摘要:我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展建設(shè)過程中,工程建筑行業(yè)越加完善成熟,多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)開始逐漸在工程建筑行業(yè)內(nèi)應(yīng)用,建筑結(jié)構(gòu)類別及樣式不斷豐富,在一定程度上面推動工程建筑行業(yè)發(fā)展建設(shè)。由于多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工程建筑行業(yè)內(nèi)具有重要作用,因此文章對多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析研究,希望能夠?qū)Χ鄬哟罂绯L混凝土建筑結(jié)構(gòu)有著更加深層次了解。
關(guān)鍵詞:多層大跨;超長混合建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
建筑工程結(jié)構(gòu)在施工建設(shè)過程中,最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。想要提高建筑工程在不同時(shí)間段內(nèi)具有針對性作用及功能,最大程度提高建筑工程經(jīng)濟(jì)效益,提高建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。正常情況下,建筑工程結(jié)構(gòu)主要由兩個(gè)部分構(gòu)成,分別為上部結(jié)構(gòu)及下部結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)相互聯(lián)系,同時(shí)二者之間又相互制約。因此,建筑工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中,必須從全局層面作為切入點(diǎn),對建筑工程設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合性分析,這樣才能夠保證建筑工程施工質(zhì)量。
1大跨空間結(jié)構(gòu)類型
在對大跨空間結(jié)構(gòu)類型劃分上面,從不同層面進(jìn)行分析研究,所劃分的類別也不同。要是從結(jié)構(gòu)材料層面對大跨空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,主要可以將大跨空間結(jié)構(gòu)類型劃分為四種類別結(jié)構(gòu),分別為鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)及鋁合金結(jié)構(gòu);要是從結(jié)構(gòu)布置類型層面對大跨空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分,主要可以將大跨空間結(jié)構(gòu)類型劃分為兩種類別結(jié)構(gòu),分別為平面結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu)。其中平面結(jié)構(gòu)主要在外荷作用力及反力在構(gòu)件內(nèi)部都能夠彰顯出來,并且結(jié)構(gòu)會將全部構(gòu)件進(jìn)行緊密連接。空間結(jié)構(gòu)是以三維空間作為基礎(chǔ),進(jìn)而對外部載荷進(jìn)行進(jìn)行接受及釋放;要是從結(jié)構(gòu)形態(tài)層面對大跨空間結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行劃分可以將大跨空間結(jié)構(gòu)類型劃分為三種類別,分別為面系結(jié)構(gòu)、實(shí)體結(jié)構(gòu)及骨架結(jié)構(gòu),可以從不同類別形態(tài)對大跨空間結(jié)構(gòu)類型進(jìn)行劃分。與此之外,現(xiàn)階段剛?cè)峄旌辖Y(jié)構(gòu)及剛性混合結(jié)構(gòu)也屬于常見性類別,采取抗拉伸能力及抗彎曲能力協(xié)調(diào)的方式,結(jié)合二者優(yōu)勢,進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)性能。大跨空間結(jié)構(gòu)不斷是劃分為什么類型,設(shè)計(jì)人員在對大跨空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,都需要應(yīng)用到不同受力構(gòu)件,借助形態(tài)不同及作用不同的構(gòu)件,形成一個(gè)整體空間結(jié)構(gòu)。正常情況下,大跨空間混合結(jié)構(gòu)由兩個(gè)或者是兩個(gè)以上結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成,任何一個(gè)結(jié)構(gòu)體系在傳力及受力都應(yīng)該相互平衡,并且不同子系統(tǒng)之間還應(yīng)該相互協(xié)調(diào),保證不同結(jié)構(gòu)體系處于平衡狀態(tài)之下,進(jìn)而才能夠有效保證大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能及安全性能[1]。
2大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)
2.1力學(xué)優(yōu)勢。設(shè)計(jì)人員在對多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,首先考慮的問題就是多層大跨超長混合建筑力學(xué)邏輯性,同時(shí)也是體現(xiàn)多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)價(jià)值的主要因素。力學(xué)邏輯性在分析研究過程中,主要是分析結(jié)構(gòu)構(gòu)件和材料之間的關(guān)聯(lián)。多層大跨超長混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,需要將各種材料的性能進(jìn)行結(jié)合,借鑒不同材料之間優(yōu)勢,進(jìn)而有效提高多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能,提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度[2]。2.2良好剛度和穩(wěn)定性。在建筑結(jié)構(gòu)眾多內(nèi)容中,剛度是建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)主要體現(xiàn)形式。剛度主要表示結(jié)構(gòu)在受到變形作用力影響之下,所呈現(xiàn)出來的抵抗力。結(jié)構(gòu)剛度不僅僅需要具有一定承載力,并且還能夠有效對建筑結(jié)構(gòu)形態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行提升。從剛性技術(shù)層面來說,多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)一共可以劃分為兩種類別,分別為柔性結(jié)構(gòu)類型及剛性結(jié)構(gòu)類型,其中柔性結(jié)構(gòu)類型在正常狀態(tài)下是沒有任何剛度的,形態(tài)穩(wěn)定性也十分低下,進(jìn)而在柔性結(jié)構(gòu)施工建設(shè)過程中,需要借助外力對透性結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行固定;剛性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要受到材料特點(diǎn)影響,同時(shí)設(shè)計(jì)人員在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,剛度應(yīng)用范圍十分廣泛。2.3回路平衡優(yōu)點(diǎn)。想要保證多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài),在結(jié)構(gòu)單元和構(gòu)件之間就必須具有應(yīng)力回路,進(jìn)而才能夠有效保證多層大跨超長混合結(jié)構(gòu)處于狀相互平衡狀態(tài)。正常情況下,混合張拉系統(tǒng)在應(yīng)力回路上面具有重要作用,同時(shí)也能夠顯著提升建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力,最大程度提升多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)剛度[3]。
3多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法
3.1連接式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。連接式結(jié)構(gòu)主要表示多親子結(jié)構(gòu)與雙親子結(jié)構(gòu)在形態(tài)結(jié)構(gòu)及受力結(jié)構(gòu)固定條件下,根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特征及力學(xué)規(guī)定,選擇針對性連接方式。多層大跨超長混合結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的連接方法較多,現(xiàn)階段研究人員所應(yīng)用的連接手段主要分為兩種,分別為單側(cè)懸臂式連接與雙側(cè)支點(diǎn)式連接,這兩種連接方法最為顯著的差別體現(xiàn)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法上面。多層大跨超長混合混凝土功能及形態(tài)在越加復(fù)雜情況下,雙側(cè)支點(diǎn)式逐漸在多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)應(yīng)用,屬于最常見的一種設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中,想要最大程度保證多層大跨超長混合建筑設(shè)計(jì)與滿足實(shí)際要求,在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,必須選擇能夠滿足結(jié)構(gòu)要求的子結(jié)構(gòu)類別。3.2并列式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手法。并列式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手法主要表示多親子結(jié)構(gòu)與雙親子結(jié)構(gòu)在相同受力情況下,不同結(jié)構(gòu)之間的擺列方法。在相同受力作用之下,多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)不同子系統(tǒng)之間力傳遞都是按照自身特征進(jìn)行接受釋放,能夠借助不同子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,做到取長補(bǔ)短。根據(jù)多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)所具有的支點(diǎn)不同,可以將并列式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手法劃分為兩種類別,分別為支撐式手法及吊掛式手法。支撐式并列主要表示彈性支點(diǎn)為子結(jié)構(gòu),進(jìn)而對結(jié)構(gòu)下部進(jìn)行支撐。雙親子結(jié)構(gòu)及多親子結(jié)構(gòu)全部為剛性構(gòu)件,按照子結(jié)構(gòu)之間功能需求,對不同子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行判斷。多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中,主要是滿足形態(tài)及力流方面需求。
4結(jié)束語
多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中,主要包含三方面內(nèi)容,分別為系統(tǒng)優(yōu)化、概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)評估,在每一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上,都需要采取針對性設(shè)計(jì)方法,保證設(shè)計(jì)方法與多層大跨超長混合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及要求相結(jié)合。與此之外,多層大跨超長混合結(jié)構(gòu)充分在現(xiàn)代建筑物體現(xiàn)出來,具有十分顯著優(yōu)勢。
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