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混凝土高层建筑结构设计特点、要点及优化方案

来源:原创论文网 添加时间:2019-11-09

  摘    要: 针对高层混凝土建筑进行结构设计时,要将建筑体的抗震性设计作为主要出发点。如果这一点得不到基本保障,那么高层建筑体的打造不仅难以实现,也会在后续的使用中存在很多安全隐患。因此,提升高层混凝土建筑体结构设计的质量非常重要,本文对此进行了分析研究。

  关键词: 高层; 混凝土; 建筑; 抗震; 结构; 设计;

  与多层建筑相比,高层建筑在进行结构设计时需要考虑更多的因素。高层建筑由于结构的复杂,因此在设计过程中会面临许多复杂的问题,大大提高了结构设计的难度。针对高层混凝土建筑进行结构设计时,要将建筑体的抗震性设计作为主要出发点。如果这一点得不到基本保障,那么高层建筑体的打造不仅难以实现,也会在后续的使用中存在很多安全隐患。因此,提升高层混凝土建筑体结构设计的质量非常重要,这对于建筑体的功效和性能的呈现会带来直接影响,是结构设计中要良好落实的要点。

  1、 高层混凝土建筑结构设计特点

  1.1、 水平侧向力的有效控制

  高层混凝土建筑会有一些结构特点,最为明显的一点就是,由于建筑体高度很高,受到的水平侧向力会极具增大,这是结构设计中必须有效化解的问题。水平侧向力对高层建筑的变形有很大的影响。通常高层建筑受到的水平侧向力主要由水平地震力以及风引起的荷载力所提供,相比普通的多层建筑,高层建筑受水平侧向力的影响更大,极易因水平方向的荷载而在水平方向上发生较大的位移,对建筑的稳定性、安全性以及居住的舒适性都有着较大的影响。因此,在结构设计时一定要综合考虑高层建筑体的构造、性能和自身的各方面特点,有效控制水平侧向力可能对于建筑体造成的负面影响,让建筑始终保持较好的安全性与稳定性。

  1.2、 结构刚度的合理布设

  在结构设计中对于建筑体刚度的控制非常重要,尤其是高层混凝土建筑,就刚度的要求也会更高。有些建筑师会简单认为,刚度越高越能够保障建筑体的稳定性,其实并不然。刚度越高必然会带来建筑体自重的提升,不仅会让建筑体的建造成本急剧增大,也会之间影响到建筑体的抗震性能。因此在保证高层建筑刚度的同时还要对结构的柔性进行兼顾,避免建筑因脆性过大而在外力作用下发生倒塌。所以,设计人员在进行高层建筑结构设计时需要合理地对结构刚度进行布置,控制建筑结构刚度在合理范围内,在具有刚度的同时保证一定的柔性,以满足高层建筑在承载能力以及抗震能力方面的需求。
 

混凝土高层建筑结构设计特点、要点及优化方案
 

  2、 高层混凝土建筑结构设计要点

  2.1、 概念设计的实施

  高层混凝土建筑在进行结构设计时,首先要让概念设计得到有效实施。设计人员可以充分细致的了解建筑体的多方面信息,了解建筑体周围的环境和建造场地,同时要明确建筑体的性能和特点,基于这些因素综合形成一个初步的概念设计草图。随着目前各种结构设计辅助工具的不断产生,可以让概念设计更加高效便捷的完成,并且能够提升设计的准确定和精细程度。在概念设计中还需要结合一些要点做注重考量。比如,高层建筑普遍来说有着更大的结构设计难度,且在控制建筑体的抗震性能上要做很多技术上的处理。这些问题在概念设计时都要做充分考虑,并且要形成科学合理的设计方案。概念设计的良好实施能够让建筑结构设计有基本的雏形,可以形成初步的抗震措施,是结构设计效能的体现。

  2.2、 结构方案的选型

  结构方案的选型是很重要的设计环节,这个过程需要就一些重点问题做有效处理。首先,在结构方案选型时要确定是否存在不规则结构问题。由于现在的建筑体在外形结构上普遍追求新颖突破,各种不规则建筑体不断产生。这样的建筑体确实能够极大的吸引人的眼球,但是这类建筑在结构设计的难度和实施过程中存在的障碍极大。因此,在结构方案选型上首先要将不规则结构问题做有效处理,判断这种不规则形态如何可以透过有效的结构设计来完成,并且进一步思考在这种结构设计背景下如何保障其抗震性与稳定性。另一方面,要就结构超过问题做有效处理。随着建筑体在高度上的不断攀升,各种超高建筑不断产生,这不仅增加了结构设计的难度,也给建筑体的抗震性提出了更大调整。因此,在具体的结构设计选型时要就这个问题做有效处理,并且结合建筑体的结构性能做合理的结构方案的选型。

  3、 高层混凝土建筑结构设计优化方案

  3.1、 地基基础的有效设计

  对于高层混凝土建筑结构设计的实施中,在设计方案的优化上可以具体从两个方面着手。首先,可以在地基基础的设计上进行优化,这是提升建筑体的稳定性和抗震性的非常有效的手段。在地基基础设计上需要注重就地基沉降方式进行选择,尤其要避免不均匀沉降的产生,这会直接影响到后续建筑体的稳定性与抗震性能。同时,对于高层或者超高建筑而言,做好地基基础的加固极为重要。稳固的地基不仅是让高层建筑得以实施的基础,这也是从整体上提升建筑体抗震性能的依托,因此在这个环节上要有充分保障。随着目前高层和超高层建筑体的不断增多,在针对这类建筑进行地基设计时的方法和技术发展的也很快。设计人员可以相应参考一些先进的技术方法,让地基设计可以更好的实现。

  3.2、 上部结构的合理设计

  不仅要让地基基础设计良好实现,对于高层建筑的上部结构也要采取优化设计方案。上部结构不仅是高层建筑中最为重要的构成,这个部位的受力结构和受力状况也会直接决定整个建筑体的受力方式。因此,对于上部结构一定要进行优化设计,就各种潜在问题做有效分析处理,在保障上部结构性能良好发挥的同时,加强对于整个建筑体抗震性的设计,这样才能够让高层混凝土的整体抗震性有更好的保障。

  参考文献

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