高層建筑中的問題和解決對策論文
摘要:隨著社會的全面發(fā)展，高層建筑在整個建筑體系中所占比例日益的增加。為了避免建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的失誤對工程質(zhì)量造成重大的影響，不僅需要對高層建筑中結(jié)構(gòu)設(shè)計的各種問題進行分析，還要采取相應(yīng)的措施進行全面優(yōu)化。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計;高層建筑;問題;對策分析
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題
近年來，隨著人們生活水平不斷提高以及建筑設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計也在不斷提升，就當(dāng)前的設(shè)計情況而言，在對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中還存在著許多的問題，這樣會使得高層建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量以及設(shè)計質(zhì)量很難得到保證。首先，需要對高層建筑結(jié)構(gòu)中存在的設(shè)計問題進行分析，并且針對這些問題進行有效的解決。
1．1設(shè)計的中間過程的把握
在日常的設(shè)計中，設(shè)計人員通過輔助計算軟件計算出來的結(jié)果對照著配筋，但在計算的結(jié)果上會有一定程度的放大，作為安全儲備。尤其是面對高層建筑的時候，我們很難做到淡定。因為高層建筑和多層、低層比較的話，無論是從設(shè)計還是從施工和建造上來講，都要復(fù)雜得多。所以很多時候，我們的設(shè)計人員在中間過程的很多環(huán)節(jié)由于過分謹慎，層層放大，導(dǎo)致最終的結(jié)果過大，嚴重不符合實際受力情況，造成極大浪費。
1．2過度優(yōu)化的問題
隨著高層建筑的越來越多，人們對于高層建筑也越來越熟悉，尤其是對于住宅建筑，結(jié)構(gòu)形式相對于公共建筑來說，要簡單些，也比較有規(guī)律性。所以一棟住宅從前期規(guī)劃到最后建設(shè)完成，把其中的各個環(huán)節(jié)摸清弄懂，不難。另外住宅建筑具有可復(fù)制性，可參照性。因此擁有更好的經(jīng)濟指標就成了很多的建設(shè)方和設(shè)計單位追逐的目標，前者想要獲取最少的投入，后者想借此獲得更多的設(shè)計任務(wù)。設(shè)計優(yōu)化本身是一件造福社會的事情，但如果這件事情對施工造成了困擾，則很有可能會造成安全隱患。
1．3建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載設(shè)計的問題
高層建筑是屬于對風(fēng)荷載比較敏感的建筑，風(fēng)荷載對于高層建筑來講，是很重要的荷載，但是現(xiàn)階段對計算風(fēng)荷載的各種因素和方法還不十分確定，所以對于設(shè)計人員來講，如何來確定風(fēng)荷載的大小，這個應(yīng)該引起足夠重視。另外當(dāng)多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互距離較近時，會產(chǎn)生風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。但是目前高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，結(jié)構(gòu)建模都是以單個建筑物主體為單位，單獨計算和分析，往往容易忽視群體效應(yīng)的影響。
1．4高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計問題
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的環(huán)節(jié)就是抗震設(shè)計，但這也是我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的抗震設(shè)計較為復(fù)雜，需要對建筑結(jié)構(gòu)體系、建筑基礎(chǔ)形式、建筑高度、建筑材料等方面的問題進行綜合考慮。在以汶川大地震為代表的幾次大的地震發(fā)生之后，人們對于地震以及其帶來的危害有了全新的認識，也引起了足夠的重視。但是抗震設(shè)計是基于抗震概念的設(shè)計，如果概念錯誤，再怎么認真設(shè)計，也無事于補。目前存在的主要問題是設(shè)計人員對于抗震概念設(shè)計的意識比較薄弱，只知道一味地遵循規(guī)范。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計對策
通過對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題進行分析可知，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平需要不斷的提升，針對產(chǎn)生的問題，采取相應(yīng)的對策，對于提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計控制的加強及建設(shè)質(zhì)量具有重要意義。
2．1中間過程加強檢查，最終結(jié)果安全儲備
設(shè)計人員在設(shè)計的中間過程只要做到嚴格檢查，不漏項，不缺項，在最終的計算結(jié)果的基礎(chǔ)上適當(dāng)放大，作為安全儲備即可，既經(jīng)濟，又能做到心中有數(shù)。
2．2適當(dāng)優(yōu)化才是正道
走出優(yōu)化誤區(qū)，優(yōu)化不是挑戰(zhàn)設(shè)計和施工的極限。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是偏重于理論的工作，施工則是偏重于實際操作的工作，如果設(shè)計不斷壓縮施工的空間，結(jié)果可能會讓很多構(gòu)件和節(jié)點的結(jié)構(gòu)功能無法實現(xiàn)，造成主體結(jié)構(gòu)安全隱患，此為過猶不及。設(shè)計人員應(yīng)該在理論和實際施工中尋找一個平衡點，讓建筑功能完美體現(xiàn)。
2．3對高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載合理取值
我們在對待風(fēng)荷載這一重要荷載的時候，應(yīng)該如何把握?首先應(yīng)充分認識到高層建筑對于風(fēng)荷載的特殊性，基于目前計算方法的局限性，我們對于高層建筑的基本風(fēng)壓應(yīng)適當(dāng)提高，確保其安全性。如何提高基本風(fēng)壓值，仍可由各結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，根據(jù)結(jié)構(gòu)自身的特點作出規(guī)定，沒有規(guī)定的可以考慮適當(dāng)提高其重現(xiàn)期來確定基本風(fēng)壓。至于如何處理風(fēng)荷載群體效應(yīng)的問題，我們可將單獨建筑物的體型系數(shù)乘以相互干擾系數(shù)，避免由于漩渦的相互干擾，造成房屋某些部位的局部風(fēng)壓顯著增大的現(xiàn)象。
2．4高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計
在高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震方面，首先需要加強抗震的概念設(shè)計的培訓(xùn)。只有方向把握對了，我們才有可能設(shè)計出質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品�？拐鹪O(shè)計主要包括三個方面，概念設(shè)計，抗震計算設(shè)計和構(gòu)造設(shè)計。建筑抗震的概念設(shè)計是把地震及其影響的不確定性和規(guī)律性結(jié)合起來，就是進行結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時著眼于結(jié)構(gòu)的總體地震反應(yīng)，按照結(jié)構(gòu)的破壞機制和破壞過程，靈活運用抗震設(shè)計準則，從設(shè)計一開始就全面合理的把握好結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本問題(總體布置、結(jié)構(gòu)體系、剛度分布和延性等)，并顧及關(guān)鍵部位的細節(jié)，力求消除結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)，從根本上合理的保證結(jié)構(gòu)的抗震性能�？拐鹪O(shè)計的三個層次的內(nèi)容是一個不可割裂的整體，忽略任何一部分，都可能造成抗震設(shè)計的失敗。要使建筑物具有較好的抗震性能，首先應(yīng)該從大的方面入手，做好概念設(shè)計，再結(jié)合計算設(shè)計，構(gòu)造設(shè)計，才能得到一項較為滿意的抗震設(shè)計結(jié)果。如果不重視概念設(shè)計而過分的相信仔細的計算，對結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計不僅沒有必要，而且還可能在概念設(shè)計中出現(xiàn)不當(dāng)甚至錯誤。
三、結(jié)語
結(jié)構(gòu)設(shè)計在高層建筑中常常會暴露諸多的問題。為了能夠讓整體的設(shè)計效率得到相應(yīng)的提升，需要結(jié)合其設(shè)計中的問題不斷優(yōu)化其整體的設(shè)計體系。加強抗震概念設(shè)計，嚴格把握中間過程，適當(dāng)優(yōu)化的同時還要做好風(fēng)荷載設(shè)計以及抗震設(shè)計。只有這樣，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計才能朝著一個質(zhì)量穩(wěn)定的方向發(fā)展。
作者:楊明珠 單位:廣州南方建筑設(shè)計研究院武漢分院
參考文獻
［1］淺談高層建筑設(shè)計［J］．居雪濤．科技創(chuàng)新與應(yīng)用．2014(05)
［2］高層建筑設(shè)計中存在的問題與對策［J］．萬艷紅．四川水泥．2014(12)
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