国家级建筑设计类论文发表范文(两篇)

　　下面是两篇国家级建筑设计类论文发表范文，第一篇论文介绍了高层建筑结构设计特点及方法，对于建筑设计来说结构设计是一个重要部分，论文总结了其结构特点。第二篇论文介绍了赤峰永业广场结构设计要点，重点阐述了超长结构设计和局部结构超限，满足工程建筑物的设计要求。

　　《高层建筑结构设计特点及方法》

　　[摘要]对高层建筑来说，结构是一个建筑主体的核心构成部分，对其能否正常使用具有直接影响。另外，结构设计也是比较重要的一部分，它是判断高层建筑的结构合理性的关键一环，文章针对高层建筑结构设计方面做了一系列的讨论。

　　[关键词]高层建筑;结构设计;注意事项

　　1高层建筑结构的特点

　　(1)结构延性是在高层建筑结构设计时需要考虑的首要问题。相对六层及以下楼房来说，高层结构需要更加柔和一些，只有这样才能使建筑结构进入塑性阶段后依旧具备较强的变形能力，能有效防止坍塌，确保结构具备足够的延性至关重要。

　　(2)随着高层建筑越来越普遍，不同于之前建筑较低的时代，结构侧移已逐渐成为高层结构设计中必须要考虑的因素。建筑高度的不断增加，与之同时水平荷载下结构的侧移变形也会不断加大，因此结构的侧移应该严格在某一限度范围。

　　(3)高层建筑中水平荷载作用对高层建筑的影响很大。楼房自重以及楼面水平荷载作用力下引发的轴力以及弯矩的数值，只和楼房的高度成正比例。对一定高度的建筑而言，竖向荷载基本上都是确定的数值，但是水平荷载中的风荷载以及地震作用的数值是会随着不同因素变化而变化的，结构动力特性的差异，造成水平荷载就会有很大幅度的变化。

　　(4)轴向变形会对建筑结构产生很大的影响。如果建筑的竖向荷载数值比较大，那么建筑结构就会在柱中产生很大的轴向变形，这就在很大程度上影响建筑连续梁中间支座处的负弯矩值缩小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值便会加大。

　　(5)高层建筑一定要具有很强的抗震效果。为了保证居民的安全，高层建筑对于抗震的要求就更高除了需要充分分析正常使用时的竖向荷载、风荷载外，一定做到小震不坏、大震不倒。

　　2高层建筑结构体系

　　(1)框架-剪力墙结构体系。当框架体系的强度以及刚度无法达到高层楼房的建筑的标准时，通常需要在建筑平面的合理位置安设较大的剪力墙来替换部分框架。在水平荷载的作用力下，框架和剪力墙利用楼板以及连梁组成结构体系共同作用增强刚度来提高承载力。

　　(2)框架结构体系。高层建筑的框架结构是由杆件刚性连结而成，它布置的方式较为灵活，便于产生较大的室内空间，但是，同样存在着不小的弊端，建筑框架梁柱截面较小，因此，在强烈地震发生时，抵抗能力较差，很容易产生严重震害造成人员伤亡。同时，框架结构刚度小、侧移大，这也会导致墙体甚至是室内的装饰会很容易损毁、塌陷。由于地震灾害的修复的成本极高，所以这种框架结构一般用于基本无地震和楼层较低的楼房了并不常用于高层建筑和地震区。

　　(3)剪力墙结构体系。相反地，剪力墙结构是高层建筑的首选，剪力墙结构使用钢筋混凝土墙体来承受建筑所受的竖向力和水平力，剪刀墙结构的墙体与楼板之间相互连结好，刚度大，抗震能力很强，也减少了建筑施工过程中的用钢量。

　　(4)筒体结构。当结构层数比较多、楼房比较高、抗震设防需求高时，单单只是剪力墙是不能够满足建筑需求的，这是需要把剪刀墙集中配置为薄壁筒体，把之前简单的框架转化为密柱的框筒，这样高层建筑就会具备巨大的强度以及刚度，无论是在抗震还是房屋性能上都有很大的提升。这种由一个或几个筒体来负重水平荷载的结构，被称作筒体结构。(5)当然，除了已上阐述的四种常用房屋结构外，高层建筑有些时候还会采用一些较新颖的结构型式，如悬挂结构、超级框架等。

　　3高层建筑结构设计方面的分析和方法

　　(1)结构的超高问题的新规范：在抗震规范和建筑的高度规范中，国家相关机构对于高层建筑的结构的总高度有着严格的限制，特别是在新的规范颁布之后，针对以前存在着的建筑超高问题，国家的相关机构不仅将过去的限制高度设为一级高度，还加入了以前没有出现过的二级高度，这在超高问题上给出了更加具体的要求。

　　(2)短肢剪力墙的设置新规范：在新的规范中，对墙肢截面的高厚比为6～8的墙规定为短肢剪力墙。同时，并不是所有的建筑都可以使用短肢剪力墙，所以，在高层建筑设计的过程中，要求结构工程师需要尽量少采用或直接不用短肢剪力墙。

　　(3)嵌固端的设置的问题。因为高层建筑通常都带有三层或三层以上的地下室和人防，所以在嵌固端的设置问题上需要注意。嵌固端无论是设置在地下室顶板，还是设置在人防顶板，结构设计工程师都不能忽略其中可能出现的问题。

　　(4)结构的规则性问题。由于新规范在内容上有很大的调整，所以结构设计工程师需要注意规则性的问题，注意新规范中增加了限制条件，比如平面规则性信息、竖向规则信息、嵌固端上下层刚度比信息等。除此之外，新规范中有一些是用明文规定的如“建筑不要使用严重不规则的设计方案。那么，针对这些情况，结构设计工程师必须严格按照新规范的限制条件，配合建筑设计工程师，制定合理的建筑方案，以防止后期施工图设计阶段的工作被动。

　　4结语

　　虽然这几年我国高层建筑发展势态迅猛，但是建筑行业整体结构设计并实现理想的标准。房地产业的发展，人民群众的需求，都要求结构设计工程师在完成高层建筑结构设计时一定要按照设计原则保证精准计算的前提上进行工作，紧密联系现状情况，对结构的布置等问题给予重视，制定出科学规范的结构设计策划案，只有这样，才能最大程度地确保我国高层建筑的设计技术处在世界的一流地位，建设经济实用、性能安全，质量稳定、品质上乘的高层建筑。

　　参考文献

　　[1]赵西安.现代高层建筑结构设计[M].北京：科学出版社,2011.

　　作者：朱兴治 单位：宁夏新技术建筑设计研究院

　　《赤峰永业广场结构设计要点》

　　摘要:介绍了赤峰永业广场的结构设计，对建筑大底盘结构基础设计与变形协调，独立柱基加防水板基础设计，超长结构设计和局部结构超限进行了重点阐述。

　　关键词:结构设计;基础;大底盘;防水板;结构超限

　　1工程概况

　　赤峰永业广场项目是一个集商业、办公、酒店、住宅为一体的大型城市综合体项目。工程位于内蒙古省赤峰市松山区政府广场南侧。分南北两个地块，地下两层，北块地面为广场，南块地上有七栋高层及5层楼裙房，裙房部分被伸缩缝划分为三大块，与高层主体连成一体。整个综合体建筑面积约38万m2。项目实景见图1。

　　2地基和地下室结构设计

　　该工程设计为地下两层，地下室分为南北两块，南块和北块地下室设缝脱开。北块地下室无地上建筑，高层酒店、办公、住宅和多层商业均位于南块地下室上。地下室内均不设置永久沉降缝和伸缩缝，更有利于结构抗震和防水。根据地勘报告显示，该工程场地属于二级阶地地貌类型区，场地内地基土结构较简单，岩性变化不大;经钻探了解⑦层圆砾层分布连续，无软土层分布;根据钻探结果、结合室内试验、工程特性指标、土的物理力学性质及赤峰地区的工程建设经验，综合评定⑦层圆砾层为良好的天然地基。同时根据地勘报告要求，建设单位另行委托进行了“静载荷试验”，试验结果显示⑦层圆砾层地基承载力特征值不小于350kPa，满足该工程建筑物的设计要求。

　　工程设计使用年限为50年，建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为甲级。由于上部结构层数与荷载不均匀，荷载差异较大，地基基础设计时须考虑地基承载力、控制差异沉降等因素。工程高层主体结构基础采用筏板基础，其中1#楼(酒店)设计筏板厚度H=1600mm，2#楼(办公楼)设计筏板厚度2200mm，3#楼(酒店式公寓)设计筏板厚度H=1600mm，4#～7#楼(住宅)设计筏板厚度H=1400mm，裙房及无地上建筑的地下室部分采用独立基础加防水板，独立柱基高度900～1200mm。地勘报告显示，工程场地地下水位较低，最高水位基本为地下室基础顶面标高，基本可以忽略水浮力的影响。防水板板厚取250mm，配筋基本为构造配筋，有非常好的经济性。

　　同时独立柱基加防水板的基础形式，很好地调整了高层单体和地下室裙房间基底反力不均的问题，有效地控制了主楼和地下室之间的沉降差。由于设计地下室为超长无缝结构，地下室底板、外墙及顶板采用补偿收缩混凝土并设置膨胀加强带。补偿收缩混凝土掺加高效膨胀剂，参考用量30～50kg/m3，微膨胀混凝土水中14d限值膨胀率设计要求不小于0.020，试验要求不小于0.025。膨胀加强带宽度2m，高效膨胀剂掺量增加10kg/m3，限值膨胀率要求增加0.005。在高层建筑周围的膨胀加强带采取后浇式，兼做沉降后浇带用，此后浇带待主楼结构封顶及隔墙砌筑完毕后再封闭。沉降后浇带的设置一方面释放塔楼与裙房的差异沉降，另一方面减小单块混凝土浇筑方量，减小混凝土收缩可能产生的影响。由于持力层土的压缩模量较大，计算结果显示，高层的计算沉降量不大于30mm，多层的计算沉降量为几乎为0，沉降差异很小，同时又有沉降后浇带释放了部分沉降差，从而保证了整个地下室的安全性和整体性。

　　3上部结构设计

　　3.1主要设计参数

　　该工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类，场地特征周期Tg=0.35s。设计基本风压取值0.55kN/m2，地面粗糙度为B类，根据JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]第4.2.2条要求，高层建筑承载力设计时风荷载效应放大系数取1.1。

　　3.2结构布置

　　各单体结构类型、层数、大屋面标高及结构抗震等级如下:1#楼大屋面标高95.400m，地上25层，地下两层，框架抗震等级一级，剪力墙抗震等级一级;2#楼大屋面标高97.500m，地上24层，地下两层，框架抗震等级一级，剪力墙抗震等级一级;3#楼大屋面标高49.800m，地上13层，地下两层，框架抗震等级一级，剪力墙抗震等级一级;4#～7#楼大屋面标高97.400m，地上33层，地下3层，剪力墙抗震等级二级;裙房大屋面标高23.320m，地上5层，地下两层，框架抗震等级二级。各主要单体标准层结构平面图如图3～图8所示。

　　3.3结构计算分析

　　工程采用空间有限元分析软件PKPM-SATWE进行分析，由于工程是大底盘结构，在对各单体结构性能指标计算时，计算模型的地下室部分取上部结构投影范围外扩两跨进行计算。各主要单体计算结果如表1所示。为保证结构的安全性，在配筋设计时采取将单体计算和大底盘多塔计算两种计算结果进行包络设计的方法。由于工程地下室顶板开洞面积较大，地下室与上部结构的计算刚度比不满足GB50011—2010《建筑抗震设计规范》[2]要求，因此工程单体计算和大底盘计算时的结构嵌固端均选在基础顶面。

　　3.4工程存在的超限问题及解决措施

　　(1)平面扭转不规则。各单体计算中在规定地震水平力作用下，部分楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移比大于该楼层平均值的1.2倍(表1)，属于扭转不规则[2]。解决措施:结构布置上尽量保证竖向抗侧力构件分布均匀对称，控制结构的刚度形心和质量形心的相对偏心率。剪力墙等竖向构件尽量布置在建筑平面外围，减小外围剪力墙洞口尺寸，对外围框架梁和连梁进行适当加强，对结构整体形成套箍效应，增大结构平面的抗扭刚度。

　　(2)楼板局部不连续。1#楼酒店、2#楼商务中心入口处建筑设计挑高大堂，楼板大开洞形成局部楼层楼板不连续。解决措施:对洞口周边楼板进行加强，按弹性模计算并且将楼板厚度增加至150mm，采用双层双向配筋，单层单向配筋率不小于0.30%，洞口周边的框架梁也增大截面并增加配筋量，楼板配筋率增大0.4%。

　　(3)结构平面凹凸不规则。住宅楼凹口深度大于相应投影方向总尺寸的30%，凹口位置楼板宽度小于结构典型宽度的50%，需在设计时考虑其对结构产生的不利影响。解决措施:在凹口处外侧增加2m宽构造板带，使凹口变为内洞口，保证楼板宽度大于结构平面典型宽度的50%，构造板带适当增加配筋并加强与两侧竖向构件的锚固。

　　4结论

　　从赤峰永业广场的结构设计中得出以下结论:(1)采取独立柱基加防水板的基础形式，受力明确合理，基础板厚较薄，具有很好的经济性。(2)大底盘设计中应处理好各单体和地库之间的沉降差异，合理设置沉降后浇带可以有效解决沉降差。(3)合理运用补偿收缩混凝土和膨胀加强带，同时结合有效的结构和施工措施，可以实现超长地下室的无缝设计，既消除了地下室设置永久伸缩缝带来的各种隐患，又方便了施工，大大缩短了工期。(4)重视结构的概念设计，对于结构平面和设计计算指标有超限的结构，应合理布置结构构件，同时采取有效措施，使结构设计满足国家相关规范和规程要求。

　　参考文献:

　　[1]JGJ3—2010，高层建筑混凝土结构技术规程[S].

　　[2]GB50011—2010，建筑抗震设计规范[S].

　　作者：查全璠 范虹 单位：上海海珠建筑工程设计有限公司

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文章名称： 国家级建筑设计类论文发表范文(两篇)

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