摘要:立足于高層建筑結構設計工作,提出了做好高層建筑結構地基基礎、穩(wěn)定性、材料應用、高寬比控制、參數(shù)設計等相關內容,為高層建筑結構設計工作更好地突破設計難點,形成優(yōu)質高層建筑結構設計精品方案展開深層次思考。

關鍵詞:高層建筑;地基基礎;結構設計;材料;高寬比;參數(shù)

在高層建筑結構設計工作中,要立足于城市化發(fā)展和專業(yè)建設兩方面,突出高層建筑結構設計的基本內容和關鍵,解決設計工作中的難點,把握高層建筑結構設計工作的技術實質和實施要點,建立具有規(guī)范性、指導性、系統(tǒng)性的高層建筑結構設計工作新機制和新體系,打造設計工作中的新設計模式和工作方法。

1做好高層建筑結構不良地基處理設計

從高層建筑結構設計工作的整體來看,地基基礎設計主要是針對不良地基的處理,這是設計總體架構中處于核心的關鍵過程和內容,必須認真了解高層建筑地基基礎設計中不良地基處理的要求主旨和技術要點,形成對不良地質和地基更加規(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,為精品高層建筑結構設計方案的出臺提供技術、工作、組織方面的支持。高層建筑結構設計人員既要看到結構設計的復雜性,也要把握地基基礎設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設計的技術規(guī)范和標準,突出高層建筑不良地基處理的基本設計環(huán)節(jié),把握地基基礎設計中最為核心、最為基礎的參數(shù)和規(guī)則,做到對設計質量的有效保障。高層建筑結構設計中,技術人員必須將建筑基礎不良地基處理工作作為基本出發(fā)點和落腳點,要將基礎設計作為確保高層建筑結構連續(xù)性和穩(wěn)定性的重要工作,制定高層建筑結構設計中地基基礎設計的工作規(guī)劃和技術要點,全面把握高層建筑基礎結構的設計重點,形成多模式、多樣式的高層建筑基礎不良地基處理設計方案,在反復比價和系統(tǒng)驗證的基礎上,確定最后的高層建筑不良地基處理設計方案。

2做好高層建筑結構穩(wěn)定性設計

高層建筑結構穩(wěn)定性需要科學設計與規(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),提升高層建筑結構的協(xié)調度和整體連續(xù)性,避免高層建筑框架設計出現(xiàn)結構失穩(wěn)和承載力不足等問題。當高層建筑結構進入到構造部分設計時,應強調結構的穩(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的連接關系,提升高層建筑結構穩(wěn)定性,通過合理設計和科學系統(tǒng)控制使高層建筑結構形成承載優(yōu)良、結構穩(wěn)定的建筑體系,提升高層建筑結構整體的穩(wěn)定性。在設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、框架結構、梁柱結構的細節(jié),對高層建筑結構的受力形式和負荷狀況進行平衡度和穩(wěn)定度的設計與計算,確保高層建筑結構能夠在系統(tǒng)上成為連續(xù)、有機的整體,能夠在高層建筑結構施工中具有良好的效率性,確保高層建筑結構的抗震、防震能力達到結構穩(wěn)定的目標。在高層建筑結構穩(wěn)定性的優(yōu)化和強化過程中,要控制剪力墻、承重墻等關鍵構件的分布和使用,發(fā)揮其連接、承重、負荷的價值和功能,做到主梁結構與其他結構形式的高度吻合,提高高層建筑結構整體的連續(xù)性和穩(wěn)定性,建立提升高層建筑結構穩(wěn)定性的結構和技術設計基礎。

3做好高層建筑材料應用結構設計

材料的應用和設計是高層建筑結構設計工作的關鍵,要結合結構特點和戶型設計考慮材料應用,確定垂直方向高層建筑結構受力的特點、構件的分布、材料的使用等相關參數(shù)和數(shù)值,以數(shù)字化和信息化的方式建立結構性模型。在材料應用設計中,立足于地基項目、剪力墻結構、關聯(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,確定各關鍵部位和主要結構應用的材料技術參數(shù)和型號。在高層建筑結構材料設計中,要考量高層建筑結構的特點,要從結構功能的角度審核材料應用設計的合理性,將高層建筑結構進行系統(tǒng)化、科學化優(yōu)化,以應用材料的規(guī)范性設計形成材料設計方案。在材料應用和設計環(huán)節(jié),必須建立基本技術和參數(shù)體系,指導高層建筑材料的需求、分配等重要工作,同時結合施工條件、技術種類、材料型號等要素,進行材料的細節(jié)優(yōu)化和具體調整,通過規(guī)范化的材料設計和應用結構優(yōu)化,對高層建筑施工過程、材料處理、技術運用進行整合和優(yōu)化,降低結構設計和施工難度,形成精細化、系統(tǒng)化、科學化的高層建筑結構設計產品。

4做好高層建筑結構高寬比設計

把握高層建筑結構高寬比數(shù)值范圍、確定高寬比參數(shù)是結構設計工作的主要內容之一,在結構設計中,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,得到高層建筑結構的初步數(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構模型,在此基礎上再對高層建筑左右結構、裙帶、附屬物的高度和寬度進行再設計、再規(guī)劃,使兩者設計比例以固定的參數(shù)和標準進行放大與縮小,提升建筑結構高寬比的動態(tài)調節(jié)。設計人員真正確定高度、寬度的準確數(shù)值和比例后,再對剪力墻結構體系進行調整,優(yōu)化建筑框架與剪力墻的關系,體現(xiàn)高層建筑間結構體系的特點,以準確、詳細、科學地調整和優(yōu)化高寬比。高寬比設計要從整體出發(fā),將優(yōu)化結構和高寬比控制整合在整體設計中,在得出復雜高層建筑內部設計結構的前提下,將高層建筑整體與局部的高寬比統(tǒng)一起來,在協(xié)調核心參數(shù)的基礎上,提高高寬比的科學性和合理性。

5做好高層建筑結構參數(shù)設計

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構參數(shù),正確理解和準確把握高層建筑結構的相關條款,重點強調高層建筑結構的剛重比、剪重比,嚴格控制結構的軸壓比、位移比,規(guī)范周期比、位移角的計算,使高層建筑結構更加符合規(guī)范要求和區(qū)域特點,建立高層建筑結構參數(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構參數(shù)數(shù)值,確保高層建筑結構設計工作整體的經(jīng)濟性和可靠性,更好地應對可能遇到的各類問題,在全面控制高層建筑結構工程造價的基礎上,提高高層建筑結構建設效率和質量。

6結語

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

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