超高层建筑伸臂加强层结构设计的若干问题

超高层建筑伸臂加强层结构设计的若干问题

陈滋雄

南充市中梁轩置业有限公司（上海中梁地产集团）四川省南充市400000

摘要：从我国目前的发展现状来看，在我国超高层建筑领域存在这一系列的发展问题，针对于此，本文主要研究了超高层建筑伸臂加强层结构设计，并且提出合理化的建议，希望对我国超高层建筑的发展有一定的帮助作用。本文主要分析结合控制目标设置加强层位置和数量的选择方法，并且对一些顶层设计进行一定的讨论，不但优化对于建筑过程中的出现的一些工程漏洞，从而不断提高工程的整体质量。

关键词：超高层建筑；伸臂加强层；工程质量

引言

随着我国经济的发展和科学技术的进步，我国建筑的高度也在不断增加，针对于此，需要对其整体结构进行一定的控制，并且减小其侧向的刚度，保证其基础结构符合相关的标准。在超高层建筑的具体施工过程中，需要设计人员以及施工人员根据以往的实践来进行不断的改善，从而良好的利用水平伸臂加强层来提高结构的侧向刚度，从而较好地控制整体结构的侧向位移。

一、加强层的设置位置

在超高层建筑的施工过程中，需要确定加强层的位置，选择一个良好的施工位置可以较好地改善整体施工的秩序和质量。基于此，对于加强层位置的选择主要有以下几点：

（1）确保相关的功能和要求能够得到满足，在建筑施工的过程中，要不断对其总体的架构进行掌握，从而提高建筑的整体适用性，利用建筑的避难层和设置层的空间来设置加强层。

（2）综合分析结构的控制目标，并且针对于控制顶点位移和基本的周期进行一定的控制，从而保证层间位移角和筒体倾覆力等都能够得到有效的控制，还要对加强层的位置进行有效性的分析。

（3）伸臂桁架构件的制造要便于施工，并且要保证其受力均匀，其横截面积也要符合相关的标准，从而避免加强层区域的受力过度集中而导致一系列的问题。根据上文所提及的有效性分析所得出的数据进行整合，对于最佳位置的选择也有一定的帮助作用。

对于加强层而言需要其实现的功能主要是协调核心筒和外框的变形，两者要保持其传力可以直接依靠，不可以盲目的改变其结构支撑力的集中点，尽量避免加强层的结构支承位于核心筒的外周边横向的剪力墙上。

二、设置一道加强层的最优位置

在具体的施工过程中，需要选择加强层的最优位置，在选择的过程中要确保能够合理的控制目标，需要合理的控制其顶点的位移以及基本周期、层间位移角等相关数据。在一些高层建筑的施工过程中，需要对加强层的不同位置进行有效性的考察，并且建立相关的建筑避难层，以此来提高对于伸臂加强层的有效性分析。

（1）合理的控制基本周期和顶点的位移

在高层建筑的施工过程中可以发现，随着伸臂加强层位置的变化，也会对其结构造成一定的影响，比如当伸臂加强层设置在中间偏下的避难层时，其结构的基本周期会相对较小，然而设置在顶部或者偏下避难层的结构周期会相对较长，再具体的施工过程中，可以根据这一特点进行一定的调节。根据上文所述本位主要设置在0.52H位置时，具体数据如下：

（2）合理的控制层间的位移角

在风荷载的作用下，要以控制结构层间的位移角为主要目标进行调整，伸臂加强的过程中，需要设在中间的避难层，能够保持较小的位移角，设在顶部或者偏下避难层时，最大层间的偏移角会相对较大，依次产生的一系列影响需要进行一系列的调整。对于其数据如下表所示：

（3）合理的控制底部筒体倾覆力矩

不同的伸臂加强层有着不同的底部筒体的倾覆力矩，针对于此，需要进行一系列的讨论，在风荷载的影响下，可以较为明显的观察到无伸臂加强层和不同伸臂加强层位置时结构底部筒体的倾覆力矩。对于底部筒体倾覆力矩的数据如下：

三、设置两道或者以上的加强层位置

在超高层建筑的施工过程中，一层加强层已经无法满足相关的需求，需要根据实际的情况进行加设，并且对于加设的一些加强层也要进行有效性分析。从以往的施工经验中可以得出，针对于加强层的最优选择也要进行一定的筛选，即选择一道最优的伸臂加强层的位置，从而保障整体的施工质量。根据一些相对较为特殊的情况，还要加设第三层加强层，针对于此，需要对前两道加强层进行最优选择的前提下，进行第三层加强层的组合。对于加强层位置的选择主要有以下几点建议：

（1）应结合结构体系，明确所要建筑的加强层的主要目标，只有明确建筑目标才能够为后续的施工铺设一定的方案，并且对于每一层的加强层都要进行有效性分析，通过有效性分析来确认每一道加强层的最优位置。

（2）根据实际的施工情况，当需要设置两道加强层时，需要对加强层的最优位置进行选择，对其相邻范围内的加强层进行组合，并且根据有效性分析进行最后的确定。

（3）当需要设置三道加强层时，要在二道加强层的基础上进行选择，根据以往的施工经验可以得出，可将第三道伸臂设置在总体结构的中下部分，以便其保持最好的性能。

四、对于超高层建筑伸臂加强层结构设计的总体建议

对于加强层的位置应该按照建筑的实际功能进行选择，从而达到一定的功能，在对结构控制进行有效性分析的过程中，需要选择加强层的最优位置和数量，从而保障整体结构能够具有较大的层间位移角，提高加强层的效果，有效的控制底部筒体的墙肢的轴力和倾覆力矩，以便保证其整体的结构效果。在设置一道加强层之后，还需要对其有效性分析，对于多层的加强层也要明确各层的具体功能。在具体的施工过程中，对于总体建筑的顶部一般不设置加强层，因为建筑的避难层一般也不是设置在顶层，针对于此，就可以得出顶部加强层不是最优的选择，此结论可以减小后期选择的压力。对于伸臂的截面尺寸也要根据实际的情况进行合理的施工，以便保证整体工程的质量，并且在实际的施工过程中，要严格的按照施工方案进行施工，以便能够实现最初的施工目的。

结束语

根据本文的论述可以得出，针对于我国目前超高层建筑伸臂加强层结构设计还需要不断发展，对于出现的一些问题还需要进行解决，基于此，就需要相关的科研部门加强对于这些问题的研究，从而提高我国超高层建筑的总体质量。对于建筑过程中出现的一些问题，要进行问题的整合，并且及时的做出一些反应，以便为后期的施工奠定一定良好的基础。

参考文献

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