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談高層建筑結構設計及結構選型問(wèn)題論文
摘要：隨著(zhù)城市建筑數量的不斷增加，土地資源利用量不斷增大，為了提高土地利用效率，高層建筑逐漸興起，出現了多樣化的建筑平面布置方式，一定程度上也增加了建筑結構選型的難題和建筑后續設計的難度。加強高層建筑結構設計以及選型的研究，成為建筑工程施工中的重點(diǎn)內容。本文通過(guò)對高層建筑的主要特征以及設計原則進(jìn)行分析，提出建筑選型和設計的具體方法。
關(guān)鍵詞：高層建筑；結構設計；結構選型；問(wèn)題
與普通建筑相比，高層建筑的高度較高，承受著(zhù)來(lái)自于外界水平方向和垂直方面的荷載，這對建筑抵抗地震的能力也提出了更高的要求。一般建筑受到的水平方向荷載影響較弱，但是高層建筑中，水平方向的荷載是主要影響因素。隨著(zhù)建筑物的高度增加，加快了高層建筑的位移，不僅會(huì )影響到建筑的舒適度，同時(shí)也影響到建筑的使用。因此，在建筑設計過(guò)程中，需要將建筑水平位移控制在一定的范圍內，通過(guò)設計抗側結構，增強建筑對外界影響因素的抵抗能力。
一、高層建筑結構設計的原則及具體方法分析
�。ㄒ唬└邔咏ㄖY構設計必須遵循的原則分析
高層建筑結構設計中應該堅持一定的設計原則。首先，需要選擇合理的結構計算簡(jiǎn)圖，在此基礎上進(jìn)行建筑結構計算，計算簡(jiǎn)圖采用相應的構造方法，保持簡(jiǎn)圖設計的安全性。在建筑實(shí)際結構中，結構節點(diǎn)不單是鋼節點(diǎn)和餃節點(diǎn)，因此，為了保障施工安全，需要將簡(jiǎn)圖的結構控制在一定的范圍內。其次，選擇合理的高層建筑結構基礎設計，按照建筑的地質(zhì)條件進(jìn)行結構基礎的選擇，避免相鄰建筑物體之間產(chǎn)生影響。此外，基礎方案的選擇可以讓建筑地基潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要時(shí)需要檢查地基變形情況，從而提高建筑結構的穩固性。最后，高層建筑結構方案的選擇要堅持合理性的選擇，只有合理的結構設計方案才能夠確保工程結構的經(jīng)濟性滿(mǎn)足要求。
（二）高層建筑結構設計的具體方法
在設計高層建筑結構時(shí)，首先應該確定建筑的水平荷載，由于風(fēng)產(chǎn)生的垂直荷載和水平荷載是所有建筑都會(huì )承受的，并且所有的建筑都應該具備一定的抗震能力。在高層建筑結構設計中，要充分考慮到水平荷載對建筑結構的影響，并且對建筑水平荷載進(jìn)行合理的分析。此外，需要確定建筑的側控能力，與普通建筑不同，高層建筑結構側移對建筑的影響較大。當建筑的樓層數量增加時(shí)，建筑的結構側移就會(huì )變大，因此，設計的高層建筑結構強度要大，利用強大的建筑結構保證高層建筑所承受的荷載作用，此外，高層建筑的抗側剛度要大，這樣可以對水平荷載產(chǎn)生的側移情況加以控制。最后，高層建筑的結構指標設計應該設定為結構延性，通過(guò)高層建筑和低層建筑之間的對比，了解高層建筑在發(fā)生地震時(shí)的變形情況，利用對比數據增強高層建筑結構設計，提高建筑的抗震能力。
二、高層建筑結構選型的主要策略
（一）加強建筑結構選型的布置
根據高層建筑的結構功能來(lái)看，應該將建筑的結構選型布置設計為具有一級抗震強度的剪力墻，同時(shí)建立一級抗震強度框架的結構體系。在布置建筑結構平面時(shí)，要充分的考慮建筑結構體系對于水平荷載和垂直荷載的抵抗能力。在建筑的核心筒位置布置剪力墻，因為剪力墻本身具有明確的受力和傳力特征，墻體的布置方面要對稱(chēng)均勻，在不影響建筑功能的基礎上，可以在建筑平面四角布置雙向抗側力剪力墻，從而降低墻體扭轉對建筑的影響。建筑平面的布置則相對簡(jiǎn)單，通過(guò)對稱(chēng)布置建筑平面剛度，能夠將建筑的地震影響降低，電梯井筒體可以從核心筒內部進(jìn)行布置，從而確保建筑框架的對稱(chēng)性。在高層建筑結構構件布置時(shí)，需要保持建筑梁重心重合，從而促進(jìn)直接傳力效果的實(shí)現。如果建筑的梁和柱不能重合時(shí)，需要檢查梁柱節點(diǎn)核心區的構造和受力狀況，看其是否滿(mǎn)足建筑施工的基本要求。如果在檢查過(guò)程中發(fā)現建筑的偏心距比構件方向的柱寬大時(shí)，需要選擇有效的解決措施加以調整，降低結構構件對建筑質(zhì)量的影響。最后是建筑的剪力墻結構設計，在具體設計中應該堅持雙向布置的原則，保持剪力墻設計的科學(xué)性，避免建筑設計懸殊對墻體寬度造成影響。
�。ǘ┨岣呓ㄖY構選擇性的經(jīng)濟型
建筑的結構選型理論應該具體問(wèn)題具體分析，針對每一個(gè)方案考慮定量化的因素，同時(shí)忽略不易量化的因素。但是對于不宜量化因素的分析要做到有根據，才能夠增強所選結構形式的說(shuō)服力。在建筑結構中，結構的經(jīng)濟性一定程度上代表了整個(gè)建筑的成本，因此，建筑選型要做到經(jīng)濟，從而降低建筑的整體造價(jià)成本。對不方便定量的影響因素需要合理定量分析，采用權重的方法提高建筑選型決策結果。在工程建筑施工中，施工圖紙的審核也是建筑結構選型的影響因素，圖紙的審核應該重點(diǎn)考慮結構類(lèi)型，檢查結構類(lèi)型是否滿(mǎn)足設計要求，特別是高層建筑的體型較為復雜，結構類(lèi)型的改變要合理，才能夠對結構的安全性提供基礎保障，避免施工造成的工期拖延現象，也有利于減少工程的施工造價(jià)。
結束語(yǔ)
建筑結構選型和結構設計是整個(gè)工程施工中的重要環(huán)節，加強對已有結構分析法的使用，應用其他先進(jìn)的結構優(yōu)化方法進(jìn)行施工是一項極具挑戰力的工作。通過(guò)建筑結構設計和結構選型，不僅可以提高建筑設計的整體水平，有利于節省大量的設計資源，同時(shí)還能夠實(shí)現施工效益的最大化。在我國的高層建筑施工設計中，結構設計和結構選型應該符合我國的基本國情，通過(guò)應用良好的設計思路和施工技術(shù)，保證工程施工過(guò)程和施工設計的一致性。作為施工設計人員，不僅要掌握專(zhuān)業(yè)的知識，還應該加強各項經(jīng)濟指標的綜合應用，在考慮施工條件和施工水平的情況下，做好施工設計工作，對工程施工數據進(jìn)行全面分析，從而增強工程結構選型的合理性，提高整個(gè)建筑工程的結構穩定性。
參考文獻
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