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高层建筑论文范文

高层建筑论文

高层建筑论文范文第1篇

我国的高层建筑的设计特点大部分都集中的体现在侧移、结构延性、轴向变形和水平荷载等方面。而在一些竖零件中,由于楼房的自重问题以及楼面的使用荷载,而最终产生的弯矩数值还有轴力仅仅和楼房高度的成正比,另外由于竖向荷载较水平荷载具有的不确定性而具有确定性,所以,水平荷载往往在高层建筑中起到决定性的作用。而由于在水平荷载的作用下的结构侧移变形会伴随着这个高层建筑的楼层高度的增加而渐渐增大,所以,结构侧移都是整个高层建筑设计的关键因素和控制指标。除此之外,结构延性也可以作为高层建筑设计的重要指标。为了保证真个高层建筑拥有足够的结构延性,就需要使其结构在进入塑性变形的阶段时仍然具有较强的变形能力而不会使自身出现倒塌的现象,须在其结构的处理上采取相应的措施。此外,在整个高层建筑的设计中同样不能忽视高层建筑的轴向变形因素的影响。

二、高层建筑的构体系

2.1框架与剪力墙

当施工中单医德框架体系的强度及刚度无法满足施工的实际要求时,就需要在建筑平面的某些适当位置设立相应的增加较大的剪力墙来替代一部分框架,这就形成了框架-剪力墙体系。在受到水平方向力的影响时,框架和剪力墙都需要通过有足够大的刚度的楼板以及连梁组成的协同工作的结构体系。

2.2剪力墙体系

当承受力的主体结构主体部分全部都是由平面剪力墙构件组成的时候,就形成了剪力墙体系。在这种体系当中,一堵剪力墙就能够承受全部的垂直荷载及水平力。而剪力墙体系属于刚性结构的一种,其位移的曲线一般都呈现为弯曲型。而剪力墙体系自身的强度和刚度都很高,并且具有一定的延展性,抗震、抗倒塌等性能比较优越,是一种较为优秀的结构体系,能建的高度大于框架-剪力墙的混合体系。

三、高层建筑结构的相关问题分析

3.1结构超高的问题

在国家新出台的抗震规范和新规范中,对于建筑结构的总体高度有着一定的限制,尤其是新规范当中针对建筑物超高的问题,除此之外将以前高层建筑的高度限制设定为A级高度以外还新设立了B级高度,同时相应的处理措施以及设计方案也都有极大的改变。在工程师进行实际的工程设计工作时,可能出现的由于结构类型改变的问题从而忽略此类问题出现后将导致施工图纸再进行审查工作时未能通过,需要进行重新的设计和召开相应的专家会议来进行确切论证的情况,对工程的工期、造价等等整体规划都将造成很大的影响。

3.2短肢剪力墙设置问题

在新的施工规范中可以看到,对于短肢剪力墙的定义就是墙肢截面的高厚比为5~8的墙体,而且根据相应的实验数据以及工程师自身的经验,对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用能力较低,同时也有比较高的限制,所以,在高层建筑的设计施工中,结构工程师应当尽可能的减少采用或不用短肢剪力墙,以避免产生关于设计方面的不必要的麻烦。

3.3嵌固端设置问题

我国目前的高层建筑大部分都自带地下室和人防,正因为如此,这样就有可能会将嵌固端设置在地下室的顶板上,当然也有可能会设置在人防顶板等等特殊位置,因此,就在这个问题的处理上,结构设计工程师经常会忽视了由嵌固端的设置位置不当带来的一些需要注意的问题,比如:嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限等等问题,而建筑工程必须要严谨,任何一个细小的问题都有可能在未来造成严重的后果。

3.4结构规则性问题

在当前新旧规范在这方面的规则出现了极大的差异,新的规范在这方面新增加了许多的限制条件,而且,新的规范增加了强制性的条文规定“即建筑不能采用严重不符合规范的设计方案。”因此,结构设计工程师自工作室就必须要注意对待新规范当中的的某些限制条件,以防止出现在施工后期设计图纸设计阶段的工作改动。

四、总结

高层建筑论文范文第2篇

1施工难点

1.1深基坑支护

深基坑支护的目的是要确保地下结构的施工安全,并为基坑的周边环境提供安全保障,从而在深基坑的侧壁和周围环境中,通过支档和加固等手段,对其进行保护。目前,我国的高层建筑在深基坑支护施工中,发生事故的频率比较高。由于此施工中需要较多的施工人员参与,所以一旦发生事故,就会导致施工群体伤亡,造成严重的后果。而出现这种情况的根本原因,在于施工单位没有对施工过程进行严格的控制,且没有采取相应的防控措施消除安全隐患。

1.2大体积混凝土施工

大体积砼是高层建筑施工中比较常见的,其在温度控制方面的难度较大,且防裂问题一直是困扰技术人员的难题。大体积砼对施工技术的要求比较高,需要用到大量的混凝土,不仅结构厚实,且水泥水化热也比较大,在结构物体受到温差变化的影响时,其很容易出现变形。由于大体积砼需要在地下对钢筋混凝土结构实施现浇工艺,所以其施工条件相对比较复杂。此外,大体积的混凝土对平面尺寸的要求比较高,如果平面尺寸没有控制好,使得尺寸过大,温度力在约束作用下也会变大。如果不能对温度进行有效的控制,当温度引力超出混凝土能承受的拉力范围时,就会出现裂缝。

1.3垂直运输

随着建筑高度的增加,在对混凝土进行垂直运输时,其难度必然会加大。而高层建筑所使用的混凝土类型是多种多样的,不同的混凝土对运输高度的要求也不一样。如果混凝土的颗粒比较小,其所需的垂直运输高度就比较高;如果混凝土的颗粒比较大,则其对运输高度的要求就更低。

2技术创新

2.1生态技术

随着建筑工程规模的扩大、数量的增加,其消耗的能量、排放的污染物质也越来越多。因此,在未来的建筑施工中,应该融入绿色环保节能的理念,采用生态化的施工技术,提升建筑的节能环保性。同时,在对高层建筑进行设计规划时,要尽量降低其对环境的影响,在对环境加以利用的同时,对其进行保护。所以,在高层建筑的设计中,要多采用生态技术,并对其进行创新,以实现高层建筑室内室外的有效衔接。当室外的环境发生变化时,能够将变化情况反馈到室内环境中,室内环境则做出相应的调整,以确保室内的各项环境指标都符合标准,通过对太阳能、风能等的利用,有效降低高层建筑施工中的能源消耗。

2.2仿真技术

仿真技术是利用计算机,建立起高层建筑的实际模型和虚拟模型,对高层建筑内的实际运动过程进行模拟。通过仿真模型的全面分析,能够有效缩短决策的时间,并提高决策的正确性,从而提高资金的利用率,缩短施工周期,降低施工中的人力和物力成本。对高层建筑的施工过程进行仿真模拟,需要根据离散事件建立相应的模型,并对模型中的建筑施工、结构施工、装饰施工等进行全面的分析。在基础工程施工中,仿真系统能够对其中的土方、初支、大体积施工等进行分析;在结构工程施工中,仿真系统的主要功能是,对施工方案和管理等进行模拟。同时,通过计算机技术的作用,在对高层建筑结构进行仿真模拟时,还能为实际的施工提供理论和力学依据,从而帮助施工单位制订更加科学合理的施工方案。

2.3卫星定位技术

目前,卫星定位技术已经开始在相关领域使用,比如,在对土木工程进行勘察设计时,就可利用卫星定位技术来进行,且在其施工过程中,也可借助卫星定位技术的作用,此项技术在土木工程施工中的应用频率是最高的。随着技术的不断发展,卫生定位技术不仅在理论上日趋完善,且其需要的设备技术含量也越来越高,因此,将此技术应用于高层建筑施工中,应该是顺理成章的。将卫星定位技术应用于高层建筑施工中,不仅能减少施工测量的次数,提高测量的准确性,还能将测量结果进行精准的传输。同时,对测量数据的处理和分析,是利用计算机来完成的,这就能有效避免人工计算中的错误。此外,在高层建筑中设置观测的基准点,目的是要确定具体的起算点和方向。采用卫星定位技术,在对施工楼层的控制网基准点进行选择时,不会受到其他因素的干扰。而对于高层建筑可能出现的日照变形或者振动变形等,卫星定位技术也能进行准确的测定。

3结语

综上所述,为满足社会发展的各种需要,高层建筑工程不断涌现,而高层建筑的施工难度,比普通建筑的施工难度大很多倍,其在施工中出现问题的可能性也越大。因此,在对高层建筑进行施工时,需要通过生态技术、仿真技术、卫星定位技术等,降低高层建筑施工对环境造成的污染程度,并提高其施工的安全性,改善施工质量。

作者:谭毅杰 单位:华东建筑设计研究总院大连分公司

参考文献:

[1]杨娜,袁磊.高层建筑施工技术创新的分析与研究[J].建筑工程技术与设计,2016(14):29~36.

高层建筑论文范文第3篇

高层建筑其体量巨大,往往给街道空间一种突然的压迫感,使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间。处在街道两旁的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理,并在其退出的用地上设计一个广场空间,这个广场空间就建筑本体来说起到了缓冲作用,并且是对建筑的场所标识;就城市空间而言,后退广场在城市空间中起到了重要作用,它往往能成为城市的共享空间,使城市空间变化丰富。有的建筑师甚至直接设计成下沉式的广场,不仅为公众提供了一个舒适的安静的休闲场所,而且使建筑塔楼的形象特征更加突出。这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象,就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间。在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑。

2高层建筑主体设计

高层建筑承担着城市的高级偶像的作用。高层建筑有提供天际线视觉趣味的独特的城市设计机会,能够创造壮丽的天际线,而在街道层上却以人的尺度行事。建筑物的顶部一般服务于天际线,衬在天空上的形状是高层建筑“联系于无限”之点,是塔楼的一个特色。没有天际线的摩天楼大概就像空间里一大堆不引人注目的体快。像高度发达的纽约和弹丸之地的香港都是由高楼大厦堆砌起来的,且看这两大城市的天际线,错落有致的城市建筑,间中穿插的塔楼,为城市的天空勾画了优美的轮廓,线条生动活泼、色彩缤纷多变。城市的天际线只是一维的立面边线为主的轮廓线,可正如一幅艺术摄影,照片是单向面的,可它反映的是三维的城市空间,以及整个城市风貌的特点。也就是说,三维城市空间的布局,不仅仅是功能性的问题,也有个审美意向在内——对建筑风貌的选择与城市风貌的构建。城市天际轮廓线,是城市规划宏观把握中必不可少的参照,也是一座城市的文化与美学的体现。

3高层建筑的整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系以及给人的感觉。一个十分均衡匀称的建筑体,就是要通过理解和运用有数学关系的比例系统并征对实际被感受到的各种条件要求加以调节,营造出一种自然而然的愉悦、和谐的比例感受的效果。如果一座建筑的各部分比例合理且相协调,同时能够满足正常人的心里要求,那么它就很容易被人们接受,也可称之为成功的建筑。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

(1)各部分尺度比例的协调

不难看出一个美的高层建筑是裙房、主体和顶部三者相结合的产物。当其三者合理的处理比例尺度的问题,同时这种尺度比例关系应是统一的,这样建筑物才会给人舒服的感觉。然后在加入适当的装饰手法,使建筑造型生动化。总之这三部分的比例关系是高层建筑形象设计的重点。

(2)高层建筑中立面细部尺度应有层次性

立面设计的结构构成必须明确划分为水平因素和垂直因素。一般都要使各要素的比例与整体的关系相配,以达成令人愉悦的观感效果。因此很自然的,较低矮而横向舒展的建筑物,其窗户开间之类,其比例必定使宽阔状为主导,而高层建筑则以修长的因素更有利于综合微型和巨型因素,使大中有小,小中有大。这一原则使高层建筑产生强烈的统一性和协调性。

除了需注意以上两点外,还应考虑细部尺度。在进行高层建筑设计时,应从城市设计的整体角度对其进行分析,高层建筑不是单个存在,而是整体存在。城市设计及城市规划应将高层建筑群集中设计,以形成城市的主节奏,使城市天际线统一且富于变化。然后根据不同街区的需要设计具有该区特色的高层建筑,最后使高层建筑与外部街道生活及周围环境相适应,最终达到城市设计的目的。

4高层建筑生态设计与城市空间

随着近几年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续性发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了生态型建筑的概念,这是在当今建筑设计思想中的一种新思潮。高层建筑生态设计具有一些共同特点,它们都注重把绿化引入建筑楼层,考虑日照、防晒、通风,以及与城市环境的有机结合等因素。此外,屋顶绿化也是近些年来比较流行的做法,可以看出建筑的第五立面显得尤为重要,最重要的是使城市空间更加丰富。伴随着建筑物的增加,大块的绿地面积锐减,相应的环境条件愈加恶化,致使人们对环境的关注和重视达到前所未有的程度。因此,可看到在城市的发展建设过程中,都充分利用各块绿地,增加绿地面积,即便这样,还是达不到人们预期的目的,而现代建筑物大多为平屋顶,屋顶多采用钢筋混凝土预制板结构,现代的建筑方法是在预制板上面做隔热防水层,从空中鸟瞰,一栋栋楼群好似戴着黑帽子,住在屋顶的居民也备受沥青之害,过着冬冷夏热的生活。近两年许多人开始建造屋顶花园,让死气沉沉的屋顶生机盎然。

5高层建筑顶部造型处理

造型独特的顶部设计对高层建筑的整体形象起着画龙点睛的作用,并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的一个重要标志,即是城市的标志。在十分重视城市空间设计的今天,高层建筑顶部造型在保护传统街道空间特色和维护城市空间形态方面发挥着重要的作用。但是一段时间以来,存在着一种错误的认识,肤浅甚至盲目地把它仅仅当作权利、财富和技术的象征,极力追求所谓的个性,而产生了一批极尽奢华甚至怪异的高层建筑顶部,或者为了眼前的利益而制造了大量平庸的复制品。这个结果导致了整个城市空间的破坏,城市整体性的支解和“千城一面”的局面。

高层建筑是城市空间的元素,优秀的高层建筑并不是排斥城市空间的明星建筑而是一个创造人性的场所,又融入文脉的关系,不去破坏城市空间的和谐。优秀的高层建筑要考虑使用者的需要,以城市的公众利益为追求的目标。我们必须在高层和城市的发展中取得平衡,才能创造出更好的城市景观和适合人们生活的环境,才能沿着可持续发展的道路健康地发展下去。

高层建筑论文范文第4篇

本工程为以办公和文化为主的发展项目,总建筑面积约11.3万m2。地上13层,局部有1层地下室,首层层高为15m,其余楼层层高在6~9m之间。主体建筑总高度为106.95m,建筑物平面尺寸为198m×54m(长×宽),建筑长宽比约为3.7,高宽比为1.98。两侧形成了36m×9m的大跨度柱网,中部为9m×9m的标准柱网。本工程建筑效果见图1,结构平面布置图见图2,剖面图见图3。本工程建筑抗震设防类别为乙类,结构安全等级为二级;建筑抗震设防使用年限为50年,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。在项目设计之初,拟建场地经开挖已形成高度约60m、斜度约70°~75°的岩质边坡(图4),并且边坡已由锚杆进行了加固,加固按照满足边坡自身的安全,以及提高1度的抗震设防要求进行设计。经过专项的抗震审查,由于边坡设计未考虑主体建筑物传递的附加竖向荷载和水平荷载,因此需图1建筑效果图要建筑避让。对于这样依山而建,并与山体一致呈退台形式的建筑,如果不能依靠边坡座位支承和传力,将给结构设计带来巨大的影响和挑战。

2结构体系

由于现场山体开挖坡度陡峭,坡体加固处理不能满足建筑物支承和荷载传递的需要,使得结构基础和支承柱不能落在山体边坡上,且由于建筑逐渐缩进,会导致楼层质心与刚心逐渐缩进、抗侧力构件不连续、结构自身抗倾覆及倒塌能力极弱等不利因素。针对这种体型特别复杂的特殊复杂高层结构,必须将变化异常的体型及设计限制条件转化为有序和可行的结构体系,才能确保工程的可靠性和安全性。通过现场对山坡坡顶、坡底的详细勘察,坡底具有良好的中风化石灰岩持力层,具备承担塔楼产生的竖向荷载和水平荷载的能力,而坡顶结构的受力点必须远离边坡的边缘,以降低塔楼荷载对边坡稳定性可能产生的影响,在水平方向设计与岩石咬合的抗剪键以抵抗推力,并确保其在多遇地震到罕遇地震作用下的安全性。具备以上条件之后,再通过适当的结构传力形式,将塔楼产生的竖向荷载和水平荷载有效地传递到坡顶和坡底,结构传力途径示意见图5,图5中G1,G2均为重力。由图5可以看出,上部结构的重量和水平荷载一方面通过转换梁传递至坡顶支座基础,另一方面通过转换柱及端部剪力墙和斜墙传递至坡底基础,竖向荷载对坡顶产生的内推水平荷载对边坡稳定有利。依据上述设想,建立具有框架和剪力墙双重体系,并由支撑斜柱、斜墙和转换梁联系的特殊结构形式,塔楼结构模型。

3斜墙及斜墙处楼板处理

本项目结构依山而建,在①~⑤轴,瑏瑩~瑐瑣轴之间布置斜墙,斜墙一方面传递从上部转换梁传来的竖向荷载,另一方面承担X向地震作用和风荷载作用,端部斜墙布置与竖向荷载传递路径示意如图7所示,斜墙倾斜角度约60°~80°。7层处由于直墙和斜墙的折角可使该层楼板承担一定的拉力。结构分析表明,在竖向荷载标准组合作用下,仅靠此处楼板本身承担拉力时楼板拉应力较大,初步设计时在此处楼板下部设置交叉斜撑分担楼板拉应力,保证楼板在竖向荷载作用下不产生过大的拉力,进行交叉斜撑分析设计时偏保守地采用楼板开裂的刚度以尽可能分担更多的拉力。

4主要结构构件

剪力墙采用混凝土材料,其厚度在底部最大为1000mm,个别剪力墙由于底部局部剪力较大,在内部配置了钢板或型钢,形成钢板剪力墙或钢骨剪力墙。上部结构的剪力墙厚度由1000mm减小至700mm(端墙)和600mm(中部墙),剪力墙的混凝土强度等级为C50。由于结构变形和承载力较大,需要适当增加柱子的刚度和承载能力,因此,靠近边坡一侧的框架柱主要为型钢混凝土柱。柱截面尺寸介于1000×1000~1500×1500之间。远离边坡一侧的框架柱一般为普通混凝土柱。而对于在传力体系中起关键作用的斜柱则全部采用1200(1800)×3000的型钢混凝土矩形柱(含钢率6%)。转换梁的跨度约为30m,截面高度为3000mm,为型钢混凝土梁(含钢率5%~6%),以保证转换梁具有足够的刚度和承载能力。建筑两端跨度36m的楼板采用大跨度钢蜂窝梁板结构(图8),将结构和机电空间结合在一起,从而获得较好的使用空间。其他部分楼层结构采用普通混凝土梁板体系,并对整体楼板进行应力分析和设计,为保证楼板具有足够的平面内刚度、保证水平力的转递以及满足大跨区域使用的舒适度设计要求,将部分楼板的厚度增大至200mm。

5性能化抗震设计

考虑到坡地高层建筑抗震设计的复杂性和本结构的特点,采用传统的抗震设计指标难以对结构体系的真实表现做出评价,因此在抗震审查确认将本工程总体定性为特殊类型的高层建筑后,采用性能化抗震设计思想和方法进行结构设计是本项目的必然之选。根据本工程的超限情况和结构特点,以及场地条件、社会效益、结构的功能和构件重要性,并考虑经济因素,结合概念设计中的“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的基本概念,将本工程结构总体的抗震性能目标定为C级。结构关键构件为转换柱、转换梁、支承大跨梁的端部剪力墙以及受拉楼板处加强的面内支撑构件;耗能构件为框架梁、连梁;普通竖向构件为剪力墙、框架柱。根据设计条件及要求,为保证此建筑的安全性,实际抗震设计的设防烈度采用较当地提高一度的标准进行设计,抗震措施按照乙类建筑的要求加强,具体性能化抗震设计目标[3]见表1。

6结构分析

由于结构的特殊性,计算模型基本按实际情况考虑,采用ETABS建立模型(图9)进行弹性分析,同时利用MIDAS建立模型检验分析结果。其中,剪力墙采用壳单元模拟,部分楼层局部楼板因承受了较大的面内荷载,采用壳单元来模拟楼板的面内应力变化情况。

6.1自振周期本工程采用ETABS和MIDAS两种软件进行弹性分析,塔楼的前6阶周期和振型如表2所示,第1扭转周期T3与第1平动周期T1的比值为0.74(按ETABS计算结果),满足高规[3]要求。

6.2楼层剪力和倾覆力矩分配表3为按ETABS模型计算得到的小震作用下及风荷载作用下基底总剪力和基底总倾覆力矩。图10~12分别为地震作用下剪力、倾覆力矩及剪重比沿楼层的分布。小震作用下产生的基底总剪力与基底总倾覆力矩为风荷载作用下的4倍以上,是主要的水平荷载。

6.3最大层间位移角楼层的最大层间位移角如表4所示,由表可知,无论在风荷载作用下还是地震作用下,最大层间位移角均远小于规范限值1/800。究其原因,一方面是因为外荷载较小,结构响应小;另一方面为塔楼抗侧力构件截面尺寸由轴压比、整体稳定性和承载力图12地震作用下剪重比沿楼层分布图控制,不宜进一步减小。

7罕遇地震作用下的非线性地震反应分析与抗震性能评价

为达到在罕遇地震作用下防倒塌的抗震设计目标,采用以抗震性能为基准的设计思想和以位移为基准的抗震设计方法。非线性分析采用LS-DYNA软件进行,依据表1所设定的抗震性能目标,采用七条地震波计算结构在地震作用下的非线性响应,阻尼比为0.05,其目标谱采用规范反应谱,Tg取值按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)[4](简称抗规)要求增加0.05s。根据本项目基底嵌固于地面和8,9层转换梁嵌固于60m高的山坡顶端的特点,参考抗规关于山地建筑水平地震影响系数放大的规定,研究山体地震波传递特点后,本次计算需在基底和8,9层转换部位施加多点激励。输入X向为主的地震波后,七条地震波计算的层间位移角最大值为1/149,平均层间位移角为1/211,见图13,满足抗规1/100的层间位移角限值的要求。输入Y向为主的地震波后,七条地震波计算的层间位移角最大值为1/100,平均层间位移角为1/117,见图14,满足抗规1/100的层间位移角限值的要求。根据罕遇地震作用下的分析结果,作为关键构件的端墙和斜墙,在大震作用下混凝土受拉开裂轻微,混凝土受压以及钢筋受拉基本都保持在弹性范围内;其他剪力墙钢筋虽有屈服,但都远小于钢筋的极限拉应变;转换梁和斜柱基本都保持在弹性范围内,仅转换梁局部出现塑性铰,且塑性铰开展轻微,能够满足性能目标的要求;框架柱处于弹性状态的居多,部分出现塑性铰,但都能满足部分中度损坏的性能目标的要求;作为耗能构件的框架梁和连梁,在大震作用下塑性铰开展充分,且仍然能满足性能目标的要求,起到很好的耗能作用,符合抗震设计概念,通过对塑性耗能的统计,连梁、框架梁的塑性耗能约占到总塑性耗能的70%~80%。综上所述,罕遇地震作用下结构整体及各构件的抗震性能满足抗震性能目标要求,结构能够满足“大震不倒”的要求。

8山地建筑地震作用的研究

8.1山地建筑的地震作用放大系数根据抗规第4.1.8条,本项目的山坡场地条件符合条文的规定,局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数λ为[4]:λ=1+ξα(1)式中:ξ为附加调整系数,与建筑场地距离突出台地边缘的距离L1与相对高差H的比值有关;α为局部突出地形的地震动参数的增大幅度,与突出地形的高度H、岩质和非岩质地层以及建筑场地距离突出台地边缘的侧向平均坡降角度有关。计算表明,本场地地震影响系数的放大系数λ=1.6。可见抗规的计算公式本身已考虑了突出台地形的高差、坡降角度以及场地突出台地边缘的相对距离、岩质和非岩质情况对于地震影响系数的影响。因此公式本身对于台地建筑的地震作用估算是适合的。但是,本项目的特殊性在于本建筑同时支承于坡顶和坡底,因此对于此类复杂建筑坡顶部的地震激励除了至少满足抗规的要求外,尚应估算山坡本身的动力特性对于地震波传递和上部结构的影响。

8.2场地的地质条件拟建场地东南侧正进行边坡开挖,边坡主要为岩质边坡,岩坡向西北倾斜,边坡总高度约为60m。西北侧为刚建成的道路,西南、东北两侧为空地,总体地形如图15所示,剖面及现场分别见图3,4。坡底的持力层为中风化石灰岩﹐岩层距离地面约0.5~2.5m﹐覆盖层主要由中硬~软弱土构成,总体上属Ⅱ类中软场地土;坡顶的持力层也为中风化石灰岩﹐岩层距离地面约0.0~1.30m﹐覆盖层主要由耕土构成﹐总体上属Ⅱ类软场地土。本项目坡顶采用竖向支座(竖向受力桩)和水平支座(抗推力桩)分离的形式,如图5所示,根据设计要求,覆盖层需要整体铲除,因此坡顶的地震激励是直接通过基岩传递的。

8.3山坡对于地震作用的影响分析

8.3.1坡顶地震动作用估算根据场地的地质条件,对山坡进行简化的二维和三维有限元模拟分析。结果表明,岩质山坡的基本周期在0.1s左右,而拟建场地勘察期间考虑覆盖层的场地微震测试成果建议整个场区的卓越周期可采用0.158s,可见岩质山坡本身的弹性刚度非常大,从地震波的传递和反应谱规律看,本项目山坡为短周期时(卓越周期0.1~0.16s),坡底和坡顶的相位差极小,即位移差对结构的影响不大,但是相应的加速度放大效应却很显著。图16,17分别为采用二维有限元模拟分析山坡时得出的坡顶和坡底加速度及位移时程曲线(人工波2)比较。图16坡顶和坡底加速度时程曲线(人工波2)由图16,17可见,坡顶的地震加速度峰值较坡底的放大较多,但坡顶、坡底的位移时程则基本一致。因此进行时程补充地震分析时,坡顶和坡底需输入相应的地震波进行多点激励计算,以评估结构的地震响应。

8.3.2山坡动力特性的影响结构分析表明,山坡本身的动力特性对于结构的地震响应有较大的影响,而山坡的动力特性与其自身在各水准地震作用下进入塑性的程度有关。由于贵阳市属于6度区,一般在罕遇地震作用下,岩石山坡的刚度退化很小。因此,研究了岩质山坡基本周期在0.10~0.20s之间时对于本项目的设计影响,图18为人工波作用下且山坡基本周期为0.2s时,结构各部位的拟加速度反应谱。图18结构各部位的拟加速度谱(人工波2)由图18可见,当山坡的基本周期在0.2s以内时,山坡具有足够大的刚度,可避免山坡与结构的基本振型重叠,即避免山坡与结构发生共振现象而令地震作用显著放大。由此可知,现有的结构设计基本可以实现极端情况下山坡和建筑各自都可以较为独立,相互干扰效应很小。

8.3.3山坡动力特性的进一步研究为进一步探讨山坡动力特性对建筑的影响,以本项目的模型为例,假设山体为土质,即假设山体的刚度大大减小,则可预见,由于土质山体本身的基本周期较长,山体和结构有可能发生共振效应,图19为调整山体材料为土质后,假定卓越周期为0.3s时的结构各部位的地震响应。由图19可见:1)由于山坡下部结构的低阶振型都是短周期的情况,因此下部结构与山坡发生了明显的共振现象,引起整体结构包括上部结构地震图19结构各部位的拟加速度谱(假设土质山坡)加速度谱值的显著增大;2)上部结构本身的基本振动规律受山坡的影响程度不如下部结构;3)整体结构的地震响应显著增大。以上探讨研究表明,山坡的地质情况和动力特性对于边坡建筑的地震响应影响很大,进行详细勘察和合理的分析评估很有必要。

9结论

高层建筑论文范文第5篇

关键词:楼前广场;多样化;复合化;人性化

Abstract:Againstthebackgroundoftheunifyofbuildingandcity,asabinderofthebuildingandcity,highbuilding''''spublicsquarenotonlyundertakesthematerialandspiritualcommunicationsofthem,butalsomakesthecitymoreshining.Ithasacrucialrole.Therefore,thisissueisaboutthedesignmethodofthehighbuilding''''spublicsquarebytheinfluenceofcityandbuilding.

Keywords:publicsquare;diversify;complex;humanity

1前言——从城市设计中看待楼前广场的本质

现今城市中心区的发展,标志性的高层或超高层建筑仿佛成为一个城市和众多业主的首选,在享受其高容积率、高功率等优越性的同时,人们也在努力寻找最佳途径来解决其所带来的各种弊端,主要表现为造成交通压力陡增、给周边道路带来压迫感、使人们产生不安定情绪,从而破坏了原有城市的和谐秩序。此时,广场凭借其开放性、包容性和多样性等特点以一种特殊的形式出现在高层建筑与城市之间,使得三者达成共存互利的协议。这种特殊的广场形式多建于高层建筑周边,并与城市道路接壤,称之为高层建筑楼前广场。

然而,现状却是在寸土寸金的城市中心区,楼前广场的价值得不到体现,变成开发商追求最大商业利益的牺牲品,因此在有效行政干预的基础上,找出现有矛盾的根源,优化楼前广场设计,建造符合各方需求的广场空间,具有必要和迫切的现实意义。

2承载——楼前广场的设计方法

高层建筑楼前广场作为特定环境下的广场空间,不单涵括普通广场的基本功能,而且还应作为一把铰链将高层建筑与城市发展有机地结合起来,使高层建筑的存在不再脱离城市生活的运行轨道。因此,根据楼前广场的尺度、多样化、复合化、社会化等特性,设计方法的研究应该注意相关学科的融会贯通。

2.1尺度界定

楼前广场的规模有大有小,它的空间尺度界定是设计成败的关键之一,通常包括人与建筑、空间的关系,建筑与建筑的关系,建筑与空间的关系等等。最为直观的标准是广场空间内间距和高差对人的心理和生理所产生的影响。由于在平日生活当中,人们总是需要一种内聚的、安定而亲切的环境,所以历史上很多城市广场空间的D(建筑高度)和H(建筑间距)的比值大约为1~3之间。卡米洛·希泰(CamiSitte)在总结欧洲广场设计的手法中提出广场宽度的最小尺寸等于建筑高度,最大尺寸不超过建筑高度的两倍,可以把这一论断运用到楼前广场与高层裙楼之间的关系处理。

2.2空间多样化

楼前广场空间多样化体现在协调高层建筑与城市肌理之间的关系,减小其巨大体量对临街面带来的冲击,为人们创造出高效、实用且宜人的公共空间。日本学者芦原义信在《外部空间设计》一书中提出20~25m的模数,他认为“建筑外部空间,实际走走看就很清楚,每20~25m,或是有重复的节奏感,或是材质有变化,或是地面高差有变化,那么即使在大空间里也可以打破其单调,若单调的墙面延续很长,街道就容易形成十分非人性的”。[1]

在水平方向上,楼前广场由于受高层建筑的限制较大,因此包容性和亲和性是重点考虑对象,表现为对建筑与城市交流功能的满足和对人性需求的满足。罗布·克莱尔(RobKrier)研究了众多欧洲广场的形状,归纳总结出广场空间形状的许多形态,并指出“人”才是检验设计成败的唯一标准。所以在相对受限的场地条件下,楼前广场的设计者应该以建筑与道路的平面关系为基础,利用建筑出入口的位置、道路和场地的高差变化、简洁而有效的景观设施等元素来创造出具有独特性的平面型态,并且把人的活动作为主体进行有效引导,使之成为平面构图中最具活力的元素。

在垂直方向上,楼前广场更多是与高层建筑相结合分为上升广场、水平广场、下沉广场三种,三种形式可以独立存在也可以融合在一起。如建于1936年的纽约洛克菲勒中心广场(RockefellerPlaza)就被认为是美国城市中最有活力的广场:这个下沉式广场规模不大,但使用率很高,夏季设有咖啡座和冷饮摊,冬季则成为溜冰场,成为人们娱乐休闲的最佳场所。

2.3功能复合化

功能的复合化是指同一空间中多种功能层次的并置和交替,对于楼前广场来说,与建筑、道路等元素的相对关系是重点,系统和高效是核心,表现为如何协调好来自城市各个方面车流、人流和物流的集散问题。楼前广场相对较小的地表容量远远不能满足高层建筑的需求,因此楼前广场垂直空间的综合开发是重要手段,这样能把地表集散人流有效地分散到多个垂直交通面上,既解决了交通问题又能创造更多的公共空间,使建筑与城市的衔接由单一面变为多层面。按照垂直向的区位,楼前广场可分为:架空层、地表层、地下浅层、地下中层、地下深层等层次,这其中包括城市架空交通、地面交通、综合管线、商业、停车场、地铁等功能。以香港中环区高层建筑的楼前广场为例,可以看出越是接近地面层,其空间性质越是开放和密集,其区位价值越高,越适合发展城市公共空间。

结合我国实际国情,楼前广场的停车设计将会是功能设计中的主题,楼前广场的停车模式可分为三种:①地面停车:是最方便最有效的方式,与外部交通联系直接,能解决少量停车。②停车场与其他功能相结合布置的组合方式:例如绿地、架空底层、地下室或屋面上等等,这种形式能有效地减少停车场占用基地的面积,有助于解决大量停车。这种模式也可以有效地实现地面上的人车分离,保障交通安全。③多层的停车楼和立体车库:将水平的停车面积叠合起来成为多层构筑物,能解决最大程度的停车,但由于采用了立体式的布置,使得车辆进出变成了一种垂直运动,与外部车流衔接较为困难。考虑到城市中心区的楼前广场受场地限制通常较大,应该首先考虑后两种模式。车辆的停放方式也需要根据场地的制约而适当地选用,常用停放方式中,垂直停放和45O倾斜停放两种方式比较适合楼前广场的特点:前者常选择后退停发车,所需停车面积最小;后者采用45O交叉停放,车道无须太宽,且停车面积较小。

2.4景观照明设计

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素,这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点,绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候,起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例,不宜过大而不能突出其重要性,也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍,经过多次试放才确定了位置,然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象,使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面,对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展,向人们暗示他们已经进入广场之中,起到过渡作用,还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中,喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱,以长沙五一广场喷泉为例:每晚的相同时候,当喷泉开启的时候人流不断,未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况,还能作为引导行人、车辆的线路标识,使其高效而有律。

楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌,以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中,对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素,除了单纯考虑建筑物本身因素外,还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素,以达到整体效果的完善;而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系,需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时,对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景,其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间,克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出:“根据对现代广场用途的调查研究,坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一,其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性,根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等,以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照;另一方面由于临近高层建筑,受到其向下反折风的影响,有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大,因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单,设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式,并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等,为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适,其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果,丰富场所的质感。

楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地,因此在前期设计过程中,场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程,因此在设计工程完毕之后,设计过程并未完成,设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究,称之为使用状况评价(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑(户外空间)进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求,通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助,国内的这类工作需要设计者亲力亲为,其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用,丰富设计成果;从各种收集到的信息中提出完善和改进建议;还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如:在实地观察过程中,试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受;亲自与使用者进行交谈,更全面地收集不同类型人的信息;发放调查问卷,题目设计尽可能直接,以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结,成功之处运用到日后设计当中去,不足之处及时给出整改建议,再进行评价,这样才是建筑师的正确态度。

4结语

随着高层建筑日益增多及城市需求增大,楼前广场起初由经常被忽视的附属物,在设计当中出现了许多不合理的地方,设计者没有从各方面进行分析,不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上,楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场,不仅能使周边建筑更加有效有序地运作,还能协调城市空间关系、增添城市亮点,使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献:

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

[2]克莱尔·库珀·马库斯,卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯,夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

[5]戴志中,刘晋川等.城市中介空间.东南大学出版社.

[6]韩冬青,冯金龙.城市·建筑一体化设计.东南大学出版社.

有点、线、面组成的景观系统是构成楼前广场生态系统的重要元素,这其中包括凉亭、座椅、雕塑等景观节点,绿化隔离带、欧式柱廊等景观带和水体、彩色铺地等景观面。当他们有序而合理地分布于楼前广场的时候,起到了处处有景和移步换景的景观效果。景观节点设计要考虑自身大小与广场规模的比例,不宜过大而不能突出其重要性,也不宜过小而显得拥挤。例如美国得克萨斯州威廉斯广场上的一群奔腾咆哮的野马群雕像就给人以深刻的印象。根据广场比例将马的雕塑放大半倍,经过多次试放才确定了位置,然后用喷泉模拟马踩踏水面时水花四溅的景象,使人们仿佛回到了得州早期开拓时的大草原上。景观带的运用常见于各种空间的中介面,对空间起到围合、界定的作用。成功的景观带不仅通过向人行道延展,向人们暗示他们已经进入广场之中,起到过渡作用,还能充分利用有限空间创造更多的休息空间。在景观面的设计中,喷泉以其动态的视觉和声音方面的吸引力被大家所喜爱,以长沙五一广场喷泉为例:每晚的相同时候,当喷泉开启的时候人流不断,未开启时则人烟稀少。而铺地类型的选择不仅可以界定空间范围、改变单调灰暗的地面状况,还能作为引导行人、车辆的线路标识,使其高效而有律。

楼前广场中的照明设计是利用艺术的处理手法使景观元素呈现出特殊的面貌,以达到装饰和强化环境景观的作用。在楼前广场中,对高层建筑物照明设计的整体性、层次感是重点。整体性一般是通过光的亮度变化、色彩变化来展示建筑物的特点。其设计依据是建筑物的使用功能、结构特点、风格、表面装饰材料等因素,除了单纯考虑建筑物本身因素外,还应该考虑周围其他构筑物、植物、水体等因素,以达到整体效果的完善;而层次感的产生主要是通过光线的虚实、明暗、轻重、大面积给光和轮廓勾画等手法来表现主景和配景之间的关系,需要针对被照物的造型、结构进行具体地分析。同时,对建筑物以外的元素如水体、植物、雕塑和景观艺术品的照明设计作为存托主体形象的配景,其贡献也是不可忽视的。

2.5人性化设计

楼前广场应该是一个受人们喜爱而使用率较高的公共空间,克莱尔·库珀等人在《人性场所》一书中提出:“根据对现代广场用途的调查研究,坐、站、走动以及用餐、读书、观看和倾听等活动的组合,占到所有利用方式的90%以上。”[2]因此人性化的设计是考察楼前广场设计成败的关键之一,其主要方面包括楼前广场微气候、休息设施、公共活动等方面。楼前广场微气候的设计应该考虑当地的气候特性,根据当地太阳和季风的规律确定构筑物、植物、水体等元素的位置、形态等,以便在炎热的夏天有适度的遮荫、在寒冷的冬天有足够的日照;另一方面由于临近高层建筑,受到其向下反折风的影响,有可能增强的风力对人们的步行或休闲活动造成的影响较大,因此调节容易受影响区域建筑的尺寸和形状是最有效的措施。楼前广场中的休息设施也不只是座椅的摆放那么简单,设计的时候应该考虑各式各样的座椅形式,并通过对楼前广场的使用率和使用人群的研究调查来确定座椅的数量、朝向和材质等,为不同的人群提供各种舒适的休闲场地。以使用强度适中的情况建议每30m2的广场空间至少应该有1m2的座位面积。座位的朝向应该使人们能看到不同的广场景致、在不同季节接受不同的日照程度、提供不同程度的私密性等;座位的材料以硬度适中、热容量较大的木质材料较为温暖和舒适,其他材料例如混凝土、金属、石材等作为辅助座位也可起到不同的效果,丰富场所的质感。

楼前广场中的公共活动是为整个空间注入活力的重要手段。设计人员应该考虑艺术表演、摊贩零售、商业宣传等活动场地,因此在前期设计过程中,场所可变性和灵活度的考虑也是必不可少的。

3后续——使用状况评价

现在对某个项目的建筑设计应该是一个长期的工程,因此在设计工程完毕之后,设计过程并未完成,设计人员应该从使用者的角度出发对作品进行系统评价和研究,称之为使用状况评价(PostOccupancyEvaluation,POE)。普里瑟曾指出:“使用状况评价是一种利用系统、严格的方法对建成并使用一段时间后的建筑(户外空间)进行评价的过程。POE的重点在于使用者及其需求,通过深入分析以往设计决策的影响及建筑的运作情况来为将来的建筑设计提供坚实的基础。”[2]不同于国外的大多数POE研究是由政府资助,国内的这类工作需要设计者亲力亲为,其意义在于能深刻地了解人与空间的相互作用,丰富设计成果;从各种收集到的信息中提出完善和改进建议;还可以作为项目间歇的提高。常用方法包括观察、询问、问卷调研等。例如:在实地观察过程中,试着集中至少5分钟的时间来关注每一种主要感受;亲自与使用者进行交谈,更全面地收集不同类型人的信息;发放调查问卷,题目设计尽可能直接,以方便被调查者。最后对收集到的情况进行归纳总结,成功之处运用到日后设计当中去,不足之处及时给出整改建议,再进行评价,这样才是建筑师的正确态度。

4结语

随着高层建筑日益增多及城市需求增大,楼前广场起初由经常被忽视的附属物,在设计当中出现了许多不合理的地方,设计者没有从各方面进行分析,不能获得良好的经济效益和社会效应。实际上,楼前广场是建筑设计和城市设计的重要过渡。一个经过设计者全面分析、合理选择设计手法的楼前广场,不仅能使周边建筑更加有效有序地运作,还能协调城市空间关系、增添城市亮点,使建筑和城市融为一体、共同进步、和谐发展。

参考文献:

[1]芦原义信.外部空间设计.中国建筑工业出版社.

[2]克莱尔·库珀·马库斯,卡罗琳·弗朗西斯.人性场所.中国建筑工业出版社.

[3]克利夫·芒福汀.街道与广场.中国建筑工业出版社.

[4]王柯,夏健等.城市广场设计.东南大学出版社.

高层建筑论文范文第6篇

关键词:嵌固端首层地面刚度比地下室基础埋深

1.引言

高层高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的所在位置,而嵌固端的选取却面临着各种不同情况,如不设地下室但基础埋深较大;没有地下室但其层数或多或少,且基础形式不同等。根据以上情况正确选取其结构嵌固端,是高层建筑结构计算模式中的一个重要假定,它不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性,而且还影响结构产生侧移的真实性,以及结构局部的经济性,因此有必要对结构嵌固端的选取作进一步探讨,并由此引伸出若干相关的技术问题。

2.结构嵌固端的条件

高层高层建筑的结构嵌固端通常是选择在地面标高处,但地面标高处要真正成为结构嵌固端是有条件的,而且在输入首层计算高度时还有许多讲究。

2.1设有地下室时的条件

(1)地下室顶板标高与室外地坪的高差不能太大,极端的情况如半地下室则首层楼面一般不能成为结构嵌固端,除非其高差仅为1—3级台阶高度时才可能考虑;

(2)地下室顶板结构应为梁板体系(即不可设计成元梁楼盖),且该层楼面不得留有大孔洞,楼面框架梁的抗弯刚度要足够大,楼板也要有相当厚度;

(3)地下室侧壁要有良好的侧限,即必须与“地球”有良好的接壤,上述半地下室顶板不能成为结构嵌固端的原因就是不满足此条件。

对于上述条件中对首层楼面框架梁的要求,假设满足《抗震规范》第6.1.14条“位于地下室的梁柱节点左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于上下柱端实际受弯承载力之和”的要求,对于高层建筑来说,由于首层处的柱截面往往远大于框架梁截面,故即使有意增大框架梁截面并增加抗弯钢筋用量,上述要求仍很难满足。就此要求而言,则只有多层或小高层建筑才有可能以首层顶板作为结构的嵌固端,而真正意义的高层建筑则完全排除了这种可能性。

2.2不设地下室时的条件

高层建筑不设地下室通常是针对层数有限的小高层,或其基础持力层较浅的情况,但从抗震角度考虑是不宜提倡的。

(1)不管是采用天然地基基础或桩基础,都是以基础(承台)面作为结构嵌固端,且必须在该标高处的纵横方向设置刚度较大的基础梁加以连结,故首层层高应从基础面算起;

(2)若基础(承台)面标高与首层标高有一定距离而不设基础梁连结或其刚度过小,则地面标高处应设有刚性地面来作为结构嵌固端,首层层高可从地面层算起。若不设刚性地面,则上部结构无从形成嵌固端,也即结构计算简图不成立,设计上显然是不允许的。

以上列举的条件无非是说明要成为上部结构的嵌固端,其下部结构必须具有足够的刚度以保证柱根之间不产生相对位移,且能承受或平衡柱根弯矩。规范中规定“当地下室顶板作为上部结构嵌固部位时,地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的二倍”正是基于这一考虑。

3与嵌固端相关的技术问题

结构嵌固端的形成或者说上部结构对嵌固端的要求,在工程设计中还可引伸出若干相关的技术问题及其正确的设计方法,以下将分别探讨。

(1)单层地下室

当高层建筑仅设单层地下室且底板采用天然地基筏板基础或桩一筏基础时,通常选择基础底板而非首层作为结构嵌固端,这有利于充分利用其基础的“无限”刚度,为首层楼面的灵活结构选型创造条件,即使是首层楼面留有大孔洞,或选用无梁楼盖结构,都不影响结构计算的准确性。此外,规范规定地下室负一层的抗震等级与上部结构必须一致,以基础底板作为嵌固端不会造成地下室结构造价的提高,反而可能取得较好的经济效益。即使单层地下室底板是以桩为基础的普通梁板结构,一般情况下仍然取底板处为结构嵌固端,唯一例外的是地下室作为抗爆级别较高的防空地下室时,其顶板通常具有作为结构嵌固端的刚度,因此可取其作为上部结构的嵌固端。

(2)投影面积比例

高层塔楼在地下室顶板上的投影面积比例大小对首层作为嵌固端的结构有着不同的影响。当该比例*1时,若首层楼面符合作为嵌固端的其它条件,则该首层作为结构嵌固端就毫无疑问了,但当上述投影面积比例<<1时,说明地下室侧限远离塔楼,塔楼发生的侧向位移将波及首层楼面并使其发生变形,即使变形量很小,但严格说来首层作为嵌固端的刚度必然小于前一种情况,且变形又增大了上部结构侧移的计算值,同时首层骨架构件也会由于自身的变形而产生附加内力。作为有经验的结构工程师,在实际设计中都会根据工程实际情况予以鉴别并作出相应的结构处理。

(3)大底盘多塔楼

大底盘多塔楼大多为商住楼,而且由于商用及居住性质不同,对柱网的要求也不同,故通常需设置结构转换层。当大底盘的商用部分层数不多(如仅1—2层),且结构转换层设于大底盘的屋顶标高处时,塔楼的嵌固端就可考虑取在大底盘的屋顶处,至少在塔楼初算时可以如此假定,如图3所示。这一考虑基于以下两点:①既然属大底盘,其楼层面积肯定大于塔楼的投影面积,加上大底盘屋顶设置转换层,故大底盘的楼层平面刚度远大于塔楼的楼层刚度;②转换层之上通常为剪力墙、部分短肢剪力墙或异形柱一短肢剪力墙结构,为使转换层上下部的侧向刚度相近,大底盘部分肯定要将原位剪力墙增厚或增加新的剪力墙,从而使塔楼下的大底盘部分具有足够的侧向刚度。目前高层建筑结构计算软件的功能已较为完善,因此大底盘多塔楼建筑均以整体结构进行计算,其嵌固端也不像结构初算阶段选择在大底盘屋顶标高处。

(4)高层建筑的基础埋深

在研究探讨高层建筑的结构嵌固端时,必然牵涉到其基础埋深问题,高层建筑基础要具有一定的埋置深度,首先是为了保证结构的整体稳定(包括抗滑),其次有利于减弱地震反应。规范对高层建筑的基础埋深有一量化规定,即“天然地基或复合地基基础,可取阶15,桩基础可取阶18”,但这一规定仅与建筑物的总高月有关,而与其它因素无关。

但我们在认真思考后发现基础埋深除了与建筑物总高月有关外,还应与控制高层建筑体型重要指标的高宽比风心有关。如两栋建筑物的高度量相同,但其高宽比阶B分别为5,0和2,5,显然风/B值较小者整体稳定性更高,若采用相同的基础形式,则阶B值较大者其基础埋深应更大。换言之,基础埋深对月/B较大者应偏于严格,而对月/B较小者则可略为放松,不宜作相同处理甚至反其道而行之,否则就违背了基础需一定埋深的原则。除了高宽比风/6外,基础埋深还应与高层建筑的裙房底座宽度、地下室底盘宽度等因素有关,对地下室面积仅为塔楼投影面积者应偏于严格,相反对没有裙房或地下室面积大于塔楼投影面积者则可略为放松。

(5)首层楼面的活载作为结构嵌固端的首层楼面(地下室顶板),其正常使用时的活载一般不太大,即使作为商业用途,其活载也仅为3.5kN/m2,但设计中要考虑施工过程中可能产生的施工荷载,对于首层梁板构件取活载8.0—10.0kN/m2则往往是必要的。

当高层建筑主体结构建至2层楼面时,首层地面自然而然就成为理想的施工场所,或用于堆放材料(袋装水泥、砌块、搭架钢脚手架等),或用于钢筋加工,甚至作为载重汽车的行驶停放场等,即使是临时荷载,其楼面活载也就有必要取较高值(该活载值仅作用于该层梁板,并不需传给竖向构件的墙柱)。

此外,该层楼板配置通长面筋,不仅是出于增大刚度的考虑,而且是抵抗混凝土收缩和温度应力的需要,特别是由于开发商的原因可能导致地下室顶板完成后要一段时间(从几个月到几年不等),为了防止或减少由于暴晒或暴露时间过长而产生的裂缝,配置足够的楼板面筋尤为必要。首层楼面考虑较大的施工荷载,其梁板截面就需较大,有利于满足首层楼面作为结构嵌固端刚度要较大的要求。

高层建筑论文范文第7篇

结构分析采用主楼的三维整体计算分析模型,主体结构采用框架-剪力墙结构,楼面为普通的混凝土梁板体系.建筑抗震设防烈度为8度,场地类别为Ⅲ类,设计地震分组为第一组,设计基本加速度为0.20g,场地土的特征周期0.35s,结构的阻尼比为0.05.采用大型通用有限元计算软件ANSYS对该复杂高层建筑结构进行建模.采用beam188梁单元模拟柱子和梁且均选择矩形截面,1~4层柱截面选择900mm×900mm,5~22层柱截面选择700mm×700mm.楼层梁截面可以根据具体的位置不同而选择450mm×700mm,400mm×700mm,350mm×700mm三种截面.楼板和剪力墙结构采用壳单元Shell63来模拟.模型共采用4854个空间梁单元和1848个壳单元.有限元模型如图3所示,结构构件截面特性如表1所示.

2有限元模型动力特性分析

采用ANSYS分析软件中的Lanczos法进行结构动力特性分析[4],求取结构前20阶自振频率,见表1所示.图4列出了结构前四阶振型图.由以上图表可以看出,结构第1阶振型为Y方向水平振动,第2阶振型为X方向水平振动,第三阶振型扭转振动,第四阶振型为局部振动.前两阶结构自振周期较为接近,说明结构两个方向抗侧力刚度基本一直.结构以平动为主的第一自振周期2.11s,以扭转为主的第一自振周期Tt=1.82s,其比值Tt/T1=0.86,略大于规范对周期比规定的限值0.85的要求,说明结构的扭转效应较明显,但具有足够的抗扭刚度.

3结构地震反应分析

3.1输入地震波的选取

为了分析不同类型地震波对复杂高层结构的地震反应影响,本文分别从2008年墨汶川8.0级大地震中选取2条具有典型长周期信息的地震波(台站编号为:061XIA和061XYT)进行分析,并选取1940年美国ImperialValley地震时记录到的EL-Centro地震波和1952年美国加利福尼亚KernCounty地震时记录到的Taft地震波作为常用普通地震波作对比参考.图5为所选的4条地震波加速度时程图.

3.2地震波的频谱特性分析

地震记录的频谱分布对结构的响应有很大影响,可以从傅里叶谱和反应谱显现出来.分别计算所选4条地震波的傅里叶谱和反应谱,分别见图6和图7.对比长周期地震波和普通地震波的傅里叶谱可以看出,长周期地震波的频带较普通地震波的频带更低,主要分布在下雨2Hz的范围内,长周期特征表现得更明显;两条普通地震波高频成分都比较丰富,主要分布在1~6Hz,频带分布集中在相对较高的频率部分.从四条地震波的反应谱可以看出,长周期地震波在长周期部分明显比两条普通地震波的谱值要大,即向长周期部分延伸,对应的谱值集中在0~7秒内,分布比较广泛.而普通地震波对应的谱值主要集中在0~2秒内,对短周期结构地震反应影响较大.

3.3结构动力反应分析

分别以前面4条地震波(两条长周期地震波和两条普通地震波)作为输入激励,对第二节所建立的有限元数值模型进行动力时程反应分析,分析过程中,阻尼模型选取工程上常用的瑞丽阻尼模型[5],取结构第一阶自振频率和输入激励的卓越频率为瑞丽阻尼的控制频率,整体结构的阻尼比取为5%.分别选取楼层水平加速度放大系数、楼层最大位移、楼层最大剪力和楼层最大弯矩作为参考变量,对不同频谱特性地震波作用下的结构响应进行了分析对比,具体结果见图8.对比不同地震波作用下结构的最大响应,可以看出,不同类型地震波作用下,结构的最大响应有显著的不同:结构在具有长周期特征的地震波作用下高层结构的位移响应值、加速度响应值和内力响应值均明显大于普通地震波作用下的结果;两者对应的结构最大位移响应相差达5倍左右,最大加速度响应相差约3倍左右,基底剪力平均值和弯矩平均值相差1倍左右.

4结构TLD减震效果分析

TLD方案的确定由第二节模态分析结果可以看出,结构沿东西方向第一阶自振频率为0.47Hz,结构沿南北方向的第一阶自振频率为0.50Hz;根据TLD减震原理,将TLD水箱两个方向的自振频率调整到与结构的两个水平方向自振频率相接近,以达到同时对结构两个方向振动控制的目的.本文采用ANSYS有限元软件中的Fluid80单元模拟TLD流体.为了对比分析TLD减震效果,分别将前面4条地震波(两条长周期地震波和两条普通地震波)作为输入激励,对第二节所建立的有限元数值模型添加TLD后进行动力时程反应分析,分别选取楼层水平加速度放大系数、楼层最大位移、楼层最大剪力和楼层最大弯矩作为参考变量,对不同频谱特性地震波作用下的结构响应进行了分析对比,具体结果见图9,TLD减震前后的结果地震反应对比误差见表2.从以上图表的对比可以看出,TLD减震效果比较明显,最大减震效果达到与60%;不同类型地震波作用下,结构减震效果有明显的不同.对比不同响应之间的减震效果,可以看出,TLD对加速度和位移的减震效果要明显大于对剪力和弯矩的减震效果,由此可以看出,TLD在结构水平方向振动控制、提高居民居住舒适度上有很好的控制效果.

5结论

高层建筑论文范文第8篇

关键词:安全人机工程学;高层建筑;安全管理

人是建筑施工的基本劳动力,在建设的过程中起着关键的作用,但是由于建筑工程的人员数量多、流动性大、文化水平低等,导致施工单位的管理难度很大,很容易发生某些事故。通过有关研究发现,建筑施工过程中,大部分事故的发生都是由施工人员的工作失误所造成的。因此,加大力度对施工人员的心理状况和身体状况的研究分析,制定合理的安全管理机制,对于减少事故的发生是至关重要的[1]。

1人机工程学的含义

人机工程学又称人因工程学,是一门专门研究人、环境以及机器之间的相互作用和有机结合使机器和环境能够更加有效地适合人的生理和心理,进而提高生产效率,保护人体安全的一门学科。其有机结合了生理学、心理学、机械学、生物力学、管理学等多门学科的理论和成果,形成独特的理论和方法,在高层建筑的施工过程中,对于预防和减少事故及疾病的发生具有很重要的作用。

2影响施工人员的心理因素

2.1侥幸心理

有些施工人员在日常的操作和工作过程中会存在一定的侥幸心理,不严格按照相关的施工要求和工作规程,认为偶尔的违规操作不会造成生产事故的发生,长此下去,很容易形成一个坏的习惯。比如,在施工现场都会有很醒目的标志,提示施工人员进入现场时必须要佩戴安全帽,但是总会有些人不遵守规章制度,抱着侥幸的心理,认为不会发生事故或者就算有事故也不会发生在自己身上,不把安全提示当回事,一旦发生事故,就会造成很大的危害。

2.2叛逆心理

有些施工人员感觉自己的工作经验和阅历很丰富,在工作过程中不听从别人的指挥和要求,对有关技术管理人员要求的一些工作标准和规范置若罔闻,不遵照执行,甚至还会对管理人员产生反感,寻衅滋事。这样不仅严重影响工作效率,并且还会大大提高安全事故的发生概率。

2.3逞能心理

有些施工人员有着很强的虚荣心,在工作过程中,总是认为自己在各个方面比其他人强,喜欢在别人面前表现和显摆自己[2]。别人做不到或者不敢做的事,他就会去逞能,让别人感觉自己技术高、胆子大,很容易诱发一些安全事故。

2.4效仿心理

在施工的过程中,有些施工人员由于自身的安全知识和意识比较差,发现其他人员进行一些违章的操作后,不仅没有发生事故,而且还省时省力,也不会被管理人员发现,然后他就会放弃自己之前正确的工作方法,把这种错误的操作方式当作日后的工作经验,盲目地应用到实际工作中。就算有些施工人员明知道这是一种错误的操作方式,为了不被其他人排挤,他也会跟随效仿,这种效仿心理会对安全生产造成严重的威胁。

3施工人员的疲劳作业

事故的发生不是必然的,发生之前一定存在着某种诱因和条件,施工人员的疲劳作业就是安全事故的一个很重要诱因。由于施工人员工作时间太长、劳动强度过大、施工速度过快等原因,导致身体的能量消耗过度,身心感到疲倦,身体的各项机能明显减弱,工作能力严重下降,此时,如果仍然继续工作,很容易诱发安全事故。因此,为了保障建筑工程的安全生产,施工单位一定要重视对机体疲劳的分析,预防和控制施工人员的疲劳作业。依据安全人机工程学的理论和成果,疲劳在建筑工程中的表现形式主要可以分为生理疲劳和心理疲劳,其中生理疲劳又可以分为全身性疲劳、器官疲劳、脑力疲劳、技术性疲劳[3]。

3.1全身性疲劳

由于一些施工人员经常进行某些体力繁重的工作,导致自己身体的肌肉酸痛、关节疼痛、浑身乏力等,进而降低工作能力,增加错误操作的发生率。比如,建筑工地上的砌墙工人,平均每天至少要砌2000多块砖,再加上每块砖都还要进行铺灰压实等动作,每天的工作量十分繁重,致使这些人每天下班后身体都会感到严重的疲劳。

3.2器官疲劳

由于一些施工人员经常长期使用身体的某个器官进行作业,很容易使这个器官使用过度,造成损伤。比如,建筑工地的电焊工,由于要经常面对电气焊所发出的火光,即使戴着防护罩,也很容易对眼睛产生影响,造成视觉疲劳。

3.3脑力疲劳

由于工地上建筑工人的文化水平都不高,能看得懂施工图纸的很少,这些人每天都要长时间地对着图纸进行研究分析,并且研究和分析图纸又是一项非常费脑的工作,很容易使他们头昏脑涨、失眠、乏力、精神不佳。

3.4技术性疲劳

某些技术人员,工作时精神要继续保持高度集中,长时间的作业很容易使他们脑子和身体感到疲惫。比如,工地上的塔吊驾驶员,工作中既要准确控制方向杆,还要严密考虑合适的升降位置,再加上在高空中作业,神经系统要经常保持高度集中。

3.5心理疲劳

某些施工人员,因为长期从事一些单调、繁琐的工作,在工作中遇到一些问题或状况时,很容易产生心情烦躁、易发脾气、注意力不集中等疲劳状态。

4保障建筑工程安全生产的管理措施

4.1严格安全管理制度,规范工作人员的工作态度

没有规矩不成方圆,只有拥有严格的安全管理制度才可以形成一个良好的工作环境。在实际的工作过程当中,相关的管理人员不仅要严格要求施工人员遵守安全管理制度,规范施工人员的工作态度,同时自己要积极主动地起到带头作用,为其他人树立一个好的榜样,引导所有施工人员良性心理的有序发展,确保各项工作制度能够落到实处,发挥应有的积极作用。同时,管理人员还要严格做好日常工作的安全检查,对发现的安全事故隐患要及时查清原因并且采取有效的整改措施。另外,要建立合理的安全生产奖惩机制,对一些抱有侥幸心理、叛逆心理、逞能心理等不良心理特征的施工人员要严格批评或惩罚,让其尽快放弃和改善那些违规操作和不好的心理特征,对那些热爱岗位、主动遵守纪律的要进行鼓励并嘉奖。

4.2科学合理地改进工作体制,防止施工人员疲劳作业

施工单位要根据实际的工作强度和工作时长结合施工人员的身体条件,有针对性地为施工人员合理增加一些必要的休息时间;要尽量抛弃那些轮班的工作制度,因为这种制度很容易导致他们的生物钟混乱,不能得到充分的休息、有效地恢复体力,间接影响施工人员的生产安全,如果必须要进行轮班,要合理提高工人的工作和生活条件,让施工人员能够得到充分的休息;建立休息制度,合理增加施工人员的休息时长,一般情况下,工人在正常休息一晚上后身体基本上可以得到恢复,但是对于那些进行高强度劳动的施工人员,一定要适当增加相应的休息时间,确保他们的身体在下次工作前能够恢复正常;一台机器由一名技术人员操作,相当于很多普通人的劳动量,增加工作的机械化率,采用人机配合,不仅能够大大地减少施工人员的体力消耗,还可以明显提升工作效率,提高生产水平[4]。

5结语

我国的事故发生次数和死亡人数一直居高不下,严重影响人们的生命和财产安全。因此,为了能够保障建筑工程的安全生产,有效减少安全事故的发生,加强安全人机工程学的应用对于建筑工程的安全顺利进行具有很重要的意义。要想保证建筑工程的施工过程能够持续地安全发展,就必须要进行科学的管理。在实际的施工过程当中,合理应用安全人机工程学并且用到实处,妥善处理好施工人员的心理特征和疲劳作业问题,不仅能够改善施工人员的不良心理特征,防止疲劳作业,还能够有效地降低安全事故的发生率,对于建筑工程的安全管理有着很重要的实际意义和发展前景。

作者:姚宜均 单位:徐州工程学院

参考文献

[1]牛美玲,张孟辉.基于安全人机工程学的高校课桌椅评析[J].统计与管理,2016(8):132-133.

[2]白仁飞,张昊强,苏才学.基于安全人机工程学的应急救援设备设计[J].品牌研究,2015(2):182.

高层建筑论文范文第9篇

关键词:高层建筑;板式转换层;施工

1高层建筑转换层的应用与发展现状

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间,其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右,可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的,因而应用最多。在建筑功能的要求上,高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆,高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场,地上1-7层左右为商场、娱乐场所等,上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明,高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分,由于梁、柱或板的尺寸较大,所以从模板的支撑系统,钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序,大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说,转换层施工是高层建筑的“瓶颈”,如果说一幢高层建筑在支撑系统选择,钢筋绑扎,混凝土浇注,预应力张拉,机械设备的选择等方面做到方案科学,现场施工组织合理,定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置,是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时,转换层对结构抗震性能不利的认识,从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念,并且限制转换层下大空间结构的层数。然而,板式转换结构随着转换层位置的提高,结构是否也表现出同样的动力特性及反应,也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程,采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中,转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙;实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm;落地剪力墙厚度为400mm;框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种;标准层x向剪力墙厚为250mm,y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高,不含转换板厚),结构总高度为98.70m。三种模型分别为:

Hst0——无转换层结构,以原工程转换板上部结构为基础,增加结构标准层,使其高度与原结构相同;

Hst3——转换板设置在第3层顶,并将原工程x向井筒开洞,转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046,γey=0.8971。

Hst6——转换板设置在第6层顶,将模型Hst3的第1层复制增加三层,使其高度与原结构相同,同时,其转换层上、下结构等效侧向刚度比也与模型Hst3接近。结构计算分析采用ANSYS软件。

图板式转换最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网,特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰,受力状态复杂,结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要,转换板厚一般在2M以上,这一方面造成转换层质量和刚度的突变,在地震作用时结构反应增大,转换层上下相邻层更成为结构薄弱层,不利于建筑物抗震;另一方面由于自重和地震作用的增加,下部竖向构件的荷载明显增大,设计难度大。研究表明,转换厚板的内力和位移分布严重不均,最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看,板式转换的力学性能和经济指标均较差,在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时,可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。3板式转换层施工方案决策问题和模型的确立

3.1板式转换层施工方案决策问题

最常用模板支撑方式有上面谈到的三种方法,①落地支撑法②叠合梁原理法③吊模法。那么对于一个含有转换层的施工项目而言,如何选用更优的施工方案,如何安全可靠、质量优良、工期准时、技术方便、简单可行、工程造价成本又比较低的情况下完成转换层结构的施工,是项目承建者的所追求的目标,所以在遇到此类问题时,经常存在如何决策方案才比较科学的问题。由于方案的优劣是一个相对的概念,并且施工方案的选择还受很多外部因素的影响。对于转换层施工来说,如果转换层所在位置较低,距离基础在四层以内的话,落地支撑法将是最为理想的选择;对于大于四层以上的情况,以上三种施工方法哪个方案最优,决策者如何进行决策。

3.2转换层施工方案决策模型的建立

层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,简称AHP法)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于上世纪70年代提出的,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化,对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用,所以近几年来此法在我国工程实践的方案决策中得到了广泛应用。层次分析法的基本内容是:首先根据问题的性质和要求,提出一个总的目标;然后将问题按层次分解,对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去,直到最后一层,即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。

4高层建筑板式转换层的施工要点

由于板式转换层结构的上述特点,在确定转换层结构施工方案时应考虑下列几个方面的问题:①转换层的自重和施工荷载往往非常大,应选择合理的模板支撑方案,并进行模板支撑体系的设计。②对大体积转换层,混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施,防止新浇混凝土的温度裂缝。③转换层的跨度和承受的荷载很大,其配筋较多,而且钢筋骨架的高度较高,施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。④对预应力混凝土转换层,由于其跨度和承受的荷载都很大,预应力钢筋数量大,因此,要合理选择预应力的张拉技术以防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大。⑤设置模板支撑系统后,转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的,应对转换梁(或转换厚度)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

(1)混凝土工程。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时,应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有:

①根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件,采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP),对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算,掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律,为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。

②大体积混凝土转换结构施工时,应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于15℃,实际工程中可采用下列方法:a.蓄热保温法,即常规保温方法。混凝土的养护要把握两个关键,即在升温阶段以保湿为主,在降温阶段以保温为主。b.内降外保法,即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温,使大体积混凝土水化热温升降低,减少混凝土内部与混凝土表面的温差,然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施。c.蓄水养护法,即在混凝土初凝后先洒水养护2h,随后进行蓄水养护,蓄水高度一般为100mm。

③浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在选用水泥方面可采取下列措施:a.优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。b.掺用沸石粉代替部分水泥,降低水泥用量,使水化热相应降低。c.掺入减水剂,减少水泥用量,使混凝土缓凝,推迟水化热峰值的出现,使升温延长,降低水化热峰值,使混凝土的表面温度梯度减少。

④浇筑厚大的转换层结构混凝土时,为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度,在施工方法上可采取下列措施:a.采取先施工转换结构周围结构或墙体,防止混凝土表面散热过快,内外温差过大。b.变冬季施工的不利因素为有利因素,减低混凝土的入模温度。在夏季高温气候施工时,采用冰水搅拌,以减低混凝土的入模温度。c.采用分层次施工,每层厚300mm~500mm,连续浇筑,并在每一层混凝土初凝之前,将后一层混凝土浇筑完毕。D.采用叠合梁原理,将转换结构按叠合构件施工,可缓解大体积混凝土水化热高,温度应力过大,对控制裂缝发展有利。

(2)钢筋工程。转换梁的含钢量大,主筋长,布置密,在梁柱节点区钢筋“相聚”。因此,正确地翻样和下料,合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

①钢筋翻样前必须弄清设计意图,审核、熟悉设计文件及有关说明,掌关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系,确定制作尺寸和绑扎次序。

②一般转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接;对于两端做弯头的钢筋,采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。

③当转换梁高度或转换板厚度较大时,应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

高层建筑论文范文第10篇

关键词:建筑设计城市规划广场架空

高层建筑形式在古代就已有了,早在公元前五百多年的古巴比伦曾经建造了现在号称世界七大奇迹之一的“空中花园”,根据记载,其形式非常之华丽壮观,放置在任何空间之中都可以说是一道绝美的风景。近代随着科学技术的发展,尤其是钢铁、电梯的出现以及后来钢筋混凝土的应用,为高层建筑发展创造了前所未有的机遇,高层建筑也成为城市空间中一道独特的风景,其中以美国的高层建筑发展最为活跃,如1885年的芝加哥家庭保险大楼被公认为第一幢摩天建筑,而纽约的曼哈顿区更是高楼云集;近年来我国的高层建筑也发展迅速,如上海的金茂大厦88层,高420.5米。随着结构理论和技术的发展,高层建筑结构形式趋于多样化,高层建筑的表现形式也多种多样,但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来,在成为城市风景的同时如何恰当的融入城市空间成为高层建筑设计的一个重要任务,也是使高层建筑设计趋于完善所追求的一种理念。

城市空间是人类生活和生产所需要的重要因素,它为居民提供各种活动的可能。这个可以说是城市空间比较科学性的定义,而本文提到的城市空间则更具体更形象,主要指城市内的建筑物、道路、绿地、广场、公共服务设施等实体以及由这些实体所构成的立体空间,也是人处在其中能真实、直观感受到的空间。高层建筑是否与所处的城市空间融洽,其评价标准相当一部分取决于公众的感受,简单的说就是人处在所创造空间中的感受;所以一位建筑设计者在进行高层建筑设计时要充分考虑所创造出来的空间(无论是内部还是外部)给予使用者的感受。这些是理论上要求一位建筑设计师要考虑的因素也是作为一名建筑师应该承担的责任,而且还可以据此评价一位建筑师的设计能力和水平及其职业道德。事实上在进行一项高层建筑设计时,开发商受利益的驱使往往不会考虑建筑与环境的关系,此时,规划部门所出台的各种条文政策及规范将扮演着重要角色,它强制性的要求必须顾及城市环境,营造舒适的城市空间。可以看出,高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的,即建筑设计和规划。下面就从建筑设计和城市规划两方面谈谈高层建筑设计与城市空间的关系。

一、建筑设计

1、充分发挥广场的作用

高层建筑由于其体量的巨大,往往给街道空间一种突然的压迫感,使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间,这是由于高层建筑的体量所造成的对比。因此凡是处在街道两旁体量巨大的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理,并在其退出的用地上设计一广场空间,这个广场空间将起到空间的缓冲作用;而且由于高层建筑的建筑面积远远超出其用地面积,容纳的人员较多,出入口人流密度相对较大,后退出的广场空间也起到缓解交通压力的作用;从另外一方面讲,广场空间往往在街道空间以及城市空间中起到非常重要作用,能够给公众留下较深的印象,也往往能成为城市的节点,这就是共享空间的好处。有的建筑大师甚至直接设计成下沉式的广场,如日本建筑大师叽崎新设计的日本筑波中心的下沉式广场,独特的广场空间造型,以人和环境为设计重点,不仅为公众提供了一个舒适的安静的休闲场所,而且使建筑塔楼的形象特征更加突出。这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象,就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间。因此在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑。

2、高层建筑主体设计

对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一个城市经济水平和发展程度,选择合理的造型就显的尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追随于建筑的结构形式,而不能有太多的变化,有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼,塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用,现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性,对一个城市具有一定的代表性,这可以说是高层建筑存在的一个原因。随着近年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了生态型“建筑的概念,如生态建筑师――诺曼·福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时,就引入生态的概念,是世界上第一座”生态型“超高层建筑。其建筑平面呈三角形,宛如三叶花瓣夹着一支花茎:花瓣部分是办公空间,花茎部分为中空大厅。中空大厅起自然通风作用,同时还为建筑内部创造了丰富的景观。而气候设计大师――杨经文设计的马来西亚吉隆坡梅纳拉大厦则体现了利用空中开放空间连通建筑内外,贯彻”生物气候大楼“思想,引入了大量的植物,立面上螺旋上升的垂直绿化和底部斜坡的绿化都有助于调节气候,尽可能地拉近了人与自然的距离,较好地完成了室内外空间的过渡与衔接。同时对形成良好的城市空间环境也是一种深化。可以看出目前高层建筑设计的一个新要求就是要实现”生态节能型。

高层建筑主体的下部分――裙房虽然对整个城市影响较小,但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响。建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面,需要进行细致的设计,从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白;并要体现人的尺度,因为裙房部分跟公众视觉接触较密切,对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分――屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用,虽然它较少影响到生态环境,但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用,因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。

3、巧妙的运用一些处理手法

高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大,但是底层部分却可以进行一些巧妙的处理来丰富空间形式。一般可以采用底层架空和入口缩进的手法。底层架空的处理手法是现代建筑的特征之一,它可以在高密度的环境中争取到宝贵的用地,把城市的道路、广场和建筑有机地结合在一起,形成通透的、公共的开放空间,给市民以小憩之地;同时还可以改善人流、视觉拥挤的状况,连通几个主要的公共场所,以增加城市空间的层次。高层建筑临近城市道路布置时,入口空间凹入建筑下部可以避免主体的被迫后退(用地非常紧张的情况下),争取基地面积的有效使用,缓解入口处各种矛盾冲突;并有可能在建筑的形体设计、空间组织等方面形成新颖的构思,这种入口后退架开的处理不仅空间层次丰富而且给人的印象也深刻。

二、规划设计

1、避免高层建筑密集

高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利,却给城市空间带来很多压力,造成城市空间和城市交通的拥挤,甚至是一些史料不及的污染和危害,比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染;还有就是形成高压风带和风口,这些会造成意想不到的后果。因此在规划设

计中要对区域内的高层建筑密度进行限制,避免高层建筑的集中分布。

2、高层建筑与城市街道

高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段,这些地段的街道本身交通荷载就较大,高层建筑将大大增加这些街道的交通压力,分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度,同时在规划设计时要对这些街道进行扩展,加大其通行能力。

3、控制超高层建筑数量

超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在,实际上这类建筑既不经济又不合理,一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观,可以说仅仅是体现城市形象,提高城市知名度。

结束语

高层建筑已走过百年历史,从其出现之日起就成为城市的焦点,其形式和风格也不断的发展变化着,我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但已经取得了很大的成就,像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史,高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。

参考文献:

[1]r·里尔城市空间同济大学出版社,1991

高层建筑论文范文第11篇

关键词:建筑设计;城市规划;高层建筑

O概述

随着结构理论和技术的发展,高层建筑结构形式趋于多样化,高层建筑的表现形式也多种多样,在成为城市风景的同时如何恰当的融人城市空间成为高层建筑设计的一个重要任务,也是使高层建筑设计趋于完善所追求的一种理念.

城市空间是人类生活和生产所需要的重要因素,它为居民提供各种活动的可能.这个可以说是城市空间比较科学性的定义,而本文提到的城市空间则更具体更形象,主要指城市内的建筑物、道路、绿地、广场、公共服务设施等实体以及由这些实体所构成的立体空间,也是人处在其中能真实、直观感受到的空间.高层建筑是否与所处的城市空间融洽,其评价标准相当一部分取决于公众的感受,简单的说就是人处在所创造空间中的感受.所以建筑设计者在进行高层建筑设计时要充分考虑所创造出来的空间(无论是内部还是外部)给予使用者的感受.这些是理论上要求一位建筑设计师要考虑的因素也是作为一名建筑师应该承担的责任,而且还可以据此评价一位建筑师的设计能力及其职业道德.事实上在进行一项高层建筑设计时,开发商受利益的驱使往往不会考虑建筑与环境的关系,此时,规划部门所出台的各种条文政策及规范将扮演着重要角色,它强制性的要求必须顾及城市环境,营造舒适的城市空间.可以看出,高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的,即建筑设计和规划.下面就从建筑设计和城市规划两方面谈谈城市空间对高层建筑设计的影响.

1建筑设计

1.1充分发挥广场的作用

高层建筑由于其体量的巨大,往往给街道空间一种突然的压迫感,使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间,这是由于高层建筑的体量所造成的对比.因此凡是处在街道两旁体量巨大的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理,并在其退出的用地上设计一广场空间,这个广场空间将起到空间的缓冲作用;而且由于高层建筑的建筑面积远远超出其用地面积,容纳的人员较多,出入口人流密度相对较大,后退出的广场空间也起到缓解交通压力的作用.从另外一方面讲,广场空间往往在街道空间以及城市空间中起到非常重要作用,能够给公众留下较深的印象,也往往能成为城市的节点,这就是共享空间的好处.有的建筑大师甚至直接设计成下沉式的广场,如13本建筑大师叽崎新设计的13本筑波中心的下沉式广场,独特的广场空间造型,以人和环境为设计重点,不仅为公众提供了一个舒适的安静的休闲场所,而且使建筑塔楼的形象特征更加突出..这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象,就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间.因此在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑.

1.2高层建筑主体设计

对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一个城市经济水平和发展程度,选择合理的造型就显得尤为重要.高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求,在造型上往往追随于建筑的结构形式,而不能有太多的变化,有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰.高层建筑的主体部分是它的塔楼,塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用,现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性,对一个城市具有一定的代表性,这可以说是高层建筑存在的一个原因.随着近年来资源短缺问题的出现,全球提出了可持续发展,而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的,随之就出现了“生态型”建筑的概念,如生态建筑师诺曼·福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时,就引人生态的概念,是世界上第一座”生态型”超高层建筑.其建筑平面呈三角形,宛如三叶花瓣夹着一支花茎:花瓣部分是办公空间,花茎部分为中空大厅.中空大厅起自然通风作用,同时还为建筑内部创造了丰富的景观.而气候设计大师杨经文设计的马来西亚吉隆坡梅纳拉大厦则体现了利用空中开放空间连通建筑内外,贯彻“生物气候大楼”思想,引入了大量的植物,立面上螺旋上升的垂直绿化和底部斜坡的绿化都有助于调节气候,尽可能地拉近了人与自然的距离,较好地完成了室内外空间的过渡与衔接.同时对形成良好的城市空间环境也是一种深化.可以看出目前高层建筑设计的一个新要求就是要实现“生态节能型”.

高层建筑主体的下部分一裙房虽然对整个城市影响较小,但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的影响.建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面,需要进行细致的设计,从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白,并要体现人的尺度,因为裙房部分跟公众视觉接触较密切,对街道空间感影响也较大.而高层建筑的最上部分~屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用,虽然它较少影响到生态环境,但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用,因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造.1.3巧妙的运用一些处理手法

高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大,但是底层部分却可以进行一些巧妙的处理来丰富空间形式.一般可以采用底层架空和入口缩进的手法.底层架空的处理手法是现代建筑的特征之一,它可以在高密度的环境中争取到宝贵的用地,把城市的道路、广场和建筑有机地结合在一起,形成通透的、公共的开放空间,给市民以小憩之地;同时还可以改善人流、视觉拥挤的状况,连通几个主要的公共场所,以增加城市空间的层次.高层建筑临近城市道路布置时,人口空间凹人建筑下部可以避免主体的被迫后退(用地非常紧张的情况下),争取基地面积的有效使用,缓解人1:3处各种矛盾冲突;并有可能在建筑的形体设计、空间组织等方面形成新颖的构思,这种人口后退架开的处理不仅空间层次丰富而且给人的印象也深刻.

2规划设计

2.1避免高层建筑密集

高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利,却给城市空间带来很多压力,造成城市空间和城市交通的拥挤,甚至是一些始料不及的污染和危害,比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染;还有就是形成高压风带和风1:3,这些会造成意想不到的后果.因此在规划设计中要对区域内的高层建筑密度进行限制,避免高层建筑的集中分布.

2.2高层建筑与城市街道

高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段,这些地段的街道本身交通荷载就较大,高层建筑将大大增加这些街道的交通压力,分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度,同时在规划设计时要对这些街道进行扩展,加大其通行能力.

2.3控制超高层建筑数量

超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在,实际上这类建筑既不经济又不合理,一些已建成的超高层建筑投人使用后表明收益并不乐观,可以说仅仅是体现城市形象,提高城市知名度.

3结束语

高层建筑已走过百年历史,从其出现之日起就成为城市的焦点,其形式和风格也不断的发展变化着,我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚,但已经取得了很大的成就,像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史,高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展.

参考文献

[1]R·里尔.城市空间.同济大学出版社,1991

高层建筑论文范文第12篇

建筑设计课程教学的目标之一即为通过一系列的训练实践,使学生能够掌握理性高效的设计流程与方法。但在教学过程中,部分同学的设计过程仍然是“野路子”的:从某些图书杂志或网络资料中东拼西凑出的资料图纸或是效果图片就是“超脱”于基地的“灵感来源”,由此发端出的设计成果有多大的意义也就可想而知了。在图面表达方面也普遍存在着“重视觉效果,轻逻辑表达”的误区,学生往往把精力用在如何使图纸描绘得更炫丽,而忽视了表达的深度和技术规范性。如最常见的剖面图表达,就很少有同学能够完全画对,长此以往肯定会影响学生的专业发展和今后的职业成长。

2.解决问题的途径和方法

通过对高层建筑设计课程教学中遇到的主要问题进行分析,立足于时展和教学实际,提出以下解决途径和方法,以便可以切实提高四年级学生的设计综合能力,促进学生职业素质的培养。

2.1打破设计教学长周期模式

中低年级的课程设计教学周期一般为九周,在这样的长周期中,容易出现学生“前松后紧”的散漫状态和教师“放羊式”低效管理以及只重视最终图纸成果等弊端。故可以将九周的设计长周期拆解为长短周期相结合的模式,如在高层综合办公楼课题设计中:第一、二周为学生实地调研、查找文献及教师理论教学,在这个环节中鼓励学生多人成组调研,带着批判的眼光去调研,“带着问题去发现问题”,通过采用调查问卷采访及计算机辅助模拟等方式为后续设计提供定量的分析依据,使调研成果真正能为后续设计服务;在第二周穿插一次与课题相关的快速设计及研究环节,促使学生尽快进入设计状态,并在快速设计中反思问题、总结经验从而反映到正式设计环节中;第三周至第八周即展开正常的高层建筑设计课题,变传统的师生“一对一”坐诊式交流为调研小组讨论,激发每个学生的参与热情,督促学生提高效率、严格按照时间节点完成相应的成果,引导学生运用专业的表达方法进行成果汇报;在第八周时再次穿插一次快速设计及研究环节,对学生之前所学进行总结和回顾;第九周提交正图并进行公开的答辩评图。由此可以看到,这种长短周期相结合的教学模式不仅贴近了设计院实际的工作状态、提高了学习效率,而且更加符合学生对于知识学习巩固的内在规律。

2.2理论课教学与课程设计相结合

高层建筑的诞生本是技术革新与飞跃的产物,对其技术问题的钻研应是本设计课程教学中必然包含的内容。由于设计教学时间有限,需要与其他相关专业理论课教学相结合才能更好地使理论为设计实践服务。以高层建筑设备部分为例,在四年级同时进行的建筑设备课教学中可开设专门的研究环节,针对建筑设备对于高层建筑平面设计、立面设计及剖面设计的影响及互动关系进行深入讲解。如通过图示说明建筑设备管线对于高层建筑剖面设计的制约,总结出了剖面净高的设计数据,让学生既知其然,又了解了其所以然。同样的,诸如建筑结构选型、建筑防火设计等专业理论课均以类似的形式同课程设计进行有机结合,从而发挥其最优的教学效果。

2.3注重设计过程的研究

在课程设计教学中,教师对学生设计全过程的积极引导可视作教学工作的核心,具体则体现在引导学生运用理性的设计方法完成整个设计上。如在设计展开阶段,引导学生根据设计任务书的要求及地基特点估算出建筑基底面积、层数等数据并划定出可建范围,并在可建范围内选择适当的形体组织模式进行多样性、可行性的组合;随后在结构可行性的基础上,通过把握时代的美学要素、建筑与城市的关联、建筑的个性与标志性等方面来塑造高层建筑的内部与外部空间形态。在上述引导式的设计教学过程中,教师始终扮演向导的角色,学生则是互动教学的主体。通过实践,即使是基础较为薄弱的学生,也可以顺利展开设计,从而取得较为满意的成果。这不仅使学生的设计能力和自信心普遍得到提升,有力地提高了学生主动思考、积极学习的意识,也增进了其对专业学习的兴趣和热情。

3.结语

高层建筑论文范文第13篇

关键词:高层建筑;工程施工;质量控制

把好工程质量关,关乎人民群众的生命财产安全,关系企业的生存发展。是企业赢得市场,保证尊严,应承担的一份社会责任。因此做好建筑施工的质量控制工作对于企业发展具有重要的意义。我国进入二十一世纪以来,经济得到了蓬勃发展,在这个人民生活水平日益提高的大背景下,研究高层建筑工程施工的相关问题,可谓恰逢其时。相比国外发达国家的工程施工,我国的工程施工从人员的培训到施工阶段的现场管理,都不够成熟,因此本文从高层建筑工程施工容易出现的问题入手,通过长期的实践,给出一些质量控制的建议,以供相关从业人员在工作中借鉴。

1高层建筑施工质量控制的基本原则

1.1坚持以预防为主

由于高层建筑施工的周期长,造价高,一旦出现问题,就会造成不可估量的损失,因此高层建筑的质量控制不能等事故发生之后再进行补救处理,所以开展高层建筑施工质量控制工作还是以预防为主。在施工前,通过施工质量计划的编制,确定合理的施工程序、施工工艺和技术方法,以及制定与此相关的技术、组织、经济与管理措施,用以指导施工过程的质量管理和控制。

1.2坚持全方位的管理

高层建筑具有施工周期长、涉及部门多、技术要求高的特点,决定了高层建筑工程施工呈现多元化、复杂化的趋势,如何在如此复杂的局面下开展有效的施工质量控制管理工作,这就要求相关质量管理部门全方位的进行管理,让质量管理渗透于高层建筑施工的各个环节之中,并且建立起相应的管理制度,对每一个细节性的问题都不疏漏,做好质量管理组织方面的建设[1]。

1.3坚持质量第一的原则

无论任何方面的建筑施工,首先考虑到的应该是质量问题,这符合我国的科学发展观要求。因此把握好高层建筑的质量控制,对于我国经济建设也具有推动作用,把质量第一的原则融入高层建筑工程施工的每一个环节,这是施工质量管理部门应该思考的一个问题。

2影响高层建筑施工质量控制的因素

2.1施工人员缺乏专业素质

影响高层建筑工程施工质量的首要因素是人为因素,这是由于施工人员在高层建筑施工当中扮演着十分重要的角色,因此施工人员的专业素质将直接影响到高层建筑的施工质量[2]。相比发达国家的建筑施工市场,我国的施工人员呈现专业素质低下的情况,这是由于我国对于建筑工人没有一个正确的认识,因此导致施工人员缺乏综合素质。此外有些建筑企业为了节约成本,没有对施工人员进行上岗前的培训也是导致我国高层建筑施工人员缺乏专业素养的重要原因,施工人员的工作贯穿高层建筑施工的各个环节当中,由于没有对施工人员进行规范操作而导致高层建筑质量问题的例子也是屡见不鲜。

2.2施工材料设备监管不到位

任何建筑工程离不开施工材料与施工设备的使用,高层建筑更是如此。因此施工材料与施工设备的使用情况也影响着高层建筑的整体施工质量。高层建筑的施工难度比较大,施工的设备与材料涉及到的影响因素非常多,这也是高层建筑工程施工质量管理工作之所以难以取得很好成效的重要原因,由于施工材料与设备的维护工作没有做到位而造成施工整体质量问题的例子擢发难数。随着建筑材料、员工工资等成本增加,让不少施工企业获利微薄,这就促使很多企业使用低端甚至劣质不合格的材料,送检的材料与现场使用的材料不一致。

2.3施工现场管理水平较低

在工程施工质量的管理工作当中,现场管理占到很大一个层面,对于高层建筑的施工现场管理也是一样的道理,施工阶段进行现场管理能够有效控制高层建筑的质量问题。这要求建筑企业做好动态管理部门的构建,使高层建筑的质量更趋于效率化。我国施工现场管理水平较低的主要原因是高层建筑的质量监督工作非常复杂,存在各部门之间互相推诿的情况,由于前期的责任分配工作没有做到位,给高层建筑工程施工质量管理工作造成了不利的影响。

3加强建筑工程质量控制的有效途径

3.1提高作业人员的素质

在现场建成施工样板展示区,为进场作业人员提供了模范样板的实体教材。样板区的设置,严格按照国家现行规范结合项目工程施工图纸,全面涵括了工程施工中可能遇到的各个环节。每一个新班组进场,首先要来到样板展示区参观,以此示范工程为标准严格要求班组施工质量,若不具备做出该质量标准的建筑产品,坚决不允许进场。建筑施工企业定期开展施工人员的培训工作,并且针对施工人员的实际情况有侧重点的开展专业素养培训,潜移默化把标准化施工渗透到每一个员工当中。把工程质量意识作为考核施工人员的一个具体项目,并对其中具有良好质量控制意识的员工进行奖励,以此鼓励全体施工人员规范操作、严格要求自己。

3.2加强施工材料设备的监管

加强对施工材料的质量控制,施工材料的质量直接决定着施工质量。原材料在进入施工现场之前,质检员要查看材料质量合格证,避免不合格的原材料进入施工现场;加强对材料质量的检测力度,对进入施工现场的材料进行抽样检测,避免出现以次充好的现象。加强对施工设备的管理,根据具体的施工任务选择与此相适应的机械设备,避免出现因为机械设备数量不足而导致施工进程被迫中止的现象。定期对机械设备进行维修与保养,避免机械设备出现“带病操作”。

3.3提升施工质量控制的标准

提升施工质量控制的管理标准,是高层建筑工程施工质量控制的有效措施。提升施工质量控制标准,不仅依靠建筑企业的自觉性,从宏观角度上讲,还依靠政府制定的相关法律法规,提高高层建筑的施工质量标准,对高层建筑工程施工的各环节进行严格监控和把关,在严格的约束下保证我国高层建筑的施工质量[3]。

3.4提高施工现场的管理控制水平

在高层建筑的施工阶段进行严格的质量控制把关,直接影响高层建筑竣工验收工作的效果,也间接影响到高层建筑的使用寿命,因此加强施工现场的管理水平,对于我国建筑工程质量管理工作具有深远的意义,通过对施工的每一个环节进行严格把关,从前期的合理制定计划,到中期施工当中对工程施工的某些技术与材料的运用都十分重要[4]。具体的途径是建立完善的质量管理体系、保证工作精确到部门,分级责任制的构建。

作者:张晨辉 单位:福建联美建设集团有限公司

参考文献:

[1]黄春蕾.房屋建筑工程施工质量控制内容及方法研究[D].重庆大学,2008.

[2]王铁军.高层建筑施工项目质量管理与控制研究[D].西安建筑科技大学,2009.

高层建筑论文范文第14篇

高层建筑设计中尺度的确难以把握,因它不同于日常生活用品,日常生活用品很容易根据经验做出正确的判断,其主要原因有:一是高层建筑物的体量巨大,远远超出人的尺度。二是高层建筑物不同于日常用品,在建筑中有许多要素不是单纯根据功能这一方面的因素来决定它们的大小和尺寸的,例如门,本来可以略高于人的尺度就可以了,但有的门出于别的考虑设计得很高,这些都会给辨认尺度带来困难。

高层建筑设计时,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人观察视点、视距、视角,和高层建筑使用亲近度,从宏观的城市环境到微观的材料质感的设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为五种主要尺度:城市尺度、整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度。

首先定义一下尺度,所谓的尺度就是在不同空间范围内,建筑的整体及各构成要素使人产生的感觉,是建筑物的整体或局部给人的大小印象与其真实大小之间的关系问题。它包括建筑形体的长度、宽度、整体与城市、整体与整体、整体与部分、部分与部分之间的比例关系,及对行为主体人产生的心理影响。讲到尺度时应注意它与尺寸之间的区别,尺度一般不是指建筑物或要素的真实尺寸,而是表达一种关系及其给人的感觉,尺寸是用度量单位,如:公里、米、尺、厘米等对建筑物或要素的度量,是在量上反映建筑及各构成要素的大小。不同的尺度带来的感觉是不一样的,有的尺度使高层建筑显得挺拔或厚重,有的则使高层建筑显得庞大或轻飘,它直接影响人的心理感受,由此可见,尺度在高层建筑设计中处于一个至关重要的位置。

1、高层建筑设计中的外部尺度

当前,我国的高层建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标,每栋高层都想表现自己,突出自我,而这样做的结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬,建筑个体外部体量失衡,缺乏亲近感,拒人于千里之外。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑的外部尺度的认真仔细推敲,因此,对高层建筑的外部尺度的研究是很有必要的。

1.1城市尺度

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化,不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:上海市,黄浦江可谓是城市一条重要水系,原先具有宽大、雄壮的气势。但由于东方明珠塔的建成,又过于*近黄浦江,其他高层建筑也跟着*近黄浦江建设,使黄浦江的尺度感变小了,失去了原有的雄壮,而改变了老上海的历史与文化,从这一角度讲,东方明珠塔的建成又是一件憾事。

1.2整体尺度

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系及给人的感觉。整体尺度是设计师十分注重的,关于建筑的整体尺度的均衡理论有许多种,但都强调整体尺度均衡的重要性。面对一栋建筑物时,人的本能渴望是能把握该栋建筑物的秩序或规律,如果得到这一点,就会认为这一建筑物容易理解和掌握,若不能得到这一点,人对该建筑物的感知就会是一些毫无意义的混乱和不安。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1.2.1各部分尺度比例的协调

高层建筑一般由三个部分组成的——裙房、主体和顶部,也有些建筑在设计中加入了活跃元,以使整栋建筑造型生动活跃起来。一个造型美的高层建筑是建立在很好地处理了这几个部分之间的尺度关系,而这三个部分尺度的确定,应有一个统一的尺度参考系(如把建筑的一层或几层的高度作为参考系),不能每一部分的尺度参考系都不同,这样易使整个建筑含糊、难以把握。

1.2.2高层建筑中各部分细部尺度应有层次性

高层建筑各部分细部尺度的划分是建立在整体尺度的基础上的,各个主要部分应有更细的划分,尺度具有等级性,才能使各个部分造型构成丰富。尺度等级最高部分为高层建筑的某一整个部分(裙房、主体和顶部),最低部分通常采用层高、开间的尺寸、窗户、阳台等这些为人们所熟知的尺寸,使人们观察该建筑时很容易把握该部分的尺度大小。一般在最高和最低等级之间还有1~2个尺度等级,也不易过多,太多易使建筑造型复杂而难以把握。

高层建筑论文范文第15篇

改革开放以来,随着经济的快速发展,城市不断扩张,城市的土地日趋紧张,高层建筑如同雨后春笋般的在全国各个大中城市拔地而起。它给人们带来了更多的使用空间,更多的绿地面积,同时也丰富了城市的轮廓线,使城市变得更加美丽。然而它也给人们带来了一系列的问题。有很多高层建筑的建造忽视了城市设计,孤立的存在于城市环境中,没有亲切感,使人们对之产生畏惧感。再加之交通问题,高层建筑与周围环境关系已成为目前城市设计的一个严峻的问题。如何解决就要以高层建筑的产生、发展作为切入点,寻求合适的解决方案。

一、高层建筑产生的原因及存在的理由

产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业的兴起使人口集中到城市中来,造成城市用地紧张,地价上涨,城市不断向周边扩展,但城市空间仍然局促。为了在较小的用地范围内建造更多的使用面积,建筑物不得不向高空发展。也是高层建筑产生的根本原因。也可以说高层建筑的产生是社会发展的必然产物,两者相互依存,相互影响。

概括而言,高层建筑类型可以被认为是土地经济、金融、城市运输、投资机遇和技术进步、再加上其他原因造成的结果。简单地讲,高层建筑是在一个不大的底层上叠加许多层。从功能上,它能使可用的楼层空间向高出堆积。从商业上,它能使其所有者从土地上获利更多,并且可以放置更多货物、更多的人,和在一个地方收入更多租金。它在经济上的存在是土地高价的结果,土地高价与城市交通便利密切相关,也是配套基础设施和土地利用的必然结果。高层建筑实际上是一种商业建筑类型,它的开发将增加城市的就业及生产力,促进城市的有益发展。同时由于它的发展也推动了与之相关的建筑结构、技术、材料、交通等的发展,进而影响到整个城市的发展。

二、高层建筑对城市产生的影响

高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的规模和人口总量,就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系,它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。在这个层面上,高层建筑的发展可以由规划者通过地方规划来加以控制。一座高层建筑必须首先与城市达成的协议,就是那里的现状,例如:它如何决定体量的问题,以及新的塔楼以何种尺度才能为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑,最重要,它必须决定如何适应于街道的边沿、周围的人行道尺度、现有的土地利用以及它所在街区的特点。

由于其相对体量和高度,高层建筑对城市已有的周围环境及尺度影响甚大。不论是独立的或是混入在城市环境里,建筑物的体量越大,影响也就越大。不断增大尺度的高层建筑的空前激增已引起环境条件不断的恶化,因而变成城市生活质量的祸害。高层建筑插入到城市环境中,这些大都市里深谷剥夺了城市居民的光线、日照、和自然通风,对城市街区及其周围小气候环境的造成很大影响。诸如在阳光照到街面上的主要几个小时以内,高层建筑可能投下的阴影。这些阴影可能极大地改变着该区域的性质,影响着小气候以及遮断视景。塔楼也可能在底部造成强力的下行风和不舒服的旋风,那是很令人讨厌的。还有这些大型建筑项目的能耗过大,如空调、取暖和照明等需要较大的能量供应,从而产生大量的热量,改变了城市原有的热平衡关系,加剧了城市的热岛现象,恶化了市民的生存环境。

总之,在城市整体环境中,高层建筑具有举足轻重的作用。由于高层建筑的体量大高度大,在城市设计中主要控制高层建筑的高度和体量这两方面,既建筑的尺度。主要表现在以下几个方面:

1、城市尺度(对城市、其系统和天际线方面)

一座城市中所有的新建筑皆对城市的形式及其系统产生影响。不过,高层建筑对于城市,以其绝对的强度,具有重要的影响。首先它得与城市达成协议,就是那里的现状。它必须决定体量问题,以及新塔楼以何种尺度才能作为整体联系于城市的形象、城市的街区和周围的建筑。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响,城市的天际轮廓线有实、虚之分,实的天际线即是建筑物的轮廓,虚的天际线是建筑物顶部之间连接的光滑曲线,高层建筑在城市天际线创造中起着重要的作用,因为天际线会成为城市标志,高层建筑构成各种形象并深印到人们心里,甚至人们已经把天际线看作他们的城市、地区,有时还包括他们生活方式的象征。因此,高层建筑尺度的确定应与整个城市的尺度相一致,而不能脱离城市,孑然孤立,不利于优美、良好天际线的形成,直接影响到城市景观。高层建筑对城市局部或部分产生的影响,是指从市内比较开阔的地方,如:广场、道路、开放的水系和绿地所看到的天际线,会直接影响人民的日常生活。因此,城市天际轮廓线不仅影响人从城市所看的景观,也直接影响到市内居民的生活与视觉观赏。

高层建筑对城市各构成要素也产生重大的影响,高层建筑的位置、高度的确定,也应充分地考虑该城市尺度、传统文化。不当的尺度会对城市产生不良的影响,改变了城市传统的历史文化,也改变了原来城市各构成要素之间有机协调的比例关系,如:西安市,兴善寺为文物保护单位,由于房地产开发使得兴善寺周边建设了一些高层建筑,削弱了兴善寺作为该区的标志性建筑群,从而失去了该区特色。而以钟楼为中心向外辐射的建筑高度的控制,是比较成功的,虽然开元庞大的体量对其造成压迫。

2、街道尺度(对城市街区、人行道和街景方面)

街道尺度是根据街道生活来确定的,显然最重要的是街道上行人与大楼之间的关系。高层建筑必须形成与周围建筑物的联系以加强城市结构,并促进在其底部的城市生活。如果这些被忽略,高层建筑将孑然孤立,缺乏与街区的任何联系或不承认自己属于城市街区,而它却是其中的一部分。为避免高层建筑与城市环境分离,可以使高层建筑的立面正好位于街道线上,而且在其门厅内部结合着过渡区的话,那么这座高层建筑的底部就能将内部空间与外面的街道生活联系起来。

具体的说街道尺度是指高层建筑临街面的尺度对街道行人的视觉影响。这是人对高层建筑近距离的感知,也是高层建筑设计中重要的一环。高层建筑的底部必须与街区的城市结构联系,并与城市的水平尺度比例相当。其设计应该对周围建筑的场地范围予以密切注意。临近街道的高层建筑部分的尺度确定,主要考虑到街道行人的舒适度,高层建筑主体因为尺度过大,易向后退,使底层的裙房置于沿街部分,减少了高层建筑对街道的压迫感,但如果退后尺度不当,高层建筑就变得与街道分离了,并可能变得与其环境失去联系,还有高层建筑物之间的地面场地不要仅仅作为行车道路,而应该加入更多的街道生活,使环境丰富生动起来。

为了保持街道空间及视觉的连续性,高层建筑临街面应与沿街的其他建筑相一致,宜有所呼应,但每个建筑都必须拥有各自的特点,这样除了丰富空间外,还可以缓解人的视觉疲劳。对于重点文物保护单位,可使周围建筑与之相协调,但不能过多的采用保护建筑的元素,以免削弱原有保护建筑的特征,如泉州清净寺街区的改造。

3、整体尺度(建筑本身及造型方面)

整体尺度是指高层建筑各构成部分,如:裙房、主体和顶部等主要体块之间的相互关系以及给人的感觉。一个十分均衡匀称的建筑体,就是要通过理解和运用有数学关系的比例系统并征对实际被感受到的各种条件要求加以调节,营造出一种自然而然的愉悦、和谐的比例感受的效果。如果一座建筑的各部分比例合理且相协调,同时能够满足正常人的心里要求,那么它就很容易被人们接受,也可称之为成功的建筑。因此,建筑物的整体尺度的掌握是十分重要的,在设计时要注意下面的两点:

1)各部分尺度比例的协调

不难看出一个美的高层建筑是裙房、主体和顶部三者相结合的产物。当其三者合理的处理比例尺度的问题,同时这种尺度比例关系应是统一的,这样建筑物才会给人舒服的感觉。然后在加入适当的装饰手法,使建筑造型生动化。总之这三部分的比例关系使高层建筑形象设计的重点;

2)高层建筑中立面细部尺度应有层次性

立面设计的结构构成必须明确划分为水平因素和垂直因素。一般都要使各要素的比例与整体的关系相配,以达成令人愉悦的观感效果。因此很自然的,较低矮而横向舒展的建筑物,其窗户开间之类,其比例必定使宽阔状为主导,而高层建筑则以修长的因素更有利于综合微型和巨型因素,使大中有小,小中有大。这一原则使高层建筑产生强烈的统一性和协调性。

除了需注意以上三点外,还应考虑细部尺度。在进行高层建筑设计时,应从城市设计的角度对其进行分析,结合城市尺度、街道尺度、整体尺度、细部尺度等综合考虑。高层建筑不是单个存在,而是整体存在。城市设计及城市规划应将高层建筑群集中设计,以形成城市的主节奏,使城市天际线统一且富于变化。然后根据不同街区的需要设计具有该区特色的高层建筑,最后使高层建筑与外部街道生活及周围环境相适应,最终达到城市设计的目的。

三、结束语

高层建筑影响一座城市环境的平衡,集中注意高层建筑对环境质量的责任,对城市及周围的影响,这和建筑本身的功能方案一样,对设计者都是根本的问题。高层建筑设计必须用协调环境的方法以尝试保持最少的环境干扰性。高层建筑是城市的主要建筑大厦,创造着城市引人注意的轮廓线,它们限定着创造城市活动场所的公共空间,为城市中人们的活动提供布景。

高层建筑是城市空间的元素,优秀的高层建筑并不是排斥城市空间的明星建筑而是能一个创造人性的场所,又融入文脉的关系,不去破坏城市空间的和谐。优秀的高层建筑要考虑使用者的需要,以城市的公众利益为追求的目标。我们必须在高层和城市的发展中取得平衡,才能创造出更好的城市景观和适合人们生活的环境,才能沿着可持续发展的道理健康地发展下去!

参考文献

《城市意象》凯文林奇