高层建筑结构设计存在的问题与对策分析

2015-10-21 17:19胡韦楠
建筑工程技术与设计 2015年26期
关键词:结构设计高层建筑解决对策

胡韦楠

摘要:在城市不断发展的进程中,高层建筑的建设数量在逐渐的增多,为了保证高层建筑建设的稳定性和安全性,就需要做好相应的结构设计工作,本文首先对

高层建筑结构设计原则进行了分析,然后对高层建筑结构设计中常见的问题进行全面的分析,最后采取有效的措施对这些问题进行解决,这样就可以保障高层建筑结构设计的合理性,从而可以推动高层建筑施工的顺利开展,进而保障高层建筑建设的质量,实现建筑行业的可持续发展。

关键词:高层建筑、结构设计、存在问题、解决对策

一、前言

近年来,伴随着我国社会经济的快速发展,我国高层建筑设计在不断的增多,这就大大的提升了建筑行业的竞争力。但是,实践表明,在实际的高层建筑结构设计中还有一定的问题存在,这些问题严重的阻碍了高层建筑结构设计,为建筑行业的发展设置了一定的障碍,因此,寻找出有效的对策解决这些问题已经成为当务之急。

二、高层建筑结构设计原则分析

1、要确保计算简图的合理性

高层建筑结构的设计需要建立在计算简图的基础之上,因此建设中应该给与计算简图高度重视,一旦计算简图选择不够合理,就会导致高层结构设计结构不合理,极有可能出现建筑结构不够合理而导致出现安全事故,因此,要确保高层建筑结构设计具有一定的安全性,一定要确保计算简图的合理性。因此,要确保所选用的计算简图具有安全性与合理性,需要相关工作人员采用合理的高层建筑构造方法。

2、要确保结构设计方案的合理性

在高层建设结构设计中,应用合理的结构方案才能够满足高层建筑结构设计的要求,在设计中,确保其经济合理也是非常重要的。因此,在设计中要确保所使用的设计方案具有合理性,无论在受力方面还是在传力方面都能够给予明确的规定,并且能够符合建筑方面的受力要求。同时,在建设中针对相同的结构单元,需要选择相同的结构体系,用合理的结构方案规定建设的行为与环境,在对建设中的地理条件、工程设计需求以及施工条件等充分了解与分析的背景之下,确定高层建筑结构设计的最佳方案。

3、确保基础设计合理性

在选择基础设计的时候,需要与高层建筑实施的地质条件相结合,确保地质条件能够符合高层建筑结构设计的要求。同时,还需要综合分析高层建筑上部结构与荷载等,充分考虑施工条件和相邻建筑物高层建筑施工的影响,在综合分析的基础之上确定建筑的基础方案。应该注意的是,在选择基础方案的时候,需要将地基潜力发挥融入到其中,必要的时候需要对地基变形展开一定的检测工作,以确保高层建筑的基础设计具有合理性与科学性,从而为高层建筑结构设计提供相应的保障。

三、高层建筑结构设计存在的问题

1、抗风问题

随着现代社会的进步与发展,高层建筑在这个快速发展的社会不断被建成。高层建筑与其他房屋建筑不同的是它在高度较高,楼层多,而在高空中,受风力的影响,会对高层建筑结构产生威胁,一旦风力加大时,就有可能就会对高层建筑结构较为薄弱的部位产生破坏,进而威胁到我国社会的健康发展。

2、抗震问题

地震灾害作为危害我国当前建筑结构的重要因素之一,地震对高层建筑的影响更为突出。就目前我国高层建筑结构设计拉拉面,抗震结构一直是高层结构设计过程中的难点,目前设计人员对突发灾害的不了解,对地震的了解更是很少,再加上设计人员缺乏灵活性,在结构设计过程中大都是凭借经验来进行设计,缺乏科学依据。另外,高层结构较为复杂,往往设计人员在对其进行抗震计算时结果不是很精确导致抗震结构设计并不完善,极易引发高层建筑在地震灾害中的强烈破坏。

3、设计人员问题

在高层建筑结构设计工作中,设计人员专业水平的高低直接影响到了高层建筑结构设计质量与效率。而就我国目前高层建筑设计工作来看,设计人员的专业水平还不够,与西方国家相比还存在很大的差距。同时,我国现阶段的高层建筑结构设计人员在抗风、抗震设计方面的经验还不足,在实际工作中大都是以经验来进行设计,高层建筑设计与房屋建筑结构设计也有明显的差异,进而使得高层建筑结构设计达不到理想的设计要求。

四、高层建筑结构设计存在问题的应对策略

高层建筑结构的主要特点就是高,在高层建筑中,其层数越高,结构刚度就越差,其受到风力和地震力的影响也就越强。严重时,可引起高层住宅的侧位移,进而造成高层建筑倒塌或者其他安全事故。同时再加上地震的影响,对高层建筑的危害尤为突出,一旦高层建筑的抗震、抗风性能不佳,势必会造成难以计量的经济损失及人员伤亡。由此可见,抗风和抗震设计对于高层住宅结构是非常必要的。

1、做好高层建筑结构的抗风设计

风作为影响高层建筑稳定性的一个重要因素,为了确保高层建筑稳定,在高层建筑结构的设计中,就必须保证高层建筑结构的强度及刚度。通过提高高层建筑结构的强度及刚度来增强高层建筑的抗风性能。而在进行抗风设计工作室,必须要结合高层建筑结构自身特点,全面计算高层建筑结构的受风面积,合理计算风力对高层建筑的影响。其次,要选择科学合理的高层住宅结构外形,以减少风对其的作用力,选择圆形或正多边形最佳。另外,在高层建筑结构设计过程中,对相应非承重构件可利用耗能构件,如楼板、剪力墙等来抵消风能对建筑的影响。高层建筑在风力作用下极有可能产生结构内力,水平方向的结构内力可能与风力叠加进而形成更大的水平作用力,对建筑物影响较大。所以相关设计过程中要控制水平力对建筑的影响程度,同时采用高性能混凝土进行施工,进一步减少结构内力的出现。

2、做好高层建筑结构抗震的设计

在高层建筑中,地震的危害是非常大的,为了保证高层建筑的抗震性能,在进行高层建筑结构设计时,首先,要科学、合理的利用地址勘探技术,对高层建筑建设场地进行综合勘探,进而为高层建筑选择合适的施工地点,避开不理的建筑场地。其次,地震灾害直接损坏的就是基地结构,为此,在高层建筑结构设计中,要增强地基的稳定性,在进行混凝土结构浇筑的时候要保证混凝土施工质量,增加混凝土结构的配筋,在相对较长的结构单元中,留出一定距离的混凝土后浇带,以便于混凝土的自由收缩,提高其承受温度的能力,确保混凝土结构性能。

3、加大设计人员的培养

在这个竞争日益激烈的社会环境下,人才有着决定性的作用,就我国高层建筑结构设计来看,要想保障高层建筑结构设计质量与效率,就必须加大专业设计人员的培养。首先,要加强现有设计人员的教育,不断提高他们的专业水平和专业技能;其次,要加强对外联系,学习国外先进的设计方法及经验,将其应用到我国高层建筑结构设计工作中,在不断实践过程中提高高层建筑结构设计质量,进而为我国现地社会设计出高质量、高性能的高层建筑。

五、结束语

综上所述,在高层建筑结构设计的过程中,还存在一些问题,这些问题存在于建筑结构中的不同位置,也存在于不同的高层建筑结构类型中。但是这些问题的存在,都会对高层建筑结构的稳定性和安全性产生严重的負面影响,所以要积极的采取各种有效的手段进行解决,并且相关的设计人员要重新审视这些高层建筑结构设计问题,并不断的对这些容易出现设计问题的结构进行合理的改进,从而使得高层建筑的施工质量可以得到有效的提升,以更好的推动建筑行业的发展。

参考文献

[1]郑军.浅析高层建筑结构设计的问题及对策[J].房地产导刊,2014,(3):100-101.

[2]王义文,冯兴传. 高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J]. 城市地理,2014( 12) : 90.

[3]马春刚.高层建筑结构设计的问题及对策讨论[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(30):238-239.

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