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高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第1篇

關(guān)鍵詞：高層民用建筑；抗震理念設(shè)計(jì)；民用建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)方案

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2015）024-000-01

一、高層民用建筑結(jié)構(gòu)抗震理念設(shè)計(jì)的必要性

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)高層民用建筑結(jié)構(gòu)的抗震理念設(shè)計(jì)越來越重視，發(fā)展先進(jìn)的抗震理念，加快新型高強(qiáng)度、環(huán)保的建材的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全、可靠成為民用建筑行業(yè)發(fā)展的首要任務(wù)。近幾年，伴隨地震的隨機(jī)、高強(qiáng)度、循環(huán)往復(fù)的發(fā)生，給建筑物，特別是高層民用建筑物帶來了損害。同時(shí)，有關(guān)人員對(duì)高層民用建筑所遭遇地震的特性、參數(shù)等方面的計(jì)算和測(cè)量還不夠精準(zhǔn)，因此，為了保證人們居住環(huán)境的安全和人們生活的穩(wěn)定，有必要注重高層民用建筑結(jié)構(gòu)抗震理念設(shè)計(jì)。

二、高層民用建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

我國(guó)現(xiàn)階段高層民用建筑常用的結(jié)構(gòu)形式有：框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)；按所采用的材料又可分為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及鋼與混凝土混合結(jié)構(gòu)。

高層建筑的豎向結(jié)構(gòu)體系要求有較大的柱或墻截面，除了承重自上而下的重力荷載，還必須把風(fēng)荷載或地震作用等側(cè)向荷載傳給基礎(chǔ)。與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對(duì)建筑物的作用效應(yīng)不是線性的，而是隨著建筑物的增高而迅速增大，地震效應(yīng)甚至更加顯著。

三、高層民用建筑抗震設(shè)計(jì)所遵循的基本原則

所有高層建筑基本上都是支撐在地面上的豎向懸臂結(jié)構(gòu)。當(dāng)合理地使用下述原則時(shí)，由墻、核心筒、框架、筒式結(jié)構(gòu)和其它豎向結(jié)構(gòu)分體系，可以得到所希望的結(jié)構(gòu)方案，既能達(dá)到良好的抗震性能，同時(shí)又不需要增加成本。

（一）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分體系應(yīng)使其構(gòu)件以最有效的方式相互作用。例如：在墻的關(guān)鍵部位配置鋼筋；使框架的剛度比達(dá)到最優(yōu)；弦桿和斜桿的桁架體系。

（二）增加抗彎結(jié)構(gòu)體系的有效寬度，這是非常有效的。因?yàn)樵黾訉挾瓤梢灾苯訙p小傾覆力，在其它條件不變時(shí)，側(cè)移按寬度增加的三次方的比例減小。

（三）使大部分豎向荷載直接由主要抗彎構(gòu)件承受。這將使主要的抗傾覆構(gòu)件受到預(yù)壓而有助于傾覆拉力作用下的房屋穩(wěn)定。

（四）增大承受荷載最有效構(gòu)件的截面。例如：加大較低樓層柱子的連接大梁的翼緣截面，就能夠直接減小側(cè)向位移和增加抵抗力矩，而不會(huì)增大上層樓面的質(zhì)量。否則就更不利于抗震。

（五）在豎向結(jié)構(gòu)分體系中，合理布置實(shí)心墻或斜撐構(gòu)件，可以有效地抵抗每層樓的局部剪力。這樣不僅起到抗震效果且可降低建造成本。

（六）將大型豎向和水平構(gòu)件連接成巨形框架。

（七）每層樓蓋都應(yīng)起到水平隔板作用。這可以讓各抵抗外力的構(gòu)件共同工作，而不是單獨(dú)工作。

四、高層民用建筑結(jié)構(gòu)抗震理念設(shè)計(jì)的內(nèi)容

（一）建設(shè)場(chǎng)地的選擇。在高層民用建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該先對(duì)建筑物場(chǎng)地進(jìn)行抗震能力的評(píng)估，要充分分析建筑物場(chǎng)地的地形、地貌、地質(zhì)以及巖土等環(huán)境情況，從而確定較為科學(xué)的建筑場(chǎng)地。同時(shí)，要努力降低地震對(duì)建筑物上部結(jié)構(gòu)底部基礎(chǔ)的影響，建筑場(chǎng)地的選擇上要盡量避免不好開發(fā)的地段，像采空區(qū)、軟弱粘土區(qū)等，對(duì)于土層不均勻的地區(qū)要增強(qiáng)地基建筑結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要具有一定的穩(wěn)定性、承載力以及剛度等性能?？拐鸾Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅要考慮驗(yàn)算、概念設(shè)計(jì)，還要考慮建筑高度、結(jié)構(gòu)材料使用、結(jié)構(gòu)類型等方面對(duì)抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響。要在抗震和消震結(jié)合的基礎(chǔ)上建立設(shè)計(jì)地震力以及結(jié)構(gòu)延伸影響的指標(biāo)，通過一些結(jié)構(gòu)措施來減震，實(shí)現(xiàn)高層民用建筑抗震性能。

（三）要設(shè)置多道抗震防線。強(qiáng)烈的地震之后會(huì)伴隨余震的發(fā)生，如果只設(shè)置一道防線，就不能保證高層建筑在余震的反復(fù)作用下安然無恙。因此，抗震結(jié)構(gòu)體系要加強(qiáng)高層民用建筑主要耗能構(gòu)件的延性和剛度，從而保證高層民用建筑結(jié)構(gòu)能夠吸收地震能量，避免地震時(shí)房屋建筑的倒塌。同時(shí)，抗震設(shè)計(jì)中一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的超強(qiáng)會(huì)削弱其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，所以，抗震設(shè)計(jì)要慎重考慮建筑施工中以大結(jié)構(gòu)帶動(dòng)小結(jié)構(gòu)的做法。

（四）提高建筑薄弱部位的抗震能力，加強(qiáng)建筑局部的抗震性能。提高建筑薄弱部位的抗震能力，首先，應(yīng)使樓層的實(shí)際承載地震的能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的受力能力比值變化均勻，避免樓層比值的突變。其次，不能為了加強(qiáng)建筑局部的抗震性能而忽視整體結(jié)構(gòu)的抗?fàn)幮阅埽ＷC高層民用建筑總體剛度、承載力的協(xié)調(diào)。最后，抗震設(shè)計(jì)要有意識(shí)的關(guān)注建筑的薄弱部位，保證薄弱部位的變形能力，提高建筑的總體抗震性能。

加強(qiáng)建筑局部的抗震性能，要在仔細(xì)分析地震的破壞性發(fā)現(xiàn)地震縱波要比橫波到達(dá)地表的速度快的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)高層民用建筑的樓板以及后砌墻等部位較容易產(chǎn)生坍塌。之后，在保證建筑主體結(jié)構(gòu)和各個(gè)構(gòu)件質(zhì)量的基礎(chǔ)上，合理設(shè)計(jì)建筑的截面，在設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面高度重視抗震工作。

五、總結(jié)

現(xiàn)階段，地震已然成為人們財(cái)產(chǎn)和生命安全的嚴(yán)重威脅者，伴隨地震的頻發(fā)以及地震對(duì)于建筑的毀滅性傷害，特別是對(duì)人們生活需要的高層民用建筑的傷害，加強(qiáng)建筑的防震性能被提上日程。為了保證人們的居住安全和穩(wěn)定，有關(guān)部門和有關(guān)人員要加強(qiáng)高層民用建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)?？拐鹪O(shè)計(jì)是通過對(duì)地震作用分析并采取抗震措施來實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合多次的地震災(zāi)害后發(fā)現(xiàn)，對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的理念設(shè)計(jì)要比抗震結(jié)構(gòu)的數(shù)值計(jì)算重要。高層民用建筑抗震性能的優(yōu)劣受到抗震理念設(shè)計(jì)的影響，因此，抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念應(yīng)該受到人們的重視，有關(guān)人員也要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)，關(guān)注整體結(jié)構(gòu)在地震中的反應(yīng)，并按照一定的結(jié)構(gòu)機(jī)制靈活地進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)理念的構(gòu)思。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李昆麟.美高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)規(guī)范之對(duì)比[J].福建建設(shè)科技，2012（09）.

[3]蔡靜敏.某超限高層建筑結(jié)構(gòu)抗震超限設(shè)計(jì)與分析[D].華南理工大學(xué)，2013（11）：40-41.

[4]王鵬飛.民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震問題研究[J].科技與創(chuàng)新，2014，17：81-82.

高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第2篇

關(guān)鍵詞：高層；住宅建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題

Abstract: This paper analyzed the present situation of the application of high-rise building structure design of steel structure and steel most concrete structure, the design principle of the civil high-rise residential building structure, and the influence of key factors of high-rise building structure and expounds some key problems in structural design of high-rise buildings, including the shear frame column, column shaft the pressure ratio control, frame overturning moment control, deformation control design of foundation and structure of torsion. And gave a brief analysis on the problems, and puts forward corresponding suggestions and countermeasures.

Key words: high; residential building; design; problem

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

根據(jù)建筑使用的材料，我國(guó)的高層建筑采用的主體結(jié)構(gòu)有砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)等類型。鋼混結(jié)構(gòu)應(yīng)用民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)混凝土的收縮和徐變變形影響不容忽視，在使用荷載和環(huán)境條件下的對(duì)裂縫開展深入的研究和設(shè)計(jì)，以及對(duì)大跨度鋼混凝土受彎和大偏壓構(gòu)件的剛度、撓度影響，因?yàn)樵谀承┨厥馇闆r下這些因素同樣將影響主體結(jié)構(gòu)的使用和安全性。

一、當(dāng)前我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

以住宅建筑來看，由于建筑高度不斷攀升，從經(jīng)濟(jì)適用性和應(yīng)用普及來看，近幾年來，與大多高層商業(yè)建筑采用鋼結(jié)構(gòu)不同的是：高層住宅建筑結(jié)構(gòu)主體更多采用鋼-混結(jié)構(gòu)進(jìn)行高層建筑的建造和設(shè)計(jì)。而近幾年針對(duì)民用高層建筑采用主體結(jié)構(gòu)的是以鋼結(jié)構(gòu)還是鋼-混結(jié)構(gòu)為主攻方向的爭(zhēng)議就沒有停止過。推崇鋼結(jié)構(gòu)為主攻方向的一部分學(xué)者認(rèn)為：在當(dāng)前住宅產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)之下推行鋼結(jié)構(gòu)具有：贊同強(qiáng)度高、自重輕、施工速度快、防潮、抗震性能好，便于安裝和拆卸（便于實(shí)施產(chǎn)業(yè)化住宅實(shí)施以及二次優(yōu)化設(shè)計(jì)） ，但鋼結(jié)構(gòu)存在防火和腐蝕的典型問題，而作為民用建筑住宅的成本來看，鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)成本較高。

隨著近年我國(guó)房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及國(guó)家對(duì)抗震等硬性指標(biāo)的規(guī)范，以往磚混結(jié)構(gòu)的住宅正在逐漸被鋼-混結(jié)構(gòu)所替代，雖然鋼-混結(jié)構(gòu)較之磚混結(jié)構(gòu)成本會(huì)高出很多，但在抗震等規(guī)范指標(biāo)下與鋼結(jié)構(gòu)主體比較成本要低出許多。這也是近年來我國(guó)民用高層住宅建筑多采用鋼-混住宅結(jié)構(gòu)的因素之一。

二、高層住宅建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

1.結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐久

除按荷載大小及結(jié)構(gòu)要求確定構(gòu)件的基本斷而尺寸外，對(duì)陽臺(tái)、樓梯欄桿、頂棚、門窗與墻體的連結(jié)等構(gòu)造設(shè)計(jì)，都必須保證建筑物構(gòu)、配件在使用時(shí)的安全。

2.應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)

在進(jìn)行建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)、應(yīng)大力改進(jìn)傳統(tǒng)的建筑方式，從材料、結(jié)構(gòu)、施工等方面引入先進(jìn)技術(shù)、并注意因地制宜。

3.合理降低造價(jià)

各種構(gòu)造設(shè)計(jì)，均要注重整體建筑物的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的三個(gè)效益，即綜合效益。在經(jīng)濟(jì)上注意節(jié)約建筑造價(jià)，降低材料的能源消耗，又要有利于降低經(jīng)常運(yùn)行、維修和管理的費(fèi)用。還須保證工程質(zhì)量，不能單純追求效益而偷工減料，降低質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)做到合理降低造價(jià)。

4.注意美觀大方

建筑物的形象除了取決于建筑設(shè)計(jì)中的體型組合和立面處理外，一些建筑細(xì)部的構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)整體美觀也有很大影響。例如欄桿的型式、陽臺(tái)的凸凹、室內(nèi)外的細(xì)部裝修，各種轉(zhuǎn)角、收頭、交接處的接頭設(shè)計(jì).都應(yīng)合理處理.并相互協(xié)調(diào)，注意美觀大方。

三、影響高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素

1.外力作用的影響

作用在建筑物上的各種外力統(tǒng)稱為荷載。荷載可分為恒荷載（如結(jié)構(gòu)自重）和活荷載（如人群、家具、風(fēng)雪及地震荷載）兩類。荷載的大小是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。也是結(jié)構(gòu)選型及構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)，起著決定構(gòu)件尺度、用料多少的重要作用。風(fēng)載是高層建筑水平荷載的主要因素，風(fēng)力隨著地面的不同高度而變化，在沿江沿海地區(qū)，風(fēng)力影響更大，設(shè)計(jì)時(shí)必須遵照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。

地震荷載也是主要荷載。地基土的縱波使建筑物產(chǎn)生上下顫動(dòng)；橫波使建筑物產(chǎn)生前后或左右的水平方向的晃動(dòng)。但這三個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)并不同時(shí)產(chǎn)生，其中橫波的振動(dòng)往往超過風(fēng)力的作用，所以地震力產(chǎn)生的橫波是建筑物的主要側(cè)向荷載。地震的大小用震級(jí)表示，震級(jí)的高低是根據(jù)地震時(shí)釋放能量的多少來劃分的，釋放能量愈多，地震越大，震級(jí)也愈高。故震級(jí)是地震的大小指標(biāo)。

在進(jìn)行建筑物抗震設(shè)計(jì)時(shí)，是以該地區(qū)所定地震烈度為依據(jù)，地震烈度是指在地震過程中，地表及建筑物受到影響和破壞的程度。

2.氣候條件的影響

我國(guó)各地區(qū)地理位置及環(huán)境不同，從炎熱的南方到寒冷的北方，氣候條件有許多差異。太陽的輻射熱、自然界的風(fēng)、雨、雷、霜、地下水等構(gòu)成了影響建筑物的多種因素。有的構(gòu)、配件因熱脹冷縮而開裂；有的部位出現(xiàn)滲漏水現(xiàn)象；有的因室內(nèi)過冷或過熱而妨礙工作等等.放在進(jìn)行構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該針對(duì)建筑物所受影響的性質(zhì)與程度，對(duì)各有關(guān)構(gòu)、配件及部位采取必要的防范措施.如防潮、防水、保溫、隔熱、設(shè)伸縮縫、設(shè)隔蒸汽層等等。以防患于未然。

3.各種人為因素的影響

人們?cè)谏a(chǎn)和生活活動(dòng)巾，往往遇到火災(zāi)、爆炸、機(jī)械振動(dòng)、化學(xué)腐蝕、噪聲等人為因素的影響[3]。故在進(jìn)行建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，必須針對(duì)這些影響因素，采取相應(yīng)的防火、防爆、防振、防腐、隔聲等構(gòu)造措施，以防止建筑物遭受不應(yīng)有的損失。

四、高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要問題分析

1.框架柱剪力調(diào)整

受力需要：框剪結(jié)構(gòu)在小震作用下彈性計(jì)算變形協(xié)調(diào)所得的框架柱剪力較小大震作用下剪力墻筒體及連梁出現(xiàn)裂縫后剛度退化框架柱剪力將大大增加?？拐鹦枰禾岣呓Y(jié)構(gòu)二道防線的抗震能力。問題：是否需滿足節(jié)點(diǎn)力系平衡——調(diào)整相連框架梁梁端剪力彎矩。

分析：（1）框架柱偏壓，軸壓比控制，配筋一般由構(gòu)造控制，剪力調(diào)整——柱承載能力未能得到有效提高；（2）框架梁純彎，梁端彎矩調(diào)整，配筋成比例調(diào)整，增大剪力調(diào)整——梁承載能力得到明顯提高；（3）實(shí)際結(jié)構(gòu)承載能力向強(qiáng)梁弱柱方向發(fā)展，不利于整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)柱弱梁延性抗震；（4）臺(tái)灣、日本、美國(guó)震害表明，整澆樓蓋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件墻柱破壞嚴(yán)重，樓蓋梁板一般未出現(xiàn)破壞。

建議和對(duì)策：（1）小震作用下柱剪力調(diào)整十分必要；（2）不必拘泥于地震作用下框架節(jié)點(diǎn)力系平衡；（3）不必調(diào)整相連框架梁梁端彎矩剪力。

2.框架柱軸壓比控制

抗震受力延性需要：避免大震作用下框架柱壓屈脆性破壞。現(xiàn)行規(guī)范框架柱軸壓比限值：

分析：地震作用下，中柱所受軸力較小，邊柱、角柱所受軸力較大，尤其角柱迭加斜向扭轉(zhuǎn)作用所受軸力最大。建議和對(duì)策：框架中邊、角柱軸壓比控制宜參照1984年高層建筑結(jié)構(gòu)學(xué)組《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議》區(qū)別對(duì)待適當(dāng)調(diào)整，中柱適當(dāng)放松，邊柱不變，角柱適當(dāng)從嚴(yán)。建議框架柱軸壓比限值：

3.框支框架傾覆彎矩控制

背景：現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定框剪結(jié)構(gòu)，控制框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩≤50%整體結(jié)構(gòu)傾覆彎矩?，F(xiàn)行規(guī)范尚未提及框支框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩的控制。美國(guó)、日本、臺(tái)灣震害表明帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要破壞形態(tài)為大震[5]。作用下筒體剪力墻連梁開裂后，框支柱承受軸力過大，壓屈破壞。建議及對(duì)策：對(duì)帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)，增加地震作用下框支柱軸力。水平量化控制——控制框支框架結(jié)構(gòu)承受傾覆彎矩≤50%整體結(jié)構(gòu)傾覆彎矩。效果：有利于落地墻，筒體加強(qiáng)。有利于減輕框支柱受力，提高結(jié)構(gòu)抗震，抗倒塌能力。

4.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)控制的要素：控制長(zhǎng)期重力荷載作用下地基基礎(chǔ)的變形及其差異變形；滿足重力荷載水平荷載組合作用下地基基礎(chǔ)承載能力要求。建議和對(duì)策：強(qiáng)化中央?yún)^(qū)，弱化邊緣區(qū)。減小重力荷載作用下地基基礎(chǔ)最大沉降及盤式差異。沉降斜率，改善結(jié)構(gòu)工作性能，提高結(jié)構(gòu)安全度。經(jīng)濟(jì)合理。

5.結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)變形控制

計(jì)算原則：采用材料彈性，樓蓋剛性的計(jì)算假定。采用水平地震作用下樓蓋角點(diǎn)豎向構(gòu)件水平層間位移。建議和對(duì)策：宜用第1振型，不宜用振型組合。雙向作用宜參考IBC采用另向效應(yīng)的30%計(jì)，不宜采用均方根法。

五、總結(jié)

針對(duì)高層民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則以及影響高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素進(jìn)行了具體的分析，從而對(duì)影響民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的這些具體問題進(jìn)行了有效的控制和施工中進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些建議，以期能為更多同業(yè)者提供一些參考和幫助。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]秦德發(fā).淺談高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)與注意要點(diǎn)[J].中國(guó)科技博覽，2009.

高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第3篇

關(guān)鍵詞：建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、方法、注意事項(xiàng)

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

面對(duì)我國(guó)高層建筑規(guī)模越來越復(fù)雜化的今天，結(jié)構(gòu)工程師將面臨巨大的挑戰(zhàn)，如何以簡(jiǎn)單清晰的思路應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)的多元化，需引起足夠的重視。尤其是在對(duì)鋼筋混凝土高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，其中有許多的重點(diǎn)和細(xì)節(jié)需要加以注意。

1.我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析

根據(jù)《民用建筑設(shè)計(jì)通則》GB 50352-2005第3.1.2條的規(guī)定，住宅建筑一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅；公共建筑及綜合性建筑總高度超過24m者為高層（不包括高度超過24m的單體主體建筑）；高層大于100m的民用建筑為超高層建筑。

根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ 3-2010規(guī)定，10層及10層以上或房屋高度超過28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他民用房屋屬于高層建筑。[1]

由于目前我國(guó)的城市建筑用地緊缺，以及一、二線城市資源匯聚，辦公、住宅的需求量日益增加，增加建筑物高度是解決此兩者矛盾的最有效手段。據(jù)數(shù)據(jù)表明，全球在建摩天大樓的87%是在中國(guó)，相信在未來，高層建筑設(shè)計(jì)將在建筑設(shè)計(jì)業(yè)成為主流。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相比較，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在各專業(yè)中占有比較重要的地位，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期的長(zhǎng)短和投資造價(jià)的高低。根據(jù)筆者近幾年的觀察來看，對(duì)于超高層建筑，因?yàn)槭褂每臻g對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸的限制，鋼混結(jié)構(gòu)占的比重較大；而普通高層建筑，特別是100m以下的住宅建筑，都是以普通混凝土結(jié)構(gòu)為主導(dǎo)，其中又以剪力墻結(jié)構(gòu)最為主流。

根據(jù)以往地震震害的數(shù)據(jù)表明，磚混結(jié)構(gòu)，特別是底框―磚混結(jié)構(gòu)的震害較為嚴(yán)重。因此新規(guī)范對(duì)此類結(jié)構(gòu)形式的要求加嚴(yán)了。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求分析

一座優(yōu)質(zhì)的建筑最關(guān)鍵的因素是它的使用安全，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要做到以下幾個(gè)方面。（1）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要充分考慮設(shè)計(jì)的精度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)值設(shè)計(jì)的要求非常高，必須把誤差降到最小。對(duì)建筑結(jié)構(gòu)所有部位的承載力極限狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，同時(shí)對(duì)其正常使用狀態(tài)的最大承載力進(jìn)行計(jì)算。（2）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的分析，對(duì)建筑中的各個(gè)要素進(jìn)行綜合考慮。最重要的是要考慮到建筑的安全，把建筑物安全放在第一位，要盡一切可能提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。[2]

3.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題

3.1結(jié)構(gòu)規(guī)則性的問題

對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范及高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程對(duì)結(jié)構(gòu)平面布置及豎向布置作了詳細(xì)的要求。對(duì)于結(jié)構(gòu)的平面形狀，宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、質(zhì)量、剛度和承載力分布宜均勻，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的平面；對(duì)于結(jié)構(gòu)豎向布置，宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和收進(jìn)，側(cè)向剛度宜下大上小，逐漸均勻變化。對(duì)此，在高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)及早參與到建筑的前期設(shè)計(jì)中去，以控制建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的要求。

3.2嵌固端的設(shè)置問題

高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算之前必須首先確定結(jié)構(gòu)嵌固端的位置，我們這里所說的嵌固指的是強(qiáng)度嵌固而非力學(xué)嵌固（完全剛性的固定）。嵌固端的設(shè)置是否準(zhǔn)確不僅關(guān)系到結(jié)構(gòu)中某些構(gòu)件內(nèi)力分配的準(zhǔn)確性，而且還影響到結(jié)構(gòu)位移的真實(shí)性，最終會(huì)影響結(jié)構(gòu)的安全性及經(jīng)濟(jì)性。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)通過計(jì)算結(jié)果及工程實(shí)際情況兩者來確定嵌固端的合理部位，使其能較為真實(shí)地反映結(jié)構(gòu)實(shí)際的情況，提高計(jì)算的精度。

3.3短肢剪力墻設(shè)置

受建筑使用空間的影響，結(jié)構(gòu)布置中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)短肢剪力墻的情況。規(guī)范規(guī)定短肢剪力墻是指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻。而廣東省標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》DBJ 15-92-2013，第7.1.8條注1規(guī)定，短肢剪力墻指截面高度不大于1600mm且截面厚度小于300mm的剪力墻。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)全部采用短肢剪力墻；B級(jí)高度高層建筑以及9度的A級(jí)高度高層建筑，不宜布置短肢剪力墻，不應(yīng)采用具有較多短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.4結(jié)構(gòu)超高問題

在鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于高層建筑的總高度，在抗震規(guī)范和高規(guī)中都有嚴(yán)格的要求，A級(jí)高度的為普通高層建筑結(jié)構(gòu)，B級(jí)高度的為復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)。對(duì)于B級(jí)高度的高層建筑，按照相關(guān)文獻(xiàn)的規(guī)定，該類建筑屬于超限建筑工程，需要進(jìn)行抗震設(shè)防專項(xiàng)審查，且要求更為嚴(yán)格的計(jì)算分析和構(gòu)造措施，以保證建筑物的安全。因此，在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該按照規(guī)范要求與建筑師協(xié)商嚴(yán)格控制建筑物高度，以合理控制造價(jià)，避免造成社會(huì)資源的浪費(fèi)。

3.5地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面存在的問題

作為建筑結(jié)構(gòu)的最底層構(gòu)件，基礎(chǔ)承托上部結(jié)構(gòu)傳遞來的荷載，并將其傳遞至地基?；A(chǔ)設(shè)計(jì)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本，處理不當(dāng)，往往會(huì)出現(xiàn)牽一發(fā)而動(dòng)全身的連鎖反應(yīng)。

應(yīng)選用整體性好，能滿足地基承載力和建筑物容許變形要求的基礎(chǔ)形式，以調(diào)節(jié)不均勻沉降，達(dá)到安全實(shí)用和經(jīng)濟(jì)合理的效果。根據(jù)上部結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、荷載及基底土層的承載力及壓縮模量，可逐次考慮采用獨(dú)立柱基、條形交叉梁、滿堂筏板或箱形基礎(chǔ)、樁基、樁筏。其中筏板基礎(chǔ)可以是梁板式和平板式，當(dāng)建筑物層數(shù)較多、地下室柱距較大、基底反力很大時(shí)，宜優(yōu)先采用平板式筏基。多高層建筑宜設(shè)置地下室以減少地基的附加壓力和沉降量，以滿足天然地基的承載力和增加上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。基礎(chǔ)有一定的埋置深度，對(duì)房屋抗震有利，可以減小上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。同時(shí)，由于基礎(chǔ)有一定的埋置深度后，地下室前后墻的被動(dòng)土壓力和側(cè)墻的摩擦力限制了基礎(chǔ)的擺動(dòng)，使基礎(chǔ)底板壓力的分布趨于平緩?；A(chǔ)設(shè)計(jì)除滿足地基承載力要求外，基礎(chǔ)沉降復(fù)核也同樣重要，因?yàn)槌两祮栴}引起的問題年年都有，而且這方面的治理也較為復(fù)雜，所以需要設(shè)計(jì)人員在前期考慮清楚，采取相應(yīng)的措施協(xié)調(diào)沉降，2013年的注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試加大了基礎(chǔ)沉降計(jì)算的題量，也是志在引起大家的注意。

作為全國(guó)性的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，只能在大方向上對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)作出規(guī)定。但是地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)地方性很強(qiáng)，尤其是樁基的設(shè)計(jì)應(yīng)因地制宜，各地區(qū)對(duì)樁的選型、成樁工藝、承載力取值有各自成熟經(jīng)驗(yàn)，不少省、市有地區(qū)規(guī)范，當(dāng)工程所在地區(qū)有地區(qū)性地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)依據(jù)該地區(qū)的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。例如貴州地區(qū)，對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)的剪切計(jì)算有別于國(guó)家規(guī)范，如按國(guó)家規(guī)范計(jì)算，則會(huì)比相鄰工程的造價(jià)高出許多，不符合地區(qū)情況，會(huì)影響設(shè)計(jì)院以后在當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展。[3]

以現(xiàn)在的設(shè)計(jì)計(jì)算理論，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)、地基的整體作用問題，還不夠完善，還達(dá)不到真正設(shè)計(jì)計(jì)算量化的要求。雖然我國(guó)目前也有了專門的高層建筑與地基基礎(chǔ)共同作用理論的相關(guān)程序，但大多數(shù)的設(shè)計(jì)人員還是引用以往不考慮上、下共同相互作用的影響，只考慮基礎(chǔ)和地基共用的影響。實(shí)例表明，只考慮基礎(chǔ)與地基間承載力關(guān)系設(shè)計(jì)的筏板基礎(chǔ)，鋼筋最大應(yīng)力實(shí)測(cè)值遠(yuǎn)小于鋼筋抗拉強(qiáng)度，造成很大程度上的浪費(fèi)。在新理論沒有得到證明之前，一線設(shè)計(jì)人員需頂著業(yè)主鋼筋含量要求的壓力，結(jié)合工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)比工程情況，合理取舍。

4.結(jié)語

建筑工程質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國(guó)家的利益和人民的生命安全，同時(shí)也決定了人們的生活質(zhì)量。在今后的工作中,建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要重新認(rèn)識(shí)自己工作的重要性,明確自己的責(zé)任,提高對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量安全問題的辨別能力,積累結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作經(jīng)驗(yàn),使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作行業(yè)逐步步入正軌,使建筑物的設(shè)計(jì)更安全、更合理。

參考文獻(xiàn)

[1]王續(xù)晶。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題探討[j].價(jià)值工程

高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第4篇

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；主要內(nèi)容；問題；解決措施

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是指建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師和工程師將各種建筑結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行不同的組合，用圖紙繪制出能體現(xiàn)用戶需求的過程?？傮w來說，建筑工程中的結(jié)構(gòu)要素主要包括梁、柱、板、地基基礎(chǔ)以及大樣等內(nèi)容，工程師運(yùn)用建筑系統(tǒng)知識(shí)對(duì)它們進(jìn)行組合構(gòu)成各種不同的建筑結(jié)構(gòu)從而形成建筑結(jié)構(gòu)體系。建筑結(jié)構(gòu)中的防震設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成的危害程度和負(fù)面效應(yīng)，并對(duì)建筑結(jié)構(gòu)破壞過程進(jìn)行分析，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)中加入不同的元素以減輕可能發(fā)生的實(shí)際問題。針對(duì)民用建筑，工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的總體布局，而且要關(guān)注建筑結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)問題，尤其是關(guān)鍵部位的細(xì)節(jié)問題，從而達(dá)到抗震防震的作用。另外，工程師需要著重考慮建筑的受力結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型的選擇和地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到建筑高層化的要求。

二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題

（一）不當(dāng)材料的使用

目前，在建筑行業(yè)中，由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有取材容易、耐久性、可塑造性以及整體性等優(yōu)點(diǎn)，施工單位對(duì)其的應(yīng)用越來越廣。但是為了建筑物的整體美觀，施工過程中對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)留下的伸縮縫隙較小，加上其本身特點(diǎn)中的抗裂性差，導(dǎo)致建筑物容易產(chǎn)生裂縫。一般而言，一旦建筑物產(chǎn)生裂縫，就會(huì)對(duì)其防水抗凍、防腐蝕能力產(chǎn)生很大的影響，同時(shí)也會(huì)很不利于建筑物的美觀。為有效補(bǔ)救鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)帶來的負(fù)面效應(yīng)，目前建筑行業(yè)中出現(xiàn)了膨脹加強(qiáng)帶以及后澆帶等方法。

（二）建筑結(jié)構(gòu)的受力設(shè)計(jì)

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初級(jí)階段，工程師沒有關(guān)注它的具體細(xì)節(jié)而是建筑結(jié)構(gòu)的空間組成特點(diǎn)。建筑物的地基設(shè)計(jì)對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的豎向以及水平穩(wěn)定起決定性作用，由于現(xiàn)代建筑物都是由笨重的大型材料組合而成，而且建筑結(jié)構(gòu)的的重力都是向下的，所以建筑物結(jié)構(gòu)必須要將其自身質(zhì)量轉(zhuǎn)移到地面。工程師必須要掌握建筑結(jié)構(gòu)體系中向下的作用力和地基承載能力的關(guān)系，從而對(duì)建筑物中核心的主心柱和主要承重墻的分布圖進(jìn)行繪制。對(duì)于不同層高的建筑物，橫縱向結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)原理大致相同，但是豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻又很大的不同，這是因?yàn)檩^高的建筑物側(cè)向力會(huì)產(chǎn)生更大的傾覆力矩和剪切變形，需要更大的承重柱、承重墻和井筒。

（三）建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計(jì)

我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī) 范》中有明確規(guī)定：“建筑結(jié)構(gòu)的底部框架（抗震墻結(jié)構(gòu)），其上方部位的砌體抗震墻和底部設(shè)置的框架梁或抗震墻，應(yīng)當(dāng)相互之間對(duì)齊或者基本上對(duì)”。但是實(shí)際施工過程中并沒有遵循這一要求，一些設(shè)計(jì)師為創(chuàng)造更大的底層空間，減少了砌體抗震墻的面積，這樣會(huì)導(dǎo)致上部的抗震墻和地底下的抗震墻或建筑框架難以對(duì)齊，最終使得總體建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法起到規(guī)則化傳力的作用。相關(guān)部門對(duì)這些現(xiàn)象都應(yīng)該加以嚴(yán)格控制，另外建筑物的總高度也應(yīng)該受到嚴(yán)格的控制。

（四）建筑結(jié)構(gòu)中的地基設(shè)計(jì)

作為建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較重要的環(huán)節(jié)，地基設(shè)計(jì)不僅會(huì)影響到建筑結(jié)構(gòu)的后期設(shè)計(jì)而且是整個(gè)建筑工程造價(jià)占據(jù)比例最大的部分。所以，在地基設(shè)計(jì)階段如果出現(xiàn)問題就會(huì)造成較大的無法挽回的損失。建筑的地基應(yīng)該選擇質(zhì)量好、承載能力強(qiáng)、并能夠均勻沉降的基礎(chǔ)。如果建筑物過高，可以設(shè)計(jì)地下室來減小地基的沉降量，這樣不僅能幫助承受地面壓力而且能夠保持地上建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。但是，需要注意的是，進(jìn)行地基設(shè)計(jì)的時(shí)候要深入的學(xué)習(xí)建筑物所在地方的相關(guān)地基設(shè)計(jì)規(guī)范，避免由于不規(guī)范設(shè)計(jì)影響到項(xiàng)目的后期工作。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的解決措施

（一）合理利用豎向空間

目前由于土地資源的日益緊張，高層建筑在民用建筑中得以應(yīng)該應(yīng)用，民用高層不同于其他的高層建筑，其要充分考慮到業(yè)主對(duì)建筑功能性的需求。設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中要充分考慮到各種戶型的南向采光問題、衛(wèi)生防疫性能問題、共享空中庭院?jiǎn)栴}等，眾多需要考慮的功能性要求， 使設(shè)計(jì)人員開始在民用高層建筑中進(jìn)行了大膽的嘗試，所以目前出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)連體、大底盤多塔及錯(cuò)層等多種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式，隨著結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)師不斷的更新自己的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)是進(jìn)行技術(shù)性的創(chuàng)新， 同時(shí)還要更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的利用。只有這樣， 才能滿足所設(shè)計(jì)出來的高層民用建筑具有更好的經(jīng)濟(jì)性、安全性和舒適性。

（二）選擇性價(jià)比較高的建筑材料

經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)帶來物價(jià)的上升，建筑工程中土地、建材都不可避免的受到波及。要想控制建筑工程的成本，設(shè)計(jì)師就要憑借自己的工作經(jīng)驗(yàn)和掌握的資源從宏觀上對(duì)建筑整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行把控，在工程前期對(duì)比分析各類結(jié)構(gòu)部件、審核計(jì)算結(jié)果，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)體系的整體性能最優(yōu)。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要保證建筑物安全適用、有先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)合理的新型技術(shù)和材料，并確保設(shè)計(jì)方案的價(jià)格最低、經(jīng)濟(jì)效益最好。

（三）更高的抗震設(shè)計(jì)要求

現(xiàn)代化的建筑工程都會(huì)增加抗震功能。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，工程師不僅要分析建筑物在正常使用時(shí)的豎向荷載和風(fēng)力荷載，還要建筑物具有防震抗震的能力，從而進(jìn)一步提高建筑物的商業(yè)價(jià)值。地震效應(yīng)和建筑物的重量成正比，減輕房屋的重量能有效提高建筑結(jié)構(gòu)抗震的能力，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮到這方面的因素，在設(shè)計(jì)工作中盡量合理布局，使用新型復(fù)合材料，減輕建筑物的重量，從而有效提高建筑的抗震能力。

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)優(yōu)化

（一）選擇科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須有一個(gè)符合實(shí)際、具有可操作性的結(jié)構(gòu)形式體系，這個(gè)體系應(yīng)該具備受力方向和大小明確、傳遞時(shí)簡(jiǎn)捷等特點(diǎn)。同一結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該用一套結(jié)構(gòu)體系，地震區(qū)應(yīng)該遵守平面和豎向的結(jié)構(gòu)規(guī)則。施工單位必須明確工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，綜合分析材料質(zhì)量、地理環(huán)境、施工條件等情況，并和各供應(yīng)商協(xié)商，在多種結(jié)構(gòu)選型方案中選用最優(yōu)方案。

（二）選擇合適的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

結(jié)構(gòu)計(jì)算是依據(jù)計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行的，如果選用了不合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計(jì)算錯(cuò)誤從而引發(fā)安全事故的發(fā)生，所以選用合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖是保證建筑結(jié)構(gòu)安全的前提。實(shí)際的建筑物結(jié)構(gòu)中不存在純粹的剛結(jié)點(diǎn)和鉸結(jié)點(diǎn)，但計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差與實(shí)際結(jié)構(gòu)的誤差應(yīng)該控制在允許范圍之內(nèi)，還必須要有對(duì)應(yīng)構(gòu)造措施的保證。

（三）有效分析計(jì)算結(jié)果

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)在各行各業(yè)中都得到了廣泛的應(yīng)用，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也不例外。但是針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件多種多樣，也就導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果五花八門，建筑工程師就應(yīng)該對(duì)這些軟件的適用范圍和使用說明進(jìn)行全面的了解。設(shè)計(jì)師對(duì)于軟件中出現(xiàn)的人工輸入或程序本身錯(cuò)誤所導(dǎo)致的誤差應(yīng)該進(jìn)行科學(xué)的分析，認(rèn)真校對(duì)，最終做出判斷，選擇有效的計(jì)算結(jié)果。

（四）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要遵循一定的規(guī)則

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵守一定的規(guī)則，要注意建筑材料的延展性、注意建筑設(shè)施中薄弱的地方、分析鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度而且要考慮到溫度對(duì)各種材料的影響。

高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文第5篇

關(guān)鍵詞：民用建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；

中圖分類號(hào)： TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

引言：

民用建筑是直接為廣大人民日常生活服務(wù)的建筑工程，其普遍性和重要量不言而喻，民用建筑對(duì)建筑質(zhì)量的要求很高，建筑質(zhì)量的高低直接聯(lián)系到廣大人民的人身舒適度和生命財(cái)產(chǎn)安危。

1.民用建筑對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

1.1材料和資金的節(jié)省

因土地、能源和材料價(jià)格的持續(xù)上漲，開發(fā)商要求設(shè)計(jì)單位必須注意材料和資金的節(jié)約，這一點(diǎn)符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想“安全適用，經(jīng)濟(jì)合理”。要從根本上做到經(jīng)濟(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須把握好民用建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是依據(jù)理論知識(shí)與工作經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合建筑功能要求與建筑工程條件，在特定的建筑空間中用整體的概念來完成結(jié)構(gòu)總體方案的設(shè)計(jì)，并能有意識(shí)地處理構(gòu)件與結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系的定性設(shè)計(jì)方法。一幢民用建筑的設(shè)計(jì)沒有經(jīng)過正確的概念設(shè)計(jì)，是難以實(shí)現(xiàn)效果最好、造價(jià)最低的結(jié)構(gòu)方案的。

1.2戶型內(nèi)部空間個(gè)性化

業(yè)主具有個(gè)性化的思維方法和審美意識(shí)，不同時(shí)期住戶對(duì)建筑空間有不同的要求。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮讓住戶擁有建筑內(nèi)部的空間劃分與梯和樓梯間、建筑分戶墻、外墻或固定的廚房和衛(wèi)設(shè)置的權(quán)利。豎向受力構(gòu)件的布置時(shí)，應(yīng)使其與電生間隔墻結(jié)合設(shè)置，避免在戶型內(nèi)部其他部位出現(xiàn)。這樣既在開間和進(jìn)深兩個(gè)方向保留了較大的靈活性，也充分利用了承重墻隔聲好的性能。同時(shí)外墻部位的梁、柱、墻的設(shè)置，要為窗戶的靈活布置創(chuàng)造條件；樓板的設(shè)計(jì)，也必須考慮隔墻位置的調(diào)整。

1.3民用建筑的高層化

高層民用建筑與其他高層建筑最大的不同在于業(yè)主對(duì)于房屋基于居住目的的功能訴求,如采光、通風(fēng)、居住面積與層高、振動(dòng)舒適度等。一梯多戶的建筑如何讓更多的戶型能夠南向采光?單體設(shè)計(jì)中怎樣提高建筑的衛(wèi)生防疫性能?如何設(shè)置共享的空中庭院使住戶不出門即可感受室外的自然景觀?這些現(xiàn)實(shí)問題迫使設(shè)計(jì)師們開始大膽地嘗試。于是高層民用建筑的結(jié)構(gòu)體型變得日趨復(fù)雜,如平面的不規(guī)則、豎向收進(jìn)與懸挑、結(jié)構(gòu)連體、大底盤多塔、錯(cuò)層等等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要解決這些復(fù)雜的技術(shù)難題,必須依靠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,以及結(jié)構(gòu)計(jì)算分析軟件的開發(fā)和應(yīng)用。

2.高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制參數(shù)

高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各控制參數(shù)的選取直接影響結(jié)構(gòu)的安全性、合理性等。因此。合理的選取各控制參數(shù)，有助于提高結(jié)構(gòu)整體控制的效率，也有助于使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加安全、經(jīng)濟(jì)合理。

2.1 軸壓比

限制結(jié)構(gòu)的軸壓比，以保證結(jié)構(gòu)的延性要求。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)可以通過增大該墻、柱截面或提高該樓層墻、柱混凝土強(qiáng)度的辦法調(diào)整。

2.2 剪重比

限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)的安全。當(dāng)偏小且與規(guī)范限值相差較大時(shí)，可通過增強(qiáng)豎向構(gòu)件，加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度的辦法調(diào)整。

2.3 剛重比

規(guī)范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應(yīng)引起的二階效應(yīng)是否可以忽略不計(jì)。當(dāng)不滿足規(guī)范下限要求時(shí)，可以通過調(diào)整增強(qiáng)豎向構(gòu)件，加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度的辦法調(diào)整。

2.4 層間位移角

限制結(jié)構(gòu)在正常使用條件下的水平位移，確保高層結(jié)構(gòu)應(yīng)具備的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移而影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)，只能通過調(diào)整增強(qiáng)豎向構(gòu)件，加強(qiáng)墻、柱等豎向構(gòu)件的剛度的辦法調(diào)整。

2.5層間位移比

限制結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性，以避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)，可以改變結(jié)構(gòu)平面布置，減小結(jié)構(gòu)剛心與質(zhì)心的偏心距達(dá)到規(guī)范要求。

2.6周期比

限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱，使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭剛度，減小扭轉(zhuǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)，只能通過調(diào)整改變結(jié)構(gòu)布置，提高結(jié)構(gòu)的抗扭剛度。

2.7 剛度比、

主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成薄弱層。當(dāng)不滿足規(guī)范要求時(shí)，可以適當(dāng)加強(qiáng)本層墻、柱和梁的剛度，或適當(dāng)削弱上部相關(guān)樓層墻、柱和梁的剛度以滿足要求。

3.異形柱框架結(jié)構(gòu)

3.1 異形柱框架結(jié)構(gòu)的基本形式

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，原則上要求框架結(jié)構(gòu)的柱采用矩形柱（除非建筑專業(yè)有特殊要求可采用其他截面形式，如圓形、三角形等），矩形柱有良好的受力性能，計(jì)算理論比較完善，傳力途徑明確，而且在長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，使得矩形柱的計(jì)算模型及理論更加接近實(shí)際。但矩形柱用在民用建筑，尤其是民用建筑建筑中，隨著建筑高度的增加，柱截面也隨著增大，給房屋內(nèi)部的布置及使用造成很多不便，一八層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)民用建筑，采用矩形柱為450×450mm，外墻300米膜厚與柱外皮平，內(nèi)墻 200mm 厚，對(duì)于每一戶柱在室內(nèi)突出部位占掉使用面積的0.5%，加上后期住房的裝修，造成使用面積的浪費(fèi)較大。近年來采用的異形柱框架結(jié)構(gòu)就可以解決這個(gè)問題。

3.2異形柱框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算

由于異形截面柱的受力特點(diǎn)及抗振性能與常用的矩形截面柱有很多不同之處，現(xiàn)階段對(duì)這方面理論分析和試驗(yàn)研究的資料很少，目前的結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件尚不能直接計(jì)算異形柱框架。因此在過渡階段，筆者建議按如下兩種方法計(jì)算。有限元法：利用現(xiàn)有的通用有限元計(jì)算程序（如SAP系列），按桿單元模型，將異形柱的實(shí)際截面面積及慣性矩等輸入程序求出各柱單元的內(nèi)力，然后按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算配筋。這種方法的計(jì)算模型簡(jiǎn)明可靠，計(jì)算精度高，但需要花大量時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，而且要求設(shè)計(jì)人員有一定的有限元知識(shí)。近似等效截面法：根據(jù)截面等慣性矩原則將異形柱等效成矩形柱，然后利用計(jì)算機(jī)程序（如 BSA5.0）進(jìn)行計(jì)算，求出柱的內(nèi)力，將矩形柱的內(nèi)力加給相應(yīng)位置的異形柱，手算求出異形柱的配筋。

4.結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)的選取

4.1 地震力的振型組合數(shù)

地震力的振型組合數(shù)，對(duì)高層建筑，當(dāng)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計(jì)算時(shí)，至少應(yīng)取 3，當(dāng)振型系數(shù)多于 3 時(shí)，宜取 3 的倍數(shù)，但不應(yīng)多于房屋的層數(shù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》指出，合適的振型個(gè)數(shù)一般可以取振型參與質(zhì)量達(dá)到總質(zhì)量的 90%所需的振型數(shù)。SATWE 已有這種功能，可以很方便地輸出這種參與質(zhì)量的比值。此外，由于耦合計(jì)算的地震剪力通常小于非耦合計(jì)算，僅結(jié)構(gòu)存在明顯扭轉(zhuǎn)時(shí)才采用耦合計(jì)算，但在必要時(shí)應(yīng)補(bǔ)充非耦合計(jì)算。

4.2 框架結(jié)構(gòu)活荷載的最不利布置、組合當(dāng)活荷載較大時(shí)，是否進(jìn)行活荷載的最不利布置、組合對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響非常大。使程序給定的梁設(shè)計(jì)彎矩放大系數(shù)，也不一定能反映出工程實(shí)際應(yīng)力分布的情況，有可能造成結(jié)構(gòu)不安全或保守。應(yīng)注意的是 PKPM中無法區(qū)分荷載規(guī)范，因此很難實(shí)現(xiàn)“荷載規(guī)范”區(qū)分荷載種類和樓面荷載折減系數(shù)的要求，程序中不區(qū)分不同的樓面活荷載類型，一般均按樓面活荷載類型考慮并取相應(yīng)的折減系數(shù)，PKPM計(jì)算程序?qū)敲婊詈奢d的折減是不全面的，使用 PKPM計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮區(qū)分不同構(gòu)件進(jìn)行分步計(jì)算，并在荷載輸入時(shí)將樓面活荷載折減。風(fēng)荷載體型系數(shù)的選取應(yīng)注意，當(dāng)多個(gè)建筑物，特別是群集的高層建筑，相互間距較近時(shí)，宜考慮風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)；一般可將單獨(dú)建筑物的體型系數(shù)乘以相互干擾增大系數(shù)，該系數(shù)可參考類似條件的試驗(yàn)資料確定；必要時(shí)宜通過風(fēng)洞試驗(yàn)得出。

5.結(jié)語：

綜上所述，民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是民用建筑施工前的必經(jīng)環(huán)節(jié)，民用建筑的性能和質(zhì)量取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。要以人為本、堅(jiān)持科學(xué)設(shè)計(jì)的原則，把好民用建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)關(guān)，確保民用建筑的安全實(shí)用。

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[2]劉彬傳.對(duì)民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討 2007