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。為了避免建筑結構設計中的失誤對工程質量造成重大的影響，不僅需要對高層建筑中結構設計的各種問題進行分析，還要采取相應的措施進行全面優(yōu)化。
關鍵詞:結構設計;高層建筑;問題;對策分析
一、高層建筑結構設計中存在的問題
近年來，隨著人們生活水平不斷提高以及建筑設計技術的發(fā)展，高層建筑結構的設計也在不斷提升，就當前的設計情況而言，在對高層建筑結構進行設計的過程中還存在著許多的問題，這樣會使得高層建筑結構的建設質量以及設計質量很難得到保證。首先，需要對高層建筑結構中存在的設計問題進行分析，并且針對這些問題進行有效的解決。
1．1設計的中間過程的把握
在日常的設計中，設計人員通過輔助計算軟件計算出來的結果對照著配筋，但在計算的結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，無論是從設計還是從施工和建造上來講，都要復雜得多。所以很多時候，我們的設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，導致最終的結果過大，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，結構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方和設計單位追逐的目標，前者想要獲取最少的投入，后者想借此獲得更多的設計任務。設計優(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建筑結構風荷載設計的問題
高層建筑是屬于對風荷載比較敏感的建筑，風荷載對于高層建筑來講，是很重要的荷載，但是現(xiàn)階段對計算風荷載的各種因素和方法還不十分確定，所以對于設計人員來講，如何來確定風荷載的大小，這個應該引起足夠重視。另外當多個建筑物，特別是群集的高層建筑，相互距離較近時，會產(chǎn)生風力相互干擾的群體效應。但是目前高層建筑的結構設計過程中，結構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的影響。
1．4高層建筑的結構抗震設計問題
高層建筑結構設計中最重要的環(huán)節(jié)就是抗震設計，但這也是我國建筑結構設計中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于高層建筑結構設計中的抗震設計較為復雜，需要對建筑結構體系、建筑基礎形式、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。但是抗震設計是基于抗震概念的設計，如果概念錯誤，再怎么認真設計，也無事于補。目前存在的主要問題是設計人員對于抗震概念設計的意識比較薄弱，只知道一味地遵循規(guī)范。
二、高層建筑結構設計對策
通過對高層建筑結構設計中存在的問題進行分析可知，高層建筑結構設計水平需要不斷的提升，針對產(chǎn)生的問題，采取相應的對策，對于提升建筑結構設計水平，建筑結構設計控制的加強及建設質量具有重要意義。
2．1中間過程加強檢查，最終結果安全儲備
設計人員在設計的中間過程只要做到嚴格檢查，不漏項，不缺項，在最終的計算結果的基礎上適當放大，作為安全儲備即可，既經(jīng)濟，又能做到心中有數(shù)。
2．2適當優(yōu)化才是正道
走出優(yōu)化誤區(qū)，優(yōu)化不是挑戰(zhàn)設計和施工的極限。建筑結構設計是偏重于理論的工作，施工則是偏重于實際操作的工作，如果設計不斷壓縮施工的空間，結果可能會讓很多構件和節(jié)點的結構功能無法實現(xiàn)，造成主體結構安全隱患，此為過猶不及。設計人員應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對高層建筑結構的風荷載合理取值
我們在對待風荷載這一重要荷載的時候，應該如何把握?首先應充分認識到高層建筑對于風荷載的特殊性，基于目前計算方法的局限性，我們對于高層建筑的基本風壓應適當提高，確保其安全性。如何提高基本風壓值，仍可由各結構設計規(guī)范，根據(jù)結構自身的特點作出規(guī)定，沒有規(guī)定的可以考慮適當提高其重現(xiàn)期來確定基本風壓。至于如何處理風荷載群體效應的問題，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壓顯著增大的現(xiàn)象。
2．4高層建筑結構抗震設計
在高層建筑的結構抗震方面，首先需要加強抗震的概念設計的培訓。只有方向把握對了，我們才有可能設計出質量優(yōu)良的產(chǎn)品。抗震設計主要包括三個方面，概念設計，抗震計算設計和構造設計。建筑抗震的概念設計是把地震及其影響的不確定性和規(guī)律性結合起來，就是進行結構抗震設計時著眼于結構的總體地震反應，按照結構的破壞機制和破壞過程，靈活運用抗震設計準則，從設計一開始就全面合理的把握好結構設計中的基本問題(總體布置、結構體系、剛度分布和延性等)，并顧及關鍵部位的細節(jié)，力求消除結構中的薄弱環(huán)節(jié)，從根本上合理的保證結構的抗震性能。抗震設計的三個層次的內容是一個不可割裂的整體，忽略任何一部分，都可能造成抗震設計的失敗。要使建筑物具有較好的抗震性能，首先應該從大的方面入手，做好概念設計，再結合計算設計，構造設計，才能得到一項較為滿意的抗震設計結果。如果不重視概念設計而過分的相信仔細的計算，對結構抗震設計不僅沒有必要，而且還可能在概念設計中出現(xiàn)不當甚至錯誤。
三、結語
結構設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計效率得到相應的提升，需要結合其設計中的問題不斷優(yōu)化其整體的設計體系。加強抗震概念設計，嚴格把握中間過程，適當優(yōu)化的同時還要做好風荷載設計以及抗震設計。只有這樣，高層建筑結構設計才能朝著一個質量穩(wěn)定的方向發(fā)展。
作者:楊明珠 單位:廣州南方建筑設計研究院武漢分院
參考文獻
［1］淺談高層建筑設計［J］．居雪濤．科技創(chuàng)新與應用．2014(05)
［2］高層建筑設計中存在的問題與對策［J］．萬艷紅．四川水泥．2014(12)
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