高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析

高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析

郭伟

郭伟

新余市规划设计院江西新余338000

摘要：建筑结构设计的合理性对整个建筑物的质量和安全都起着重要的作用，因此建筑结构设计人员要不断提高专业技能，综合考虑各方面因素，以确保设计的建筑物结构满足相关规范和使用要求。基于此，文章重点探讨了高层建筑结构设计要点，并提出了几个应注意的问题。

关键词：高层建筑；结构设计；要点；问题

引言

社会经济的迅速发展带动了建筑行业的发展，随着科学技术水平的快速进步和人民生活水平的迅速提高，人们对于建筑的要求也不断增加，除对以往如安全性、适用性、耐久性等建筑结构的基本预定功能提出要求之外，更对建筑的质量、舒适性以及环保性等方面提出了更高的要求。这就要求在进行建筑结构设计时，必须依据相关原则，保证其设计过程的科学性、合理性和规范性，从而设计出最为合理的方案。

1高层建筑结构设计要点

1.1选定位置

建筑物选址的地质条件不同，所受的地震灾害的程度有很大不同，主要原因就是所选择的地理地质条件有区别。以此对建设项目位置确定提出了以下两点要求：一是工程项目建设位置的在选取时应选择地质环境具备一定的缓解地震能力的地方；二是避免与重大威胁场地相邻，例如变电站、大型石油储存设施等，降低除地震外其他因素带来的安全隐患问题。

1.2整体设计

建筑结构整体设计包括基础选型、布置柱网、剪力墙分布、结构体系选择等内容，其中最重要的是主体设计和基础设计。

（1）基础设计。建筑结构设计基础选型一般包括有箱形基础、筏板基础、条形交叉梁基础等。在选择建筑基础形式上，我们应根据建筑的上部结构类型、层数、荷载及地基的承载能力选择整体好、满足地基承载力和建筑整体允许变形要求的基础形式，以达到建筑结构的安全实用和经济合理的目的。如果在选型基础上没有考虑以上因素的存在，当高层建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力较大时，选型使用筏板基础中的梁板式而非平板式，这样建筑基础梁截面较大，其必然增加基础埋置深度，且当建设水位高时，梁板的混凝土需要分层浇筑，这样必会增加梁板支模的时间，使工期增长，实用和经济效益反而比平板式差。对于多层建筑而言，如果遇到软土层厚度较大的情况，此时可采用软土地基处理法来控制多层建筑的沉降情况。在选择处理方法时，需将地基情况、建筑上部结构特点和周边环境综合考虑，并结合建筑结构的实际设计情况，确定出地基的处理范围和处理完成后应达到的技术指标。在综合考量各处理方案的可行性、经济性、实用性的基础上，确定最佳处理方案

（2）主体设计。高层建筑结构设计应尽量采用规则的平面布置和立面对称造型在高层建筑方案设计初期阶段，应提倡平面布置和立面造型简单对称。简单、对称的建筑结构设计中，震害不容易破坏，在民用建筑结构方案设计时，首先应考虑抗震的概念设计，多采用规则的、对称的建筑设计方案，避免采用不规则的、不对称的设计方案。在平面、竖向建筑结构设计中没有明显的、突出的突变，并应尽量避免整体扭转不均匀的现象出现，使质量中心和刚度中心基本相重合。在建筑结构体型上简单、抗侧力体系的刚度和承载力上下变化应连续。

1.3抗震设计

建筑结构设计的抗震性能理应受到结构设计师重视，但是，却因为建筑受到地域性的影响，地震的发生也会根据地区的地质地貌存在差异，很多地区多年未见地震，但是，即使是对多年未见地震的地区进行建筑结构设计的过程中，设计师也不能忽视建筑结构的抗震性，建筑结构的抗震性能不仅是针对地震来设计的，也有可能发生共振的情况，因此，为了确保人民群众的生命财产安全，必须要将建筑结构设计的抗震性能重视起来。首先，建筑结构设计师应切实的对当地的自然环境因素进行调查分析，并采用科学的手段来安排施工材料，并对建筑结构进行合理的规划设计，这样才能有效的提高建筑结构设计的抗震性能，不仅如此，对提高建筑结构设计的耐久度、安全度也有着极大的作用。其次，要对建筑结构设计的每个工程细节进行充分的考虑，如，建筑的钢筋骨架结构、混凝土结构、剪力墙结构等，必须要对各个环节进行详细缜密的计算和分析，这样才能满足建筑物安全质量的需求，才能确保建筑结构有着可靠的抗震性能，避免或降低地震给人们带来的安全影响，进一步提高了建筑结构设计的水平。

2高层建筑结构设计应注意的问题分析

2.1优化结构计算

建筑结构计算结果的准确性和合理性直接关系着整个建筑工程施工设计，因此应根据建筑项目施工现场实际情况，优化地基基础设计和结果计算。例如，在计算建筑项目楼板时，应结合楼板的类型和结构，采用正确的计算方法，如果楼板是连续板，则不能使用单向板的计算方法，如果是双向板，在结构计算时应考虑建筑材料泊松比的影响，并且注意调整跨中弯矩，确保建筑结构计算的准确性。现阶段，建筑结构设计多采用计算机程序进行计算，虽然计算机程序计算结果精确度较高，但是有时不符合建筑结构的实际要求，因此应仔细分析计算机计算结果，全面评价设计结果的正确性和合理性。

2.2严格遵循设计规范

设计规范是在社会发展到一定阶段所出台的与社会发展相适应的设计人员需遵守的规范条文，是大量理论与经验的产物，目的是为了提高建筑结构的质量，降低安全隐患，是设计人员必须遵守的。实际设计中不乏设计人员为了某些设计条件而在规范方面做妥协，这种做法具有极大的危险性，所以设计人员需认识设计规范的重要性，对建筑过程中不符合相关规定的行为及时的解决，避免出现安全隐患。

2.3重视建筑结构的耐久性

结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题。现在有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少，重视强度极限状态而不重视使用极限状态。重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。因此，要想提高建筑工程的安全性，在建筑结构的设计中就必须要重视建筑结构的耐久性分析，进而有效提高建筑结构在规定设计年限的安全性能，促进建筑工程建设的发展，促进建筑业的发展。

2.4应用合适的设计软件

近年来，计算机设计软件逐渐普及，建筑结构设计人员越来越依赖计算机设计软件，但是这也导致建筑结构设计人员盲目的信任计算机结构设计结果，忽视手工计算的检验，没有充分分析和判断计算机结构设计结果的合理性和正确性，直接应用到建筑结构设计中，最终导致建筑结构设计不合理而返工。为了避免这个问题，建筑结构设计人员应采用合适的结构设计软件，科学分析计算机结构设计结果，第一，了解相关计算机设计软件的适用条件和范围，选择合适的建筑结构设计软件，提高建筑结构设计效率和质量；第二，确保所使用的计算机设计软件的计算程序严格符合建筑结构设计要求；第三，计算机结构设计软件输入的设计参数必须有准确依据，确保设计参数的准确性和合理性；第四，计算机结构设计软件计算结果必须符合建筑结构设计要求，如建筑结构配筋、结构抗裂性能、刚度比、自振周期等。

结束语

综上所述，建筑结构设计直接的影响着民用建筑的安全、舒适和耐久性能，所以建筑结构设计必须科学合理。结构设计首先是做出经济合理的结构方案，然后进行构件及其连接的设计，最后是解决关键问题的措施，且保证工程建设和使用，需要取得规定的安全系数和可靠指标来保证结构的安全性。

参考文献：

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