浅谈高层建筑结构力学的分析计算方法

赵浩楠

摘要：伴随着社会经济的不断进步和发展，工程建筑也变得越来越多，高层建筑工程的建设一定程度上促进了社会经济的发展，其中也运用到很多的施工方法。在我国的高层建筑过程中，高层建筑结构弹塑性动力方法分析是一种常见的分析方法，在我国应用的时间也很长，随着科学技术的不断提升，相关的科研工作在不断的发展和进行，高层建筑机构弹塑性动力分析方法也成为了一种应用范围最广的方式。这种方法也是最有效果的一种方式。利用这种方式进行有效的数据的处理，这种方式可以利用地震波进行相关数据的收集，这样一来，得到的地震波的信息就不用进行二次处理，可以直接应用到整个工程的建设过程中。把数据应用到工程建设之后，可以利用数学和物理的相关知识进行相关的方程式的计算和分析，这样能够在工程的建设过程中得到有效的信息。地震发生的等级不同，最终模拟出结构的变化情况也是不同的，利用这些信息，可以利用先进的技术手段对高层建筑进行相关的力学的分析，这样能够一定程度上提高高层建筑结构的稳定性和抗震性，可以有效的保证建筑物的安全。

关键词：高层建筑物；结构力学；措施；计算

引言：

伴随着经济的快速发展，我国的建筑行业也发展的越来越快速，建筑物的数量变得越来越多，在不断的增加和发展。对于一般的建筑物来说，建筑物的性能和稳定程度是最重要的因素，建筑物的建设一旦变得越来越高，建筑物的侧向位移就会不断地在增加，建筑物的承载能力也很有可能发生一定的变化，这就需要相关的工作人员对建筑物的承载能力做出事前的预测和估计，对相关的数据进行准确的分析，这样才有利于整个工程的建设，保证高层建筑物的稳定程度，不断的满足人们的需要。

1结构力学的常见分析方法

1.1有线条法和样条函数法

我国有很多的高层建筑都存在着一个明显的特点，那就是整个工程的建筑十分的有规律，而且相似的情况比较多。我国是一个地大物博，气候条件复杂多样的国家，因为不同的气候条件，地质条件以及水文条件等影响，不同的地区的建筑物的设计是不同的。在我国城市的建筑过程中，不难发现，我国很多的地方都是低平的楼房，这和欧洲地区的城堡类房屋是不同的。在高层建筑物设计得到过程中，高层建筑物的设计一般都是很简单的设计，在这种简单的设计下，如果利用常微分方程求解器，就会把简单的问题变得更加的复杂，有可能会产生病态方程组，这样计算的过程就会更加的困难。想要避免这种情况，把复杂问题简单化，可以通过利用有限条法。有限条法是简单运用分析方法中的一部分，利用这种方式进行计算，既可以得到精准有效的数据，还能够进行简单的计算，一定程度上提高了整个工程的运算效率，节省了很多的时间和步骤。

1.2常微分方程求解器分析方法

在整个高程建筑的结构力学计算过程中，常微分方程求解器是其中一项常见的方式，这种方式也是在最近几年建筑行业在不断的发展过程中应用的一种方法。在经济快速发展的今天，建筑物的数量在不断的增多，建筑物的高度在不断的增加，传统的离散化求解方式已经不能够满足整个工程的需求，离散化求解方式也逐渐暴露出很多的问题，这些存在的缺点和问题对整个高层建筑的结构力学分析造成了一定的阻塞。在以前经济发展缓慢的过程中，建筑物的数量不多，而且建筑物的高度并没有达到现在的高度，相关的工程部门还会经常应用离散化方法进行整改工程的分析，但是随着社会的不断进步，经济的不断发展，人们的生活水平不断地得到了提高，这种方式已经不能够满足当下建筑物的需求，使用离散化计算方法的几率变得越来越小，伴随着数据越来越多，结构变得越来越复杂，工程的运算过程也變得更加的困难。在这样的大背景下，就诞生了常微分方程的求解方法。通过利用常微分求解方法，使得整个工程的计算变得越来越简单，运算的整体过程也变得越来越简洁，还能够对数据进行有效的分析，一定程度上提高了整个工程的施工效率，提升了整个工程的进程。但是，虽然在目前我国很多的工程已经逐渐利用常微分方程这种方法做出分析，常微分方程方法也有很多的优点，但是这并不代表这种常微分方程的方式是没有缺点的，尽管这种方式应用的范围比较广，但是仍然存在着很多的缺点，这种方式还会受到很多条件的限制，在今后使用的过程中需要我们不断的提升方式的水平，解决出现的问题，更好的进行使用。

1.3分区混合有限元分析方法

在很多的工程建设的过程中，分区混合有限元是一种常见的分析方法。这种方法使用的基础是分区广义变分的原理。如果想要合理的使用分区混合有限元这种分析方法，就应该首先对分区广义变分原理有清晰的理解。分区广义变分原理主要指的是针对日益发展的有限元提出的，有限元的不同造成了很多的特点。在存在的特性过程中，有很多的特性之间存在着一定的共同之处，想要更好的解决这些有限元，就会提出了分区广义变分原理。分区广义变分原理的实质就是进行分类分析，把施工过程中的不同的有限元素进行分类，在分类的基础上进行分析和解决。在施工的过程中，通过利用这种方式进行有效的分析，可以保证整个工程的条件和质量都是符合相关的标准的。因此，分区混合有限元这种方式有很强的优点，发挥的作用也十分的明显，主要表现在实用性很强，涉及到的方面十分的广泛，而且使用起来方便灵活，得到数据的准确性比较高，因为分区混合有限元法的计算方法是有针对性的分区和有目标得到未知量的共同求解，所以，最后的得到的结果和实际的结果几乎不相上下，所以，在结构力学工程建设的过程中，分区混合有限元这种分析方式有很强的应用，相信在今后的发展过程中，会得到更加广泛得到应用。

结语：

综上所述，我们有必要加强建筑结构力学分析方法研究工作，通过对常微分方程求解器法、有限条法以及最优化理论法等相关建筑结构力学的主要分析方法进行研究，从而有效的增强我国建筑结构力学分析水平。目前，我国的高层建筑结构力学分析的方法主要呈现出一种明显的分类华的倾向，在这些方式使用的过程中，有限条法和样条函数法主要是针对有规律的高层建筑结构力学进行分析的。在今后建筑的发展过程中，伴随着科学技术水平的不断提高和应用，相信高层建筑结构力学会发展的越来越好。