《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計解析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計解析　　摘要：近年來我國城市建設(shè)不斷加快，各類高層建筑項目越來越多，建筑行業(yè)逐步成為我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。如何在保證建筑工程質(zhì)量的前提下節(jié)約資金、降低成本，是建筑設(shè)計師必須認真考慮的問題。對高層建筑中混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化是節(jié)約建筑成本的有效措施，這也是本文探討的重點。關(guān)鍵詞：高層建筑；混凝土；優(yōu)化設(shè)計；方法中圖分類號：TU97文獻標識碼：A在現(xiàn)代建筑中，混凝土結(jié)構(gòu)以其強度高、耐久性好、堅固抗震等優(yōu)點獲得了廣泛的應(yīng)用，并且近年來一些新材料、新技術(shù)的逐步應(yīng)用，在很大程度上提高了混凝土結(jié)構(gòu)的施工效率，減少了施工成本，但是在建筑

2、設(shè)計中依然存在一些不合理的現(xiàn)象，因此必須進行優(yōu)化，才能促進建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求和類型。7建筑因其高低的不同，它承受力的大小和方向也是不同的。對高層建筑來說，建筑結(jié)構(gòu)承受力的方向同時有水平和豎向兩種力的作用。這與低層建筑是不同的，低層建筑結(jié)構(gòu)承受的力方向主要是豎向的荷載，水平力的作用對結(jié)構(gòu)的影響不大。[1]水平荷載不僅僅在高層建筑中是一種主要的荷載，而且它和豎向荷載相互影響，相互作用，共同對建筑施加影響，成為混凝土就夠設(shè)計中主要考慮的因素?？紤]到高層建筑的這些特點，在混凝土的選用上就需要提高混凝土的質(zhì)量和數(shù)量。首先，我

3、們要對混凝土出廠前進行相關(guān)的技術(shù)處理，目的是減少水泥的水化熱作用，這樣可以降低混凝土自身的溫度，保證其質(zhì)量。其次，施工前必不可少的要進行一些必要的應(yīng)急準備措施，以防在施工時出現(xiàn)意想不到的情況，以確保精心組織、精心施工，萬無一失地完成任務(wù)。最后，在施工當中，最好采用預(yù)拌泵送混凝土，加大對混凝土施工細節(jié)的注意，比如混凝土施工縫等。我們討論的混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計以及節(jié)約建筑成本，都應(yīng)該在達到高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的基本要求的基礎(chǔ)之上進行。目前我國采用的高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)按照時間的發(fā)展順序主要以下幾種[2]：1、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)：與鋼結(jié)構(gòu)相比，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在

4、于整體性好、耐高溫性強、舒適度較好、抗腐蝕強、成本低、剛度大、維護方便等。現(xiàn)在，隨著我國混凝土技術(shù)的發(fā)展和混凝土理論（高強混凝土、鋼管混凝土、鋼混凝土、輕混凝土）的發(fā)展，我國的鋼筋混凝土的發(fā)展已經(jīng)達到了成熟階段。在我國鋼筋混凝土材料受到了很高的重視，應(yīng)用在很大一部分高層建筑中。72、組合結(jié)構(gòu)：相對于鋼筋混凝土來說，組合結(jié)構(gòu)更具優(yōu)點。這些優(yōu)點主要在于節(jié)約鋼材、減少污染、提高科技含量、加快施工進程等。所以，對于高層建筑來說，組合結(jié)構(gòu)可以在一定程度上取代鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這就較少了高層建筑的橫向和縱向的壓力。不僅如此，組合結(jié)構(gòu)在冶金、造船、電力、交通等方面也

5、逐步開始得到應(yīng)用。3、新型結(jié)構(gòu)：相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)，新型結(jié)構(gòu)體系的區(qū)分標準是筒體的組成方式。新型結(jié)構(gòu)體系主要有三種類型：框筒體系、筒中筒體系、多束筒體系。之所以稱之為新型結(jié)構(gòu)主要是因為與傳統(tǒng)的單片平面結(jié)構(gòu)相比，筒體結(jié)構(gòu)可以承受更多的荷載力。在我國，筒體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用并不少見，主要應(yīng)用的高層建筑的特點是功能多、用途多、樓層高、層數(shù)多等。二、高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計特點與多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計不同，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要考慮的因素更多，設(shè)計中所涉及到的問題更為復(fù)雜，設(shè)計難度更大。這是因為高層建筑不但增大了對地基基礎(chǔ)的荷載與強度要求，同時其自身的結(jié)構(gòu)構(gòu)件

6、柱、墻、梁、板的承載能力、抗震能力也都需要得到保證，只有這樣才能確保建筑自身的穩(wěn)定性與安全性[3]。71、水平側(cè)向力是影響高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)于變形設(shè)計的主要影響因素。高層建筑受到的水平力主要為日常的風荷載及地震荷載作用下產(chǎn)生的水平地震力。與普通多層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)中更需要考慮到側(cè)向力對建筑結(jié)構(gòu)的影響，這是因為高層建筑受到水平荷載會產(chǎn)生較大的水平位移，影響到建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和舒適性。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要尤其注意考慮到這一點。2、結(jié)構(gòu)的剛度布置需適宜。有人認為在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，結(jié)構(gòu)的剛度越大則其承載能力越強，抗震性能就越好。其實不然，高層建

7、筑的結(jié)構(gòu)并非是剛度越大越好，剛度及質(zhì)量越大，吸引的地震力也越大，同時造價也會提高，所以高層建筑結(jié)構(gòu)需同時具備一定的柔性，這樣才能增大其抗震性能，保證其在外力作用下，不會因剛度和脆性過大而發(fā)生倒塌。因此在設(shè)計中應(yīng)該將建筑的剛度控制在適宜的范圍內(nèi)，不可過大，也不可過小。這也就要求高層建筑應(yīng)當具備一定的延性，同時滿足建筑的承載能力和抗震能力。三、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用分析1、工程概況某鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)建筑由四層裙樓和A、B兩棟高層建筑組成，地下兩層為停車庫和設(shè)備用房?？偨ㄖ娣e約2萬m2，房屋平面布置為不規(guī)則形狀[4]。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計要求7本

8、工程采用鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級。地震基本烈度為7度（0.1g，第二組，特征周