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关于高层建筑结构设计的若干问题探讨【摘要】随着经济的快速发展高层建筑已经成为我国建筑业的主要设计结构在今后的城市化进程中一定会有更加良好的发展态势。文章主要阐述了高层建筑的常见的问题并提出了一些解决对策。【关键词】高层建筑；结构设计；问题；对策1.高层建筑结构设计选型高层建筑结构体系作为抵抗水平和垂直方向荷载的传力途径借助抗侧力体系及配套的水平构件与竖向构件向基础部分传递荷载。从建筑材料特点来看高层建筑结构主要有钢结构、钢筋混凝土结构、钢混组合结构三种结构。其中钢结构高层建筑除了强度高以外还具有良好的抗震性能施工技术简易但是造价相对较高耐火性能差。钢筋混凝土结构耐火耐腐蚀造价低但自重大施工流程繁琐质量管理极易出现漏洞。钢混组合结构高层建筑虽然巧妙规避了二者的缺陷但节点处施作流程繁琐钢筋与钢材的连接方面有技术缺陷不能大面积推广应用。高层建筑结构体系有剪力墙结构、框架结构以及框架-剪力墙组合结构。其中框架结构的承重部件是梁柱结构结构体系会产生大的侧向位移因而建筑物高度一般不能超过50m。剪力墙结构靠高层建筑墙体承重可有效防止水平方向的形变保证整体结构的性能符合建筑要求因而常被用在高层建筑施工中。框架、剪力墙组合结构则整合了二者的比较优势并且针对二者的技术缺陷进行改进因此也是高层建筑常用结构。2.高层建筑结构设计常见的问题2.1楼层平面刚度楼层平面刚度一直是高层建筑结构设计环节比较棘手的问题。设计人员对高层建筑楼面平面刚度没有一个直观的认识在设计上只是根据数学力学模型设计楼板变形计算程序计算后所得数据往往差强人意。鉴于此要采用结构设计的方式来设计建筑结构前期必须妥善处理一些问题稍有不慎就可能产生不安全因素严重者还可能破坏建筑结构的安全性能。2.2抗震结构设计问题对于高层建筑来说在对其结构设计的过程中最为重要也是最难实施的环节就是其抗震结构的设计因为高层建筑特点使得其在地震发生过程中可能会存在很多不确定的因素而在目前建筑结构设计的过程中也没有对当地震发生时如何有效的进行避震以及其可能带来的破坏性进行足够的考虑。而如果在设计的过程中没有对高层建筑的相关抗震数据较为精确的分析且不能够根据地震发生原理为依据进行相应的设计则很有可能由于高层建筑抗震性能的不足而存在一定的安全隐患从而对人们的生命财产安全造成严重的威胁。2.3嵌固端设置问题目前大多数高层建筑物设有两层或两层以上的人防或者地下室。高层建筑物的人防及地下室的顶板上都要设置嵌固端。此时高层建筑结构设计就要考虑嵌固端设置可能造成的问题。在进行结构计算时要考虑嵌固端设计对计算参数的影响全面考虑其可能造成影响的多种可能有效协调高层建筑结构抗震缝的宽度及缝隙与嵌固端的位置并将嵌固端的上层和下层对应的刚度比值控制在规范要求的范围内。此外在进行高层建筑结构设计时要为嵌固端楼板设计合理的位置。在进行嵌固端的设计时要综合考虑各方面因素选择最优的设计方案尽可能避免其在高层建筑结构使用过程中出现安全问题。这样在确保结构安全的前提条件下有助于促进建筑工程项目的顺利完工。2.4底层框架一剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题底层框架剪力墙砌体结构系一类高层建筑。它的上部是多层砌体结构底层为框架剪力墙结构。在城市建筑中分布在市区主干道上的大型商场、写字楼和住宅小区多采用高层建筑设计以提高土地资源利用率降低空间成本。但设计人员追求建筑使用面积使二层往上的部分横墙采用了悬挑梁设计使得底层框架一剪力墙砌体结构梁开裂。2.5高层建筑结构设计扭转问题在建筑设计中有一“建筑三心”的概念。“建筑三心”即为几何形心、刚度中心和结构重心。设计师应秉承三心合一的原则设计建筑结构就是使这三点归于一点。如果建筑结构存在结构扭转的问题就说明“建筑三心”未能归一点使得整体结构承受水平荷载而产生扭转振动现象。3.高层建筑结构设计问题应对策略分析3.1主梁若有次梁则增设附加筋高层建筑结构中主梁需要增设附加筋。附加筋分为箍筋和吊筋。附加筋按照设计和施工要求来增设建筑结构梁截面、下部集中荷载处由横向钢筋荷载力负担将一附加筋装于梁上部水箱下部则须先施作垫梁再安装附加筋。如果主、次梁截面无较大差距但次梁荷载较大也需要设置附加筋。但是如果次梁截面小主梁又高受力满足计算要求可无需另设附加筋。3.2平面与立面选择上文提到应该秉承建筑三心合一的原则设计高层建筑结构。施工时如果无法满足这个要求结构将会产生扭转的问题处理起来相当棘手。建筑结构扭转系一种结构设计缺陷其危害不言而喻。选择立面和平面时需要注意几个问题。首先平面力求简单、规则、对称。对