发布时间:2023-09-24 15:39:04
绪论:一篇引人入胜的高层建筑结构设计规程,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。
关键词:
随着我国市场经济发展进程的不断加快,复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而,其建设设计过程的复杂程度也在不断加深,尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑,要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。
1建筑结构设计方案的选择
1.1结构方案和结构类型的选择在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中,结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择,如果没有根据实际工程情况进行,就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度,从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而,复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中,应充分结合相关的建筑结构专业知识,并将其应用到设计当中。对于结构类型的选择,设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内,还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出,在选择结构设计类型时,需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。
1.2结构方案和结构类型的选择要点结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出,在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中,要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性,保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰,尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步,如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。
2建筑结构设计要点
2.1抗震设防烈度复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求,设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而,由于建筑物高度是不同的,这就意味着在进行结构设计时,要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下,复杂高层与超高层建筑高度均超过300m,那么在结构设计时,就不适合将其设计在抗震设防烈度为“八”的区域,而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出,在设计复杂高层与超高层建筑结构时,要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做,不仅可以有效减少建设误差,还可以保障居民的生命财产安全。此外,提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平,能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此,设计人员应从细节出发,秉承“以人为本”的设计理念。只有这样,才能有效保障人民群众的生命财产安全。
2.2结构舒适度确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说,复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而,在进行结构设计的过程中,不仅要保证结构设计的安全性,更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面:①对混凝土结构的建筑来说,其设计的阻尼比最好取0.05;②对于钢结构以及混合结构的建筑来说,其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01~0.02之间。此外,从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看,公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异,因此,设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计,比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来,就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下,进一步提升建筑物的舒适度水平。
2.3施工过程可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题,否则,即使设计得再合理、先进技术应用得再多,也无法满足实际建设要求。因此,设计人员在设计的过程中,要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题,可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计:①将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理;②将钢筋绕过型钢;③通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋;④在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高,因此,可以采取一些特殊的施工工艺,这也是保证建筑结构稳定的有效措施。
3结束语
总而言之,复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内,同时,还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出,复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。
参考文献
[1]刘军进,肖从真,王翠坤,等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建筑结构,2011(11):34-40.
中图分类号:TU973 文献标志码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(c)-0054-01
由于社会以及科技的快速发展,高层建筑结构设计的优化作为我国高层建筑工程设计管理中的重要一环,其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性。但是在我国高层建筑结构设计的优化过程中还存在很多的问题,无论是管理体制方面还是在具体的实施过程中,都存在很多的不足之处,所以我们需要加强高层建筑结构设计的优化工作,保证各个环节都能够做到科学严谨、合理,从而使得高层建筑结构设计的优化能够得到最大程度的保障,为我国的经济发展做出应有的贡献。而作为高层建筑结构设计的工程师,就应当肩负起自身职责,做好高层建筑结构设计的优化工作。
1 高层建筑结构计算中要点与优化策略
1.1 高层建筑结构计算中计算软件选用的优化
在利用结构处理时,需要按照实际情况选择适当的计算软件进行处理,在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的,特别是在遇到受力比较复杂的情况下,譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中,因为其产生了多次的变换,所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时,还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。
1.2 高层建筑结构计算中计算参数取值的优化
(1)将抗震功能加入建筑结构设计过程时,需要考虑结构的平扭转耦联,将其加到结构计算的过程中,要保证振型数等于或者大于十五,多塔结构的振型数需哟大于或者等于九倍的原振型数,同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%,如果达不到这个要求,就会在后面的计算过程中出现较大的误差,计算结果也不再具有参考意义。
(2)对高层建筑结构的内力位位移计算时,如果只把考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度,而不计算非承重结构构件的刚度,那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大,这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大,这样就会导致,过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小;运用剪力墙结构时,较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小,这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中,在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去,使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据,通过一定的计算进行相应的改动,但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时,通常都是利用软件的默认值1.0,这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患,抗压抗震能力十分微弱。
2 高层建筑结构设计中的要点与优化策略
2.1 高层建筑结构设计中梁柱构造措施的优化
一旦当梁的腹板高度hW≥450 mm,在梁的两个侧面应该按照高度配置纵向安排钢筋,每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积(bhW)的0.1%还要小,同时间距不应该比200 mm大。在实行抗震设计的过程中,框架柱应该达到剪压比的需要,它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象,但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则,同时对柱的延性产生了一定的作用。
2.2 高层建筑结构设计中过渡层设计的优化
如果剪力墙结构设计在过渡层或者转换层里面,比如底层框架剪力墙结构,这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩,而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且,因为受到了垂直均匀荷载的作用,转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用,结构的横向荷载发生作用,会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少,同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现,一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时,转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时,如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时,那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大,这样会导致整个建筑的安全系数较低,抗震能力较弱。因此,在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁,这样就能够形成一个类框架系统,整个系统的抗震能力就得到了显著提升,结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏,延展性等各方面的性能会大大增强,整个建筑会更加趋于安全。
3 结语
总而言之,由于我国社会主义经济建设的大踏步快速发展,我国正在进行的高层建筑结构设计的优化,在高层建筑工程发展中慢慢体现出了极其重要的作用。在当前国内外经济形势的一片大好的发展背景下,加强高层建筑结构设计的优化管理,有着非同寻常的作用。与此同时,通过对高层建筑结构设计的科学优化,能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配,从而使高层建筑项目获得更高的增值,并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。而负责高层建筑结构设计优化的相关人员,要对这些工作有充足的把握。在这种情况下,才会完成好高层建筑结构设计的优化等一系列工作,进而保证高层建筑工程项目设计管理的顺利进行。
参考文献
[1] 刘欣.提高建筑结构设计安全度问题的探讨[J].中国新技术新产品,2010(10).
[2] 潘云丹.建筑结构设计中值得注意的若干问题[J].黑龙江科技信息,2010(3).
2高层建筑结构设计的特点
2.1重视对待轴向变形。高层建筑中,由于竖向负荷较大的原因,可能会引起在柱中较大程度上的变形,从而对连续梁、弯矩产生比较大的影响,该影响包括两个方面:一方面是,会增大端支座负弯矩的数值或者是增大跨中正弯矩的数值,另一方面是,减小连续梁中间支座的负弯矩值。除了这两方面的影响外,还会影响预测构件的侧移和剪力,以及影响构件的下料长度,对于对构件的侧移和剪力的影响,将其和构件竖向变形相比较,就会得出较为不安全的结果;对于对预测构件下料长度的影响,可以采取根据计算轴向变形数值,然后针对性的对下料长度进行调整分配。2.2重要的高层建筑结构设计指标是结构延性。高层建筑和低层建筑的区别之一就是:在建筑结构方面,高层建筑的结构较柔和,同时也就保障在地震作用下高层建筑的变形更大。为了避免高层建筑在遭受较大冲击后,在进入高层建筑塑性变形阶段的前提下,高层建筑仍可以具有较强的变形能力,也就是避免高层建筑的倒塌,需要在高层建筑结构设计时采取恰当合理的措施,达到保障高层建筑结构具有应对较大冲击的延性。2.3高层建筑结构设计的决定性因素是水平荷载。一方面,对于大多数的高层建筑楼房来说,竖向荷载基本上是定值,而水平荷载,比如地震作用和风负载,荷载值随着高层建筑结构动力特性的不同而发生较大程度上的浮动变化;另一方面是,由于高层建筑楼房自身的重量和楼面引起的弯矩和轴力的数值,与建筑物的高度的一次方成正比,而水平荷载产生的倾覆力矩和引起的轴力与建筑物高度的二次方成正比。