梁敬

摘 要：隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的，復(fù)雜的和高層超高層建筑施工項(xiàng)目的建設(shè)需求的不斷發(fā)展逐漸增加。其設(shè)計(jì)是確保建筑物安全，合理，經(jīng)濟(jì)的主要因素。但現(xiàn)在，復(fù)雜的高層和超高層建筑在我國(guó)的設(shè)計(jì)中，仍存在一些亟待解決的問(wèn)題，需要進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和分析，以確定應(yīng)對(duì)策略。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層;超高層建筑;結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì);要點(diǎn)

1 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述

為保證我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011-2010）（以下簡(jiǎn)稱抗規(guī)）、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 3--2010）[2]（以下簡(jiǎn)稱高層混凝土規(guī)程）和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ 99-98）（以下簡(jiǎn)稱高鋼規(guī)）均對(duì)高層建筑的適用高度、結(jié)構(gòu)平面布置和結(jié)構(gòu)豎向布置的規(guī)則性提出了明確要求。但是，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、計(jì)算分析手段的完善、結(jié)構(gòu)材料性能的提高、加工工藝的進(jìn)步和施工技術(shù)水平的提升，在建設(shè)單位和建筑師對(duì)建筑效果新、奇、特，以及部分地區(qū)對(duì)建筑物高度的追求下，造型突破傳統(tǒng)、高度超限的大量復(fù)雜高層建筑紛呈出現(xiàn)。結(jié)構(gòu)復(fù)雜性主要體現(xiàn)在三大方面：高度超限、結(jié)構(gòu)平面布置不規(guī)則、結(jié)構(gòu)豎向布置不規(guī)則。國(guó)內(nèi)部分高度超限的復(fù)雜高層建筑有上海中心大廈、深圳平安國(guó)際金融中心、天津高銀117大廈、廣州東塔周大福中心的結(jié)構(gòu)高度分別達(dá)到580、588、597和518m。結(jié)構(gòu)平面與豎向嚴(yán)重不規(guī)則的高層建筑中，CCTV新址主樓和法門寺合十舍利塔最具代表性。

2 復(fù)雜高層與超高層建筑設(shè)計(jì)的考慮因素

2.1 結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)類型

建筑物的結(jié)構(gòu)方案是其設(shè)計(jì)的基本框架，也是該建筑物設(shè)計(jì)工作的第一步，對(duì)于復(fù)雜高層和超高層建筑來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類型更是其質(zhì)量的保證。建筑物的舒適度和抗震能力等都是圍繞這個(gè)基本框架進(jìn)行的，如果第一步做錯(cuò)的話，在后面的步驟才發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，就需要將整個(gè)設(shè)計(jì)方案推翻重做，造成不必要的浪費(fèi)，如果在施工過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)不合理，不但會(huì)影響工程如約按期完成交工，而且會(huì)給設(shè)計(jì)者造成直接的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在考慮復(fù)雜高層與超高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，首先必須選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。

2.2 結(jié)構(gòu)舒適度

高層復(fù)合物與高層建筑，因?yàn)榻ㄖ叨容^高，所以建筑結(jié)構(gòu)相對(duì)更難以保持一定的安全性，建筑施工和比較，構(gòu)建人類的普遍偏軟結(jié)構(gòu)一般建筑更柔軟的類型舒適性物質(zhì)會(huì)加重病情，所以這個(gè)因素也應(yīng)考慮在舒適高樓復(fù)雜與高層建筑的設(shè)計(jì)。根據(jù)不同的建筑結(jié)構(gòu)舒適分析一般分為兩種類型，一種是建筑混凝土結(jié)構(gòu)，另一種是混合的或建筑鋼結(jié)構(gòu)?；虬凑战ㄖ孢m性分析，不同層次的不同的建筑特色，如住宅公寓建設(shè)要求和不同類的公共建筑振動(dòng)指標(biāo)范圍水平的各種建筑之間振動(dòng)指標(biāo)值的功能有所不同。因此，對(duì)于不同的功能建筑的建設(shè)根據(jù)其不同的用途進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以提高建筑物的結(jié)構(gòu)的舒適到某種程度。

2.3 抗震設(shè)防烈度

高層復(fù)雜的存在相比，高層建筑與一般建筑有著明顯的區(qū)別，建筑高度比其他建筑高。相比之下，高層復(fù)合物與高層建筑的建筑面積的相對(duì)高地震烈度的要求。根據(jù)現(xiàn)有的復(fù)雜的和高層次的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的高層建筑，大廈的建筑物超過(guò)100m特定高度的高度與該地區(qū)的地震烈度有很大的關(guān)系。建筑設(shè)計(jì)行業(yè)不成文的規(guī)定，一般認(rèn)為6度的地震烈度及以下地區(qū)可以建高樓與復(fù)雜高層建筑，在6-8度的地區(qū)可以建立地震烈度高樓復(fù)雜的用超高度不超過(guò)300米高層建筑，區(qū)域8度以上的地震強(qiáng)度為不適合的高層和高層建筑復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。

3 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 計(jì)算載荷

3.1.1 風(fēng)載荷計(jì)算

隨著建筑高度不斷增加，風(fēng)載荷對(duì)建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響也越來(lái)越明顯。而在開(kāi)展有關(guān)風(fēng)荷載的研究中，通常以100年重現(xiàn)期的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力，以50年重現(xiàn)期風(fēng)荷載控制構(gòu)件承載力，對(duì)高度大于等于200m的建筑物進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。在計(jì)算風(fēng)載荷過(guò)程中，需要根據(jù)相應(yīng)的高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧v史的風(fēng)力變化資料進(jìn)行研究，以掌握風(fēng)載荷的波動(dòng)范圍，并在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到風(fēng)荷載余量對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的影響，確保建筑結(jié)構(gòu)能充分適應(yīng)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)載荷要求，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.1.2 地震載荷計(jì)算

地震載荷是載荷問(wèn)題研究中的關(guān)鍵內(nèi)容，也是復(fù)雜高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)性內(nèi)容之一。一般認(rèn)為，如果復(fù)雜高層、超高層建筑結(jié)構(gòu)自振周期為6.0-9.0s，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的地震載荷影響系數(shù)約為6.0s，那么在地震載荷問(wèn)題的研究中，需要將地震載荷影響系數(shù)設(shè)計(jì)在6.0-10.0s范圍內(nèi)，并以此為基礎(chǔ)開(kāi)展數(shù)據(jù)的計(jì)算。

3.2 抗震設(shè)計(jì)

3.2.1 對(duì)倒塌水準(zhǔn)的研究

在分析倒塌水準(zhǔn)過(guò)程中，需要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：（1）在研究建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件過(guò)程中，需要規(guī)定非彈性形變小于構(gòu)件的彈性形變能力;（2）針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中存在的一些非延性部件，需要充分考慮破壞模式的應(yīng)力特征與要求，并重視對(duì)其相關(guān)技術(shù)內(nèi)容的研究;（3）在開(kāi)展有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)保證建筑物結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，并確保其至少具有中等地震抗性作用，并即使在中等地震的影響下依然能保證建筑結(jié)構(gòu)的彈性。

3.2.2 對(duì)使用水準(zhǔn)的研究

對(duì)于地震重現(xiàn)期為50a的地震，此時(shí)其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的損傷是忽略不計(jì)的，但在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中，需要相應(yīng)的研究其彈性反應(yīng)狀態(tài)，以更全面的獲取與建筑相關(guān)的資料。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在復(fù)雜高層以及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)不斷提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和專業(yè)水平，這是非常關(guān)鍵的;不僅可以為用戶提供安全、舒適的建筑環(huán)境，而且可以提高建筑工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以復(fù)雜高層與超高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮福雄，李新磊.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].建筑與裝飾，2019，000（001）：33-34.

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