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高层建筑结构设计的流程研究

高层建筑结构设计的流程研究

1高层建筑结构设计的原则

(1)高层建筑结构计算简图的合理化原则计算简图是计算高层建筑结构设计的基础,其合理性能直接关系到高层建筑的结构的安全性。由此可见在进行高层建筑结构设计时要坚持计算简图合理化原则,且高层建筑实际结构的节点不是单一的,故必须要将简图的误差控制在规范的范围内。

(2)高层建筑结构基础方案的合理化原则高层建筑的地质条件是高层建筑结构基础方案的设计参考依据。其结构基础方案的合理化要求对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素进行综合考虑。高层建筑结构设计基础方案通常情况下要确保其能够最大程度发挥地基的潜力,高层建筑设计必须要具备相应的地质勘察报告。

(3)高层建筑方案的合理化原则高层建筑结构方案的合理化指的是高层建筑结构设计方案必须要与结构体系的结构形式的要求保持充分的一致性,同时要满足经济性的要求。结构体系的具体要求要保证具有简单性、受力明确性等,综合考虑工程设计的需求、施工材料、地理条件、施工条件等,同时还要兼顾建筑的暖气、水和电额的相互协调。

2高层建筑及超高层建筑结构抗震设计目标分析

高层建筑的抗震设计在整个建筑设计中具有重要的作用。在设计时要考虑到重现期大约为7度的地震,建筑物只能出现的损伤都可以忽略,在进行结构设计时要使结构的反应状态基本处于弹性反应状态。对于重现期与9度的地震水准较为接近的地震,在设计时要对最大地震的震动进行预计,并设计为在真正遇袭情况下能有效防止倒塌情况,并能够证实以下几点:

(1)对于结构中的所有的延性的构件,要保证其非弹性变形必须低于其变形能力;

(2)对于非延性破坏模式的结构部件,要求其对于力的需求要大于等于其名义上的强度;(3)对于超高建筑物或者较为复杂的建筑物的设计上,对于起到控制作用的构件还需要保证其在受到中等震级地震的振动下仍能够保持其自身一定的弹性。

3设计要点分析

(1)重视概念设计对于超高建筑结构设计以及复杂建筑结构设计上,要重视其结构概念的设计,在设计时要尽量提升建筑结构的规则性和均匀性;要确保结构的传力途径清晰和直接,尤其是结构的竖向和抗侧力传力的途径;在设计上包保证结构具有较高水平的整体性设计;设计时要将节能减排的置入,以建立合理的耗能机制,创建绿色建筑;在设计时要充分考虑到结构与建筑结构材料的利用率,确保形成较为完整的结构受力整体。这一设计过程的实现,得力于建筑师以及结构工程师之间的良好沟通交流,以更好的实现建筑和结构之间的统一。

(2)选择科学、合理的抗侧力体系大量研究表明,在设计时选择较为合理的结构抗侧力体系,能有效保证高层建筑以及复杂高层建筑的安全性。在选择时要注意结合建筑物的实际高度对结构体系进行选择;在进行建筑设计时要尽可能的确保结构抗侧力构件之间相互联结和组合;对建筑设计中可以根据多重抗侧力结构体系的具体情况进行设计,要综合分析每种结构体系的优点及适用性,对各种体系的贡献度进行合理的评估与评判。

(3)注重抗震设计在满足建筑的功能性的基础上,高层建筑和超高层建筑的重要设计环节就是抗震设计,该设计是建筑安全性较为重要的一步。在对高层建筑进行抗震结构设计时,建筑材料的选择一定要慎重,保证质量。大量研究表明,在地震时要减少能量的输入能够有效减少地震对高层建筑的损害。

要做到以下几点:

(1)在对建筑构件的承载力进行验收时要对建筑结构在地震作用下的层间位移限值实施较为有效的控制。

(2)在对高层建筑的具体工程项目进行设计时,要积极采取基于位移的结构抗震方法,对设计方案要进行定量的具体分析,确保结构的变形延性能够满足地震的预期要求。

(3)综合分析建筑构件的变形以及建筑结构的位移之间存在的精确大关系,有效确定构件的具体变形值。

(4)结合建筑物的实际情况,如建筑界面的应变分布以及建筑界面的具体大小具有针对性的分析,并结合其具体构建要求进行设计。

(5)选择较为坚固的场地以实施建筑施工,这也是有效减少发生地震时有效减少能量收入的一个重要方面。另外,对于一个具体的高层建筑,其承载能力不是很大但其延性相对较高,则当地震发生时其也不容易发生倒塌事故。这主要是由于延展构件能够在结构变形时具有一定的承受能力。大量工程实践表明,在较多的情况下延性结构的应用其效果是较为显著的,地震的力量能够被延性结构所分散和消耗,以此起到减少地震造成的高层建筑的损害,避免产生较大的损失。5结束语综上所述,高层建筑结构的设计在高层建筑设计中是较为重要的环节。其中的抗震设计质量能直接关系到整个建筑物在地震中的安全性。高层建筑行业与高层建筑结构设计之间相互影响,相互关联,高层建筑行业的深入发展对高层建筑结构的设计的要求相对变得更高,同时高层建筑结构设计的质量能够对高层建筑行业的持续发展起到直接的影响。因此,在高层建筑设计中,要注重前期的高层建筑结构设计,尤其是抗震设计的工作。

作者:李多龙单位:抚州市建筑勘察设计院