發布時間：2013-04-23所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 作為一項綜合性、系統性較強的內容，高層建筑結構選型決策在工民建項目中占有極其重要的地位。由于其涉及的專業學科內容較多，在進行這項工作時需要由各個相關專家和工程師共同協調、相互配合才能有效的保證決策工作的合理性和最優化，從而實現民共建高層建筑
摘要：作為一項綜合性、系統性較強的內容，高層建筑結構選型決策在工民建項目中占有極其重要的地位。由于其涉及的專業學科內容較多，在進行這項工作時需要由各個相關專家和工程師共同協調、相互配合才能有效的保證決策工作的合理性和最優化，從而實現民共建高層建筑結構選型的社會效益和經濟效益的最大化發揮。下面本文將結合作者多年的工作實踐經驗，對工民建中高層建筑結構選型因素進行簡單的論述，以供參考。
關鍵詞：工民建；高層建筑；結構選型；影響因素
Abstract: As a comprehensive and strong systematic content, the selection decision-making of high-rise building structures in civil engineering project occupies an extremely important position. This paper will combine with many years of practical experience; provide a simple exposition of civil engineering in high-rise buildings for selection of structural factors, for reference.
Key words: civil engineering; high-rise buildings; structure selection;influencing factors
中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02
高層建筑以其占地面積較小，高層空間利用率較高的優勢，有效的緩解了目前城市土地資源緊張與城市人口壓力逐年加大之間的矛盾，使其迅速成為現今建筑工程設計與施工建造的首選類型。就我國目前而言，高層建筑主要用于住宅、賓館、辦公寫字樓、以及綜合性商業設施等用途中，由于其對高層建筑的使用功能性的要求不同，使其在對于建筑物的內部結構選型中存在著一定的差異性。在高層住宅的建筑工程項目中，由于其對于功能具有空間較小、分隔墻體較多、各層布局基本相同的特殊要求，在結構的選擇時就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結構，此外除了應考慮各組成部分各自適用的結構體系以外，選型中還要考慮兩種體系組合的效果是否最佳因為當建筑物包括不止一個主要結構時，它們之間必然存在一定的橫向聯系，分別對每一結構優化所拼湊而成的整個建筑結構不一定最優，故結構選型應從整個工程系統，即主要結構的集合出發進行全局優化決策根據工程的具體情況和條件正確解決結構體系的選型問題。
1工民建筑物的基本要求
1.1結構全壽命期費用
在進行結構方案的經濟分析時，通常考慮的是一次性投資費用，這是不夠全面的。一幢建筑物在其整個使用壽命期內，一般為50年，還會發生其它費用，如結構的一般維護維修費用、災后的重建費用等等，而這些費用的數額往往也是不容忽視的。在進行結構選型決策時也應予以考慮。例如對于一幢高層建筑如果結構方案采用鋼結構，則由于鋼材易于銹蝕在整個建筑物投入使用后，必須對鋼結構構件進行定期的防銹蝕處理和維護，從建筑的整個使用壽命期來看這一筆維護費用的數額是巨大的但如果結構方案采用鋼筋混凝土結構則基本上不需要對結構構件進行維護。從建筑的整個使用壽命期來看，就基本上不存在發生于結構構件的維護費用，當對類似的高層建筑進行結構方案的選擇時就要綜合考慮權衡各方面利弊從結構的全壽命期，來進行綜合經濟分析才能得出令人滿意的決策結論。
1.2美觀功能要求
結構是構成建筑藝術形象的重要因素通常人們比較強調結構型式適應建筑造型上的美觀性要求，而易于忽視另一方面，即結構本身的美學效應。結構自身也富有美學表現力，為了達到安全與堅固的目的，各種結構體系都是由構件按一定的規律組成的，這種規律性的東西本身就具有裝飾效果，結構選型的參與者、建筑師們必須注意發揮這種表現力和利用這種裝飾結果自然地顯示結構，結構型式與建筑的空間藝術形象融合起來使兩者成為統一體。
1.3結構受力合理性
因為各種結構體系有各自的受力特征，比如在抗風能力、抗震能力整體剛度等各方面各不相同，而選型必須保證結構體系的受力合理，所以要根據力學上的要求認真比較各種結構體系優缺點，挑選出能入圍的幾個結構體系，然后再結合其它影響因素作分析，做篩選結構受力合理性包括結構能有效抗風、可靠抗震、傳力途徑明確、應力分布合理破壞機制合理等等。它受環境條件諸如基本風壓、設防烈度等影響，而基本風壓、設防烈度又因場地條件不同而不同。
1.4綜合考慮不同結構方案對建筑物造價的影響
某些結構材料單價較高但可能給建筑物整體造價帶來好處，結構材料對選型的影響下文將展開論述。例如某市三多里高層住宅地面以上15層、局部16層，層高2.7m建筑。總高度44.2m為板-柱框架剪力墻體系，采用陶粒混凝土。預制大樓板內外填充墻分別采用100mm及200mm厚的加氣混凝土徹塊，每層平均重量僅為8.31kN/平方米而一般框架-剪力墻體系的高層住宅每層平均重量約為12~13kN/平方米，因此該高層建筑采用天然地基箱形基礎，而同期建造的另一幢15層高層住宅，為內澆外掛剪力墻體系，采用柱箱復合基礎15層高層住宅采用天然地基，在某市是僅有的一幢，是一個成功的工程實踐。
2建筑結構材料對高層建筑結構選型的影響
隨著科學技術的發展，新的結構材料如高強砼、輕骨料砼、復合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生，新的結構材料促使傳統結構型式發生變革，新的結構型式產生，從而不可避免地給結構選型問題帶來深刻影響。眾所周知在傳統的建筑材料中，鋼材符合輕質又高強的條件，在國外高層建筑中很多采用鋼結構體系，鑒于我國國情和條件，絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結構體系，且一般都采用普通鋼筋砼、混凝土及鋼材的強度等級不高，建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據統計，在我國已建成的高層建筑中，自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%，總的來說，自重偏大給設計、施工、材料運輸、結構抗震性能及結構技術經濟指標帶來較多不利影響因此在考慮了材料的供應狀況的前提條件下，優先選用能減輕建筑物自重的結構材料是很有必要的。減輕建筑物自重給整個高層建筑帶來的效益有：
2.1有利于減小結構截面節約建筑材料尤其對于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。
2.2有利于減小基礎投資據統計在軟土地基地區基礎的造價約占土建總投資的25%左右。例如：某市樁箱型基礎約占28%，隨著目前地下室越來越深，這個比例有加大的趨勢，所以減輕高層建筑自重對減少軟土地基地區高層建筑基礎投資有重大意義。
3 施工水平對高層建筑結構選型的影響建筑施工的生產技術水平及生產手段對建筑結構型式有很大影響。正是大型起重機械及各種建筑機械例如混凝土泵，相繼問世才使高層建筑的各種結構型式成為現實，施工水平對建筑結構型式的影響表現在以下兩個方面：
一方面，施工技術條件不具備或選用的結構方案不適應現有施工技術能力，將給工程建設帶來困難。例如選擇裝配式框架結構方案時需要認真考慮施工單位焊工技術力量，否則將給工程質量帶來嚴重影響。如果決策人員在結構選型時考慮不周也將會給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時有關設計人員應多與施工單位人員溝通，共同磋商解決選型中出現的矛盾。
另一方面，選擇結構型式時要結合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件，同一種結構型式可以對應不同的施工工藝，而不同的施工工藝不僅影響材料消耗，勞動力工期施工工期的影響已經在經濟因素中分析及造價等技術經濟指標，而且會影響到結構的受力狀態、抗震性能、計算分析及構造措施。所以，在高層建筑結構選型中應對施工工藝連同其它因素加以全面綜合權衡考慮。
4結語
綜上所述，在實際工作中，結構設計人員往往由于未能深入了解結構選型的各個影響因素及其相互關系，從而造成結構選型決策的種種失誤影響結構選型決策的因素主要體現在建筑物的功能要求，結構受力合理性經濟因素的制約等多個方面，所有的這些確定性的和非確定性的因素都或多或少對結構選型產生影響，在某些情況，不為人們重視甚至被忽略的一些因素往往起著決定性的作用。因此，在結構選型決策工作中應該綜合考慮各種決策影響因素的作用特點和對決策結果的影響度，并將它們綜合協調統一起來，這就涉及到高層建筑選型決策方法的合理選擇問題。
參考文獻
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