浅议如何确定高层建筑设计前期方案

【 关键词 】 高层建筑 ； 概念设计； 结构 方案
《 高规》 中第 ３ ． 条 ． ３ ． 条及第 ５１ ３ ．１ ３ ０ 第 ．Ｉ ３１ ． １ 条规定 了计算地震 ． 作用时的最少振型数量 ． 实际上最根本 的要求是要保证 振型参 与质量 达到总质量 的 ９ ％以上程序 自动计算各个振型数时的振 型参 与质量 ． ０ 当设计 人员输入振型数量不足时 ． 可以增 加振 型数使 振型参与质量 达 到总质量的 ９ ％以上 ０ ３４剪重 比的要求 ． 详见《 高规》 中第 ３ ． 条规定 ．１ ３３ 剪重 比的规定 可以调整各楼层的 建筑混凝土结构技术规程》 以保证结构安 全合理 ． 求得合适 的经济技 ｆ 根据抗震设 防类别 、 ｌ １ 抗震设防烈度、 建筑物高度 、 平面布局及建 剪力 和楼层 的刚度 的关系 ． 术指标 。 筑使用功能 ， 确定建筑物结构体 系、 结构抗震等级。 ｆ 注意房屋适用高度 ． 注高 宽比的限值 ． ２ １ 关 查看结构 整体稳定验 ４调整计算结果合理性 的主要技术措施 ． ４１ ． 控制扭转 算 及抗倾覆验算结果 ｆ 建筑方案确定结构平面 、 向布置的规则程度 。结构平面布 ３ 油 竖 产 生扭 转主要 因为质量 中心与刚度 中心偏差太 大或结构的抗扭 置： 《 见 高规》 ４ 第 ３节之表 ４３ 条 。 构竖 向布置 ： 高规》 ４ 节 刚度相对较小造成的 ， ．３ 结 ＿ 见《 第 ． ４ 故结构设计时应 以减小刚度 中心 的偏心率 、 调 第 ４４５条 ．． 整结构 的抗扭刚度和抗侧 刚度为原则 （１ ４抗震缝 、 伸缩缝 及沉降缝的设置 （ 对于质心与刚心 的控制 ， 在确定结构方 案的阶段 ． １ １ 需要 运用概 ｆ 是否存在底部大空间 、 、 ５ ） 错层 连体 、 多塔等复杂高层建筑结构 。 念设计 的方法 ． 合理划分结构平面 ． 合理布置结构 的抗侧力构件 ． 制 控 ２计算模型的建立及参数选取 ． 抗侧力构件 的刚度 ， 以控制刚心和质 心的位置 ， 使其偏差不致太大 在 合理划 分结 构单元 ． 尽量使其 平面规则 、 合理 ． 随着计算机辅助设计软件的广泛应用 ， 设计人员必须对其原理 、 假 适当位置设置伸缩缝 ， 在抗侧力构件的布置 中， 遵循均匀 、 分散 、 对称 、 设力学模型 、 适用范围有 明确了解 ， 才能上机操作 。目前工程设计中常 没有过大的平 面凸凹。 不宜使结构的抗侧刚度在某个位置过于集 中 当位移 比 用的计算软件有 Ｐ Ｐ Ｋ Ｍ系列 、Ｂ Ａ Ｍ Ｄ Ｓ Ｔ Ｓ 、 Ｉ Ａ 等软件 ， 这些软件基本上都 周边的原则 一般是 由于结构的抗侧 力构件 分布不均匀引起 采用空间有 限元的分析方法 ．计算参数输入及结果分析都必须深入领 不能满足规范要求 时． 会其结构概念 内涵 ． 才能确定合理的参数取值和正确 的结果判断分析 的 。 ｆ１ ２结构抗扭刚度相对较小是与结构 的抗侧刚度相比较而言 有时 下面仅就 Ｓ Ｔ Ｅ设计软件 中易错 的主要参数取值做如下说明 ： ＡＷ 结构 的抗侧刚度过 大． 即使结构具有一定 的抗扭 刚度 ． 也会 出现周期 ２１ ． 基本风压 比不符合规范要求的现象 。 ①提高结 构的抗扭刚度 。 在建筑物外 围尽 当房屋高度大于 ６ ｍ的高层建筑按 １０年一遇 的风压值采用 ０ ０ 可能布置抗侧力结 构 ． 或加大结构周边抗 侧力构件 的刚度 ． 如加大柱 ２ 地震信息 ． ２ 加高剪力 墙连梁高度 。从力学 角度 分析可知 ． 构件距 离质心越 （ 考虑偶然偏心 ： １ ） 根据《 高规》 ３ ．条规定 ， 第 ．３ ３ 计算单 向地震作用 截 面 ． 远 ， 自身刚度对结构 总体 的抗扭刚度的贡献越大 。 其 因此 ． 在建筑物外 时． 应考虑偶然偏心的影响 可以在不增加抗侧 力构 件 、 不改 （ 考虑双向地震作用 ： ２ １ 根据《 高规》 ３ ＿条规定 ， 第 ．３ ３ 对于质量和刚 围多布置抗侧力构 件或提高其刚 度 ． 有效地提高结构 的抗扭刚度 ② 当结构 的 度分布明显不对称 、 不均匀 的结 构 ． 还应计算双 向水 平地震下的扭转 变结构平面形状的前提下 ． 可以在结构水平位移和层 间位移角满足规范要求 影响 ． 在双向水平地震计算 中可不考虑偶然偏心 的影 响 ． 但并不意味 抗侧 刚度足够强时 ． 的前 提下 ， 虑适当减小结构 的抗侧 刚度 ． 考 从而加 大结构的平动振 型 着可以不用进行考虑偶然偏心的单 向地震作用计算 周期 比也得以减小 ｆ 周期折减系数 ： ３ ） 为充分考 虑框架结构 、 框架剪 力墙结构的填充 的周期 ． （ 对于平面布置不均匀 、 ３ １ 对称的结构 ． 虽然也可 以使结构 的周期 墙刚度对计算周期的影响。框架结构 ：．～ ．； ０６ ０８ 框架剪力墙结构 ：．～ ０８ ０９ 纯剪力墙 结构 ： ．： 不折减。 比和位移 比满足规范要求 ． 从结构布局合理性 的角度来看 ． 但 结构 的 刚度太大 ． 会使地震在结构 上引起过大的效应 ． 而在设计 时结构 构 从 ２３柱配筋计算原则 ． 件截面、 配筋均较大 ， 一方面经济性较差 ， 更重要 的是减小 了结构 的延 按单偏 压计算 ． 按双偏压验算 性． 对抗震不利 。 因此在方案阶段应尽量调整结构平面布置 ． 减小周期 ３计算结果查实中应注意问题 ． 以达到第 一、 二振 型平 动为主 ． 第三振型扭 为使结构方案合 理 、 可行 ． 结构设计人 员首先应对计算结果 加以 比同时减小结构 的偏心率 ， 分析 ． 对计算模型进 行调整 ． 满足规 范要求 后方可采用计算结果 进行 动为主。
５结 语 ． 由于国内外震 害不断发生 ， 高层建筑 复杂程度不 （ 下转第 ２ ４页 ） ４
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２１年第３ 期 ０１ ２
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小城镇基础设施建设研 究
焉 悦 超 （ 承德县住房和城乡规划建设局 河北
承德
０ ７０ ） ６ ４ ０
对于支持小城镇建设的政策落实情况远不理想 如中发ｐ ｏ］ｌ ｏｏ１ 号文件 Ｏ前 言 ． “ 小城镇建设用地 ． 除法律规定可 以划拨 的以外 ， 一律实行有偿使 当前 ． 作为有重 战略意义 的小城镇基础设施 建设已经引来 社会各 指出 ： 方各面越来越多的重视 ．全 国各地的小城镇 基础设 施建设 日渐升温 ， 用 。小城镇建设用地的有偿使用收益 ， 留给镇财政 ， 统一用于小城镇的 如文件中所示许多省 、 市政府也出台了相应 的支持政策 ． 其研究成果和实施 措施也越来越成熟 但是 ． 小城镇它作为一种区别 开发和建设。” 于大 、 中城市和农村村 庄， 具有一定规模 、 主要由从事非农产业生产活 但是尽管如此 由于这些加速小城镇建设与发展的政策基本上没有得到 小城镇收取的费用直接进入 了上一级财政 ． 有的给予较少的 动 的人 口所聚居的社区。 它是一定区域政治 、 经济和文化的中心。 由此 贯彻执行 ． 有 使小城镇根本无力加大基础设施建设 ’ 观之它 的建设也必定是一个复杂 的、 系统的 、 长远的社会性大工程 ， 仅 返 回． 的甚至于不给返 回． ２３资 金 明 显不 足 ． 仅凭热情和勇气是不够的。 在我看来 ， 国要建设高质量的小城镇 ， 我 并 资金不足是小城镇基础设施建设面临的最大困难 管从全 国范 尽 且要维护这项 目的健康发展最终实现农村城市化的 主要 目标 ． 那么无 小城镇基础设施建设投 融资种类越来越 多 ． 但是政府部 门的 论是政府还是普通 民众 都必须对其小城镇基础设 施建设 的定义 和发 围来看 ． 展 意识 具 有 充 分 认 识 投资仍然 占 了很多 比重 ． 据 甚至在很 多地方政府投 资是 唯一 的基础设 施建设资金来源 目 ． 前 基础设施投资能力 的巨大缺 口已成 为制 约小城 １， 城镇基础设施 的界定 ＿、 Ｊ 这里我们根据基础 设施所带来 的资金 流动 差异将基础设施 分为 经营 陛、 营性 以及非经营性三种基础设施类 型。下文中是 对三种 准经 基础设 施类型的详细介绍 １１ 营性基础设施 ．经 经营ｆ 生基础设施是指在小城镇基础设施 中既具有商品属性但是又在 交换环节中和普通商品有着本质的区别的基础设施设施。 像是供电、 、 供水 排水、 、 供热 道路、 、 、 交通 煤气 电信等基础设施 ， 它的特殊 ｌ就在于以提供 生 产品和劳务表现出它的商品性质的， 它与一般工业产品 在生产 、 、 分配 消费 过程中有其共同点． 但是又不同于一般商品有流通和交换环节． 必须通过 市场来实现其价值 ． 而小城镇的基础设施则没有流通环节 Ｉ ． ２准经营 『基础设施 生 准经 营性 基础设施是指在小城镇 的基础设施 中可 以按 商品的方 式来经 营的基础设施 基础设施 中“ 准公共 物品” 的又一种形式 小城 镇 基础设 施中的有些产 品和设施 会使产 品产生位 移并 且通过服务或 是其他形式将产品或是服务送 到消 费者手 中． 中最典 型的如交通 系 其 统 和通信 系统 。尽管这些产品多数没有独立形态 、 生产过程与消费过 程合二 为一 ． 但是不得不 承认 的是它们具有商 品的特性 ． 以按照商 可 品的方式进行经营活动 Ｉ３ ．非经营性基础设施 非 经营性基础设施是指 在小城镇基础设施 中无 法或者无需 向使 用者收费的设施 ， 如绿化 ， 园等 公 建设 和管理不同类型和性质的小城镇基础设施 ． 就可 以安排不 同 的运行机制 ． 进而从一定程度上鼓励 了小城镇基础设施 的建设 但是 在投资机制市场化选择过 程 中必须要充分保 障多元化投资主体 的利 益． 才可以保 障市场化投资运行 机制的科持续性
外历 次震 害表 明． 一个建筑物结构方案 的优劣 ， 影响其 安全 、 直接 破坏程度、 经济性。作 为一名结构工程师在设 计前期依据概念设计原理 ， 正确 选用设计软件的参数 ． 实计算结果 的合理性 ， 查 有针对性地调 整方案 尤为重要 ， 实可行的结构方案将减少后期设计的安全 隐患 、 切 降低工程造 价及设计周期 ． 向用户提供一个满意的建筑。
１概念设计 结构方案初步确定 ．
高层建 筑结构方案 的选取经常因为建筑 的使用功能 、 建筑平 面布 置等要求而确定 所选结构体系应确保 既能承受 竖向荷 载， 又应具 有 良好 的抗侧力刚度 ． 能有效地抵抗水平作用 力 ： 结构 的竖 向和水平 布 置宜具有合理的刚度 和承载力分布 ． 避免因局 部突变和扭 转效应 而形 成薄弱部位 ： 宜具有多道抗震 防线 依据 ｊ 】— ０ ２ Ｊ８ — ０ ２ 高层 ｃ ３ ２ ０ ．１６ ２ ０ ｛
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浅议如何确定高层建筑设计前期方案
卢醒秋
（ 中工武大设计研 究有限公司 湖北
武汉
４０ ０ ） ３ ０ ０
【 要】 摘 近年随着人 民生活水平的提 高、 国内建设规模 的不断扩 大， 高层建筑随处可见 ， 高层建筑设计成为设计领域 中的主要 内容。 国内
结构设计 。计算结果 中的主要控制参数 ： 依据 Ｊ Ｊ— ０ ２Ｊ ８— ０ ２ Ｇ ３ ２ ０ ， ６ ２ ０ １ 《 高层建筑混凝土结构 技术规程》 ３１ ．结构平面规则性判 断 结构 扭转效应的判 断位 移比和周期 比的控制 主要 是为了防止结 构抗扭 刚度太小 ． 在受地震作用时出现较大 的扭转反应 。 ３２结构竖 向不规则程度 ． 层 的抗侧移刚度实际上就是使层 刚心产生单位所需的水平力 。 层 刚度 比可以判 断各层 间的刚度均匀分布 楼层层 间抗侧力结构受剪承 载力是指在所考虑 的水平地震作用方向上． 该层 全部柱 及剪力墙 的受
剪承载力之和。 ３３ ＿对振 型数量 的要求
４ 高层建筑 的竖 向体型宜规则 、 ， ． ２ 均匀 避免有过大的外挑和内收 结构的侧 向刚度 宜下大上小 ． 逐渐均 匀变化 ． 不应采用 竖向布置 严重不规则的结构 层 刚度 比用于判断各层间的刚度分布 ． 避免造成 结构 竖向刚度不 连续 、 突变 ． 而形 成结构层 间位移 和构 件内力 的突 从
变 大底盘多塔楼结构 ． 塔楼的底层是 内力突变部位 ． 注意避免这一 应
层 的刚度小于上一层的刚度， 造成薄弱层 ． 宜使上下层 刚度均匀 。 设计 时应加强竖 向构件的配筋 ． 保证在地震作用下不丧失竖 向承载力 对 于框支剪力墙结构 ． 应严 格控制转换层设置高度 、 转换层上部 与下部 结构等效刚度 比、 转换层结构与其上层结构侧 向刚度 比。