行考虑，最后考虑到消防问题，因此，本文针对高层建筑的结构设计的合理性的有关内容进行了针对性的分析和探索。
二、高层建筑结构设计的原则
对于高层建筑而言，结构设计中最为重要的一点是按照要求设计出结构简图。如果结构简图在设计的过程中出现不合理的现象，那么在施工的过程中，很可能因为设计不合理而导致安全事故，设计合理的结构简图对于高层建筑而言是一项非常重要的前提，结构简图中的重点部位需要进行合理的描述，例如交接点以及刚节点部位都需要在关键性施工要点提前进行标注，另外采用复合计算的方法使得结构构造更为合理，其目的是使得误差能够控制在合理的范围以内，能够保证高层建筑在施工的过程中安全性。
其次，针对高层建筑的设计而言，基础的稳定直接会影响到建筑安全性，这就意味着设计人员不能按照其他设计方法进行直接照搬，设计的过程中需要根据建筑环境进行针对性的设计，了解建筑施工的基础类型以及施工的具体要求，针对项目的地理环境和项目的特点重点进行地理勘测，在完成了这些基础性的工作之后，在进行基础方法的设计。所以在设计之前，相应设计区域的地质勘探无疑是非常重要的，相应的数据是后期施工中的重要参考，对于相关的地形检测也是设计之前一项非常重要的内容。
最后，在进行结构设计的过程中需要针对结构方案进行合理选择，结构方案的选择在满足其他基本条件的基础上选择最合适的方案。尽量的控制好整个施工过程中的成本，在条件满足的情况，尽量对施工的地理条件、施工条件以及设施建材房间进行综合性的考究和分析，使得各个方面都能严格和紧密的结合在一起，在一定程度上能够发挥出最经济和科学方案的优点。
三、高层建筑结构设计合理性控制
1.选择合理的基础形式
工程地质条件的选择是结构设计中最为重要的基础，由于地基的承载能力较高，在设计的过程中，尽量的采用天然地基。例如18层以下的高层可以采用梁筏式基础，这样的目的是能够满足建筑承载力的要求的基础上，减少混凝土和钢筋的使用量，使得整个建筑的成本能够降低，对于18层以上的建筑而言，在地基的选择中可以采用筏板式基础，其目的是由于层数更高，其承载能力更强，由于整体性能较好，可以有效的防止整个建筑的变形以及沉降，当遇到了地基不良的情况，还可以有效的防止地基的沉降，使得整个地基的变形能够控制在理想的范围以内。
2.高层建筑结构设计中的控制参数
首先是轴压比的控制：轴压比的控制，是为满足建筑结构的延性上的需要，在对建筑的轴压比进行调整的过程中，需要增加柱、墙之间的截面面积，也可以采用改变材料的使用等措施，例如提高高层建筑中混凝土的标号和墙柱内埋型钢等。
其次，刚重比是也是非常重要的一个概念，目的是在保证建筑的有效载荷下，能够限制有效位移的二阶效应，这在建筑设计的过程中也是一个不可忽视的问题，在设计的过程中需要满足一定的上限和下限，如果不能满足，可以增加竖向构件的刚度。
层间位移角：这个指标直接会影响到建筑结构的侧向刚度，因此在结构设计的过程中，需要引起设计人员的重视，尽可能在设计的过程中实现结构水平方向的位移尽可能的降低，从根本保证高层建筑结构侧向刚度，对于建筑结构的稳定起到了非常重要的作用，因此需合理调整结构布置，使之满足国家规定的相应标准。
3.充分满足建筑抗震要求
对于高层建筑而言，高层建筑的抗震能力是其中非常重要的一个指标，因此需要保证建筑各个部位的刚度具有较强的对称性和均匀性。如果在设计的过程中，建筑由于自身结构较为复杂，而出现了不规则和对称性的特征，这就对于比较复杂的地震应力在计算的过程中产生一定难度。所以，针对高层建筑的结构设计中，尽量的保证地震应力中心和建筑的刚度能够重合，即使出现了偏心距，那么偏心距之间的距离尽量的控制垂直外力建筑边线的5%以下。另外还可以采用提高结构外侧刚度的方式，从而达到一定的抗震效果。
4.对沉降、温度收缩以及房屋体型进行综合的考虑
在进行建筑设计的过程中，建筑本身是受到多个因素方面的制约，所以在设计的过程中，需要对综合因素进行考虑，在设计中，合理的布置和处理结构分隔能够有效的防止不均匀沉降产生，另外还可以防止地震发生时建筑的碰撞与拉裂，及满足建筑结构在正常使用下的温度收缩等复杂情况，从而最大程度的提高整个建筑构件的安全性和可靠性。同时，现代化建筑在进行分析方法和计算方法的过程中，高层建筑的创新也不断的出现，导致了不规则，不对称建筑出现，这样对建筑结构的合理性要求越来越严格。
结束语：
综上所述，本文针对高层建筑结构设计合理控制中的相关原则进行了分析，由于高层建筑承载力较大，因此在基础选择以及在后期的结构设计中需要综合性的进行考虑，合理的计算，最终保障了整个高层建筑结构设计的安全性和合理性。
参考文献：
[1]杨军科， 王小军. 有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J]. 山西建筑， 2014， 40（2）：43-44.
[2]吴必正， 赵永辉. 试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J]. 门窗， 2014，（1）.
[3]韩波. 高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性[J]. 中华民居旬刊， 2014，（3）：24-28.
[4] 陈静. 浅析箱型转换层的高层建筑结构设计[J]. 商品与质量·学术观察， 2014.
[5] 祝捷. 高层建筑结构设计中剪力墙结构的要点探讨[J]. 中华民居旬刊， 2014（10）.
作者简介：
蔡桂鑫（445102199004011934），男，1990年04日出生，专业：土木工程，研究方向：建筑工程，学历：本科，职称：助理工程师。