本站小編為你精心準備了風塔超高層建筑結構設計問題參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

［摘要］高層建筑工程與普通建筑工程相比，結構的穩定性和安全性要求相對較高。結合高層建筑結構的特點，以秦園路風塔超高層設計為例，對秦園路風塔超高層設計中常見的問題及解決對策展開分析和闡述，保證秦園路風塔超高層設計的效果，為后期工程建設提供的參考。

［關鍵詞］高層建筑工程；結構設計；穩定性

在高層建筑工程中，結構垂直方向的載荷遠遠超過普通建筑結構。高層建筑工程結構較為龐大，再加上風力接受面積相對較大，在一定程度上受到水平荷載的影響，對其安全性和穩定性會造成威脅。因此，為保證高層建筑結構的穩定性和安全性，須做好建筑結構設計。

1高層建筑結構特點

高層建筑結構與普通建筑結構相比，其功能和特點等方面有著很大程度上的不同，并且這些不同對建筑結構設計有著直接性的影響。同時，高層建筑結構具有一定的復雜性，并且層數較多，所需的施工材料種類較多。就目前高層建筑工程而言，其結構主要是以鋼筋混凝土為主，其結構體系主要分為框架結構體系、剪力墻結構體系等方面。其中，框架結構體系主要是以柱、梁和基礎結構為主，該結構空間的靈活性相對較強，但是抗側壓能力相對較差。剪力墻結構體系主要是以混凝土剪力墻為主，其抗剪強度和剛度等方面較好，但是在后期施工的時候具有一定的復雜性，所以須做好設計工作，根據可能遇到的問題，制訂相應的解決對策，為后期施工提供基礎性的保障。

2高層建筑結構設計中常見的問題

由于高層建筑結構設計較為復雜和煩瑣，所以在高層建筑結構設計中，經常會面臨諸多的問題，如不及時解決，就會影響高層建筑結構設計的質量。

2.1超高問題

在高層建筑結構設計中，一定要重視超高問題，主要是充分考慮高層建筑工程實際高度給建筑物施工質量所造成的影響，并且做出適當的調整。超高問題在高層建筑結構設計中還是比較常見的，并且一旦問題發生，整個結構的穩定性和承重等都會發生變化，導致高層建筑工程抗震水平相對較低，抵御外界干擾的能力也相對較差，降低了高層建筑工程的建設質量。

2.2嵌固端問題

嵌固端對于保障高層建筑工程來說，起到了關鍵性的作用。嵌固端設計時，經常出現端位設置不合理，并且連接處的強度和抗震性能等方面都達不到相關標準，影響嵌固端結構的穩定性。將嵌固端設置在人防層的最頂部，很容易忽視剛度，主要是剛度計算產生較大的誤差，會導致前嵌固端的下部與基礎結構之間承載力和側向剛度等方面都達不到相關標準，促使嵌固端抵抗上部框架結構在嵌固部位產生的嵌固端彎矩、剪力和軸力作用呈現下降的趨勢，進而為高層建筑結構埋下安全隱患，影響高層建筑結構設計質量。另外，嵌固端設計協調性考慮不夠全面，或者重視程度不夠，也會影響嵌固端發揮自身的作用，不利于提升嵌固端的穩定性。

2.3短肢剪力墻問題

短肢剪力墻主要是在剪力墻的基礎上，將結構框架的特點進行整合所形成的一種結構體系，并且其受力情況相對較為合理，抗震性能和同等受力情況下的抗變形能力也相對較強，因此在高層建筑結構設計中較為常用。但是，短肢剪力墻設計布局不合理或強度和剛度等方面不均勻，會影響其結構的穩定性，并且一旦受到外界環境的影響，高層建筑結構無法有效吸收外界的沖擊力，進而導致高層建筑工程安全事故的產生。

3解決對策

以秦園路風塔超高層設計為例，風塔為地下空間提供新鮮空氣，如隧道須配有風塔，才能為隧道提供足夠的空氣，并將汽車尾氣等廢氣排放出來。本工程主塔高為204m，并且在設計時，需考慮本工程要高于周邊范圍200m的建筑至少5m，及包裹在商務樓中的風塔，平均每層占用的面積僅為30m2，這樣對商務樓建筑工程的功能性不會造成影響。另外，風塔是商物流的核心筒，不僅位于樓的核心位置，同時也承擔建筑受力，并且主要是以核心筒收分方式為主，上部外框的結構柱在下部核心筒的外緣墻上豎立，這個設計是為了達到逐層收分的效果，能讓建筑外觀更挺拔，具有標志性。基于此，結合上述高層建筑結構設計中常見的問題，提出了一些解決措施。

3.1結構選型與布局

結構選型與布局是高層建筑結構設計的核心。合理選型與布局可有效提升其設計效果。因此，本工程在設計的時候，根據自身的要求，合理地選擇結構類型，并且進行布局，其詳細的內容如下。（1）本工程與其他高層工程有著很大的不同，主要是保證塔樓體形、平面及剛度面等方面完全處于相同的狀態，以此減少耦聯振動。同時，在各個樓塔之間布置時，一般是以喇叭形布置為主，其參考參數見表1，但是需根據工程的具體情況而設定，才能確保塔樓之間布置的效果。（2）在連接體轉換結構設計的時候，應將鋼骨混凝土梁作為基礎，將連接體作為主要的支撐體系。從安全和經濟角度考慮，設計建筑主體結構和連接體結構時，應選擇剛性連接的方式，這樣可有效提升結構的穩定性，避免異常情況的產生，并且也在一定程度上提升了工程結構的抗震性能。（3）由于連接位置相對較為復雜，需運用彈性樓蓋進行設計。同時，在選擇風荷載參數時，應對相鄰建筑物之間所產生的影響進行綜合性的考慮，主要是用體形系數和干擾系數相乘的方式，以獲取相應的結果。另外，需對建筑自振周期進行嚴格的控制，確保在合理的范圍內，以保證該方面的設計達到相關標準。

3.2連接體結構設計

由于本工程的高度較高，在進行工程結構設計時，一定要重視連接體設計，主要表現為以下2個方面。（1）由于連接體梁板的自身重量相對較大，設計時要保證其安全性和經濟性，需對混凝土澆筑振搗作業進行充分利用，以減少自重的范圍，并且利用梁作為承擔荷載的主體，以此保證其穩定性。（2）為了滿足整個工程的施工要點，應當基于各項施工工序，進行混凝土澆筑內力的計算，并且選擇下沉連接體梁板，以承擔施工荷載。同時，在連接體結構設計時，還需同時展開配筋計算，根據計算的情況，對配筋進行控制，以達到建設標準，提升工程設計效果。

3.3鋼結構設計

鋼結構設計可大幅提升高層建筑結構的穩定性和安全性。一般情況下節點劃分時，需對傳力特點進行綜合性的考慮，并且將節點分為半剛接、鉸接、剛接等。另外，在鋼結構節點設計的時候，需注重焊接、栓接、梁腹板等方面。首先，從焊接的角度來說，需對焊接形式和焊接尺寸等方面進行嚴格的控制，并且在暗焊接之前需對其表面進行清理，焊接完成后需對焊接表面進行檢查，避免出現質量問題。其次，在栓接時，需利用高強螺栓進行鋼結構的連接和加固，有效避免異常問題的產生。在加固時，還需考慮抗震性能，以提升結構的穩定性。最后，在進行梁腹板設計時，需驗算栓孔位置的腹板抗剪凈截面，并且高強承壓型螺栓連接之前，需對局部孔壁的承壓能力進行驗算。連接時，需梁在腹板基礎之上增加4mm，以滿足工程建設要求。

3.4嵌固端設計

嵌固端設計時，需對其設計比例進行嚴格的控制，以保證加強其結構的穩定性，提升工程結構的安全性。另外，如將嵌固端設置人防層的最頂端，一定要對剛度進行詳細的計算，保證嵌固端的下部與基礎結構之間承載力和側向剛度等方面都達到相關標準，避免異常現象的產生。在嵌固端設計時，需考慮其協調性，根據工程的需求做出適當的調整，以發揮出自身最大的作用。

3.5垂向荷載設計

需對地基承載力及各個樓層承載力等方面進行詳細的計算，并且計算原始數據的不能忽略對實際施工的影響，這樣可有效保證其施工的穩定性。同時，在設計的時候，需考慮承重柱、承重墻等構件質量等方面，根據施工要求做出適當的調節，這樣可在一定程度上降低垂向荷載，為后期施工安全提供基礎性的保障。

4結束語

高層建筑工程結構較為復雜，經常會受到一些因素的影響，產生諸多質量問題，所以做好設計工作是非常必要的。本文從秦園路風塔超高層設計出發，并且結合高層建筑結構的特點，對其中可能存在的問題及相應的解決措施，展開了分析和闡述。同時，強化結構設計力度，做好各個節點設計，可有效提升高層建筑結構的穩定性和安全性，大幅提升其設計效果，為后期設計提供了重要的保障。

參考文獻

[1]黃秉理.高層房屋建筑二次結構構造墻體的安全施工技術[J].城市建筑，2019（9）：122–123.

[2]歐治中.山地建筑結構設計中相關問題及要點探討[J].城市建筑，2019（12）：74–75.

[3]李勇鋒.房屋建筑結構設計中對優化技術的運用研究[J].城市建筑，2019，16（14）：133–134.

[4]魏鑫.高層建筑結構設計存在問題及對策研究[J].建筑工程技術與設計，2018（31）：845.

[5]姜中達，李東斌.有關高層建筑結構設計問題及對策的探討[J].百科論壇電子雜志，2019（9）：68–69.

[6]杜圣.高層建筑結構設計存在問題及解決對策分析[J].城市周刊，2019（5）：40.

[7]姚志偉.高層建筑結構設計的問題與對策研究[J].建筑工程技術與設計，2018（27）：698.

[8]吳佳倩，李飚.結構性與進程性策略的算法探索——以低層高密度住區生成設計為例[J].城市建筑，2018，285（16）：115–118.

作者:吳巍 單位:武漢市規劃設計有限公司