超高层建筑存在的主要问题精选(九篇)

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第1篇：超高层建筑存在的主要问题范文

关键词：超高层建筑；核心筒；设计

中图分类号：TU208文献标识码： A

一、概述

随着社会的发展，现代化步伐的加快，城市的建筑设计也越来越先进、越来越与国际接轨。一栋栋超高层建筑拔地而起，超高层建筑通常功能繁多、容纳人员多，因此它的安全性便成为了评定建筑好坏很重要的一方面。而超高层建筑中最重要的部分就是其中的核心筒。简单来说，由梁柱构成、中间是筒体的框架受力体系就是核心筒，它直接关系到建筑的使用率，核心筒由电梯、楼梯、通风井、电缆井等空间围护而成的，它处于建筑的中央。核心筒在超高层建筑的应用中不仅节约了空间、创造了良好视线、使得内部走向更为方便，更为超高层建筑在抗震方面提供了优势。

核心筒主要分为束筒空腹式和实腹式，前者是由钢筋混凝土密柱组成的，后者是剪力墙式的。建筑中各方面的水平侧力是由钢筋混凝土核心筒中的混凝土芯筒来抵抗的，由于超高层建筑物楼层众多，且随着楼层越来越高，核心筒所需要承受的重量也越来越大，钢框架对建筑物所施加的水平荷载的比重比较小，因此，可以减少混凝土芯筒的截面积，减少了支撑物的占用面积，建筑物的可使用面积就大大增大了，同时还增加了建筑的稳定性。然而，如果过分增强核心筒的刚度就会降低建筑的抗震性，使得建筑物在强烈震动下刚度急剧下降，钢框架结构所承受的水平荷载反而会急剧增加，强压使得混凝土墙体裂开，更会导致建筑物的倒塌，这对超高层建筑来说是非常忌讳的问题。因此在施工时需要注意。

二、核心筒设计要求

由于核心筒在超高层建筑物中的重要性，所以在核心筒的设计方面有较多的要求，下面将列举一些方面：

1、核心筒的高度最好同建筑物的高度一致，以确保它能够更好地支撑住建筑物整体；核心筒的宽度要大于等于核心筒高度的十二分之一，在特殊情况下，核心筒的宽度可以略微减小，如在核心筒的设计中有设置剪力墙、增强结构等构件以保证建筑物的稳定性时。

2、核心筒是用来保证建筑物的稳定性、整体性等等的，故首先核心筒自身应均匀、对称，核心筒外墙的截面厚度要大于或等于建筑物楼层高度的二十分之一，同时这个值应不小于二百毫米，在抗震方面，若是针对一、二级地震，核心筒的底部加强部位也要大于或等于二百毫米，否则，在施工时要再建筑物内部增设扶壁墙等以支撑建筑物。其次，核心筒墙体的配筋不管在横向或是纵向都要大于等于两排。

3、在随核心筒进行抗震设计时，建筑物各层的框架柱要遵循国家规定的地震剪力进行修建，核心筒的连梁要通过其他物体交叉支撑来提高连梁的延性。

4、由于核心筒是由电梯、楼梯、通风井、电缆井等空间围护而成的，因此在对这些部分也有一定的要求。如对于楼梯来说，如果防烟楼梯和防烟电梯合用，则前室和楼梯间里要有正压送风；电缆井的大小的设计要根据建设方的要求和精确的计算确定，电缆井所在的地方要与水管井的隔离开，以避免触电等事故的发生。

5、为提高建筑物的实用率，在设计核心筒时要首先对建筑物以及使用人数等要求进行分析，根据实际情况设计核心筒的组织方式，可通过文献分析、专业交叉、案例比较、实地调研等方法，设计出最实用的核心筒。

三、超高层建筑物对核心筒设计方面的限制条件

由于核心筒的重要性，核心筒的设计不仅有诸多的要求，还有诸多的限制条件。如实用率的限制，一般来说，超高层建筑物的可用面积是有限的，运用核心筒的主要目的之一也是提高建筑物的实用率，并以此提高建筑物的经济效益。然而，随着社会的发展，人们在追求实用的同时还要求建筑的极度美观，这使得设计师在设计时不得不过度压缩核心筒的体积或面积，但这必然会对建筑物的安全性造成一定的影响，所以在这二者之间需寻求一个平衡。其次，在消防安全方面的限制，由于超高层建筑物的特殊性，在发生火灾等突况时，人们只能通过有限的方式逃生，因此，如何在核心筒中电梯、楼梯等空间的设计中，将逃生与日常生活良好的结合也是核心筒设计所需要注意的问题。再者，结构安全性的限制。在进行核心筒的设计时，设计师大多使用框架结构，因为这种结构能够使得核心筒内的布局更加灵活，同时水管井、电缆井等设施的管线的走向也更加的灵活，然而，框架结构会使得建筑物的稳定性降低，从而降低了安全性，此外，超高层建筑物由于过于高耸，使得核心筒的高度与宽度受到一定的限制，因此，设计师在进行设计时首先要对建筑本身进行详细的了解，良好的解决建筑各方面所存在的矛盾。最后，核心筒在设计时还要为日后建筑物的维护和升级留下空间，由于超高层建筑物的特殊性，它在翻建等方面的可能性不大，而一旦建筑物除了问题，就需要对其进行维护，其次，水管井、电缆井等设施的更新也需要一定的空间，所以，在设计核心筒时要为后期留下一定的空间。

四、核心筒设计对超高层建筑的影响

近年来，我国的经济不断发展，城市化现代化水平不断提高，众多城市的国际化建设也不断推进，大量的高层、超高层建筑物涌现出来。由于人们对这些大型建筑物的关注焦点仍处于外形等方面，所以对于超高层建筑物的核心筒的发展还有很大的提升空间。如果我们的建筑物只是虚有其表，成为了人们常说的花瓶，那必影响我国的综合发展，在社会上乃至在国际上产生不好的影响，因此，我们要在美化建筑物外观的同时积极研究内部设计。

核心筒的设计是超高层建筑设计的重要问题，它不仅是水、电、空调以及人员物资进行上下传输的通道，更是超高层建筑最为方便的交通方式与安全逃生的通道，核心筒就像是超高层建筑的神经中枢，除了以上所述，它还涉及到建筑物实际可用空间大小的问题。由于核心筒是超高层建筑物的其中一部分，因此，只有减少核心筒的占用面积才可以提高建筑物的使用面积，提高实用率，使之充分发挥其运行效率，提高整体的经济效益。

综上，核心筒的设计在解决了至关重要的超高层建筑物建筑结构和消防安全问题的同时，不仅是提高了建筑物的实用率，更为这种超高层建筑物增加了稳定性安全性，使得中国的建筑不仅在外观上，更在技术性上有了很大的保障。

总结

超高层建筑在节约空间、推进现代化、美化城市方面的积极作用和特殊意义，推动着超高层建筑在现代社会的发展，随着越来越多的超高层建筑物的拔地而起，其最重要的部分核心筒的重要性也日渐显现。我们只有将超高层建筑的核心筒设计重视起来，才能让超高层建筑这一现代化的标志林立的更加坚定。

参考文献

第2篇：超高层建筑存在的主要问题范文

关键词：高层建筑，规划设计，建筑设计，探讨

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

1 引言

近年来，随着城市化进程的快速推进，高层建筑在全国各地日益增多，具备造型新颖、功能齐全等优点，它是反映城市经济繁荣以及社会进步的重要标志，给城市带来崭新面貌的同时，也给高层建筑规划设计的相关人员带来了严峻的考验。高层建筑的规划布局对城市的建设具有相当重要的意义，对城市的空间格局、景观环境具有很大的影响，高层建筑的自身建筑设计在安全、质量、环境等方面是高层建筑发挥自身效益和功能的关键，如何处理好高层建筑的规划设计和建筑设计是设计人员面临的主要问题，因此，本文从高层建筑的规划和建筑设计两个方面入手，首先对高层建筑的规划设计进行了简要的分析，然后对建筑设计本身的设计要点和难点进行了详细的探讨，为设计人员在从事相关工作时提供参考。

2 高层建筑规划分析

高层建筑的规划布局在城市建设中具有重要地位和作用，对城市的整体布局和氛围营造产生很大影响，规划合理会对丰富城市的立体空间，对美化城市结构，现对影响城市结构和空间的高层建筑因素进行分析。

1）超高层建筑数量。城市的超高层建筑应是城市的象征和代表，而不能是普遍存在的。实际中，一方面，超高层建筑在效益和收益方面不具有主导性，另一方面，它的体积和高度对周边环境的影响是非常严重的，尤其是对城市居民的采光影响很大。因此，要控制超高层建筑的数量。

2）高层建筑的密集程度。高层建筑能够缓解城市用地的压力，提升空间的利用，但是密集度越高，会造成交通的拥挤和局部环境的恶化，严重影响生活办公质量，造成局部的交通拥挤。例如，光污染就是对玻璃幕墙的大面积使用造成的，因此，应避免高层建筑的扎堆建设和集中分布。

3）建筑与街道。高层建筑一般在商业发达，地段繁华的区域，其特殊的客流量造成本身交通荷载大，而高层建筑会更加影响该地段的交通，因此，要控制该地段的高层建筑层数和数量，在规划设计时要与街道和其他建筑相互协调统一，必要时扩大街道的通行能力。

3 高层建筑设计分析

1）高层建筑主体设计的科学性和合理性。当前高层建筑正在朝着新兴结构形式方向发展，结构形式体现建筑的复杂程度，竖向和平面的形态布置和衔接融合更加复杂，许多非常规、不规则的平面出现在高层建筑结构中，当前计算机的准确计算给此类建筑的发展提供了强大的理论分析和支撑。另外，新技术新材料的发展和应用，也对高层建筑的发展起到至关重要的作用。

2）绿色生态建筑设计。当今社会强调节约、经济、高效、绿色的发展，不仅影响城市的生态稳定和系统功能的稳定，还关系到当地居民的生活质量和身心健康。在绿色建筑的设计中要重视两个方面：一方面，以人为本，从可持续发展的角度来讲，需要全面认可和参与，在高层建筑中推广了某项绿色技术并不能这是绿色建筑，在前期策划和后期使用中都需要高投入高回报的表现形式，而不是简单的推广；另一方面，因地制宜，我国幅员辽阔，东西南北跨度较大，南北方温度、气候不同，人文条件、文化差异，会造成同一风格的高层建筑在北方可行，但是在南方就不可行，所以不能盲目的照搬建筑风格和类型，需要设计人员充分了解当地气候、风土人情，做到设计因地制宜。

3）建筑尺度设计。高层建筑的尺度设计是非常复杂和难以把握，主要原因在于建筑物不同于人，体积庞大，内部结构复杂，需要各部分相互的协调统一。要做到尺度的设计，需要从以下尺度关系入手：第一是与城市尺度的关系，高层建筑体积大，建筑高度高，是城市的重要组成，也直接影响城市的景观，因此，建筑的尺度离不开城市的尺度，要与城市尺度协调统一；第二是建筑尺度，即建筑本身的尺度，设计师做到均衡，需要从建筑的组成来调节，高层建筑由主体、裙房和顶部组成，这三部分的尺寸需要一定的比例来均衡建筑的整体尺度，然后就是各个组成的细部尺度，层次、等级划分要细致、协调；第三是近人尺度，这是容易被人们所观察和直接看到的，比如出入口的尺度，要符合人机工程学，尺度要适宜；第四是道路尺度，也是近距离的感知，需要考虑行人的舒适度来确定尺度；第五是细部尺度，建筑中每个细节的尺度需要结合人的感官要求来设计，这样才能让人感到亲近。

4）重视节能设计。高层建筑的数量和密集度严重影响城市的生态环境，设计时往往忽略对环境的保护，不重视建筑节能，意识淡薄，往往造成高投入，低回报，高耗能，低效益。对于建筑节能设计应排在第一位，需要从三个方面进行：第一，建筑的朝向和位置设计，要满足日照要求，建筑的南向开窗面积要大，北向东向的面积要小，这样才能采集更多的光线；第二，提高建筑的保温功能，屋内的一部分热量从窗户消耗掉，一部分从墙体散发，在选用窗体材料时要选择隔热性强、导热系数低的材料，而墙体材料需要设置保温隔热层或者对墙体材料进行加工，用一些保温性能强的材料做复合墙体，这样才能提高建筑的保温隔热性能；第三，从其他方面进行节能设计，充分利用太阳能、风能等自然能源，来取代或者转化为需要的能量。

5）高层建筑设计需要注意的其他问题。防火、抗风、配电、电梯、防雷是高层建筑设计中需要注意的几点。建筑内部设计要通畅，便于逃生，应急照明系统的配置可以在发生火灾时给人们帮助，防火门、安全分区的设计也是很有必要的。建筑越高，水平荷载越重要，风荷载是影响水平荷载的主要因素之一，因此要加强高层建筑的防风设计。配电系统的设计要求两套供配电，且两个电源由两个电厂供应，还要来自两个不同区域的变电站，一个来自于建筑所在区域的变电站，一个来自自配发电设备。高层建筑电梯的设计，需要在对电梯厂家选择时注意质量信得过产品，电梯的布局要合理。高层防雷设计需要整体防御、突出重点，在突出位置和建筑顶端设置避雷针、避雷网、避雷带等，通过主体钢筋接入地下，在接地装置的选用方面，直接用钢筋混凝土本身来充当。

4 结束语

高层建筑是未来城市的发展趋势，它的规划需要和城市空间协调一致，需要与城市氛围相互协调，建筑本身的设计需要从建筑结构的合理性、安全性、生态环保、节能等方面着重考虑分析。因此，高层建筑的设计需要规划与建筑设计相互配合，共同完成。这就需要设计者从美学、建筑学等多个角度对高层建筑设计进行全面的研究和探讨，来促进高层建筑的发展。

参考文献：

第3篇：超高层建筑存在的主要问题范文

张健喜欢别人询问他的工作地点，这样就可以字正腔圆地吐出四个字――“金茂大厦”。

然后，总能收获到几许羡慕、赞许的目光。他说：“最大的好处是：说四个字就行了，别人不会再问，‘在哪里?’”

生活在顶峰的代价

张健当初应聘时，正是办公地点促使他做了最后的决定。这座大楼给他带来了特有的自信和微笑，他习惯了下意识地脱口而出：“我在金茂”，他“舍不得身在顶峰的感觉”。

然而，生活在其中，感受到的并不全是舒畅。

每天下午4点前后，是他一天中最难熬的时候。矗立在金茂东北方的东方明珠电视塔，每天不断地闪动着七彩眩光，西南侧的另一座高楼震旦国际广场通身上下是金黄色的幕墙，恰好将东方明珠的眩光反射到张健的桌上。

“红色、绿的，不断地闪，拉上窗帘也没用。”

他坐在办公桌前，头昏脑胀。

他的同事李海洋坐在另一个角度，忍受着中银大楼的强光反射。这座外表银白色的大楼在风格上与香港中银大楼保持一致，在中段设计了一个坡面斜角。对于李海洋来说，这就是一面巨大的镜子。

身处在陆家嘴高层建筑群中，金茂大厦被东方明珠电视塔以及中银大厦、交银大厦、汇丰银行大厦等一系列高层商务写字楼包围着，它们几乎全是上海的知名高层建筑，以世纪大道为核心，构成了陆家嘴高层建筑群。因为聚集了众多金融业办公机构，被称为“一条竖起来的银行街”。

而流传更广的一个别称是――“东方曼哈顿”。

它带给上海人的自豪，已经无需多言。然而人们也越来越多地感受到了高楼集中所带来的问题。

作为“高层建筑综合症”之一，让张健和李海洋苦不堪言的光污染，首先引起了人们的警觉。

洗洗需一年

今天的上海，已经拥有4000栋以上的高层建筑，总体数量之多已称雄世界。

作为上海第一高楼，金茂大厦总用钢量7万6千吨，地下有1000多根钢管桩，地下连续墙厚达36米。在钢结构的基础上，一根复合巨型柱从地下3层一直支撑到87屡，桩顶标高是333.7米。

金茂的幕墙总面积是10.2万平方米，全部由进口的通体双层镀膜玻璃构成。据说两架擦窗机连续工作，也要用一年时间才能把所有的玻璃擦一遍，而且建筑外形凹凸起伏太大，檐部又挑出很多，有的地方达3m以上，擦玻璃相当困难。即使避开了台风季节和梅雨季节，还是有很多原因可能让擦洗工作被迫中断，比如大风、降雨等等。

金茂的建造投资差不多是2万元每平方米。如果摩天大楼的使用寿命以65年计，建造投资和管理投资之比大体为1：3至1：4。以金茂大厦每天的维护费为100万元人民币计算的话，65年寿命约需237亿元，差不多为建设费用的45倍左右。

开门就花100万

走进金茂，等电梯的平均时间不超过30秒，能够实现这样的标准，靠的是全楼上下多达了9台的电梯和自动扶梯。

曾有一位金茂集团的管理负责人表示：没有哪一个人能够对金茂14100个各类阀门了如指掌。

水电、消防、暖通等基础装备，在这座庞然大物里意味着超乎常人想象的繁复、巨量。

金茂大厦有着长达470公里的水管，各类电缆、电线的总敷设长度是1135公里，相当于从上海到北京的距离。

金茂大厦共有3.3万只消防喷淋头，7000只火灾探测器，它们是火灾发生时的第一道安全屏障。金茂大厦的供水总储量为2380立方米，各类水泵180台，其中非常重要的一部分，就是用于消防的增压泵。然而相对于金茂的高度，增压泵经过反复传递能够保证消防水压的高度依然有限，在地下3层、51层及91层，分别装置着储水箱，供日用及消防供水。其中位于高层楼面的两个水箱尤为重要，一旦发生火灾供电中断，重力作用下的水压将可能是高层区域惟一的扑救水源。

金茂大厦共有空气处理机136台，通风机234台，风机动力箱1653台。

金茂电话局的容量是2万门，单模光纤电缆信息点3516个，多模光纤电缆信息点9936个。

这座大楼的运行成本注定是惊人的。今天，“金茂开门一百万”的气势已经人所共知。

人造生物圈之困

和同事们一样，张健每天在办公室里一坐就是一天，如果没有特别的事情外出，就只有中间一个小时，下到一层去吃饭，一般情况也不会出楼。“到了下午四点多钟，屋里的空气质量就很差了。”

同济大学的龙惟定教授指出：“都市里大量兴建高层和超高层建筑，出现了全封闭的、完全靠空调和人工照明来维持室内环境而与自然界隔绝的人造生物圈。人类与自然界之间的和谐被打破了。”

“现代病”包括建筑病综合症(SBS)、大楼并发症(BRI)和多种化学物过敏症等等，其中最常见的是建筑病综合征，症状包括眼睛疲劳、头疼、胸闷气短、呼吸道疾病等。

龙惟定教授对上海几栋高层办公楼的相关调查显示：感觉到眼睛疲劳的人数在被测人数中所占比例，在有的建筑中达到了100％，情况最好的一座建筑，也有576％的人感到眼睛疲劳。在有的建筑中，90％的人感到头疼，50％的人胸闷气短，90％的人罹患了呼吸道疾病。

戴自祝是中国疾病控制防治中心的研究员，他说：“空调系统最大的问题是新风，其次是空调污染。”

国标GB18883规定：新风量应达到30立方米／人／小时。目前《公共场所卫生管理条例》正在修改，要把写字楼包括进去。在新的条例实施之前，只能遵循建设部颁布的暖通空调设计规范。

戴自祝介绍说：空调管道内容易滋生军团菌。前两年卫生部门的调查数据显示：有的大楼里，军团菌的存在面积是50％，甚至还有70％的纪录，它们特别容易生活在冷却水塔和冷凝水里。

换新风和清洁管道都需要额外的支出和耗能。在这个问题上，卫生部门能够处罚的额度是2万元，而有些大楼如果要彻底清洗一条管道，可能要20万元都不止。

越智能越耗能

不但如此，超高层智能化办公大楼还是一个巨大的能源消耗体。

大量办公设备的采用使得其夏季冷负荷为一般办公楼的1.3～1.4倍，而冬季热负荷却仅为一般办公楼的50％。冬季在高层办公楼的内区还需要开动制冷机供冷，过渡季节同时供冷供热。龙惟定教授指出：在美国，建筑能耗已经占到总能耗的40％。

作为上海的重要地标，蜘蛛人不断涌现是一个让金茂大厦略感头疼的问题。“一般都是夜里来，爬到四、五层以上的话，就很难办――我们喊话叫也叫不下来，上去抓又够不着。”金茂集团物业公司保安部门的人员有着这样的感慨。

为了防范炸弹之类的破坏性威胁，金茂大厦喂养了几条狼狗，每天的不同时

段，它们会被拉出去“巡逻”。

大风的压力

林贤光曾是建设部建筑智能化系统工程设计专家工作委员会首席专家，他对高层建筑建设管理的概括是：“在一般建筑中很普通甚至是不成问题的问题，到了超高层建筑中都成了特殊问题。”

张健和他的同事们，在起风的日子里，总能听到楼面外的钢管发出“咣咣”的巨响。

稍高一些的建筑物就开始承受侧向风力。随着建筑物的增高，侧向风力成倍地增加，自重和活荷载也随之加大。“100米上下的高楼，防震是主要的问题，超过了250米，抗风就成为首要问题。因为如此高的钢结构在风力作用下，有点像一根面条，长而细，容易摇摆。”建筑设计师路大宇说。

据林贤光教授介绍，“在正常的风压状态下，如果距地面10cm高处的风速为S米／秒，那么在90m的高空，风速可达到15米／秒，若高达300～400m，风力将更加强大。风速达到30米／秒以上时，摩天大楼产生的晃动将十分剧烈。纽约世贸中心在春季刮风时，通常摇晃偏离中心6－12英寸(15－30cm)，在强飓风作用下，位移可达3英尺(1m)，设计按最大风力下的最大偏离为4英尺(73m)。据报告的资料，芝加哥西尔斯大厦在大风情况下最大偏离中心可达6英尺(2m)，据说他们装了陀螺平衡装置后可调到5英尺。上海金茂大厦的顶点位移按风洞试验可达0.9～1.2m。”

一个在普通房屋中不会出现的现象是：到了冬天，在气温较低的情况下(纽约世界中心的资料是气温低于零下6摄氏度)，会由于低层和地下室的冷空气窜入电梯井，经烟囱效应形成强大气流，造成电梯关不上门。

竖起来的王国

此外，底层的一些气味很容易被带到高层，如厨房的气味、油烟味等，此时如在底层或地下室有电焊操作或燃气泄漏就可能将火源随气流带到高层，极端危险。

同时，由于电梯轿厢与井壁间的缝隙很小，在电梯移动时，气流的摩擦会产生啸叫。在金茂大厦，人们就会听到电梯发出“牛叫一样的声音”。据对于超高层建筑设计极有经验的美国SOM设计事务所说，这是个国际性难题，目前尚未找到很好的解决办法。

监视器是大厦里另一样无所不在的物件儿。由于楼层多、空间复杂，安全保卫自然也有其特殊性。浦西高层写字楼联谊大厦物业管理处的工作人员说：“除了厕所之外，大厦的每一个角落都在监视器的监测之下。如果楼里藏着一个人，只要他不是一直呆在厕所，一出来就会被监视器看到。”

而监视器的数量，是每一栋大厦的安全机密。

第4篇：超高层建筑存在的主要问题范文

关键词： 高层建筑 供电干线 封闭式母线槽 电力电缆 预制分支电缆

中图分类号：TM247 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-

随着城市经济高速发展，大批高层、超高层建筑的建造，人们急需一种容量大、分支方便的供电主干线，这时封闭式母线槽就从国外引进来了，渐渐代替了原有的电缆干线及光铜排电力供电干线，并且在工程中迅速得到推广应用，已成为目前及未来工程首选的供电主干线。

1.封闭式母线槽

封闭式母线槽是由金属板为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的母线系统。它可制成每隔一段距离设有插接分线盒的插接型封闭母线，也可制成中间不带分线盒的馈电型封闭式母线。按用途母线槽一般由始端母线槽、直通母线槽（分带插孔和不带插孔两种）、L型垂直（水平）弯通母线、T型垂直（水平）三通母线、Z型垂直（水平）偏置母线、十型垂直（水平）四通母线、膨胀母线槽、变容母线槽、调节母线槽、终端封头、始（终）端接线箱、插接箱、母线槽有关附件及紧固装置等组成。

2.封闭式母线槽的优越性及其不足之处

从上述封闭式母线槽的结构及性能可知，封闭式母线槽具有许多突出的优点。如体积小、结构紧凑、占用空间位置小；传输电流大，能够方便地通过母线槽插接式开关箱引出电源分支线；使用寿命长、维护方便；能耗小、动热稳定性好，具有较高的电气及机械性能；外壳接地好，安全可靠等。因此，在国内外高层与超高层建筑中得到广泛应用，我国大城市近年来电力局已有相关安全规定：配电房及高层建筑必用母线槽代替电缆使用。

虽然母线槽作为供电主干线具有其它配电方式无法相比的优势，但随着时间的推移，具体的运行实践表明母线槽本身也存在着许多不足之处。

（1）生产工艺落后。它制作方式多为手工制作，产品质量无法控制与保证。建设单位在母线槽订货时，要对母线槽制造厂家的生产规模、技术力量、工人素质及生产环境做一番深入细致的考察，特别是生产环境。因为绝缘处理若在带有不洁净的空间中进行，绝缘层中多少会存在一些导电微粒，运行初期尚无关系，但时间一长就会造成绝缘损坏。

（2）施工难度大。母线槽是一节一节安装的，每一节重近百公斤，安装就位全靠人力搬动及调整，其劳动强度之大可想而知；因层高不同、电流等级不一样，母线槽的互换性往往很差，若接头不平整光滑，拧紧接头连接螺栓的空间又太小，安装就更费时费力；更麻烦的是，它在施工中尤其怕潮湿和泥浆，因潮湿和泥浆会降低母线槽的绝缘电阻；另外母线槽的安装要求比较严格，安装时要避免产生碰撞、敲击，连接螺栓紧固要适当，过紧过松都会造成隐患，也会影响母线槽的使用寿命，因此必须要有经验丰富的技术工人来完成。

（3）供电可靠性较差。母线槽在使用中触头部位或接头部位易发热，母线槽的线路越长，其接头就越多，产生故障点也多，因而其供电可靠性较差。而且它在运行中容易受潮、不耐腐蚀，造成绝缘质量下降的故障。因此长期使用的母线槽必须经常维护保养，通常每年维修检查一次。如发现有绝缘击穿现象，应分段拆除母线槽或用耐压测试仪分段检查，找出故障点，更换新的母线槽，或重新进行包扎。

（4）一次投资大。由于加工工艺落后，使用制造成本高（同规格电缆价格仅是它的70%左右）；为弥补母线槽本身存在的先天不足，在配电设计时往往需要降容使用，加上它的配件多，安装费用较高，造成一次性投资费用大。另外由于母线槽敷设环境及安装要求比较特殊，在建筑物内要单独留出电气竖井为其专用，对一幢高层建筑物来说，从上到下电气竖井所占用的面积是相当可观的，增加了土建投资。

3.封闭式母线槽与其它高层供电干线的比较选择

现有的高层建筑供电干线设计，一共有三种模式：封闭式母线槽、预制分支电缆、普通电力电缆，可根据建筑物的性质、用电负荷容量、安装环境等确定供电干线的形式。

（1）封闭式母线槽。主要用于大负荷配电线路中。其最大额定电流可以达到5000A，属于大电流电力供电的首选产品，适用于高层建筑及工业厂房等大型建筑的变压器至配电柜，以及配电柜至车间及楼层的电力输送，但不应使用在潮湿和有腐蚀性气体的场所（专用型产品例外）。

（2）预制分支电缆。主要用于中小负荷的配电线路中。目前只能做到1000mm截面积，额定电流在1600A左右。预制分支电缆必须是工厂化生产，其结构合理、制作工艺先进、测试手段严格。因此它与母线槽比较具有重量轻、外径小、安装施工方便、防水性、耐腐蚀性、抗震动性良好，对环境要求低、性价比合理等优点。它是中小负荷配电线路代替母线槽的更新换代产品。但在定货前应根据建筑物电气竖井的实际尺寸（竖井高度、层高、每层分支头的位置等）先行测量，工厂再根据实际尺寸度身定制。

（3）普通电力电缆。这是最为传统的供电干线形式，主要分为两种：其一，采用T接箱分接，由于干电缆T接出分支线进行分层配电，这种方式施工复杂且难度大、可靠性差、分支接头处易形成故障点。主要用于电负荷较小，分支回路不多的配电线路；其二，采用IPG绝缘穿刺线夹由主干电缆分接，不需剥去电缆的绝缘皮即可做电缆分支，且接头完全绝缘，在施工现场可以在电缆任意位置做分支，且接头耐用，防震、防水、防腐蚀老化性能较好，安装简便可靠、可以带电安装，不需要用终端箱、分线箱，性价比优于并逐步取代预制分支电缆。

4.封闭式母线槽的安装及几点建议

《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-2008）第9.12节“封闭式母线布线”对母线槽的敷设环境及安装要求作了详细规定；有关母线槽的安装图集也相继出版，如《电气竖井设备安装》（04D701-1）等，这些对母线槽的安装及使用都起到了规范化及指导作用。图集对母线槽及紧固件的选用、防火堵料的使用及母线槽的安装做法都做了详尽的描述，这里就不再赘述。现针对目前安装中存在的主要问题而提出几点建议。

封闭式母线槽在实际的运行过程中，因其输送的电流比较大，所以供配电系统中只要有微小的电阻变化，都将会产生较大的热，如何降低封闭式母线的电阻阻值，将是该产品安装过程的关键问题。在正常条件下，封闭式母线的导电铜排本身的电阻是很小的。然而各单元之间的连接处、插接箱的插接处，它们之间的接触电阻不应忽视。通常封闭式母线通电后易在此处发热，氧化周围的铜排。因此如何降低母线连接处的接触电阻，对于保证母线的供配电安全将是十分重要。

（1）在安装过程中，空气型绝缘母线之间主要是通过插接口进行连接的，插接口处的导电铜排是单面插接，其接触面并不是很紧密的。笔者建议插接口处的导电铜排改为双面插接，这样可增加插接口处导电铜排的接触面积一倍，降低接触电阻一倍，避免此处过热、氧化导电铜排的现象。

（2）密集型绝缘母线之间的接头连接，有些是采用在导电铜排上钻孔用铜螺栓连接。这样做将减小导电铜排的截面导致在钻孔周围发热氧化导电铜排。笔者建议母线接头处采用铜压板连接，铜压板应比导电铜排截面宽，并在铜压板的两侧采用扭距铜螺栓拧牢，直至扭距铜螺栓的保险颈被拧断，保证铜压板与导电铜排之间的接触面紧密且均衡，满足技术要求。

（3）母线单元之间的连接是否可靠，直接关系到整个供配电系统的安全运行。母线单元的连接好坏由其内部原因和外部原因决定的，如安装人员身体素质等内部原因、使用不同安装工具等外部原因，造成母线之间的连接处不紧密，导致连接处接触电阻增大，导电铜排发热并被氧化，形成事故隐患。因此笔者建议采用扭距铜螺栓、扭力距扳手，为验收封闭式母线槽内部的连接情况提供一种科学的依据。

5.结束语

封闭式母线槽具有结构紧凑、安装方便、互换性好、使用安全、寿命长等一系列优点，被广泛应用于高层及超高层建筑供配电系统中。但母线槽本身也存在着许多不足之处，应根据建筑物的性质、用电负荷容量、安装环境等合理选择。同时在安装过程中，既要对该产品的特点、性能、构造有所了解，又要熟悉设计要求及其安装规范，以提高其安装质量。

第5篇：超高层建筑存在的主要问题范文

建筑设计是否考虑抗震要求，从总体上起着直接的控制主导作用。结构设计很难对建筑设计有较大的修改，建筑设计定了，结构设计原则上只能是服从于建筑设计的要求。如果建筑师能在建筑方案、初步设计阶段中较好地考虑抗震的要求，则结构工程师就可以对结构构件系统进行合理的布置，建筑结构的质量和刚度分布以及相应产生的地震作用和结构受力与变形比较均匀协调，使建筑结构的抗震性能和抗震承载力得到较大的改善和提高；如果建筑师提供的建筑设计没有很好地考虑抗震要求，那就会给结构的抗震设计带来较多困难，使结构的抗震布置和设计受到建筑布置的限制，甚至造成设计的不合理。有时为了提高结构构件的抗震承载力，不得不增大构件的截面或配筋用量，造成不必要的投资浪费。由此可见，建筑设计是否考虑抗震要求，对整个建筑起着很重要的作用。因此，我们在建筑抗震设计过程别要注重以下几个问题。

一、建筑体型设计问题建筑体型包括建筑的平面形状和主体的空间形状的设计。震害表明，许多平面形状复杂，如平面上的外凸和凹进、侧翼的过多伸悬、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。平面形状简单规则的建筑在地震中未出现较重的破坏，有的甚至保持完好无损。沿高度立体空间形状上的复杂和不规则在地震时都会造成震害。特别是在建筑结构刚度发生突变的部位更易产生破坏。因此在建筑体型的设计中，应尽可能地使平面和空间的形状简洁、规则；在平面形状上，矩形、圆形、扇形、方形等对抗震来说都是较好的体型。尽可能少做外凸和内凹的体型，尽可能少做不对称的侧翼和过长的伸翼。在体型布置上尽可能使建筑结构的质量和刚度比较均匀地分布，避免产生因体型不对称导致质量与刚度不对称的扭转反应。 二、建筑平面布置设计问题建筑物的平面布置在建筑设计中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距离、内墙的布置、空间活动面积的大小、通道和楼梯的位置、电梯井的布置、房间的数量和布置等，都要在建筑的平面布置图上明确下来。而且，由于建筑使用功能不同，每个楼层的布置有可能差异很大，建筑平面上的墙体，包括填充墙、内隔墙、有相应强度和刚度的非承重内隔墙等布置不对称，墙体与柱子分布的不对称、不协调，使建筑物在地震时产生扭转地震作用，对抗震很不利。有的建筑物，其刚度很大的电梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一侧，结果在地震中造成靠电梯一侧建筑物的严重破坏。这是因为电梯井筒具有极大的抗侧力刚度，吸引了地震作用的主要部分。有的建筑物，在平面布置上一侧的墙体很多，而另一侧的墙体稀少，这就造成平面上刚度分布的很不对称，质量分布也偏心，使结构的受力和变形不协调，导致扭转地震作用效应，带来局部墙面的破坏。有的建筑物，如底层为商场的临街建筑，临街一侧往往不设墙体，而其另一侧则有刚度很大的墙体封闭，两侧在刚度上相差很多，也将在地震时引起扭转地震作用，对抗震不利。还有的建筑平面布置上，经常出现内隔墙不对齐或中断，使刚度发生突变和地震力传递受阻，对抗震也带来不利，客易引起结构的局部破坏。建筑平面布置设计对建筑抗震关系很大，从概念上要解决的一个核心问题是：建筑平面布置设计上要尽可能做到使结构的质量和刚度分布均匀，对称协调，避免突变，防止产生扭转效应。在建筑平面布置的总体设计上要尽可能为结构抗侧力构件的合理布置创造条件，使建筑使用功能要求与建筑结构抗震要求融合成一体，充分发挥建筑设计在建筑抗震中的作用。

三、建筑竖向布置设计问题建筑的竖向布置设计问题在建筑设计中主要反映在建筑沿高度(楼层)结构的质量和刚度分布设计上。无论是单层或多层，还是高层建筑或超高建筑，这个问题是比较突出的。存在的这个主要问题是，由于建筑使用功能的不同要求，如底层或下面几层是商场、购物中心，建筑上要求是大柱距、大空间；而上面的楼层则是开间较大的写字楼或布置多样化的公寓楼，低层设柱、墙很少，而上面则是以墙为主，柱很少。有的建筑在布置上还设有面积很大的公用天井大厅，在不同楼层上设有大会议厅、展厅、报告厅等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的质量和刚度的严重不均匀、不协调。突出的问题是沿上下相邻楼层的质量和刚度相差过大，形成突变。在刚度最差的楼层形成对抗震极为不利的抗震承载力不足和变形很大的薄弱层。这是在建筑设计中必须高度重视的问题。在实际设计中，在建筑使用功能不同的情况下，很可能出现上下相邻楼层的墙体不对齐，柱子不对齐，墙体不连续，不到底；上层墙多，下层墙少；上层有柱，下层无柱等，使地震力的传递受阻或不通；抗震用的剪力墙设置不能直通到底层、剪力墙布置严重不对称或数量太少。所有这些布置都将给建筑物带来地震作用分布的不均匀、不对称和对建筑物很不利的扭转作用。多次大震害表明，建筑物竖向楼层刚度的过大变化，给建筑物造成很多破坏，甚至是整个楼层的倒塌。

第6篇：超高层建筑存在的主要问题范文

【关键词】高层建筑；结构施工；混凝土

1 高层建筑钢筋结构施工工艺

采用合适而且精准的测量仪器，确保测量数据的准确之后，根据场地的宽窄选择钢柱的定位轴线，设置好控制桩的尺寸与位置根据拱架的情况对激光控制仪或者经纬仪控制桩进行设计。钢柱长度要符合运输的要求，往往是2到3层一节。

在高层以及超高层建筑中，钢柱是用来决定其总高度的竖向构件。100m高的钢柱往往有8到12节构件。翻样以及下料制作钢柱时，要将竖向荷载所致的压缩变形以及焊缝处的收缩变形快乐进来，因此，其下料长度和设计的长度有一定的出入。高层和超高层建筑的框架梁往往是h型的，钢柱和框架梁应当以刚性连接在一起制作时，在框架梁处设置悬臂梁，框架梁与钢柱连接以剖口熔透焊缝进行，用贴角焊缝处理腹板。

2 防治高层建筑混凝土裂缝工艺

混凝土裂缝已成为混凝土工程质量通病，如何防治混凝土裂缝是工程技术人员迫切希望解决的技术难题。然而防治混凝土裂缝是一个系统工程，包括设计、材料、施工中每一个技术环节。高层建筑结构复杂，混凝土体量大，为减少混凝土收缩及其它荷载所产生的变形对结构的影响，设计对地下室设置后浇带，在较长墙体中部设置抗裂钢筋，在板角部位增设放射筋以抵抗变形应力。解决防治裂缝的一些关键技术，提高混凝土抗裂性能，从而达到防治混凝土裂缝的目的。包括：设计的构造措施、混凝土原材料（水泥、掺合料、细骨料、粗骨料）的选择、混凝土配合比对抗裂性能影响因数、抗裂混凝土配合比设计以及抗裂混凝土配合比优化设计方法以及施工中的一些技术措施等。

3 高层建筑新型模板应用技术

新型模板成型后的混凝土表面不作任何装饰，以混凝土自然表面为饰面或表面直接作涂料等饰面的混凝土。全钢大模板技术是指模板设计和应用能确保混凝土表面质量、外观效果达到清水混凝土质量要求。核芯筒剪力墙及框架柱施工采用定型钢模板，委托专业钢模板厂家设计加工，其特点是施工方便，易于安装、拆除。模板整体刚度大、强度高，成型后的混凝土表面光滑致密，可达到清水混凝土效果。

楼面模板采用胶合板表面光洁平整，本身有很好的防水性能使成型后的混凝土表面光滑致密。加之材质轻，面积大，易于拼装可以提高施工效率及模板周转次数，加快施工进度。采用这种模板体系，不仅能保证工程的施工质量，而且能够加快工程进度，节约工程成本。

4 高层建筑小型空心砌块的应用技术

普通混凝土小型空心砌块具有保护耕地、节约能源、充分利用地方资源和工业废渣、劳动生产率高、建筑综合功能和效益好等优点，现已发展为双排或多排的保温承重砌块。目前国内生产普通混凝土小型空心砌块从技术到生产工艺都是比较成熟的，存在的主要问题是砌筑质量较差：砌体灰缝不实产生裂缝；砌体与钢筋混凝土墙之间产生裂缝；砌筑砂浆是普通砂浆，在灰缝处形成冷桥易结露等问题。砌筑时，要提前将砌块浇水湿润，砌筑时还应适当湿水，严禁干砌块上墙，避免砂浆水分被砌块过快吸干，降低砂浆的强度；砌筑时一边砌筑一边勾缝补缝，使灰浆饱满，重点做好砌体与钢筋混凝土墙之间的接缝处理，砌块砌完后应静置一段时间，待结构变形稳定后再将框架梁底与砌块之间的缝隙填实，再对所有的灰缝进行二次勾缝。也可在砌筑灰浆初凝时喷涂防裂剂，如YH-2型砂浆防裂剂，可有效防止裂纹的产生。对有暗箱、线盒、线管和钢筋混凝土墙（或框架梁）的地方，应在抹灰前锭铺密目钢网片，防止抹灰空鼓裂缝；抹灰前对基层进行界面处理，提高界面的粘和力，防止空鼓和开裂。轻质砌块的砌筑砂浆，应使用轻质保温砂浆，减少冷桥，提高砌体的保温性能。

5 高层建筑施工注意事项

5.1 高层基础土方开挖应充分考虑车道的留设，车辆如何协调，计算好方量与每天的工作量，这样才能控制好工期，做好专门的土方方案，在该方案中应明确边坡的监控措施，落实到人，其它的应该与多层没有太大区别。

5.2 防水施工，高层施工一般都有地下防水工程，提前做好该部分的准备工作。主要是施工方案的准备，详细做好各部位的节点图，如果塔吊需要安装在楼内时方案中应考虑此部位的防水作法，不能忽视。还有就是要与建设单位、监理单位提前考察好防水材料的施工厂家与分包单位（防水工程施工需要有专门资质的）。

5.3 模板工程的施工，此部分要充分考虑地下室的集水坑，电梯机坑等处的模板作法，模板在这些部位一般要有透气孔与抗浮措施，否则将影响工程质量，毕竟底板很重要，出现问题时也是很难处理的。如果该工程地上部分标准层多，应提前考虑大钢模板施工方案，选好厂家，提前签订合同，一般一个工程4000平模板加工周期需要25天（还得要求厂子实力大一些才行），在地下室工程快完成时提前进场，因为首层大模板安装都会或多或少出现一些问题，在这个时间里可以对进场的钢模板进行检查核对，做到方案无误，至于施工时有个别螺栓眼不对那就是小事了，很好解决，只要不出现返厂加工就行。在地下室的墙体及顶板模板施工时应单独作相应的施工方案，采取不同的施工措施，建议地下室的墙体模板材料与地上顶板模板材料一致，可以进行周转使用。

5.4 垂直运输设备的选择应多加考虑的就是吊次问题，提升速度应加以考虑，同时起重数量应结合大钢模板极重考虑，总不能定一台塔吊连自己定的大钢模也吊不起吧（还要考虑模板场地等），另外一个最重要的就是该塔的锚固以后的性能，一般塔自由高度也就是40米，超过后在相同的高度内需要加几道锚固每个型号都是不一样的。

5.5 注意外墙外保温的施工，一般结构墙体都是会有出入的，不会那么的垂直，这样就要想到装修时是否要将其做垂直，如何保证外保温层的厚度。一般情况下保温层可以处理一下但是不能过薄，否则室内就会有问题的。

随着经济建设的发展，高层建筑在大中城市越来越普遍，为了充分利用有限的土地资源，高层建筑结构应用方面的要求越来越高，对建筑施工技术带来新的挑战。很多高层建筑在施工过程中采用了许多新的先进的施工工艺，通过不断的经验积累我们总结出了一些高层建筑施工方面的成功经验。

参考文献：

[1]刘凯，王李. 高层混凝土施工产生裂缝原因及控制的探讨[J]. 四川建材. 2009（03）

[2]方坚荣. 论述高层建筑转换层施工特点与质量控制[J]. 经营管理者. 2009（11）

[3]伊宏光，王勇，于加配. 某高层建筑地下层部分逆作法结构设计[J]. 低温建筑技术. 2008（04）

[4]吕盛东，李双. 某高层建筑地下层部分逆作法结构设计[J]. 黑龙江科技信息. 2010（27）

第7篇：超高层建筑存在的主要问题范文

关键词：混凝土结构；抗震性；结构

中图分类号：TV331文献标识码： A

1前沿

随着我国超高层建筑业的迅猛发展，特别是最近10年里，我国兴建了很多带有SRC构件或结构的高层建筑，如北京香格里拉饭店，柱子均为钢骨混凝土柱；北京长富宫饭店，地下部分和地上两层均为SRC结构；上海瑞金大厦，1至9层为钢骨混凝土结构；国内最高的建筑上海金茂大厦采用钢-钢骨混凝土-钢筋混凝土混合结构，核心筒为钢筋混凝土结构，四边几根大柱为钢骨混凝土柱，角柱为钢柱[2]。尽管钢骨混凝土构件和结构在我国高层及超高层建筑中应用得越来越多，到目前为止，国内外对其研究的成果多集中于构件的强度、刚度研究，少量体系研究，并不系统完善，至今未形成一套完整的抗震设计理论和可供设计人员参考使用的抗震规范或规程，因此对这种结构和构件的抗震性能和设计方法的研究是一个急迫而有意义的课题。本文介绍了SRC结构及其特点，着重总结论述了SRC结构在抗震研究方面的发展现状，指出了其抗震研究中存在的主要问题及今后的研究方向。

2 钢骨混凝土结构的特点

(1)与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使构件的承载力大大提高，从而有效的减小了梁柱截面尺寸，尤其是抗剪承载力提高和延性加大，可显著改善抗震性能。此外，钢骨架本身具有一定承载能力，可以利用它承受施工阶段荷载，将模板悬挂在钢骨架上，省去支撑，有利于流水作业，缩短施工工期。

(2)钢骨混凝土构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，提高构件的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。采用钢骨混凝土结构，一般可比纯钢结构节约钢材达50%以上。

(3)外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性，钢骨混凝土结构比钢结构具有更大的刚度和阻尼，有利于控制结构的变形和振动。

3 钢骨混凝土结构抗震研究发展现状

3.1 钢骨混凝土构件试验研究

日本是对钢骨混凝土结构研究与应用较多的国家，到1985年，钢骨混凝土结构的建筑面积占建筑总面积的62.8%，10～15层高层建筑中钢骨混凝土结构的建筑物幢数占总数90%左右。钢骨混凝土结构在几次大地震中经受了考验，充分展示了它的优越抗震性能。日本早在上世纪二十年代就展开了针对SRC结构的研究，五十年代以后，促成了以累加强度为基础的SRC规范的产生。随着对SRC构件抗震性能了解的逐步深入，多次修订了SRC结构规范。1968年日本十胜冲近海地震后修改SRC结构规范要求停止使用缺乏配格构式型钢的SRC构件，并建议使用实腹式型钢[3]。

我国自20世纪70年代开始，对钢骨混凝土结构进行了一系列研究，西安建筑科技大学、中国建筑科学研究院、清华大学和东南大学等对钢骨混凝土结构进行了开拓性的研究工作，并取得了较多的研究成果。陆续开展了SRC柱和RC柱在单调及往复荷载试验、高强混凝土(SRHC)短柱抗震性能试验、异形截面钢骨混凝土柱和圆形截面钢骨混凝土柱的抗震性能试验、联肢钢骨剪力墙及钢骨混凝土核心筒的伪静力试验、钢骨混凝土剪力墙的抗震性能试验等。

其它国家针对SRC构件进行的研究主要SRC构件的循环往复荷载试验、SRC柱受弯-扭联合作用下的拟静力试验等。

3.2 钢骨混凝土框架节点试验研究

日本1952年即对SRC框架节点开展试验研究，提出了一种能够反映节点主要受力特征的滞回模型，其假定节点由四个单元模型构成，最后通过叠加每个单元模型的恢复力特征得到节点的滞回特征，理论结果与试验结果吻合较好。

我国西安建筑科技大学最早在1985年和1986年进行SRC节点的试验。随后的研究主要有，SRC节点低周荷载试验，SRHC柱与SHC梁框架边节点试验和SRHC框架节点低周荷载试验研究。在试验研究基础上，考虑了节点配箍率、含钢率和轴压比对节点延性、耗能和强度、刚度退化等影响。

3.3 钢骨混凝土结构试验研究

目前针对钢骨混凝土整体结构的动力试验研究还较少。陆续开展了SRC-RC柱-RC梁混合体系的弹塑性试验、RC柱-钢梁和SRC柱-钢梁低周往复试验、SRC框架振动台试验。

从实测的框架在各级荷载作用下的层间恢复力曲线可知，滞回曲线较为饱满，始终未出现类似RC结构中的捏拢、主筋粘结破坏及滑移等现象，证明了这种框架具有较大的延性和较强的耗能能力。

3.4 钢骨混凝土构件和结构非线性分析

组合梁柱构件的非线性分析模型多采用杆系模型。将杆中间设置为线弹性弹簧，两端采用非线性弹簧来模拟，构件的非线性变形完全集中于末端弹簧，通过合理选取末端弹簧的弯矩-曲率关系，该模型可以描述构件复杂的滞回关系。为了计算混合结构体系的弹塑性性能，非线性弹簧有基于空间屈服面模型，即P-MX-MY的形式、考虑钢骨与混凝土之间的粘结滑移形式、退化三线型模型M-恢复力模型、四折线型M-恢复力模型描述。

纤维模型是近年来流行的方法，直接将模型建立在分布截面的纤维上，直接从材料的本构关系出发得到结构的非线形性能，可以考虑轴力-双向弯矩之间的耦合作用。针对SRC结构而言，由于其由两种材料组成，它的非线性也就直接来源于钢和混凝土这两种材料的非线性和相互之间的粘结滑移。另一种方法是将SRC柱分为钢筋混凝土和钢骨两部分，其中的钢筋混凝土部分采用桁架-拱力学模型，钢骨部分沿其断面和长度进行细分，选取合适的混凝土、钢筋和钢骨的恢复力模型之后，将两部分分别得到的荷载-位移滞回曲线进行叠加用于钢骨混凝土柱的滞回曲线。

目前国内外在钢骨混凝土结构的非线性分析中广泛采用的是杆系模型和方法，包括静力弹塑性分析和动力弹塑性分析。SRC结构弹塑性分析中，梁柱构件多采用集中塑性铰模型、考虑轴力-弯矩耦合的三维空间模型等，铰模型本构多为简化的多线性模型。

4 结论与展望

我国是一个多地震国家，绝大多数为地震区，甚至位于高烈度区，而SRC结构抗震性能好，在强地震区推广使用这种结构体系有着非常重要的现实意义。

(1)随着SRC结构的日益增多，应搞清楚其在地震作用下的工作性能，由于成本以及试验条件等原因，目前针对SRC整体结构的试验研究还很少，且针对该类构件和结构的恢复力模型也多是借鉴了钢筋混凝土结构的恢复力模型。因此有必要研究该类构件和结构的恢复力模型，尤其是双向地震作用下结构和构件的恢复力模型。

(2)在结构体系方面，实际工程中往往要求部分采用SRC构件，部分采用RC土构件或钢构件的混合体系，这就必须了解这种混合体系的工作行为，解决好不同性质构件的连接过渡。目前仅有日本对其进行了报道，而我国对此项工作还没有完全展开，因此，开展SRC-RC以及SRC-钢混合结构过渡层和过渡连接的抗震性能试验和理论研究将具有较强的理论和工程实践意义。

(3)研究表明，SRC构件在承受80%极限荷载之后，钢骨和混凝土之间将产生较大的相对滑移，变形不能协调一致，因此有必要研究该类构件在地震荷载作用下的粘结滑移问题，并建立相应的粘结-滑移分析模型。

(4)在地震荷载作用下，节点的受力状态非常复杂，处于压弯剪扭复合受力状态，但目前对钢骨混凝土梁柱构件节点所进行的试验不够，应加强这一方面的研究。

参考文献：

[1] 刘大海, 杨翠如. 型钢、钢管混凝土高楼计算和构造[M ]. 北京中国建筑工业出版社, 2003.

第8篇：超高层建筑存在的主要问题范文

[关键词:高层宾馆;火灾;风险评价

Abstract: The fire accidents of high-rise hotel building occurred, not only make the property suffered huge losses, but also seriously affected the smooth development of economic construction and city construction, but also caused heavy casualties on people's lives and property, and affected social stability. So the research is of great significance on the high-rise hotel fire risk evaluation, the rationality and practicability of the fire safety management of engineering system and an evaluation of the hotel building fire, analyzes hazard, and put forward reasonable and feasible safety measures and management methods, can effectively carry out the fire safety management of high-rise hotel. So the research on risk assessment of high-rise hotel fire has important realistic significance.

Key words: high-rise hotel fire; risk assessment;

中图分类号 ：[TU208.3]文献标识码：A文章编号:

人类的活动和建筑息息相关,建筑是人们主要的生产、生活的场所。宾馆是民用建筑的一种类型，早在1800年《国际词典》一书中写到：“饭店是为大众准备住宿、饮食与服务的一种建筑或场所。”现在的宾馆是经政府核准、设备完善，提供住宿、餐饮、会议、娱乐、健身、购物等功能的综合建筑。宾馆的综合功能越来越强，是集住宿、会议、娱乐、消遣、购物、保健等综合功能的建筑，宾馆的设施更加完善，服务更加配套，建筑物的功能也随之越来越复杂。

高层宾馆是随着宾馆功能综合化和建筑的发展而产生的，是经济、技术和文化的体现。高层宾馆是高层建筑的一种形式，所以也具有建筑高、楼层多、可燃物多、功能复杂等的建筑特点，发生火灾后，会造成疏散困难、扑救困难、火灾荷载大、火灾损失大的火灾特点。所以对于高层宾馆来说，如何识别火灾危险源、如何有效的控制火灾危险源、如何在日常工作管理好火灾危险源就是高层宾馆消防安全工作的重点。

消防部门在对宾馆消防安全大排查中发现，宾馆建筑普遍存在自动消防设施瘫痪、消防通道堵死、消防设施损坏等消防安全隐患的现状，同时火灾数据显示高层建筑火灾形式也不容乐观，造成的后果也越来越严重。江苏省仅2010年就发生高层建筑火灾72起，比2009年增加一倍。如何有效地提高建筑自身的消防安全，减少火灾发生后造成的人、财、物的损失已经成为重要问题。笔者认为通过对高层宾馆进行火灾风险评价，可以使宾馆的防火工作建立在科学的方法基础上，开展高层宾馆消防安全评价可以为宾馆安全管理提供科学依据，有利于预防和控制高层宾馆火灾事故危险性，确保宾馆的消防安全。

1国内宾馆建筑火灾的形势

随着我国经济的高速发展，高层建筑数量逐年剧增，而同时高层宾馆建筑火灾带来严重的伤亡事故和经济损失也越来越多。2011年2月3日零时13分，位于沈阳市和平区青年大街390号皇朝万鑫酒店发生火灾，皇朝万鑫国际大厦被称为沈阳第一高的东北首座五星级酒店，大厦由三座塔楼构成，设有白金五星级国际酒店、国际5A写字楼、精装豪华公寓等，火灾使152米高的B座和219米高的A座外墙大面积立体燃烧，部分房间过火。火灾原因为燃放烟花爆竹引燃楼表面装饰材料引发火灾，2月3日9时成功将火灾扑灭，火灾没有造成人员伤亡。宾馆火灾屡见不鲜，笔者对我国1990年到2009年之间二十年的宾馆火灾（见表一）做了统计，可看出宾馆火灾中人民生命财产的伤亡重大。

宾馆火灾统计表（1991年—2009年） 表一

2建筑火灾风险评价方法概述

通过火灾数据显示，每年的宾馆火灾造成的人员伤亡和财产损失是巨大的，如何有效地提高宾馆建筑的消防安全，减少火灾发生造成严重后果已经成为宾馆能否长远发展的问题，同时也是社会关注的问题。

随着经济建设的快速发展，城市建设越来越快, 建筑物体量越来越大，功能越来越综合，这就给建筑的防火安全提出了新的要求，现行的防火规范对宾馆的审核，做不到量化的评价，只能是“处方式”的审核意见，对宾馆的日常消防安全管理指导意义不是很大。而且从对以往宾馆火灾的分析中可以看出，有些火灾的发生是和“人”有关行为造成的，所以我们要用一种确实可行的方法来指导我们的宾馆消防安全工作。

宾馆的火灾风险评价就是对宾馆建筑消防工程体系各项内容，消防安全管理的合理性和实用性作出评价, 是保障消防安全的重要措施。通过对宾馆的固定消防设施、消防安全管理、从业人员对“六熟悉”的掌握情况等做出评价，根据评价的分析，提出合理可行的安全对策措施，以达到最低火灾发生概率、最少人员、财产损失和最优的投资效益。通过对高层宾馆火灾危险性的综合评价，对于掌握高层宾馆的火灾隐患以及提出必要的消防监督管理措施，避免和减少火灾危害，具有十分重要的意义。因此，研究高层建筑火灾风险评价方法，将有助于重大火灾隐患、危险源的确定和消除，制定确实可行的具体防范措施和管理。

建筑火灾风险评价可以对宾馆进行定性分析、半定量分析和定量分析，可以通过检查表法、预先危险分析法、火灾风险分级法、事件树方法、事故树评价方法、模糊数学评价法等方法进行建筑的火灾风险评价。

第9篇：超高层建筑存在的主要问题范文

关键词：高层建筑；抗震；设计

随着这几年来中国城市建设和经济的快速发展，由于建设者开发、使用功能上的要求，高层建筑的体型越来越多样化。据统计，中国每年建成体型超限高层建筑达100多栋，且数量会越来越多。建筑需求的多样化促使建筑设计不断翻新，各种体型复杂、内部空间多变的复杂高层建筑大量涌现。其结构一般是不规则的，有些是特别不规则的。从震害经验来看，这是非常不利于抗震的因素。而另一方面是我国60%以上的地区需要考虑抗震设防。这些因素使我国建筑结构抗震设计在现实中面临许多难点。本文重点探析高层建筑基于性态的设计方法，要求了解性态与非线性反应之间的关系，选择适用于地震危险性的地面运动和场地反应，选择适宜的非线性模型和分析方法，通过评审专家审查并进行性态监控等。

一、性态准则及设计目标建议

国内一些高层建筑物的设计和分析，超出了规范中的传统设计方法，如按常规设计有可能作出偏弱和不经济的结构设计。因此，基于性态的设计原理在工程设计中来越得到重视，基于性态的方法要求设计者对建筑物在地震作用下可能形成的性态反应做出评价。对于超高层的建筑则必须采用基于性态的方法，以证实该建筑满足抗震性能，且其设计必须经专家组审查。基于性态的设计包括：

第一，选择多个重现期水准；

第二，以选定的性态水准相对应的界限值为标准，对构件和建筑物的变形进行评价；

第三，计算与这些重现期对应的地震地面运动下的结构反应；

第四，利用"能力设计原理"对构件进行评价，保证不出现非延性失效方式。

分析方法、模型化方法与结构性态本身的随机性，会在预测建筑物反应的过程中引入不确定性。基于性态的设计考虑以下三个因素，即对输入的地震地面运动进行组合；经分析预测结构的反应；建筑物的真实性态之间所作的协调将会取得阶段性的持续改进。相对于传统的规范方法，高层建筑的性态设计方法是一个重要改进，能使设计者和业主更深入了解建筑物在地面运动下可能形成的反应。

高层建筑基于性态的设计应突破传统规范设计方法。除满足"小震不坏。中震可修。大震不倒"的抗震设防目标时。尚应考察正常使用水准评价和倒塌水准评价。正常使用水准评价是指，在重现期约为50 a的地震下只出现可忽略的损伤。要求结构基本处于弹性反应状态。而倒塌水准评价是指，在重现期接近2 500 a的地震水准预计会发生的最大地震振动下防止倒塌。并能证实：所有延性结构构件中的非弹性变形需求均小于其变形能力；在具有非延性破坏模式的部件中，力的需求不小于其名义强度；同时对超高建筑物和复杂建筑物可能要求设计者证实起控制作用的构件在中等地震振动下仍保持弹性。

经济地完成高层建筑结构设计是一项复杂的技术，包括在风和地震作用下的侧向刚度要求、变形要求和强度要求，且每项要求中都混合有施工可行性等问题。

二、场地反应及地基效应

对于硬、软岩石场地，基岩运动的场地放大效应通常较小，在危险性评价中可忽略不计。对于密实土和软土场地，确定地震需求的更完善的方法是完成一项场地反应考察。其中，基岩振动靠竖向传播的剪切波经非线性土层向上传递。当前，正在形成模拟从断裂到场地的整个波动传播过程的精细全面的三维方法。对于建在较软土层上的具有深埋实体基础或基础结构的高层建筑设计，关键是在给出地震动在地基层中随深度的变化规律后，找出更适合用于建筑物的设计的地震动。另外"基础地震动"有可能明显不同于地震危险性评价所预测的自由场地地面运动。场地反应研究还应识别边坡的稳定性、土壤液化的可能性及其它地震地质危险等。

场地的土层和建筑物的基础形式能通过不同途径影响建筑物的地震反应和性态。这其中包括：改变在自由场地处或某深度处预测的对建筑物的地震输入；对土--基础--建筑物体系形成附加柔度和阻尼，这将延长建筑物的周期并减弱地震需求。这些效应在软土场地上更加明显。此外，由于建筑物下面土层中总存在不确定因素。因此在评价土壤性能时总要考虑变异的影响。对一幢高层建筑而言,地基变形对上部结构反应具有显著作用。建筑物在一次地震中的侧向挠度会比其基础的平移大很多，故基础体系的水平变形常可忽略不计。但是，因土壤基础的可变形性在建筑物基底形成的较小转动，却能导致建筑物顶端的显著侧移。故在分析和设计中应考虑这种可变形性。

土--结构相互作用用来描述基础和土层对结构性能的影响。一般来说，这种影响包括以下三个方面：

第一，土壤--基础体系在滑动和转动中具有一定的质量和可变形性；

第二，地震能量经地基基础传入上部结构，同时结构中的震动能量会传入地基，并由地基以及从基础经应力波的形式外幅射而耗散；

第三，传入建筑物的地震地面运动受基础的埋深和刚度的影响。在结构抗震实践中，有时土壤的非线性性能有时会成为一个起控制作用的因素，并应考虑到土壤在大应变下的应变软化和附加滞回阻尼。

对于高层建筑，基础通常是实体的，并具有相当大的埋深，而且在主塔建筑的基础和周围裙房基础还可能设在不同的深度。此时经基础传至上部结构的地震动可能会存在比较大的差异。在某些层状土中，这种特点有可能会对传入建筑物的地震运动产生明显影响。因此建筑物被这种环境下的基础运动所激励，应恰当估计结构不同基础下的地面运动。当表层土不佳且软时,基底运动和自由场地运动的差异将最为突出。由于土的离散性比较大，以及在定义土壤参数和如何把它们与模型化假定等问题上存在很大不确定性,故结构工程师应谨慎考虑土--结构相互作用，采用正确的土--结构相互作用分析模型。

三、基于变形的设计原理

在基于性态的抗震设计中，变形是起控制作用的参数。由于性态以损伤程度为标志，损伤又与构件和体系的变形程度相关，必须提供足够的强度来防止过度的非弹性变形。另外，那些在达到最大强度时不具备屈服后变形能力的构件则不允许经历非弹性变形。因此对这类构件应使用基于力的验算方法。建筑物的总位移只能对建筑物的性态作定性评价。层间位移角是在一个给定的时间步长内两个相邻楼盖的相对水平位移角，但在高层建筑中是把每层的这些相对运动看作刚移和剪切变形角引起的分量来评价。同时应弹性层间位移角限值与弹塑性层间位移角限值的要求。

非弹性的构件变形是评价延性构件的结构性损伤及结构性倒塌趋势的基础。评价一般是通过在一个时点比较逐个单一部件的变形需求与容许值来完成的。而容许值应以所提供的结构性构造以及并存的构件力为依据。

四、结构分析及模型化方法

在此引入高层建筑结构构件模型化的基本原理，对每一类构件的分析都要建立一个三维有限元模型，以便表征结构的平动和扭转效应。建筑物的数值模型应细化到足够的程度，以考虑影响建筑物反应的结构性构件和非结构性构件的交互作用。此外，对"正常使用水准评价"和"倒塌水准评价"可以建立不同的模型。

在建筑物的数学模型中，应包括其刚度和质量对建筑物的动力反应作出贡献的所有结构性构件和非结构性构件。对只承担重力荷载的结构体系，特别是在钢筋混凝土结构中，将明显影响高层建筑的抗震性态，也应包括在数学模型中。设计者应在"抗震设计基本资料"中记录下分析中使用的构件模型的基本技术信息。并应能重现构件在相关物理试验中的力--变形关系。

五、弹性分析及非线性分析

振型分解反应谱法和时程分析法是高层建筑常用的两种弹性分析方法。弹性分析适用于每个结构构件的需求都小于它的名义强度。弹性分析通常用于"正常使用水准评价"。 使用反应谱法分析时，必须有足够多的振型参与，以便至少让地震动沿每个主轴输入建筑物的总质量的90%参与进来。反应时程分析时，构件应验算保证在分析的每个时间步长内,从未乘系数的重力荷载和地震荷载效应获得的需求都小于名义抗力。在一个时间步长内对于一个给定的作用计算名义抗力时应考虑同时存在的其它作用。

反应谱法不是完全的动力法,地震动对结构的作用是一个随时间变化的过程，反应谱法求出的只是变化过程中的最大值,同时只能用于线弹性结构分析，不适用于非线性结构分析。地震作用产生的强烈响应，往往会使结构进入弹塑性状态,需要采用非线性分析，对于倒塌水准一般是非线性分析。非线性分析对于倒塌水准评价是必要的。分析中应考虑二阶效应，不需要考虑偶然性扭转。采用非线性时程分析时，在地震地面运动作用前就必须先行引入建筑物承重结构在重力荷载下的初始应力状态。在分析的每个时间步长内，应通过验算保证构件从不乘系数的重力效应和地震荷载效应得到的需求均小于对应的抗力。延性作用的抗力用构件的变形表达；非延性作用的抗力用力的形式表达。不论哪一类作用，在给定时间步长内对一个给定作用（例如弯曲）计算抗力时,都应考虑在该时间步长内同时存在的作用（例如轴力与剪力）。

六、抗震概念设计

高层建筑抗震设计可分为计算、构造、概念设计三部分。一般结构工程师都重视计算和构造两个方面，而常常忽视概念设计在抗震设计中的重要性。其实从20世纪70年代以来，人们在总结大震灾害经验中发现：对结构抗震设计来说，"概念设计"非常重要。然而抗震概念设计的重要性和丰富内涵往往在严格的规范规定和一体化的程序设计中被淡化了。历次地震表明：如果概念设计不利于抗震，那么不论计算多"精密"也常常无济于事；如果概念设计非常成功，建筑物往往能承受大大超过计算时的抗震烈度而安然无恙。如1972年尼加拉瓜马那瓜地震中，18层高的美洲银行尽管抗震计算仅按0.05g加速度，但在0.35 g加速度的强烈地震后，经局部修复还可继续使用至今。这就是得益于结构概念设计的成功。从工程安全、经济出发，妥协让步不是无底线的，结构师面临的难点就是如何守住结构不规则的底线。现行的《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002对抗震概念设计的要求作了更全面、更符合实际的规定，并作了诸多定量的限制，使得抗震概念设计在工程应用中能更具体更明确地落到实处 本文主要从现行规范的相关规则性条款为切入点讨论结构抗震概念设计中应该注意的若干问题。

在实际工程中常遇到多种不规则性，若结构方案中仅有个别项目超过了条款中规定的 "不宜"的限制条件，此结构虽属不规则结构，但仍可按本规范有关规定进行计算和采取相应的构造措施；但结构方案中有多项超过条款中规定的"不宜"的限制条件，则此结构属特别不规则结构，应尽量避免；若结构方案中有多项超过了条款规定的"不应"的限制条件，则此结构属严重不规则结构，这种结构方案不应采用，必须对结构方案进行调整。在设计过程中，结构师应该对结构的不规则性有深刻认识，几何形状的变化、荷载传递途径的突变、承载力和结构刚度的非连续性变化，甚至是非结构构件布置不当都有可能是结构不规则性的原因，特别是对规范中没有提到的不规则性，更要注意识别其危害性并采取有效措施加强或加以避免。结构师对结构地震反应应有充分的认识，结构师应不断积累震害资料和经验，总结抗震设计经验，提高寻找结构方案中不规则特性的能力。

在建筑工程中高层或超高层建筑使用不常用的高性能材料和结构体系，或超出了现行规范的高度限制。由于现行建筑规范的传统性条款限制性过强，导致超出了规范传统性条款限制条件的设计。可行的方法是使用基于性态的设计，现有的技术及经验也为设计提供了一定的依据。基于性态的设计突破了传统的规范设计方法，能够设计出更好的截面尺寸及构造要求，从而能够深入的把握高层建筑的性态，对其性能和安全性有更大的把握。基于性态的设计将会随工程设计的实践而不断完善。

参考文献：

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[2] 谭克艰,曹晖,毛沂.建筑设计专家决策设计系统模型框架[J].计算机辅助设计与图形学学报, 1998,（11）.