隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑建設(shè)不斷涌起。但從設(shè)計質(zhì)量方面來看，也存在著一定的問題。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)工程師不能僅僅重視結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確性而忽略結(jié)構(gòu)方案等具體實際情況，應(yīng)作出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，用已有的知識來處理實際建筑設(shè)計中遇到了各種問題。

　　一、對高層建筑結(jié)構(gòu)受力情況分析

　　1.方案設(shè)計特點 高層建筑物的底面對其空間形式的豎向穩(wěn)定以及水平方向的穩(wěn)定起著決定性作用，建筑物是由大而重的構(gòu)件組成的，所以，結(jié)構(gòu)必須能把它本身的重量傳至地面，建筑物的荷載總是向下作用于地面。建筑設(shè)計的一個基本要求就是要弄清所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，因此，在設(shè)計方案的時候，必須對主要承重柱和承重墻的數(shù)量以及分布情況作出科學(xué)的設(shè)計。

　　2.分析控制因素 對于那些高層建筑物，其豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計基本原理都是一樣的，但隨著建筑物高度的增加，豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計的控制的原因，大致有兩個原因：一是較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒支撐;其次是側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要很大。

　　3.分析受力差異 和豎向荷載進(jìn)行比較，側(cè)向的荷載對建筑物不是線性增加的，而是隨著建筑高度的增高而增加的。例如：在條件相同情況下，由于風(fēng)荷載的作用，建筑物基底的傾覆力與建筑物高度的平方成正比關(guān)系，而頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比關(guān)系，此時地震的作用效應(yīng)就更加的明顯。在那些高層建筑物中，就不僅僅是抗剪問題，更重要的是整體抗彎和抵抗變形，由此可見，高層建筑的結(jié)構(gòu)受力性能和低層建筑存在著一定的差異。

　　二、對高層結(jié)構(gòu)工程設(shè)計的結(jié)構(gòu)選型原則

　　1.結(jié)構(gòu)的規(guī)則性 新規(guī)范對建筑物結(jié)構(gòu)的規(guī)則性增添了很多的限制條件，例如：規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，另外新規(guī)范采用強制性明確規(guī)定了建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計方案。所以，我們在遵循新規(guī)范規(guī)定限制條件中必須嚴(yán)格執(zhí)行，避免后期施工圖設(shè)計中出現(xiàn)被動局面。

　　2.結(jié)構(gòu)的超高 在抗震規(guī)范中對結(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)格的規(guī)定，特別是新規(guī)范中對超高問題的規(guī)定，除了原來的限制高度設(shè)定為A級高度外，還增加了B級高度。所以，密切關(guān)注對結(jié)構(gòu)的該項控制因素，一旦結(jié)構(gòu)為B級高度建筑超過了B級高度，那么，設(shè)計方法和處理措施將有所改變。 在工程設(shè)計中，由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略這些問題，因而導(dǎo)致施工圖審查時未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計或需要開專家會議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。

　　3.嵌固端的設(shè)置 由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防設(shè)施，嵌固端有可能設(shè)置在地下室，就有可能設(shè)置在人防頂板等位置，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計往往就會忽視由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列問題，例如：對嵌固端樓板的設(shè)計、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計算時嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問題，如果忽略其中任何一個方面，都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計中存在隱患。

　　4.短肢剪力墻設(shè)置 新規(guī)范中對墻肢截面高厚比為5-8的墻定義為短肢剪力墻。我們根據(jù)資料和實踐經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用也增加了相當(dāng)多的規(guī)定，所以，在高層建筑設(shè)計中，我們就應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以此來避免可能給后期設(shè)計工作帶來不必要的麻煩。

　　三、準(zhǔn)確地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析和設(shè)計處理

　　1.選擇計算軟件 目前常用的軟件是：SATWE、TBSA或ETABS、SAP等，但由于各軟件在模型上存在一定的差異，導(dǎo)致了各軟件的計算結(jié)果有或大或小的區(qū)別。因此，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計算和分析時必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計算軟件模型的特點選擇合理的軟件，并從不同軟件相差較大的計算結(jié)果中，判斷哪個是合理的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計工作中首要的工作。否則，選擇不合適的計算軟件，不但浪費大量的時間和精力，而且有可能存在著不安全隱患。

　　2.查看振型數(shù)目 現(xiàn)在的新規(guī)范中增加一個振型參與系數(shù)的概念，同時明確的提出了該參數(shù)的限值。在原來的規(guī)范設(shè)計中，沒有提出振型參與系數(shù)的概念，即使有這樣的概念，參數(shù)的限值也未必一定就符合新規(guī)范的規(guī)定，所以，在計算分析階段必須對計算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行正確判斷，并決定是否要調(diào)整振型的數(shù)目。

　　3.多塔類型計算 由于多塔之間各地震周期互相干擾，加上大底盤、多塔樓的高層建筑物的涌現(xiàn)，在計算分析該類型高層建筑時，把結(jié)構(gòu)作為一個整體并按多塔類型進(jìn)行計算，還是人為的分開計算，這是我們必須注意的問題。如果多塔間剛度相差甚遠(yuǎn)，很可能會出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)符合要求，但還是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍存在，從而出現(xiàn)不安全隱患的地方。

　　4.非結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計 在高層建筑物中，往往存在著由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對這部分建筑，特別是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件，在進(jìn)行設(shè)計時，考慮到高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載負(fù)擔(dān)較大。所以，必須嚴(yán)格執(zhí)行新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算處理措施進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。

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