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高層建筑分析范文第1篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震

1 實(shí)際問(wèn)題

經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展，建筑技術(shù)發(fā)展也成了社會(huì)發(fā)展的必然要求，隨著城市的發(fā)展，土地的應(yīng)用不斷的加大，可用土地面積的縮小使得人們不得不提高建筑的層數(shù)以適應(yīng)更高的建筑使用需求，高層以及超高層建筑成為了當(dāng)代建筑發(fā)展的主要潮流，并且隨著高度的增加，建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性也不斷加大，因此在建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性以及安全性上的設(shè)計(jì)難度上也不斷加大。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體要求，高層以及超高層建筑的安全性工作還有著很大的不足，現(xiàn)代建筑工作者要對(duì)建筑的合理性以及準(zhǔn)確性充分的予以保證。文章就該類問(wèn)題結(jié)合目前我國(guó)高層以及超高層建筑的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的論述。

2 抗震目標(biāo)設(shè)計(jì)

不斷增加的高層以及超高層建筑在抗震性能上也有著新型的要求標(biāo)準(zhǔn)，首先基于高層以及超高層復(fù)雜建筑的性態(tài)抗震設(shè)計(jì)具有重要的意義。在傳統(tǒng)的抗震目標(biāo)中，主要遵循小型地震保證建筑不損壞，中型地震保證建筑可維修，大型地震則保證建筑不倒塌的三重原則，但是針對(duì)目前的高層以及超高層建筑而言，該類原則顯然不適用，因此在抗震目標(biāo)的設(shè)置上一定要有所突破才能適應(yīng)新型建筑的需求，主要可以通過(guò)以下兩個(gè)層面進(jìn)行考慮：

2.1 使用水準(zhǔn)

地震重現(xiàn)期為50a的地震，對(duì)建筑物的損傷能夠忽略不計(jì)，但是針對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)要求建筑處于基本的彈性反應(yīng)狀態(tài)。

2.2 倒塌水準(zhǔn)

當(dāng)?shù)卣鹪谥噩F(xiàn)期發(fā)生接近2500a水準(zhǔn)的地震，要對(duì)地震的最大值進(jìn)行預(yù)計(jì)，并對(duì)建筑物進(jìn)行遇襲條件演示，用以防止倒塌。在倒塌水準(zhǔn)中應(yīng)當(dāng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）這對(duì)高層建筑以及超高層建筑的延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)規(guī)定非彈性形變低于構(gòu)件的彈性變形能力。

（2）針對(duì)高層以及超高層建筑構(gòu)件中一些非延性部件，對(duì)其破壞模式應(yīng)力需求，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)于相關(guān)技術(shù)規(guī)定的要求。

（3）針對(duì)復(fù)雜建筑設(shè)計(jì)或者超高建筑設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑物控制構(gòu)件，應(yīng)當(dāng)保證其具有中等地震抗性作用，即便在該類環(huán)境下仍能夠保持相當(dāng)?shù)膹椥浴?/p>

3 設(shè)計(jì)分析

3.1 概念設(shè)計(jì)的重要性

對(duì)建筑中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，復(fù)雜高層建筑或者是超高層建筑，應(yīng)當(dāng)保證其概念設(shè)計(jì)上具有合理性，從設(shè)計(jì)理念上進(jìn)行重視，具體可以從下述內(nèi)容考量：

（1）保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性，同時(shí)盡量從均勻性上提高建筑穩(wěn)定性；

（2）保證建筑結(jié)構(gòu)能夠清晰有效的傳遞應(yīng)力，尤其是豎向結(jié)構(gòu)，對(duì)于側(cè)力的傳遞途徑要保證順暢連續(xù)；

（3）針對(duì)具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高層建筑以及超高層建筑從結(jié)構(gòu)上要保證具有整體高水平；

（4）充分考量節(jié)能問(wèn)題，從結(jié)構(gòu)上降低能耗，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全的基礎(chǔ)上建立合理的節(jié)能機(jī)制；

（5）建筑結(jié)構(gòu)的整體受力也是建筑設(shè)計(jì)要求的內(nèi)容之一，因此應(yīng)當(dāng)充分從材料的使用以及技術(shù)的應(yīng)用方面提高其受力結(jié)構(gòu)的整體水平。而該過(guò)程必須協(xié)調(diào)好工程師以及技術(shù)操作人員之間的交流協(xié)作，只有保證溝通良好才能完美達(dá)成設(shè)計(jì)要求目標(biāo)。

3.2 建筑結(jié)構(gòu)中抗側(cè)力體系選擇

現(xiàn)代高層以及超高層建筑的安全性可靠性保證通常會(huì)受到結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系影響，合理的抗側(cè)力體系能夠保證其安全性。因此在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力系統(tǒng)選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)注意：

（1）建筑的實(shí)高是結(jié)構(gòu)體系選擇的主要影響因素，通過(guò)結(jié)合實(shí)踐可以總結(jié)如下規(guī)律：對(duì)于建筑高度同結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系選擇，當(dāng)建筑物高度小于100米時(shí)，通常采用框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)作為抗側(cè)力體系；當(dāng)建筑物高于100米低于200米時(shí)，通常采用剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)作為抗側(cè)力體系；而當(dāng)建筑物高度在200-300米之間時(shí)，通常采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)、框架-核心筒-伸臂結(jié)構(gòu)作為建筑物的抗側(cè)力體系；建筑物高度在300米-400米之間時(shí)，框架-核心筒-伸臂結(jié)構(gòu)以及筒中筒結(jié)構(gòu)是常見(jiàn)的抗側(cè)力體系；而建筑高度高于400米低于600米時(shí)常用的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力系統(tǒng)為，筒中筒-伸臂結(jié)構(gòu)，巨型框架/桁架/斜撐結(jié)構(gòu)、組合體結(jié)構(gòu)。

（2）在建筑的設(shè)計(jì)上，應(yīng)盡可能地確保結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件相互聯(lián)結(jié)、組合為一個(gè)整體。

（3）對(duì)于建筑中采用了多重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的具體實(shí)際情況時(shí)，應(yīng)綜合分析每種結(jié)構(gòu)體系在建筑設(shè)計(jì)中的效用，對(duì)各自的貢獻(xiàn)度有合理的估計(jì)和評(píng)判。

3.3 注重抗震設(shè)計(jì)

在滿足建筑的功能性的基礎(chǔ)上，抗震設(shè)計(jì)是高層和超高層建筑的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，這是確保建筑安全性最為關(guān)鍵的一環(huán)，應(yīng)重點(diǎn)從以下幾點(diǎn)著手：

（1）在高層建筑的抗震方案設(shè)計(jì)中，建筑結(jié)構(gòu)的材料選擇也非常重要。

（2）促進(jìn)地震發(fā)生時(shí)能量的輸入能有效地減少。實(shí)踐證實(shí)，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面：一是，在對(duì)建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收的同時(shí)應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移限值實(shí)施有效的控制。二是，具體的高層建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該采用積極的、基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行定量的分析，確保結(jié)構(gòu)的變形彈性可以滿足地震的預(yù)期要求。三是，應(yīng)綜合分析建筑構(gòu)件的變形和建筑結(jié)構(gòu)的位移兩者之間精確的關(guān)系，有效地確定構(gòu)件的變形值。四是，結(jié)合建筑物的實(shí)際如建筑界面的應(yīng)變分布及其大小來(lái)對(duì)建筑構(gòu)件的構(gòu)造需求進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。五是，選擇堅(jiān)固的場(chǎng)地，實(shí)施建筑施工，亦是有效減少地震發(fā)生作用時(shí)能量的輸入的另一個(gè)方面。

（3）通過(guò)大量的實(shí)踐證明以及理論研究，針對(duì)現(xiàn)代的大型高層建筑，即便是其不具有很大的承載力，但是若是其具有較高的延性，那么即便是發(fā)生地震，也不會(huì)發(fā)生倒塌，因?yàn)榈卣鹬醒有越Y(jié)構(gòu)能夠充分的吸收振動(dòng)帶來(lái)的能量，這樣建筑物在地震環(huán)境中也能夠保證形變程度在建筑結(jié)構(gòu)承受范圍之內(nèi)。通過(guò)大量的實(shí)踐活動(dòng)證明，能夠證明延性結(jié)構(gòu)在抗性效果上作用明顯，能夠消除大量地震帶來(lái)的不利影響，從而使得地震反應(yīng)得以有效的減輕，促使地震給高層建筑帶來(lái)的破壞被有效地減弱，避免重大損失的發(fā)生。

（4）設(shè)計(jì)的質(zhì)量和方法決定著抗震效果的高低，因此，高層建筑抗震設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)體系必須得到足夠的重視。從國(guó)內(nèi)外高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)體系上來(lái)看，主要有如下3種：“框筒結(jié)構(gòu)”、“筒中筒結(jié)構(gòu)”和“鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)”。

4 結(jié)束語(yǔ)

建筑的結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定是保證建筑安全的基礎(chǔ)，因此在建筑體系設(shè)計(jì)中就應(yīng)當(dāng)充分考量建筑物的抗側(cè)力性。概念設(shè)計(jì)在高層和超高層設(shè)計(jì)中舉足輕重，概念設(shè)計(jì)的合理性是高層設(shè)計(jì)好壞的決定性因素。從結(jié)構(gòu)體系選擇以及材料應(yīng)用上對(duì)結(jié)構(gòu)體系的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性充分保障，以適應(yīng)新時(shí)期高層以及超高層建筑的應(yīng)用需求，不但滿足人們的使用功能要求，同時(shí)在外觀以及安全性上也滿足現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)

[1]劉華新，孫志屏，孫榮書.抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，2.

高層建筑分析范文第2篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；火災(zāi)事故；問(wèn)題分析

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一、高層建筑防火安全現(xiàn)狀分析

近年來(lái)國(guó)內(nèi)外高層建筑火災(zāi)頻發(fā)，究其原因，主要是人為因素較多。由于建設(shè)、施工單位消防安全意識(shí)不夠，隨意降低消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使建筑建成時(shí)便存在大量的不易整改的剛性火災(zāi)隱患。再加上后期缺乏管理，建筑消防設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)不到位，業(yè)主消防素質(zhì)不高，這些因素滋生了大量屢禁不止的彈性火災(zāi)隱患。

（1）消防工程質(zhì)量難以保證。從目前情況看，由于絕大部分設(shè)計(jì)、施工人員相對(duì)缺乏消防工程專業(yè)技術(shù)知識(shí)，不同程度地存在對(duì)國(guó)家高層建筑法律、法規(guī)和技術(shù)規(guī)范了解不夠、掌握不深、理解不透等現(xiàn)象,在設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中,過(guò)于注重美觀、功能和經(jīng)濟(jì)效益,擅自降低標(biāo)準(zhǔn)或未按規(guī)范要求設(shè)計(jì)、施工；二是部分單位和個(gè)人掛靠有資質(zhì)的單位承攬工程，造成消防工程施工質(zhì)量偏低；三是招標(biāo)過(guò)程中，施工單位為節(jié)約成本，惡意壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，以致出現(xiàn)降低施工質(zhì)量，以次充好、以假亂真的問(wèn)題；四是施工隊(duì)伍不穩(wěn)定，人員流動(dòng)性大、技術(shù)工人跳槽頻繁，施工質(zhì)量無(wú)法保證。

（2）建筑消防設(shè)計(jì)先天不足?！陡咭?guī)》的出臺(tái)，為高層建筑的消防安全提供了規(guī)范保證，但之前一批老式的高層建筑在消防設(shè)施設(shè)計(jì)上已經(jīng)存在先天缺陷。受建筑性質(zhì)和建筑結(jié)構(gòu)的限制,業(yè)主在適應(yīng)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)變化需要而進(jìn)行改建、擴(kuò)建或內(nèi)部裝修時(shí),某些消防設(shè)計(jì)、設(shè)施始終達(dá)不到新規(guī)范的要求。目前“三邊工程”（邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊審核）大量存在，建設(shè)單位為節(jié)省工程投資，盡快見(jiàn)效益，邊設(shè)計(jì)邊施工，審核未通過(guò)，工程已建了一半，建筑工程消防安全隱患突出，導(dǎo)致許多單位投入使用多年但至今尚未通過(guò)消防驗(yàn)收。

（3）高層建筑施工現(xiàn)場(chǎng)消防安全管理不嚴(yán)格。從高層建筑工地火災(zāi)事故來(lái)看，用火、用電管理不規(guī)范，消防用水不到位，施工材料堆放不符合防火要求，消防車通道不暢通等問(wèn)題還普遍存在，特別是當(dāng)前實(shí)施的建筑外墻保溫工程普遍使用防火性能不達(dá)標(biāo)的材料，在落實(shí)相關(guān)防火技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中又缺乏內(nèi)部嚴(yán)格監(jiān)督和質(zhì)量控制，稍有不慎和疏忽，極易引起火災(zāi)事故。

（4）防設(shè)施缺乏有效管理。在高層建筑的使用過(guò)程中，由于管理人員消防安全責(zé)任制不落實(shí)，缺乏消防法規(guī)意識(shí),忽視對(duì)消防系統(tǒng)的管理與維護(hù)，致使前期大力投資的消防設(shè)施出現(xiàn)老化、損壞等現(xiàn)象,形同虛設(shè)。尤其是多產(chǎn)權(quán)和多單位共同使用的高層建筑物，使用單位各自為政，消防管理無(wú)人牽頭，產(chǎn)權(quán)和使用單位不能履行自己消防職責(zé)，等到發(fā)生火災(zāi)時(shí),消防系統(tǒng)根本發(fā)揮不了火災(zāi)預(yù)警、預(yù)報(bào)、撲救初期火災(zāi)和人員及時(shí)疏散的作用。

（5）消防產(chǎn)品源頭把關(guān)不嚴(yán)。一是各部門缺少聯(lián)動(dòng)監(jiān)管機(jī)制，質(zhì)監(jiān)、工商、消防等部門缺乏密切配合,執(zhí)法聯(lián)動(dòng)機(jī)制不完善,有時(shí)甚至存在各自為政的現(xiàn)象,對(duì)違反國(guó)家工程建設(shè)消防技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的行為缺乏足夠的威懾力；二是流通領(lǐng)域?qū)徍税殃P(guān)不力，消防產(chǎn)品如其它商品一樣已全面市場(chǎng)化，消防產(chǎn)品的銷售和流通已全面開放，由于源頭把關(guān)不嚴(yán)，致使大量不合格產(chǎn)品涌入市場(chǎng)，使用單位又對(duì)消防產(chǎn)品市場(chǎng)不了解，使假冒偽劣產(chǎn)品有了較大的市場(chǎng)和空間；三是市場(chǎng)上流通的消防電子產(chǎn)品, 特別是火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)備,樣式、規(guī)格、型號(hào)不斷豐富,但不同廠家的產(chǎn)品互不兼容,給消防電子產(chǎn)品的維護(hù)、更換帶來(lái)了很大困擾。

（6）玻璃幕墻使用值得商榷。作為一種新型的建筑構(gòu)件，玻璃幕墻以其自重輕、光亮、裝飾藝術(shù)效果好等優(yōu)點(diǎn)，被大量應(yīng)用在高層建筑之中，國(guó)內(nèi)外建筑界對(duì)于高層建筑玻璃幕墻的使用一直以來(lái)是有爭(zhēng)議的。單從玻璃幕墻本身來(lái)看,它是非燃燒體,但是,建筑一旦發(fā)生火災(zāi),玻璃幕墻加熱升溫后,自身強(qiáng)度會(huì)大大降低,其耐火性能也會(huì)隨之降低,隨著火勢(shì)不斷加大,玻璃幕墻都會(huì)直接掉落下來(lái),這樣就嚴(yán)重威脅到了人們的安全。

二、建筑火災(zāi)事故引發(fā)的各種危害

當(dāng)城市高層建筑防火問(wèn)題無(wú)法正常解決，用戶面臨的將是各種危害。高層建筑物是城市現(xiàn)代化改造的主要對(duì)象，火災(zāi)事故是高層建筑面臨的最大威脅。從過(guò)去已經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)事故分析，火災(zāi)事故對(duì)人員安全、建筑性能、經(jīng)濟(jì)損失等方面均造成了巨大的危害。

1、人員安全。高層建筑物手多方面因素影響，火災(zāi)事故的發(fā)生率也在逐漸上升，大大降低了建筑物應(yīng)用階段的安全系數(shù)。首先，施工期間出現(xiàn)火災(zāi)事故，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)參與建筑作業(yè)人員的安全是極大的危害；其次，建筑使用階段發(fā)生火災(zāi)，對(duì)居住人員、消費(fèi)人員等均會(huì)帶來(lái)生命安全的威脅。

2、建筑性能。節(jié)能型材料是建筑物的基本構(gòu)成，新建筑概念倡導(dǎo)選擇“輕質(zhì)、高效、節(jié)能”的工程材料。高性能材料改善了建筑物的結(jié)構(gòu)性能，但在抗高溫方面的能力較為薄弱。火災(zāi)發(fā)生后，節(jié)能材料會(huì)隨之加劇燃燒以毀壞建筑物結(jié)構(gòu)，減短了整個(gè)建筑物體的使用壽命，內(nèi)外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯的損壞現(xiàn)象。

3、經(jīng)濟(jì)損失。各種火災(zāi)事故造成的破壞作用，對(duì)工程單位及業(yè)主個(gè)人造成的經(jīng)濟(jì)損失不可估量。特別是大型商業(yè)建筑，建筑物層數(shù)越多而產(chǎn)生的火災(zāi)危害更大，整棟建筑均有可能受到劇烈燃燒而發(fā)生受損問(wèn)題。火災(zāi)事故造成的返工返修費(fèi)用增加了工程的成本耗資，約束了竣工后期經(jīng)營(yíng)收益的持續(xù)增長(zhǎng)。

三、改善高層建筑防火性能的綜合措施

從行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，未來(lái)建筑工程必將以高層建筑為主，逐漸取代低層建筑物而發(fā)揮更大的使用價(jià)值。同時(shí)，鑒于高層建筑防火系統(tǒng)存在的種種問(wèn)題，工程單位必須加強(qiáng)建筑防火相關(guān)的措施，提升高層建筑物的性能壽命、安全系數(shù)。筆者認(rèn)為，解決建筑火災(zāi)問(wèn)題必須添加多功能的防火設(shè)施。

1、平面方面。從總平面對(duì)高層建筑實(shí)施防火設(shè)計(jì)，方便后期安裝施工取得預(yù)期的成效。平面防火要求在總平面設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、地形、地勢(shì)和風(fēng)向等因素，進(jìn)行合理布局，盡量避免建筑物相互之間構(gòu)成火災(zāi)威脅和發(fā)生火災(zāi)爆炸后可能造成嚴(yán)重后果[2]。并且為消防車順利撲救火災(zāi)提供條件。

2、等級(jí)方面。提高建筑物結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)，增強(qiáng)了其在火災(zāi)過(guò)程中的抗受損能力，防止建筑物瞬間性損壞造成的危害。如：劃分建筑耐火等級(jí)是現(xiàn)代高層建筑防火規(guī)范中最基本的措施。它要求建筑物在火災(zāi)高溫的持續(xù)作用下，墻、柱、梁、樓板、屋蓋、吊頂?shù)然窘ㄖ?gòu)件，能在一定的時(shí)間內(nèi)不破壞、不傳播火災(zāi)，從而起到延緩和阻止火災(zāi)蔓延的作用。

3、隔離方面。必要時(shí)可對(duì)建筑物內(nèi)里結(jié)構(gòu)進(jìn)行隔離改造，通常分隔為不同的防火區(qū)域，火災(zāi)發(fā)生時(shí)可提前隔離火勢(shì)。建筑物中采用耐火性較好的分隔構(gòu)件將建筑物空間分隔成若干區(qū)域，一旦某一區(qū)域起火則會(huì)把火災(zāi)控制在這一局部區(qū)域之中。對(duì)于某些建筑物需用擋煙構(gòu)件劃分防煙分區(qū)將煙氣控制在一定范圍內(nèi)，以便用排煙設(shè)施將其排出。

4、裝修方面。裝修不僅可以改善建筑物的空間利用率，也可以采取與建筑防火相關(guān)的措施防范災(zāi)情。在防火設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)建筑物性質(zhì)、規(guī)模,對(duì)建筑物的不同裝修部位，采用燃燒性能符合要求的裝修材料[3]。要求室內(nèi)裝修材料盡量做到不燃或難燃化，減少火災(zāi)的發(fā)生和降低蔓延速度。

四、自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用

建筑物發(fā)生火災(zāi)時(shí)，為避免建筑物內(nèi)人員由于火燒、煙熏中毒和房屋倒塌而遭到傷害，必須盡快撤離；室內(nèi)的物資財(cái)富也要盡快搶救出去，以減少火災(zāi)損失。為此要求建筑物應(yīng)有完善的安全疏散設(shè)施，為安全疏散創(chuàng)造良好的條件。推廣自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)高層建筑物內(nèi)的災(zāi)情，啟動(dòng)其它設(shè)施控制火災(zāi)。

1、觸發(fā)器。安裝觸發(fā)器是用來(lái)感應(yīng)火災(zāi)的，這種裝置可以根據(jù)建筑物內(nèi)的溫度、煙度等指標(biāo)，快速地識(shí)別是否有火災(zāi)發(fā)生。如：目前比較常用的是自動(dòng)化感溫、感煙等火災(zāi)探測(cè)器，具有較高準(zhǔn)確性的探測(cè)效果。

2、報(bào)警器。確定有火災(zāi)發(fā)生之后，報(bào)警器可接收觸發(fā)器送出的災(zāi)情信號(hào)，提醒消防人員盡快采取措施緊急處理[4]。報(bào)警器在自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)里是最直接的告警裝置，利用聲、光等形式發(fā)出強(qiáng)烈的警報(bào)信號(hào)，減短了建筑救災(zāi)的時(shí)間。

3、監(jiān)測(cè)器。借助計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)為操作平臺(tái)，對(duì)高層建筑物內(nèi)外部的動(dòng)態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)，發(fā)生火災(zāi)事故后可綜合性地指導(dǎo)人員救災(zāi)，盡快輸送其它人員逃離現(xiàn)場(chǎng)。如：監(jiān)測(cè)器將監(jiān)視到的情況反饋到計(jì)算機(jī)顯示屏，以圖像信息為主顯示災(zāi)情的變化。

五 結(jié)論

綜上所言，高層建筑是未來(lái)城市改造的主流建筑物，并且廣泛運(yùn)用于商業(yè)廣場(chǎng)、民用居住、工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)方面。為了保證高層建筑物起到應(yīng)有的利用價(jià)值，降低建筑物火災(zāi)事故的發(fā)生率。應(yīng)從多個(gè)方面改善高層建筑的防火性能，建立自動(dòng)報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及時(shí)發(fā)現(xiàn)災(zāi)情，指導(dǎo)消防人員實(shí)施有效的措施處理。

參考文獻(xiàn)：

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高層建筑分析范文第3篇

關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑設(shè)計(jì)；規(guī)劃設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

探究高層建筑風(fēng)格的發(fā)展變化的深層原因，可以看到高層建筑設(shè)計(jì)理念的更新是推動(dòng)建筑風(fēng)格變化的重要因素。因此，重視對(duì)高層建筑設(shè)計(jì)理念的探討，進(jìn)一步完善高層建筑設(shè)計(jì)理念是推動(dòng)高層建筑設(shè)計(jì)健康發(fā)展的有效途徑。高層建筑的設(shè)計(jì)風(fēng)格及趨勢(shì)也是專家、學(xué)者們所探討的核心部分，因此探討設(shè)計(jì)風(fēng)格變化與設(shè)計(jì)理念有怎樣的相互關(guān)系，也必將更加促進(jìn)當(dāng)代社會(huì)高層建筑的發(fā)展。

1 高層建筑的建筑設(shè)計(jì)

高層建筑影響一座城市環(huán)境的平衡，集中注意高層建筑對(duì)環(huán)境質(zhì)量的責(zé)任，對(duì)城市及周圍的影響，高層建筑設(shè)計(jì)必須用協(xié)調(diào)其形聲的方法以嘗試保持最少的環(huán)境干擾性。優(yōu)秀的高層建筑要考慮使用者的需要，以城市的公眾利益為追求的目標(biāo)。

第一，當(dāng)今社會(huì)在不斷發(fā)展，這也帶動(dòng)了高層建筑的不斷發(fā)展，當(dāng)前高層建筑呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：一是新結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用，豎向體形與平面形態(tài)布置的搭配更加繁復(fù)?，F(xiàn)代高層建筑中曲線面、不規(guī)則、不對(duì)稱的平面，且進(jìn)入21 世紀(jì)之后，出現(xiàn)頻率很高，這主要是因?yàn)楫?dāng)代社會(huì)計(jì)算機(jī)手段及結(jié)構(gòu)分析技術(shù)的快速發(fā)展為它創(chuàng)造了條件。二是耗能減震技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。三是高性能新材料的開發(fā)應(yīng)用，加氣混凝土、STP外保溫板，高性能混凝土等材料均在被廣泛應(yīng)用，對(duì)高層建筑的發(fā)展也產(chǎn)生重大影響。四是當(dāng)代高層建筑層數(shù)及高度在不斷增加，在我國(guó)，樓層在80-100 層的高層建筑，在世界上排名前列。

第二，綠色建筑與生態(tài)規(guī)劃的設(shè)計(jì)，綠色建筑也稱生態(tài)建筑，即環(huán)保、可循環(huán)、無(wú)污染、能源節(jié)省，作為當(dāng)代社會(huì)節(jié)約型城市、生態(tài)城市、循環(huán)經(jīng)濟(jì)城市建設(shè)的重要存在條件，影響著城市生態(tài)穩(wěn)定及功能穩(wěn)定，對(duì)提高當(dāng)?shù)鼐用裣到y(tǒng)健康質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。因此，綠色建筑應(yīng)貫徹以下兩方面：一是因地制宜，我國(guó)南方和北方氣候條件、地理?xiàng)l件、文化系統(tǒng)、人文條件各不相同，高層建筑差異性也會(huì)很大，所以決不能照搬盲從。二是以人為本，或許有些高層建筑實(shí)施了某一項(xiàng)技術(shù)，但這并不能叫綠色建筑，綠色建筑的前期策劃投入會(huì)很高，但同樣的。在后期的使用過(guò)程中，綠色建筑也會(huì)給居民帶來(lái)更多的優(yōu)惠。所以，從可持續(xù)發(fā)展的角度上講，綠色建筑應(yīng)是值得全民推行的。

第三，尺度設(shè)計(jì)，高層建筑的尺度設(shè)計(jì)較難把握，究其原因，一是高層建筑不同于人和物體，它體積龐大，二是高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其單一結(jié)構(gòu)的尺度并不是自身所決定的，而是要與各部分結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)統(tǒng)一，彼此共同決定。要想把握好尺度設(shè)計(jì)，主要要處理好以下五種尺度關(guān)系：一是城市尺度，高層建筑體積大、高度高，是一座城市的重要組成部分，也是城市中的人們第一印象所能感覺(jué)到的，直接影響了城市景觀。所以，建筑的尺度不能脫離于城市，要與城市尺度協(xié)調(diào)統(tǒng)一，自成一派，影響城市的建設(shè)。二是整體尺度，即高層建筑的本身尺度，建筑設(shè)計(jì)師也是十分注重這一點(diǎn)的，整體尺度的核心就是均衡。如能做到均衡，人對(duì)建筑的感知便是容易理解的，如若做不到這一點(diǎn)，人對(duì)建筑的感知便會(huì)毫無(wú)緣由的緊張及不安。因此，整體尺度的均衡是很重要的，若想均衡，那么應(yīng)注意以下兩方面：高層建筑是由裙房、主體和頂部組成的，這三部分的尺度比例協(xié)調(diào)統(tǒng)一了，整個(gè)高層建筑造型便會(huì)更加生動(dòng)；整體尺度協(xié)調(diào)了，各細(xì)部尺度要具有等級(jí)性及層次性且劃分要更細(xì)。三是近人尺度，近人尺度更容易被行人仔細(xì)觀察，因這部分通常是指建筑的出入口，這部分被行人使用次數(shù)最多，因此其尺度設(shè)計(jì)應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)，參照行人以的尺度，尺度適中。四是街道尺度，即是指行人對(duì)高層建筑臨街部分產(chǎn)生的視覺(jué)感知，這也是行人對(duì)建筑的近距離感知，直觀且印象深刻。因此，街道尺度的設(shè)計(jì)在整個(gè)高層建筑設(shè)計(jì)中較為重要，通過(guò)考慮街道行人感官的舒適度來(lái)確定其尺度，故高層建筑的臨街面應(yīng)與其它建筑相一致，呼應(yīng)周圍其它臨街建筑，行人感覺(jué)上也會(huì)很舒適，沒(méi)任何異樣。五是細(xì)部尺度，即高層建筑中各微小細(xì)節(jié)的尺度，這部分是指人在高層建筑內(nèi)部通過(guò)肉眼所產(chǎn)生感官影像。因此，設(shè)計(jì)師要充分結(jié)合人的尺度，滿足人的需求去設(shè)計(jì)細(xì)部尺度，必能取得人眼睛的親近感，產(chǎn)生優(yōu)美的感覺(jué)。

第四，高層建筑體型較為龐大，建筑之間彼此遮蔽，部分建筑間甚至形成了較大面積的陰影區(qū)，我國(guó)發(fā)達(dá)城市的生態(tài)環(huán)境更是嚴(yán)重下降。除此之外，在大多數(shù)一二級(jí)城市建高層建筑已成習(xí)俗，設(shè)計(jì)師往往貪大求高，忽略了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，建筑節(jié)能意識(shí)更是十分淡薄，放在次要考慮的精力上，因此造成了高投入、高能耗、低效益、低回報(bào)，浪費(fèi)巨大。因此，高層建筑的節(jié)能應(yīng)該取代立面形式和使用功能，成為設(shè)計(jì)時(shí)首要考慮因素，為設(shè)計(jì)師所重視，從以下三部分內(nèi)容進(jìn)行考慮：一是優(yōu)化朝向設(shè)計(jì)及建筑位置，陽(yáng)光蘊(yùn)藏了龐大的能量，我國(guó)居住在北方地區(qū)的人民相比于居住于南方地區(qū)的人民，也更珍惜陽(yáng)光所帶來(lái)的溫暖，因此為保證高層建筑室內(nèi)有舒適的溫度并盡可能多的采集到光線，高層建筑北向、東向的開窗面積應(yīng)盡可能小些，南向的開窗面積則要大些。二是增加保溫隔熱能力及維護(hù)結(jié)構(gòu)，一般的房子里，35%的熱量從窗戶消耗掉了，如若選用雙層玻璃，便可以在一定程度上減少熱量的散發(fā)；30%的熱量從墻體消耗掉了，如若墻體表面采用隔熱材料：如頁(yè)巖陶?；炷量招钠鰤K、粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等，增加了保護(hù)層，節(jié)能效果就會(huì)很明顯；其次才是智能化的建筑，其實(shí)只要建筑追求合理化的結(jié)構(gòu)、實(shí)用性的功能、簡(jiǎn)潔化的外觀并利用可回收的材料，便會(huì)有很好的節(jié)能效果，因此智能化的建筑未必是最奢侈豪華的，而應(yīng)該是最低能耗的。三是從供熱、供暖的渠道及實(shí)現(xiàn)方式來(lái)取得節(jié)能效果，丹麥等北歐國(guó)家有得天獨(dú)厚的風(fēng)能條件，他們便是使用熱泵技術(shù)結(jié)合風(fēng)能，用風(fēng)能帶動(dòng)了電泵。因此建筑節(jié)能不僅是建筑本身的節(jié)能，也是和城市的綜合條件，整體布局息息相關(guān)的。

2 高層建筑的規(guī)劃設(shè)計(jì)

高層建筑已走過(guò)百年的發(fā)展歷程，其風(fēng)格是不斷變化的，任何風(fēng)格的建立和興起，都有它存在的道理和意義。

第一，控制超高層建筑數(shù)量，由于超高層建筑的相對(duì)體積和高度，其對(duì)城市周圍環(huán)境的影響很大，超高層建筑剝奪了部分城市居民的光線，其可能投下的陰影也可能改變區(qū)域的性質(zhì)，另外，就目前的數(shù)據(jù)來(lái)看，大部分已建成的超高層建筑得收益也并不樂(lè)觀。

高層建筑分析范文第4篇

【關(guān)鍵詞】高層建筑；建筑電氣；電氣應(yīng)用；措施

0.引言

隨著城市化進(jìn)程的不斷深化與發(fā)展，高層建筑產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。與一般低層建筑相比，高層建筑在房屋高度、安全程度、技術(shù)難度、人口密集度、用電量度等方面都有更高的要求。這些要求都為高層建筑的電氣工程施工增加了一定的難度，因此需要我們更加深入地了解高層建筑的特點(diǎn)，并把握好其中的電氣應(yīng)用技術(shù)，以保證高層建筑電氣的質(zhì)量安全。

1.高層建筑的特點(diǎn)分析

1.1建筑面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜

高層建筑往往以數(shù)幢樓組成一個(gè)建筑群體，占地面積大；并且主體建筑周圍帶有裙房。整棟建筑形式多樣化，有四方形、塔形、人形、凹字形、階梯形等形式；結(jié)構(gòu)體系多元化，有框架、剪力墻、筒體等結(jié)構(gòu)。同時(shí)建筑內(nèi)豎井、管道以及用電設(shè)備數(shù)量繁多且分布復(fù)雜。

1.2人員密集、火災(zāi)載荷量大

由于高層建筑功能多樣化，支持人們?nèi)粘５墓ぷ髋c生活活動(dòng)，因此高層建筑內(nèi)往往聚集著高密度的人群。同時(shí)可燃物隨人流量的增多而增加，火災(zāi)的載荷密度大。

1.3樓板較薄、施工難度大

高層建筑由于層數(shù)高而重量大，為減輕自身建筑物的負(fù)荷重量，就需要減少樓板的厚度。因此，高層建筑外墻的構(gòu)成材料往往是預(yù)制板，這給電氣工程的安裝增加了一定的難度。

2.高層建筑電氣設(shè)備的特點(diǎn)分析

2.1電力能的消耗較多，需要集中管理

升降電梯在高層建筑中是必不可少并且全天候運(yùn)營(yíng)的電氣設(shè)備，用電量較大；同時(shí)，對(duì)于空調(diào)及用于排水的動(dòng)力系統(tǒng)這種大消耗的電氣設(shè)備需要進(jìn)行集中管理。

2.2對(duì)不同的電氣設(shè)備采取相應(yīng)的保護(hù)措施

電氣管線采取防水措施；配電柜的防雷管線做好耐震措施。

3.高層建筑中電氣應(yīng)用技術(shù)的選用方案

3.1電氣設(shè)備中供電電源的選用

根據(jù)高層建筑的特點(diǎn)分析可知，因其建筑面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用電量大等原因，高層建筑中對(duì)供電要求非常高。因此，在高層建筑內(nèi)必須設(shè)有至少兩個(gè)獨(dú)立的電氣設(shè)備供電電源，并確保這兩路電源能同時(shí)供電，相互備用，其中一個(gè)電源斷電后將不會(huì)影響到另外一個(gè)電源的正常供電，以防意外斷電而影響高層建筑的正常運(yùn)作。因此，兩個(gè)獨(dú)立的電源必須滿足兩點(diǎn)要求：一是要求將兩個(gè)相互獨(dú)立的電源設(shè)備中10kV電壓引出來(lái)進(jìn)戶供電線路，進(jìn)入變電所；二是要求兩個(gè)獨(dú)立電源中的那個(gè)備用電源采用正常的低壓進(jìn)戶，以保證高層建筑中的持續(xù)供電。

3.2電氣設(shè)備中變電所位置的選用

3.2.1使高壓靠近整個(gè)電氣設(shè)備區(qū)的負(fù)荷中心

由于高層建筑內(nèi)所消耗的用電量巨大，這也就意味著其中所消耗的電氣設(shè)備安裝費(fèi)及使用電費(fèi)也斥資巨大。為節(jié)約用電量，減少用電資費(fèi)，需要縮小配電距離以將電力損失和供電電壓降到最低。因此，變電所應(yīng)安排在能使高壓深入負(fù)荷中心的位置上。

3.2.2避開各種不利場(chǎng)所

變電所嚴(yán)禁設(shè)置在靠近水源的潮濕處或靠近火源的干燥處；嚴(yán)禁設(shè)置在水霧多、灰塵多、振動(dòng)劇烈、腐蝕氣體溢出的場(chǎng)所；嚴(yán)禁設(shè)置在溫度高的低洼處或濕度大的積水處、嚴(yán)禁設(shè)置在地下室的最底層。

3.2.3提前做好緊急情況預(yù)防措施

變電所所在位置應(yīng)足夠?qū)挸ㄒ员阍谕话l(fā)緊急情況時(shí)能及時(shí)讓維修車輛順暢通過(guò)；同時(shí)還必須做好嚴(yán)格的防水防潮工作，將預(yù)留孔洞堵塞嚴(yán)密，消除安全隱患。

3.3電氣設(shè)備中主要設(shè)備的選用

3.3.1變壓器的選用

嚴(yán)格依照高層建筑中的用電負(fù)荷量來(lái)確定變壓器的數(shù)量，同時(shí)還要將單臺(tái)變壓器容量控制在1600KVA以下。當(dāng)兩臺(tái)機(jī)器同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，若其中一臺(tái)故障斷電，必須保證另外一臺(tái)能在維持自身正常工作的基礎(chǔ)上還能為整棟建筑繼續(xù)供電。

3.3.2開關(guān)柜的選用

必須全面了解開關(guān)柜的絕緣程度、電流流量、額定電壓大小、斷開和關(guān)合能力。

4.高層建筑中電氣應(yīng)用的施工方案

4.1架設(shè)電氣設(shè)備

將弱電與強(qiáng)電進(jìn)行分開設(shè)置，若在有合用需要時(shí)也要將其分別架設(shè)在電氣間的兩邊以進(jìn)行隔離。在合用電氣間內(nèi)架設(shè)電纜必須做好封閉式處理，且保證電纜的屏蔽性良好以防止強(qiáng)電對(duì)弱電的干擾。

4.2設(shè)置應(yīng)急照明設(shè)備

為了避免用于住宅的高層建筑中出現(xiàn)長(zhǎng)明燈，導(dǎo)致既不節(jié)能環(huán)保又損壞燈具，在突遇緊急事件時(shí)又無(wú)法正常照明而嚴(yán)重影響住戶人員疏散的情況，高層建筑的樓梯間內(nèi)采用的是專用的延時(shí)自熄開關(guān)，與普通的延時(shí)自熄開關(guān)不同，它具備應(yīng)急照明功能：首先，要選用三線制的專用延時(shí)自熄開關(guān)，既能確保人走燈滅，又有專線使它和消防控制室相連接。同時(shí)，這種專用開關(guān)采用雙線路供電，能在突發(fā)緊急事件時(shí)提供不間斷的電源；其次，要選用組合式應(yīng)急燈，在同一個(gè)燈具中安裝兩個(gè)不同的獨(dú)立光源，一個(gè)與消防控制室相連，只有在突發(fā)緊急之間時(shí)才會(huì)自動(dòng)控制其亮起；另一個(gè)則與普通供電線路相連，由正常照明光源供電，并由普通延時(shí)自熄開關(guān)控制。

4.3裝置防火設(shè)施

高層建筑樓層高、建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜且人口密集，當(dāng)突發(fā)火災(zāi)時(shí)，如果沒(méi)有實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)好防火排煙裝置，將直接影響到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。鑒于防火排煙裝置較為分散的安裝布局，因此裝置中電氣線路的防火設(shè)計(jì)不僅要充分考慮到供電主回路線路，還要全面完善聯(lián)動(dòng)控制線路的相關(guān)防火要求。然而，當(dāng)下一些防火排煙裝置的供應(yīng)廠商所提供的電機(jī)、電動(dòng)閥設(shè)備等的接線柱明顯外露，同時(shí)也造成供電導(dǎo)線和控制導(dǎo)線在接線柱的位置處出現(xiàn)不符合耐火配線要求的現(xiàn)象。另一方面，當(dāng)阻燃導(dǎo)線遇到明火時(shí)，它的電氣絕緣性能會(huì)迅速降低而導(dǎo)致自燃，將嚴(yán)重阻礙防火排煙裝置的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，為保證防火排煙裝置在火災(zāi)突發(fā)狀況下能正常工作，就要求電氣設(shè)備的安裝技術(shù)人員嚴(yán)格按照施工規(guī)范，正確安裝防火設(shè)施；在購(gòu)進(jìn)及安裝設(shè)備時(shí)，必須把好質(zhì)量關(guān)再簽定，嚴(yán)禁導(dǎo)線。

4.4設(shè)計(jì)電視系統(tǒng)

高層建筑中人口密集，因此高層建筑中的住宅用途在整體用途結(jié)構(gòu)上占有很大程度上的比重。然而有線電視是每一戶住宅的生活必需品，因此，電視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在高層建筑的電氣應(yīng)用設(shè)計(jì)中也占有重要地位。在對(duì)電視系統(tǒng)的供電與控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)，必須保證住宅設(shè)置電視終端插座的最少個(gè)數(shù)不能低于《規(guī)范》中的標(biāo)準(zhǔn)，也就是說(shuō)至少在客廳和主臥這兩處位置都要安裝電視終端插座，而其他位置上則要考慮電視柜的放置和插座的安裝。同時(shí)，在電視前端箱和分線箱內(nèi)設(shè)置有住宅公共部分的放大器、分配器、分支器等設(shè)備，其間的安裝線路必須采取暗管配線的安裝方式。

4.5設(shè)計(jì)電力節(jié)能系統(tǒng)

由于高層建筑的電氣設(shè)備數(shù)量繁多且用電量巨大，導(dǎo)致整棟樓房的正常運(yùn)營(yíng)成本也隨之提高；除了在資金方面耗費(fèi)巨大之外，在節(jié)能環(huán)保方面也產(chǎn)生了一些負(fù)面影響。因此，在高層建筑中安裝電氣設(shè)備時(shí)要秉承著以人為本的、可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展理念，以使用安全、節(jié)能環(huán)保為施工原則，選擇節(jié)能型的供電系統(tǒng)和變壓器，盡可能地精簡(jiǎn)配電網(wǎng)絡(luò)以縮短電纜長(zhǎng)度。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣設(shè)計(jì)的合理性與否直接關(guān)系到高層建筑的質(zhì)量安全，只有嚴(yán)格做好電氣設(shè)備的安裝工作，才能為高層建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更為堅(jiān)定的技術(shù)支持。同時(shí)也可以看出高層建筑中的電氣應(yīng)用具有多樣化和復(fù)雜性等特點(diǎn)，需要我們?nèi)嬲莆绽碚撝R(shí)，并在實(shí)踐操作中遵守電氣設(shè)備的安裝規(guī)范，以保證高層建筑的正常工作和持續(xù)運(yùn)營(yíng)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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高層建筑分析范文第5篇

關(guān)鍵詞:超限高層;性能抗震設(shè)計(jì);彈塑性時(shí)程分析;塑性鉸

1工程概況

該工程位于成都市龍泉驛區(qū)世紀(jì)廣場(chǎng)的東北方向，占地面積約1．33hm2，地塊呈較規(guī)則的矩形;地上36層，地下2層，建筑總高度169m，總建筑面積約為88018m2。大樓使用功能設(shè)定為甲級(jí)寫字樓，其中地下一層、二層為汽車庫(kù)及設(shè)備用房、廚房;地上一層為大樓門廳、管理用房等;二～三層為餐廳;四～六層為茶房、健身、會(huì)議;七～三十三層均為辦公(十四、二十六為避難層，二十五層為會(huì)議層);三十四層為避難層和設(shè)備層;三十五層為會(huì)所層;三十六層為會(huì)所夾層。地下室底板頂面埋深－10.800m。房屋層高:地下室為5.4m，七層及以下為5.4m、4.5m，上部塔樓主要為4.0m，個(gè)別樓層為4.5m、5.4m。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

丙類建筑，安全等級(jí)為二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為50年。設(shè)防烈度7度(0.10g)，設(shè)計(jì)地震分組為第三組，場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地特征周期取0.45s，多遇地震影響系數(shù)最大值取αmax=0.094(根據(jù)安評(píng)報(bào)告);地面粗糙類別為B類，基本風(fēng)壓取為0.35kN/m2(按100年重現(xiàn)期的風(fēng)壓值)。

2.1塔樓

該工程建筑總高度為169m，為B級(jí)高度的高層建筑。塔樓采用框架－核心筒結(jié)構(gòu)，地面以上框架柱大多數(shù)為凸字形，框架柱截面從1300mm×1300mm逐漸變到1300mm×600mm，核心筒剪力墻厚度由800mm變到400mm。核心筒內(nèi)部剪力墻厚度為200mm～300mm?？蚣苤凹袅炷翉?qiáng)度等級(jí)為C60－C30。上部塔樓結(jié)構(gòu)布置采用單向梁體系，梁間距2250mm，梁兩端分別支承于核心筒和框架梁、柱上，角部為雙向梁。辦公區(qū)的建筑空間凈空要求梁高不大于800mm，框架梁截面為400mm×750mm，內(nèi)部框架梁截面為300mm×750mm。塔樓內(nèi)樓板厚度100mm，會(huì)所及夾層樓板厚120mm，根據(jù)建筑功能要求，一層局部抽柱，采用型鋼混凝土梁柱轉(zhuǎn)換。

2.2地下室

該工程塔樓與地下室連成整體，地下室采用框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆梁板體系。柱混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C60，梁板混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30。地下一層板厚120mm;一層作為塔樓的嵌固層，板厚180mm。

2.3結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)

該工程塔樓及塔樓地下室框架的抗震等級(jí)為一級(jí)、剪力墻為一級(jí);塔樓外地下框架抗震等級(jí)為三級(jí)。

2.4地基基礎(chǔ)

該工程塔樓采用樁筏基礎(chǔ)，筏板厚3.0m，樁為人工挖孔樁，樁長(zhǎng)20m，樁身直徑1.5m，樁底擴(kuò)大頭4m，以中風(fēng)化～微風(fēng)化泥巖為樁端持力層，單樁承載力23950kN，間距5.5m梅花型滿堂布置。純地下室采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板，置于粘土層上，地基承載力特值fak不小于220kPa。

3超限情況

［1］(1)該工程屬于B級(jí)高度的框架核心筒結(jié)構(gòu)。(2)不滿足規(guī)范“相鄰層剛度變化不大于70%或連續(xù)三層變化不大于80%”的要求，但很接近。(3)豎向構(gòu)件不連續(xù)，在二層抽了兩根柱，采用型鋼桁架，型鋼柱轉(zhuǎn)換。

4抗震性能目標(biāo)

該工程的超限情況主要為高度超限，沿建筑設(shè)較密的框架柱，雖不滿足筒中筒的條件，但近似筒中筒的工作機(jī)理。抗震性能較好，故將抗震性能目標(biāo)預(yù)定為D級(jí)［3］。(1)小震:主體結(jié)構(gòu)震后不受損壞，允許個(gè)別延性構(gòu)件出現(xiàn)輕微裂縫，不需修理即可繼續(xù)使用。(2)中震:主體結(jié)構(gòu)震后產(chǎn)生一定的損壞，重要構(gòu)件輕微損壞，連梁及框架梁等耗能構(gòu)件出現(xiàn)中等程度損壞，有明顯的裂縫;經(jīng)過(guò)一般性修理后仍可繼續(xù)使用。(3)大震:主體結(jié)構(gòu)震后發(fā)生明顯損壞，大部分構(gòu)件進(jìn)入屈服，有明顯的裂縫;連梁及框架梁等耗能構(gòu)件嚴(yán)重?fù)p壞;結(jié)構(gòu)不發(fā)生倒塌，人員生命安全可以得到保證。

5結(jié)構(gòu)計(jì)算分析

5.1整體計(jì)算結(jié)果

采用SATWE和PMSAP兩種軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)彈性階段的計(jì)算分析，并將兩者計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，采用合理值進(jìn)行設(shè)計(jì)如表1所示

5.2彈性計(jì)算分析

(1)扭轉(zhuǎn)周期比為0.69，說(shuō)明結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)不大，結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件布置較合理。(2)最大扭轉(zhuǎn)位移比為1.19，說(shuō)明結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度較好，結(jié)構(gòu)平面布置較好。(3)結(jié)構(gòu)前兩個(gè)周期均為平動(dòng)周期，振型分布合理，衰減較快，達(dá)到了較理想的效果。(4)層間位移角曲線平滑，無(wú)突變，結(jié)構(gòu)豎向剛度均勻，無(wú)明顯薄弱層。(5)柱的最大軸壓比為0.73，剪力墻的最大軸壓比為0.50，如圖2所示。軸壓比控制較好，可以保證在大震下結(jié)構(gòu)的延性。(6)從SATWE和PMSAP兩種不同力學(xué)計(jì)算模型的彈性計(jì)算結(jié)果可以看出，其主要計(jì)算指標(biāo)比較吻合，無(wú)明顯差異，構(gòu)件的配筋基本一致。計(jì)算結(jié)果與概念設(shè)計(jì)的預(yù)期基本一致，證明計(jì)算結(jié)果的正確性。

5.3時(shí)程分析

(1)采用SATWE的彈性動(dòng)力時(shí)程分析程序進(jìn)行多遇地震下彈性時(shí)程分析，按建筑場(chǎng)地類別和設(shè)計(jì)地震分組選用了SATWE地震波庫(kù)中的兩組實(shí)際地震記錄(TH1TG045和TH2TG045)和《場(chǎng)地地震安評(píng)報(bào)告》提供的擬建場(chǎng)地的兩組場(chǎng)地人工模擬加速度時(shí)程曲線(P5063－1和P5063－2)。由于實(shí)際地震記錄偏小，對(duì)兩組實(shí)際地震記錄的地震力取放大系數(shù)2。多遇地震彈性時(shí)程分析結(jié)果表明:每條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力不小于振型分解反應(yīng)譜法的65%，多條時(shí)程曲線計(jì)算所得結(jié)構(gòu)底部剪力的平均值不小于振型分解反應(yīng)譜法的80%，計(jì)算結(jié)果滿足“高規(guī)”4.3.5條的要求。(2)采用EPDA軟件進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的中震動(dòng)力時(shí)程分析，選取一條人工波(P5010－1)和一條天然波(TH1TG045)，時(shí)間步長(zhǎng)0.02s，阻尼比為0.05。分析結(jié)果表明，框架柱完好無(wú)損，核心筒剪力墻頂部出現(xiàn)裂縫，但不嚴(yán)重;部分構(gòu)架及框架梁端有明顯的裂縫，進(jìn)入屈服階段，如圖4所示，可以實(shí)現(xiàn)中震可修的目標(biāo).(3)采用EPDA軟件進(jìn)行了整體結(jié)構(gòu)的大震動(dòng)力時(shí)程分析，選取一條人工波(P502－1)和一條天然波(TH4TG045)，時(shí)間步長(zhǎng)0.02s，阻尼比為0.05，如圖3所示。分析結(jié)果表明，大震下結(jié)構(gòu)塑性層間位移角滿足規(guī)范要求，核心筒剪力墻出現(xiàn)一定數(shù)量的裂縫，但不嚴(yán)重，塑性鉸主要出現(xiàn)在剪力墻連梁或框架梁端上，如圖3所示，為理想的“梁鉸”機(jī)構(gòu)，具有良好的耗能能力，達(dá)到性能設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

5.4性能抗震設(shè)計(jì)分析

(1)通過(guò)大震下的塑性鉸分布圖，并結(jié)合圖4和圖5可以看出，隨著時(shí)程分析的進(jìn)行，頂部混凝土構(gòu)架梁端首先出現(xiàn)塑性鉸，接著頂部剪力墻出現(xiàn)受拉裂縫，而后框架梁端和核心筒連梁大量出鉸，最后底部剪力墻部分出現(xiàn)受壓裂縫。(2)梁的塑性鉸主要出現(xiàn)在框架梁和核心筒連梁處，出現(xiàn)大量破壞。墻體有受壓(結(jié)構(gòu)底部)，受拉破壞(結(jié)構(gòu)頂部)，但未出現(xiàn)大量破壞?？蚣苤旰茫闯霈F(xiàn)破壞。(3)以上分析可見(jiàn)，框架梁和核心筒連梁作為結(jié)構(gòu)的第一道抗震防線，出現(xiàn)大量破壞，吸收和消耗掉大部分地震能量，為合理的“梁鉸”耗能機(jī)構(gòu)和破壞機(jī)制。剪力墻作為結(jié)構(gòu)的第二道抗震防線，墻體頂部和底部出現(xiàn)裂縫，但未出現(xiàn)大量破壞，可判定為結(jié)構(gòu)的“薄弱部位”，設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)該部分采取有效的加強(qiáng)措施。框架柱完好，分析原因?yàn)閲?yán)格控制了柱的軸壓比，安全儲(chǔ)備較多。

5.5性能抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)情況

(1)小震:彈性時(shí)程分析的結(jié)果與振型分解法的結(jié)果基本一致，結(jié)構(gòu)完好損傷，不需修理即可繼續(xù)使用，能夠?qū)崿F(xiàn)小震的設(shè)計(jì)性能目標(biāo)。(2)中震:核心筒剪力墻頂部出現(xiàn)了輕微的損壞，連梁及框架梁等耗能構(gòu)件發(fā)生中等損壞，進(jìn)入屈服階段，整體結(jié)構(gòu)基本完好，經(jīng)修理后可繼續(xù)使用。設(shè)計(jì)時(shí)，按中震不屈服和小震彈性計(jì)算結(jié)果的較大值進(jìn)行剪力墻薄弱部位的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高整體結(jié)構(gòu)的抗震性能，以滿足中震的性能設(shè)計(jì)目標(biāo)。(3)大震:核心筒剪力墻底部和頂部出現(xiàn)部分裂縫，但不嚴(yán)重。連梁及框架梁大量出現(xiàn)塑性鉸，形成了良好的耗能機(jī)構(gòu)。對(duì)剪力墻薄弱部位采取加強(qiáng)措施后的墻體塑性區(qū)域明顯較少，且通過(guò)從嚴(yán)執(zhí)行《高規(guī)》第7.2.16條關(guān)于B級(jí)高度結(jié)構(gòu)剪力墻的相關(guān)規(guī)定［2］，使得整體結(jié)構(gòu)的延性得到一定的提高，具有更好的抗震能力，保證了大震下“壞而不倒”的性能目標(biāo)D的要求，且結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震性能目標(biāo)接近C級(jí)。

6超限的處理措施及對(duì)策

6.1針對(duì)房屋高度的超限及薄弱部位，采取以下措施

(1)結(jié)合建筑造型，沿建筑設(shè)較密的框架柱，從計(jì)算結(jié)果看，設(shè)密柱后結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較大，最大位移值和層間位移角均較小，有效提高了建筑的安全度和舒適性。(2)加強(qiáng)核心筒底部加強(qiáng)區(qū)及頂部三層墻體的豎向構(gòu)件設(shè)計(jì)。①該部位墻體最小配筋率提高到0.3%，約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋率提高到1.3%，配箍特征值放大1.1倍。②塔樓底部加強(qiáng)區(qū)的框架柱全高采用井字復(fù)合箍，且不小于，以提高框架柱的延性。柱全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率提高到1.2%;最小配箍特征值比規(guī)范規(guī)定值提高0.01。嚴(yán)格控制加強(qiáng)區(qū)框架柱的軸壓比不超過(guò)0.7［2］。(3)其余位置的剪力墻從嚴(yán)執(zhí)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第7.2.16條關(guān)于B級(jí)高度結(jié)構(gòu)剪力墻的相關(guān)規(guī)定。

6.2針對(duì)“相鄰層剛度變化不大于70%或連續(xù)三層變化不大于80%”的超限

(1)按規(guī)范要求薄弱層地震剪力放大為1.15倍。(2)相關(guān)樓層的墻體最小配筋率提高到0.3%，約束邊緣構(gòu)件縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋率提高到1.3%，配箍特征值放大1.1倍。(3)相關(guān)樓層的框架柱全高采用井字復(fù)合箍，且不小于，以提高框架柱的延性。柱全部縱向鋼筋最小構(gòu)造配筋百分率提高到1.2%;最小配箍特征值比規(guī)范規(guī)定值提高0.01。6.3豎向構(gòu)件不連續(xù)，在二層抽了兩根柱(1)采用型鋼桁架，型鋼柱轉(zhuǎn)換，增加構(gòu)件的延性。型鋼梁柱剛接，型鋼柱一直延伸至基礎(chǔ)，自成穩(wěn)定體系。(2)加大與轉(zhuǎn)換桁架相接的框架梁配筋。(3)加厚轉(zhuǎn)換桁架上下弦桿處樓板為150mm，且提高樓板的配筋率到0.5%，以加強(qiáng)對(duì)桁架的平面外約束。7結(jié)語(yǔ)本文詳細(xì)論述了該項(xiàng)目的超限情況、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、彈性計(jì)算分析、彈塑性時(shí)程分析、基于性能的抗震設(shè)計(jì)分析，以及針對(duì)薄弱部位和超限情況所采取相對(duì)應(yīng)的抗震措施等內(nèi)容。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家規(guī)范要求，具有良好的抗震性能。本文基于性能抗震設(shè)計(jì)的分析應(yīng)用是合理有效的，可為同類超限工程提供一定的參考意義。

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