摘要:立足于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作,提出了做好高層建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)、穩(wěn)定性、材料應(yīng)用、高寬比控制、參數(shù)設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容,為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作更好地突破設(shè)計難點,形成優(yōu)質(zhì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計精品方案展開深層次思考。

關(guān)鍵詞:高層建筑;地基基礎(chǔ);結(jié)構(gòu)設(shè)計;材料;高寬比;參數(shù)

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中,要立足于城市化發(fā)展和專業(yè)建設(shè)兩方面,突出高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本內(nèi)容和關(guān)鍵,解決設(shè)計工作中的難點,把握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的技術(shù)實質(zhì)和實施要點,建立具有規(guī)范性、指導(dǎo)性、系統(tǒng)性的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作新機制和新體系,打造設(shè)計工作中的新設(shè)計模式和工作方法。

1做好高層建筑結(jié)構(gòu)不良地基處理設(shè)計

從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的整體來看,地基基礎(chǔ)設(shè)計主要是針對不良地基的處理,這是設(shè)計總體架構(gòu)中處于核心的關(guān)鍵過程和內(nèi)容,必須認真了解高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計中不良地基處理的要求主旨和技術(shù)要點,形成對不良地質(zhì)和地基更加規(guī)范的控制和更為準確的判斷,在提升地基連續(xù)性、安全性的前提下,為精品高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的出臺提供技術(shù)、工作、組織方面的支持。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員既要看到結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性,也要把握地基基礎(chǔ)設(shè)計不良地基處理的原則性,要嚴格執(zhí)行高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計的技術(shù)規(guī)范和標準,突出高層建筑不良地基處理的基本設(shè)計環(huán)節(jié),把握地基基礎(chǔ)設(shè)計中最為核心、最為基礎(chǔ)的參數(shù)和規(guī)則,做到對設(shè)計質(zhì)量的有效保障。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中,技術(shù)人員必須將建筑基礎(chǔ)不良地基處理工作作為基本出發(fā)點和落腳點,要將基礎(chǔ)設(shè)計作為確保高層建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)性和穩(wěn)定性的重要工作,制定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中地基基礎(chǔ)設(shè)計的工作規(guī)劃和技術(shù)要點,全面把握高層建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計重點,形成多模式、多樣式的高層建筑基礎(chǔ)不良地基處理設(shè)計方案,在反復(fù)比價和系統(tǒng)驗證的基礎(chǔ)上,確定最后的高層建筑不良地基處理設(shè)計方案。

2做好高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計

高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性需要科學設(shè)計與規(guī)劃作為保障,要從系統(tǒng)和局部、整體和部分的聯(lián)系分析出發(fā),提升高層建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)度和整體連續(xù)性,避免高層建筑框架設(shè)計出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和承載力不足等問題。當高層建筑結(jié)構(gòu)進入到構(gòu)造部分設(shè)計時,應(yīng)強調(diào)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和連續(xù)性,要系統(tǒng)而科學地形成建筑主梁與其他架構(gòu)的連接關(guān)系,提升高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,通過合理設(shè)計和科學系統(tǒng)控制使高層建筑結(jié)構(gòu)形成承載優(yōu)良、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的建筑體系,提升高層建筑結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。在設(shè)計高層建筑框架輔助部分的工作中,必須著重分析和利用剪力墻、框架結(jié)構(gòu)、梁柱結(jié)構(gòu)的細節(jié),對高層建筑結(jié)構(gòu)的受力形式和負荷狀況進行平衡度和穩(wěn)定度的設(shè)計與計算,確保高層建筑結(jié)構(gòu)能夠在系統(tǒng)上成為連續(xù)、有機的整體,能夠在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中具有良好的效率性,確保高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震、防震能力達到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目標。在高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的優(yōu)化和強化過程中,要控制剪力墻、承重墻等關(guān)鍵構(gòu)件的分布和使用,發(fā)揮其連接、承重、負荷的價值和功能,做到主梁結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)形式的高度吻合,提高高層建筑結(jié)構(gòu)整體的連續(xù)性和穩(wěn)定性,建立提升高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)和技術(shù)設(shè)計基礎(chǔ)。

3做好高層建筑材料應(yīng)用結(jié)構(gòu)設(shè)計

材料的應(yīng)用和設(shè)計是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的關(guān)鍵,要結(jié)合結(jié)構(gòu)特點和戶型設(shè)計考慮材料應(yīng)用,確定垂直方向高層建筑結(jié)構(gòu)受力的特點、構(gòu)件的分布、材料的使用等相關(guān)參數(shù)和數(shù)值,以數(shù)字化和信息化的方式建立結(jié)構(gòu)性模型。在材料應(yīng)用設(shè)計中,立足于地基項目、剪力墻結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)層連接等重要部位,進行受力評估和計算,確定鋼筋、混凝土的受力估值范圍,確定各關(guān)鍵部位和主要結(jié)構(gòu)應(yīng)用的材料技術(shù)參數(shù)和型號。在高層建筑結(jié)構(gòu)材料設(shè)計中,要考量高層建筑結(jié)構(gòu)的特點,要從結(jié)構(gòu)功能的角度審核材料應(yīng)用設(shè)計的合理性,將高層建筑結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)化、科學化優(yōu)化,以應(yīng)用材料的規(guī)范性設(shè)計形成材料設(shè)計方案。在材料應(yīng)用和設(shè)計環(huán)節(jié),必須建立基本技術(shù)和參數(shù)體系,指導(dǎo)高層建筑材料的需求、分配等重要工作,同時結(jié)合施工條件、技術(shù)種類、材料型號等要素,進行材料的細節(jié)優(yōu)化和具體調(diào)整,通過規(guī)范化的材料設(shè)計和應(yīng)用結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對高層建筑施工過程、材料處理、技術(shù)運用進行整合和優(yōu)化,降低結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工難度,形成精細化、系統(tǒng)化、科學化的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)品。

4做好高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比設(shè)計

把握高層建筑結(jié)構(gòu)高寬比數(shù)值范圍、確定高寬比參數(shù)是結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的主要內(nèi)容之一,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中,要將高寬比列為過程性、系統(tǒng)性的中心參數(shù)加以強化。設(shè)計人員要根據(jù)高層建筑的立項和功能分析,得到高層建筑結(jié)構(gòu)的初步數(shù)據(jù),建立高層建筑高度與寬度的控制措施,在設(shè)計和加工過程中,以信息化和數(shù)字化的方式形成簡便、易操作的高層建筑結(jié)構(gòu)模型,在此基礎(chǔ)上再對高層建筑左右結(jié)構(gòu)、裙帶、附屬物的高度和寬度進行再設(shè)計、再規(guī)劃,使兩者設(shè)計比例以固定的參數(shù)和標準進行放大與縮小,提升建筑結(jié)構(gòu)高寬比的動態(tài)調(diào)節(jié)。設(shè)計人員真正確定高度、寬度的準確數(shù)值和比例后,再對剪力墻結(jié)構(gòu)體系進行調(diào)整,優(yōu)化建筑框架與剪力墻的關(guān)系,體現(xiàn)高層建筑間結(jié)構(gòu)體系的特點,以準確、詳細、科學地調(diào)整和優(yōu)化高寬比。高寬比設(shè)計要從整體出發(fā),將優(yōu)化結(jié)構(gòu)和高寬比控制整合在整體設(shè)計中,在得出復(fù)雜高層建筑內(nèi)部設(shè)計結(jié)構(gòu)的前提下,將高層建筑整體與局部的高寬比統(tǒng)一起來,在協(xié)調(diào)核心參數(shù)的基礎(chǔ)上,提高高寬比的科學性和合理性。

5做好高層建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計

要根據(jù)高層建筑的決策和城市整體環(huán)境,嚴格選擇高層建筑結(jié)構(gòu)參數(shù),正確理解和準確把握高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)條款,重點強調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)的剛重比、剪重比,嚴格控制結(jié)構(gòu)的軸壓比、位移比,規(guī)范周期比、位移角的計算,使高層建筑結(jié)構(gòu)更加符合規(guī)范要求和區(qū)域特點,建立高層建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)的控制體系和計算系統(tǒng),真正優(yōu)化方案的計算過程和程序分析能力,得出精準而完整的高層建筑結(jié)構(gòu)參數(shù)數(shù)值,確保高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作整體的經(jīng)濟性和可靠性,更好地應(yīng)對可能遇到的各類問題,在全面控制高層建筑結(jié)構(gòu)工程造價的基礎(chǔ)上,提高高層建筑結(jié)構(gòu)建設(shè)效率和質(zhì)量。

6結(jié)語

作為現(xiàn)代建筑科技和藝術(shù)的代表———高層建筑有著結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜、理論交叉、創(chuàng)新多樣等特點,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作要把握理論設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、材料設(shè)計等關(guān)鍵問題,通過參數(shù)、要點的控制形成結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的基礎(chǔ),通過結(jié)構(gòu)要點、設(shè)計條件等關(guān)鍵要素,把握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的關(guān)鍵,真正將高層建筑設(shè)計工作納入到現(xiàn)代化的科學體系和工作機制中,提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、科學性,設(shè)計出高層建筑的精品。

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