论文部分内容阅读
摘要：在我国经济不断发展的今天，建筑业不但得到了快速发展，且取得了巨大的成就。同时，人们也更加关心建筑结构设计。对于高层建筑在结构设计方面上存在的问题，只有不断的深入研究，才能更好地完善设计的内容，使之顺应时代发展的需求。本文就高层建筑结构设计中的若干问题进行探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；问题
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
引言
要做好高层建筑结构设计，需要很好地运用概念设计理念。由于高层建筑结构不同体系具有不同的力学特性，在进行结构设计时，需结合不同的设计计算方法和构造处理措施，不断吸取工程实践经验才能取得良好的结构设计方案。
1、高层建筑结构整体特征
高层建筑的整体结构除了要承受来自于垂直方向上的荷载之外，还要承受着来自于水平方向上的荷载（由风力产生），同时它在抗震功能方面也有一定的标准。高层建筑与普通建筑相比，外界的地震和风对其所产生的影响要更为严重。建筑物的位移速度会随着其高度的增加而逐渐加快，而且高层建筑的侧移影响的不只是内部人员的舒适度，还会对建筑物的使用寿命造成影响，极易对结构和非结构构件造成破坏。所以在进行高层建筑的结构设计时，抗侧力设计是其中的核心问题。
2、高层建筑的设计原则
高层建筑结构的设计是一个复杂繁琐的内容，其中需要注意的内容涉及也十分广泛，根据多年的工作经验总结，主要集中在以下几个方面：
2.1高层建筑结构方案的选择
合理的结构设计方案对于工程来讲是十分关键的，好的设计方案在满足结构形式和体系的基础上，还要充分考虑造价成本，把经济适用发挥到最大程度。结构体系的最基本的原则是受力明确、传力简单，结构方案尽满足使用、安全要求的基础上，尽量的简洁。在相同的机构单元中的结构体系选择应该统一，如果高层所在的地域地震频发，那么在应力的设计上应该满足平面和竖向的全部规则。最终的结构方案的确定，需要对地理条件，工程设计需求，材料的选择，施工条件进行全面的考量和整合，并且和建筑水、暖、电各个分项相互协调，综合各方面因素进行最后的敲定。
2.2高层建筑结构后计算简图的选择
计算简图是进行高层建筑结构设计的基础，是所有计算数据的出处和根源所在。关系到各环节的建筑尺寸和误差。如果不能选择合理的计算简图，对于结构安全就会埋下隐患。因此，高层建筑结构设计的安全保障前提，就是合理计算简图的选择。同时，在选择了计算简图之后，还应该采用相应的构造方法保证其安全性。在结构的实际施工中，结构节点不单单是钢节点或者铰接点，要使得计算简图的误差在规定的允许范围之内。
2.3计算结构进行准确的分析
科技的发展也推动建筑领域不断的进步，计算机作为现在科技发展的集中产物，自然在建筑结构设计中也得到了广泛的应用。经过几年的发展，市场上的计算机软件种类和数量都大大提升，但问题也随之涌现出来，很多时候，统一种类的计算数据在不用软件中处理产生的结果并不一致。这就对计算数据的准确程度提出了严苛的校对要求，也对结构设计人员的能力提出了更高水平的要求。在全面了解软件的使用范围和条件的基础上，选择最为合理准确的软件也成为设计人员必须完成的课题。与此同时，建筑结构受到各种不可掌控的实际情况制约，与计算机得出的理想结果不能达到完全的吻合，因此在计算机辅助设计的同时，设计人员的主导能力还是最为关键的。另外在计算过程中，应该尽量减少人工输入误差或者软件自身存在缺陷所造成的计算结果不准确，加强得出结果后的校正工作，加以合理的主观判断，得出最终准确有效的计算成果。
2.4高层建筑基础设计的选择
高层建筑的基础设计应该以地质条件作为依据，地层结构的不同，在地基的类型方面也会有所差异。不仅如此，在建筑基础方案的选择方面，还应该充分考虑高层建筑上部的结构类型、荷载的分布特征、施工的技术条件以及相邻的结构物基础之间是否存在影响等方面的因素。基础方案的选择，最终目的是能够使得地基的潜力在最大程度上得到开发和利用。必要的时候，应该以模型的形式对地基的变形情况进行检验。在建筑区域的地质勘探报告有在缺陷时，应该进行现场勘查，参考附近相邻建筑物的基础结构资料，制定出最为合理的基础设计方案。
2.5高层建筑应采取相应构造措施
强剪切力弱弯变，强压力弱拉力是高层建筑结构设计的基本原则。在柱子的设计方面强度要高，梁相对较弱。在架构的设计过程中，要充分遵循以上原则，做好薄弱部分的处理工作，对钢筋的强度和锚固长度给予足够的重视，特别是结构构件的延性和温度应力要经过重点探究之后，才能敲定最后的构件方案。
3、高层建筑结构设计需要注意的问题
3.1防风结构的设计
因为风振作用对高层建筑的影响较大，所以抗风问题在结构设计中是很重要的一部分。因为高度问题，高层建筑对风会造成阻隔和扰动，而风的动力效应在因此而改变后，会对高层建筑产生一个振动的作用力，而受此影响最大的就是高层建筑的动力荷载，风压很有可能会损坏到高层建筑的主体结构，严重的可能会发生玻璃幕墙爆裂、墙体开裂等情况。
3.2难点是高层建筑的抗震结构设计
高层建筑在抗震结构方面向来最为薄弱，那是因为在地震发生时很难确定会产生哪些后果以及高层建筑本身的结构过于复杂，再加上相关的设计人员在设计过程中分析的不够全面，所以经常会出现高层建筑抗震结构的设计在安全性和耐久性有所缺失等问题。
3.3难点是高层建筑的消防就够设计
高层建筑结构的复杂性，决定了其在材料的选用上具有多样性，而这些材料中又有很多都是可燃、易燃的，这样一来火灾发生的可能性就大大的增加了。再加上高层建筑的空气对流性好，一旦有火灾出现，就会有火借风势的情况发生，此时如果建筑结构在消防问题上考虑不足，就会出现火势蔓延、救援难以展开、疏散困难等一系列问题。所以，合理的消防结构设计对于高层建筑的设计来说是非常重要的。
4、高层建筑结构的优化设计
4.1抗风结构优化设计
在基礎设计上，要使用配比较高的砂石来保证地基的密实度，同时还要设置抗拔锚杆，以此来提高建筑基础的抗拔强度。在减振系统设计上，要多利用耗能支撑、剪力墙、楼板等组成的耗能减振系统来减少风荷载对高层建筑的影响。对于风荷载与水平力的问题，要对高风压区进行加固。这主要是从水平压力、水平荷载内力等方面进行综合考虑，来为高层建筑进行加固设计。
4.2抗震结构优化设计
(1)提高结构设计的整体规则性，以此确保承载力体系分布的合理性。(2)改善地基的抗震设计，即在简化建筑平面、提高地基的强度与高度的同时，将上部结构的重点和群桩设置在同一直线之上。(3)在剪力墙的设计方面，要提高高层建筑承重结构的抗侧力，以此来满足承载力的耗能与延续性，这样可以有效地提高高层建筑的抗震能力。
4.3消防结构优化设计
(1)防火间距上的设计，在设计时要全面的考虑间距在火灾中的隔断、灭火功能，同时在设计时还要考虑到建筑结构的耐火性问题以及排烟的问题。(2)对安全疏散结构进行合理的设计，这主要是为了解决火灾中的疏散困难，在设计上：a.注意防烟区的设置；b.注意双向疏散方面的设计，如合理安排避难层等。(3)在设计上注意分割结构的安排，这主要是为了控制火势与烟雾的范围，这方面一般使用的是垂直的楼板结构设计方式、水平的单元墙以及防火墙结构设计，以及相关的排烟、防火门等装置的设计。
结束语
总之，建筑结构必须进行科学合理的设计，这样，不仅能够有效解决目前市场上土地价格上涨给工程造价带来的影响，有效降低了开发商的成本，而且还能够在确保建筑整体质量达到规范标准的基础上，使建筑的结构设计能够满足客户的诸多需求。
参考文献
[1]肖峻.高层建筑结构分析与设计[J].中化建设，2008.
[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程，2010.
[3]田龙.浅谈高层建筑的结构设计[J].价值工程，2011.
关键词：高层建筑；结构设计；问题
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
引言
要做好高层建筑结构设计，需要很好地运用概念设计理念。由于高层建筑结构不同体系具有不同的力学特性，在进行结构设计时，需结合不同的设计计算方法和构造处理措施，不断吸取工程实践经验才能取得良好的结构设计方案。
1、高层建筑结构整体特征
高层建筑的整体结构除了要承受来自于垂直方向上的荷载之外，还要承受着来自于水平方向上的荷载（由风力产生），同时它在抗震功能方面也有一定的标准。高层建筑与普通建筑相比，外界的地震和风对其所产生的影响要更为严重。建筑物的位移速度会随着其高度的增加而逐渐加快，而且高层建筑的侧移影响的不只是内部人员的舒适度，还会对建筑物的使用寿命造成影响，极易对结构和非结构构件造成破坏。所以在进行高层建筑的结构设计时，抗侧力设计是其中的核心问题。
2、高层建筑的设计原则
高层建筑结构的设计是一个复杂繁琐的内容，其中需要注意的内容涉及也十分广泛，根据多年的工作经验总结，主要集中在以下几个方面：
2.1高层建筑结构方案的选择
合理的结构设计方案对于工程来讲是十分关键的，好的设计方案在满足结构形式和体系的基础上，还要充分考虑造价成本，把经济适用发挥到最大程度。结构体系的最基本的原则是受力明确、传力简单，结构方案尽满足使用、安全要求的基础上，尽量的简洁。在相同的机构单元中的结构体系选择应该统一，如果高层所在的地域地震频发，那么在应力的设计上应该满足平面和竖向的全部规则。最终的结构方案的确定，需要对地理条件，工程设计需求，材料的选择，施工条件进行全面的考量和整合，并且和建筑水、暖、电各个分项相互协调，综合各方面因素进行最后的敲定。
2.2高层建筑结构后计算简图的选择
计算简图是进行高层建筑结构设计的基础，是所有计算数据的出处和根源所在。关系到各环节的建筑尺寸和误差。如果不能选择合理的计算简图，对于结构安全就会埋下隐患。因此，高层建筑结构设计的安全保障前提，就是合理计算简图的选择。同时，在选择了计算简图之后，还应该采用相应的构造方法保证其安全性。在结构的实际施工中，结构节点不单单是钢节点或者铰接点，要使得计算简图的误差在规定的允许范围之内。
2.3计算结构进行准确的分析
科技的发展也推动建筑领域不断的进步，计算机作为现在科技发展的集中产物，自然在建筑结构设计中也得到了广泛的应用。经过几年的发展，市场上的计算机软件种类和数量都大大提升，但问题也随之涌现出来，很多时候，统一种类的计算数据在不用软件中处理产生的结果并不一致。这就对计算数据的准确程度提出了严苛的校对要求，也对结构设计人员的能力提出了更高水平的要求。在全面了解软件的使用范围和条件的基础上，选择最为合理准确的软件也成为设计人员必须完成的课题。与此同时，建筑结构受到各种不可掌控的实际情况制约，与计算机得出的理想结果不能达到完全的吻合，因此在计算机辅助设计的同时，设计人员的主导能力还是最为关键的。另外在计算过程中，应该尽量减少人工输入误差或者软件自身存在缺陷所造成的计算结果不准确，加强得出结果后的校正工作，加以合理的主观判断，得出最终准确有效的计算成果。
2.4高层建筑基础设计的选择
高层建筑的基础设计应该以地质条件作为依据，地层结构的不同，在地基的类型方面也会有所差异。不仅如此，在建筑基础方案的选择方面，还应该充分考虑高层建筑上部的结构类型、荷载的分布特征、施工的技术条件以及相邻的结构物基础之间是否存在影响等方面的因素。基础方案的选择，最终目的是能够使得地基的潜力在最大程度上得到开发和利用。必要的时候，应该以模型的形式对地基的变形情况进行检验。在建筑区域的地质勘探报告有在缺陷时，应该进行现场勘查，参考附近相邻建筑物的基础结构资料，制定出最为合理的基础设计方案。
2.5高层建筑应采取相应构造措施
强剪切力弱弯变，强压力弱拉力是高层建筑结构设计的基本原则。在柱子的设计方面强度要高，梁相对较弱。在架构的设计过程中，要充分遵循以上原则，做好薄弱部分的处理工作，对钢筋的强度和锚固长度给予足够的重视，特别是结构构件的延性和温度应力要经过重点探究之后，才能敲定最后的构件方案。
3、高层建筑结构设计需要注意的问题
3.1防风结构的设计
因为风振作用对高层建筑的影响较大，所以抗风问题在结构设计中是很重要的一部分。因为高度问题，高层建筑对风会造成阻隔和扰动，而风的动力效应在因此而改变后，会对高层建筑产生一个振动的作用力，而受此影响最大的就是高层建筑的动力荷载，风压很有可能会损坏到高层建筑的主体结构，严重的可能会发生玻璃幕墙爆裂、墙体开裂等情况。
3.2难点是高层建筑的抗震结构设计
高层建筑在抗震结构方面向来最为薄弱，那是因为在地震发生时很难确定会产生哪些后果以及高层建筑本身的结构过于复杂，再加上相关的设计人员在设计过程中分析的不够全面，所以经常会出现高层建筑抗震结构的设计在安全性和耐久性有所缺失等问题。
3.3难点是高层建筑的消防就够设计
高层建筑结构的复杂性，决定了其在材料的选用上具有多样性，而这些材料中又有很多都是可燃、易燃的，这样一来火灾发生的可能性就大大的增加了。再加上高层建筑的空气对流性好，一旦有火灾出现，就会有火借风势的情况发生，此时如果建筑结构在消防问题上考虑不足，就会出现火势蔓延、救援难以展开、疏散困难等一系列问题。所以，合理的消防结构设计对于高层建筑的设计来说是非常重要的。
4、高层建筑结构的优化设计
4.1抗风结构优化设计
在基礎设计上，要使用配比较高的砂石来保证地基的密实度，同时还要设置抗拔锚杆，以此来提高建筑基础的抗拔强度。在减振系统设计上，要多利用耗能支撑、剪力墙、楼板等组成的耗能减振系统来减少风荷载对高层建筑的影响。对于风荷载与水平力的问题，要对高风压区进行加固。这主要是从水平压力、水平荷载内力等方面进行综合考虑，来为高层建筑进行加固设计。
4.2抗震结构优化设计
(1)提高结构设计的整体规则性，以此确保承载力体系分布的合理性。(2)改善地基的抗震设计，即在简化建筑平面、提高地基的强度与高度的同时，将上部结构的重点和群桩设置在同一直线之上。(3)在剪力墙的设计方面，要提高高层建筑承重结构的抗侧力，以此来满足承载力的耗能与延续性，这样可以有效地提高高层建筑的抗震能力。
4.3消防结构优化设计
(1)防火间距上的设计，在设计时要全面的考虑间距在火灾中的隔断、灭火功能，同时在设计时还要考虑到建筑结构的耐火性问题以及排烟的问题。(2)对安全疏散结构进行合理的设计，这主要是为了解决火灾中的疏散困难，在设计上：a.注意防烟区的设置；b.注意双向疏散方面的设计，如合理安排避难层等。(3)在设计上注意分割结构的安排，这主要是为了控制火势与烟雾的范围，这方面一般使用的是垂直的楼板结构设计方式、水平的单元墙以及防火墙结构设计，以及相关的排烟、防火门等装置的设计。
结束语
总之，建筑结构必须进行科学合理的设计，这样，不仅能够有效解决目前市场上土地价格上涨给工程造价带来的影响，有效降低了开发商的成本，而且还能够在确保建筑整体质量达到规范标准的基础上，使建筑的结构设计能够满足客户的诸多需求。
参考文献
[1]肖峻.高层建筑结构分析与设计[J].中化建设，2008.
[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程，2010.
[3]田龙.浅谈高层建筑的结构设计[J].价值工程，2011.