工民建高层建筑建筑结构选型因素论述
【摘要】随着人类社会的发展以及世界人口的迅速增多，土地资源与人口增长的矛盾日益突出，在城市的建设过程中高层建筑变得越来越常见，理论上可以节约日益紧张城市的用地面积，同时可以减少市政建设的投资，在一定程度上增加高层建筑在城市建设中的选择与应用。在我国以各种工民为主要建设队伍的国情下，高层建筑的结构选型必须将这一情况考虑到决策里面，对整个项目的建设及完成质量非常重要。高层建筑的整个过程中相对比较复杂，它涉及到众多学科、综合知识的运用强，在选择建筑结构时受到许多因素的条件影响和制约，需要通过专业工程师与相关专家进行严谨的沟通研究以及层层论证。文章将结合实际情况，就对工民建高层建筑建筑结构选型因素做简单的论述。
【关键词】工民建,高层建筑,工程结构,结构造型
1建筑结构设计对高层建筑的影响
结构设计是从建筑整体宏观出发综合设计的结构,运用人们已有的对建筑结构知识去处理在结构设计的过程中遇到的各种问题；如结构体系、刚度分布、房屋体型等问题进行综合的设计，在着重总体布置的大原则外也要兼顾细节关键部分的设计,从而达到设计合理的要求。期中主要考虑的问题为整体结构设计受力合理；美观功能的要求；结构方案在建筑物造价中影响合理。
1.1整体结构受力合理
高层建筑能节省用地，由于我国人口基数大，人均占地面积小，所以高层建筑在我国的运用越来越普遍。特别是改革开放之后，在很多大中型城市，摩天大楼拔地而起，而高层建筑的整体结构受力问题成为了设计师们首要关注的重点。近年来，设计师们广泛运用剪力墙、框架结构等来使高层建筑结构受力均衡、合理。但由于不同的建筑结构体系受力特征各异，在具体运用相应的结构时，除了在刚性基础简化平面上用矩阵叠代法等方法分析施工过程之外，还要正确模拟建筑建构的施工过程，客观分析施工实际受力情况：一是充分利用ANSYS建立有限元模型模拟施工过程受力、二是利用TBSA建立有限元模型模拟施工过程受力；三是利用SAP2000建立有限元模型模拟施工过程受力。尔后，结合建筑结构选型特点，综合各方面因素，确保建筑整体结构受力合理，严格按照力学原理，对不同的机构进行科学分析，综合分析各结构优缺点，从而再筛出符合要求的建筑结构。
1.2工民建筑物的要符合人们的审美要求
工民建筑物的一个基本要求就是要具有美观功能。而建筑物的艺术形象主要取决于建筑结构。但是人们在追求建筑造型美观性的同时却忽略了建筑结构本身的美学效应。其实，建筑结构是富含美的——建筑结构为了达到坚固。安全的目其构件的组合都是有规律的，这种规律本身就是一种能体现美的装饰。因此，建筑设计师在设计时要结合建筑结构本身的美学效果，充分利用结构本身的美学效应，把建筑结构和空间艺术有机结合起来，是两者和谐统一，贴近人们的审美要求。
1.3建筑结构方案要考虑经济性
建筑结构方案对建筑物造价的影响要合理，要符合投资小，收益大的经济学原理。对于建筑结构方案的经济分析中只考虑一次性投资金额是不科学的、片面的。如选择钢筋混凝土建筑结构比钢结构在防锈维护等方面的费用支出要少。所以，在对建筑结构方案作经济分析时，要依据实际情况，充分考虑建筑物使用期间（一般是50年）的维修费用、保养费用等，综合分析建设费用和维护费用的预算情况再选择建筑结构方案。
2施工水平高低影响高层建筑结构选型
技术的发展来带来行业的革命。随着工程材料技术和施工机械化的不断发展，新材料、新技术、新工艺不但解决了建筑成本同时也增强了施工安全性。高效钢筋和预应力混凝土技术、深基坑支护技术、新型模板和脚手架应用技术、新型建筑防水和塑料管应用技术、大型构件和设备的整体安装技术、企业的计算机应用及管理技术等技术的改革和发展为高层建筑的结构设计提供了更多的选择。
2.1先进的施工技术是选择先进建筑结构的前提
施工水平高低影响高层建筑结构选型，特别是在高层建筑的施工过程中，先进的施工技术更容易实现先进建筑结构的建造，掌握各类先进的重型、大型建筑器械使用方法（如混凝土泵的使用）能提高施工队伍的施工水平，从而才能实现对先进建筑结构的顺利施工。
2.2施工条件要符合施工条件
建筑结构的施工要和充分结合施工条件。一是施工方案要求的施工技术要现有的施工条件相符合，若是方案要求的技术高度太高则建筑建设将会举步维艰，甚至造成工程烂尾。二十施工方案建筑结构的施工工艺要和现有的施工条件相符合。由于许多相同的建筑结构有着不同的施工要求，而不同的建筑队伍对不同的施工工艺也有不同的要求。因此，在进行建筑结构设计是要充分考虑到这一矛盾，协调好因施工工艺、施工队伍、施工结构之间而产生的矛盾，综合考虑，找出合适的施工方案。
3建筑材料对高层建筑结构选型的影响
随着新型结构材料（如轻骨料砼、钢纤维、高强砼、复合材料中的钢管砼砼等）的诞生和发展，新结构材料导致传统的建筑结构选型发生变革已建成的建筑物自重一般在12~17kN/平方米。统计结果显示我国已经建成的各种结构高层建筑中，自重大于14kN/平方米的所占比重高达46%，在传统建筑材料当中，钢材质轻强度高的性质在国外的高层建筑设计中很多采用了钢结构为主体的体系，而鉴于目前我国国情与条件，绝大部分的高层建筑采用的结构是钢筋砼结构体系，采用的大多数也是普通的钢筋砼、钢材及混凝土强度等级普遍不高，这就使得建筑物本身自重得不到控制且存在一定的安全隐患。自重偏大的问题给设计、材料运输、施工、抗震性能等带来带来很多不利影响。所以在综合考虑材料的运用对建筑本身的有利情况以及对成本的影响和供应状况后，因优先考虑选用新型的建筑材料特别是轻型的建筑物的结构材料，以利于减轻自重减轻高层建筑中低楼层柱子的负重增加牢固性。
在有效减轻了建筑物自重后对地基部分的要求就可以适当放宽，在建筑物的总投资当中特备是高层建筑，地基部分的基础造价约占25%左右，在软土地区甚至更高达到35%。随着目前新建建筑中地下室越建越深，这个比例大有进一步被拉大的趋势。所以运用新型材料给高层建筑减重是现实的需要也是高层建筑发展的方向。
4小结
高层建筑的广泛使用契合我国的经济发展和人民生活的需要。但由于高层建筑的结构特殊性，其安全性受到广泛关注，而高层建筑的安全性受建筑结构的影响。由此，在高层建筑的结构选择、设计中不能出现任何纰漏和错误，如若不然，将会给人们的生活生产带来严重的后果。因此，工民建高层建筑结构选型要科学、合理、适宜，选型要深入研究、反复模拟实验、筹划，根据分析和模拟的结果不断改进、革新及完善。高层建筑项目全体人员要认真负责，不断学习新科技、新工艺、新方法。勤思考、重反思，若发现问题，要及时正确解决问题，杜绝施工隐患。特别是建筑结构设计人员要加强学习，综合分析，选择科学、合理的建筑结构。
【参考文献】
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