试谈探究探究高层建筑结构设计不足及解决措施中专生

论文导读：使用短肢剪力墙。因此，高层建筑在设计的过程中，要尽力地避免使用短肢剪力墙。

3、建筑设计中的轴压比与短柱问题在采用钢筋混凝土建筑的高层建筑中，设12下一页

摘要：随着城市化的发展，高层建筑的建设越来越多。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。本文分析了高层建筑结构设计的特点，并对高层建筑结构设计中的问题与策略进行了探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；解决措施

引言
作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。从这个意义上来说，优化建筑结构设计，对于高层建筑的综合性能具有积极影响。

一、高层建筑结构设计的特点

1、水平力是设计的决定性因素

在高层的建筑设计中，应该对水平荷载给予积极重视，促进高层建筑的结构设计具有一定的稳定性。我们知道，在低层或者多层的建筑结构设计中，常常用重力为代表的竖向荷载去控制建筑物的结构。然而，在高层建筑中，虽然竖向荷载能起到一定的控制作用，但是水平荷载在其中却起着决定性的作用，因而不能忽视。使得水平荷载比竖向荷载更起决定性作用的主要原因在于，高层建筑物的自身重量和使用荷载在竖向构件中能够引起的轴力和弯矩的数值，仅仅与建筑物的高度一次方成正比，而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及在竖向构件中引起的轴力，与建筑高度两次方成正比。

2、侧移是设计的重要控制指标

在高层建筑结构设计中，结构侧移是高楼结构设计中的重要控制因素，这一点与低层建筑不一样。当楼房的高度不断增加的时候，水平荷载下的结构侧移变形会逐渐拉大，这就给高层建筑的稳定性造成了一定的影响。因此，在设计高层建筑结构的时候，应该将水平荷载作用下的侧移控制在一个限度之内。

3、抗震设计要求较高

在高层建筑结构设计中，对于抗震设计的要求显得更高。一般来说，除了要求抗震设防的高层建筑有普通的竖向荷载、风荷载以外，还应该促进结构设计具有良好的抗震性能，达到小震不坏，大震不倒的目的。

4、轴向变形需加以重视

在高层建筑中，竖向荷载数值变大的时候，会在柱内产生较大的轴向变形，使得连续梁弯矩发生变化，让连续梁之间支座处的负弯矩值变小，还会对预制构件的下料长度造成影响。因此，在进行高层建筑结构设计的时候，要对轴向变形的数据进行仔细计算，对下料长度进行有效的调整，防止高层建筑的轴向变形数据不断拉大。

5、结构延性是重要的设计指标

在高层建筑结构设计中，要采取合理的措施，保证建筑结构具有应有的延性，促进建筑物在遇到地震或其他危险的情况下避免倒塌。一般情况下，高层建筑物结构显得比较柔，在地震作用下的变形幅度会相对大一点，如果高层建筑物没有相应的延性，会直接影响建筑物的使用效率，甚至会危机建筑内部人和物的安全。因此，在高层建筑结构设计中，结构延性应作为一个重要的设计指标，应该得到应有重视。

二、高层建筑结构设计中的问题与策略

1、建筑物超高问题

高层建筑物最明显的特征就是楼层多，建筑物本身高。但是，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要。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着严重的超高问题。针对建筑物的超高问题，建筑规范逐渐将限制的高度设为A 级高度，还在一定程度上细化了高度规则，增加了B 级高度。这种较为明细化的建筑物高度规范使得高层建筑结构设计的方法和措施有了一定的改进。此外，针对更为明细化的建筑物高度限制，各个高层建筑工程都应该重视建筑物超高现象，在施工图纸审核时都应该发现问题，并在问题中对中国论文中心www.7ctime.com
建筑物高度进行重新论证，防止对整个建筑工程的造价和工程进度造成严重的影响。

2、短肢剪力墙设置问题

在高层建筑结构设计过程中，需要重视短肢剪力墙设置问题。在我国新的建筑规范中，明确规定了短肢剪力墙的定义，也对短肢剪力墙的使用作出了相关限制。短肢剪力墙是指建筑物墙肢截面的高度比和厚度比在5 － 8 的墙，根据实际经验和相关数据，高层建筑结构设计应该尽量使用短肢剪力墙。因此，高层建筑在设计的过程中，要尽力地避免使用短肢剪力墙。

3、建筑设计中的轴压比与短柱问题

在采用钢筋混凝土建筑的高层建筑中，设论文导读：
计人员为了控制柱的轴压比，使得柱的横截面很大，在柱的纵向钢筋中则是构造配筋，即使在建筑中采用高强度的混凝土，建筑柱断面的尺寸也没有明显的减小。为了使建筑中的柱体处于偏压状态，防止混凝土被压碎，要限制柱体的轴压比数值。建筑中主体的塑性变形能力越小。其建筑结构延性就越差，当发生地震灾害时，就会出现吸收和耗散地震能量较少的情况，导致建造结构遭到不同程度的损坏。在建筑结构设计中，应根据强柱弱梁的原则来进行设计，同时选择具有良好的延性的梁具，就可以使柱子进入屈服的可能性大大的减少，也可放松轴压比限值。此外，虽然很多高层建筑物的底部柱体长度与直径比都小于4，但并不能说明这一柱体就是短柱。确定短柱参数的依据是柱的剪跨比，只有当柱全的剪跨比小于2时，才能确定该柱体为短柱。

4、嵌固端的设置问题

高层建筑的嵌固端一般设计在二层或二层以上的地下室顶板之上，也会设计在二层或二层以上的人防顶板上。而在嵌固端设置的时候，结构设计工程师很容易忽视了由嵌固端的设置带来的问题，如嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比限制、嵌固端上下层抗震等级一致性、结构抗震缝设置、嵌固端位置协调等等问题。当这些问题中的任何一个问题都会让建筑设计后期的工作重复修改，很容易埋下建筑安全隐患。

5、结构规则性问题

在高层建筑结构设计新规范中，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、建筑材料的选用和结构问题

通常情况下，在地震多发的一些地区，工程技术人员对采用哪种建筑材料或建筑结构体系的问题都非常的重视。在我国，150m以上的建筑物主要采用框架一筒、筒中筒和框架一支撑结构三种常用的建筑结构体系。在我国，建筑物有将近90%的比例是钢筋混凝土内筒部位，通常要承受80％～90％的地震作用剪力，这种情况对建筑物来说是十分危险的。在结构设计中，由于建筑结构是以钢筋混凝土核心筒为主。所以对建筑材料的变形控制要考虑钢筋混凝土结构的位移。由于钢筋混凝土结构的弯出变形侧移幅度较大，如果我们只采用刚度很小的钢架来减少侧移，效果并不明显，而且还会增加钢结构的承载能力。有时会采取加大混凝土内筒，这种效果并不明显。所以，在高层建筑材料的选用方面，根据我国现有建筑市场上的钢材类型，品种和有关钢结构的加工制造能力，建议在高层建筑中尽可能采用钢管混凝土结构或钢结构，以达到改善高层建筑结构抗震的目的。
结束语
总之，为了防止高层建筑结构设计过程中出现不安全因素，在高层建筑结构设计过程中，设计工程师要充分注重结构设计中的规则性问题、抗震性能、超高问题、短肢剪力墙设置问题等问题，促进高层建筑结构设计符合高层建筑的设计特点，对建筑结构设计产生积极的作用。
参考文献：
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刘兆声.浅析建筑结构设计中存在的常见问题及解决措施[J].魅力中国，2009（12）
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