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浅析高层建筑结构设计中问题及方法

浅析高层建筑结构设计中问题及方法    摘要:随着城市规模的不断扩大,建筑物使用功能的不断改进,建筑设计的工作也正在大量化、结构设计复杂化。因此,重视建筑结构的设计,及时发现问题并采取措施解决,在建筑活动中具有重要的作用。   关键词:高层建筑结构设计方法   Abstract: along with the constant expansion of city, the constant improvement of the building use function, architectural design work is also big quantification, structural design complicated. Therefore, pay attention to the design of building structures, timely find problems and take measures to solve, in construction activities play an important role.   Keywords: high building structure design method         中图分类号:TU318 文献标识码:A文章编号:   一、建筑结构设计中的基本原则   1、分清主次,有大有小的原则   “强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱构件”等是建筑结构设计的基本理念,结构由构件组成,每个构件发挥着不同的作用,按照重要性划分也应有所区别。一旦有不可预测的破坏力产生,每个构件之间应具备协作抵抗的能力,以保护结构免受摧毁或者延长被摧毁的时间,保护人民群众的生命财产安全。若设计中让构件处于平均用力的位置,那么会发生“玉石俱焚”的场面,造成巨大的经济和社会损失。因此,在建筑结构中,为避免事故的发生和经济损失,设计中分清主次,做到取大舍小。   1.2、刚柔并济的原则   “刚柔并济”是每一个合理的建筑结构体系应遵循的原则之一。结构刚度大的构件变形能力就差,当承受巨大的偶然荷载时,建筑结构刚度大的构件承受的外力大,产生的内部应力就较大,容易造成局部严重受损而导致整体破坏;若结构太柔,虽然能够助于消减外力,但是容易引发大幅度的变形而最终整体倾覆。因此,虽然建筑结构究竟是刚好还是柔好,目前尚未有明确的界定,但是刚柔并济是当前设计者坚持的原则。   1.3、多点开花的原则   在一个安全的建筑结构体系中,应该是按照多道防线设防的。当灾难带来的外力作用时,建筑中每一个构件都应共同抵抗外力。若将保障建筑安全的希望寄托在某一个单独的构件上,那是非常危险的。单片墙不如多肢墙,纯框架不如框架剪力墙等,这都是多道防线设计思路的表现形式。   1.4、注重关键点的突破   在建筑结构体系中,由于结构体系是一种变化的统一,因此关节无处不在。从以往的灾害中可以看出,相当大比例的建筑破坏是从节点开始的。所以,合理的建筑结构中应该是浑然一体、没有任何关节的,这样有助于外力迅速地传递并消减。基于对此的分析,设计者应考虑将建筑结构中的关节“打通”,让力量在关节处的疏散畅通无阻。   在结构设计中涉及到的四个原则,其中“取大舍小”、“刚柔并济”以及“多道防线”是设计理念中的战略问题,但是实现这些战略思想的根本保证则是“打通关节”这一原则。结构设计的最终操作,全部归于“打通关节”的落实与实施。在设计的原则中,若想打通关节,首先要解决的是外力在结构体系中重新分配,以确保力量根据各构件的刚度情况而合理分配,避免集中用力,最终目标则是静态的平衡。打通关节而保持平衡的最终目的就是原始静态的永恒,若力量无法畅通疏散,各构件之间的静态平衡就会被破坏,导致结构的变化。   二、 建筑结构设计中常见的问题分析   1、选择建筑基础的问题    现代建筑越来越趋向于高层化,因此高层建筑应该选择整体性能好、能承受一定压力、允许一定程度的变形且能够调节不均匀沉降,以达到经济与安全双合理的目的。一般有筏板基础、调性交叉梁基础及箱形基础等,应按照上部结构的类型、荷载力、地基承载力等选择相应的基础形式。   2、地下室设计中常见问题   地下室外墙混凝土的强度、厚度等,均要根据建筑现场的条件、地下水位状况、上部结构承载力等,与地下室的层数、埋深、水平荷载大小等进行综合考虑。高层建筑地下室的外墙厚度不能小于250mm,其混凝土强度应选择等级较低的,若混凝土强度的等级过高,会大量使用水泥造成收缩裂缝。地下室外墙配筋的选择,主要考虑其受到垂直于墙面的水平荷载力的控制,这种水平荷载力包括室外地面荷载发生的侧压力、地下水压力等。   3、关于回弹再压缩的问题   当开始挖掘

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