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超高層建筑結構設計要點范文第1篇

關鍵詞：復雜高層；超高建筑結構；設計要點

結構設計并不是一項簡單的設計工作，其能效發揮與不確定因素的控制效果是相互關聯的，尤其是復雜高層的層高特點，會直接造成設計難度的進一步增加，因此這就需要從建筑需求入手，開展有針對性的設計工作，并將相應影響因素納入重點考量范疇中，一旦結構設計環節缺少對結構布置的合理性規劃，不僅后續建筑施工流程難以正常推進，建筑質量更會受到直接影響，而建筑結構缺少穩定性，也會導致其使用壽命不斷縮短，因此，這就需要不斷強化對復雜高層及超高層建筑結構設計的研究，充分掌握其設計要點。

一、復雜高層及超高層建筑結構設計要點

1.強化對概念設計的重視

在當今社會，設計可以說是建筑施工的靈魂，尤其是復雜高層及超高層建筑，結構設計的優化性也就顯得至關重要。目前，我國的設計師也將工作重心放在了高層結構設計上，在實際設計環節根據對設計項目的研究及總結，也逐漸形成了一定的規范化標準，其中最為主要的就是強化概念設計。首先，復雜高層及超高層由于層高較高，這就對結構的穩定性提出了更要的要求，在實際設計環節應當以此為關鍵點，在結構設計中不斷加強對結構受力的均勻性設計，使其更加符合應用的規范化標準。

其次，設計內容中應該涵蓋著對應力高效傳遞的優化研究項目，使其能夠在應用過程中實現力的快速分解及傳遞；第三，在結構設計環節，應當確保其標準內容能夠直接體現在結構整體上，實現對結構的完善性規劃整理；第四，當今社會的各個領域中都倡導應用綠色能源，減少浪費及污染問題，而這一理念也應當在結構設計中得以灌輸，只有這樣才能有效提升復雜高層及超高層建筑的環保性能；第五，在推進設計工作時應當在結合工程實際情況的基礎上，將建筑材料與結構進行有機結合，使二者能夠更加具有協調性，從而從根本上提高材料利用率，使其能夠在后續應用中承受高強度的結構荷載力。總體來說，為了將以上幾點落實到設計主w中，需要建筑以及結構工程師的密切配合，在互相交流經驗及工程項目研討過程中，不斷對設計圖紙進行優化調整，使其更加具有參考價值。

2. 科學選擇結構抗側力體系

為了在復雜高層與超高層建筑結構設計中，能夠充分體現出安全性問題，我國相關設計師總結出，提高結構抗側力體系的科學性是基礎。選擇該體系的過程中，應當注重以下幾點：結構體系的合理選擇應當根據具體的建筑高度來確定，我國相關工作人員在近年來的工作中總結出了不同結構抗側力體系與不同高度建筑之間的關系。

例如，在建筑高度小于等于100m 的時候，該體系最佳組合為框架、框架剪力墻及剪力墻；當建筑物的高度在100～200m之間的時候，最佳體系為剪力墻和框架核心筒；當建筑物高度在200～300m之間時，該體系最佳組成為框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果該建筑高度小于600m時，該結構抗側力體系的最佳構成應該為筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撐及組合體；在進行設計的過程中，應注重以上提及的相關結構抗側力構件能夠保持高度的連接，最好能夠形成一個統一的整體。

3. 高度重視建筑抗震設計

復雜高層與超高層建筑當中，其抗震設計應當在建筑功能充分發揮的基礎上進行確立，同時該環節也是確保建筑擁有較高安全性的重要部分。抗震方案在高層建筑當中，最重要的一點就是科學選擇建筑材料；實現有效減少地震過程中的能量增加。在這項工作當中，驗收承載力是使用建筑構件最主要的方式，并且應當有效控制地震情況下建筑結構的層間位移限值；在實際高層建筑的過程中，結構抗震手段的應用應當在位移的基礎上建立，并定量分析相關設計方案，促使地震發生時結構的變形彈性能夠對建筑產生一定程度的保護作用；精確分析地震發生時建筑構件會產生的變形及位移在建筑結構中的體現具有重要意義，這樣一來，能夠對構建變形值進行有效的確立；針對性設計應當體現在建筑構件的生產要求及建筑界面的應變分別當中，同時應當注重場地的堅固性，這也是有效降低地震發生時能量輸入的重要方式。

4. 堅持高程建筑結構設計經濟理念

復雜高程和超高層建筑是一項較大的項目，在結構設計和施工過程中，會面臨很多成本輸出問題。因此，在建筑結構設計過程中，應該堅持經濟型設計理念。對于結果設計方案，應該堅持優化處理，避免在建設過程中由于結構冗長而造成成本浪費的問題。

二、復雜高層與超高層建筑結構設計中確保計算和設計的準確性

1. 合理選擇分析軟件、合理計算結果

現階段，復雜高程與超高層建筑結構計算軟件的種類很多，側重點也有所不同，在結構設計過程中，設計人員首先應該明確不同的軟件的作用，然后根據實際需要合理選擇合適的計算軟件。與此同時，還應該對具體的設計計算結果進行科學分析，從力學理念和工程設計經驗方面進行合理判斷，確保計算結果的合理性和準確性。

2. 重視荷載與作用方面的考慮

對于復雜高層與超高層建筑的結構設計，由于高層建筑很容易受到風載荷的影響，因此在高層建筑，尤其是超高層建筑結構設計中，應該重點考慮風載荷的影響。例如，在某大樓設計過程中，不僅需要考慮相關設計規范，而且還進行了相關風洞試驗，從而提高建筑物的抗風載能力。在具體的試驗過程中，設計了一個以 1：500 為比例的模型在半徑為 600m 的風場環境中進行試驗，驗證建筑在不同風況下的受力情況。

現階段，對于地震災害的預測，在技術方面還有一定的限制，很難準確預定地震災害。有些發達國家對于地震的研究十分深入，但是依然無法準確預估地震發生的時間和地點。因此，在高層建筑設計過程中，應該加強抗地震力的設計。與此同時，還應該重點考慮建筑主樓、裙樓在地震力作用下的不同反應。

綜上所述，隨著科學技術水平的不斷提高，人們生活質量不斷上升，我國城市建設過程中復雜高層與超高層建筑增加，在對這類建筑進行設計的過程中，應當充分考慮到抗震設防烈度、結構方案及類型等因素。經過我國建筑行業近年來積累的經驗，總結出復雜高層與超高層建筑結構設計要點包括概念設計、結構抗側力體系及抗震設計等內容。新時期，我國建筑行業相關工作人員只有在實踐中不斷加強對這些方面的重視，才能夠促進我國建筑業不斷進步。

參考文獻：

超高層建筑結構設計要點范文第2篇

[關鍵詞]超高層建筑；結構設計；基礎設計

[中圖分類號]F407.9 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0252-01

前言

隨著我國經濟的進步，高層建筑已經無法滿足社會發展的需求，超高層建筑就逐漸出現在人們的視線中，并且大范圍的擴展，在我國的各個城市的角落，都能看到超高層的建筑。超高層建筑之所以發展的如此的迅速，有兩個方面的原因，一是由于城市的發展的需要，需要超高層建筑作為城市的形象，另一個最主要的原因，還是由于土地資源的緊張，從而不斷的研究建筑物的高度緩解土地短缺的壓力。因此，本文重點介紹了有關超高層建筑結構設計的相關的問題。下面就對超高層結構設計進行具體的分析。

1 超高層建筑與高層建筑結構設計中的區別分析

首先，在建筑物高度的設計上，一般超高層建筑的高度超過100m到幾百米之間，而高層建筑的高度一般在100m之內。超高層建筑物的結構類型比高層建筑物的結構類型要多。超高層建筑物的平面形狀一般為方形，而高層建筑物的平面形狀的選擇比較多。超高層建筑物的基礎形式一般為等厚板筏基和箱基，而沒有高層建筑物所用的梁板筏基。超高層建筑物一般不采用復合地基，而高層建筑基本上采用的是復合地基。在對超高層建筑物進行設計的時候如果建筑物超過200m需要滿足在風荷作用下的舒適度的相關要求，而對高層建筑物的設計一般不考慮上述的因素。

2 超高層建筑結構設計中主要考慮的因素分析

在進行超高層結構設計中對于結構類型的選擇需要充分的考慮當地地質條件及其對抗震目標的設定等。對于地質的條件，在擬建筑基地需要具備能夠采用天然地基的條件，并且具有抗震設防烈度較低的特點。因此，在建筑結構上，可以優先的考慮鋼筋混凝土的結構。如果在地震高發區應該優先考慮鋼結構及其混合結構。對于抗震方面的考慮主要是要確定抗震性能的目標。要求超高層建筑物的豎向構件承載力需要達到在中震的時候能夠不被破壞，在這樣情況下，鋼筋混凝土結構很難達到抗震的目標，因此，需要鋼結構或者混合結構；另外對于結構類型的選擇上，需要充分的考慮經濟條件。在一般的工程建筑中，鋼筋混凝土結構類型造價比較低，全鋼的結構類型是最貴的，因此，應根據超高層建筑物的經濟上的條件進行合理的選擇。現在超高層建筑結構多采用鋼筋混凝土柱、鋼筋混凝土核心筒這種混合型的結構。因其這種混合結構與全鋼結構造價要便宜，與鋼筋混凝土結構剛度要好，因此，被廣泛的應用與超高層建筑結構設計中。

3 超高層建筑結構中的基礎設計

在超高層建筑物，一般有多層地下室，超高層建筑物基礎埋置的深度需要滿足穩定性的要求。而對于一些地區的基巖埋藏較淺的特點，無法建構多層的地下室，需要設置嵌巖錨桿進而滿足穩定性的要求。超高層建筑物的地基基礎的形式需要根據建筑場地工程地質的條件，在滿足其穩定性的要求的情況下，還需要滿足其沉降和變形設計的要求。當超高層建筑物的基底砌置在黏性土層或者海沉積的土層的時候，而這種土層的地基承載力不能夠滿足變形設計的時候，需要應用合理的用樁基方案。當超高層建筑物在40層以上的時候，而基底砌置在厚度較大的卵石層的時候，這種基底的承載力特征值以及壓縮模量都比較高，因此，需要考慮天然地基的方案。如果基底砌置在中風化以及微風化基巖上的時候，都需要采用天然地基的方法。

3.1 天然地基基礎

在卵石層或者微風化基巖上的地基都需要天然地基的方法。但是其基礎的形式是不同的，當基底是卵石層的時候，一般采用等厚板筏形的基礎。等厚板筏基在板厚的要求上，應該具有非常大的剛度，從而使基底的壓力能夠均勻的分布，從而減小外框以及內筒的沉降變形，在設計時，等厚板筏基的板厚取外框以及內筒之間的跨度應該保持在四分之一左右。超高層建筑物的結構設計中對于基底砌置在微風化的基巖上，這種基巖承載力的特征值是比較高。因此，外框柱應該采用立基礎，內筒應該采用條形基礎或者等厚板筏形的基礎。并且，由于微風化基巖的剛度非常的大，在荷載作用下沉降以及變形比較微小，因此，在地下室的底板厚應該按照構造的設置以及按照巖石裂隙水有關的水浮力進行計算。在基巖上獨立柱的基礎，通常情況下，為了使施工不破壞基巖達到整體性的效果，一般采用人工挖孔樁的方式進行開挖。

3.2 樁基礎設計

對于超高層建筑物樁基礎的設計，主要考慮樁基底承受的壓力比較大，從而要求單樁豎向能夠承載很高的壓力。因此，我們在對超高層建筑物的樁基礎設計的時候一般采用大直徑鉆孔灌注樁以及采用大直徑人工挖孔擴底灌注樁。對于選擇樁端持力層上，最主要的是應該充分的考慮層厚較大以及密實的卵石層或者微風化基巖，從而減少樁端的沉降和變形。在對超高層建筑物樁基礎設計的主要的原則是，應該集中布于柱下及墻下。如果在進行樁基礎設計的時候采用的是端承樁或者摩擦端承樁，因為單樁豎向的承載力特征值比較高，因此，需要的樁數比較少，可以布于柱下以及墻下。如果對樁基礎的設計采用的是端承摩擦樁或者摩擦樁，因為單樁豎向承載力的特征值比較低，因此需要整個基底都采用滿布樁才能夠滿足其穩定性和不變形的要求。對于上述所探討了不同的布樁形式，樁承臺板的厚度上是不同的，滿布樁于柱下以及墻下承臺厚度需要沖切進行確定。并且超高層建筑物的地下室底板的厚度可以小于外框和以及筒承臺的厚度。對于滿布樁承臺的厚度需要和天然地基基礎的等厚板筏基的要求一樣，承臺板應該具有很大的剛度，從而以便基底承臺樁能夠承受相當大的壓力。由此可見，一般承臺板的厚度并不是由沖切所決定的。有關滿布樁等厚板承臺內力方面的計算，可以根據單樁豎向的承載力及其平均反力進行計算，這樣計算出來的結果比較符合工程受力的實際情況。另外，對于鉆孔灌注成孔的方法，在以往，一般采用的反循環鉆機進行施工，但是現在對于樁長一般采用的是旋挖鉆機，其施工的速度比較快，尤其是樁端沉渣厚度很小，進而能夠確保鉆孔樁的施工質量。這種鉆機在實際的工程實施中，凡是有條件的都應該優先采用這種鉆機。

4 結束語

本文對超高層建筑結構設計進行了相關方面的研究與探討，通過了解超高層建筑與高層建筑在實際的設計中的區別，從而能夠更加的清楚在超高層建筑結構設計中應該針對于高程建筑設計的不同點。通過分析在超高層建筑結構設計中的需要考慮的因素，進一步了解了超高層建筑結構設計中應該把握哪些重點的問題。并且具體的分析了超高層建筑結構設計中的基礎設計，全面了解其基礎設計中的設計要點。通過本文的分析，能夠為日后的超高層建筑結構設計提供一些理論性的參考價值，進一步促進超高層建筑結構設計能夠更加的科學和合理。

參考文獻

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[2]陳天虹，林英舜，徐琎，高層建筑結構樓板設計方法探討[J]，浙江科技學院學報，2008（01）

超高層建筑結構設計要點范文第3篇

(1)高層建筑結構計算簡圖的合理化原則計算簡圖是計算高層建筑結構設計的基礎，其合理性能直接關系到高層建筑的結構的安全性。由此可見在進行高層建筑結構設計時要堅持計算簡圖合理化原則，且高層建筑實際結構的節點不是單一的，故必須要將簡圖的誤差控制在規范的范圍內。

(2)高層建筑結構基礎方案的合理化原則高層建筑的地質條件是高層建筑結構基礎方案的設計參考依據。其結構基礎方案的合理化要求對高層建筑的結構類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關聯性等因素進行綜合考慮。高層建筑結構設計基礎方案通常情況下要確保其能夠最大程度發揮地基的潛力，高層建筑設計必須要具備相應的地質勘察報告。

(3)高層建筑方案的合理化原則高層建筑結構方案的合理化指的是高層建筑結構設計方案必須要與結構體系的結構形式的要求保持充分的一致性，同時要滿足經濟性的要求。結構體系的具體要求要保證具有簡單性、受力明確性等，綜合考慮工程設計的需求、施工材料、地理條件、施工條件等，同時還要兼顧建筑的暖氣、水和電額的相互協調。

2高層建筑及超高層建筑結構抗震設計目標分析

高層建筑的抗震設計在整個建筑設計中具有重要的作用。在設計時要考慮到重現期大約為7度的地震，建筑物只能出現的損傷都可以忽略，在進行結構設計時要使結構的反應狀態基本處于彈性反應狀態。對于重現期與9度的地震水準較為接近的地震，在設計時要對最大地震的震動進行預計，并設計為在真正遇襲情況下能有效防止倒塌情況，并能夠證實以下幾點:

(1)對于結構中的所有的延性的構件，要保證其非彈性變形必須低于其變形能力;

(2)對于非延性破壞模式的結構部件，要求其對于力的需求要大于等于其名義上的強度;(3)對于超高建筑物或者較為復雜的建筑物的設計上，對于起到控制作用的構件還需要保證其在受到中等震級地震的振動下仍能夠保持其自身一定的彈性。

3設計要點分析

(1)重視概念設計對于超高建筑結構設計以及復雜建筑結構設計上，要重視其結構概念的設計，在設計時要盡量提升建筑結構的規則性和均勻性;要確保結構的傳力途徑清晰和直接，尤其是結構的豎向和抗側力傳力的途徑;在設計上包保證結構具有較高水平的整體性設計;設計時要將節能減排的置入，以建立合理的耗能機制，創建綠色建筑;在設計時要充分考慮到結構與建筑結構材料的利用率，確保形成較為完整的結構受力整體。這一設計過程的實現，得力于建筑師以及結構工程師之間的良好溝通交流，以更好的實現建筑和結構之間的統一。

(2)選擇科學、合理的抗側力體系大量研究表明，在設計時選擇較為合理的結構抗側力體系，能有效保證高層建筑以及復雜高層建筑的安全性。在選擇時要注意結合建筑物的實際高度對結構體系進行選擇;在進行建筑設計時要盡可能的確保結構抗側力構件之間相互聯結和組合;對建筑設計中可以根據多重抗側力結構體系的具體情況進行設計，要綜合分析每種結構體系的優點及適用性，對各種體系的貢獻度進行合理的評估與評判。

(3)注重抗震設計在滿足建筑的功能性的基礎上，高層建筑和超高層建筑的重要設計環節就是抗震設計，該設計是建筑安全性較為重要的一步。在對高層建筑進行抗震結構設計時，建筑材料的選擇一定要慎重，保證質量。大量研究表明，在地震時要減少能量的輸入能夠有效減少地震對高層建筑的損害。

要做到以下幾點:

(1)在對建筑構件的承載力進行驗收時要對建筑結構在地震作用下的層間位移限值實施較為有效的控制。

(2)在對高層建筑的具體工程項目進行設計時，要積極采取基于位移的結構抗震方法，對設計方案要進行定量的具體分析，確保結構的變形延性能夠滿足地震的預期要求。

(3)綜合分析建筑構件的變形以及建筑結構的位移之間存在的精確大關系，有效確定構件的具體變形值。

(4)結合建筑物的實際情況，如建筑界面的應變分布以及建筑界面的具體大小具有針對性的分析，并結合其具體構建要求進行設計。

超高層建筑結構設計要點范文第4篇

您好，根據作者的專業，這篇論文我把電氣內容放在前邊，結構內容放后邊了

關鍵詞：高層；鋼結構建筑；消防；電氣；結構；設計要點

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

前言：高層鋼結構建筑的電氣消防設計水平和結構設計的安全、可靠，直接關系到高層建筑物和民用建筑建筑物的安全使用性能，建筑行業在進行建筑結構設計和消防電氣設計中應該根據國家標準和規范，做好建筑工程的消防電源及配電設計、火災自動報警系統設計、鋼結構設計等方面的設計工作,通過優化建筑工程結構設計和消防電氣設計不僅可以有效避免安全隱患的出現,防止重大安全事故的發生保障人員的人生安全。

一、高層鋼結構建筑消防電氣設計的特點

高層鋼結構建筑的結構本身在高溫下容易失去承載力，室內裝修的材料也是可燃的，加上存在人員及貨物過于密集、樓層過多的問題，高層建筑存在著嚴重的安全隱患。高層鋼結構建筑容易發生的“煙囪模式”是由于豎井內電氣管線多、管道敷設彎曲、電梯間通風設備多等多種原因造成的。煙囪模式在遇到明火的時候，會加快火勢的增大和蔓延。經過對許多火災事故和現場的分析，相關部門發現火災發生十五分鐘之后，火勢會不斷加大并以極快的速度蔓延，煙霧的擴散程度也會迅速加快。所以，高層鋼結構建筑的火災撲救十分困難，假如發生火災，就會對人民的身體健康和財產安全造成極大的損害。

二、高層鋼結構建筑的消防電氣設計要點

1、供配電設計

高層建筑的防火規范必須按《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95執行。國家標準《供配電系統設計規范》GB50052-2009規定了供電負荷等級和供電要求。一級負荷應由獨立的雙重電源供電，當一電源發生故障時，另一電源不應同時受到損壞。許多高層鋼結構的建筑為一類高層建筑，所以它的供電負荷等級也應該是一級。一類高層鋼結構的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設施、火災自動報警、漏電火災報警系統、自動滅火系統、應急照明、疏散指示標志和電動的防火門、窗、卷簾、閥門等消防電氣的負荷應該是一級負荷別重要的負荷供電。

2、火災事故照明和疏散指示照明

高層鋼結構建筑的樓梯間、前室、配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機房、供消防用電的蓄電池室、自備發電機房、電話總機房以及發生火災時仍需堅持工作的其它房間、人員密集的場所、公共建筑內的疏散走道和居住建筑內走道長度超過20m的內走道應設置應急照明。疏散用的應急照明，其地面最低照度不應低于0.5Lx，疏散照明最少持續供電時間為30min。

3、先進可靠的火災自動報警控制系統

高層鋼結構建筑的火災報警系統按《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的要求執行，將火災報警系統分為三種基本形式：區域報警系統，集中報警系統和控制中心報警系統。火災自動報警系統的保護對象應根據其使用性質、火災危險性、疏散和撲救難度等分為特級、一級和二級。鋼結構的高層建筑的火災自動報警系統基本上采用控制中心報警系統。控制中心報警系統中至少應設置一臺集中火災報警控制器、一臺專用消防聯動控制設備和兩臺及以上區域火災報警控制器；或至少設置一臺火災報警控制器、一臺消防聯動控制設備和兩臺及以上區域顯示器，應能集中顯示火災報警部位信號和聯動控制狀態信號，系統中設置的集中火災報警控制器或火災報警控制器和消防聯動控制設備在消防控制室內的布置應滿足規范要求，宜用于特級和一級保護對象。

4、火災漏電探測報警系統

高層鋼結構建筑內火災危險性大、人員密集，根據《火災自動報警系統設計規范》GB50116-98的要求需設置漏電火災報警系統。火災漏電探測報警系統主要探測線路的漏電電流、過電流等信號，發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化，并儲存各種故障和操作試驗信號不應少于12個月。火災漏電的探測模塊安裝在供配電的每一個回路的空氣開關下端，探測每一路需要檢測回路的漏電電流、過電流情況。每一個探測回路只發出聲光信號報警，準確報出故障線路地址，監視故障點的變化，不切斷回路的電源。火災漏電探測報警系統的主機安裝在消防控制中心的墻上，給值班人員提供準確的報警信號和故障點位置。

5、做好建筑物的防雷與接地

高層建筑的火災中，由雷擊造成的原因占一定的比例。所以建筑設計時必須計安全可靠的防雷和接地裝置 ，防止直擊雷、側擊雷的直接破壞和雷電波的浸入造成的破壞。鋼材是良好的導電體，鋼結構的高層建筑像一個導電的鐵籠子，所以更要做好建筑物的防雷和接地，還應及時與結構等專業溝通，合理確定位置，使其滿足規范要求，減少和預防由于雷擊造成的安全事故。

三、高層鋼結構建筑的結構設計應注意的問題

1、鋼結構設計要安全可靠

鋼結構要做到安全合理、符合電氣專業相關要求、節點構造方便可靠，并為構件生產、運輸、安裝提供保障。 結構方案盡可能節約鋼材，減輕鋼結構重量；鋼結構設計生產盡可能縮短制造、安裝時間，節約勞動工日；鋼結構必須有足夠的強度、剛度和穩定性，保證整個結構安全可靠，符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結構構件應便于運輸、便于維護。而且還要注意鋼結構使用價值和觀賞價值兼備。

2、鋼結構建筑設計要實用、安全

鋼結構建筑設計要發揮鋼結構的優勢，滿足電氣消防設計規范，建筑鋼結構的平面布置應力求規則、對稱，而且避免鋼結構帶來的建筑平、立面單調呆板；注意設計深度，保證達到有關的規定要求；注意解決鋼結構建筑建筑防腐蝕、防火、防震問題。做好鋼結構防銹、防腐處理，使結構布置符合規則性要求，提高防震能力，保證鋼結構建筑的實用安全性統一。

四、高層鋼結構建筑結構設計技術要點

1、判斷鋼結構在建筑設計中的適用性

在進行鋼結構建筑設計、選用結構設計方案之前，要充分考察建筑項目建設是否適合用鋼結構 。鋼結構通常用于大跨度、高層、荷載、體型復雜或有較大振動、密封性要求高、吊車起重量大、要求能便于安裝拆卸的結構。為了避免不必要的經濟損失，要認真考察鋼結構在建筑設計中的適用性。

2、確定結構選型與結構布置

“概念設計”這一理念應貫穿于在鋼結構設計的整體過程中，運用概念設計可以在早期迅速、有效地進行構思、比較與選擇，它在結構選型與布置階段尤其重要。國內常見的鋼結構類型主要有：框架、塔桅索膜、網架、平面架、輕鋼等。在鋼結構選型環節，要注意依據結構設計中主體系與分體系之間試驗現象、破壞機理、工程經驗、力學關系與震害等因素的綜合深入分析，從而全面性整體性的選擇最為科學、合理的結構，并且注意合理布置細節。

3、分析結構、預估截面

建筑設計在確定鋼結構選型和布置后要注意對鋼結構進行分析，以便鋼結構于在實際設計中的合理應用，例如利用線彈性分析鋼結構。另外還需對構件截面作初步估算，包括梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。設計時應及時與電氣等專業溝通，使設計更加優化，這些也是鋼結構建筑設計的重要環節。

結語：綜上所述，在高層鋼結構建筑的消防電氣設計以及結構設計過程中，深入了解其消防電氣的設計特點以及結構設計特點是關鍵，做好電氣和結構兩個專業間的相互配合工作，這既是現代化高層建筑物得到安全保障的體現，也是建筑火災得到有效控制的體現，極大地保障了人們的生命財產安全。并且隨著現代科學技術的快速發展的同時，促進人們不斷在建筑電氣消防技術中引入了很多新型的現代化設備，不斷的完善結構優化設計，進而大幅度地提升了超高層建筑物的安全穩定功能，使其更加符合現代化超高層建筑設計的新要求。

參考文獻：

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超高層建筑結構設計要點范文第5篇

關鍵詞:建筑結構 ；超高層 ；結構設計 ；抗震

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A

傳統的建筑防震技術主要是以加強建筑物的剛性和韌性之間的配合度來實現的,而近年來,我國開始引進國外的先進技術,采用了隔震的防震新技術,并結合我國的實際建筑施工水平進行了改良。目前以我國的建筑隔震結構設計技術水平來講,主要的隔震技術方式是基礎隔震,除此之外,還有中間隔震和懸掛隔震等技術方式。在實際的超高層建筑工程結構設計中,對于隔震的技術方式選用還需要結合具體建筑工程的要求來確定。

1. 隔震技術的應用

自我國引進隔震建筑物結構設計技術以來, 就在高層建筑工程中得到了廣泛應用,并且隨著技術人員的不斷改進與創新,目前隔震技術除了能夠在建筑工程建造設計中發揮重大作用,還能夠對已經建設完工的高層建筑進行隔震結構改造,以提高現有高層建筑的抗震性能。一般來講,隔震結構層可以設計在高層建筑的不同位置, 如防火層或設備層的結構部位,或者基礎層和中間層也可以,甚至在高層建筑的頂層也能起到良好的抗震加固效果。

2. 隔震建筑物

隔震建筑物是指在建筑物結構中的某個層面采用了隔震層的加固技術, 這種隔震層裝置是各種側向勁度較小的隔震組件相互作用而形成的。其目的是為了加長整個隔震建筑物的周期,以消減外力作用在建筑物上的影響。其作用原理是因為在加長了建筑物的周期以后,會增大建筑物的位移,再加上各種消能組件的作用,就可以大幅度增高結構的阻尼比,而實現減少建筑位移量的目的。

3. 基礎隔震技術

基礎隔震技術是目前我國高層建筑抗震技術中應用最廣泛, 也是效果最好的抗震加固技術,并且基礎隔震的技術成本較低,但在隔震功能上卻發揮巨大的效應,因地震而引起的地面運動頻率對于基礎隔震效果的影響非常小,共振現象的發生頻率非常小,可以忽略不計。

3.1 基礎隔震的概念

通常所指的基礎隔震是指在建筑物的結構設計中, 為建筑基礎與上部結構之間加設一層高度不大但有足夠可靠的隔震設置,用以吸收由地面運動所帶來的作用力,從而減少建筑上部結構中受到的地震影響,保證建筑物的穩定和安全,保護建筑物內部的人群和設備不受傷害,也有效制止了因整體結構破壞而引起的次生災害。

3.2 基礎隔震設計中需要注意的問題

由于基礎隔震層要充分吸收建筑周邊的所有地面運動作用力, 因此,在設計中,最好要將隔震層的面積范圍稍大于建筑基礎的范圍,因此,在建筑施工中,要保證施工場地足夠寬綽。在設置隔震層周邊的擋土墻時,由于在其上部會產生墻外狹道等現象,因此在設計中要充分考慮到這一部分結構在地震作用中是否會發生位移而引起其他不良問題的出現。

3.3 基礎隔震結構體系動力分析

在高烈度區地震波影響下, 高層隔震結構體系的上部結構彎曲變形已開始占了較大部分,在高烈度地區應用橡膠隔震結構,結構中的隔震支座可能會出現一定的拉應力或者非線性變形,但是結構整體是安全的。對于高層隔震結構體系,上部結構的傾覆彎矩較大,水平地震作用會引起隔震層的轉動,結構的垂直荷載也較大,隔震層可能產生明顯的豎向變形。對于這種情況, 隔震結構的地震反應不僅要按多質點平動體系進行分析,并且要考慮結構的擺動。因此應采用多質點平動加擺動計算模型,如圖1 所示。

圖1 基礎隔震體系多質點平動加擺動動力分析模型

4. 中間層隔震技術

在實際的建筑工程中, 尤其是在城市中心的地區進行高層或超高層建筑施工時,往往會受到地面施工空間的限制,這時候也可以采用中間層隔震技術。這種隔震建筑物的結構可以分為三部分,即隔震層以下的建筑結構包括建筑基礎、隔震層、隔震層以上的建筑結構。

5. 懸掛隔震技術

懸掛隔震技術是利用一定的裝置將建筑物整體結構或大部分結構懸掛起來,以達到在地震時,地面運動作用不到建筑主體結構上的目的,從而實現有效抗震。但這種隔震技術結構中,懸桿所要承受的荷載較大,必須用高強鋼來實現,但高強鋼的柔性較差,容易在較大的垂直作用力下斷裂。

6. 超高層建筑結構的隔震設計

針對超高層建筑結構的隔震設計,需要嚴格按照有關高層建筑規范條例的相關內容,結合建筑物所在環境的實際情況,遵循隔震設計的一般要求,采取合理的設計步驟,確保超高層隔震建筑物的結構設計達到最優化的效果。

6.1 隔震設計要求

(1)設計方案:建筑結構的隔震設計,應根據建筑抗震設防類別、抗震設防烈度、場地條件、建筑結構方案和建筑使用要求,與建筑抗震的設計方案進行技術、經濟可行性的對比分析后,確定其設計方案。(2)設防目標:采用隔震設計的房屋建筑,其抗震設防目標應高于抗震建筑。在水平地震方面,隔震結構具有比抗震結構至少高0.5 個設防烈度的抗震安全儲備。豎向抗震措施不應降低。(3)隔震部件:設計文件上應注明對隔震部件的性能要求;隔震部件的設計參數和耐久性應由試驗確定;并在安裝前對工程中所有各種類型和規格的部件原型進行抽樣檢測,每種類型和每一規格的數量不應少于3 個,抽樣檢測的合格率應為100%;設置隔震部件的部位,除按計算確定外,應采取便于檢查和替換的措施。

6.2 隔震設計步驟

(1)結構隔震控制目標的確定。依據設防烈度或地震危險性場地條件以及工程的重要性,確定設防標準。(2)結構設計。確定上部結構方案與結構布置,初步確定上部結構構件尺寸及材料強度等級。由于設置了隔震層,上部結構所受地震作用降低很多。因此,對柱子軸壓比的限制可適當降低,柱子的截面也可適當減少。這部分設計內容與非隔震建筑相同。(3)隔震裝置的選用。根據隔震裝置的承載力、剛度、變形等性能要求和規定,確定隔震支座的類型、個數和隔震支座的尺寸、布置并進行隔震支座設計。(4)結構隔震體系動力參數的確定。選擇隔震結構動力計算分析模型,確定結構的剛度、自振周期、阻尼比等動力參數。(5)結構隔震控制驗算。計算結構地震作用和結構的加速度、速度、位移、隔震的水平位移、支座軸力等地震反應,確認是否滿足設防標準。

7.超高層隔震建筑物設計技術

超高層隔震建筑物設計技術主要有下列關鍵因素：

7.1長周期建筑物之隔震效果

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

7.2 傾覆作用造成隔震組件受拉力

隔震組件設計時必須考慮拉力作用，因此拉力試驗成為規范修訂之首要任務。

7.3風力作用

隔震層設計時必須考慮地震力作用，但是小地震或風力作用，隔震組件是否發揮功能？仍有待深入探討。

8. 結束語

隔震建筑結構設計是目前抗震效果較為理想的技術方法,但其設計技術仍有很大的發展空間,還需要技術人員不斷提高技術水平,完善技術方法，使我國的高層建筑抗震性能得到更進一步的加強。

參考文獻：