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高层建筑论文范文精选

高层建筑论文

高层建筑论文范文第1篇

1影响高层建筑结构抗震效果的因素

(1)高层建筑自身结构的设计。作为影响高层建筑结构抗震效果的最主要因素,建筑物的结构设计应是我们首要重视的问题,点式住宅、版式住宅等各种类型的建筑物要想取得理想的抗震效果,那么就必须对其进行合适的结构设计,选择最有效的抗震措施,充分的保证高层建筑结构的抗震性能,从而实现大震不倒、小震不坏的目标。有些高层建筑结构对平面的布置十分复杂,刚心与质心可能不一致,而一旦地震来临,那么其作用影响力和破坏力就会大大的增强。因此,在布置高层建筑结构的平面时,应尽可能的保证刚心和质心是重合的,从而保证高层建筑结构的抗震性能。在对建筑的结构进行设计的过程中,应保证建筑有合适的出屋面部分,这样当地震来临时才能降低其鞭梢的影响,如果房屋结构的平面布置是不规则的,在偏离建筑结构刚心的位置处建议设立抗震墙。

(2)高层建筑结构的施工材料和施工过程。高层建筑结构的施工原材料对其抗震效果也是有着直接的影响的,因此,在施工建设的过程中,应明确施工材料的重要性,通常情况下,建筑物的建设质量越高,那么地震对建筑物的作用力就是越小的,而在同等的地震环境下,建筑施工建设中使用了性能越好的材料,其受到的地震作用力也就越小,而如果无法保证材料的使用性能,那么就会受到较大的地震作用力。因此,在高层建筑的施工建设过程中,选择建筑材料时建议采用塑料板材、空心砖以及加气混凝土板等,这些质轻的材料对于保证建筑物的抗震性能都是十分有利的。在高层建筑的施工过程中,为较好的保证其抗震的效果,我们还应保证施工中每一个环节和每一道工序的质量,应高度的重视施工中的各项管理工作,同时建立完善的施工监管的规范制度,保证高层建筑结构的施工质量,以提升其抗震的效果。

(3)施工现场的地质环境。当地震来临时,其对高层建筑结构的破坏的原因是有很多方面的,最主要的原因就是地表滑坡、山体崩塌以及岩石断层等导致地表发生了运动,使建筑结构受到了破坏,而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。在这些原因中,采取相应的工程措施是可以预防一部分原因的,因此,在施工的准备阶段,应对施工现场的地质环境进行严格的勘察,认真的研究实际的地质和地形条件,施工中尽可能选择对抗震最有力的地点。

2高层建筑结构抗震设计的方法

(1)减少地震发生时能量的输入。进行抗震设计工作时,建议采用基于位移的结构抗震方法,定量的分析每一种设计方案,一旦地震发生时,确保结构的变形弹性是可以满足其作用力下的变形需求的。应严格的检测建筑构件的整体承载力,并且在地震力的影响下,还应严格的控制高层建筑层间的位移限值,在计算建筑构件的变形值时,应充分的考虑到建筑结构的位置和建筑构件的变形之间的关系,充分的分析建筑界面的的应力大小和分布,从而得到其构造的需求。高层建筑的施工过程应选择在加固的场地上,这样当地震来临时,就能降低其能量的输入,从而有效的保证高层建筑的安全性。

(2)采用延性结构,并且推广隔震和消震的措施。现阶段,我们在对高层建筑结构进行抗震设计工作时,通常都是要采用延性结构的,所谓的延性结构就是指能够适当调整建筑结构的刚度,这样当地震灾害发生时,高层建筑的结构就会进入到具有较大延性的塑性状态,地震发生时的能量就得到了消耗,降低了地震反应,从而有效的保护了高层建筑的结构。高层建筑如果具备较高的延性,那么即使其承载能力不高,当地震发生时,其也是不容易倒塌的,这就是因为延性的结构可以吸收很大一部分能力,大大的降低了地震反应。另外,随着我国科学技术的不断进步,现阶段在高层建筑结构的抗震设计工作中,阻尼器的应用也取得了较高的抗震效果,阻尼器可以充分的吸收地震的能量,以减弱地震对建筑结构的影响。

(3)尽可能的设计多道抗震防线。为尽可能的提升高层建筑结构对地震的抵抗力,就应设置多条地震防线。在高层建筑结构的抗震设计过程中,如果能够顺利的设置了多道地震抵抗防线,那么在第一道防线受到了破坏后,第二道以及第三道防线都可以有效的抵消地震的作用力,从而有效的保护建筑结构。在为高层建筑结构选择防震体系时,通常建议选择具有壁式框架和多个肢节的框架剪力墙结构。框架剪力墙作为一个具有多道防线的抗震结构,其第一道抗震防线就是剪力墙结构,同时也是其抗侧力构件,在设计的过程中应保证具有足够多的剪力墙,从而提升其整体的承载能力。如果地震的作用力过大,那么剪力墙就一定会开裂,而要想承受其重新分配的地震作用,在剪力墙和框架协同工作的情况下,每一层框架所分配的地震剪力是应大于框架各层地震剪力最大值的1.5倍的或是超过高层建筑结构底部总地震剪力的20%的,通过合理设置连梁的方式,保证剪力墙具有多道抗震风险的性能。

3高层建筑结构抗震设计的展望

在今后的几十年中,我国必将成为具有高层建筑数量最多的国家,那么高层建筑结构的抗震设计工作也将面临着更大的挑战。首先,应更加的重视建筑材料对抗震性能的影响,严格的控制材料的各类性能指标,从而保证建筑物的抗震能力,还应大力的研发先进的抗震材料,从而进一步的完善高层建筑结构的抗震技术;其次,高层建筑的抗震结构体系应逐步的转变成柔性为主的结构体系,在建筑结构构件的消震、减震和隔震的设计工作中,应采用“以柔克刚”的方式;接着,应进一步的推广和应用计算机模拟抗震试验,在模拟地震振动台上放入事先制作好的结构构件,台面上输入相应的地震记录,在计算机模拟环境下,取得真实的地震作用效果,不断的完善各类因素,逐步的实现抗震目标;最后,在高层建筑结构抗震结构设计的计算方法上,将逐步的转变为非线性分析、时程分析和非确定性分析的方法。

4结语

通过以上的论述,应充分的认识到影响高层建筑结构抗震效果的各类因素,在高层建筑的抗震设计工作中,选择最为科学合理的设计方法,针对现阶段高层建筑抗震设计的现状,准确的把握抗震建筑结构抗震设计工作的发展趋势,保证高层建筑抗震设计的效果,促进我国高层建筑行业的健康发展。

作者:尹政雯单位:重庆市建筑科学研究院

第二篇

1高层建筑结构体系的划分

1)按结构材料划分为:

a.钢筋混凝土结构。充分发挥了钢筋和混凝土两种工程材料的力学性能,且能共同受力,协调工作。

b.钢结构。虽然存在结构材料本身价格较高、易锈蚀、维护成本高的种种缺点,但结构强度高、自重低、抗震性能优良等优点使钢结构成为超高层建筑的首选。

c.钢—混凝土组合混合结构。将钢构件和钢筋混凝土构件作为结构构件进行连接,共同形成结构。

d.钢—混凝土组合结构。型钢混凝土结构:将型钢当作混凝土中包的钢筋;钢管混凝土结构:钢管内浇筑混凝土形成新的结构构件。

2)按结构形式划分为:

a.框架结构。由梁柱作为承受横向或竖向荷载的结构形式。

b.剪力墙结构。由剪力墙作为承受横向或竖向荷载的结构形式。

c.框架剪力墙结构。利用框架和剪力墙的各自优点,框架主要承受竖向荷载,剪力墙主要抵抗横向荷载。

d.筒体结构:包括框筒、筒中筒和组合筒等结构形式。

3)较复杂高层建筑结构体系:

a.转换层结构。沿立面根据功能划分为不同区段,设置转换层使这些不同区段的竖向构件实现过渡。

b.连体结构。由架空连接体将不同的高层建筑进行连接,以实现外观和功能需求。c.带加强层结构。在框筒结构中沿竖向设置一个或若干个加强层,以提高整个结构的抗侧刚度。

2高层建筑结构选型

建筑结构从受力上可划分为竖直方向、水平方向以及与地基接触的底部等结构。综合考虑建筑的高度、高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地类别、结构材料和施工技术等影响因素而决定的建筑物各方向整体受力情况的结构体系称为结构选型。结构选型涉及到整个建筑物的设计功能,更涉及到建筑物的结构安全,是结构设计的关键。结构选型的主要任务有:

1)决定建筑竖直方向的受力体系;

2)决定建筑水平方向的受力体系;

3)决定建筑底部的受力体系。决定的结构体系应满足几方面的要求:

1)建筑功能。如居住建筑、公共建筑;采光、通风、空调等功能。

2)结构与建筑美学的统一。建筑的表达从社会学、民俗学、哲学等人文领域讲具有一定的随意性,如何把建筑的美学表达和结构实现结合起来,就要从结构选型上多加考虑。

3)有足够的强度、刚度和变形能力。不同的结构体系所对应的这三个方面的指标能力不同。

4)施工上技术可行。设计最终需要施工上予以实现,若现有的施工技术水平无法达到,则所有的设计只能放在展览厅。

5)总体费用最低。无论处于建筑产品实现的哪个阶段,钱都是最主要的问题。当设计方案对比时,要充分考虑总体费用,我们的目标是在满足所有功能的前提下,花钱最少。

3高层建筑的受力情况分析

3.1竖向荷载

1)恒荷载。根据结构或构件的密度与设计尺寸进行计算。

2)活载。包括楼面活载或屋面活载,从《建筑结构荷载规范》中查阅,但要特别考虑:

a.充分考虑到施工中可能遇到的对结构受力有影响的其他因素;

b.在高层或超高层建筑顶部设置可移动装置时设备的影响;

c.在高层建筑后期维护或清洁时,大型清洁机具空中作业时产生的附加重量对结构的影响;

d.经济发达地区当高层建筑顶部设置有直升机起降平台时所产生的活荷载。

3)高层建筑活载占比较小,可不考虑活荷载的不利布置。

3.2水平作用

1)风载。空气流动对建筑物侧面产生正压力或负压力,这些就是建筑物受到的风荷载。设计时应根据《规范》充分考虑:基本风压,风压高度变化系数,风载体型系数,风振系数的影响,分别计算总风载和局部风载,以及相对应的总体效应和局部效应。

2)地震作用。规范规定“设计中主要考虑水平地震作用,只有震中附近的高烈度区大跨度结构才同时考虑竖向地震作用”。根据抗震设防三水准目标和两阶段设计方法,计算地震作用方法一般采用“反应谱法”。

3)其他作用。在设计过程中还应充分考虑建筑物在施工过程中和使用过程中由于温度、材料、沉降等其他因素而引起的内力或变形。通过以上分析,高层建筑在结构设计时要充分考虑楼面刚度无穷大假定,竖向荷载和水平荷载分配假定的整体工作性能。同时可以看出,水平作用的影响是高层建筑结构设计的关键因素。高大建筑刚度设计时还要提高延性和考虑薄弱层的影响。

4高层建筑结构设计的特点

从设计方法和计算原理角度看,高层建筑与多层建筑除了高度与层数,没有实质性区别,都会受到竖向或水平方向上的作用。但是高层建筑结构设计中抗侧力设计成为更多消耗材料的重要因素,同时从功能上讲,高层建筑更有其特殊要求。

1)水平方向的作用成为结构设计是否成功的最主要考虑因素,结构的倾覆力矩与位移随结构高度增加呈指数变化曲线上升。因此,水平方向的作用成为关键因素,在这种情况下,必须对结构进行优化,才能适度减少材料用量。

2)随着高度增加,地震作用的危害将会进一步放大,因此,必须特别重视高层建筑结构的抗震设计,结构延性成为高层建筑结构设计的重要指标。

3)高层建筑在竖向荷载作用下,荷载数值很大,因此,必须考虑柱的轴向变形导致的连续梁的弯矩变化而引起的变形所产生的影响。

4)高层建筑在水平荷载作用下,随高度增加侧移急剧增大,因此必须将侧移控制在一定范围内。

5)充分考虑结构的抗扭刚度。地震时,地面在平移的同时还会产生转动,随之结构在地震作用下也会产生平移和扭转。震害研究指出,地震时的扭转是导致建筑结构破坏的一个很重要的因素,因此,规范增加了对高层建筑结构偏心扭转的规定。在结构计算时应考虑结构构件对抗扭刚度的有利影响。同时注意:

1)抗侧构件布置应规则、均匀、对称;

2)抗侧构件截面设计宜规整、对称;

3)在建筑设计允许的条件下,适度降低层高。除上述一些特点外,为了简化计算模型,实用分析法一般都作弹性假定、小变形假定和刚性楼板假定。

5框剪结构中剪力墙数量的优化

钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系是震区高层建筑使用较为广泛的结构体系,不仅能为建筑设计提供大空间,且结构具有良好的抗震性能。但是这种结构体系中,剪力墙的数量的最佳配置不仅反映结构的安全性,更是衡量技术经济性的重要指标。钢筋混凝土框剪结构中,满足抗震规范层间位移角限值规定的最少剪力墙数量就是剪力墙数量的最佳配置,且布置对称、均匀。

6结语

高层建筑论文范文第2篇

我国的高层建筑的设计特点大部分都集中的体现在侧移、结构延性、轴向变形和水平荷载等方面。而在一些竖零件中,由于楼房的自重问题以及楼面的使用荷载,而最终产生的弯矩数值还有轴力仅仅和楼房高度的成正比,另外由于竖向荷载较水平荷载具有的不确定性而具有确定性,所以,水平荷载往往在高层建筑中起到决定性的作用。而由于在水平荷载的作用下的结构侧移变形会伴随着这个高层建筑的楼层高度的增加而渐渐增大,所以,结构侧移都是整个高层建筑设计的关键因素和控制指标。除此之外,结构延性也可以作为高层建筑设计的重要指标。为了保证真个高层建筑拥有足够的结构延性,就需要使其结构在进入塑性变形的阶段时仍然具有较强的变形能力而不会使自身出现倒塌的现象,须在其结构的处理上采取相应的措施。此外,在整个高层建筑的设计中同样不能忽视高层建筑的轴向变形因素的影响。

二、高层建筑的构体系

2.1框架与剪力墙

当施工中单医德框架体系的强度及刚度无法满足施工的实际要求时,就需要在建筑平面的某些适当位置设立相应的增加较大的剪力墙来替代一部分框架,这就形成了框架-剪力墙体系。在受到水平方向力的影响时,框架和剪力墙都需要通过有足够大的刚度的楼板以及连梁组成的协同工作的结构体系。

2.2剪力墙体系

当承受力的主体结构主体部分全部都是由平面剪力墙构件组成的时候,就形成了剪力墙体系。在这种体系当中,一堵剪力墙就能够承受全部的垂直荷载及水平力。而剪力墙体系属于刚性结构的一种,其位移的曲线一般都呈现为弯曲型。而剪力墙体系自身的强度和刚度都很高,并且具有一定的延展性,抗震、抗倒塌等性能比较优越,是一种较为优秀的结构体系,能建的高度大于框架-剪力墙的混合体系。

三、高层建筑结构的相关问题分析

3.1结构超高的问题

在国家新出台的抗震规范和新规范中,对于建筑结构的总体高度有着一定的限制,尤其是新规范当中针对建筑物超高的问题,除此之外将以前高层建筑的高度限制设定为A级高度以外还新设立了B级高度,同时相应的处理措施以及设计方案也都有极大的改变。在工程师进行实际的工程设计工作时,可能出现的由于结构类型改变的问题从而忽略此类问题出现后将导致施工图纸再进行审查工作时未能通过,需要进行重新的设计和召开相应的专家会议来进行确切论证的情况,对工程的工期、造价等等整体规划都将造成很大的影响。

3.2短肢剪力墙设置问题

在新的施工规范中可以看到,对于短肢剪力墙的定义就是墙肢截面的高厚比为5~8的墙体,而且根据相应的实验数据以及工程师自身的经验,对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用能力较低,同时也有比较高的限制,所以,在高层建筑的设计施工中,结构工程师应当尽可能的减少采用或不用短肢剪力墙,以避免产生关于设计方面的不必要的麻烦。

3.3嵌固端设置问题

我国目前的高层建筑大部分都自带地下室和人防,正因为如此,这样就有可能会将嵌固端设置在地下室的顶板上,当然也有可能会设置在人防顶板等等特殊位置,因此,就在这个问题的处理上,结构设计工程师经常会忽视了由嵌固端的设置位置不当带来的一些需要注意的问题,比如:嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限等等问题,而建筑工程必须要严谨,任何一个细小的问题都有可能在未来造成严重的后果。

3.4结构规则性问题

在当前新旧规范在这方面的规则出现了极大的差异,新的规范在这方面新增加了许多的限制条件,而且,新的规范增加了强制性的条文规定“即建筑不能采用严重不符合规范的设计方案。”因此,结构设计工程师自工作室就必须要注意对待新规范当中的的某些限制条件,以防止出现在施工后期设计图纸设计阶段的工作改动。

四、总结

高层建筑论文范文第3篇

近年来在我国城市建设过程中,高层建筑已成为城市建筑的主要形式,也是未来城市建筑发展的主要趋势。所以做好高层建筑节能施工具有极为重要的意义。高层建筑节能通常情况下可以从外墙、屋面和门窗等几个方面入手,通过提高高层建筑围护结构的热阻值及密闭性来实现建筑物使用能耗的节约。在高层建筑施工过程中,需要针对高层建筑节能设计施工图,并针对其自身的特殊性来制定切实可行的施工方案,对施工质量进行有效控制,确保施工过程中严格按照相关的操作程序进行,同时还要确保施工周期。做好施工人员技术交底工作。施工过程中不仅需要选择质优价低的节能建筑,同时还要做好质保资料查验和试配工作,质检人员需要在施工过程中把好质量关,特别是需要做好隐蔽工程的验收工作,确保整体工程的质量能够得到有保证,节能目标能够实现。

2高层建筑节能施工技术要点

2.1墙体节能施工

2.1.1空心砖墙体

高层建筑在砌筑时都会采用空心砖作为墙体的主要材料,在承重墙砌筑时通常情况下都会利用整砖进行平砌,由于在砌筑过程中空心砖不宜进行砍凿,所以在砌筑过程中当整砖不够是地则需要采用实心砖来进行外砌,对于墙中洞口预埋件或是管道处,则需要用实心砖进行砌筑,同时在砌筑过程中就需要提前留下或是预埋,不能在砌筑完成后再随意进行凿孔或是利用水泥砂浆进行填孔,同时还要对于外墙可能会出现的通缝、不密实及冷热桥等再进采取有效的措施进行避免。

2.1.2空心砌块墙体

在利用空心砌块进行墙体砌筑时,需要根据施工图及具体工程要求、施工条件来对砌块排列图进行绘制,同时还要在施工过程中采取必要的技术措施来有效的避免出现墙体热阻值低、砌体和粉刷易开裂、灰缝及裂缝处易渗漏等各种情况,确保空心砌块墙体的质量。在墙体砌筑过程中,需要确保砌块和砂浆的质量,使灰缝饱满度达到施工质量的要求,砌块要确保其具有较好的整体性和均匀性,通过技术措施来协调好粉刷层、砌块粘结性和变形之间的关系。在施工过程中需要对砌块与梁柱交接处、门窗洞口部位及屋面檐口、女儿墙及荷载集中应用变化大及墙面曲折等一些重点部门要给予特别的关注。

2.1.3墙体保温施工

一是抹灰工艺措施。利用各种轻骨料、水泥、石类、石膏及化学聚合物等胶结料,同时还可以在里面加入少量助剂,按照一定的配比来制作成保温砂浆,用其来进行抹灰。利用保温砂浆进行抹灰施工时,需要在基层质检验收合格后,层面防水层已施工完成,而且在隔墙、门窗框及管线施工过程中不会对保温层带来破坏的情况下才能进行施工,在施工过程中需要确保环境温度不能低于5℃,当在夏季进行施工时,则需要做好保温养护措施。二是喷涂工艺措施。在喷涂施工过程中会利用到聚胺酯泡沫塑料和各种保温涂料,在喷涂过程中需要根据产品要求的不同来对施工环境温度进行控制,在喷涂前需要确保基层具有较好的清洁度,干燥性和平整性能够满足喷涂施工的要求。在喷涂过程中需要确保好喷涂的距离、角度、速度和流量,确保保温涂层的均匀性,而且满足施工质量的具体厚度要求。三是干挂工艺措施。这种工艺措施通常会在外保温中进行应用,其保温效果较好,而且隔热和防水性能非常好。但由于干挂工艺建筑成本较高,所以通常很少在住宅建筑中进行应用,多用于公共高层建筑。在具体施工过程中需要对风力、温度、雨水、大气腐蚀及耐久性等一些不利因素要进行充分的考虑,同时还要在施工重点关注与墙体锚固的可靠性,确保连接节点的质量,做好金属的防腐和防水措施,从而有效的确保整个体系具有较好的稳定性和强度。四是粘贴复合工艺措施。这种工艺主要以夹心保温、外置式保温和内置式保温三种形式为主。利用夹心层保温寺僧其墙体较厚,而内置式保温施工中会占用室内面积,所以目前应用较多的是外置式保温措施。其是利用黏结剂或是锚固件来将保温板与面层固定在基层墙体上,同时面层内设置加强网。

2.2门窗节能施工

2.2.1增强门窗的气密性和保温性

在门窗节能施工中,需要有效的确保门窗的气密性和保温性。在当前高层建筑施工过程中,通常会使用内衬钢材窗框,配合中空玻璃或是低辐射的中空玻璃,这样可能有效的提高热舒适性。

2.2.2使用低辐射新型玻璃

低辐射新型玻璃具较非常低的反射率,其将半导体氧化物薄膜镀在原有玻璃的表面,对于红外光和其他可见光和较高的透光率,有效的降低了光的反射作用。利用这种新型玻璃能够获取大量的太阳光辐射能力,有利于建筑物保温性能的提高,与单层玻璃相比具有非常好的保温效果。

2.3保温屋面施工

2.3.1建筑节能材料的选择

一般情况下,在屋面板和防水层之间设置导热系数小、容重低、吸水系数低的保温材料,如散料加水泥现场浇筑的珍珠岩、浮石、炉渣;板块状有聚苯乙烯、水泥或沥青珍珠岩板、加气混凝土块、水泥蛭石板;现场发泡浇筑的有粉煤灰、水泥和硬质聚氨脂泡沫塑料为主料的泡沫混凝土。

2.3.2屋面保温施工的准备工作

屋面保温施工时的隔热材料,可以采用60mm厚挤塑板聚苯乙烯板。进场前,应检查保温材料是否具有技术性能检测报告、质量合格证等相关资料,导热系数、抗拉强度、软化系数等指标是否符合设计要求。在完成基层施工后,要清扫干净基层表面,使之干燥、平整后,才可以进行保温材料的铺设。

2.3.3屋面保温层的施工

施工现场存放保温材料时,应注意防潮,防止污染和损伤。屋面保温层不能在雨天施工,同时,在雨季应采取遮盖措施。施工过程中,聚苯板块要铺平垫稳,用同类材料的碎屑嵌填实相邻两块板之间缝隙,表面要和相邻两板的高度相同。

2.3.4屋面保温层的质量验收

对于基层、隔气层和屋面热桥等部位,应进行隐蔽工程验收,并有详细的图片的资料和文字说明。用于屋面的保温隔热材料,其压缩强度、阻燃性、干密度或密度等应符合相关标准的规定。屋面保温隔热层的厚度、敷设方式、屋面热桥部位、缝隙填充质量的保温隔热做法,应符合相关要求。板状保温材料的保温层厚度不能大于4mm,误差不能超过±5%。

3结束语

高层建筑论文范文第4篇

高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构,随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构,由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构,由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点,适用于高度不同的结构体系,不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关,所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一,高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加,相对于竖直荷载,水平荷载地位提高,成为决定性因素,必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力,水平荷载主要包括地震和风荷载,高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二,高层建筑的侧移是结构设计的重要因素,也是重要的控制指标。第三,高层建筑的柱中容易产生竖向变形,这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化,忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四,高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性,作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。

2高层建筑设计的一般原则

2.1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中,要进行相关的计算,而计算简图是进行结构设计计算的基础,所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理,也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时,要特别的仔细认真,这样才能保证结构设计计算结果的可靠,保证高层建筑的安全建设和使用。同时,计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全,尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别,必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。此外,设计工程师要仔细的分析软件计算的结果,避免因为不同计算软件的计算结果而造成比较大的计算偏差和失误。

2.2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深,基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告,然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时,采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作,不同的建筑类型的荷载不同,高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求,一是受力特性和建筑的力学性质的合理性,对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确,力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求,建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计,这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。另外,高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素,在各种因素相互协调的情况下,确定结构设计的最优方案。

2.3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步,计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中,但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多,不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同,导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异,充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件,要在仔细审核的基础上进行仔细的判断,排除人工数据输入的错误,才能够得出所需要的正确结果。

3高层建筑结构设计相关问题分析

3.1高层建筑的基础设计相关问题高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作,也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻,地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素,其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范,因为就全国来说,各地的地质条件差别很大,国家规范没有办法作出统一全面的规定,所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。

3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一,在现行的建筑规范中,具体描述了短肢剪力墙的定义问题,短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体,在具体的建筑应用中,短肢剪力墙的使用受到诸多限制,结构设计中应尽量少使用这种墙体结构,避免后续的设计上的诸多问题。第二,剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外,在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构,并调整剪力墙中心的位置,合理设置厚度以及截面,使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。

3.3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动,这主要体现在两个方面,第一,新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性问题,增加了许多的限制条件,比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二,新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以,结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动,严格遵守规定的限制条件,合理的规划自己的结构设计,避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。

4结语

高层建筑论文范文第5篇

关题词高层建筑基础承台大体积混凝土泵送混凝土施工缝养护

海口市交行大厦主楼地下3层,钢筋混凝土筏形基础承台板厚3,00m,平面48.80m×48.80m,承台混凝土量为6360m3。商住楼地下2层,承台板厚1.80m,混凝土量为1817m3。地下车库承台板厚1,00m,混凝土量为2319m3,承台中段设后浇带1道。承台混凝土强度等级为C30,抗渗等级S6,总量10496.00m3。

1施工方案

(1)为保证相邻已有建筑安全,先施工商住楼、车库基础,后施工主楼基础,这样承台施工由浅入深,同时也降低了商住楼、车库的基坑降水费用。

(2)主楼承台分两层浇筑,每层厚1.5m,商住楼承台一次浇筑,承台中心水平位置埋设①50冷却循环散热水管,距承台底300mm至承台表面向上1叨mm埋没50垂宜散热水管,间隔6000肋21双向均匀布置,即采用内散外蓄综合养护措施降低大体积混凝土的温升值3车库承台以后浇带分段一次浇筑至标高。(3)混凝土由现场搅拌。砂、石计量采用HP—800和风—800自动配料机各2台。混凝土输送采用HBT—60输送泵,管径①125,输送能力16。58IJ/h3同时采用吊斗容量为1m3的四23—B塔吊1台吊运部分混凝土,以免浇筑过程中产生冷缝。

2保证大体积混凝土质量的措施

2.1选择合适水泥

主楼及车库承台采用“红水河”525R普通水泥,商住楼承台采用“三鑫”425R普通水泥o

2,2减少水泥用量

为减少水泥水化热,降低混凝土的温升值,在满足设计和混凝土可泵性的前提下,将425R水泥用量控制在450k8/m3,525R水泥用量控制在3如k8/m3。

2,3掺外加剂,控制水灰出

根据设计要求,混凝土中掺加水泥用量4%的复合液,它具有防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂4种外加剂的功能。溶液中的糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。

2,4严格控制骨料级配和合泥量

选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65%左右),细度模数2.80-3.00的中砂(通过0.315n凹筛孔的砂不少于15%,砂率控制在40%—45%)。砂、石含泥量控制在1%以内,并不得混有有机质等杂物,杜绝使用海砂。

2,5优选混凝土施工配合比

根据设计强度及泵送混凝土坍落度的要求,经试配优选,确定混凝土配合比如下:采用425R水泥时为水:水泥:砂:碎石:复合液=0.25:1:1.82:2.51:0.04;采用525R水泥时为水:水泥:砂:碎石:复合液:0.50:1:2:2.77:0.04,坍落度150J18cmo

2,6严格控制混凝土入模温度

施工过程中应对碎石洒水降温,保证水泥库通风良好,自来水预先放入80m3的地下蓄水池中降温。浇筑主楼承台时,将水预先放人商住楼地下二层水箱中降温,使入模温度控制在25以下o

2,7加强技术管理

加强原材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝。2,8合理组织劳动力及机械设备

(1)施工人员分两大班四六制作业。每班交接班工作提前半小时完成,人不到岗不准换班,并明确接班注意事项,以免交接班过程带来质量隐患。

(2)承台浇筑采用泵送,并用塔吊配合,以免接、拆泵管或堵管时混凝土出现冷缝。砂、石采用自动配料机配料,装载机配合。每台泵输出混凝土量为22m3/h左右,塔吊吊运混凝土4.5m3/h池左右。

2,9采用切实可行的施工工艺

主楼、车库、商住楼承台浇筑,均由东向西不间断地推进(图1)。根据泵送大体积混凝土的特点,采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能较好地适应泵送工艺,避免混凝土输送管道经常拆除、冲洗和接长,从而提高泵送效率,简化混凝土的泌水处理,保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。根据混凝土泵送时自然形成一个坡度的实际情况,在每个浇筑带的前后布置两道振动器,第一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;由于底层钢筋间距较密,第二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。随着浇筑的推进,振动器也相应跟上,以确保整个高度上混凝土的质量。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚,故浇筑结束后须在初凝前用铁滚筒碾压数遍,打磨压实,以闭合混凝土的收水裂缝。

2.10加强混凝土的养护及测温工作

(1)采用蓄水法保温养护,蓄水深度19cm以上。商住楼承台在混凝土施工期问通入冷却循环水,以便加快承台内部热量的散发(图2)。为保证冷却水温度控制可靠、流量调节方便并节约用水,将循环水管的一端接至用于地坑降水的①150总排水管,另一端接至承台面,使冷却水与养护循环往复,有效地控制内外温差。

(2)为及时掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值,在承台内埋没若干个测温点,采用L形布置,每个测温点埋设温管2根01根管底埋置于承台混凝土的中心位置,测量混凝土中心的最高温升,另一根管底距承台上表面100mm,测量混凝土的表面温度,测温管均露出混凝土表面100n皿。用100的红色水银温度计测温,以方便读数。第loJ5d每2h测温1次,第6d后每4h测温1次,测至温度稳定为止。从3个承台的测温情况看,混凝土内部温升的高峰值一般在3。5d内产生,3d内温度可上升到或接近最大温升,内外温差值在20℃左右,控制在规范规定范围内,未发现异常现象。

3几点体会

(1)采用内散外蓄综合养护措施,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,对于超厚大体积混凝土施工尤其适用o

(2)主楼3.00m厚承台设计时,在承台中间设置了垫20@2肋水平抗缩钢筋网片。采用“水平分层间隙”施工方法,分两层进行浇筑,间隙时间7d以上,分层厚度各1.5m,抗缩钢筋网设置在下层1.5m的上表面。在工期允许的情况下,这种施工方法可降低内部最高温升、减少人力、材料及机械设备的投入。

(3)主楼承台混凝土分层浇筑,下层混凝土的表面设置了棋盘式高低块(高差5em),形成上下连接的键块,并将抗缩钢筋网支撑钢筋伸出浇筑面20cm以上。在混凝土终凝前用钢丝刷拉毛表面水泥膜层处理水平施工缝,再溜扫冲洗干净,这样可加强上下层混凝土的连接,提高抗剪能力,节省凿毛施工缝的人工。