高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對(duì)策探討

■趙華琪 ■河北九易莊宸工程設(shè)計(jì)有限公司，河北 石家莊 050031

眾所周知，在當(dāng)前的城市發(fā)展過程中，高層建筑的數(shù)量越來(lái)越多，相對(duì)于一般建筑類型來(lái)說，高層建筑無(wú)疑在建設(shè)難度上存在著較大的不同，尤其是對(duì)于設(shè)計(jì)階段來(lái)說更是如此，只有保障其設(shè)計(jì)不存在任何的問題才能夠確保整個(gè)實(shí)施過程的順利進(jìn)行，而對(duì)于設(shè)計(jì)過程來(lái)說，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又是最為核心的一點(diǎn)，也是保障高層建筑后期使用穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵指標(biāo)所在，這也就要求相關(guān)人員應(yīng)該更進(jìn)一步的加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注，但是就當(dāng)前的現(xiàn)狀來(lái)說，其中存在的問題也是比較多的，因此，進(jìn)一步的加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，提高其設(shè)計(jì)水平依然是當(dāng)前比較重要的一個(gè)核心問題所在。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

1.1 短肢剪力墻設(shè)置存在問題

在當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題是比較多的，并且很多問題的存在甚至?xí)?duì)于高層建筑產(chǎn)生致命的影響，尤其是對(duì)于結(jié)構(gòu)的損害更是極為嚴(yán)重，其中短肢剪力墻的不合理設(shè)置就是極為典型的一種，這種不合理性主要表現(xiàn)在在當(dāng)前的很多高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員往往很容易出現(xiàn)增設(shè)短肢剪力墻的現(xiàn)象，這一現(xiàn)象的出現(xiàn)必然會(huì)影響到高層建筑的穩(wěn)定性和安全性，尤其是會(huì)直接造成整個(gè)高層建筑短肢剪力墻抗震能力的降低，進(jìn)而不利于后期高層建筑長(zhǎng)期安全使用。

1.2 嵌固端設(shè)置存在問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，嵌固端也是極為重要的一個(gè)組成部分，對(duì)于嵌固端的設(shè)計(jì)來(lái)說，當(dāng)前存在的主要問題有以下幾點(diǎn):(1)首先，對(duì)于嵌固端位置的選擇存在著較大的問題，尤其是很多高層建筑把嵌固端設(shè)置在地下室或者是人防的頂板，這種設(shè)計(jì)模式在一定程度上來(lái)看存在著較大的安全問題，極為不利于其效果的實(shí)現(xiàn);(2)其次，嵌固端上下層剛度比例設(shè)計(jì)不合理，對(duì)于嵌固端的合理設(shè)計(jì)來(lái)說，上下層的剛度比例是一個(gè)極為關(guān)鍵的指標(biāo)，對(duì)于這一指標(biāo)來(lái)說，當(dāng)前很多嵌固端設(shè)計(jì)中存在計(jì)算失誤或者是設(shè)計(jì)問題;(3)最后，對(duì)于嵌固端的設(shè)計(jì)來(lái)說，當(dāng)前還存在的一個(gè)突出問題就是其和抗震縫隙的處理存在一定的矛盾和沖突，平衡性不足，進(jìn)而影響了整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.3 超高問題

超高問題也是當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中比較突出的一個(gè)問題，所謂的超高問題主要就是指很多高層建筑建設(shè)單位無(wú)視相關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定而過度的把高層建筑的高度增加，因?yàn)楦邔咏ㄖ叨鹊脑黾釉诤艽蟪潭壬夏軌蛱嵘浣?jīng)濟(jì)利潤(rùn)，但是從另外一方面看，這種超高問題對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響卻是極為不利的，尤其是對(duì)于高層建筑的穩(wěn)定性和抗震能力會(huì)產(chǎn)生較大的干擾，一旦遭遇地震或者強(qiáng)風(fēng)等自然災(zāi)害很容易發(fā)生一定的危險(xiǎn)，導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂或者是倒塌等現(xiàn)象，最終危機(jī)人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全。

1.4 其它設(shè)計(jì)問題

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，其實(shí)涉及到的內(nèi)容是比較多的，并且需要注意到的重點(diǎn)性能也是多方面的，而這也決定這當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題也是多方面的，除了上述極為常見的三類問題之外，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍然存在的一些設(shè)計(jì)問題還表現(xiàn)在其對(duì)于結(jié)構(gòu)的抗震性、牢固性以及相應(yīng)應(yīng)力的處理上，在這些方面的問題也必然會(huì)影響到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，最終導(dǎo)致其整體的高層建筑建設(shè)受損;此外，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要計(jì)算的一些設(shè)計(jì)位置來(lái)說，其計(jì)算的準(zhǔn)確性也會(huì)影響到其設(shè)計(jì)的水平，而這種計(jì)算準(zhǔn)確性問題的影響因素又是多方面的，比如資料的健全與否，計(jì)算公式的選擇恰當(dāng)與否，計(jì)算過程的失誤等都會(huì)導(dǎo)致其計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)問題，進(jìn)而影響其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果。

2 高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問題的解決對(duì)策

2.1 恰當(dāng)選擇結(jié)構(gòu)方案

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說，其最為核心的一點(diǎn)就是應(yīng)該針對(duì)其結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取，只有結(jié)構(gòu)方案選擇準(zhǔn)確才能夠保障其整體的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平達(dá)到理想的要求，而對(duì)于這種結(jié)構(gòu)方案的選擇來(lái)說，其需要考慮的問題和要點(diǎn)是比較多的，首先，應(yīng)該針對(duì)相關(guān)的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)的研讀，避免其選定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案和這些標(biāo)準(zhǔn)存在沖突;另外，對(duì)于具體結(jié)構(gòu)方案的選擇還應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)其施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際狀況進(jìn)行慎重思考，尤其是對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)狀況以及工程的規(guī)模大小等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和勘測(cè)，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上選定最佳的結(jié)構(gòu)方案。

2.2 注重計(jì)算簡(jiǎn)圖的使用

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還需要充分關(guān)注到和計(jì)算相關(guān)的一些內(nèi)容，這也是影響其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效性的重要問題所在，而對(duì)于相關(guān)計(jì)算過程來(lái)說，其最為核心的一點(diǎn)就是對(duì)于計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇和使用必須恰當(dāng)合理，當(dāng)然，相對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性來(lái)說，這種計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇也存在著一定的難度，這一難度也就決定著在具體的計(jì)算簡(jiǎn)圖選擇過程中必須全方位的考慮高層建筑結(jié)構(gòu)中的各種因素，并且還要在具體的計(jì)算過程中精確、真實(shí)的進(jìn)行各種計(jì)算簡(jiǎn)圖的應(yīng)用，最大程度的保障其計(jì)算的準(zhǔn)確性。

2.3 注重結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的各種性能的滿足

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，其最為主要的一個(gè)目標(biāo)就是應(yīng)該盡可能的滿足各方面性能的要求，只有這些性能要求全部得到了相應(yīng)的滿足才能夠算是科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也才能夠保障其結(jié)構(gòu)有助于高層建筑后期的長(zhǎng)期安全使用，對(duì)于這些性能指標(biāo)來(lái)說，最為主要的有以下幾點(diǎn):(1)首先，必須加強(qiáng)對(duì)于結(jié)構(gòu)延展性的設(shè)計(jì)，這主要是針對(duì)高層建筑容易出現(xiàn)的變形、倒塌等問題而言的，尤其是對(duì)于地震災(zāi)害來(lái)說，這種延展性更是極為關(guān)鍵，必須要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出這種柔和度特點(diǎn)來(lái);(2)其次，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的水平力也必須進(jìn)行充分的關(guān)注，所謂的水平力主要就是指高層建筑在同一平面內(nèi)的各種力學(xué)載荷特點(diǎn)，其對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響也是比較明顯的，必須在設(shè)計(jì)過程中加強(qiáng)控制;(3)最后，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說，最為核心的一個(gè)性能指標(biāo)就是穩(wěn)定性，并且這種穩(wěn)定性指標(biāo)的滿足需要注意的要點(diǎn)還是比較多的，比如對(duì)于短肢剪力墻設(shè)置的控制就是較為典型的一個(gè)方面。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑幾乎已經(jīng)成為了當(dāng)前城市發(fā)展過程中的主流，并且其發(fā)展速度也是越來(lái)越快，與此同時(shí)，對(duì)于高層建筑安全性的關(guān)注也應(yīng)該得到相應(yīng)的保障，其后期使用的安全性在很大程度上和建設(shè)過程存在著直接的聯(lián)系，而對(duì)于整個(gè)的實(shí)施建設(shè)過程來(lái)說，設(shè)計(jì)階段無(wú)疑具備著極為突出的作用，其能夠直接影響到整個(gè)高層建筑實(shí)施的水平，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更是會(huì)對(duì)于高層建筑整體的實(shí)施效果產(chǎn)生影響;但是在當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中卻仍然存在著較多的問題會(huì)影響其作用的充分展現(xiàn)，尤其是在一些剪力墻、嵌固端、高度等設(shè)置上存在的問題更是極為常見，因此，針對(duì)這些問題進(jìn)行必要的控制，恰當(dāng)準(zhǔn)確的選擇最佳的設(shè)計(jì)方案，確保其相關(guān)計(jì)算的準(zhǔn)確性和合理性也是極為必要的，當(dāng)然，對(duì)于整個(gè)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)來(lái)說，提高設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)水平也應(yīng)該是當(dāng)前需要解決的一個(gè)首要問題。

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