高层建筑结构设计的问题

高层建筑结构设计的问题

论文栏目:高层建筑论文

一、高层建筑结构静力分析方法
2.1框架——剪力墙结构。在进行框架-剪力墙的内力以及位移计算的时候，一般选定的使用连梁连续化假定的方式。前提条件是剪力墙与相应的框架在水平位移或者是转角相等的情况下，才可以通过微积分方程进行二者外荷载的计算。2.2剪力墙结构。剪力墙的开动情况一般会直接影响其自身的受力特性以及形态的变化，在进行类型的划分过程中，一般单片剪力墙可以划分出若干种不同的墙体结构。由于墙体的种类不同，所以在进行截面积计算的时候也会出现差异，其中内力与位移的计算方法一般相同。为了提高计算的精度，减少结构设计中出现的问题，一般均使用精确度较高的有限单元法进行计算。2.3筒体结构。根据筒体结构自身的状况，在进行分析方法的选择过程中大约可以分为三种，其中等效连续法、等效离散化法、三维空间分析是在进行筒体结构分析中的有效处理方法。
二、高层建筑结构平面及立面形式的选择问题分析
在高层建筑结构设计中,应尽量使建筑的三心尽可能汇于一点,达到三心合一。如若在结构设计中没有做到三心合一,由此就会产生扭转问题,扭转问题就是结构在水平荷载作用下发生的扭转振动效应。扭转振动效应在风载等水平荷载载荷情况下会对结构产生危害,为避免其危害应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一,所以平面和立面形式的选择很关键。高层建筑的平面宜采用简单、规则、对称的形状,避免过于复杂的平面形式,大量震害的资料表明,高层建筑物平面布置不对称、过多的外凸、内凹等复杂形式都容易造成震害。在高层结构的抗震设计中,结构体系的选择、布置、构造措施比软件的计算结果是否精确更能影响结构的安全,除了考虑结构安全因素外,还要综合考虑建筑美观、结构合理及便于施工和工程造价等多方面因素。资料和力学分析表明,在不对称结构中,结构在凹凸拐角等处容易造成应力集中而遭到破坏,所以应尽量避免。总之,标新立异的平面及立面设计是以结构的抗震和安全性能为代价的。
三、高层建筑的基础设计问题分析
在进行高层建筑的载荷分析中，我们可以清晰的发现水平载荷与轴向载荷的受力状况远远比多层建筑受力状况复杂，对建筑的基础设计要求更为严格。通过文献查询发现，建筑基础的质量直接影响建筑的使用价值，甚至对其整体性以及安全性也会造成不良影响。深埋是基础设计的一个重点环节，能够确保高层建筑的稳定性，提高其抗震性能，在进行建筑的基础规范中，必须明确深埋的深度以及处理的方式，与其直接影响的因素包括建筑总高度、结构高宽比等因素。一旦遇到高度以及基础形式相同的情况下，在进行基础深埋的时候就可以对高宽比小的放宽要求；要是遇到了地下室面积与标准楼层面积一样的，就应该抓紧，反则就是放宽。在进行桩基础建设的时候，一般会选择将中心线与剪力墙的中心线进行重叠建设，并在剪力墙的两端或者是两个剪力墙交接的地方进行桩基的掩埋，最好不要在开锅洞的剪力墙布桩。剪力墙的下桩是一种比较适合做承台的部分，但是需要多个一起，不能单独使用。提高联合承台的使用价值，将强化桩基承台的整体性、坑水平等能力。一般的电梯井以及框架筒体、筒中筒结构的筒体部分，在进行选材的时候一般会选用厚板以及环形承台作为搭配使用。从理论以及实际效果中提升其安全合理、经济适用的基础。
四、位移限值问题分析
通过对屋间的位移以及顶点的位移进行计算分析，可以发现其对于结构整体设计的结果存在很大的影响，它能够正面、至关的将整体的刚度适合度进行合理的映射，我们统称这种计算结果为侧移值，他与结构的刚度呈现正比例变化关系，所以在进行高层建筑结构刚度的设计中应该充分考虑体系的纵向与平面的布置状况。顶点位移值一般与其自身的数值和建筑的振动频率有着一定的关系，由于人对建筑的振动感觉比较明显，对在绝对位移条件下产生的震动幅度并不是很在意，所以一般能够在摆动的频率中满足居住者的舒适度就可以了，面对位移过大可能造成的楼房结构变形的问题，只要控制好变化的极限值就可以。在科学技术不断进步的今天，大量的计算程序算法对结构的设计结果必然会存在一定的差异，这种差异可大可小，但是其出现的原因依旧是对“层间位移”定义存在缺编，这就导致了二者所选择的参考物存在差异，最终在进行计算的时候不可避免的就会出现误差。一般来说，强调建筑的规则性应该选用形心位移；强调建筑的结构楼层的真实位移，则选择校点位移。
五、结语
综上所述，高层建筑结构设计从建筑工程的角度分析也应该算是一种技术工作，其实际的应用价值与意义对高层建筑价值的提升不可忽视。在未来的高层建筑设计中，完善结构设计的能力，优化结构设计的原则，针对具体问题具体处理等已经成为了一种新的发展趋势。