解析復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

于麗

摘 要 基于城市化進(jìn)程不斷加快，復(fù)雜高層及超高層建筑工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，一定程度上帶動(dòng)了房地產(chǎn)行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)增長。基于此，本文簡析了復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，闡述了具體的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并提出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，以期提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證建筑物建設(shè)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 復(fù)雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比普通建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求更高，要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員具備更加多樣化的設(shè)計(jì)理念，并加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)要點(diǎn)的控制，全面提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。因此，在復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要深入探究和分析，減少施工建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)損失，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的社會(huì)效益。

1復(fù)雜高層與超高層建筑整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征

復(fù)雜高層及超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有鮮明的特色，使用功能上更加便捷化，內(nèi)部容量較大，通過結(jié)合用戶實(shí)際需求，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的藝術(shù)性，滿足現(xiàn)代人的審美需求。城市化進(jìn)程的深入推動(dòng)，各城市加強(qiáng)對(duì)復(fù)雜高層及超高層建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)，通過提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，全方位進(jìn)行建筑防水、防風(fēng)、抗震性預(yù)防，兼顧建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的美觀性，同時(shí)提升復(fù)雜高層及超高層建筑物的使用性能。

2復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 重力荷載

復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)就是重力荷載問題，在具體進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中需要明確分析結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。因?yàn)閺?fù)雜高層和超高層建筑平面不規(guī)則，在豎向荷載作用下，造成墻體上的軸向壓力和其他構(gòu)件部分的軸向壓力增加，大大增加了設(shè)計(jì)難度。因?yàn)樗歉叨鹊脑黾?，塔樓墻、柱自重占?jù)的比例較大，加劇了豎向荷載力。在設(shè)計(jì)上需要進(jìn)行樓面恒載的優(yōu)化，降低復(fù)雜高層及超高層建筑自身的重量，同時(shí)提升抗震的效果。在綜合因素的影響下，風(fēng)效應(yīng)隨著樓層的增高而不斷增大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須充分考慮復(fù)雜高層及超高層建筑的自重，將提升建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性作為設(shè)計(jì)宗旨，設(shè)計(jì)前必須深入實(shí)地進(jìn)行考察，加強(qiáng)對(duì)一手?jǐn)?shù)據(jù)資料的收集，并進(jìn)行研究對(duì)比分析，制定出具有合理性的設(shè)計(jì)方案，提升實(shí)際施工的可行性。

2.2 風(fēng)荷載

在進(jìn)行復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要將風(fēng)荷載納入設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，做好風(fēng)洞試驗(yàn)，通過改變建筑物外形設(shè)計(jì)，降低工程成本投入，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，通過運(yùn)用技術(shù)進(jìn)行復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載準(zhǔn)確度性能信息的提取，為風(fēng)荷載設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)支持，設(shè)計(jì)者可以結(jié)合風(fēng)力響應(yīng)進(jìn)行風(fēng)荷載力評(píng)估，提升復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。由于地面越高，高層建筑的風(fēng)力效應(yīng)更加明顯，設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合住戶居住需求進(jìn)行設(shè)計(jì)考量，對(duì)人體的舒適度和風(fēng)振加速問題進(jìn)行有效的聯(lián)系。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到臨界值，會(huì)造成建筑物外墻產(chǎn)生旋渦脫落的現(xiàn)象[1]。在結(jié)構(gòu)具體設(shè)計(jì)上，可以通過改變建筑截面形狀和切角減少風(fēng)致振動(dòng)的影響，確保最終降低建筑橫向風(fēng)荷載的效果。需要通過科學(xué)的方法進(jìn)行風(fēng)向引導(dǎo)，減小風(fēng)振加速度，提升復(fù)雜高層及超高層建筑物的使用效果。

2.3 地基基礎(chǔ)

要想提升復(fù)雜高層及超高層建筑物的穩(wěn)定性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上需要綜合考量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)原則，加強(qiáng)對(duì)地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，采用軟地基處理的方式進(jìn)行優(yōu)化，為復(fù)雜高層及超高層建筑實(shí)際施工建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。針對(duì)地基改變情況，可以筑建地下連續(xù)墻進(jìn)行地基加固，利用上層的沖積土進(jìn)行支撐。針對(duì)巖基較淺的問題，可以添加混凝土樁基的方式進(jìn)行加固支撐;地基條件良好的，可以通過組合方案設(shè)計(jì)改善地基結(jié)構(gòu)。復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基設(shè)計(jì)效果直接關(guān)系到建筑物整體設(shè)計(jì)效果，做好地基基礎(chǔ)建設(shè)是保證建筑物結(jié)構(gòu)安全性的前提條件[2]。具體需要實(shí)地勘察考量，根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，并進(jìn)行地基承載力試驗(yàn)，并將獲取的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行承載力和變形分析，全面保證復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和穩(wěn)定性。

2.4 抗震性設(shè)計(jì)

復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須加強(qiáng)對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)的抗震性能進(jìn)行測(cè)試和設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)抗震性能和抗風(fēng)性能因素的分析，從基礎(chǔ)層面進(jìn)行強(qiáng)化，在風(fēng)荷載控制基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升高層建筑物的抗風(fēng)性能。

2.5 考慮建筑功能需求

相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要按照復(fù)雜高層及超高層建筑物的功能需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的藝術(shù)性和美觀性，均衡建筑物的進(jìn)行性和使用的功能性，合理進(jìn)行建筑材料選擇，保證滿足高層建筑物設(shè)計(jì)要求。

2.6 提升復(fù)雜高層及超高層建筑的抗側(cè)剛度

為增強(qiáng)高層建筑物的抗側(cè)剛度，需要提高鋼筋混凝土核心筒的剛度，由于筒體外壁厚度直接關(guān)系到抗側(cè)力剛度，在設(shè)計(jì)上必須強(qiáng)化框架柱橫截面概念，確保滿足軸壓比和承載力相關(guān)要求。需要根據(jù)不同的建筑高度設(shè)計(jì)相配套的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力系統(tǒng)，根據(jù)復(fù)雜高層及超高層建筑物抗側(cè)力系統(tǒng)的具體作用進(jìn)行優(yōu)化部署;利用伸臂架連接框架柱組合核心筒結(jié)構(gòu)，保證復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。

3復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略

3.1 綜合考慮復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)組成

相關(guān)設(shè)計(jì)單位需要保證建筑整體剛度中心、幾何形狀中心與整體結(jié)構(gòu)的重合，由于水平荷載發(fā)生變化直接損壞結(jié)構(gòu)。因此，解決此項(xiàng)問題的有效方法是均勻地分布每層的水平力，降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)幅度，建筑平面要盡量使用正方形、矩形、圓形等圖形，在整體設(shè)計(jì)上嚴(yán)格按照城市規(guī)劃和建筑美學(xué)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范性

復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，需要加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量的控制，提升建筑結(jié)構(gòu)安全性設(shè)計(jì)的重要性認(rèn)識(shí)，嚴(yán)格按照科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行，不斷融合先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，進(jìn)而更好地優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，遵循復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)律，確保在綠色建筑理念下，提升復(fù)雜高層及超高層建筑使用性能。

4結(jié)束語

綜上所述，我國復(fù)雜高層及超高層建筑逐年增加，房地產(chǎn)開發(fā)行業(yè)必須提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性和安全性重視，明確掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，加強(qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)質(zhì)量的控制，合理構(gòu)建建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系，最大限度上滿足功能性使用需求，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要不斷更新設(shè)計(jì)理念，將建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)推到更高的設(shè)計(jì)層面上。

參考文獻(xiàn)

[1] 張立春.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].住宅與房地產(chǎn)，2020，（9）：64.

[2] 萬小妹.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].門窗，2019，（17）：137-138.