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1結(jié)構(gòu)設計基本原則

1.1選擇合理結(jié)構(gòu)方案

一個設計要想合理必須使結(jié)構(gòu)方案經(jīng)濟合理，使得結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)形式也要切實可行，結(jié)構(gòu)體系要做到傳力簡捷、受力明確。在同一個結(jié)構(gòu)單元中不適合使用不同的結(jié)構(gòu)體系，在地震區(qū)要力求豎向與平面的規(guī)則?？傊?，要對工程中的設計要求、地理環(huán)境、材料供應以及施工條件等方面進行全方位的分析。水、暖、電等方面要充分協(xié)商好，在這些基礎上開始結(jié)構(gòu)選型，確定好結(jié)構(gòu)方案，對各種方案進行比較，選擇好的方案使用。

1.2選擇合適基礎方案

在進行基礎設計時要綜合分析工程的地質(zhì)條件、與其相鄰建筑物的影響、施工條件、上部的結(jié)構(gòu)類型以及荷載分布，使用基礎方案時要經(jīng)濟合理。在設計的過程中要使地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，在必要的情況下可以將地基進行變形演算。在基礎設計的過程中地質(zhì)勘察的報告要詳盡，而缺少報告的應該要進行現(xiàn)場的查看，并且參考附近建筑的資料。一般情況下，兩種不同的類型不適合在同一結(jié)構(gòu)的單元中使用。

1.3進行正確分析

計算計算機技術在結(jié)構(gòu)設計中被普遍應用，然而因為存在著種類繁多的軟件，軟件的不同也會得到不同結(jié)果的計算數(shù)據(jù)，所以設計師要全面了解程序的適用條件與范圍。在用計算機進行輔助設計時，因為程序與結(jié)構(gòu)實際的情況不相符合，或者是因為軟件的本身存在缺陷，又或者是因為人工的輸入錯誤因而導致計算結(jié)果也出錯，所以拿到計算機計算的結(jié)果時，工程師必須要慎重校對，認真地分析，做出正確合理的判斷。

1.4采用正確構(gòu)造措施

采用正確構(gòu)造措施是結(jié)構(gòu)設計的重要原則，強剪弱彎、強柱弱梁、強壓弱拉是結(jié)構(gòu)設計中必須要謹記的原則。在這個過程中要注意構(gòu)件延性、考慮溫度、加強薄弱的部位、注意鋼筋錨固長度。在短肢剪力墻的設計方面，因為在我國建筑的新規(guī)范中，墻肢截面不能高于300mm，墻的厚度與高度要在5～8的范圍中，根據(jù)實際情況中的數(shù)據(jù)與經(jīng)驗，高層建筑中的結(jié)構(gòu)設計對這一應用有了一定的限制。因此，結(jié)構(gòu)設計的過程中，要盡量少使用短肢剪力墻，可以使建筑更加具有穩(wěn)定性。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

2.1結(jié)構(gòu)體系選用不科學

近年來，我國地震發(fā)生的次數(shù)越來越頻繁，所以在經(jīng)常發(fā)生地震的區(qū)域，結(jié)構(gòu)設計的關鍵在于高層建筑、結(jié)構(gòu)體系與建筑材料。對高層建筑來說，發(fā)達國家經(jīng)常發(fā)生地震的地方，大多使用的是鋼結(jié)構(gòu)，而在我國經(jīng)常發(fā)生地震的地區(qū)，多使用的是混合結(jié)構(gòu)或者是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設計的時候，因為鋼筋混凝土必將容易產(chǎn)生彎曲變形，如果側(cè)移，因為鋼框架的剛度不大，不但會讓鋼結(jié)構(gòu)有一定程度的負擔，起到的效果也不會太好，所以必須加大混凝土制土桶剛度或者是使用加強層把側(cè)移量降低。

2.2結(jié)構(gòu)設計剛度問題

在高層建筑設計的過程中經(jīng)常遇到的一個問題就是樓層豎向結(jié)構(gòu)規(guī)則性與樓層的平面剛度問題，進行高層建筑設計時，因為每個設計人員各自擁有不同的設計理念，所以就產(chǎn)生了存在差異的設計，致使結(jié)構(gòu)因為設計過程的不同，也使得經(jīng)濟指標存在著很大的差異，有的設計人員沒有采用正確的結(jié)構(gòu)設計措施，在結(jié)構(gòu)的設計上缺乏正確的觀念，一味追求建筑外觀上的獨特新穎，忽視了抗側(cè)移的剛度對高層建筑能否抗震影響很大，地基有很好的強度與穩(wěn)定性，所以在這個時候，設計時必須要降低抗需剛度。

2.3高層建筑超高問題

抗震是高層建筑的要求，在我們國家嚴格明確了高層建筑的結(jié)構(gòu)高度。對于高層建筑的超高問題，新規(guī)范中不但有A級高度，同時也增加了B級高度。因為不少建筑施工單位片面追求利益的最大化，為了能夠最大化地獲取利潤，私自加大建筑物的高度，不按照建筑設計所規(guī)定的標準來，致使很多高層建筑都有超高問題。高度的加大使得建筑物豎直方向上的負載量加大了，超過了地基原有的承受能力，建筑物的抗風能力也會因此下降，抗自然災害與惡劣天氣的能力也會產(chǎn)生一系列的問題，對建筑居住者的安全帶來威脅。

3規(guī)范高層建筑結(jié)構(gòu)設計的對策

3.1科學選用建筑結(jié)構(gòu)體系

隨著自然災害的頻發(fā)，人們對建筑的穩(wěn)定性能要求的不斷提高，在我國高層建筑新規(guī)范中，對高層建筑的要求也越來越嚴格。高層建筑有著很大的限制性，所以為了避免在后期的項目施工的設計階段發(fā)生變動，必須嚴格限制高層建筑中的結(jié)構(gòu)設計，科學選用結(jié)構(gòu)體系。建設單位要嚴格按照高層建筑物所在區(qū)域的地質(zhì)情況選擇優(yōu)秀的科學設計，加強高層建筑的上段部分的結(jié)構(gòu)特點以及負載的分布，同時更要注意周圍建筑物的特點，對其進行實地的考察與分析，做出全面綜合的方案。在使用計算簡圖時必須注重科學設計的選擇和使用，要做到真實、精確、客觀，控制計算簡圖在合理的范圍內(nèi)。

3.2合理選擇結(jié)構(gòu)剛度

設計進行結(jié)構(gòu)的剛度設計時，在變形限值的范圍內(nèi)，在設計結(jié)構(gòu)剛度時要盡量小，這樣做會對共振的減少與抗震性產(chǎn)生極其重要的影響，高層建筑的設計才有安全的保障。在巖基埋的較淺的地方或者是土地比較好的地方，基礎要以樁基為基礎，這樣建筑持力層會落在巖層中，使得地基能夠具有很好的強度與穩(wěn)定性，面對這種情況時，建筑抗需剛度的設計就可以降低了，把結(jié)構(gòu)極限的變形作為主要的控制標準。

3.3加大對超高建筑的審查力度

隨著我國的高層建筑逐漸朝著高層的方向發(fā)展，在中國目前的施工水平與經(jīng)濟發(fā)展的水平下，我國對高層建筑的高度有了全面規(guī)定，然而在實際過程中，有很多超高情況的發(fā)生。在我國對于高層建筑不提倡超高的行為，因為隨著高度越來越大，建筑整體上的抗震性也會減少，地震發(fā)生時，會危害到超高層的建筑，尤其是在建筑物高度不斷上升的情況下，建筑的安全會受到很大的影響。因此，國家相關部門必須加大在高層建筑上的審查力度，加大違反建筑標準行為的懲處力度，健全建筑高度與抗震規(guī)范，使高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保障。

作者：王玉虎 單位：青海大學土木工程學院