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对高层建筑的实施现状及建议分析

来源:一二三四网
对高层建筑的实施现状及建议分析

1.引言

我国的高层建筑发展追溯到二十世纪初期( 年到 年间),广州、上海等发达城市为了满足社会发展的需要建立了较多的高层住宅、办公楼等。二十世纪80年代,我国高层建筑结构进入到快速发展阶段,大量的高层建筑兴建了起来。进二十年来,我国的高层建筑进入到繁荣发展时期,有许多已经进入到世界之最,我国已经成为了 发展 之一。基于上述情况,本文对高层建筑发展进行总结,从发展特点、高层结构的研究设计工作、高层建筑相关规范标准研究等方面进行展开。

2.高层建筑结构发展特点

高层建筑发展主要有以下特点:高度增加化、结构复杂化、结构体系新型化。 2.1高度增加化

在20世纪初期,建立的高层建筑大部分在50米左右。20世纪70年代,创建了北京饭店新楼、广州白云宾馆等标志性建筑物,其中广州白云宾馆高达114米。20世纪80年代至末期,我国修建的150米以上的高层建筑物有100多座,其中标志性建筑物为深圳市的 ,高度为325米,我国高层的建筑物迅速发展。到 2008年,至少有200多栋高层建筑物在150米以上,300米以上的高层也较多,大部分分布在上海、北京、深圳等发达城市以及东南部沿海地区。截至2012年底,我国共建成高度超过250m的超高层建筑94幢。其中,高度250~300m的高层建筑数量最多,约占建筑总数的59%; 高度500m以上高层建筑仅1幢; 港澳地区超高层建筑共计18幢,约占总数的20% 这一阶段国内典型超高层建筑,有上海环球金融中心( 高度492m) 和深圳京基金融中心( 高度442m)。目前,除了上述代表性超高层建筑外, 超高层建筑上海中心在2008年开工,其总高度超过600米。超高层建筑高度的不断攀高, 其意义不仅仅在于高度的突破, 而是带动了整个建筑业的发展, 包括材料技术、 设备制造技术等行业的进一步发展。超高层建筑发展是经济发展的大势所趋。

2.2结构复杂化

建筑物不但满足安全、实用、经济等要求,还要追求美观等特点。随着我国建筑业的发展,大量的业主和建筑师在既满足建筑功能条件下,在 方面进行创

新。设计了众多复杂体型和内部空间多变的高层建筑, 使得我国高层建筑的复杂程度也处于世界前列。我国高层建筑物结构复杂主要体现2个方面:一是以 为主,二是大量的新型体系结构出现。

(1)以 结构体系为主:在美国等发达国家,高层建筑物主要以钢结构为主。然而,在中国高层建筑结构中钢-混凝土混合结构占绝大部分。据统计,我国300米以上的建筑物,此种结构体系所占比例高达66.7%,比如北京 中心三期采取的是筒中筒结构体系,其外侧为型钢 框筒,内侧为钢-砼柱、斜撑、钢梁组成核心筒体;上海 中心为钢筋砼核心筒。此种混合结构体系的大面积应用发展一方面由于其能将钢、砼两种材料的较好的性能结合起来,钢材性能好、混凝土价格低,另一方面由于我国劳动力比较多,人力成本不是很高,组合结构虽然工程量大,但是比采取钢结构要节省很多建造成本。

(2)大量的新型体系结构涌现

随着高层建筑的发展,新型结构体系出现是必然的趋势。目前我国出现的新型结构体系主要有钢 - 框架 -核心筒结构、外部 结构、外框的 和巨型柱 框架等。比如北京国贸采用上面第一种体系,广州西塔采用第二种建筑结构体系。新型结构体系标志着我国高层建筑结构的创新与发展,为建筑业注入了新鲜血液。

3.高层建筑结构设计研究

建筑物越高,抗风、抗震要求就越强,结构设计难度就越大。我国相关建筑结构研究单位进行了大量的科学研究,主要从抗风、抗震方面进行展述。在抗震设计研究方面,针对我国高层建筑物高度逐渐增加、组合结构应用多、新型结构涌现等特点, 国内 院所、 高校等 研究。结合震动台试验及模型静力试验, 研究各种结构体系的抗震能力,分析结果抗震性能差的部位并进行加強,另外还对部分部件、节点进行抗震性能试验研究。在进行试验之后再利用现代高科技技术手段进行研究分析,已经实现了关于转换层、带悬挑结构、 连体结构等复杂高层建筑结构的研究应用。为广大设计人员进行建筑结构设计提供依据。在抗风方面的研究工作,主要针对复杂体型及复杂风环境开展工作。结合具体的高层建筑工程, 开展了大量的风洞试验, 为进行高层建筑结构的设计提供了更为可靠的依据。随着人们对居住环境的重视, 风工程研究工作会越来越引起设计人员的关注。

4.高层建筑结构规范标准方面

我国是一个多 的国家, 比如唐山大地震、汶川大地震,导致大量的建筑物倒塌,伤亡惨重。另外,高层建筑多在发达城市,发达城市基本上集中在沿海地区,沿海地区风比较多并且风压比较大。那么在高层建筑结构设计时一定要考虑抗震和抗风问题。

我国的高层建筑规范由1979年仅有的一本规范-《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规定》发展到目前的多种专门高层建筑设计规范,比如《高层建筑混凝土结构技术规程》、《民用建筑钢结构技术规程》等。

除了具体的高层建筑设计规范之外,国家为了保证人民的安全和 结构的质量,对于现有规范不能够满足使用要求的超高层建筑实行专项审查制度,进行专家论证。根据相关调查研究报告,我国已经进行专项审查的高层建筑物已经达到数千栋(均是100米以上)。通过专项调查和专家论证的高层建筑物,能够确保高层建筑物的安全和促进高层建筑技术的发展,为高层建筑的健康发展提供了条件。

5.高层建筑发展注意问题

经过几十年的发展,高层建筑物已经到处可见,发展态势比较好。但是事物都存在两面性,高层建筑在服务社会的同时也会给社会带来灾难,如果建筑质量不过关后果将不堪设想。例如上海市某栋100多层的居民楼发生火灾,烧死了很多人,给我国带来了巨大的经济损失。由前面已知,高层建筑物要满足抗震、抗风、防火、防意外事件的使用要求。在发展过程中应该注意下列问题。

(1)注重高层建筑抗震理论及方法的研究:有好多高层建筑物因为地震倒塌,可见高层建筑物的抗震能力还不强,目前我国关于高层建筑结构的倒塌过程的理论和试验研究才刚刚起步, 还没有防止结构连续倒塌的有关设计文件和标准, 需要进一步开展相关研究工作。

(2)加强对高层结构抗风技术的研究

随着高层建筑高度的增加, 结构对风荷载更加敏感, 在不少地区, 抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。应进一步加强对高层建筑横风向响应和等效静力风荷载、 干扰效应、 行人风环境以及居住者舒适度判据等方面的研究。

参考文献

[1]赵昕,丁洁民,孙华华,等. 上海中心大厦结构抗风设计[J]. 建筑结构学报,2011,32(7) :1-7.

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