浅析风景建筑的结构设计

浅析风景建筑的结构设计

李晓波

李晓波

中国美术学院风景建筑设计研究院

摘要：在风景建筑的结构设计中，建筑施工的效果受到以下施工重点的影响：框架结构抗震性设计、框架核心筒结构设计、剪力墙结构设计、钢结构设计。本文主要针对风景建筑空间序列中的具体观景建筑的施工重点进行浅析，为能够建设出更具观赏效果的景观建筑提供参考。

关键词：风景建筑；景观建筑施工重点

景观建筑的设计施工效果在风景建筑的空间序列中具有举足轻重的地位，是展现景观建筑与景观建筑空间序列观赏性效果的基础。处理好景观建筑的设计施工，实际上就处理好框架结构抗震性设计、框架核心筒结构设计、剪力墙结构设计、钢结构设计。

1景观建筑施工中关于框架结构抗震性设计的分析

框架结构的抗震性组成非常复杂，在框架结构的设计分析中，属于高度超静体系，该体系结构具有明显的复杂性。针对框架结构，抗震设计是满足将景观建筑施工建设要求的基本条件。

在框架结构的抗震设计过程中，需要依据景观地的实际抗震程度进行考虑设计方案。

1.1框架结构的抗震设计的基本要求

框架结构的抗震设计需要满足以下基本要求：

①选择具有抗震作用的地点进行景观建筑施工。

根据景观地的实际施工要求进行场地选择，保证所选施工地点具有抗震能力，对景观建筑施工的施工起到保护作用。

②景观施工地点环境“简单化”。

在进行景观建筑施工地点时，即要选择具有抗震能力的地点进行景观施工，同时也要选择地势平坦，地势平面结构简单的施工位置。施工位置环境越是简单，施工布置越是规矩，越容易针对景观的框架结构，充分进行抗震设计，完全将结构的刚心和重心相互融合。

③材料质量与抗震强度。

景观建筑的框架抗震性设计，同样需要考虑建筑主体的材料应用质量。在材料的抗震强度与材料硬度上需要同时满足材料要求标准。

1.2框架结构的抗震设计的建议分析

改善结构的抗震设计主要有两方面的建议。

一方面：改善框架结构自身的抗震能力，加强框架结构的角柱刚度与承受力程度。框架的整体衔接需要角柱，增强角柱的抗剪力就是增强框架结构的整体抗震性。在设计中可以采取向外围框架增添钢筋混凝土墙板，实现提升角柱对抗剪力的承受作用。在增强框架结构抗震能力的同时，也降低了整体结构的层间位移与侧移。

另一方面：改善建筑的整体抗震能力，使用机构控制方式到达总体屈服效果。使景观建筑整体框架结构在特定的位置产生塑性铰，以此在外力作用下形成耗能体系。在整体框架结构内，增大体积的同时刚度也会呈正比的增加。反之，刚度的减小同时承载外力作用的程度也会随之下降。所以，景观建筑整体的框架结构设计，需要根据实际情况来考虑设计方案。

2景观建筑施工中关于框架核心筒结构设计的分析

框架一核心筒结构，就景观建筑结构外框架柱间距距离增大、建筑结构中心面积开阔，经常用于现代景观建筑施工中的基础结构形式。合理框架核心筒结构设计需要注意以下几个方面：

2.1双重抗侧力构件

双重抗侧力构件是一种抗震性能最合理的结构形式。其结构特点是：是由两种受力结构程度不同的变形性超静定抗侧力一同作用后的结构组成。抗侧力结构具有非常强的刚度和承受力，能够承受单位比例的水平荷载。并且与楼板相互协同工作，一起抵抗外在作用力。当一部分受到外力作用而出现损坏时，另一部分可以充分地分担外力作用施加下的刚度和承受力。所以，双重抗侧力构件设计具有多层防御性质，是安全性非常高的抗震结构体系。

2.2筒中筒结构

筒中筒结构也是一种抗震性能最合理的结构形式。当筒中筒结构受到外力作用时，由于框筒和实腹筒需要同时承受抗侧向力，所以筒中筒结构通常截面需要高一些，内外框筒柱间距需要小一些。这样才能使筒中筒结构发挥出最佳的性能。

2.3框架一核心筒结构

框架一核心筒，在结构空间受力时，能够承受水平荷载的外力作用。框架一核心筒的密柱深梁框筒的的翼缘框架柱承受较大轴力；当柱间距增大、裙梁的跨度高同样增大、剪力滞后增加承受外来作用力时，柱轴力与框架柱间距成反比。

当核心筒结构外筒柱的间距增大到标准框架的间距时，柱轴承受的作用力将变得非常小，几乎可以忽略不计；而沿翼缘框架柱传递出的轴力，将直接影响其他框架框筒的承受力。框架一核心筒结构因为框架数量少，柱间距非常大，能够减少外围框架的剪力和倾覆力，所以受到建筑师的广泛青睐。

经过上述分析，框架核心筒结构设计的关键在于，外框与内核心筒间距不能太过临近，并且不能在离核心筒较近的位置添置框柱。当有外来作用力产生时，框架核心筒结构设计能够曾逐层分担作用力，在提高抗震能力的同时，保障景观建筑不受到破坏。

3景观建筑施工中关于钢结构设计的分析

由于钢结构设计的景观建筑具备非常良好的抗震性，所以受到我国景观建筑领域的设计师青睐。目前流行的刚结构主要有：塔桅结构、桥梁钢结构、轻钢结构、单层厂房框架结构。

3.1钢结构设计的优点

钢结构与混凝土结构进行比较，具有明显地优势：

①在景观建筑施工过程中使用钢结构，具备容易更替变更的优势。

②钢结构比混凝土结构的精密度、结构优化性、抗震性、延性等方面都要有高出许多，所以钢结构在景观建筑施工过程中，更容易符合结构设计要求。

③钢结构的质量要远远低于混凝土结构，使刚架构具备快速组合拆卸的特点。对于抵抗外力作用具有明显的优势。

④在相同梁高的情况下，钢结构的开间面积比混凝土结构的开间面积大60%，因此使建筑设计具有灵活性和艺术发挥空间。

3.2钢结构设计中需要注意的方面

①抗风方面。是在结构的设计中考虑抗风性，首先要确定风振系数，以此确定结构阻尼比，评测出景观建筑所受到的最大风力是多少。

②抗震方面。主要是考虑景观建筑在地震情况下所能承受的地震力程度。由于钢结构的硬度大，所以不用考虑在地震情况下的断裂问题，而只要考虑设计景观建筑的稳定性和抗震性。

③抗火方面。钢结构不具备耐火性，在火焰高温侵蚀下，钢结构的内部基本承受不住荷载。所以在景观建筑施工中关于钢结构设计时，需要注意钢结构温度变形和应力影响；高温情况下的钢结构内力重分布的影响；还有在高温情况下钢结构各构件之间的相互作用力影响。

④抗变方面。主要目的是避免非结构性构件的损坏；保障钢结构达到强度标准、保持钢结构的稳定性。

4景观建筑施工中关于剪力墙结构设计的分析

剪力墙结构设计，是指代替框架结构中的梁柱，来承担纵向与横向的荷载，并且提高建筑钢筋混凝土的现浇结构。在景观建筑施工中运用剪力墙结构设计，可以节省景观建筑内部空间，以及降低钢材使用量。

4.1剪力墙结构设计的优点

①剪力墙结构可以很大程度地减少建筑用钢量。

②剪力墙结构具有较强的整体性能，能够承受较大程度的荷载。

③剪力墙结构将景观建筑的分隔墙与承重墙相互融合，节省建筑内部的空间。

4.2剪力墙结构设计的缺点

①剪力墙结构设计不仅增加建筑设计的成本，更在抗震性上降低建筑的整体效果。

②剪力墙结构设计会使整体构造中的钢筋配筋率下降，使建筑的结构延性变小。

5结语

本文从风景建筑建构空间序列中建筑施工效果的角度，浅析下影响景观建筑施工效果的框架结构抗震性设计、框架核心筒结构设计、剪力墙结构设计、钢结构设计。从而为为同类工程设计提供些许参考。

参考文献：

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[2]程悉望．张燕平．对框架一核心筒结构平面布里的理解和探讨[J]．建筑结构技术.2013(1)

[3]王培文．周平．陈爱洁,等.我国建筑钢结构运用现状及发展[J]．钢结构技术,2011(3)

[4]韦静．浅析剪力墙结构设计[J]．中国城市经济2011(12).