基于大型公共建筑结构设计分析

2020-11-26廖付友

商品与质量 2020年45期

廖付友

湖南大学设计研究院有限公司湖南长沙 410000

伴随城市高层公共型建筑的加速发展，公共型建筑的平面和立面越来越复杂，所以对建筑结构设计提出了较高的要求。在具体的结构设计中需特别关注，否则极易降低建筑质量以及形成安全方面的问题，进而对建筑正常运用造成影响。

1 设计概念分析

随着国家经济飞速发展的今天，我国能源和资源的储备正处于非常紧缺的情况，城市建设中加大了对能源与资源的需求量，这就让我国能源与资源面临很大的压力，因此，我国开始大力推进绿色建筑发展与持续发展的观念。大型公共型建筑工程可以做到对资源应用的最大化节约，并具有较强的实用性与功能性，辅助城市细致划分区域的性能[1]。

在公共型建筑当中，大型公共建筑属于其中的一种，在其结构的具体设计中，结构设计人员不仅要重点考虑其观赏性，还要兼顾公共型建筑中其自身是否具备较强的功能性与实用性。所以基于以上功能性处理要求而言，需从大型公共建筑自身功能与结构入手，唯有建筑结构的合理设计，才能将大型公共建筑的潜在功能与作用发挥出来，从而符合人们对公共活动场的相关要求。

2 设计要点分析

2.1 设计基本结构

因为大型公共建筑为大跨度，活荷载大，因此对基础设计有较高的要求，在设计前期，做好前期场地的勘察工作，场地是否适合做设计；待明确场地地质条件后.因为公共建筑一般有地下室，慎重的定地下室抗浮水位，选用合适的抗浮方法：一.抗浮水位不高，则采用自重抗浮：二.抗浮水位高：a.采用锚杆或抗拔桩加基础自重抗浮。b.底板做盲沟加排水系统降低抗浮水位，再采用自重抗浮；节约造价。针对大型公共建筑基础的偏大的处理措施：a.将原有的场地处理，做成复合型地基，提高地基承载力。b.上部结构填充墙采用轻质墙体，外围护墙采用玻璃幕墙，减小上部荷载，同样减小基础尺寸大小。

2.2 设计承重结构

承重结构是大型公共建筑结构中的特别重要结构设计项，尤其是对于大型的游泳馆、文体活动中心等建筑来说，因本身空间结构的复杂性，竖向受力构件不连续性，导致建筑结构设计中无法精准分析承重构件受力情况，如若建筑承重结构发生破坏，极易产生重大安全事故，造成重大经济损失。所以需要在承重结构设计中，对其承重预留安全系数，促进大型公共建筑整体安全性的全面提高。在实际设计中，还要综合考虑建筑屋盖与混凝土梁柱之间产生的协调作用，通过进行整体模型的计算，进行研究与准确计算。此种协调作用指的是建筑顶端网架和混凝土结构二者产生的联系，具体而言，混凝土对于网架或者膜结构受力与变形具有积极的推进效用。要想在设计当中将二者协同关系呈现出来，进而发挥最大混凝土承载功用，保留传统网架构造的过程中，对其空心球节点与杆间的安装结构加强处理，以此来减少钢的用量。并结合面板外伸钢筋和底端混凝土成为一体，在传递内力的作用之下，使其同时变形，进而发挥二者的协同作用。利用相关的软件计算建筑结构构件抗震性能要求，并验算其中震和大震承载力，满足规范要求[2]。

2.3 设计大跨度结构

基于设计建筑跨度较大的结构来说，需特别注意的是，处理挠度与裂缝两个要素，经常使用的两种处理方法为：一种是使用型钢建造的混凝土结构，其具有较强的结构性。可促进建筑结构持久性与稳固性的全面提升，还能有效管控建筑大跨度结构出现的裂缝与挠度，同时，此种结构中使用固型混凝土方法，可促进建筑耐火功能提高。另一种是使用预应力建造的混凝土结构。此种方式常用于大型公共建筑整体结构的设计环节中，具有相对成熟的施工技术，而且施工费用较少，具备良好的经济优势。

2.4 设计连体结构

在设计大型公共建筑结构的过程中，常常用到连体结构。连体结构能将不同建筑物连接在一起，方便两者之间联系，另一方面由于连体结构独特的外型，带来强烈的视觉效果，可以使建筑更具特色.连体结构为复杂高层建筑，连体结构各独立部分宜有相同或相近的体型，平面布置和刚度；宜采用双轴对称的平面形式。在7 度（0.15g），8 度区连体结构的连接体应考虑竖向地震作用，连接体与主体结构宜采用刚性连接，也可以采用滑动连接。连体结构的连接体的抗震措施要求比一般结构措施要求更严格，要补充验算中震和大震承载力，满足规范要求。

2.5 设计剪力墙

抗震设计双肢剪力墙，其墙肢不宜出现小偏心收拉，其另一端墙肢的弯矩和剪力应乘以放大系数，如其墙肢出现大偏心收拉，则要调整剪力墙的布置，满足规范要求。剪力墙设计中的连梁配筋容易出现超配筋，达不到规范要求，可采取以下措施：①改小连梁截面高度或采取其他减小连梁刚度的措施。②抗震设计剪力墙连梁的弯矩可塑性调幅。③连梁截面高度比较高时，可将连梁分成双连梁，减小其刚度，相应减小配筋。④连梁配筋设计成交叉暗撑配筋[3-4]。