復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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摘要：在當(dāng)代生活中，高層建筑與超高層建筑逐漸興起，與傳統(tǒng)建筑不同的是，高層建筑與超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上均有著不同程度的復(fù)雜性。人們的居住需求和審美需求，同時(shí)對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑提出了相當(dāng)高的要求。本文主要針對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1復(fù)雜高層與超高層建筑特點(diǎn)

復(fù)雜高層是指建筑物帶有轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層、錯(cuò)層、連體結(jié)構(gòu)和多塔樓結(jié)構(gòu)等，屬于比較復(fù)雜的建筑高層。具有超高的容納量，形狀獨(dú)特，是現(xiàn)代生活的產(chǎn)物，可以滿足當(dāng)代現(xiàn)代人的審美觀，在主流審美中備受歡迎。而超高層建筑，一般是指200m以上的建筑物，一般用于辦公等。為了緩解土地矛盾，時(shí)代下的產(chǎn)物。不同于普通的建筑工程，復(fù)雜高層和超高層的建筑設(shè)計(jì)都要更加復(fù)雜一些，考慮的因素也要更多一些，這也就導(dǎo)致了復(fù)雜高層和超高層建筑在施工上的困難。若想在復(fù)雜高層和超高層建筑安全的基礎(chǔ)上，滿足居民的舒適體驗(yàn)和審美體驗(yàn)，必須要對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑的影響因素、設(shè)計(jì)重點(diǎn)進(jìn)行深入分析，才能保證建筑物能夠滿足人們的各項(xiàng)需求，受到人們青睞。

2影響復(fù)雜高層和超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素

2.1地基因素

地基因素是建筑物建設(shè)的基礎(chǔ)。雖然我國(guó)土地資源遼闊，但具體情況具體分析，不同地區(qū)之間的地質(zhì)差異還是相當(dāng)明顯的。不同的地質(zhì)條件，施工條件不同，設(shè)計(jì)方案也不同。在進(jìn)行復(fù)雜高層和超高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先考慮地基因素，對(duì)地基的復(fù)雜程度進(jìn)行模擬，然后將可能受影響的因素在模擬的建筑物上表現(xiàn)出來(lái)，以此來(lái)推斷建設(shè)條件。另外，要嚴(yán)格審查地質(zhì)勘查報(bào)告，分析地質(zhì)各種數(shù)據(jù)，比如地基的穩(wěn)定性、承載力、變形程度等方面，都要有一個(gè)明確的認(rèn)知和數(shù)據(jù)，以此為依托，為建筑物設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持。根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》當(dāng)中所規(guī)定的抗力限制以及作用效應(yīng)，進(jìn)行合理的建筑工程基礎(chǔ)選型，保障建筑工程的安全性。地基與建筑物的使用質(zhì)量存在直接關(guān)系，無(wú)論是開展什么建筑，地基都是首先要考慮的因素之一。

2.2施工技術(shù)與建筑材料因素

科學(xué)技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，復(fù)雜高層和超高層建筑也越來(lái)越常見(jiàn)，建設(shè)復(fù)雜高層和超高層建筑離不開科學(xué)技術(shù)的支持。正是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為復(fù)雜高層和超高層建筑的建設(shè)提供了先決條件，這也正是影響其建筑結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要因素。而建筑材料因素，假若在建造過(guò)程中“偷工減料”，或者是應(yīng)用劣質(zhì)材料，對(duì)建筑物的安全造成了非常大的威脅。因此，建造人員在建造過(guò)程中應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)材料，應(yīng)用新科技技術(shù)，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

2.3其他建筑功能需求的影響

相對(duì)于普通建筑，高層建筑和超高層建筑的要求要更高一點(diǎn)，在使用過(guò)程中，尤其使受風(fēng)力因素影響嚴(yán)重，樓層越高，受風(fēng)因素影響越大。所以在建造（超）高層建筑時(shí)，就應(yīng)該提前做好有關(guān)風(fēng)荷載的相關(guān)措施。另一方面，需求比較突出的就是地震，雖然我國(guó)地震災(zāi)害發(fā)生頻率并不是很嚴(yán)重，但在建筑物設(shè)計(jì)過(guò)程中，地震因素是必須要考慮進(jìn)去的一個(gè)重要因素。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)這些因素考慮的范圍也越來(lái)越周到，設(shè)計(jì)的建筑物功能愈加完善，且更符合我國(guó)當(dāng)下所倡導(dǎo)的“綠色環(huán)?！崩砟?，緊跟時(shí)代潮流步伐，滿足人們生活需求。

3復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

3.1首先要選擇合適的建筑結(jié)構(gòu)方案和類型

不管是開展哪一種建筑物的設(shè)計(jì)與建造，都要為其選擇一種合適的建筑結(jié)構(gòu)方案和類型。復(fù)雜高層和超高層建筑的設(shè)計(jì)方案選擇具有復(fù)雜性和特殊性，必須立足實(shí)際情況，進(jìn)行實(shí)地考察研究，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，才能選擇出一種合適的建筑結(jié)構(gòu)方案和類型。如果不進(jìn)行實(shí)地考察，只紙上談兵，那么很可能會(huì)造成實(shí)際情況與建筑結(jié)構(gòu)方案不符合的情況，后期會(huì)造成巨大的損失，若想對(duì)其調(diào)整，勢(shì)必會(huì)造成大量的人力物力資源浪費(fèi)，嚴(yán)重甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)施工過(guò)程的進(jìn)度。所以在選擇建筑結(jié)構(gòu)方案時(shí)，一定要深入實(shí)地考察，立足于實(shí)際情況，結(jié)合專業(yè)知識(shí)再去確認(rèn)建筑結(jié)構(gòu)方案。我國(guó)雖然土地資源遼闊，可地區(qū)與地區(qū)之間存在相當(dāng)大的差異，真正能適合復(fù)雜高層與超高層建筑的地方并不多。在開展復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí)，要確定建筑結(jié)構(gòu)類型，對(duì)當(dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行全面分析，判斷此土壤是否適合建設(shè)復(fù)雜高層和超高層建筑。根據(jù)土壤的實(shí)際情況，選擇相應(yīng)的施工機(jī)械與建筑材料，還可以有效的減少工程的成本造價(jià)，以便于發(fā)揮更好的資金利用。

3.2抗測(cè)力體系因素

抗測(cè)力體系的合適與否直接關(guān)系著建筑物的安全質(zhì)量?？箓?cè)力體系選擇不合適，很容易對(duì)建筑物造成安全隱患，影響建筑物的安全性和穩(wěn)定性。復(fù)雜高層和超高層建筑樓層較高，結(jié)構(gòu)建筑也比較復(fù)雜，所以在選擇抗側(cè)力體系時(shí)，要針對(duì)當(dāng)前的實(shí)際情況，針對(duì)高層建筑的樓層高度，選擇合適的抗側(cè)力體系。舉個(gè)例子，假如建筑物高度比較高，則可以考慮采用框架———核心筒體系。如果是超高層建筑，甚至一度超過(guò)了300m，那就需要對(duì)巨住框架、核心筒、巨型支撐等多種抗側(cè)力體系共同作用，共同保證建筑物的安全性。而如果是復(fù)雜高層，建筑物還不到100m的時(shí)候，可以主動(dòng)關(guān)注一下剪力墻體系，對(duì)工作人員要求比較嚴(yán)格，需要工作人員具備一定的知識(shí)儲(chǔ)備，根據(jù)不同的接觸情況，選擇不同的抗測(cè)力體系。

3.3優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

一般建筑物的重心較低，在地震等災(zāi)害降臨的時(shí)候，會(huì)更加安全一些。但復(fù)雜高層和超高層建筑的特殊性，樓層較高，受地震等災(zāi)害影響也較大，危險(xiǎn)指數(shù)也會(huì)相對(duì)高一些。為了確保這些建筑物的安全性，必須要從設(shè)計(jì)上就要考慮這些因素所造成的影響。首先是建筑材料，可以選擇一些抗震性能好的建筑材料，從根本上保證建筑物的安全性。建筑構(gòu)建上也可以選擇承載力較大一些的構(gòu)建，可以有效避免地震能量擴(kuò)散，降低地震的危害程度。在涉及建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地震指數(shù)進(jìn)行勘探，應(yīng)用現(xiàn)代化信息技術(shù)，綜合分析抗震指數(shù)，與抗震措施，使建筑物擁有良好的抗震功能。

3.4堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)適用理念

因?yàn)閺?fù)雜高層與超高層建筑的特殊性、復(fù)雜性，就決定了在建造復(fù)雜高層與超高層建筑時(shí)，施工難度加大。在設(shè)計(jì)兩者建筑結(jié)構(gòu)是，不僅是需要的圖紙復(fù)雜多樣，其中所摻雜的人員因素與影響因素更是參差不齊，如此一來(lái)，復(fù)雜高層與超高層建筑的施工成本在本來(lái)就不低的基礎(chǔ)上，必然會(huì)上升。而一旦施工成本預(yù)算過(guò)高，建筑行業(yè)的收益肯定要下降，降低了建筑行業(yè)的利潤(rùn)，不利于建筑行業(yè)的健康發(fā)展。所以在設(shè)計(jì)建造復(fù)雜高層與超高層建筑過(guò)程中，要堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)適用原則，在堅(jiān)持質(zhì)量的原則下，選擇性價(jià)比最高的產(chǎn)品。比如，選擇最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，降低圖紙?jiān)O(shè)計(jì)難度，從而降低建筑結(jié)構(gòu)整體的復(fù)雜性，就可以減少施工成本，人力成本，物力成本。在人力成本上，專精不專多，要選擇綜合素質(zhì)較高的工作人員，以防造成不必要的成本浪費(fèi)還有偷工減料的現(xiàn)象。在建筑材料的選擇上，在保證質(zhì)量的原則下，選擇物美價(jià)廉、性價(jià)比高的材料。根據(jù)材料的使用周期，分批次進(jìn)行材料選購(gòu)，最大程度保證材料的使用率，以此來(lái)充分提高資金的利用率，減少預(yù)算成本，增加建筑行業(yè)的效益，促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

4結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今社會(huì)，復(fù)雜高層和超高層建筑越來(lái)越興起，人們對(duì)復(fù)雜高層和超高層建筑也越來(lái)越關(guān)注。復(fù)雜高層和超高層建筑具備一定的設(shè)計(jì)復(fù)雜性，所以在建造起來(lái)要比其他建筑施工難度更大一些，如何在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，滿足人們的舒適體驗(yàn)與審美體驗(yàn)，是建筑行業(yè)下一步應(yīng)該思考的問(wèn)題。在建造過(guò)程中，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)適用理念，應(yīng)用新科技新手段，確保復(fù)雜高層與超高層的建筑能與時(shí)俱進(jìn)，切實(shí)滿足人們的各項(xiàng)需求。

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作者：王大高 單位：重慶市鵬越工程技術(shù)咨詢有限責(zé)任公司