淺談高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與適用

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1、淺談高層住宅建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與適用：TU318　　簡(jiǎn)介姓名:（出生年—），性別，籍貫，職稱，研究方向：　　姓名:鄭紅，　　出生年月：1975年11月，　　性別：女　　籍貫：汗族　　職稱：工程師，　　研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，　　學(xué)歷：本科，　　：本文重點(diǎn)分析當(dāng)前我國(guó)高層住宅建筑中幾種建筑結(jié)構(gòu)，以最佳適用性原則為基準(zhǔn)分析幾種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法和特點(diǎn)，從而分析住宅適用性最佳的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！　￡P(guān)鍵詞：高層住宅建筑結(jié)構(gòu)適用性原則　　受地域價(jià)值、土地價(jià)格的影響，土地稀缺已成為不爭(zhēng)的事實(shí)。在這樣的背景下，高層住宅建筑的誕

2、生自然在情理當(dāng)中。對(duì)于政府出臺(tái)有關(guān)超高層建筑響應(yīng)的政策，個(gè)人認(rèn)為，高層建筑對(duì)城市建設(shè)的整體發(fā)展無(wú)疑起到了有力的推動(dòng)作用。那從人類居住的適用性、經(jīng)濟(jì)性原則來(lái)看那種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更符合人類安居的基本原則！　　一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系與技術(shù)應(yīng)用概述　　當(dāng)前，高層、超高層建筑不斷涌現(xiàn)。建筑師設(shè)計(jì)了眾多復(fù)雜體型和內(nèi)部多變的高層建筑，我國(guó)高層建筑的復(fù)雜程度已位居世界前列。高層建筑除了要滿足建筑使用功能的要求，還越來(lái)越重視建筑個(gè)性化，在建筑藝術(shù)造型方面體現(xiàn)創(chuàng)新。例如：336.9米高的天津津塔主要的抗側(cè)力體系采用“鋼管混凝

3、土柱框架、核心鋼板剪力墻體系、外伸剛臂抗側(cè)力體系”組成，具有較高的抗側(cè)剛度和延性，是目前世界上應(yīng)用鋼板剪力墻的最高的高層建筑；據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在高度超過(guò)200米的超高層建筑中，有大約50%為混合結(jié)構(gòu)。上海環(huán)球金融中心及金茂大廈均為鋼筋混凝土核心筒，外框?yàn)樾弯摶炷林颁撝?；北京?guó)際貿(mào)易中心三期為筒中筒結(jié)構(gòu)，外部為型鋼混凝土框筒，內(nèi)部為型鋼混凝土巨型柱與斜撐及鋼梁組成的筒體，74層，高330米，為我國(guó)8度抗震設(shè)防地區(qū)最高的高層建筑。　　1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基于抗震設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用　　由于高層、超高層建筑具

4、有超高超大、功能復(fù)雜、造型新奇的特點(diǎn)，規(guī)模和復(fù)雜程度在國(guó)際上可謂少見(jiàn)。許多建筑突破了我國(guó)現(xiàn)行相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的要求。目前來(lái)看，減震控制技術(shù)研究與應(yīng)用在我國(guó)高層建筑中有了較大進(jìn)展。隔振技術(shù)較為成熟，在工程中有一定應(yīng)用，主要用于高烈度的多層、小高層建筑，如北京通惠家園地鐵樞紐建筑，甘肅隴南將橡膠隔振墊用于磚混結(jié)構(gòu)樓房。目前，多項(xiàng)采用隔振技術(shù)的房屋建筑正在設(shè)計(jì)建造中。　　消能減震技術(shù)近年來(lái)在新建高層建筑工程中開(kāi)始得到應(yīng)用，如北京銀泰中心主塔樓、上海世貿(mào)國(guó)際廣場(chǎng)、深圳大梅沙酒店等采用了黏滯流體阻尼器，主動(dòng)控

5、制技術(shù)在我國(guó)超高層建筑中首次得到應(yīng)用是上海環(huán)球金融中心第90層兩臺(tái)各重250噸的質(zhì)量阻尼器，它將有效地減小建筑結(jié)構(gòu)在風(fēng)和地震時(shí)的反應(yīng)?！　?、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基于抗風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用　　隨著高層建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)對(duì)風(fēng)荷載更加敏感，在不少地區(qū)，抗風(fēng)研究和設(shè)計(jì)已經(jīng)成為控制結(jié)構(gòu)安全性和實(shí)用性的關(guān)鍵因素。我國(guó)目前的建筑荷載規(guī)范尚不能完全滿足實(shí)際工程的需要，應(yīng)增加橫風(fēng)向響應(yīng)和等效靜力風(fēng)荷載、干擾效應(yīng)、居住者舒適度判據(jù)等內(nèi)容?！　?、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中基于消防設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用　　一個(gè)常識(shí)是，按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，高于24

6、米的建筑屬于高層建筑，高于50米的建筑屬于超高層建筑。曾有城市安全部門做過(guò)一個(gè)試驗(yàn)，讓一名身強(qiáng)體壯的消防員從第33層跑到第1層，用了35分鐘。如果是一名身體素質(zhì)一般的人員或老人、小孩，所需時(shí)間肯定會(huì)更長(zhǎng)。而火借風(fēng)勢(shì)，30秒內(nèi)就可以從第1層到達(dá)第33層。這樣算來(lái)，在高層、超高層建筑中人們跑到樓外逃生的可能性幾乎為零。因此，基于超高層建筑結(jié)構(gòu)體系中抗高溫、防火方面的設(shè)計(jì)成為最重要的一個(gè)指標(biāo)（以下以北京國(guó)貿(mào)三期工程為例）。　　國(guó)貿(mào)三期。該工程總建筑面積54萬(wàn)平方米，主塔樓總高330米，地上層數(shù)為74層，地下

7、為4層，鋼結(jié)構(gòu)截面大、單件重、連接復(fù)雜，總用鋼量達(dá)5萬(wàn)多噸，抗震等級(jí)8級(jí)，設(shè)計(jì)難度和施工難度為世界超高層建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域所罕見(jiàn)，是目前北京的第一高樓。美國(guó)“911”事件后，施工承建方：“中建一局集團(tuán)建設(shè)發(fā)展有限公司”對(duì)國(guó)貿(mào)三期設(shè)計(jì)方案作了相應(yīng)調(diào)整。為了保證建筑物未來(lái)的安全性，在經(jīng)過(guò)論證和修改后，該樓的建筑方案采用了4萬(wàn)噸鋼筋、18萬(wàn)立方米混凝土與5.5萬(wàn)噸鋼結(jié)構(gòu)組合形成的鋼骨型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，并采用耐燃時(shí)間高達(dá)3小時(shí)的防火涂料對(duì)裸露鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防火處理。這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果是，大樓能夠有效地減少飛行器撞擊所帶來(lái)的損

8、害，提高大樓自身的耐火性能。而按照此前的設(shè)計(jì)方案，該大樓全部由鋼結(jié)構(gòu)組成，一旦遇到同樣問(wèn)題，鋼結(jié)構(gòu)會(huì)因高溫快速熔化，導(dǎo)致主樓快速坍塌。　　另外，針對(duì)火災(zāi)，為了確保人員安全，國(guó)貿(mào)三期主塔樓分別在14層、28層、39層、55層和74層設(shè)計(jì)了5個(gè)避難層，避難層四周采用防火材料和加固結(jié)構(gòu)，裝有防火隔煙系統(tǒng)。將來(lái)大廈投入使用后，避難層非但不能改作他用，不能加鎖關(guān)閉，而且還可能會(huì)放置一些食品和水，并隨時(shí)更新。　　二、高層建筑結(jié)構(gòu)荷載作用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則　　　　1、豎向