摘要:改革开放以来,社会主义经济快速发展,人们的生活水平不断提高,对建筑的要求不再局限于实用性与功能性,对建筑结构设计的要求也越来越高。因此,更多高层建筑开始采用不规则结构设计,在满足建筑实用性与功能性要求的同时,对建筑造型进行创新,使高层建筑向着个性化、多样化的方向发展。本文将对高层建筑不规则结构设计的现状以及分类进行分析,探讨高层建筑不规则结构设计的应用,促进建筑行业的发展。
关键词:高层建筑;不规则结构设计;应用
引言
城市化水平不断提升,我国的建筑行业也在不断的发展,人们对建筑结构有着更高的要求,很多人都希望建筑在保证安全性的同时还能够保证其外观的观赏性,建筑设计行业也在不断地发展和完善,所以建筑设计人员不仅要将建筑设计落实到平面当中,还要及时对自己的设计理念和设计知识进行补充和更新,只有这样才能更好地满足人们对建筑设计的需要。当今时代是一个张扬个性的时代,人们希望自己居住的建筑能够更具特色,所以建筑结构的不规则性也更加的明显。虽然这些建筑风格迥异的外观对城市的整体面貌有了很大的提升,但是对建筑设计和建设也提出了更高的要求,建筑的设计和施工人员需要在技术上花费更多的精力,同时在建筑建设成本上也会大大增加。
1高层建筑结构设计不规则的概述
现阶段,随着建筑行业的高速发展,城市化趋势日益明显,因此社会大众对建筑结构的质量要求越来越严格,人们在不仅要求确保建筑安全,同时还对其美观性提出了要求。在此社会背景下,建筑设计行业得以迅速发展,基于此,建筑设计人员既要在平面中落实建筑设计,同时还要及时补充和更新自己的知识体系,唯有如此,才能使人们对建筑设计的需要得到满足。现阶段,我们正处于一个个性化张扬的时代,人们希望自己居住在一个充满个性、特色的建筑物中,因此,建筑结构的不规则性得以充分彰显。尽管这些建筑风格的外观十分特别,在一定程度上提高了城市的整体面貌,但是对建筑设计和建设的要求也越来越为严格,建筑的设计和施工人员应更多的精力投入在技术上,同时也会显著增加建筑建设成本。
2高层建筑不规则结构设计的应用研究
2.1合理设计防震缝
在设计建筑工程结构时,建筑结构内部构造与功能设计需求会对其实际作用质量受到影响,这一状况便难以将各个结构构件作用效果形成整体,从而满足建筑工程对整个结构设计的稳定性。例如在设计防震缝时,两边不同设施的稳定性连接状况便体现出了建筑结构设计的科学合理性。因此,设计人员在对防震缝进行设计时,需要严格按照相关规范标准对结构内部的各个区域予以划分,以此来分担上层建筑结构的受力性。但在实际建筑设计中,设计人员不能仅仅将关注点放在工程所在地的地震发生等级予以设置,并为关注到工程建设的实际要求,如此便会导致地震来临时房屋建筑工程与灾害间无可供缓冲空间,这会在一定程度上对整个建筑结构的抗震性能造成影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,这就要求设计人员在对防震缝进行设计时,需要严格按照当地最高等级,同时还需要结合工程建筑结构的作用要求,以提高防震缝的应对能力。
2.2重视对高层建筑结构偏心距的降低
通过实际的测试调查得出,在偏心距和建筑扭转效应之间具有一种线性关系的存在,如果要实现有效降低高层建筑结构中不规则性带来的扭转效应的情况,就要尽可能的降低或缩小实际建筑结构中的偏心距。通过采取楼层位移比例缩小的方式,对建筑的平面结构进行科学的调整,使得建筑平面之间形成更加科学合理的构架。同时,还可以通过对相关建筑资料的查阅和分析,对比建筑结构的刚度差异,对实际的建筑结构进行进一步的判断和研究,提升建筑的刚度,保障建筑构成的实际抗侧能力。
2.3按照现实情况提升建筑结构的抗侧刚度与抗扭刚度
按照有关的分析情况得出,高层主体结构出现自我振动周期的扭转情况与平方值中需要拥有线性的函数关系。所以,在高层结构研究时,能够把建筑的结构自我诊断的时间长短科学的减少,从而让高层主体结构能够变小。在对有关的剪刀墙进行研究时,能够根据改变墙体的大小的目的,在实际操作中把高层建筑的主体结构边缘装置柱梁的情况进行变化,从而让高层主体的自我振动时间减少,同时,改变边缘梁值提高也能发挥调整作用。在高层建筑结构受到很强震动的影响下,如果只是对结构采取调整或改变结构布置的方式,无法确保结构的设计完全符合设计规范。因此,在进行建筑结构设计时,必须保证纵横安全性,借鉴以往的实践经验,在高层建筑结构设计的非弹性时期,结构会在水平方向上受到一定的震动影响,由于设计状态需要不断发生改变,会造成建筑结构出现偏心现象,因此,需要有效的提升建筑结构的抗剪性,提升建筑结构的强度,确保在受到强烈震动的影响时,建筑结构能够保持足够的整体弹性,以便有效的提升建筑结构的抗震性能。
2.4对超限不规则建筑进行抗震超限审查
随着人们对建筑使用功能要求的不断提高,很多时候不可避免地将建筑结构设计为不规则的形式,在高层建筑结构设计过程中,要对建筑结构的不规则项进行定性、定量分析,对不建筑结构中的规则项进行逐一验算并采取加强措施,不规则结构是否超限应根据住建部下发文件《建质[2015]67号》进行判定。需要在小震作用下补充弹性时程分析,依据弹性时程分析的结果对传统CQC法的楼层剪力进行调整,同时还需要补充分析设防地震和罕遇地震作用下的弹塑性。弹塑性地震分析主要有动力弹塑性和静力弹塑性两种方法,设计过程中要结合建筑结构的高度、结构不规则程度以及结构自震周期等合理选择分析方法。
2.5合理增强高层主体结构边缘构件的抗剪强度
想要达到更好的结构分布效果不仅仅要在主题结构的调整上下功夫,如果出现了较大的外力作用,建筑的主体结构就会发生非常严重的破坏,相关人员的调查研究发现,高层建筑如果经常受到额外的外力影响,如果发生了严重的自然灾害或者是外力破坏现象就会导致建筑变形或者是偏心严重等问题,在这样的情况下就要更好地保证建筑的抗震性能要达到一定的标准,要加强边缘结构的强度,这样即使在建筑结构受到很大的外力作用时也能很好地保证建筑能够安全的发挥自身的功能。
2.6科学规划不规则部件,并做好降震措施
在高层建筑不规则设计的施工过程中,会遇到各种影响因素,为尽量避免客观因素的影响,需要在设计环节对这些影响因素进行综合考虑,并做好合理的规划,为施工提供便利。此外,在施工中,可以通过一些防震措施降低施工风险,例如,在高层建筑周围设置防震缝,通过防震缝缓解地震力对房屋的冲击,起到对建筑的保护作用。
结语
随着经济的发展与人民生活水平的提高,人们对于建筑结构设计与质量也提出了更高的要求,除了为人们工作及生活提供安全及舒适环境外,还要满足审美、功能以及安全等多种需求。随着近年来人民审美观念发展与设计理念的进一步更新,传统规则性与对称性设计风格无法满足当前人们需求。建筑结构不规则性设计中存在的问题,可通过对偏心距与防震缝合理设计、抗侧与抗扭刚度大小调整等方式予以解决。实践表明,在对建筑工程项目结构设计时注重应用要点,能够对结果不稳定性进行改善,从而提高建筑结构整体作用的稳定性。这就要求设计人员需要加强对建筑结构设计中不规则性的重视,进一步促进我国建筑行业的发展。
参考文献:
[1]倪健.高层建筑结构设计不规则性的研究[J].住宅与房地产,2016(18):48+62.
[2]危建建.超高层建筑抗震性能设计实例分析[D].南昌:南昌航空大学,2018.
[3]邵伟,惠秋景,朱小溪.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].现代国企研究,2015(6):102.
论文作者:程彦军,李刚
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 不规则论文; 结构论文; 高层建筑论文; 结构设计论文; 规则性论文; 《防护工程》2019年8期论文;