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复杂高层与超高层建筑结构设计关键点分析

李志刚

黑龙江省建筑设计研究院,150001

摘要: 随着科学技术手段的不断优化与创新,出现了许多的新型技术模式,这些也逐渐应用在各个领域的发展中。尤其是在建筑行业,新的模式层出不穷,特别是在垂直角度,高层的类型越来越多元化,复杂高层与超高层的建筑就是最直接的体现,这也表示我国的经济水平达到了一定的高度。当然这种高层建筑的基本结构在设计中要更为注重,要进一步加强建筑结构的稳定性,在设计中融入更多科学、合理的基本元素。基于此,以下将针对复杂高层与超高层建筑结构的设计展开研究,分析设计当中的关键点,以此提高高层建筑的稳定性,推动建筑行业的长远发展。
关键词: 复杂高层;超高层建筑;结构设计;关键点
DOI:10.12721/ccn.2022.157010
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复杂高层与超高层建筑是近年来现代化发展的新兴模式,而且工程难度相对来说也会更高一些,尤其是对于建筑的基本结构上要求极高。那么,要想保证复杂高层与超高层建筑的基本质量与建造水平,就要加强对建筑结构设计的控制,把握设计的关键点,进一步增强高层结构的稳定性。当然,在设计方面经济成本是非常重要的影响因素,但是却不能够将其作为设计的主要内容,也应该参照建筑体自身的高度、质量要求以及承载能力等相关因素。

一、建筑结构在设计过程中需要注意的问题

(一)抗震能力

抗震能力是建筑结构具备的关键要素,无论是普通建筑还是高层建筑,都尤为重要。复杂高层与超高层建筑本就特殊,而且高度又相对较高,很容易出现重心不稳的情况,因此这种建筑模式的内部结构对于抗震能力的要求更高。与此同时,对于结构抗震的设计还取决于高层建筑的实际高度、所处地形以及风向等气候环境因素等。当然,也要参考复杂高层与超高层建筑的基本类型,注重抗震在建筑结构中的设计方式,不能只考虑效果,更要将适合作为设计的基础思想。比如,对于100m以上的建筑物,就应该根据该地区的实际情况来设计相应的抗震程度,确保建筑的高度合理。在正常情况下,如果该地区的抗震强度超过八度,那么就不能够设计300m以上的建筑。

(二)结构方案和类型

设计人员在学习过程中,对于自身的学习情况主要就是看所设计的建筑结构方案是否合理,在这其中特别是对复杂高层和超高层建筑的设计,如果在这其中缺少科学结构方案,那么在施工过程中就需要不断对其方案进行有效调整,这样不仅会严重影响到建筑工程施工进度,还会增加成本投入。在这种条件下,相关的设计人员必须具备超强的专业知识与运用能力,将高层建筑结构设计的更加满足建造要求。除此之外,在设计的过程中,设计人员也应该多加勘测施工现场的实际环境,其中包括:地理环境、气候特点、风向问题以及突发的自然灾害等。当然,结构方案和类型在很大程度上受到了经济成本的影响,因此,在建造成本范围内,应最大程度提高方案的可行性与合理性。在选择的过程中,要评估多种因素,对其进行综合考量,确定最合适的结构类型。

二、复杂高层与超高层建筑结构设计关键点

(一)提高对建筑结构安全性设计的重视度

复杂高层与超高层建筑结构设计方案直接决定了建筑结构后期应用的安全性。基于此,在进行结构设计时,相关人员就应该提高对建筑结构设计的重视,从而能够结合建筑工程周围实际情况,优化已经研制出的结构设计方案。第一,设计人员应将结构安全作为基本设计思维,以此为出发点,全面展开对复杂高层与超高层建筑结构的设计,将安全作为结构类型选择的主要元素。与此同时,也要将结构的不同部分的功能充分展现出来,支撑高层建筑的正常投用。第二,通过模拟的形式进一步加强建筑结构的安全性与稳定性,这种模拟应通过两个不同阶段来实现。首先,利用电子计算机中的虚拟软件,进行3D建模,在基本的结构模型建立完成后,再通过等比例实物模型展现出来。其次根据建筑地的实际环境,进行模拟打架,在这种条件下,将实物模型移入,施加等效风力、地震,观察其状态。第三,在设计中,不断完善细节,将方案执行的更科学合理,并参照实际情况进行适当的调整与改进。

(二)深入分析建筑结构设计指标

建筑结构设计指标不仅是复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该遵循的指标,也是保证复杂高层与超高层建筑结构设计合理性的重要因素。因此,相关人员就应该加强对以下几点内容的重视,从而提高复杂高层与超高层建筑结构设计的合理性。一是地震荷载指标:在研究人员的深入分析下,发现超高层建筑结构自震周期在6秒至9秒之间,因此在地震荷载指标的影响下,建议复杂高层与超高层建筑结构设计中直线倾斜下降时间控制在十秒左右。除此之外,在对该方面指标分析的同时,也应该参照更多的实际情况,例如高层建筑施工现场条件、周边地理环境以及气候特点等。二是风荷载指标:复杂高层与超高层建筑在垂直方向本就比较特殊,在不同的高度上,风速存在明显的差异,因此,建筑会受到不同程度的影响。所以,对于风荷载的指标数据要进行多个角度与多次的评估和考量,在最大的程度上,加强结构稳定性的控制力,以此保证复杂高层与超高层建筑的牢固性。

(三)保证结构设计的抗震性

由于建筑结构直接影响着人们的生命安全,因此在建筑行业快速发展的背景下,国家制定了科学、合理的建筑结构设计规范。针对复杂高层与超高层建筑提出的设计规范,有以下两种:《高层建筑混凝土结构技术规程》和《高层建筑抗震规程》。在设计过程中,首先设计人员应该参照相应的高层抗震性能标准,了解复杂高层与超高层建筑的实际高度情况,确定建筑结构所需抗震的实际能力。其次,按照建筑结构的类型,通过现代化的技术手段,加强结构的抗震性。最后,也要制定相应的补救方案,在设计出现瓶颈的时候,利用补救方案,开辟新的设计思路与方向,将抗震性摆在高层建筑结构设计的首要位置。

(四)重视后期居住的舒适性

在复杂高层与超高层建筑结构设计中,除需要重视上述设计要点外,还需要考虑到后期人们居住的舒适性。一方面,这是当今社会人们生活水平提高后对建筑结构提出的要求,另一方面,也是复杂高层与超高层建筑必须达到的建设目标。因为复杂高层与超高层建筑在垂直高度方面的特殊性,应考虑到建造施工过程中,建筑结构受到的压力,将变形因素融入到设计当中,将预见问题的解决方式充分体现在结构当中。

三、结语

总而言之,随着时代的发展与进步,复杂高层与超高层建筑会越来越多,因此,在建筑结构设计中进行不断的加强。通过对复杂高层与超高层建筑模式的具体分析,了解建筑结构实际的要素与设计的关键点,不断的提高高层建筑的建造质量。在设计方面不算的进行改善与优化,保证高层建筑的抗震力、荷载力以及安全性,为人们提供更加舒适的空间环境。

参考文献:

[1]康建.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析[J].中国高新科技,2021(14):57-58.

[2]周荣桓,周宝桓.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].科技视界,2019(12):173-174.

[3]于拓,金花.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J].科技创新导报,2018,15(11):144-145.

[4]周垚臣,王汉伟,刘硕,张羽,李响,梁宇.基于超高层建筑复杂结构设计的BIM技术应用[J].工程技术研究,2021,6(01):130-131.