高层建筑结构设计的问题及对策探讨

2016-04-10吴华

四川水泥 2016年8期

关键词：固端延性设计方案

吴华

(赣州振华装饰工程有限公司)

高层建筑结构设计的问题及对策探讨

吴华

(赣州振华装饰工程有限公司)

高层建筑结构是否合理不仅影响到高层建筑的施工，还影响到高层建筑的建设，更影响到高层建筑后期的养护工作。本文主要分析高层建筑结构设计中存在的问题，并提出了相应的解决对策。

建筑结构；设计；问题；对策

0 引言

我国城市化进程的加快改变了城市建筑的结构，使得城市土地资源更加的紧张。为了提高城市土地资源的使用率，我国逐步的增加了建筑物的高度，使得高层建筑越来越多。结构设计是高层建筑建设的关键部分，其不仅关系到高层建筑的使用，还关系到高层建筑的养护。

1 高层建筑结构设计中存在的问题

（1）短肢剪力墙设置存在的问题

在设计高层建筑结构的过程中，常常会发生增设短肢剪力墙的情况，这种情况不仅会影响到高层建筑在使用过程中的稳定性，还会影响到高层建筑使用的安全性，并大大的减弱了高层建筑短肢剪力墙的抗震能力，这就会给高层建筑后续的使用带来安全隐患。

（2）嵌固端设计存在问题

嵌固端在高层建筑结构工程中占据非常重要的地位，嵌固端的设计在高层建筑结构设计中也非常重要。嵌固端设计存在的问题主要表现在以下方面：①嵌固端位置选择问题。某些高层建筑在选择嵌固端位置存在很大的问题，比如，他们将嵌固端选择在地下室或建筑的顶板处，这样不仅不科学，也不利于发挥它的效果，更给高层建筑结构带来重大的安全隐患。②嵌固端刚度设计比例不合理。嵌固端上下层刚度比例的大小是嵌固端设计合理的重要标志，嵌固端上下层刚度设计比例不合理致使嵌固端设计存在很大的计算误差，存在其他的设计问题[1]。③嵌固端设计与抗震缝隙处理存在很大的难度。嵌固端与抗震缝隙难以协调，这必将影响到高层建筑结构的稳定性、可靠性。

（3）超高问题

超高问题是指高层建筑建设单位为了企业的经济效益人为的增加高层建筑的高度，在这一过程中建设单位不仅会无视相关的文件制度，还会无视相关的设计规范。现阶段高层建筑结构设计面临的最棘手的问题就是超高问题。这个问题严重违反了高层建筑结构的设计规范要求，从而降低了高层建筑的稳定性，降低了高层建筑的抗震能力，致使高层建筑在遇到自然灾害时极易发生倒塌或断裂的风险事故。

（4）其它设计问题

高层建筑结构设计包含的内容很多，其需要注意到的地方也很多，可以说这是一项即庞大又系统的工程，这也就导致了高层建筑结构在设计的过程中会有许多问题，这除了典型的设计问题之外，还存在抗震验算、结构稳定性和应变应力等设计的问题[2]，这些问题必将影响到高层建筑结构设计的效果，如果这些问题没有处理好势必会给高层建筑的整体结构带来损害。此外，高层建筑结构设计中还存在构件设计位置计算的问题，构件设计位置计算的准确度在一定程度上衡量了高层建筑结构的设计，影响到计算结果的因素很多，比如，其他设计规范是否健全、计算的公式是否恰当等，这都会影响到高层建筑结构设计的整体效果。

2 解决高层建筑结构设计问题的对策

（1）选择恰当的结构设计方案

在高层建筑结构设计中，选择最科学、最合理的结构设计方案是最重要的一步，它是高层建筑进行后续施工的前提条件，只有选择出最恰当的结构设计方案，才能确保高层建筑结构设计符合规范要求。但是在选择最恰当的结构设计方案时必须考虑各方面的条件和因素，首先，选择出符合相关高层建筑设计标准规范的结构设计方案，以防止设计方案与相关的设计标准规范存在冲突、矛盾；其次，选择便于施工的结构设计方案，在设计、选择之前。详细的勘察施工现场的地质条件、地下水位情况、周围环境以及雪荷载和风荷载等实际情况，再根据勘察到的实际情况进行综合考虑后，选择最恰当的结构设计方案。

（2）使用计算简图

高层建筑结构设计中所涉及到的计算问题是高层建筑结构设计的重要依据，比如构件尺寸的计算、配筋率的计算，这些计算问题都涉及到了计算简图的选择与使用。因此，选择的计算简图或计算模型必须接近实际的情况，但高层建筑结构设计在实际的生活中是非常复杂的，这就增加了选择计算简图的难度，所以，在选择计算简图时，必须综合考虑会影响高层建筑结构的各方面的因素，以确保计算结果的准确性。

（3）重视高层建筑结构设计中的各种性能

高层建筑结构设计的主要目的是确保高层建筑满足各方面的使用要求，只有满足了各方面的使用要求才称的上科学的高层建筑结构设计，才能保证高层建筑结构使用的安全性，保证高层建筑结构具有长时间的使用期，这就需要高层建筑建设单位重视其结构设计中的各种性能[3]。首先，重视高层建筑结构设计的延性。延性主要针对高层建筑结构的变形或倒塌，特别是在地震的情况下，高层建筑结构延性性能更能凸显出来，这就需要在设计高层建筑结构时，将延性体现出来。其次，重视高层建筑结构水平力。如果高层建筑结构某一平面的水平方向受到风荷载、地震荷载或者荷载之间组合作用就会导致高层建筑在水平方向上发生位移，因此，在设计高层建筑结构时，必须合理的控制高层建筑结构的水平力。