现阶段我国高层建筑结构设计问题试分析

赵志伟 李国栋

摘要：本文详细阐述了在我国高层建筑结构设计中采取概念设

计的重要性和重要地位，接着又深入分析了概念设计在高层建筑结构设计中的应用并提出了理论性的论述分析。最后，在我国高层建筑结构设计的要素方面笔者又进行了论述。

关键词：高层建筑 结构设计 概念设计 应用 要素分析

1 概念设计对于高层建筑结构设计的重要意义

以建筑的整体结构为主要依据来控制一部分不易规定或不易做出较为精确分析的一些问题，没有进行数值的计算只是用估算的方法进行就叫作概念计算。它对计算结果进行分析以及选择建筑结构的体系，以及对一部分建筑细节采用的办法都具有非常重要的意义。首先，建筑在抗震的设计规范规定中具有一定的模糊性，抗震是建筑结构概念设计中一个非常重要的目标，如今，我们国家的建筑行业在进行建筑结构的设计时都遵循建筑抗震设计的相关规范，但是，这些有关抗震的规范只是作为一种参考，在一些具体的问题中并没有作出明确的规定，所以，在进行设计时也不能完全按照这些规范进行。结构设计师在实际的工作中只有合理运用概念设计，充分了解建筑结构整体与各个基本的分体系间的关系，再把自己的专业技能与知识充分的运用起来，才能顺利地做好建筑设计的具体方案。其次，在建筑设计的过程中对于结构工程师在经验方面的要求非常高，信息技术在不断发展，在建筑工程设计中计算机网络也被广泛应用。但是，在开始设计建筑方案的时候，却不能完全依靠计算机来进行有关的计算，所以，结构工程师需要对概念设计进行综合的运用，并选择出最可行的方案。因为估算的概念设计对于设计方案的体系选择与构成有很大的促进作用，所以，在开始设计时就要对概念作出清晰的选择，除此之外，计算机进行内力分析后所输出的数据的可靠性的首要依据就是概念设计。在进行建筑设计时不能完全依靠计算机软件，这样对建筑物的结构设计的安全性与合理性有一定的影响。建筑物在使用过程中也存在很多不确定的因素，例如地震就是其中一个因素，它是一种非常强的荷载，并且具有一定的随机性。

2 在高层的结构设计中关于概念设计的应用分析

建筑行业在快速的发展，人们的生活水平也在不断的提高，随之许多的高层建筑物出现在人们的生活中。在进行建筑结构的设计时，高层建筑的结构设计一定要遵循高层建筑混凝土结构技术的相关规程，规程中明确规定：在进行高层的建筑结构设计时，一定要加强对概念设计的重视。所以，在建筑结构中概念的设计的合理运用是非常重要的。首先，高层建筑结构在设计中的相关特点：高层建筑物最大的特点就是随着高度的增加，它的重力荷载会随之上升，这就需要基础承载力也要不断的提高，因为竖向构件产生的变形会对建筑结构的内力带来很大的影响，所以，钢筋混凝土的结构需要采用多种方法，以便减小变形的差距。建筑物高度增加引起的倾覆力矩增大，对于建筑物稳定性的要求更加高；由于高层建筑大多使用钢混结构和钢结构，耐火耐热性能较差，因此必须更加重视防火防灾的重要性，此外，建筑物的重要性等级提高，抗风要求加强等都是高层建筑结构设计中独有的特点。其次，高层建筑结构设计方法，在材料选择方面，要采用延性好的高强度的轻质材料以减小地震的作用，如结构构件采用钢混或纯钢结构，外墙围护采用铝合金或玻璃幕墙，楼屋面采用压型钢板加混凝土面层等。采用正方形平面结构，加之在立面开洞泄风、采用下大上小的立面体型结构降低风作用中心并减小高风压在建筑物高处的迎风面积、尽量选取体形系数较小的平面形状，最好是流线光滑的外形来减小建筑物整体及局部的风压体型系数。在结构体系的选择方面，剪力墙结构体系是高层建筑中最常用的结构体系，因为它可以有效的减少非承重隔墙的数量，有效抵抗高层建筑物地震水平力荷载和风荷载，同时也符合一般客户无外露梁柱的审美需求；此外还有框架轻体墙结构和框架剪力墙混合结构体系，如果是30层以上的超高层建筑则要选择刚度较大的筒形结构来增强建筑物的抗侧力。此外还可以采取将多个权威程序计算比较、小规模风洞试验以获取相关参数、智能化设计来提高结构可控性等措施。

3 在高层建筑的构造中关于要素的分析

首先，进行地基基础设计中的要点：对于高层建筑的地基基础要有相应的埋深，深度可从室外的地坪开始算到基础的底面。高层建筑如果是独立的，那么在进行基础埋深的时候还较为容易些，然而，如今很多高层建筑都是与地下的车库连接在一起的，若地下的车库基础使用的是筏板，那么，高层建筑的基础埋深就可以从室外的地坪开始算起，而高层建筑的地下室顶板及地下的车库顶板都需要按照固层的相关要求进行设计，若无法满足上面的条件，高层建筑在计算基础埋深时就要从地下车库的地面开始算起。其次，对于纵向框架的设计要重视起来，在进行非抗震的设计的时候，有很多设计师通常会按普通的连续梁对纵向的框架进行设计，但是其配置并不符合构造的要求。因为没有把地震的纵向的作用考虑进去，在实际的设计过程中就会出现梁的支座负筋严重不足的现象。因此，为了避免以上问题的出现，在设计的过程中要把横向框架与纵向框架的设计进行同等的对待。

4 结束语

总之，在建筑结构的设计过程中要对概念设计重视起来，并对建筑结构的设计不断优化，设计的工程才会更加合理实用。

参考文献：

[1]汤龙辉.有关高层建筑结构设计中常见的问题分析[J].四川建材，2009（01）.

[2]吴晓琳.浅析高层建筑结构设计与特点[J].中国高新技术企业，2009（11）.

[3]张卓.浅谈高层建筑结构设计要点[J].现代经济信息，2009（14）.