高层建筑结构设计问题及对策探讨

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1、高层建筑结构设计问题及对策探讨摘要：随着我国经济建设的蓬勃发展，建筑业也随之发展起来，越来越多的高层，超高层建筑物出现在我们的视野里。人们对建筑物的美感,安全性，实用性要求越来越高。建筑结构设计是建筑丁程建设的关键所在。鉴于此，本文分析了建筑结构设计中存在的一些问题及对策。关键词；高层建筑；结构设计；问题；措施中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：一、建筑结构的布置原则与要求1、结构平面布置结构平面形状宜简单、规则、对称，尽量使质心和刚心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加人端部构件的位移，导致应力

2、集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算刚心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由于使用功能与建筑的耍求,结构平面布置严重不规则时，应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。2、结构立体布置规则，主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变，将使地震时某些变形特别集

3、中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上部楼层收进使得体型较小的情况经常发生，但是对于收进的尺寸应当限制。收进的部位越高，收进后的平面尺寸越小，高振型的影响明显加大。如果上部楼层外挑,造成“头重脚轻”的状况，将使扭转反映明显加人，竖向地震影响也明显变大。二、高层

4、建筑结构设计问题1、设计人员基础知识薄弱在部分小型设计公司，冇一些设计人员根本不了解施工工艺流程，离开设计图库和计算机作业根木不能设计和画图，缺乏施工现场设计代表的经验，不能以专业知识及经验指导施工技术难题。最终导致建筑使用周期缩短等大量技术隐患问题。2、结构抗震概念设计不足，标准及规范推广应用落后。在高层建筑结构设计屮，普遍存在结构抗震概念设计不充分的情况。由于我国的地震带分布不一,部分省市对于结构抗震的要求较为忽视,导致结构抗震概念设计处于缓慢发展的状态。比起H本和美国等在结构抗震概念设计领域成果突

5、出的国家,我国的抗震概念设计标准及规范的应用推广相对较为落后。3、建筑物超高问题随着建筑物高度的不断加大，在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要，建筑规范对建筑物的高度作出了严格的规定，在高度设计方面要确保满足抗震的实际需耍。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着严重的超高问题。4、短肢剪力墙的设置短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5〜8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然冇利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗

6、震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。5、结构分析与计算在高层建筑结构设计新规范屮，规则性被作出了诸多限制。例如，规定了结构嵌固端上下层的刚度比、平面规则性等。此外，新规范明确采用了强制性的条列进行规定，建筑不应该采用严重不规则的设计方案。但是,目前的高层建筑结构设计中，仍然存在着一些违反规则性问题的现象，直接影响了高层建筑的整体质量。因此，为了防止后期施工图纸工作上的被动整改现象的出现，高层建筑的结构设计工程师应该要注意结构设计中的规则性问题，充

7、分利用结构计算与分析工具或方法，尽量遵守相关规则，促进高层建筑整体质量的提高。6、嵌固端的位置设置问题由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面。三、解决措施1、嵌固端的位置设置问题的解决措施抗震设计的多高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出

8、上部主楼范围但无地上结构的部分，其抗震等级可根据具体情况釆用三级或四级。对于9度抗震设计时,地下室结构的抗震等级不应低于二级。地下室的现浇顶板厚度不宜小于180mm,.1不宜有较大洞口。地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的L1倍（地下室柱子多出的纵向钢筋不应向上延伸，而应锚固于地下室顶板的框架梁内），地下室剪力墙的配筋不应少于地上一层剪力墙的配筋。对于边柱和角柱，山于只有一面有梁，为满足