摘要 ：隨著城市化發(fā)展的不斷推進(jìn)，人們對(duì)生活環(huán)境的要求度越來(lái)越高，高層建筑對(duì)一座城市環(huán)境平衡的影響越來(lái)越大。科學(xué)合理的高層建筑能給一個(gè)城市帶來(lái)視覺享受 和生活辦公享受，因此注重高層建筑設(shè)計(jì)地的改革創(chuàng)新就是注重未來(lái)的生活品質(zhì)。高層建筑是城市空間建造的重要元素，它的設(shè)計(jì)影響著城市生活公共空間的創(chuàng)造， 為城市居民提供生活居所、辦公場(chǎng)所、休閑娛樂區(qū)域。科學(xué)合理的高層建筑能給一個(gè)城市帶來(lái)視覺享受和生活辦公享受、在高層建筑建造過程中，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的科學(xué)十分重要。本文立足于對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，提出了高層建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則以及在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾點(diǎn)問題。

　　關(guān)鍵詞 ：建筑期刊發(fā)表,高層建筑,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),特點(diǎn),原則,問題

　　一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

　　高層建筑結(jié)構(gòu)要同時(shí)承受垂直荷載和風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。一般低層結(jié)構(gòu)的水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)影響較小，但在高層建筑中，水 平荷載和地震作用是重要因素。隨著高度的增加，位移增加很快，過大的側(cè)移會(huì)影響建筑使用，會(huì)造成非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞。所以必須將結(jié)構(gòu)的側(cè)移控制在 一定的范圍之內(nèi)。

　　1 水平力是設(shè)計(jì)是首要考量

　　在高層建筑中，不同于在低層和多層房屋的結(jié)構(gòu)當(dāng)中以重力為導(dǎo)向的豎向荷載是控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，水平荷載有著決定性的作用，水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。 雖然豎向荷載還會(huì)給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的影響但豎向荷載大體上是定值，不足以改變結(jié)構(gòu)性質(zhì)。

　　2 結(jié)構(gòu)位移設(shè)計(jì)是控制方法

　　高層建筑當(dāng)中特別是超高層建筑，因此結(jié)構(gòu)位移也成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)。頂點(diǎn)位移的限值決定了數(shù)值大小以及其振動(dòng)的頻率;防止結(jié)構(gòu)因?yàn)樽冃芜^大導(dǎo)致其受到損壞以及破壞最主要的控制因素就是層間相對(duì)位移，對(duì)于其限值在現(xiàn)行的規(guī)范當(dāng)中有點(diǎn)嚴(yán)格，可以適當(dāng)?shù)姆潘伞? 在高層建筑當(dāng)中軸向變形在高層建筑中也不可忽視。因?yàn)樨Q向荷載的數(shù)值是在不斷加大的，可能會(huì)在柱中產(chǎn)生軸向變形的問題，所以在進(jìn)行采購(gòu)預(yù)制構(gòu)件時(shí)就應(yīng)當(dāng)依照軸向變形重新計(jì)算值調(diào)整下料的長(zhǎng)度，防止不安全的因素影響結(jié)果。

　　3 結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)

　　相對(duì)于低層或多層來(lái)說(shuō)高層建筑的結(jié)構(gòu)抗震性是很弱的，在地震的作用下可能會(huì)出現(xiàn)比低層以及多層更大的變形，因此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，剛度以及承載力 應(yīng)當(dāng)是自下而上漸漸減小的，變化均勻且連續(xù)，不會(huì)出現(xiàn)太多的變化。若是豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的話，就必須認(rèn)真把多種因素的考慮精確并仔細(xì)的分析，尤其得進(jìn)行 彈塑性時(shí)程分析，采取增大樓層結(jié)構(gòu)延性等措施，合理確定軟弱樓層的塑性集中變形，把其變形的能力提高。于此同時(shí)，應(yīng)沿房屋周邊布置高層建筑的抗水平力構(gòu) 件，這樣就可以為其提供足夠大的扭轉(zhuǎn)力矩構(gòu)件，并且其沿周邊布置之后會(huì)形成一定的空間結(jié)構(gòu)，還能夠?yàn)槠涮峁┹^大的抗傾覆力矩從而保證結(jié)構(gòu)的延性。

　　4 抗震設(shè)計(jì)要求更高

　　近幾年來(lái)地震災(zāi)害頻繁發(fā)生，震級(jí)在不斷地增加，建筑物損壞造成嚴(yán)重的后果，危機(jī)人們生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。因此高層建筑的抗震性能更值得關(guān)注，結(jié) 構(gòu)工程師在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須加大在抗震的設(shè)防方面的研究力度，把高層建筑的抗震性能有效的提高，使得高層建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量達(dá)到做到小震不壞、大震不 倒。

　　二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

　　1 親近性原則

　　高層建筑的設(shè)計(jì)興建，只單純考慮建筑物自身的建設(shè)尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，高層建筑是人為設(shè)計(jì)、為人服務(wù)的城市建設(shè)項(xiàng)目，因此以人為本的建筑理念應(yīng)該是高 層建筑設(shè)計(jì)的根本要求。應(yīng)充分考慮人們對(duì)高層建筑的視覺觀感、親近感等要求，把冰冷的混凝土鋼筋水泥建造的高樓大廈真正的變成人們生活的一部分，有親切感 和實(shí)用感。注意高層建筑的近人尺度設(shè)計(jì)。近人尺度其實(shí)是人們對(duì)高層建筑的一個(gè)整體感官把握，注重人為感覺、使用價(jià)值和審美要求，設(shè)計(jì)尺度應(yīng)參考多數(shù)人的尺 度系數(shù)與之成為相應(yīng)比例特別是人們接觸的到的細(xì)節(jié)部分如臺(tái)階、門、窗、陽(yáng)臺(tái)、柱子、裝飾等尺度的處理。

　　2 協(xié)調(diào)性原則

　　高層建筑應(yīng)注意與建筑整體尺度方面的考量。建筑整體尺度，包括高層建筑的各個(gè)組成部分，如樓層主體、頂部結(jié)構(gòu)等各部門的比例協(xié)調(diào)統(tǒng)一等注意相對(duì)尺度，而且要注意高層建筑中細(xì)節(jié)部分的層次要求。

　　3 實(shí)用性原則

　　高層建筑具有樓層高、居民多的特點(diǎn)，因此在進(jìn)行建筑高層設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮實(shí)用性的問題，比如高層建筑物的穩(wěn)定性、抗震性、防火性以及各種電氣設(shè)備安裝位置、樓梯間空間安排、建筑物整體劃分的合理程度，只有本著實(shí)用科學(xué)的原理才能發(fā)揮高層建筑的整體優(yōu)勢(shì)。

　　4 環(huán)保性原則

　　高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃中，對(duì)節(jié)能環(huán)保元素的應(yīng)用也應(yīng)予以重視。一方面，選擇自然環(huán)境和地理環(huán)境都較為優(yōu)秀的位置建設(shè)，例如考慮交通便捷性、空氣環(huán)境 質(zhì)量好、采光照明好等條件來(lái)規(guī)劃。另一方面建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要貫穿建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理應(yīng)用環(huán)保技術(shù)，如太陽(yáng)能電池板、地?zé)嵩O(shè)計(jì)、雨水回收系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，以便 形成系統(tǒng)的高層建筑節(jié)能體系，營(yíng)造能耗低、環(huán)境舒適的居住環(huán)境。對(duì)空間的利用也要把握節(jié)能環(huán)保，從分考慮高層建筑的空間占用科學(xué)合理的進(jìn)行利用。

　　5 整體性原則

　　注重高層建筑與城市環(huán)境的整體性考量，因此要注意環(huán)境尺度的合理把握。環(huán)境尺度，包括考慮高層建筑所處城市地理位置、城市大小、周圍街道尺度環(huán)境、建筑物的輪廓設(shè)計(jì)要求等，要根據(jù)具體的環(huán)境比例要安排高層的建設(shè)。

　　三、淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

　　1 防雷的問題

　　高層建筑的高度和結(jié)構(gòu)集中度較高，容易受到雷擊。因此高層建筑設(shè)計(jì)中對(duì)于防雷的設(shè)計(jì)要求比較重要，常見的避雷設(shè)施有在易受雷擊的部位和建筑的頂 端位置安裝避雷針、避雷網(wǎng)避雷帶，注意接地裝置的設(shè)置。建筑物結(jié)構(gòu)中含有的金屬物體和閣樓等部位帶有的金屬物體都要進(jìn)行接地處理，從而防止高層建筑受到雷 擊災(zāi)害。?

　　2 抗風(fēng)的問題

　　高層建筑高度較高，不穩(wěn)定性較大，容易受氣流的影響。在設(shè)計(jì)高層建筑輪廓時(shí)要考慮風(fēng)向、風(fēng)流的作用力。設(shè)計(jì)科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)盡量保護(hù)建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和牢固。將抗風(fēng)設(shè)計(jì)考慮到高層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中去充分分析和研究這一重要課題。

　　3 電氣的問題

　　高層建筑的用電包括樓層配電、消防電源、應(yīng)急照明以及電梯的用電。其中樓層配電是基本的設(shè)計(jì)要求，要保證配電線路的科學(xué)合理安排;消防電源作為 緊急情況下必要的設(shè)施，應(yīng)該在高層建筑設(shè)計(jì)中給予充分考慮，作為緊急電源要與基礎(chǔ)供電電源分屬兩個(gè)不同區(qū)域的供電所，保證基礎(chǔ)用電停止時(shí)消防用電正常使 用;應(yīng)急照明系統(tǒng)用電包括樓梯通道路線指示牌電源的供給、消防照明設(shè)備的使用等，要保證應(yīng)急照明系統(tǒng)的科學(xué)合理設(shè)置，便于疏散人群保證安全;電梯的用電， 高層建筑設(shè)計(jì)電梯的設(shè)置是基本配備，要根據(jù)樓層居民人口數(shù)量來(lái)選擇相對(duì)荷載量的電梯，電梯的安裝也要選擇便捷、安全的位置，為了保證停電時(shí)電梯的運(yùn)轉(zhuǎn)正常 電梯的電源也要相對(duì)獨(dú)立便于居民生活。

　　4 防火的問題

　　高層建筑總體布局結(jié)構(gòu)繁瑣復(fù)雜，而且高層人口居住較為密集，因此居民日常生活中的防火問題應(yīng)充分考慮到。首先是人群疏散通道的設(shè)計(jì)要求，走廊、 樓梯通道要保證暢通安全便于疏散。有采光、照明設(shè)備要保證正常工作避免踩踏事件的發(fā)生，并且要注意進(jìn)行防火區(qū)的劃分。其次是消防設(shè)施的配備，設(shè)計(jì)時(shí)要將建 筑物室內(nèi)、外消防給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)到位，滅火器、消火栓的位置安排要科學(xué)合理。

　　防火中一個(gè)重要的問題是防煙，煙霧窒息導(dǎo)致的傷害遠(yuǎn)大于明火的傷害，因此在高層設(shè)計(jì)時(shí)也考從分考慮煙霧的排放，樓梯設(shè)置位置考慮通風(fēng)條件，設(shè)計(jì)陽(yáng)臺(tái)、窗戶、凹廊等增加排煙保證通風(fēng)。

　　參考文獻(xiàn)：

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