高层建筑结构设计的问题及对策探讨

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  摘要:高层建筑虽然为当前城市化的发展带来了强劲的推动力,但高层建筑行业的施工周期相对较长,施工过程复杂,存在一些风险,高层建筑结构的设计和分析需要考虑许多因素,主要强调适应性、经济可行性和技术合理性。当高层建筑的施工达到一定的楼层时,施工难度会有显著的变化。同时,我国高层建筑的发展在我国建筑技术的范围内还不十分成熟,无论是在结构设计上还是在施工上,仍有许多问题有待完善。
  关键词:高层建筑;结构设计;设计问题;对策措施
  引言:
  由于社会经济的快速发展,高层建筑的结构变化巨大,高度不断升高,尤其是城市化进程的加速,大量高层建筑不断涌现,最大限度地融入了人们的生产生活。
  1 高层建筑结构设计原则
  1.1 基础方案的合理性
  高层建筑结构的基础施工方案是保证高层建筑整体性和质量的根本保证,在建筑结构规划的实际设计中,有关设计单位需要根据具体的施工地质条件进行设计,根据具体施工要求进行结构设计。同时,在基础方案配置中要与地质调查报告对接,确保调查数据完全符合工程施工标准。另一方面,在高层建筑的施工中,也需要对建筑进行全面分析,特别是考虑建筑整体结构的稳定性和各环节的负载,通过这种施工设计方法,充分保证了工程施工的稳定性。
  1.2 结构措施完善
  在高层建筑的施工中,除了需要设计基本的施工方案和施工图纸外,还有一个经常被相关施工单位忽视的重要施工原則,即:需要确保施工结构的实施措施改善化。在高层建筑结构的设计过程中,各部分组件之间的衔接程度需要给予足够的重视。例如,建筑物中钢筋锚固的长度等,同时也有必要充分注意建筑物的薄弱环节,建筑物本身的温度对建筑物组件等的影响,这几个问题在实际设计工作中,要充分遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的基本结构设计原则,从而保证高层建筑结构设计的稳定性。
  2 高层建筑结构设计中存在的问题
  2.1 超高问题
  高层建筑设计中最突出、最难解决的问题是超高问题,在实际施工过程中,部分高层建筑单位只考虑自身的经济效益,忽视相关的设计规范和文件制度,建筑高度任意增加不仅违反了高层建筑的设计规范,而且大大降低了高层建筑的抗震能力和稳定性,一旦遇到强风、地震等灾害,很容易造成高层建筑结构断裂或倒塌,进而导致建筑安全事故。
  2.2 嵌固端设置问题
  嵌固端在高层建筑整体结构设计中占有非常重要的地位,因此,合理设置嵌固端是非常重要的,但在实际设计过程中,存在着嵌固端位置选择不合理,嵌固端部上下两层刚度设计的大小比例不合理,以及对地震缝隙不合理的处理等问题,许多设计师会将高层建筑的嵌固端设置在人防顶板处或地下室,或在计算嵌固端上下层刚度的比例时出现计算误差。这些问题不仅不利于嵌固端的效果,而且容易导致建筑结构存在安全隐患。此外,在嵌固端的设计中,设计者也难以有效处理地震缝隙,导致嵌固端之间的协调困难,进而影响整个建筑结构的可靠性和稳定性。
  2.3 短肢剪力墙设计不够科学
  在目前高层建筑的设计过程中,由于各种问题,高层建筑受到严重影响。特别是对建筑结构的破坏比较严重,主要包括建筑结构的设计,有些设计师倾向于增设短剪力墙的问题。
  3 针对高层建筑结构设计问题提出的对应解决对策
  3.1 结构方案制定和落实的有效性
  在为高层建筑设计结构时,最重要的一点是结合实际情况,制定出符合实际要求的结构设计方案,并有全面的结构设计方案,并将方案付诸实践,它体现在高层建筑的各个环节设计中。结构设计方案的制定和实施,不仅为后期施工奠定了良好的基础,而且为结构设计的优化状态提供了有效的保障,为了实现这一根本目标,我们需要全面考虑各种因素和条件。首先,在设计和实施结构设计方案时,必须确保该方案能够满足设计时建筑结构的各种标准化要求,尽可能避免设计解决方案与这些标准或规范要求相冲突。其次,结构设计方案必须与实际情况相结合,以保证方案的针对性和有效性,为结构设计提供有效保障。因此,高层建筑结构设计方案的有效实施应考虑施工现场的实际情况,特别是,将涉及一些建筑工地的地质条件和地下水位,为了最大限度地优化设计方案,需要对这些因素进行综合考虑。
  3.2 高度重视计算简图的合理计算与应用
  计算简图的计算是高层建筑设计的重要依据,原因是在建筑结构设计过程中,必然会涉及配筋率、构件尺寸大小、建筑高度的确定等问题,这些问题都是计算问题,因此,在计算相关内容的过程中,还需要合理选择计算简图,确保计算模型或计算简图能够满足实际工程条件。由于高层建筑的荷载能力、抗震性能等功能和性能要求较高,结构设计是一个比较复杂的工程,这将给设计人员在实际选择过程中带来一定的困难,因此,设计人员必须综合考虑影响高层建筑结构的各种因素,选择计算简图,以立体式和全方位地保证计算过程的准确性。
  3.3 结构设计中各种性能的满足
  高层建筑在进行结构设计时,其基本目的是为了满足后期使用高层建筑时各项性能的需求。在保证高层建筑设计质量的同时,保证高层建筑使用寿命的最大限度延长,为提高人民的日常生活质量和水平提供有效保障。首先,我们必须注意结构本身的延性。在制定和实施该延性指标的过程中,主要针对高层建筑结构在设计和使用过程中的变形和倒塌问题。特别是,如果高层建筑受到严重地震的袭击,这种延性特征在其中的重要性将更加明显。其次,高层建筑结构的水平力也是高层建筑结构的重要组成部分。高层建筑的结构在实际应用中会受到各种荷载的影响。
  结束语:
  通过对高层建筑设计中存在的问题和对策的研究与分析,可以得出高层建筑结构设计工作是一个全面、系统、相对复杂的施工过程,对设计人员来说,高层建筑的结构设计是一项非常具有挑战性的任务,有许多问题需要考虑,这要求结构设计人员在结构设计方面具有丰富的经验,并科学有效的做好各个方面的防护工作,通过这种方式可以有效地保障城市高层建筑建设的安全,对我国城市化的发展起到了促进作用。
  参考文献
  [1]刘婷.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].居舍.2018(02)
  [2]孙广.高层建筑结构设计及优化方法探析[J].安徽建筑.2018(04)
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