高层建筑建筑结构论文

2022-04-17

摘要:近年来,我国整体经济发展水平有了很大的提升,促进了社会各行各业的发展,其中也包括建筑行业。随着生活水平的不断提高,人们对建筑物的外形和功能要求也越来越多,建筑物的结构越来越多样化,从而涌现出非常多的新的结构形式。以下是小编精心整理的《高层建筑建筑结构论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

高层建筑建筑结构论文 篇1:

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

摘要:高层建筑基础承担着将高层建筑上部结构的荷载传递给地基的重要作用,在设计时,应将高层建筑上部结构、基础与地基协同考虑。在地震区,凡是地基基础好的,建筑结构所受到的破坏就轻,危害就小。在工程质量事故中,如果基础工程出现质量问题,补救起来相当困难,还会给工程造价和工期带来较大的影响。所以,在进行地基基礎设计时,除了保证基础本身应具有足够的强度和刚度外,还应考虑地基的强度、稳定性及变形的要求,为使基础设计更合理,应综合考虑上部结构、基础和地基的共同作用。

关键词:高层住宅;建筑结构;选型;设计管理

引言

随着城市化建设进程的不断加快,近年来,建筑的设计开始逐渐趋于功能多元化发展。同时,基于我国基本国情,高层建筑的建设力度大幅度增加,促使我国各城市中的可规划空间越来越多,有效推进了我国的城市规划进程。高层建筑的结构设计质量,可对其整体安全性以及功能起到决定性影响,确保相关各环节设计的质量有助于促进高层建筑更好的发展。

1高层住宅建筑结构的选型

高层住宅建筑的结构体系和选型方式直接决定了建筑结构在建设过程中和建成使用后的经济效益和施工的难度。一般来说,传统的高层住宅建筑结构体系是指建筑物的物理结构能抵抗纵向和水平方向荷载和各种力的作用而保持结构的稳定性。对于建筑物中各种受力部件之间的相互作用关系和组成结构的方式,都涵盖在结构体系当中。住宅建筑由于其用途具有特殊性,建筑的结构需要以稳定性为重点进行设计和建造。各种力的传播和竖向以及水平方向的荷载都能通过水平构件和竖向构件实时的传递到地基上,从而不会对建筑物造成直接的外力作用,以此实现建筑物的整体结构稳定。但随着当前建筑物高度的不断增加,由于自然环境的风力和水平地震力的外力作用而产生的横向荷载会显著大于其纵向的增长速率。为此,就需要有针对性的对建筑结构中抗侧力体系进行加强。使外力能够沿着垂直向下的方向传到基础层,避免侧向外力对建筑造成的影响。

一般来说,高层住宅结构体系根据抗侧力体系进行分类,主要包括框架、剪力墙、筒体式、筒中筒和脊骨式等多种形式。也有一些复杂的结构形式由以上基本形式组合演变而来的连体、悬挑、带加强层的复杂结构形式也在近年的高层住宅建筑当中频繁出现。目前城市高层住宅建筑中最常见的结构是钢筋混凝土、钢和二者的混合结构这三种形式。在高层建筑住宅的选型阶段,应根据高层建筑安全经济运行所需要的结构基础和造价预算,以及工程施工的工期长短来选择最适宜的结构体系类型。还需要注意结构体系的选择,以适应建筑理念的可持续发展,并达到国家消防建筑体系的标准,消防安全是设计和选择的指导因素。

2优化设计的原则

2.1安全性

结构优化设计不仅可以降低工程投入,节约建设成本,更重要的是可以保证结构的安全性能。如果仅以节约资金投入作为结构优化的判别依据,而不考虑结构的安全性,那么结构的优化将无任何价值和作用,并且不能保证结构安全的优化设计也是行不通的,因此,安全性是设计人员结构优化的根本原则和基础条件。

2.2功能性

房屋建筑的功能性可通过优化设计体现,在优化过程中,不能以除去建筑物内部承压梁的形式提升空间范围,房屋建筑的功能和居住环境的舒适度是优化设计的重要原则,尤其是在目前的经济条件下,对房屋设计进行选择时,消费者有更加具体的功能性要求,只有在满足房屋功能性要求的条件下,建筑结构才能发挥它的实际价值和作用。

2.3经济性

对建筑材料的优化使用是房屋设计经济性原则的主要方法,建筑施工是一个涉及多个领域的综合性大型工程,并且随着经济水平的快速发展,各个方面,如钢筋、混凝土、水泥、砌体等都需要投入大量的资金,进行工程建设时,各个分支的资金使用十分有限,这就要求在保证安全性的条件下,遵循经济性原则,通过节能材料的合理选择严格控制建筑成本,合理安排施工流程,减少不必要的成本投入。

3高层建筑结构优化设计策略

3.1高层建筑结构方案的优化选择

高层建筑结构设计前,首先应做好结构方案的选择和选型工作。设计行业有“方案成功是设计成功的一半”的思想和共识。进行高层建筑结构优化设计时,必须将结构方案的选择与定型工作列为重要的前提和基础,为高层建筑结构设计的其他工作提供必要的计算、技术前提和条件。结构方案选择中,要确立标准和价值目标,以此来适应高层建筑结构设计工作的要求和目标,综合与权衡各类要素和各方面的因素,提升优化高层建筑结构设计的科学性和合理性。一个优秀的结构方案和设计产品,首先要符合建筑技术和设计行业的基本要求和标准,这是选择结构方案的必要前提。在优化高层建筑结构方案过程中,既要与施工要求一致,也要与外部条件吻合。在优化和选择高层建筑结构方案的细节中,要综合考虑社会、地质、文化等因素,预防地下水位过高、土质情况不良、社会文化制约等因素所产生的对高层建筑结构建设工作的影响,以此提升高层建筑结构设计的科学性及合理性。

3.2重视高层建筑结构计算简图的数字化运用

随着数字技术尤其是计算机的快速发展,传统的计算分析和图纸逐渐被数字化技术取代,在结构设计参数影响分析和快速设计结构方案时,数字化技术表现出了良好的适用性与可靠性。例如,可利用GAMES软件构建模型,该软件具有操作简单、处理快捷等优点,并在混合整数、线性及非线性优化方面有广泛的应用价值。另外,可利用TBCAD等软件进行科学、有效的建模分析和方案的优化,从而更加直观、准确地展现建筑结构形式。数字化计算机软件为处理结构优化设计的必备工具,在处理解决各种复杂情况时表现出了较强的使用功能。

3.3优化结构设计的功能性

在高层建筑结构优化设计工作中,要有多维度的视角和多层次的认知,这样,才能确保建筑结构满足施工建设及日后使用的要求和需要。在高层建筑结构优化设计过程中,设计人员要明确优化的基本目标———让高层建筑取得施工和使用、应用和安全、功能和保障上的最佳状态。从高层建筑结构优化设计工作开始,必须强化结构设计的多功能性。要根据高层建筑的立项意图和建设方意见进行结构优化的细节设计。但是,在结构优化设计过程中,必须强调工作的科学性和设计的规范性,所设计的结构和功能才能在施工中得到顺利体现,结构的优化才能有安全、标准、实施上实现的可能,才能提升整个高层建筑结构的功能性和适应性。在优化高层建筑结构设计过程中,必须重视延性设计环节,进而体现高层建筑结构的延性参数和指标,使高层建筑结构在优化的前提下更好地适应施工中冲击、使用中撞击、结构坍塌、框架形变等问题,以良好的延性冗余提升高层建筑结构的稳定性和功能性。在高层建筑结构优化设计过程中,要提升整体的水平力,这是优化工作的关键要素和重要参数。通过结构优化,提升高层建筑结构水平力的稳定性,将单一方向的荷载分解为高层建筑结构整体的受力,确保高层建筑结构水平方向的连续性和安全性。要在优化设计工作中,始终强调结构整体的稳定性。要通过结构强化、系统优化、功能分化等措施,提升结构的稳定性,进而适应建筑物在施工和使用中对各方面的影响,以此提高整体稳定性和连续性。

结束语:

总而言之,高层建筑结构设计人员要立足于加快城市建设进程和社会经济快速增长的大局,要看到高层建筑物在结构、功能和资源上的优势,有针对性地采取优化设计策略,以严谨的精神、科学的手段、系统的措施进行高层建筑结构的优化设计工作,从初始阶段就奠定好精品高层建筑结构的基础,对高层建筑结构施工建设产生更加直接、更加规范的引导和影响,系统强化,全面保障高层建筑结构施工质量和建设成果。

参考文献:

[1]岳文萍,周强茂,刘飞飞.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产,2016,(03):90-91.

[2]赵东晓.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].商品混凝土,2012,(09):132-133.

[3]张振新.高层建筑结构设计中的问题及对策研究[J].工程技术研究,2017,(07):218-219.

作者:卞河拔

高层建筑建筑结构论文 篇2:

高层建筑结构施工特点和施工技术分析

摘要:近年来,我国整体经济发展水平有了很大的提升,促进了社会各行各业的发展,其中也包括建筑行业。随着生活水平的不断提高,人们对建筑物的外形和功能要求也越来越多,建筑物的结构越来越多样化,从而涌现出非常多的新的结构形式。为了适应这一发展与改革形势,建筑施工企业在发展过程中需要做到紧随时代发展的步伐,不断衍生新的技术、工艺和材料,从而保证建设的工程项目能够始终满足人们的需求且保证建筑物的建设质量。本文将对高层建筑结构施工特点和施工技术进行介绍。

关键词:高层建筑;结构施工特点;施工技术

引言

在城市化的推动作用下,人们对建筑质量的要求越来越高。要想满足人们对建筑日益增长的需求,建筑行业需要积极采取措施解决当前建筑施工中存在的问题,从而提高施工效率和建筑完工质量。因此,在高层建筑施工过程中,建设单位应该充分考虑建筑结构施工的特点并对施工技术加以分析,在合理应用施工技术的基础上充分解决施工问题、完善施工策略,打造更加优质的建筑作品,为建筑行业的进一步发展和城市化建设的推进贡献力量。

1高层建筑结构施工特点

1.1施工量较大

高层建筑结构施工属于非常复杂的建筑工程,涉及多个施工子项目,所以其施工量一般都非常庞大。以钢材施工为例,在实际开展高层建筑施工作业时,往往会用到大量钢材,涉及很多的焊接工作,从而产生了非常大的工程量。因此在实际施工过程中,需要充分考虑施工环境等多个要素,切实结合实际情况制定科学的施工方案,对各项施工作业作出指导;需要提高现场管理人员的管理能力,尽可能地避免出现各类问题,从而才可以确保施工质量,提高施工效率。

1.2地基埋深度深

与传统的低层建筑相比,高层建筑一般具有楼层多、高度高、体积大等特点,所以高层建筑地基需要承受的压力要比低层建筑大很多。为了确保高层建筑具备良好的稳定性,需要加深建筑的地基。结合相关标准规定来看,一般高层建筑地基的深度需要控制在建筑高度的1/12,同时桩基方面需要控制在建筑高度的1/15。在实际施工建设过程中,不但要切实遵循此项规定,还应该提前对建筑所在地区的地质开展细致全面的勘查工作,然后再结合地质实际情况作出科学合理的调整,以此来确保地基施工方面的科学性与可行性,从而保证高层建筑主体结构能够拥有良好的稳定性与安全性。

2高层建筑结构施工技术

2.1地基处理技术

2.1.1地基桩基技术

为提高高层建筑施工现场地基承载能力和质量效果,还需要应用合理桩基技术对高层建筑地基进行有效处理。对高层建筑地基区域进行桩基施工前,应对地基施工现场表面的杂物进行有效清理,并要求技术人员按照前期测量放样结果确定地基桩孔位置,并做好相应标记工作,之后在已经做好标记的位置进行桩基施工。对地基桩基进行灌注处理时,需要做好泥浆制备工作,保证泥浆中原材料配比达到合理状态,保证高层建筑地基钻孔灌注桩施工和地基实际处理效果,确保高层建筑工程施工现场地基的质量和实际承载能力有所提升。而在这一过程中还会用到膨胀混凝土,维持地基桩基的稳固性,满足高层建筑工程对现场地基桩基施工和维护提出的要求,提高高层建筑工程施工中地基处理力度。工程项目建设现场中含水量比较高的地基就可以应用桩基处理技术,为保证高层建筑施工现场地基质量,也需要利用钢筋笼对桩基结构进行有效维护,使得地基桩基施工质量问题可以得到有效处理。

2.1.2地基排水技术

对于高层建筑来说,对其施工现场地基进行施工和处理时可能会出现地下水上泛的现象,这会影响高层建筑工程地基施工效果和结构承载能力,地基在高层建筑工程施工中的作用也会受到很大影响。基于此,需要强化一系列排水技术在高层建筑地基处理中的应用力度,及时排除高层建筑地基施工和基础结构处理过程中上泛的地下水。对高层建筑施工现场地基进行排水处理时,需要按照高层建筑工程地基规模和所在区域地质情况布置排水管埋设渠道,并在完成清槽工作之后布置尺寸合理的排水管道,保证地基排水管道的布置效果和实际管控力度,这对于提升高层建筑工程施工现场地基排水处理效果和建筑物沉降控制水平有着重要作用。

2.2幕墙施工技术

2.2.1骨架技术

高层建筑幕墙骨架的主体是支撑结构,该结构对整个幕墙施工来说非常重要。通常,幕墙骨架根据方位可以分为横向骨架和垂直骨架,这两种骨架结构对于高层建筑来说,其作用具有一定的差异性。橫向骨架主要保障高层建筑幕墙的平衡性,通常横向骨架具备较好的维持性能,这对幕墙施工极为重要;垂直骨架则是保证高层建筑幕墙的纵向形态,使高层建筑幕墙能够屹立于地面之上。值得注意的是,垂直骨架在施工过程中一定要严格规定骨架与地面的垂直度,同时还要满足骨架的支撑需求。这种幕墙骨架施工与后续幕墙安装之间具有紧密的关系。幕墙骨架施工一定要符合施工原则,从下至上逐步进行骨架施工,每一层骨架结构都要进行仔细核对,保障纵向与横向的角度与施工目标相符,避免出现数据误差。

2.2.2打胶技术

幕墙打胶技术对于施工人员的专业水平要求较高,这是一项需要技能和经验相结合的施工工序。在实施幕墙打胶时,施工人员一定要对高层建筑玻璃和框架的安装进行仔细检查,保证玻璃与框架紧密结合,只有在检查合格后,才可以进行打胶施工。打胶施工的整体质量除了与技术相关外,还与打胶材料具有紧密关系。密封胶质量的好坏会直接影响整体幕墙的施工质量。在对幕墙连接缝等位置进行打胶填充后,施工人员还要使用精修工具对不规则的胶面进行平整,使其更加规整。此外,修理后需要做好清洁工作及干燥处理,从而最大限度地避免打胶面腐蚀或鼓泡的情况。

2.3混凝土结构施工技术

混凝土的生产通常是进行现场搅拌,然后使用半自动配料机。如今这些设备与制作方法已经被禁止,使用更多的是便于进行质量控制和性能保证的预拌混凝土,该施工方式可改善施工现场的施工条件与环境。其次,混凝土的运输是具有时效要求及相应的工艺要求的,这样才能保证运输过程中混凝土不会出现离析。随着技术的发展,泵送混凝土的设备和相应的施工工艺也变得非常成熟,过去老旧的作业方式已经成为历史。再次,大体积混凝土的施工,尤其是对高层建筑物的地下室、底板和结构转换层等施工部位而言,由于在温度控制及收缩缝控制方面有着更高的要求,所以需要通过相应的措施来不断提高混凝土的配合比、强化混凝土的温度控制,从而提高混凝土本身的极限拉伸强度。最后,高性能混凝土拥有更好的性能,例如基于耐久性检测的防水混凝土以及纤维混凝土、高强混凝土等,都是在当前高层建筑施工中使用较为普遍的混凝土类型。

结语

综上所述,在当前的建筑行业发展阶段,从业人员应充分重视高层建筑结构施工和相关施工技术应用,并积极采取有效措施对高层建筑建设质量进行严格把控。在实际的建筑施工过程中,技术人员应按照建设需求科学选择适合的施工技术;施工人员需要了解高层建筑结构的施工特点并结合工程建设情况,合理应用施工技术,从而完善施工结构;管理人员应加强对施工现场的监督管理,从而保障建筑施工的顺利进行。只有这样,才能使高层建筑结构施工获得良好成果。

参考文献

[1]景永宁.高层建筑结构施工特点和施工技术分析[J].江西建材,2020(9).

[2]赵立菊,王善库.刍议高层建筑结构施工特点及施工技术应用[J].散装水泥,2020(2).

[3]见之水.浅析高层建筑结构施工特点和施工技术[J].居舍,2020(9).

作者:徐骏 刘宇雷

高层建筑建筑结构论文 篇3:

试论我国高层建筑结构抗震设计

摘 要:高层建筑结构的抗震设计已受到广泛关注。本文分析了高层建筑结构的抗震设计内容和地震作用下高层建筑结构的破坏特征,并探讨了我国高层建筑结构的抗震设计方法。

关键词:高层建筑;结构设计;抗震设计

1、高层建筑结构抗震设计的内容

在正常情况下,强烈的地震作用会使高层建筑的抗震结构进入可塑性状态。为了确保地震作用下的结构性能能够满足实际要求,有必要将结构弹塑性变形能力纳入高层建筑的抗震设计中。从目前国内外抗震设计研究的发展趋势来看,主要集中在结构在不同程度的超越概率作用下的变形要求和结构性能要求的合理设计。其中,结构的弹塑性分析是抗震设计的重要组成部分。由于其难度和复杂性,它对某些问题(例如如何设置和计算)也有不同的要求。

2、地震作用下高层建筑结构的破坏特征

2.1基础

首先,高层建筑将显着提高冲积土壤厚弱的土地的破坏率;第二、在不利或危险的地区。在建的高层建筑由于地基的破坏而损坏。第三是由于地基土液化引起的地基不均匀沉降,使整个上部结构更加倾斜或损坏。第四是建筑结构的基本周期为时,场地的自然振动周期相似时,由共振效应引起的破坏会增加。

2.2就结构体系而言

首先,所采用的房屋结构是“填充墙框架”,并且在钢筋混凝土框架结构的平面中柱的上端易于发生剪切破坏。由于窗下墙的约束,外墙框架柱出现短柱剪力型破坏。其次,如果建筑物采用“底框结构”系统,则底层的刚性较弱,将受到严重破坏。如果房屋采用“墙框式”系统,并且底层是没有砖墙的开放式框架,则底层也会受到严重破坏;第三、建筑结构采用抗震墙体系,破坏不大。第四、对于具有钢筋混凝土板和立柱系统结构的建筑物,由于地板的较大横向移动或地板的冲孔,会损坏柱脚,并且每层的地板均会掉落并与地面重叠。

2.3就建筑物形状而言

首先,不规则的扁平建筑物(包括L形,Y形,T形)的破坏率显着提高;其次,一些高层建筑具有较大的底盘,突然减少了讲台顶面与主楼相接的区域,这意味着当相邻楼层的质量发生突然的大变化时,损坏会加剧。第三、平面图的重心偏移越大,则损害越大,严重性就越大;第四、由于抗震缝的宽度太小,会引起建筑物之间的碰撞损坏。

2.4就构件形式而言

首先,在整个框架结构中,圆柱的破坏程度通常高于梁和平板的破坏程度。二是在混凝土柱上配置了螺旋箍筋,当层间位移角为大值时,芯混凝土仍完好无损,柱的阻力仍较大。第三是钢筋混凝土多腿剪力墙窗户下面的墙一般有对角或十字形裂缝。第四是钢筋混凝土框架是否在同一楼层上如果同时使用长柱和短柱,则短柱的损坏更为严重。

3、我国高层建筑结构的抗震设计方法

3.1选择的地理位置必须合理

在不同的建筑工地和工程地质条件下,地震也会对建筑物造成不同的破坏。因此,在建设高层建筑项目时,建筑公司应首先选择合适的场地,要求该场地有利于抗震,而建筑应尽可能避免不利的抗震场地,这将有助于减少地震灾难的问题。在建造高层建筑之前,必须首先调查工程地质问题,并使用科学的解决方案来处理地质问题。对于不利的工程现场,有必要充分考虑因现场条件而损坏结构的因素。另外,除了考虑施工地区地震因素的限制外,还应排除不利场所和危险场所作为建设用地。在高层建筑施工过程中,有必要根据场地和地基因素及其特点对建筑物可以承受的地震破坏进行分类,并根据不同场所的特点采取合理的地震对策。在高层建筑结构的抗震设计中,结构工程师必须提出的第一件事是避免不利的地质环境。例如,根据地震设防类型和基础液化程度等因素,应增强基础结构和上部结构的刚度,使基础液化和下沉。可以完全消除。

3.2有效地使用剖分柱

短柱的抗弯承载力大于抗剪承载力,它们在地震作用下由于剪切破坏而失效,因此无法充分发挥抗弯强度。因此,可以人为地削弱短柱的抗弯强度,使抗弯强度等于抗剪强度,或者略低于抗剪强度,从而在地震作用下,立柱可以首先达到抗弯强度。强度,显示出韧性破坏状态。一般而言,通过人为地减弱弯曲强度的方法,可以沿垂直方向在接缝中排列接缝,然后可以将短柱分为由各分支肢和该分裂肢的各分支肢组成的分裂列。柱由单独的钢筋形成。在分流柱的两肢之间可能有一些必要的连接键,因此可以显着提高其初始刚度和以后的能耗。通常,连接键的主要形式为:预制隔板,通过接缝,预应力摩擦阻尼器,混凝土连接键等。在分析分流柱的工作性能后,众所周知,尽管使用分流柱的方法可以保持柱的抗剪承载力基本不变,并略微减小抗弯承载力,可以显着提高柱的性能。变形性和延性,其破坏模式由剪切转变为弯曲,实现了将短柱變为``长柱'的思想,促进了短柱特别是超短柱抗震性能的有效提高。

3.3优化建筑结构设计

在高层建筑结构抗震设计过程中,应遵循的设计原则是对称和均匀的原则。从综合抗震能力的概念来看,高层建筑结构的抗震设计需要衡量建筑结构和承载力对抗震性的影响。高层建筑在地震中遭受地震的程度与建筑物的动力特性,刚度的合理性,承载力分布,延性等密切相关。建筑物结构的整体稳定性和空间刚度决定了地震的承受能力高层建筑结构尺寸。为了提高高层建筑的抗震性能,有必要确保建筑物结构设计中的所有组件都具有较高的延展性,并通过屋顶和屋顶等方法提高结构的空间刚性和整体稳定性。现浇建筑物。另外,为提高结构的整体稳定性,还应合理布置加强环梁,以提高高层建筑的抗震性能。该结构主要利用延性使建筑物在大地震的作用下发生非弹性变形。因此,在地震作用下,高层建筑的结构强度和延展性具有同等重要的意义。为了确保钢筋混凝土结构在地震作用下的动力响应具有一定程度的延性,塑性变形需要集中在延性良好的构件上。简而言之,高层建筑结构抗震设计的关键考虑因素是安全性和经济性。目前,我国高层建筑的结构设计在抗震设计方面仍存在不足。因此,有必要做好材料的选择,分析基础承载力等参数,以确保建筑结构的抗震设计能够满足要求。

参考文献:

[1]王莉.关键词:高层建筑,抗震设计山西建筑,2018(3).

[2]聂玉兰.关键词:高层建筑,抗震设计,静,动态弹塑性应用研究中国西部科技,2017(23).

作者:时庚午

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