高层建筑结构设计的问题与对策研究

2022-09-11

引言

高层建筑结构设计是否科学合理, 会影响到高层建筑结构施工的安全性和经济性, 所以, 高层建筑结构设计的难度非常大在设计的过程中经常会出现一系列的问题, 如果没有进行有效的处理就会严重影响到高层建筑结构设计的质量, 所以下面将对高层建筑结构设计中存在的问题进行分析, 并对并提出了相应的解决措施, 对高层建筑结构的设计进行了优化。

1 高层建筑结构设计的问题

1.1 超高问题

超高问题, 主要是因为建筑工程施工单位不按照相关的规定进行施工, 过分的提高了高层建筑的高度, 从而实现自身经济利益的最大化。从目前的情况看, 高层建筑的高度已经由原来的A级上升到B级, 并且高层建筑结构的设计模式也发生了一定的变化。在那高层建筑结构进行设计的过程中, 超高问题是非常常见的问题, 严重影响了高层建筑结构的稳定性, 如果建筑工程受到强风或者地震等严重自然灾害的时候, 很容易出现倒塌、断裂的情况, 这样就严重影响了人们生命财产安全。

1.2 抗震、抗风问题

在对高层建筑结构进行设计的过程中, 抗震性能和抗风性能的设计是一个难点, 经常会因为建筑结构设计人员的不专业性, 忽视了高层建筑结构设计的抗震性能和抗风性能。再加上对高层建筑结构的抗震性能进行计算时, 因为计算上出现问题, 导致高层建筑结构的抗震设计不合理, 如果发生地震, 高层建筑结构的抗震性能不能够很好的满足建筑结构抗震的要求, 会产生剧烈的损坏, 会严重影响到人民生命财产的安全, 不利于高层建筑的发展。

1.3 消防问题

据我国目前的高层建筑消防的相关规定来讲, 高层建筑结构必须设计, 科学合理的消防系统, 然而在高层建筑结构设计的过程中存在疏散难度较大, 火势蔓延速度快, 高层建筑排烟系统设计存在问题, 如果在对高层建筑结构进行设计的过程中, 不能够很好的解决得上述问题, 就没有办法保证高层建筑结构的安全。

2 优化设计对策

2.1 截面优化方法

高层建筑结构的细节设计最能够体现建筑工程争取的可靠性及安全性, 在对建筑工程截面进行处理的过程中, 设计人员应该考虑到建筑截面的安全性和可靠性, 对建筑工程截面的情况进行科学的计算, 有效的提升建筑结构截面的稳定性和美观性, 对于建筑工程截面的优化设计, 设计人员应该采用有限元分析的方法对设计变量的特点和建筑结构受力的情况进行合理的分析, 并且通过专业的软件来获得有效地设计数据, 并且根据计算出的数据判断建筑工程截面需要调整的范围, 并对该范围进行合理的优化设计。

2.2 建筑物下部地基基础结构的优化设计

站在高层建筑武侠部的基础的结构进行优化设置过程中, 设计人员应该选择最为合理的设计方案, 比如根据建筑工程的实际情况, 选择相应的桩基础类型, 尽量降低工程成本, 并且根据桩基础顶端持力层的厚度对灌注桩的长度进行科学合理的选择, 优化设计的方案进行对比, 进一步选择出最好的建筑结构设计方案, 比如某建筑工程结构的原设计使用的是桩筏基础, 并且对结构设计进行优化, 将桩筏基础转换为桩基础, 设置两桩承台、三桩承台、四桩承台等。

在对这部分进行优化的过程中应该考虑到的是基础传力的传递路径最短, 这样可以有效的节省施工材料, 但是前提是需要保证建筑工程的总沉降值与不均匀沉降值在规定的范围之内。桩筏基础与桩基础相比, 主要是多了一块整体的筏板, 这样就可以将基础的整体受力情况转变成为局部的受力, 增加了建筑工程基础传力的传递路径, 却增加了建筑施工材料的使用量, 虽然产生施工材料浪费的情况, 但是加强了对不均匀沉降的控制。根据建筑工程的实际情况来讲, 如果想要同时满足总沉降值、不均匀沉降以及地基承载能力的要求, 使用天然基础比使用桩基础更好, 并且施工方法较为简单, 施工所需要的时间也很少, 施工产生了费用较低。

2.3 注重抗震、抗风设计

高中建筑工程施工设计与普通的建筑设计不一样, 其主要原因是因为高层建筑工程设计与普通工程设计的难度较大, 需要对建筑工程结构水平的承受力进行考虑, 同时高层建筑对地震与风荷载的反应影响也不同, 每次在对高层建筑结构进行设计的过程中, 必须加强对地震和风荷载的考虑, 提高建筑工程结构的抗震、抗风性能, 在对高层建筑结构的抗水平构件墙进行设计时, 需要保证结构件墙的受力均匀或对称, 使构件墙所受到的力能够快速分散, 在一些受力薄弱的位置应该设置竖向的构件墙, 并保证构件墙设计的合理性, 这样可以有效的提上建筑结构的安全性。

2.4 强化消防设计

在这高层建筑消防进行设计过程中, 为了保证高层建筑结构的安全性, 可以加强对以下几方面的重视:

(1) 根据高层建筑施工的地形合理的设计防火结构之间的间距。 (2) 在对高层建筑结构进行防火设计的过程中, 使用不容易燃烧的材料, 有效的增强施工材料的耐火性。 (3) 在高层建筑中可以涉及双向疏散通道, 在实习的过程中尽量不要将疏散系统设计成垂直的状态, 以免降低人员疏散的效率。 (4) 在高层建筑中设置耐火区和防烟区, 有效的增加高层建筑消防的安全性。 (5) 在高层建筑中设置隔离结构, 加强对火灾形势的控制。

结束语

综上所述, 高层建筑可以有效地缓解城市用地紧张的问题, 提高土地资源的利用效率, 同时也可以有效的促进城市建筑的美观化。高通建筑的建设施工的过程中并不是一项简单的工程, 需要相关的设计人员具有较高的设计水平, 并且充分掌握专业技术理论。

摘要：随着我国经济的快速发展, 建筑结构的形式也在发生着变化, 为了能够更好的解决城市土地资源的利用问题, 高层建筑结构的数量不断增多。儿童建筑具有施工技术相对复杂, 结构的承载能力要求高等特点, 集中在高层建筑工程中最为重要的部分就是高层建筑结构设计, 在高层建筑工程项目开展的之前需要加强对高层建筑结构设计的重视, 保证建筑结构设计的合理性, 有效地满足人们对高层建筑工程的要求, 此外在最高层建筑结构进行设计的过程中, 还应该保证工程的抗震性能和抗风性能, 从而保证高层建筑工程的安全性。

关键词：高层建筑,结构设计,问题,对策