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高层建筑工程结构设计综合分析

一、高层建筑的结构设计特点 
  (一)水平荷载 
  因为建筑工程本身的特有的重量,导致了建筑底层承受的压力逐渐增加,并且结合一些理论知识我们得知,建筑结构越高所产生的倾覆力矩就会越大。水平荷载使整个建筑结构形成了倾覆力矩的正比例。以固定高度看,建筑物纵向荷载是基本保持不变,而水平方向载荷和自然灾害有着密切的关系,数值会随着建筑物结构的变化产生变化。 
  (二)轴向变形 
  在高层建筑项目建造中,随着层数的不断增加,结构出现形状变化的概率就会逐渐的增加,这样不但影响了弯矩,也使得缩短了横梁之间的支撑压力力矩,各种部件的形状也会逐渐的改变。我们需要结合轴向形状的改变来实施测算,并且改变物料的尺寸,将各个结构的作用充分的发挥出来,并且对后期的变化进行预测,使所有数值保持在安全标准范围内。 
  二、高层建筑结构设计体系 
  (一)剪力墙结构 
  高层建筑剪力墙结构,指的是使用平面剪力墙作为建筑主体的受力结构。高层建筑的结构设计中,水平作用力与荷载都作用于单片剪力墙,而结构设计依靠刚性的结构,使建筑保持更高的刚度与强度,而位移的曲线则出现变曲的形态。在高层建筑中,剪力墙有很多优势,剪力墙结构的优点在于整体性好、侧向刚度大、便于房间内部布置等,因此可以说明剪力墙能够在一定程度上提升建筑的整体稳定性,并且可以增加房建的内部空间,便于进行各种形式的布置。 
  (二)框架结构 
  在实施高层建筑结构设计工作的时候,由于其自身的特点,设计人员往往都会利用框架结构,这样使用主体和横梁支撑的框架结构的概率非常大,将平面框架设置在关键的承担负荷的结构之中,借助横梁衔接来达到连接各个分支结构的目的。框架结构其优越性主要集中在:能够更加高效的完成平面设计,对于较大空间结构能够完成最佳的设计效果。很多时候,可以使用隔断安设或者拆除,使建筑平面划分为大小不同的居室,可以更好的满足用户的使用和需求。而高层建筑外墙会使用一些非承重的构件,将建筑立面设计进行调整。 
  (三)框架与剪力墙 
  很多时候,如果高层建筑选择了框架结构作为建筑的应用,如果刚度和强度不能达到安全标准,不能符合建筑要求时,可以结合使用大的剪力墙进行配合。较大结构的剪力墙能够取代平面部位框架的结构,并且促使二者合二为一,形成一个新的结构。借助横向负荷的影响,将强度较大的楼层底板与剪力墙和框架结构组成一个整体来分担水平作用力。 
  (四)筒体结构 
  筒体结构是把筒体当作抗侧力的构件。一般的高层建筑物使用的筒体受力构件可以分成空腹筒和实腹筒两类。筒体结构对空间和跨度大的高层建筑,可以发挥出更大的优势。 
  三、高层建筑结构设计的综合发展 
  (一)底部空间产生的变化 
  伴着国内建筑行业整体综合实力的不断提升,工程结构得到了更好的完善,使得其能够较好的满足广大民众的生活需求,很显然,以往的底层结构形式已经不能满足现如今高层建筑的需求。以往形式的高层建筑底层通常都是直接连接道路,走进楼道就会看到电梯,之后由电梯将人们送到相应的楼层。然而现如今的高层建筑底层结构形式出现了非常大的变化,给人一种非常舒适的感觉。例如:在负一层和负二层增设停车场,电梯直达停车场,大厅可以更好的进行活动的规划。可见,高层建筑底部空间的设计已将传统的建筑和环境的关系研究,发展为整个城市空间的设计与研究。 
  (二)核分散和核分离 
  经济在发展,时代在进步,人们对建筑功能也有了越来越高的追求和需要,在高层建筑的结构设计上也就有了各种各样不同的侧重点。传统的中央核心筒主流的建筑模式已不能满足社会的需求,在结构设计中,要更多的关注于建筑周边刚度及对地震抵抗能力的设计工作。从以上阐述的内容我们可以看出来,将垂直交通与设备用房将其设置在高层建筑的周边,对于提升整个结构的抵抗震动的能力来讲,能够起到非常好的作用。再有就是,这种类型的分散形式可以将其使用到大型框架结构建造之中,促使其稳固性有效的提升。 
  (三)形成内核的作用 
  高层建筑和普通建筑有着明显的区别,而最大的区别在于,高层建筑拥有垂直交通与管道设计集中的核作用。并且其在高程建筑结构设计工作中的作用是非常巨大的,对于项目整体稳固性也是具有一定的影响的。高层建筑的结构设计中,受筒体结构的影响,高层建筑层数越来越高,这就需要刚度强的筒进行剪力与扭矩的承担,这些因素都与建筑结构设计的要求相符。 
  四、结语 
  高层建筑的进一步发展改变了我们的生活环境,提高了生活质量,促进了城市更好地发展,但当前高层建筑工程结构设计存在的问题不容忽视,这样也充分的说明了,高层建筑结构设计工作不能单纯的重视形式而忽视质量,还是要侧重质量的前提下来更好的进行优化,这样才能有效的提升民众的生活质量,并且对于国家建筑事业的发展,社会的和谐都是非常有助益的。 
  参考文献: 
  [1]李新磊,王志镨.关于高层建筑工程结构设计的综合探讨[J].民营科技.2012(05):55-55. 
  [2]胡志民.高层建筑工程结构设计探析[J].科技创新导报.2014(10):74-74. 
  [3]卢晓轩.论高层建筑工程结构设计探讨[J].广东科技.2015(02):52-52.
浏览次数:  更新时间:2017-12-06 08:03:57
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