導(dǎo)語：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的影響因素

高層建筑的使用緩解了城市土地使用緊張的情況，大大提高了建筑物的容積和使用效果。高層建筑物工程龐大，技術(shù)復(fù)雜，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理與否直接影響到建筑物本身的安全性能，所以在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮四個(gè)方面的影響因素：高層建筑的抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑的建設(shè)成本要科學(xué)合理。

1.1抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑由于層高的原因，對風(fēng)具有阻斷和干擾的作用，使得氣流轉(zhuǎn)從高層建筑的周邊行進(jìn)，被改變后的氣流會產(chǎn)生使高層建筑振動的強(qiáng)大力量，使高層建筑遭受破壞甚至開裂。針對這一問題，首先必須把高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)好，俗話說“萬丈高樓平地起”，可見基礎(chǔ)打好了，才能更好的提高建筑整體承受力?；夭捎眉壟涞燃壿^高的砂石，保證回填料的整體密實(shí)度，防止不均衡的水平作用力威脅整個(gè)地基結(jié)構(gòu)，造成傾覆的威脅，同時(shí)在建筑物基礎(chǔ)受力層的底部設(shè)置抗拔錨桿，通過對桿體安裝、注漿和錨桿鉆孔等動作，提高建筑基礎(chǔ)的抗拔強(qiáng)度。

1.2抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地球地殼板塊活動異常，抗震結(jié)構(gòu)的考慮始終是高層建筑的薄弱點(diǎn)，高層建筑工程龐大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地震發(fā)生時(shí)可能的后果無法準(zhǔn)確估算，外加設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中未能綜合考慮相關(guān)地震的破壞原理，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震方面缺乏靈活性。地震發(fā)生時(shí)地基出現(xiàn)不同的沉降現(xiàn)象，這是導(dǎo)致系列建筑物被損毀的直接原因，所以合理設(shè)置抗側(cè)力構(gòu)件的位置，橫向和縱向通過提高抗側(cè)力構(gòu)件的強(qiáng)度，使高層建筑物結(jié)構(gòu)處于平面布置規(guī)則對稱的狀態(tài)，側(cè)向剛度沿豎向宜均勻變化，從而達(dá)到一定的抗震效果；設(shè)計(jì)過程中，使用混凝土剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以有效提高抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承重能力，使得建筑物整體的重量更好的分散和延續(xù)開來，有效提高抗震效果。

1.3消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，為了滿足各種功能需求，施工過程中需要使用各種功能不同的建筑材料，并且很多材料是可燃的，無疑增加了火災(zāi)發(fā)生的概率。外加高層建筑空氣對流性強(qiáng)，高空段風(fēng)力比較強(qiáng)大，如果不幸發(fā)生火災(zāi)，無疑為火勢的迅速蔓延提供了條件。所以高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有科學(xué)性、人性化，切實(shí)保障住房使用者的生命財(cái)產(chǎn)安全。設(shè)計(jì)過程中必須全面考慮防火間距的設(shè)計(jì)、安全疏散功能結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及阻礙火勢蔓延的分隔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，堅(jiān)持以防為主，消防應(yīng)急處理為輔的設(shè)計(jì)理念。

1.4工程造價(jià)

高層建筑地基設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)的類型選擇和工程的造價(jià)。如何在確保地基質(zhì)量符合建筑規(guī)范要求的同時(shí)，又設(shè)計(jì)出經(jīng)濟(jì)效益最大的高層建筑基礎(chǔ)呢？這就需要建筑設(shè)計(jì)者綜合考慮工程的相關(guān)影響因素，設(shè)計(jì)前依據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告對工程地質(zhì)的情況充分了解，結(jié)合“整片筏基”與“板式筏基+獨(dú)立柱基”兩組方式的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)合理的地基量；除此之外，對于高層建筑整體使用的工程材料，都要做好全面的市場調(diào)查，找到質(zhì)量、性能都相對較高的替代材料，同時(shí)價(jià)格又非常的經(jīng)濟(jì)；工程建設(shè)過程中，杜絕材料采購過程中出現(xiàn)的嚴(yán)重價(jià)格差現(xiàn)象，確保每一分工程款都用在實(shí)處。

2高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)原則

2.1高層建筑過程中基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原則

地基設(shè)計(jì)是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提工作，隨著城市人口不斷增加，為提高土地使用率，高層建筑不斷涌現(xiàn)，車庫、人防設(shè)施、地下室等不要不斷的增加，通過確定基礎(chǔ)底板的埋置深度以及建筑工程的巖土特征，來選定工程的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。并且盡量選取天然的筏板基礎(chǔ)。因?yàn)榛A(chǔ)的設(shè)計(jì)工作包含基礎(chǔ)的類型設(shè)計(jì)以及對地基的處理工作，地基類型的選擇要考慮到建筑物上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基的承載力以及整體的工程造價(jià)等相關(guān)因素。如果在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過程中天然筏板基礎(chǔ)的沉降量計(jì)算過大，那么天然地基筏板就無法得到很好的應(yīng)用，無疑增加成本，造成不必要的浪費(fèi)。所以在高層建筑地基的設(shè)計(jì)過程中，需要詳細(xì)研究地質(zhì)勘探報(bào)告，要充分考慮筏板的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、承載力和變形組成情況等，結(jié)合地區(qū)的相關(guān)地質(zhì)條件對基礎(chǔ)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

2.2剪力墻設(shè)置原則

前文提到過剪力墻在抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要作用，高層建筑中剪力墻的位置設(shè)置及其數(shù)量要求也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則中的重要考慮因素。現(xiàn)有的相關(guān)建筑規(guī)劃中，主要描述的都是短肢剪力墻，而短肢剪力墻在實(shí)際使用過程中受到很多因素的影響，所以具體設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員都會盡量避免使用這種墻體結(jié)構(gòu)，從而避免了后續(xù)相關(guān)問題的產(chǎn)生。在具體設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員不能死板照搬規(guī)劃，認(rèn)為剪力墻只能設(shè)置在建筑物兩端，要依據(jù)實(shí)際情況靈活變通，在建筑的縱向中軸線上也應(yīng)該增加剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)調(diào)整該結(jié)構(gòu)墻的中心位置，合理控制好厚度和截面，以便建筑物的側(cè)向位移能保持在可允許的范圍之內(nèi)。

3筏板設(shè)計(jì)的綜合設(shè)計(jì)原則

高層建筑結(jié)構(gòu)筏板基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過程需要考慮很多的影響因素，還要結(jié)合具體施工造價(jià)情況對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行合理有效的調(diào)整。具體設(shè)計(jì)過程中可以通過比較“整片筏基”與“板式筏基+獨(dú)立柱基”兩組方式的工程造價(jià)，得出經(jīng)濟(jì)效益更加顯著的方案。如果地質(zhì)勘探的結(jié)果顯示地層分布不均勻，上部結(jié)構(gòu)荷載在筏板上分布不均勻，是筏板基礎(chǔ)各部分的沉降差異較明顯的話，那么就可以進(jìn)行以下調(diào)整：調(diào)整建筑地表以上結(jié)構(gòu)荷載或者調(diào)整網(wǎng)住間距，以達(dá)到減少基層壓力差的效果；調(diào)整筏板的形狀和面積，均衡壓力差；對底板的強(qiáng)度與剛度予以加強(qiáng)，并且在跨度較大的間柱體之間設(shè)置加強(qiáng)板或者暗梁，提高基礎(chǔ)筏板的整體抗壓性能。

4結(jié)束語

高層建筑是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，影響因素多，綜合技術(shù)要求高，需要設(shè)計(jì)者和施工人員共同配合。在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，還需結(jié)構(gòu)工程本身的相關(guān)地質(zhì)因素和工程條件，充分考慮抗風(fēng)、抗震、消防結(jié)構(gòu)等要素，依據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的相關(guān)原則和注意事項(xiàng)，最終設(shè)計(jì)出最科學(xué)合理、同時(shí)又符合工程造價(jià)預(yù)算的建筑工程。

作者:王建華 單位:江蘇省節(jié)能工程設(shè)計(jì)研究院