導(dǎo)語：如何才能寫好一篇超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

1.1抗震設(shè)防烈度

對(duì)于超過100m以上的建筑物，在不同強(qiáng)度的抗震設(shè)防烈度下，對(duì)于建筑物的高度要求也是不盡相同的。一般情況下，抗震設(shè)防烈度在8度的區(qū)域不適宜建設(shè)300m以上的建筑物，超高層建筑適合建設(shè)在抗震設(shè)防烈度在6度的地區(qū)。

1.2結(jié)構(gòu)方案

對(duì)于一個(gè)優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)師來說，在設(shè)計(jì)中首先就要考慮到建筑物的結(jié)構(gòu)方案問題，尤其對(duì)于超高層建筑來說，如果結(jié)構(gòu)方案選擇不當(dāng)，將會(huì)引起整個(gè)方案的調(diào)整，因此，在設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要有結(jié)構(gòu)專業(yè)參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中。

1.3結(jié)構(gòu)類型

在超高層建筑結(jié)構(gòu)類型的選擇上，我們不但要充分考慮到擬建方案所在地的巖土工程地質(zhì)條件，同時(shí)要考慮到該區(qū)域的抗震度要求。另外，為了節(jié)約建筑成本，我們還需要充分考慮到在工程造價(jià)問題以及施工的合理性問題，同等條件下選擇造價(jià)較低的合理的結(jié)構(gòu)類型。

2超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1風(fēng)載荷

在超高層建筑的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于建筑結(jié)構(gòu)的第一自振周期與其所在地面卓越周期相差很大，隨著建筑物高度的不斷增加，風(fēng)載荷的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地震對(duì)建筑物的影響，特別是對(duì)于一些比較柔的超高層建筑，風(fēng)載荷是它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的控制因素。因此，我們有必要對(duì)風(fēng)載荷進(jìn)行專業(yè)地研究。一般情況下，我國(guó)規(guī)定風(fēng)載荷的計(jì)算公式為Wk=βzμsμzW0，其中μz為風(fēng)壓高度的變化系數(shù)。其中A類地面：μz=0.794Z0.24；B類地面：μz=0.479Z0.52；C類地面：μz=0.284Z0.40。在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》當(dāng)中，對(duì)200m以上的超高層建筑也進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)范，其中就包括在對(duì)超高層建筑確定非圓形截面橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載情況時(shí)，要求必須進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。它的主要目的在于通過試驗(yàn)對(duì)建筑外形的空氣動(dòng)力進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及主體結(jié)構(gòu)的風(fēng)載荷的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)設(shè)計(jì)整體進(jìn)行優(yōu)化。3.2重力載荷對(duì)于超高層建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到重力載荷的傳力情況，實(shí)現(xiàn)合理的傳力途徑，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于重力載荷的途徑要盡可能地直接明了，同時(shí)要充分考慮到因建筑外圈框架和核心筒之間軸壓比之間的差異而造成的變形差對(duì)水平構(gòu)件產(chǎn)生的影響。一般采用一些施工的處理方法連接框架與核心筒。

2.3混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在超高層的建筑當(dāng)中，很多時(shí)候都會(huì)采用混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混合結(jié)構(gòu)分為3種，而在實(shí)際中常用的是圓鋼管或者是矩形鋼管的混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒的混合結(jié)構(gòu)，以及型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒（內(nèi)外框梁為鋼梁或型鋼混凝土梁）的混合結(jié)構(gòu)兩種。每種結(jié)構(gòu)類型在設(shè)計(jì)上對(duì)鋼材用量的需要也不盡相同。在設(shè)計(jì)中，要考慮到對(duì)型鋼、圓鋼管混凝土中柱鋼骨的含鋼量，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程的要求進(jìn)行控制，同時(shí)，在鋼筋混凝土的核心筒要設(shè)置型鋼柱，這樣就可以確保型鋼混凝土、筒體延性相同，從而促使它們兩者之間的豎向變形減小。對(duì)于結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度無法滿足變形需要的混合結(jié)構(gòu)，我們采取相應(yīng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)。比如，設(shè)置水平仲臂析架的加強(qiáng)層，或利用避難層或設(shè)備層在外框或外框筒周邊設(shè)置環(huán)狀析架。

3超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1構(gòu)造設(shè)計(jì)要合理

在對(duì)超高層建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證構(gòu)造的設(shè)計(jì)謹(jǐn)慎并合理，重點(diǎn)要注意對(duì)一些薄弱的部位進(jìn)行加強(qiáng)，避免出現(xiàn)薄弱層，充分考慮到溫度應(yīng)力對(duì)建筑物的影響以及建筑物的抗震能力，注意構(gòu)件的延性以及鋼筋的錨固長(zhǎng)度，在對(duì)平面和立面進(jìn)行布置時(shí)要確保平整均勻。

3.2計(jì)算簡(jiǎn)圖要合適

計(jì)算簡(jiǎn)圖是對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到超高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，我們必須從計(jì)算簡(jiǎn)圖抓起，慎重研究，合理選擇，對(duì)于存在于計(jì)算簡(jiǎn)圖中的誤差，要保證其值控制在技術(shù)規(guī)程允許的范圍內(nèi)。

3.3結(jié)構(gòu)方案選擇要合理

建筑方案的合理性取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理，因此，在選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí)不但要充分考慮到經(jīng)濟(jì)因素，還要充分考慮方案的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)能夠充分結(jié)合設(shè)計(jì)要求、材料、施工以及自然因素等來確定結(jié)構(gòu)方案，確保結(jié)構(gòu)方案的合理性。

3.4基礎(chǔ)方案選擇要合理

在進(jìn)行基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要考慮到載荷的分布情況，工程所在的自然因素、地質(zhì)條件，施工方的施工條件，周圍建筑物對(duì)所設(shè)計(jì)建筑物造成的影響等各方面因素，以此來確?；A(chǔ)方案的選擇既經(jīng)濟(jì)又合理，達(dá)到最優(yōu)效果。

4結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高詠ㄖ；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在建筑行業(yè)發(fā)展中，越來越多新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用其中，這就對(duì)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。尤其是在當(dāng)前復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可能受到一系列客觀因素影響，為工程結(jié)構(gòu)埋下安全隱患，影響工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。尤其是在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相較于普通的建筑而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求更高，需要充分結(jié)合建筑特性，把握復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)，提升設(shè)計(jì)合理性，為后續(xù)施工活動(dòng)有序開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

某建筑工程總高度78.5m，高22層，主樓地下兩層，地面20層。建筑結(jié)構(gòu)為框剪結(jié)構(gòu)，通過多方設(shè)計(jì)方案論證，樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁，選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式，壓漿鉆孔灌注樁295根，φ700樁252根，有效樁長(zhǎng)18m～19m。采用標(biāo)號(hào)C25的混凝土，關(guān)注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。關(guān)注過程中，導(dǎo)管同孔底之間的距離為0.5m，連續(xù)灌注混凝土。

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，相較于普通的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言存在明顯的差異。一般其概況下，普通建筑的高度是在200m以下，復(fù)雜高層和超高層建筑的高度則超過了200m，這就對(duì)建筑工程穩(wěn)定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，而復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)則是多為鋼結(jié)構(gòu)或是混合結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)技術(shù)含量較高，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。此外，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到建筑抗震要求、環(huán)境因素、自重以及風(fēng)荷載等因素的影響，設(shè)計(jì)內(nèi)容較為復(fù)雜，所以復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度更大。

二、復(fù)雜高層和超高層建筑概念設(shè)計(jì)

（一）提升對(duì)概念設(shè)計(jì)的重視程度

近些年來，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)理念不斷創(chuàng)新，積累了豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，其中最具代表性的就是概念設(shè)計(jì)。在概念設(shè)計(jì)中，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)則性和均勻性；結(jié)構(gòu)中作用力傳遞更為清晰；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分體現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的要求；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中融入節(jié)能減排理念，促使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理；設(shè)計(jì)中，提升建筑材料利用效率，在滿足建筑結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，迎合可持續(xù)發(fā)展要求?；诖耍瑸榱藵M足上述設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該同建筑工程師進(jìn)行密切的交流，在充分交流基礎(chǔ)上，提升建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性。

（二）選擇合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了可以有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性，選擇抗側(cè)力體系是尤為必要的。在選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中，應(yīng)該根據(jù)建筑具體高度來選擇，明確結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系和建筑物高度之間的關(guān)系，如果建筑高度在100m以下，可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系；如果建筑高度在100m～200m以內(nèi)，則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右時(shí)，選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分考慮到結(jié)構(gòu)內(nèi)部各個(gè)部件之間的關(guān)系，形成一個(gè)整體；如果建筑工程結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該分別對(duì)這些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上科學(xué)分析和判斷。

（三）提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度

提高建筑抗震設(shè)計(jì)重視程度是尤為必要的，尤其是在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗震設(shè)計(jì)對(duì)于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中，需要選擇合理的施工材料，質(zhì)量符合建筑要求；盡可能降低地震過程中能量的擴(kuò)大，對(duì)建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收，計(jì)算地震下建筑結(jié)構(gòu)位移數(shù)值；高層建筑工程設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用需要在得到位移數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)更加合理的建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，一旦建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形可以起到有效的保護(hù)作用；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求和界面變化情況，提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)穩(wěn)定性和牢固性。

（四）復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)融合經(jīng)濟(jì)理念

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于工程項(xiàng)目較為龐大，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可能受到客觀因素影響出現(xiàn)一系列成本問題。故此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分融合經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)理念，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化處理，避免建筑工程結(jié)構(gòu)冗長(zhǎng)帶來的資源和資金浪費(fèi)，提升資金利用效率。

三、復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性

（一）選擇合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，提升設(shè)計(jì)結(jié)果精準(zhǔn)性

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工程師需要充分掌握前沿的設(shè)計(jì)手段和方法，能夠選擇合理的分析軟件，提升計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性。當(dāng)前我國(guó)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件種類繁多，但是不同軟件側(cè)重點(diǎn)存在明顯的差異，這就需要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員可以了解到不同軟件的具體功能和應(yīng)用范圍，結(jié)合工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求來選擇合理的計(jì)算機(jī)軟件。此外，在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還應(yīng)該對(duì)力學(xué)理念合理判斷和分析，結(jié)合自身豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提升計(jì)算結(jié)果精準(zhǔn)性。

（二）加強(qiáng)荷載和作用力的考量

在復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)工程師需要充分結(jié)合復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)特性，明確結(jié)構(gòu)自身的豎向荷載力大小和風(fēng)荷載的影響因素，將其融入到后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提升設(shè)計(jì)合理性。復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，除了需要考慮到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題以外，還可以組織風(fēng)洞試驗(yàn)，測(cè)試建筑的抗風(fēng)能力。在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中，可以設(shè)計(jì)模型來模擬在不同風(fēng)場(chǎng)環(huán)境下，建筑物的抗風(fēng)能力和受力情況，有針對(duì)性提升建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，還需要考慮到倒塌水準(zhǔn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，復(fù)雜高層和超高層建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，構(gòu)件的彈性變形能力高低同結(jié)構(gòu)抗震能力存在密切聯(lián)系；其二，對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑中的構(gòu)件，滿足各項(xiàng)技術(shù)要求；就復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，對(duì)于建筑物中的控制構(gòu)件，滿足建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)要求，能夠在不同環(huán)境下保持相應(yīng)的彈性。

（三）科學(xué)計(jì)算自振周期

復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要充分把握震動(dòng)規(guī)律，提升設(shè)計(jì)合理性。但是不同的振幅和頻率，可能出現(xiàn)大幅度震動(dòng)現(xiàn)象，進(jìn)而影響到建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。故此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要科學(xué)計(jì)算出自震周期，結(jié)合抗震強(qiáng)度、建筑高度進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，確保自振結(jié)果精準(zhǔn)性。

（四）建筑的垂直交通設(shè)計(jì)

復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)形式主要為框架―剪力墻和核心筒結(jié)構(gòu)，此種建筑結(jié)構(gòu)形式可以有效提升結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)垂直交通體系結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛(wèi)生間等區(qū)域以外，向平面中央集中，可以有效減少空間占地面積，賦予建筑更好的交通環(huán)境和采光效果。垂直交通結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中，需要充分協(xié)調(diào)采光和節(jié)能之間的關(guān)系，便于后續(xù)的維護(hù)工作開展。

結(jié)論

綜上所述，復(fù)雜高層和超高層建筑由于自身特性，建筑物高度較高，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要充分考慮到建筑抗震性能、垂直交通設(shè)計(jì)和載荷計(jì)算等問題，確保建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，滿足高層建筑使用要求，維護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，對(duì)于建筑行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展具有更加突出的促進(jìn)作用。

篇3

關(guān)鍵詞：超高層；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；問題

中圖分類號(hào)：TU3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1、超高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)

超高層建筑結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)最主要是在兩個(gè)部分，第一個(gè)就是高層建筑自己本身受重力影響而產(chǎn)生的對(duì)于建筑基礎(chǔ)的負(fù)荷，另一部分就是來自于建筑外部所施加的作用力，不同類型的框架結(jié)構(gòu)，有著不同的架構(gòu)形式，因而導(dǎo)致其優(yōu)缺點(diǎn)各有不同。

（一）框架結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的主要受力部分是建筑的支柱和梁，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是用來承受整體受力的，三個(gè)結(jié)合起來構(gòu)成了高層建筑的承重結(jié)構(gòu)，樓板則是用于力的傳遞。其主要特點(diǎn)是建筑內(nèi)部的空間是比較大的，建筑的立面處理是相對(duì)容易的，樓板的平面布置也是靈活方便的，受力特點(diǎn)主要是在側(cè)向剛度比較小，但是如果建筑的層數(shù)比較多，在受到水平方向的負(fù)荷時(shí)候側(cè)移量比較大，很不利于建筑的穩(wěn)定性，因此，框架結(jié)構(gòu)有其相對(duì)的局限性。

（二）剪刀結(jié)構(gòu)。剪刀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是整個(gè)建筑所受到的所有力，包括自己本身的承重和外部水平方向或是垂直方向的載荷，全部是有建筑墻體所承重的承受的，因此，剪刀結(jié)構(gòu)在力的傳導(dǎo)方面來說直接、均勻，不會(huì)產(chǎn)生什么沖突。此外，剪刀結(jié)構(gòu)在整體強(qiáng)度和剛度上有著十分卓越的表現(xiàn)。其的整體性和延展性能很強(qiáng)，在受到較大的外部力量的時(shí)候，例如地震等，結(jié)構(gòu)側(cè)向位移是易于控制的，不容易倒塌的。但是，剪刀結(jié)構(gòu)在其建筑的平面布置來說相對(duì)死板，因此，剪刀結(jié)構(gòu)的適用范圍只能在住宅和賓館等建筑。

（三）框架―剪刀結(jié)構(gòu)?？蚣塄D剪刀結(jié)構(gòu)是在框架結(jié)構(gòu)和剪刀結(jié)構(gòu)中，選取各自的優(yōu)點(diǎn)所在，融合并延伸而所得的。在垂直方向的力的傳導(dǎo)上，其軸向負(fù)荷和變形主要是由框架與剪刀結(jié)構(gòu)共同來承受的，而水平方向的傳遞方面，則是通過剪刀結(jié)構(gòu)來承受的，這主要是因?yàn)榧舻督Y(jié)構(gòu)具有比較高的抗側(cè)力和強(qiáng)度。框架―剪刀結(jié)構(gòu)不但在力的傳導(dǎo)過程中比較均勻和直接，而且在整體性和抗側(cè)力方面都優(yōu)于框架結(jié)構(gòu)，因此在高層建筑中比較普遍。

（四）筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)則是在近幾年所興起來的一種建筑結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)是以筒體為基礎(chǔ)的，其建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)秀于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)。在高層建筑中，運(yùn)用筒子結(jié)構(gòu)能夠極大地提高整個(gè)建筑的受力性，在其他方面也是有著比較大的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橥沧咏Y(jié)構(gòu)在力的承重和分配上更加合理，因此主要應(yīng)用在超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面上，尤其是大空間和大跨度的高層建筑。

2、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

2.1、基礎(chǔ)方案要合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為高層建筑施工項(xiàng)目的基本前提和必要基礎(chǔ)，其工作成效會(huì)對(duì)整個(gè)高層建筑的施工成效造成重大影響，因此，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)單位，必須按照項(xiàng)目工程的實(shí)際施工情況和施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理、符合建筑結(jié)構(gòu)施工實(shí)際需求的設(shè)計(jì)方案。與此同時(shí)，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的時(shí)候，要配置相應(yīng)的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的調(diào)查報(bào)告，促使建筑物的地基發(fā)揮其最大潛能，推動(dòng)建筑施工項(xiàng)目獲得最大的成果。此外，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位，需要從整體上把握建筑物的實(shí)際情況，準(zhǔn)確掌握建筑物的最大負(fù)和基本結(jié)構(gòu)框架，在此基礎(chǔ)上，制定出適合的施工方案，促使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位的利益達(dá)到最大化狀態(tài)。

2.2、計(jì)算簡(jiǎn)圖要適當(dāng)

在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)施工簡(jiǎn)圖的時(shí)候，需要經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)分析，詳細(xì)了解施工現(xiàn)場(chǎng)的情況和施工設(shè)計(jì)要求，在此基礎(chǔ)上，提高簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)工作的有效性，從而為高層建筑施工的安全、可靠性奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)此，要求在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位，要重點(diǎn)注意建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)問題，此處的接點(diǎn)與傳統(tǒng)理念下的鉸節(jié)點(diǎn)或者是鋼節(jié)點(diǎn)有所區(qū)別。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位，在全面掌握建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖，有利于提高簡(jiǎn)圖的計(jì)算精確性，減少誤差。

2.3、結(jié)構(gòu)措施要完善

除了基礎(chǔ)方案要合理性、計(jì)算簡(jiǎn)圖要適當(dāng)這兩點(diǎn)之外，還有一條特別重要的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，就是結(jié)構(gòu)措施要完善。很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位，往往會(huì)忽略這點(diǎn)原則的重要性，使得設(shè)計(jì)方案不盡完美。針對(duì)結(jié)構(gòu)措施要完善這點(diǎn)，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位，在開展設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性問題。同時(shí)，設(shè)計(jì)單位還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)薄弱環(huán)節(jié)的關(guān)注力度，將“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎以及強(qiáng)壓弱拉”的原則，觀察落實(shí)到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作中，從而增強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。

3、超高層建筑建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)問題分析

3.1、結(jié)構(gòu)的超高問題

超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、抗震規(guī)范當(dāng)中對(duì)結(jié)構(gòu)總高度給出了限制，尤其是近年來修訂的新規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對(duì)超高問題上將限定高度氛圍了A級(jí)和B級(jí)兩種，A、B二級(jí)高度不論是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法還是在處理措施上都存在較大差異。但調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際工作當(dāng)中很多工程師并沒有重視此類問題，以至于導(dǎo)致在施工圖審查時(shí)無法通過，從而嚴(yán)重影響了工期、施工進(jìn)度及建筑物的整體規(guī)劃，付出了巨大代價(jià)。

3.2、短肢剪力墻的設(shè)置問題

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中明確提出：“短肢剪力墻墻肢界面高厚比為5：8”，同時(shí)根據(jù)大量的試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析結(jié)果，在超高層建筑設(shè)計(jì)中限制了短肢剪力墻的應(yīng)用范圍。所以，在超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中工程師應(yīng)該盡量不去采用短肢剪力墻，從而避免短肢剪力墻的設(shè)計(jì)給后續(xù)工作帶來不必要的問題。

3.3、嵌固端的設(shè)置問題

超高層建筑一般都具有2層及2層以上的地下室結(jié)構(gòu)，其嵌固端的設(shè)置位置一般在地下室頂板。但是在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作當(dāng)中，很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師并沒有對(duì)嵌固端的設(shè)置上沒有引起重視，其實(shí)在嵌固端的設(shè)計(jì)上需要注意以下幾個(gè)方面：嵌固端上下層剛度比限制、嵌固端樓板設(shè)計(jì)及嵌固端上下層抗震等級(jí)設(shè)計(jì)等，在對(duì)嵌固端結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算時(shí)其設(shè)計(jì)位置、抗震縫設(shè)計(jì)、嵌固端協(xié)調(diào)性等問題。但如果在超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中忽視了其中任何一個(gè)問題，都會(huì)對(duì)后期的設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生巨大影響，因此為了避免后期工作當(dāng)中陷入大量修改的境地必須要對(duì)此慎重對(duì)待。

3.4、結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題

新修訂的《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》在結(jié)構(gòu)規(guī)則上的內(nèi)容出現(xiàn)了較大變化，同舊規(guī)范相比新規(guī)范添加了較多的限制條件，如結(jié)構(gòu)平面規(guī)則性、嵌固端上下層剛度比等。其中還采用強(qiáng)制性的條文對(duì)結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題進(jìn)行了具體說明，即建筑物不得采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。正因如此，在超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，工程師必須要對(duì)新規(guī)范所標(biāo)定的各類限制條件進(jìn)行分析，確保后期設(shè)計(jì)工作有條不紊的開展。

3.5、結(jié)構(gòu)材料選用

超高層建筑不同于一般建筑物，在結(jié)構(gòu)材料的選用上必須要緊密結(jié)合以下三點(diǎn)：輕便、穩(wěn)固、延性。鋼筋混凝土、純鋼材料都可以作為超高層從建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)建的主要使用材料；而在外墻維護(hù)上應(yīng)該盡量多選用復(fù)合板材，如玻璃幕墻、鋁合金幕墻等。其次，在樓層面的選用上最好以鋼板、混凝土面層為主，必要時(shí)還應(yīng)該在承重結(jié)構(gòu)表面噴涂防火材料。

總之，城市土地資源日趨緊張，城市建筑結(jié)構(gòu)也不斷的變化，為了進(jìn)一步提高土地利用效率，高層建筑和超高層建筑越來越多的出現(xiàn)在城市中，并深入到人們的日常生活當(dāng)中去。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是超高層建筑建設(shè)的重要組成部分，并直接關(guān)系到未來高層建筑的使用、護(hù)養(yǎng)維修等各方面，因此需要引起我們的重視。

參考文獻(xiàn)

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[2]夏云鵬.對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中幾個(gè)問題的實(shí)踐與思考[J].中華民居（下旬刊），2014，05：184.

篇4

【關(guān)鍵詞】高層建筑；超高層建筑；結(jié)構(gòu)分析；

在國(guó)外高層建筑物要比我國(guó)的高層建筑早很多，已經(jīng)有一百多年的歷史，最早建成高層建筑物的國(guó)家是美國(guó)。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口的不斷增加，二戰(zhàn)以后，世界對(duì)高層以及超高層建筑物的結(jié)構(gòu)體系研究已經(jīng)逐漸發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平逐漸提高，這使得高層與超高層建筑迅猛發(fā)展起來，并成為一個(gè)國(guó)家或者是城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展標(biāo)志，越來越多的超高層建筑出現(xiàn)在人們的生活中，并且層數(shù)也越來越高，在某種程度上來講，建筑物的層數(shù)比拼已經(jīng)成了國(guó)家與國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平比拼。起初在高層與超高層建筑中，使用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，但是事實(shí)證明鋼筋混凝土的自重較大，體積也比較大，使得高層與超高層的功能受到限制。但是隨著對(duì)高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行建設(shè)避免了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)，提高了高層與超高層建筑的使用功能，這是高層與超高層建筑中的一次跨越。目前，在我國(guó)的發(fā)達(dá)城市中超高層建筑越來越多，很多超高層建筑已經(jīng)列入世界超高層建筑中的前茅，這是我國(guó)經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的體現(xiàn)。

一、高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

首先，重視建筑物結(jié)構(gòu)的水平荷載，防止地震力以及風(fēng)載對(duì)建筑物造成影響。高層建筑與超高層建筑的自重以及樓面的荷載所引起的彎矩及軸力僅僅與建筑物總高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷載所產(chǎn)生的力矩與軸力相對(duì)較大，與建筑物高度的二次方成正比另外，對(duì)于一定高度的建筑來講豎直方向的荷載時(shí)一個(gè)固定值，而水平方向的荷載，由于受到地震以及風(fēng)荷載的作用，會(huì)隨著建筑物的結(jié)構(gòu)特征的不同而發(fā)生較大的變化，可見水平方向的荷載作用力在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性。

其次，重視建筑結(jié)構(gòu)的軸向變形。在高層以及超高層建筑中，柱體會(huì)因?yàn)檩^大的豎向荷載而產(chǎn)生較大的軸向變形，此變形會(huì)嚴(yán)重影響到連續(xù)梁的彎矩大小，使得連續(xù)梁的中間支撐位置的負(fù)彎矩值變小，正彎矩值變大，兩端的支撐位置處的負(fù)彎矩值也隨之變大建筑中預(yù)制的構(gòu)件長(zhǎng)度要根據(jù)軸向的變形值進(jìn)行調(diào)整與制作，因此建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的軸向變形時(shí)，下料的長(zhǎng)度會(huì)受到嚴(yán)重的影響另外，建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生軸向變形時(shí)還會(huì)對(duì)建筑構(gòu)件的剪力以及側(cè)移值的大小造成影響，使其產(chǎn)生影響到建筑物整體安全的結(jié)果。

第三，失穩(wěn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要控制目標(biāo)。與多層建筑相比，高層與超高層建筑對(duì)側(cè)移的大小控制是尤為重要的，是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵之處。建筑物的高度越大，水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)側(cè)移值會(huì)越來越大，對(duì)此進(jìn)行控制是尤為重要的，要將側(cè)移值控制在規(guī)定的安全范圍內(nèi)。

最后，重視對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能化設(shè)計(jì)。使高層及超高層建筑和多層建筑的結(jié)構(gòu)提高關(guān)鍵部位的抗震能力、變形能力，因此當(dāng)發(fā)生地震或者是風(fēng)荷載作用時(shí)發(fā)生變形的情況會(huì)更多、更嚴(yán)重。要想提高高層及超高層建筑的變形能力，使其在塑性變形后能力不減，避免在地震中發(fā)生房屋倒塌的現(xiàn)象，必須在對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，注意對(duì)結(jié)構(gòu)延性的設(shè)計(jì)，采取相應(yīng)的措施來提高結(jié)構(gòu)的延性，最終達(dá)到提高建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的目的。

二、高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

隨著我國(guó)建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑技術(shù)趨于成熟，數(shù)量也越來越多，為了便于建筑規(guī)范的執(zhí)行，將建筑物分為級(jí)與級(jí)的高層建筑。通常情況下，級(jí)建筑物只要按照現(xiàn)行的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)即可，但是對(duì)級(jí)建筑物在結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)時(shí)，要求要更嚴(yán)格，下面對(duì)常用的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行闡述。

首先，有框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)高度局限較大，在高烈度地區(qū)做到規(guī)范限值時(shí)，構(gòu)件的截面過大，影響使用且不經(jīng)濟(jì)，也不滿足國(guó)家規(guī)范多道設(shè)防的理念，所以出現(xiàn)框架―剪力墻體系?？蚣芗袅w系實(shí)現(xiàn)了多道設(shè)防的理念，在建筑物的高度上比框架有所提高，大大的提高了建筑的承載力、剛度和延性，也能滿足使用的需求，只需在建筑物的適當(dāng)位置設(shè)置一定比例的剪力墻，從而達(dá)到使結(jié)構(gòu)在豎向和水平的布置具有合理的承載力和剛度，更合理的滿足規(guī)范的要求。使用靈活，一般用于對(duì)空間使用有要求的建筑，如辦公、車庫等公共建筑，在此結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)體系所扮演的角色各不相同的但又不可分開，剪力墻起到承受水平方向剪力的作用，框架起到承受垂直方向的荷載作用。框架剪力墻體系所呈現(xiàn)的位移形式為彎剪型。在水平方向承受的作用力，剪力墻與框架通過剛度較強(qiáng)的樓板和連續(xù)梁組成到一起，形成相互合作的結(jié)構(gòu)體系。剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)很多，是結(jié)構(gòu)整體的側(cè)向高度增大，水平方向的位移減小，框架所承受水平方向的剪力明顯減小，且豎向方向的內(nèi)力分布也變得均勻。因此，框架剪力墻體系的建筑物的框架體系低于建筑物的能建高度。其次，剪力墻體系。高層及超高層建筑物的受力結(jié)構(gòu)是由剪力墻結(jié)構(gòu)替代的，且全部由此替代為剪力墻體系。在此體系中，單片的剪力墻在建筑結(jié)構(gòu)中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷載作用力。由于剪力墻體系的結(jié)構(gòu)為剛性，因此位移時(shí)出現(xiàn)的曲線形式為彎曲型。剪力墻體系的優(yōu)點(diǎn)很多，具有較高的強(qiáng)度與剛度，延性良好，力的傳遞均勻，具有一定的整體性，此體系的建筑物坍塌現(xiàn)象少，被廣泛應(yīng)用在高層及超高層建筑中，能建高度較大，大于框架剪力墻體系以及剪力墻體系。第三，全剪力墻結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)所承受的橫向荷載與豎向荷載都是剪力墻，沒有框架柱結(jié)構(gòu)。此建筑結(jié)構(gòu)適用于高層建筑中，并且選用此建筑結(jié)構(gòu)建筑的樓層可以比框架剪力墻結(jié)構(gòu)高。此結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于成本造價(jià)高，內(nèi)部的空間不可以進(jìn)行任意的分割。在實(shí)際的工程建筑中，設(shè)計(jì)者首先要對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行考慮，若此結(jié)構(gòu)無法滿足建筑的要求，則選擇全剪力墻結(jié)構(gòu)。

第四，避難層的設(shè)置。對(duì)于高層建筑以及超高層建筑來講，避難層的設(shè)置是非常必要的，因?yàn)橐坏└邔咏ㄖ约俺邔咏ㄖl(fā)生火災(zāi)時(shí)可以進(jìn)行避難，因?yàn)楸茈y層的空間大，通風(fēng)好。通常情況下，當(dāng)建筑物的高度達(dá)到一百米后，便要在建筑物內(nèi)進(jìn)行避難層的設(shè)置，以便于消防安全。避難層的設(shè)置位是有規(guī)定的，第一層與避難層的設(shè)置層數(shù)不能超過十五層面積的設(shè)計(jì)要滿足人員的避難要求要在避難層處設(shè)置消防電梯口避難層要配備全套的消防設(shè)備等。

三、制作與安裝

對(duì)測(cè)量工具以及鋼尺的量具進(jìn)行統(tǒng)一。對(duì)高層建筑以及超高層建筑進(jìn)行施工時(shí)，所涉及到的環(huán)節(jié)較多，如土建、機(jī)械設(shè)備的安裝、鋼結(jié)構(gòu)等，對(duì)這些環(huán)節(jié)進(jìn)行施工時(shí)，所應(yīng)用到的測(cè)量工具以及鋼尺要進(jìn)行統(tǒng)一，要按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行量具的選擇，使得各類測(cè)量按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，提高建筑物的整體質(zhì)量。

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一工程概況的地基基礎(chǔ) 某項(xiàng)目地上建筑面積為13.45萬m，地下建筑面積為4.3萬m，總建筑面積為17.75萬m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，本工程場(chǎng)地地基土層為第四紀(jì)沖海積的黏土和淤泥層，基底巖性為侏羅紀(jì)熔結(jié)凝灰?guī)r，場(chǎng)地內(nèi)無液化土層。賓館塔樓柱下荷載最大達(dá)3.8×104kN，商務(wù)塔樓柱下荷載最大達(dá)3.5×104kN，采用大直徑灌注樁，平板式樁筏基礎(chǔ)。經(jīng)優(yōu)化比較，樁徑 700～1100較為合理。商務(wù)樓和賓館塔樓下筏板厚度為3m，其他位置底板采用厚板式，板厚為1.2m。針對(duì)本工程塔樓和輔樓預(yù)期存在的沉降差異問題，在各塔樓與輔房之間設(shè)置后澆帶，并配合相應(yīng)的后澆帶處理措施和大體積混凝土澆筑措施，解決了超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土的收縮裂縫問題和塔樓與輔樓間的沉降差異在基礎(chǔ)底板中產(chǎn)生過大內(nèi)力的問題。 二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ⑴結(jié)構(gòu)體系。塔樓外框架柱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，鋼筋混凝土柱外框架體系將作為有效的承重支撐，大部分豎向荷載通過軸力方式向下傳遞，而混凝土核心筒除了承受豎向荷載外，其主要功能是提供強(qiáng)大的抗側(cè)力能力。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：6度區(qū)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一核心筒結(jié)構(gòu)適用的最大高度為150m，本工程兩塔樓的房屋高度均為161.1In，僅超過11.1m；本工程屬B級(jí)高度，而《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：6度區(qū)框架一核心筒結(jié)構(gòu)B級(jí)高度建筑的最大適用高度為210m，還有48.9m才超限；大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊的存在使得本工程屬于特殊類型的高層建筑(大跨度連體)。但由于本工程塔樓高寬比H／B為4.4并不大，兩塔樓的平面及豎向結(jié)構(gòu)特性變化較少，且連廊與塔樓采用弱連接，對(duì)塔樓耦合影響小。計(jì)算分析結(jié)果也表明無異常薄弱層出現(xiàn)，且以風(fēng)荷載為控制水平作用。綜上所述，本工程有兩項(xiàng)輕微超限，設(shè)計(jì)時(shí)采取必要的抗震加強(qiáng)措施，在技術(shù)上是可行的，順利通過設(shè)計(jì)審。 ⑵彈性計(jì)算。本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件SAT–WE》、《特殊多、高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件PM—SAP))及美國(guó)CSI公司的國(guó)際通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件ETABS等三個(gè)程序進(jìn)行整體計(jì)算，均采用抗震耦聯(lián)分析并考慮偶然偏心。用SATWE程序進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。兩塔樓的自振特性計(jì)算結(jié)果見表1和表2，三個(gè)軟件的計(jì)算結(jié)果較接近，從側(cè)面反映出結(jié)構(gòu)模型和分析的正確性。結(jié)構(gòu)的主要振型以平動(dòng)為主，扭轉(zhuǎn)為主的第1自振周期與平動(dòng)為主的第1自振周期之比，賓館塔樓分別為0．577、0．605、0．538，商務(wù)塔樓分別為0．593、0．603、0．529，均小于0．85，滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3—2002)》的要求。

風(fēng)荷載及多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載及多遇地震作用下結(jié)構(gòu)最大點(diǎn)位移和最大的層間位移角，可見在風(fēng)荷載和地震作用下的層間位移角度均小于規(guī)范限值。兩塔樓產(chǎn)生的最大屋面位移及最大層間位移角均是X方向風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的，其中商務(wù)塔樓最屋面位移為93．44mm，最大層間位移角為1／1537；賓館塔樓最大屋面位移為82．83mm，最大層間位移角為1／1743。最大層間位移角均小乎規(guī)范所規(guī)定的限值1／800。本工程塔樓屬于風(fēng)荷載為控制水平作用，在考慮偶然偏心影響的水平地震作用下，樓層豎向構(gòu)件最大水平位移和層間位移與其平均值之比小于規(guī)范限值，說明結(jié)構(gòu)具有很好的抗扭剛度。 地震作用下樓層剪重比也是結(jié)構(gòu)整體分析的重要內(nèi)容，計(jì)算結(jié)果表明，兩塔樓各層x方向和Y方向的層間地震剪力均滿足規(guī)范的最小剪重比要求。賓館塔基底框架和核心筒的x方向傾覆力矩分別為2.83×105kN•m，6.55X105kN•m；Y方向傾覆力矩分別為2.66×105kN•m，8.09×105kN•m。商務(wù)塔基底框架和核心筒的x方向傾覆力矩分別為3.21×105kN•m，6.08×105kN•m；Y方向傾覆力矩分別為2.37×105kN•m，7.66×105kN•m。核心筒所占傾覆力矩沿結(jié)構(gòu)高度始終大于總地震傾覆力矩的50％，表明對(duì)于整體結(jié)構(gòu)安全度是可靠的。 ⑶彈性時(shí)程分析。按照《巖土工程勘察報(bào)告》確定的場(chǎng)地類別，采用《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》提供的地震動(dòng)參數(shù)，選擇兩組實(shí)際地震記錄波和一組人工模擬地震波進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。每條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力大于CQC法求得的底部剪力的65％，三條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值大于CQC法求得的底部剪力的80％。CQC法計(jì)算結(jié)果基本包絡(luò)三條時(shí)程曲線計(jì)算所得的平均值，僅在結(jié)構(gòu)頂部的少數(shù)樓層地震剪力偏小，說明設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在長(zhǎng)周期階段的人為調(diào)整以及計(jì)算中對(duì)高階振型的影響估計(jì)不足，設(shè)計(jì)時(shí)將對(duì)頂部樓層的地震剪力進(jìn)行調(diào)整，滿足對(duì)時(shí)程分析法的內(nèi)力包絡(luò)要求。除此以外，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋可直接按CQC法計(jì)算結(jié)果采用。 ⑷中震不屈服分析和動(dòng)力彈塑性分析。如前所述，本工程平面及豎向結(jié)構(gòu)特性變化較少，多遇地震下的計(jì)算結(jié)果也無超限情況出現(xiàn)，鑒于本工程建筑等級(jí)較高為確保結(jié)構(gòu)安全可靠，我們依然對(duì)其進(jìn)行了中震不屈服驗(yàn)算，使剪力墻、柱、連梁和框架梁等重要抗震構(gòu)件在中震作用下不屈服。 通過中震不屈服計(jì)算和判斷，兩塔樓結(jié)構(gòu)體系中豎向構(gòu)件在中震作用下保持著良好的彈性性能，而水平構(gòu)件特別是連梁則有部分進(jìn)入屈服狀態(tài)，通過調(diào)整連梁和框架梁的配筋和對(duì)部分連梁截面進(jìn)行調(diào)整，才使所有主要水平構(gòu)件不進(jìn)入屈服狀態(tài)。這從設(shè)計(jì)上保證了中震不屈服的落實(shí)，體現(xiàn)了地震中各構(gòu)件的屈服順序基本上是首先連梁屈服，其次有部分框架梁屈服，而豎向構(gòu)件則未出現(xiàn)屈服情況。 三主要技術(shù)及措施 ⑴空中連廊支承結(jié)構(gòu)抗震加強(qiáng)措施。連廊弱連接支座留足連廊兩端活動(dòng)空間確保不出現(xiàn)下墜，采用抗拉鉸接萬向支座，并用側(cè)面限位器固定，確保水平荷載直接傳遞到塔樓主結(jié)構(gòu)。支承連廊的框架柱抗震等級(jí)提高為一級(jí)，以確保安全性。 ⑵連廊及頂部塔樓結(jié)構(gòu)抗震加強(qiáng)措施。連廊采用空間鋼結(jié)構(gòu)桁架，鋼筋混凝土樓板的形式，并進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。頂部蓮花座高度較高且外形復(fù)雜，采用將芯筒適度上升，外復(fù)鋼結(jié)構(gòu)形成蓮花座外形的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能極大地減輕自重保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而有效克服鞭梢效應(yīng)，且施工方便。 ⑶平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則抗震加強(qiáng)措施。主要采取調(diào)整抗側(cè)力構(gòu)件的布置，使質(zhì)心與剛心盡量重合，并加大結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度，以減小結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)各樓層的位移比不大于1.4。例如由于塔樓平面存在局部凸出圓弧，部分樓層的x向最大水平位移與平均層間位移比值超B級(jí)高度的1.4，最大達(dá)到1.47，最終通過適當(dāng)加寬圓弧內(nèi)柱子x向柱寬，并加強(qiáng)兩柱聯(lián)系梁剛度得以解決。 ⑷側(cè)向剛度不規(guī)則抗震加強(qiáng)措施。適當(dāng)加大立面變化處樓層的板厚及配筋，并采用雙層雙向配筋，加強(qiáng)與立面變化樓層相交的豎向構(gòu)件的配筋，如25層局部凸出圓弧結(jié)束，豎向構(gòu)件截面變化則避開25層，并適當(dāng)加強(qiáng)24～26層豎向構(gòu)件配筋。 四結(jié)束 超高層建筑雙塔結(jié)構(gòu)是一種非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系，如何科學(xué)合理地設(shè)計(jì)超高層建筑結(jié)構(gòu)已成為一個(gè)急需解決的問題。超高層建筑應(yīng)采用合理的計(jì)算模型，通過多種分析進(jìn)行比較，證明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可靠的，因此設(shè)計(jì)者要足夠重視抗震設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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1 耐震建筑物、隔震建筑物與消能建筑物

中國(guó)大部分地區(qū)地處環(huán)太平洋地震帶上，每年發(fā)生大地震機(jī)率甚高，因此建筑物之耐震設(shè)計(jì)非常重要。傳統(tǒng)建筑物采用耐震設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)物，主要考慮強(qiáng)度與韌性，5.12地震后，由業(yè)界引進(jìn)兩種耐震新技術(shù)，一為隔震，另一為消能。其技術(shù)由研究階段邁入實(shí)際應(yīng)用階段。此兩種耐震新技術(shù)在日本阪神地震發(fā)生后，蓬勃發(fā)展；中國(guó)大部分地區(qū)與其它世界各主要受強(qiáng)震侵襲國(guó)家也不例外。自2008年5.12集集地震發(fā)生后，國(guó)內(nèi)采用隔震消能新技術(shù)的建筑物案例與日俱增，規(guī)范也適應(yīng)時(shí)勢(shì)所驅(qū)，于耐震規(guī)范中列入專章包括了有關(guān)隔震與消能設(shè)計(jì)的規(guī)定。

1.1 耐震建筑物

耐震建筑物耐震設(shè)計(jì)之基本原則，系使建筑物結(jié)構(gòu)體在中小度地震時(shí)保持在彈性限度內(nèi)，設(shè)計(jì)地震時(shí)容許產(chǎn)生塑性變形，但韌性需求不得超過容許韌性容量，最大考慮地震時(shí)則使用之韌性可以達(dá)規(guī)定之韌性容量。

1.1.1 中小度地震：為回歸期約30年之地震，其50年超越機(jī)率約為80%左右，所以在建筑物使用年限中發(fā)生的機(jī)率相當(dāng)高，因此要求建筑物于此中小度地震下結(jié)構(gòu)體保持在彈性限度內(nèi)，使地震過后，建筑物結(jié)構(gòu)體沒有任何損壞，以避免建筑物需在中小度地震后修補(bǔ)之麻煩。一般而言，對(duì)高韌性容量的建筑物而言，此一目標(biāo)?？刂破淠驼鹪O(shè)計(jì)。

1.1.2 設(shè)計(jì)地震：為回歸期475年之地震，其50年超越機(jī)率約為10 %左右。于此地震水平下建筑物不得產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p壞，以避免造成嚴(yán)重的人命及財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)重要建筑物而言，其對(duì)應(yīng)的回歸期更長(zhǎng)。于設(shè)計(jì)地震下若限制建筑物仍須保持彈性，殊不經(jīng)濟(jì)，因此容許建筑物在一些特定位置如梁之端部產(chǎn)生塑鉸，藉以消耗地震能量，并降低建筑物所受之地震反應(yīng)，乃對(duì)付地震的經(jīng)濟(jì)做法。為防止過于嚴(yán)重之不可修護(hù)的損壞，建筑物產(chǎn)生的韌性比不得超過容許韌性容量。

1.1.3 最大考慮地震：為回歸期2500年之地震，其50年超越機(jī)率約為2%左右。設(shè)計(jì)目標(biāo)在使建筑物于此罕見之烈震下不產(chǎn)生崩塌，以避免造成嚴(yán)重之損失或造成二次災(zāi)害。因?yàn)榈卣鹬揭呀?jīng)為最大考慮地震，若還限制其韌性容量之使用，殊不經(jīng)濟(jì)，所以允許結(jié)構(gòu)物使用之韌性可以達(dá)到其韌性容量。

1.2 隔震建筑物

隔震建筑物系在建筑物基面設(shè)置隔震層。該隔震層系由側(cè)向勁度很低的隔震組件構(gòu)成，讓整體隔震建筑物之周期大幅拉長(zhǎng)，藉以降低作用在結(jié)構(gòu)物上之地震力。然因周期增加后，建筑物之位移增加很多，因此再配合消能組件，提高系統(tǒng)的阻尼比，進(jìn)而降低位移量。最常用的隔震組件為鉛心橡膠支承墊(lead rubber bearing，簡(jiǎn)稱lrb)，中間所加之鉛心，就是來提供消能的，而拉長(zhǎng)周期就靠橡膠層受水平剪力作用時(shí)具有低勁度的特性來達(dá)成。lrb消能的特性很穩(wěn)定，雖經(jīng)過多周次之作用，其強(qiáng)度、勁度及消能之能力并沒有明顯的衰減。

隔震建筑物另有一個(gè)特性，就是因?yàn)楦粽饘酉鄬?duì)于上部結(jié)構(gòu)軟了許多，因此當(dāng)其受地震水平力作用時(shí)，隔震層的相對(duì)變位很大，而上部結(jié)構(gòu)的相對(duì)變位很小。因此有時(shí)為簡(jiǎn)單計(jì)，可以將上部結(jié)構(gòu)視為剛體。

1.3 消能建筑物

消能建筑物就是加上一些阻尼器，藉增加建筑物的阻尼比來達(dá)到耐震的目的。依據(jù)耐震設(shè)計(jì)規(guī)范10.2節(jié)之定義，消能組件概分為位移型、速度型與其它型式。位移型消能組件顯現(xiàn)剛塑性(摩擦組件)、雙線性(金屬降伏組件)或三線性遲滯行為，且其反應(yīng)需與速度及激振頻率無關(guān)。速度型消能組件因不同的阻尼比、勁度及材料可分為：包含固態(tài)與液態(tài)之黏彈性組件及液態(tài)黏滯性組件。第三類(其它)則含括所有不屬于位移型與速度型的消能組件，其典型范例包括形狀記憶合金(超彈性效應(yīng))、摩擦.彈簧組件，以及兼具回復(fù)力與阻尼的液態(tài)消能組件。

2 世界各國(guó)隔震建筑物發(fā)展現(xiàn)況

各國(guó)推展隔震建筑物數(shù)量不一，不過有一共通點(diǎn)，即大地震來臨，往往成為催生者。如美國(guó)北嶺地震(1994)，日本阪神地震(1995)，中國(guó)大部分地區(qū)集集地震(2008)等，雖然地震造成工程產(chǎn)官學(xué)界痛定思痛之痛楚，但經(jīng)由其它建筑物損壞情形，終于肯定隔震建筑物在地震中的優(yōu)越性。

3 耐震建筑與隔震建筑造價(jià)比較

由日本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，隔震建筑物與耐震建筑物造價(jià)比較，建筑物高度在25m以下，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之105%-109%；建筑物高度在25m-31m，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之102%-104%；建筑物高度在31m以上，隔震建筑物造價(jià)約為耐震建筑物造價(jià)之99%-103%。

另比較隔震建筑物結(jié)構(gòu)造價(jià)比較，辦公室隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之18%，旅館建筑隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之13%，醫(yī)院隔震建筑物之結(jié)構(gòu)費(fèi)用約占建筑物費(fèi)用之8%。顯示越重要之建筑物，采用隔震建筑物設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)費(fèi)用相對(duì)最經(jīng)濟(jì)。

4 隔震建筑新趨勢(shì)

高層與超高層隔震建筑物，目前日本最高隔震建筑物為位于大阪城之西梅田超高層計(jì)劃，地下1層，地上50層，屋突2層(src+rc)，基礎(chǔ)隔震，樓高177.4m，高寬比5.8：1，隔震型式有滑動(dòng)支承，積層橡膠墊，及u型鋼板消能器+fluid damper。

5 超高層隔震建筑物設(shè)計(jì)技術(shù)

超高層隔震建筑物設(shè)計(jì)技術(shù)主要有下列關(guān)鍵因素：

5.1 長(zhǎng)周期建筑物之隔震效果

隔震建筑物之最優(yōu)越抗震效果即在延長(zhǎng)建筑物基本振動(dòng)周期，但高層建筑物基本振動(dòng)周期往往超過3秒，隔震后即使將建筑物基本振動(dòng)周期拉長(zhǎng)至5秒以上，由反應(yīng)譜顯示，兩者加速度反應(yīng)相差有限。但是在增加阻尼比降低地震位移反應(yīng)，則有其貢獻(xiàn)。

5.2 傾覆作用造成隔震組件受拉力

隔震組件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮拉力作用，因此拉力試驗(yàn)成為規(guī)范修訂之首要任務(wù)。

5.3 風(fēng)力作用

隔震層設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮地震力作用，但是小地震或風(fēng)力作用，隔震組件是否發(fā)揮功能？仍有待深入探討。

結(jié)論

篇7

一工程概況的地基基礎(chǔ) 某項(xiàng)目地上建筑面積為13.45萬m，地下建筑面積為4.3萬m，總建筑面積為17.75萬m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，本工程場(chǎng)地地基土層為第四紀(jì)沖海積的黏土和淤泥層，基底巖性為侏羅紀(jì)熔結(jié)凝灰?guī)r，場(chǎng)地內(nèi)無液化土層。賓館塔樓柱下荷載最大達(dá)3.8×104kn，商務(wù)塔樓柱下荷載最大達(dá)3.5×104kn，采用大直徑灌注樁，平板式樁筏基礎(chǔ)。經(jīng)優(yōu)化比較，樁徑 700～1100較為合理。商務(wù)樓和賓館塔樓下筏板厚度為3m，其他位置底板采用厚板式，板厚為1.2m。針對(duì)本工程塔樓和輔樓預(yù)期存在的沉降差異問題，在各塔樓與輔房之間設(shè)置后澆帶，并配合相應(yīng)的后澆帶處理措施和大體積混凝土澆筑措施，解決了超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)混凝土的收縮裂縫問題和塔樓與輔樓間的沉降差異在基礎(chǔ)底板中產(chǎn)生過大內(nèi)力的問題。

二結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ⑴結(jié)構(gòu)體系。塔樓外框架柱采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土柱，鋼筋混凝土柱外框架體系將作為有效的承重支撐，大部分豎向荷載通過軸力方式向下傳遞，而混凝土核心筒除了承受豎向荷載外，其主要功能是提供強(qiáng)大的抗側(cè)力能力。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：6度區(qū)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架一核心筒結(jié)構(gòu)適用的最大高度為150m，本工程兩塔樓的房屋高度均為161.1in，僅超過11.1m；本工程屬b級(jí)高度，而《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：6度區(qū)框架一核心筒結(jié)構(gòu)b級(jí)高度建筑的最大適用高度為210m，還有48.9m才超限；大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊的存在使得本工程屬于特殊類型的高層建筑(大跨度連體)。但由于本工程塔樓高寬比h／b為4.4并不大，兩塔樓的平面及豎向結(jié)構(gòu)特性變化較少，且連廊與塔樓采用弱連接，對(duì)塔樓耦合影響小。計(jì)算分析結(jié)果也表明無異常薄弱層出現(xiàn)，且以風(fēng)荷載為控制水平作用。綜上所述，本工程有兩項(xiàng)輕微超限，設(shè)計(jì)時(shí)采取必要的抗震加強(qiáng)措施，在技術(shù)上是可行的，順利通過設(shè)計(jì)審。 ⑵彈性計(jì)算。本工程采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院編制的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件sat–we》、《特殊多、高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件pm—sap))及美國(guó)csi公司的國(guó)際通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)軟件etabs等三個(gè)程序進(jìn)行整體計(jì)算，均采用抗震耦聯(lián)分析并考慮偶然偏心。用satwe程序進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。兩塔樓的自振特性計(jì)算結(jié)果見表1和表2，三個(gè)軟件的計(jì)算結(jié)果較接近，從側(cè)面反映出結(jié)構(gòu)模型和分析的正確性。結(jié)構(gòu)的主要振型以平動(dòng)為主，扭轉(zhuǎn)為主的第1自振周期與平動(dòng)為主的第1自振周期之比，賓館塔樓分別為0．577、0．605、0．538，商務(wù)塔樓分別為0．593、0．603、0．529，均小于0．85，滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(jgj3—2002)》的要求。風(fēng)荷載及多遇地震作用下的結(jié)構(gòu)反應(yīng)計(jì)算是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容，結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載及多遇地震作用下結(jié)構(gòu)最大點(diǎn)位移和最大的層間位移角，可見在風(fēng)荷載和地震作用下的層間位移角度均小于規(guī)范限值。兩塔樓產(chǎn)生的最大屋面位移及最大層間位移角均是x方向風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的，其中商務(wù)塔樓最屋面位移為93．44mm，最大層間位移角為1／1537；賓館塔樓最大屋面位移為82．83mm，最大層間位移角為1／1743。最大層間位移角均小乎規(guī)范所規(guī)定的限值1／800。本工程塔樓屬于風(fēng)荷載為控制水平作用，在考慮偶然偏心影響的水平地震作用下，樓層豎向構(gòu)件最大水平位移和層間位移與其平均值之比小于規(guī)范限值，說明結(jié)構(gòu)具有很好的抗扭剛度。

地震作用下樓層剪重比也是結(jié)構(gòu)整體分析的重要內(nèi)容，計(jì)算結(jié)果表明，兩塔樓各層x方向和y方向的層間地震剪力均滿足規(guī)范的最小剪重比要求。賓館塔基底框架和核心筒的x方向傾覆力矩分別為2.83×105kn•m，6.55x105kn•m；y方向傾覆力矩分別為2.66×105kn•m，8.09×105kn•m。商務(wù)塔基底框架和核心筒的x方向傾覆力矩分別為3.21×105kn•m，6.08×105kn•m；y方向傾覆力矩分別為2.37×105kn•m，7.66×105kn•m。核心筒所占傾覆力矩沿結(jié)構(gòu)高度始終大于總地震傾覆力矩的50％，表明對(duì)于整體結(jié)構(gòu)安全度是可靠的。 ⑶彈性時(shí)程分析。按照《巖土工程勘察報(bào)告》確定的場(chǎng)地類別，采用《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》提供的地震動(dòng)參數(shù)，選擇兩組實(shí)際地震記錄波和一組人工模擬地震波進(jìn)行彈性動(dòng)力時(shí)程分析。每條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力大于cqc法求得的底部剪力的65％，三條時(shí)程曲線計(jì)算所得的結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值大于cqc法求得的底部剪力的80％。cqc法計(jì)算結(jié)果基本包絡(luò)三條時(shí)程曲線計(jì)算所得的平均值，僅在結(jié)構(gòu)頂部的少數(shù)樓層地震剪力偏小，說明設(shè)計(jì)反應(yīng)譜在長(zhǎng)周期階段的人為調(diào)整以及計(jì)算中對(duì)高階振型的影響估計(jì)不足，設(shè)計(jì)時(shí)將對(duì)頂部樓層的地震剪力進(jìn)行調(diào)整，滿足對(duì)時(shí)程分析法的內(nèi)力包絡(luò)要求。除此以外，結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋可直接按cqc法計(jì)算結(jié)果采用。 ⑷中震不屈服分析和動(dòng)力彈塑性分析。如前所述，本工程平面及豎向結(jié)構(gòu)特性變化較少，多遇地震下的計(jì)算結(jié)果也無超限情況出現(xiàn)，鑒于本工程建筑等級(jí)較高為確保結(jié)構(gòu)安全可靠，我們依然對(duì)其進(jìn)行了中震不屈服驗(yàn)算，使剪力墻、柱、連梁和框架梁等重要抗震構(gòu)件在中震作用下不屈服。 通過中震不屈服計(jì)算和判斷，兩塔樓結(jié)構(gòu)體系中豎向構(gòu)件在中震作用下保持著良好的彈性性能，而水平構(gòu)件特別是連梁則有部分進(jìn)入屈服狀態(tài)，通過調(diào)整連梁和框架梁的配筋和對(duì)部分連梁截面進(jìn)行調(diào)整，才使所有主要水平構(gòu)件不進(jìn)入屈服狀態(tài)。這從設(shè)計(jì)上保證了中震不屈服的落實(shí)，體現(xiàn)了地震中各構(gòu)件的屈服順序基本上是首先連梁屈服，其次有部分框架梁屈服，而豎向構(gòu)件則未出現(xiàn)屈服情況。

篇8

某工程由1棟6層商業(yè)樓，4棟超高層住宅樓，1棟59層超高層辦公樓組成。本文以6層商業(yè)樓為例，分析總結(jié)超限高層商業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。結(jié)合6層商業(yè)樓的建筑功能和結(jié)構(gòu)平面布置的特點(diǎn)，設(shè)兩道防震縫將其分為A、B、C三個(gè)區(qū)，分區(qū)后僅A區(qū)屬超限高層，故本文主要介紹商業(yè)樓A區(qū)，下文所提商業(yè)樓均指商業(yè)樓A區(qū)。本工程所在地區(qū)基本設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地特征周期，多遇地震為0.35s，罕遇地震為0.40s。商業(yè)A區(qū)結(jié)構(gòu)單元抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類，應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施，故商業(yè)樓框架抗震等級(jí)應(yīng)為2級(jí)。多遇地震計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05，風(fēng)振計(jì)算時(shí)結(jié)構(gòu)阻尼比取0.02。

2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

商業(yè)樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，采用樁加防水板基礎(chǔ)。根據(jù)前期試樁檢測(cè)報(bào)告結(jié)論，采用Φ700鉆孔灌注樁，抗壓兼抗拔樁?；A(chǔ)埋深12.1m，遠(yuǎn)大于建筑結(jié)構(gòu)高度的1/18。經(jīng)復(fù)核，風(fēng)荷載及水平地震作用下基底均不出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)，可滿足高層建筑結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定要求。

3地下車庫設(shè)計(jì)

地下車庫采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)，局部增加的剪力墻，主要有兩個(gè)作用:一是為了使得地下1層與地上1層的剪切剛度比大于2，滿足正負(fù)零作為地上單體嵌固端的要求，二是為了更好地保證室內(nèi)外高差處水平力的傳遞。商業(yè)樓室內(nèi)及室外相關(guān)范圍內(nèi)，正負(fù)零零層采用梁板式結(jié)構(gòu)，板厚180～250，雙層雙向配筋，且配筋率不小于0.25%。

4上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(1)超限情況的判定根據(jù)“住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》的通知(建質(zhì)〔2010〕109號(hào))”，對(duì)商業(yè)樓的超限情況判定如下:①商業(yè)樓結(jié)構(gòu)高度29.2m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屬于A級(jí)高度高層建筑，高度不超限。②商業(yè)樓3層以上豎向構(gòu)件縮進(jìn)大于25%，屬尺寸突變(立面收進(jìn));③商業(yè)樓地上樓層存在多處樓板有效寬度小于50%，開洞面積大于30%的情況;④商業(yè)樓3層和4層之間質(zhì)心相差達(dá)18m，大于相應(yīng)邊長(zhǎng)的15%，同時(shí)，考慮偏心扭轉(zhuǎn)位移比大于1.2，小于1.4。綜合以上分析，商業(yè)樓屬于超限高層建筑。(2)上部結(jié)構(gòu)計(jì)算分析在小震作用下，全部結(jié)構(gòu)處于彈性狀態(tài)，構(gòu)件承載力和變形應(yīng)該滿足規(guī)范的相關(guān)要求。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3－2010第5.1.12條的要求，本工程采用SATWE與PMSAP兩種不同分析軟件分別進(jìn)行了整體內(nèi)力及位移計(jì)算，兩種軟件的計(jì)算結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)體系滿足承載力、穩(wěn)定性和正常使用的要求。樓層最大位層間移角小于1/550，滿足JGJ3－2010第3.7.3的要求;在剛性樓板假定下，慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移與該樓層平均值的比值均小于1.4。根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB50011－2010第5.1.2條，對(duì)不規(guī)則建筑應(yīng)采用時(shí)程分析進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算。本工程所選的三條波為TH2TG035、TH4TG035、RH4TG035，每條時(shí)程曲線計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)底部剪力均大于CQC法的65%，三組時(shí)程曲線計(jì)算得到的底部剪力平均值大于CQC法計(jì)算得到的底部剪力的80%，故所選三條波滿足規(guī)范要求。時(shí)程分析的結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)體系無明顯薄弱層，時(shí)程分析法包絡(luò)值較CQC法計(jì)算結(jié)果小，故結(jié)構(gòu)的小震彈性設(shè)計(jì)由CQC法計(jì)算結(jié)果控制。根據(jù)高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010第5.1.13條的要求，對(duì)商業(yè)樓采用彈塑性靜力分析方法進(jìn)行了補(bǔ)充計(jì)算。兩個(gè)方向罕遇地震下性能點(diǎn)最大層間位移角均小于1/50，小于規(guī)范彈塑性位移角限值，因此宏觀上商業(yè)樓所用結(jié)構(gòu)體系能保證大震不倒的設(shè)計(jì)要求。在通過二階段設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的基本設(shè)防目標(biāo)以外，針對(duì)本工程的具體情況，提出了以下抗震性能化目標(biāo):①設(shè)防地震作用下，中庭連廊等薄弱處樓板內(nèi)雙層雙向鋼筋不屈服;②設(shè)防地震作用下，懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱斜截面抗剪按彈性設(shè)計(jì)，正截面抗彎按不屈服設(shè)計(jì);PMSAP樓板應(yīng)力分析結(jié)果表明，中庭連廊根部、平面凹口陰角位置一般為應(yīng)力集地區(qū)域，在多遇地震作用下，樓板主拉應(yīng)力不大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，樓板不會(huì)開裂，在設(shè)防地震作用下，應(yīng)力集中位置樓板主拉應(yīng)力略大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，但適當(dāng)加大樓板配筋，即可滿足樓板內(nèi)鋼筋不屈服。在設(shè)防地震作用下，利用SATWE進(jìn)行彈性設(shè)計(jì)和不屈服設(shè)計(jì)，分別校核懸挑梁根部框架柱及大跨梁兩端相連框架柱的箍筋和縱筋，并與多遇地震計(jì)算結(jié)果一起進(jìn)行包絡(luò)設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果表明，配筋值均在合理范圍，配筋切實(shí)可行。通過以上性能化設(shè)計(jì)措施，在對(duì)結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性影響較小的情況下，提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，增加了建筑的安全性。(3)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)偏心布置和扭轉(zhuǎn)不規(guī)則，設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件在平面布置中對(duì)稱均勻布置，避免剛度中心與質(zhì)量中心之間存在過大的偏離;加強(qiáng)構(gòu)件的剛度，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭性能。計(jì)算時(shí)，考慮偶然偏心的影響，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)受扭轉(zhuǎn)影響較大部位構(gòu)件的強(qiáng)度、延性及配筋構(gòu)造。通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，將考慮偶然偏心下的最大位移比嚴(yán)格控制在1.4以下，第一扭轉(zhuǎn)周期和第一平動(dòng)周期比嚴(yán)格控制在0.9以下。針對(duì)立面收進(jìn)帶來的扭轉(zhuǎn)不利影響而采取的抗震措施詳?shù)?1)條。構(gòu)造上，對(duì)收進(jìn)樓層(4層)加厚至140mm且雙層雙向加強(qiáng)配筋，配筋率不小于0.25%，但為減小大跨部分樓板自重，室內(nèi)大跨度區(qū)域樓板厚120mm，屋面大跨度區(qū)域樓板厚130mm，收進(jìn)部位上下層樓板(3層和5層)厚度不小于120mm，并雙層雙向加強(qiáng)配筋。根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3－2010》的相關(guān)規(guī)定，體型收進(jìn)部位上、下各兩層塔樓周邊豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗震等級(jí)提高一級(jí)，框架柱在此范圍內(nèi)箍筋全高加密，提高縱筋配筋率;收進(jìn)部位以下兩層結(jié)構(gòu)周邊豎向構(gòu)件配筋加強(qiáng)。針對(duì)因開洞形成樓板不連續(xù)情況，整體計(jì)算時(shí)按實(shí)際開洞情況建模，并將以上樓層定義為彈性膜，以考慮樓板不連續(xù)對(duì)結(jié)構(gòu)的影響;同時(shí)，構(gòu)造加厚連廊等薄弱區(qū)域樓板至130mm厚，并雙層雙向配筋，配筋率不小于0.25%。

5結(jié)語

篇9

關(guān)鍵詞：超限高層建筑;結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層;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)：

工程概況

我們選取的這一帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程占地面積約5432m2，整個(gè)建筑面積46854m2，其分布狀態(tài)呈長(zhǎng)條形。這一工程又可以分為地上工程與地下工程，地上工程占地面積約為總占地面積的86%，其地理具有一定的優(yōu)越性。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃局以及開發(fā)商的要求，這一工程主要運(yùn)用于商業(yè)運(yùn)營(yíng)與居民住宅，除此之外，還需要分出一部分面積進(jìn)行辦公樓建設(shè)。為了優(yōu)化這一工程建設(shè)，并有效利用優(yōu)越的地理位置，建筑師對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行了比較，并經(jīng)過討論分析，最終確定住宅采用“蝶形”的平面布置。

結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

本工程一共36層，其中地上31層，地下5層，主要為單棟建筑。整個(gè)建筑分為4個(gè)部分，每個(gè)部分都有不同的功能，具體情況見表1。

表1 工程建筑樓層功能表

根據(jù)相關(guān)規(guī)定與要求，在建筑的第四層，即會(huì)所兼轉(zhuǎn)換層，需要有較大的柱網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)形式主要采用框架剪力墻，除此之外，在住宅區(qū)同樣采用剪力墻結(jié)構(gòu)；從第四層向上，所有樓層除了樓梯、電梯間的墻體落地外，其余位置的墻體都不落地，這樣一來，其內(nèi)力的傳遞需要通過轉(zhuǎn)換構(gòu)建來實(shí)現(xiàn)。而由于厚板轉(zhuǎn)換傳力路線較為模糊，受力情況的復(fù)雜程度較高，在這種情況下轉(zhuǎn)換層附近的構(gòu)件應(yīng)力較為集中。因此，需要采用主次梁轉(zhuǎn)換。具體情況見圖1、圖2。

圖1：裙房豎向構(gòu)件布置圖 圖2：轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)平面布置圖

對(duì)于梁式轉(zhuǎn)換層來說，它與其它結(jié)構(gòu)相比具有受力明確、施工相對(duì)簡(jiǎn)便的特點(diǎn)。除此之外，在轉(zhuǎn)換梁受力較小的部位，還可以根據(jù)需要開設(shè)洞口，只要開設(shè)的洞口合理有效，就能對(duì)建筑功能以及設(shè)備管線布置的要求進(jìn)行有效的滿足。所以，在本工程的設(shè)計(jì)當(dāng)中，采用了梁式轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)方式，轉(zhuǎn)換層的層高設(shè)計(jì)為5.8m，其轉(zhuǎn)換主梁的最大截面為1400mm×2500mm，典型轉(zhuǎn)換主梁截面為900mm×2500mm,典型轉(zhuǎn)換次梁截面為600mm×2200mm和800mm×2200mm。

結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)建筑類型對(duì)本工程進(jìn)行分類，他主要屬于丙類建筑，抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.1g，其地面粗糙度為C類，建筑體形系數(shù)Ls=1.4.采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部開發(fā)的SATWE(空間桿)墻板元模型)和TAT(空間桿--薄壁桿系模型)程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,并采用PMSAP分析樓板應(yīng)力，根據(jù)相應(yīng)的分析結(jié)果，其自振周期以及剪重比的結(jié)果見表2、表3.

表2：采用SATWE計(jì)算的結(jié)構(gòu)自振周期

一般情況下，高層建筑的下部樓層的側(cè)向剛度較之于上部樓層的側(cè)向剛度較大，如若不是，剛度較小的下部樓層就會(huì)發(fā)生較大程度上的變形而形成一個(gè)薄弱層。為了對(duì)這一情況進(jìn)行有效的避免，相關(guān)文件規(guī)定求樓層側(cè)向剛度不宜小于上部相鄰樓層的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。而在本工程之中，轉(zhuǎn)換層的上一層剪力墻的厚度大約在200mm到350mm之間，混凝土強(qiáng)度的等級(jí)達(dá)到了C45，轉(zhuǎn)換層及以下結(jié)構(gòu)的剪力墻厚度加大為550~700mm。在新《高規(guī)》出來之后，更加注重對(duì)于概念的有效設(shè)計(jì)。但是，它仍然存在著一些不足之處以及一些問題，突出表現(xiàn)在量化指標(biāo)安排不合理，為了對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的完善，相關(guān)部門對(duì)文件中的一些條例與細(xì)節(jié)進(jìn)行了進(jìn)一步的細(xì)化，并有針對(duì)性的提出了側(cè)向剛度規(guī)則性由層間位移角比值控制。

帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題

①對(duì)大空間層的高度進(jìn)行一定程度的保證，避免出現(xiàn)沿豎向剛度變化過于懸殊的情況，同時(shí)，對(duì)轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在進(jìn)行抗震的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，需要對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)側(cè)向的剛度進(jìn)行保證，要求其值大于上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的70%。除此之外，還需要對(duì)一定比例的剪力墻落地進(jìn)行保證，只有對(duì)剪力墻的厚度進(jìn)行一定程度的增加，并對(duì)落地剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行有效的提高，才能使設(shè)計(jì)更為完善。

②對(duì)轉(zhuǎn)換層樓板平面內(nèi)的整體性與剛度進(jìn)行有效的加強(qiáng)，在施工的過程當(dāng)中，主要采用現(xiàn)澆混凝土樓板，，一般情況下，樓板的厚度為200mm較為適宜。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)轉(zhuǎn)換層下一層樓板平面內(nèi)的剛度進(jìn)行進(jìn)一步的加強(qiáng)，同樣的要對(duì)其厚度進(jìn)行嚴(yán)格控制，一般在150mm。從結(jié)構(gòu)布置的角度來看，最好保證對(duì)稱性，并對(duì)薄弱部位樓板的厚度以及配筋進(jìn)行有效的加強(qiáng)。

③按《工程場(chǎng)地地震安全性評(píng)價(jià)報(bào)告》提供的人工合成地震波加速度和選擇兩條典型的地震波加速度記錄,對(duì)結(jié)構(gòu)彈性時(shí)程進(jìn)行一定程度上的分析。在分析的過程當(dāng)中，采用兩個(gè)不同力學(xué)模型結(jié)構(gòu)空間分析程序進(jìn)行一定程度的計(jì)算。這兩種模型分別是空間桿--薄壁桿系模型以及空間桿--墻板元模型，在計(jì)算的過程當(dāng)中，需要對(duì)雙向地震作用下的扭轉(zhuǎn)影響進(jìn)行充分的考慮。

④對(duì)風(fēng)荷載和地震作用下結(jié)構(gòu)層間位移角進(jìn)行有效的控制。在地震的作用之下，要想對(duì)建筑物的安全性與穩(wěn)定性進(jìn)行有效的保證，必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定與規(guī)范對(duì)地震基底剪力與重力荷載代表值的比值進(jìn)行一定程度上的限制。除此之外，還需要對(duì)結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)區(qū)剪力墻及其他部分剪力墻、框支柱及非框支柱軸壓比，進(jìn)行一定程度上的控制。

結(jié)束語

本文主要針對(duì)帶梁式轉(zhuǎn)換層的超限高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。首先對(duì)工程概況、結(jié)構(gòu)選型以及結(jié)構(gòu)布置進(jìn)行了一定程度上的介紹，然后基于此展開結(jié)構(gòu)分析，并根據(jù)分析結(jié)果，闡述了帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題。希望我們的研究能夠給讀者提供參考并帶來幫助。

參考文獻(xiàn):

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[2]廣州市超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì).超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查細(xì)則(送審稿)[Z].廣州市超限高層建筑工程抗震設(shè)防審查專家委員會(huì),2004.

篇10

關(guān)鍵詞：超高層建筑；經(jīng)濟(jì)性；影響因素；措施

在近幾十年來，中國(guó)建筑行業(yè)取得了飛速的發(fā)展，在超高層建筑建設(shè)方面也展現(xiàn)了卓越的實(shí)力。福州市作為福建省的省會(huì)城市，在近幾十年來也建設(shè)了不少超高層建筑，例如：福州市世貿(mào)儷園（178米）、福建省電力調(diào)度指揮中心（166米）、福建省廣播電視中心（149米）等，都屬于超高層建筑。超高層建筑在建設(shè)過程中不僅要保證建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性能，還應(yīng)該采取適當(dāng)措施提高超高層建筑的經(jīng)濟(jì)性。本文對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行探討，旨在為福建省超高層建設(shè)提供指導(dǎo)，從而節(jié)約建設(shè)成本，增大建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益。

1超高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

超高層建筑指的是總層數(shù)在40層以上或建筑高度在100米以上的建筑物。超高層建筑的建筑高度相比一般建筑要高很多，因此也造成了超高層建筑在設(shè)計(jì)、施工過程中與一般建筑有很大的區(qū)別。超高層建筑的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）超高層建筑豎向荷載大。建筑結(jié)構(gòu)的豎向荷載主要有自重荷載和樓面荷載。建筑結(jié)構(gòu)的自重主要由建筑材料和建筑體積決定。對(duì)于超高層建筑，建筑材料用量大，因此建筑的自重荷載很大。同時(shí)超高層建筑層數(shù)多，容納的人流量和物品也更多，因此樓面荷載也比一般建筑大得多。豎向荷載大導(dǎo)致超高層建筑在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于基礎(chǔ)的要求很高。

（二）抗側(cè)移能力弱。超高層建筑由于高度大，受到的風(fēng)荷載作用大，對(duì)建筑底部會(huì)產(chǎn)生很大的彎矩。同時(shí)超高層能力抗震能力弱，在設(shè)計(jì)時(shí)不僅需要考慮豎向地震作用還需要考慮橫向地震作用。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)不僅需要控制建筑頂部的最大側(cè)向位移，還需要對(duì)不同樓層之間的最大層間位移進(jìn)行控制。

（三）超高層建筑需要高空作業(yè)。在超高層建筑施工過程中，需要高空作業(yè)，要建立完備的安全生產(chǎn)系統(tǒng)，還需要用到大型的起吊和升降器械，因此施工難度、施工風(fēng)險(xiǎn)和施工成本都比一般建筑施工要大。

2超高層建筑經(jīng)濟(jì)性影響因素

超高層建筑由于工程量大，建筑設(shè)計(jì)和施工過程復(fù)雜，因此影響經(jīng)濟(jì)性的因素很多，本文從設(shè)計(jì)階段和施工階段兩方面進(jìn)行分析。

2.1設(shè)計(jì)階段

超高層建筑結(jié)構(gòu)由于建筑高度大，受力復(fù)雜，因此必須經(jīng)過詳細(xì)的設(shè)計(jì)后才可以展開建設(shè)工作。超高層建筑設(shè)計(jì)階段分為：建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、給排水設(shè)計(jì)等。

（一）對(duì)于建筑設(shè)計(jì)，主要是對(duì)建筑的外觀、平面布置等進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)直接影響到建筑整體的受力，對(duì)緊接著的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生影響。當(dāng)建筑設(shè)計(jì)不合理時(shí)，會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力增大，內(nèi)力傳遞不合理等，為了滿足設(shè)計(jì)要求則必須通過增大構(gòu)件截面尺寸、鋼筋用量等措施是構(gòu)件滿足承載力要求，這樣會(huì)使建設(shè)成本增大，對(duì)建筑經(jīng)濟(jì)性不利。

（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是保證超高層建筑滿足承載力要求和正常使用要求的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮經(jīng)濟(jì)性，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選型，不同的結(jié)構(gòu)體系下的建設(shè)方案所消耗的成本也不同。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，如果選擇結(jié)構(gòu)類型不合理，會(huì)導(dǎo)致部分構(gòu)件沒有完全發(fā)揮承載力作用，造成資源浪費(fèi)，增大成本。

（三）給排水設(shè)計(jì)：超高層建筑在進(jìn)行給排水設(shè)計(jì)時(shí)的關(guān)鍵是如何滿足上部樓層用戶的水壓?jiǎn)栴}。給排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理，會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)系統(tǒng)材料和資源的浪費(fèi)，對(duì)于節(jié)約建設(shè)成本不利。其實(shí)在設(shè)計(jì)過程中還涉及到超高層建筑的消防設(shè)計(jì)、人員流通設(shè)計(jì)等，任何設(shè)計(jì)的不合理都會(huì)導(dǎo)致建設(shè)成本增加，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性不利。

2.2施工階段

在施工階段的經(jīng)濟(jì)性影響因素主要是施工效率的問題。在超高層建筑施工過程中，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，考慮施工質(zhì)量、施工進(jìn)度和施工成本等綜合評(píng)價(jià)制定合適的施工方案。在施工中施工方案不合理，會(huì)導(dǎo)致施工過程中材料、器械的浪費(fèi)；還會(huì)由于施工進(jìn)度安排不合理造成工作人員窩工等現(xiàn)象。這些都對(duì)超高層建筑經(jīng)濟(jì)性有不利影響。

3超高層建筑經(jīng)濟(jì)性措施

在超高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工時(shí)，必須要采取相應(yīng)的措施，節(jié)約成本，提高超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面著手：

3.1建筑外觀和平面布置合理

建筑外觀在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)即要考慮到美觀，也應(yīng)該考慮到建筑外觀對(duì)成本所帶來的影響，可以按照以下幾個(gè)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

（一）建筑外觀在橫向應(yīng)該保持對(duì)稱。這是考慮到風(fēng)荷載的影響，當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不對(duì)稱時(shí)會(huì)產(chǎn)生扭矩，對(duì)結(jié)構(gòu)承載力要求提高。在縱向應(yīng)該保持剛度均勻，不要發(fā)生突變。當(dāng)豎向剛度發(fā)生突變時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的層間位移，需要設(shè)置加強(qiáng)層和轉(zhuǎn)換層，這樣會(huì)增大建設(shè)成本。在對(duì)建筑屋面進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合風(fēng)載體型系數(shù)，進(jìn)行選型，選擇視覺效果美觀，風(fēng)荷載影響小的設(shè)計(jì)方案。

（二）平面布置時(shí)，應(yīng)該將給排水、建筑消防、人員流通等因素結(jié)合在一起，集中進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免某一項(xiàng)設(shè)計(jì)對(duì)另外的設(shè)計(jì)工作帶來不便，增加設(shè)計(jì)成本和建設(shè)成本。還應(yīng)該對(duì)空間合理利用，充分發(fā)揮超高層結(jié)構(gòu)的價(jià)值，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)選型

結(jié)構(gòu)選型應(yīng)該適當(dāng)，超高層建筑結(jié)構(gòu)有框架核心筒結(jié)構(gòu)、核心筒結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)等。不同的結(jié)構(gòu)類型適用的情況和優(yōu)缺點(diǎn)各不相同，在結(jié)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)該根據(jù)功能需要并考慮經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行選擇。

3.3科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建筑設(shè)計(jì)相關(guān)，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)遇到問題可以與建筑設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通交流。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該滿足以下要求：首先應(yīng)該進(jìn)行合理的荷載統(tǒng)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)充分發(fā)揮構(gòu)件的性能，按照規(guī)范要去進(jìn)行構(gòu)件截面尺寸、配筋的設(shè)計(jì)。對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，選擇合適的基礎(chǔ)類型，充分發(fā)揮樁和地下持力層的作用，避免設(shè)計(jì)富余。

4總結(jié)

超高層建筑的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)該予以重視。在實(shí)際建設(shè)過程中，進(jìn)行合理的外觀設(shè)計(jì)和平面布置；選擇恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)類型；在設(shè)計(jì)過程中充分發(fā)揮材料和構(gòu)件的承載能力；施工時(shí)采取適當(dāng)?shù)氖┕し桨高M(jìn)行施工等措施，對(duì)于提升超高層建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性具有顯著作用。

作者:李麗萍 單位:福建永昌建筑工程有限責(zé)任公司

參考文獻(xiàn):

[1]劉冒佚.探討超高層建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性[J],科技與創(chuàng)新.2016,4:87～88.