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高层建筑结构特征范例(12篇)

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高层建筑结构特征范文篇1

【关键词】工程勘察,地质条件,基坑支护,基础选型

1工程概况

某工程建筑层数设为28层,建筑高度为112.00m。设地下室3层,地上商铺5层,6层~12层为宾馆服务及娱乐中心,其上为商业办公区。结构设计为框架剪力墙结构,单柱设计荷载为5865.80kN。设计地坪标高为33.90m,地下室底层设计地坪标高为24.30m。

拟建建筑按GB50021-2001岩土工程勘察规范划分,建筑物工程重要性等级为二级,场地复杂程度为二级,地基复杂程度为二级,岩土工程勘察等级为乙级。

2场地工程地质条件

2.1地层分布及其工程特性

根据钻探揭露,场地内主要地层由第四系人工填土、粉质黏土、粉土、圆砾、粉质黏土及第三系泥质粉砂岩组成,其野外特征自上而下分述如下。

2.1.1人工填土层(Qml4)

①人工填土层(Qml4)(①为地层编号,下同)属素填土,灰褐色、褐黄色,稍湿,土质松散不均,主要由粉土、粉质黏土及砂岩碎块组成,部分钻孔顶部为混凝土,见少量砖渣等建筑垃圾。系新近堆填,层厚为0.80m~5.10m,尚未完成自重固结,工程性能差,强度低,具有高压缩性,未经处理不能作为基础持力层。

2.1.2第四系冲洪积层(Qml4)

1)②粉质黏土(Qml4):该层分布在整个场区,层厚为2.00m~12.20m,中压缩性,承载力特征值fak=200kPa,可作为较轻荷载建筑物的基础持力层。

2)③粉土(Qml4):该层在所有钻孔中均有揭露,层厚为0.60m~2.50m,强度一般,中压缩性,承载力特征值fak=180kPa,可作为较轻荷载建筑物持力层,但不宜作为建筑物桩基础持力层。

3)④圆砾(Qml4):该层分布在整个场区,层厚为3.60m~5.30m,承载力特征值为fak=280kPa,可作为桩基持力层,由于其富含潜水,基坑开挖或桩基施工时应采取有效的降水措施。

4)⑤粉质黏土(Qml4):该层分布在整个场区。层厚为1.50m~3.70m,承载力特征值为fak=220kPa,但其厚度较薄,不宜作为桩基持力层。

2.1.3第三系泥质粉砂岩(E)

1)⑥强风化泥质粉砂岩(E):该层在所有钻孔中均有揭露,层厚为1.50m~6.00m,其顶面埋藏深度为16.00m~17.80m,承载力特征值为fak=380kPa,可作为桩端持力层。

2)⑦中风化泥质粉砂岩(E):该层在多数钻孔均有揭露,揭露厚度为2.30m~6.30m,未揭穿,厚度不详,其顶面埋藏深度为21.30m~23.20m,层位稳定,强度高,工程性能好,承载力特征值为fak=1000kPa,可作为良好的高层建筑桩端持力层或地基下卧层。

2.2场地水文地质条件

勘察期间,钻孔均见地下水。地下水类型主要为上层滞水孔隙潜水及基岩裂隙水。其中:上层滞水主要赋存于①人工填土②粉质黏土,直接接受大气降水和地表水的补给,水量较小,水位因季节变化而异,本层地下水初见水位埋深为1.50m~3.50m,稳定水位埋深为1.40m~3.30m;潜水主要赋存于④圆砾中,略具承压,与浏阳河水力联系较密切,受大气降水和地表水补给,水量较丰富,本层地下水初见水位埋深为5.00m~6.50m,稳定水位埋深为4.80m~6.30m;基岩裂隙水赋存于下伏基岩中,其补给径流条件及涌水量的大小受地质构造和节理裂隙控制,一般水量很小。勘察期间测得场地地下水混合稳定水位埋深为3.20m~6.40m。

3基坑支护分析

本工程地下室为地下车库3层,开挖深度约9.60m,基坑开挖深度范围的土层为①人工填土、②粉质黏土、③粉土和④圆砾。开挖时应对基坑进行专门的设计和支护,基坑支护可采用喷锚支护(土钉墙)或桩锚联合支护的结构形式,以确保开挖基坑的稳定和周边建(构)筑物的安全。基坑支护设计岩土工程特性指标建议值见表1。场地上层滞水位埋藏浅,地下室施工时,将会遇见上层滞水,场地内的上层滞水水量较小,且未形成统一水位,因此基坑施工时,可采用集水井明排。基坑开挖时可遇到的地层为②粉质黏土及③粉土层,为相对隔水层,④圆砾层,含较丰富的地下水,并具微承压性,与浏阳河水力联系密切。而地下室的底板落在此层中部,故降水难度较大,宜先采用帷幕止水措施后,再进行基坑开挖。

表1:基坑支护设计岩土工程特性指标建议值

4基础选型分析

根据场地岩土工程地质条件及拟建构筑物结构荷载特点,拟建建筑物适宜采用桩基础或桩筏基础,若采用人工挖孔灌注桩基础,以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层,桩端进入持力层1.0m。若采用桩筏基础时,桩以④圆砾作为基础持力层,进入持力层一定深度,桩为预制桩或沉管灌注桩。根据钻探揭露、原位测试,结合土工试验,经综合分析后,对场地内各土层的承载力特征值以及有关设计参数建议见表2。

表2土层主要参数建议表

5施工注意事项

1)拟建建筑物视地下车库标高进行基坑支护设计,开挖施工过程中,应对基坑采取适宜的支护措施。基坑形成后,建议加强基坑及相关建筑物变形监测工作,以便及时发现问题,采取相应措施。2)进行基坑开挖时,宜先采用帷幕止水措施后,再进行基坑开挖,以确保施工的顺利进行。3)由于泥质粉砂岩为极软岩,具有浸水易软化、失水易干裂的特点,人工挖孔桩开挖揭露至设计标高或持力层时应及时清底、浇灌混凝土封底,以免地下水长期浸泡而降低地基强度。

6结论与建议

1)根据GB50011-2001建筑抗震设计规范中有关规定:该场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,该场地土类型为中硬场地土,建筑场地类别为Ⅱ类,为可进行建设的一般场地,可不考虑场地内饱和砂土的液化问题;2)经取样室内水质分析,依据GB50021-2001岩土工程勘察规范:场地内地下水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性,应按有关规范要求进行防护。拟建建筑物设有3层地下室,在地下室设计与施工时应考虑地下水浮力的影响;3)根据场地岩土工程条件,结合建筑物荷载的特点,拟建建筑物适宜选择桩基础,建议选用人工挖孔桩基础,以⑦中风化泥质粉砂岩作为桩端持力层;4)基础施工过程中,应加强验槽、验桩工作,必要时应进行施工勘察(超前钻探)。

高层建筑结构特征范文1篇2

【关键词】视觉秩序;街道建筑空间;建筑平面布局形态

前言:街道在社会发展的过程中,受历史背景、人们行为习惯等影响,在长期的积淀中逐渐形成生活场景、空间序列、形态肌理、功能关联等内在秩序,人们对这一空间进行感知的时候会形成敏感的视觉秩序,但由于建筑平面布局的丰富多样,使街道的空间形态的尺度、空间闭合、空间划分等受到破坏,街道的视觉秩序也因此受到影响,因此,需要加强对其研究力度,提高街道的视觉秩序。

1建筑平面布局形态与街道人文特色

1.1延续城市肌理

材料表面的细微的结构就是肌理,肌理的色彩和变化会赋予空间一种物质知觉。城市的肌理的构成通常是包含城市的建筑等实体的结构组织、方位、格局、大小。例如北京的城市肌理,从微观尺度、宏观尺度来看,可以发现城市具有一定的规律,从而形成古城城市特有的肌理和格局,但是当代的街道设计,则淡化和毁灭了古城原有的城市特征。因此,在进行街道建筑平面设计时,应当在保证原有的城市肌理不被破坏的前提下进行,对建筑物临街处的组合方式、面宽、体量等进行有效的控制。如在更新改造中华门东地区时,保持了城市原有的肌理,采用量体裁衣的方式,保证建筑体量上不被破坏,使当地的文化得以延续[1]。

1.2保持地域特色

在进行街道建筑空间的设计时,设计来源的重要源泉之一就是城市代表性的特征符号,加强对延续地域文化的重视,有利于在街道平面设计时创造出更加鲜明的街道形象。例如在设计昌都昌庆街时,以当地传统民居柱网为建筑柱网的基本参考模型,同时保留当地传统民居的柱廊、三合院、天井等建筑特色进行平面空间设计,另外采用曼陀罗的平面形状,以几个重要的生活广场为中心节点进行街道建筑空间设计,然后根据广场的形状对建筑平面形状进行削切处理,从而形成具有地域特色的街道空间。

2建筑平面布局形态与街道视觉美学规律

2.1节点空间

在面对一条长度相对较长的街道时,如果在设计中没有进行适当的节点划分,就会给人带来视觉上的乏味。街道空间如果缺乏明晰的层次,就会使街道变得平淡。利用建筑平面布局等要素,对街道空间进行恰当的尺度划分,可以增加街道的趣味性。根据相关调查结果显示,在亲切的城市空间布局中,街道的宽度通常小于24.38米,文雅的空间布局中,街道宽度通常小于137米。因此,相关学者提出,可以在街道每隔30米处设置一个节点,构建成一个新的节点空间,有利于序列创造街道空间。另外设计节点空间还可以根据街道地势地貌变化、街道转折处和交叉处、绿化广场、标志性建筑、历史性建筑等特点。例如根据标志性建筑物设计节点空间,节点之外的建筑平面设计采用整齐的布局方式,节点处的建筑平面布局可以在平面形态、体量、距离、方向、组合方式等方面突出设计彼此间的差异性,形成强烈的主要空间、次要空间,塑造出具有特色的街道空间的整体形象[2]。

2.2空间层次

在街道空间层次的设计中,可以采用主从法进行明晰,主要是突出视觉的中心和街道的重点,将街道次要要素进行弱化。可以利用形态变异的基本原理,在进行建筑平面布局时利用对比街道动与静、规则与特异、繁杂与简洁、大与小的方式,或者通过位置、方位、构图、轴线等明晰空间的主次。例如在严整的街道建筑空间构图中,在轴线中心位置上的建筑和中轴线位置上的建筑,使整个建筑布局中的最重要的建筑。而在不对称的街道建筑空间中,中心位置是最为重要的。如圣马可广场上的钟塔[3]。

3建筑平面布局形态与街道自然特征

3.1地形特征

在平坦的街道中,通常以交通性来进行构建街道视觉秩序,重视顺应街道的实际走向,同时削减街道的单调性,在视觉感知能够连续的基础上,对建筑和街道进行有节律的组合。在街道地形起伏的情况下,就会增大可见范围,与街道相组合的建筑艺术的构图也不存在视野限制的问题。当街道两侧的地形存在高差时,就会增加街道两侧建筑的景深层次,从而增加视觉在平坦处的停留视点,因此在建筑设计时要注意建筑间的层次关系,突出地形的特征,根据地形形态的风格进行协调的设计,达到丰富街道景观、强调街道地形特征的目的。例如某山地海滨城市,利用街道的自然地形,设计出垂直等高线的道路,从而形成特色的街道建筑空间。

3.2自然要素

街道的自然要素主要包括植被要素、自然水体要素。植被要素和自然水体要素中的味、影、色、光、形等是城市进行街道建设和建筑设计时不可多得的创作素材。在街道设计的过程中应当精心设计、审慎利用,为街道设计增光添彩。当面对点状自然要素时,应当将其设计为视觉秩序中的焦点,根据使用需要和地形特征可将建筑平面设计成众星捧月形或原地退让,以此来节省出更多的节点空间,使街道和建筑平面形成独特的标志性场所。当面对线状自然要素时,可以根据建筑平面之间的排列特征,设计出相应的街道特征空间,建设人们休闲的场所。例如香港某街道,该街道总长达370米,在进行设计建筑时使用形式和材料比较的单一,建筑平面整洁,凸显出街道中心成排的老榕树,从而形成街道休闲、散步的特色[4]。

结论:综上所述,街道视建筑空间觉秩序在构建的过程中,有效的结合建筑要素、非建筑要素、人们生活活动,充分发挥他们的作用,才有利于建造生动的城市环境。同时加大对建筑平面布局形态的重视,根据实际情况做出完善的设计,有效利用环境因素,不断创造出更加和谐优美的街道建筑空间,提高人们生活的质量。

参考文献:

[1]梁岑.城市外部空间构形手法对建筑复合空间设计的启示[D].大连理工大学,2013.

[2]杨书群.现代建筑创作中结构与建筑形态关系研究[D].西安建筑科技大学,2012.

高层建筑结构特征范文篇3

【关键词】超限高层桩筏基础基础有限元分析沉降计算

1.引言

新世纪以来,随着我国的经济发展,高层、超高层建筑亦大量涌现。超高层建筑不仅高度超常,而且建筑功能布局复杂,常伴随着一定面积的群楼或多层地下室。如何选择合理的基础形式,进行恰当的分析设计,确保基础能够满足上部结构承载力的要求,协调塔楼与裙楼、地下室的变形要求,同时节省造价、节约工期、方便施工,这是武汉万达K4地块一期超高层建筑基础结构设计时所面临的主要问题,本文以其中某47层栋塔楼为例,对此作了简要的探讨。

2.工程概况

武汉万达K4地块一期项目位于武汉市东沙大道以北,乐业路以南、沙湖路以东。工程由6幢46~47层的住宅楼、2层商业裙楼和2层地下室组成。塔楼结构屋面高度约为148~152米,总建筑面积约267274平米。本工程在地下二层设有人防地下室,人防抗力等级为常六级及核六级。6幢超高层住宅楼均为属B类高层,塔楼结构3层位置存在部分剪力墙局部转换,被转换墙体面积占总墙体面积约7%,小于抗规要求的10%。转换构件采用型钢混凝土框支梁和型钢混凝土框支柱。

3.场地工程地质条件

拟建场地地势仍有一定起伏,区域地貌属长江III级阶地的低垄岗与坳沟相同地带。勘探深度范围内各地层的分布埋藏情况及主要特征详见表1。

依据武汉市建委武建设字[2002]311号文之规定,武汉市抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。本场地拟建建筑物可按6度进行抗震设防。

勘察结果表明,本项目场地类型为中软场地土,建筑场地类别为Ⅲ类,建筑抗震地段类别为一般地段,拟建场地为不液化场地。场地稳定,适宜兴建拟建工程项目。场地上部土层有一定的变化,下部岩层强风化、强~中风化及中风化起伏较大,或分布不规律,经综合分析评价定为不均匀地基。

1.地基基础选型与计算分析

地下室底板面标高为-10.350m,设计抗浮水位取室外地面-0.45m。计算结果显示,纯地下室范围柱下荷载约为4000~5900kN,不平衡水浮力约为37.3kN/m2。塔楼范围内基底均布荷载达775kN/m2,单纯采用筏板基础,地基土无法满足承载力的要求,需要在筏板下设置桩基。根据《鄂建文[2010]103号》、《鄂建文[2011]152号》的要求,结合地勘报告建议并考虑本工程的适用性,纯地下室区域拟采用钻孔灌注桩基础,超高层塔楼范围内拟采用钻孔灌注桩(桩端桩侧复式后压浆)+筏板基础。

地勘报告提供的后压浆承载力增强系数详见表2。

根据拟建场地地层条件及建筑物荷载情况,本工程高层住宅桩筏基础采用直径1000mm泥浆护壁后压浆钻孔灌注桩,以(9-1)层强风化泥岩或(9-2)层中风化泥岩或(9-2a)层中风化泥岩为桩端持力层,桩端进入持力层≥7.5m,桩身混凝土强度等级为C45,单桩竖向承载力特征值为7000KN,桩距3000mm,三角形满堂布桩。裙楼(商网)及地下室桩型采用直径800mm泥浆护壁钻孔灌注桩,以(9-1)层强风化泥岩或(9-2)层中风化泥岩为桩端持力层,桩端进入持力层≥2.5m,桩身混凝土强度等级为C35,单桩竖向承载力特征值取2500KN,抗拔承载力取1500KN(用于塔楼范围外纯地下室区域)。先期试桩结果显示,实际桩基承载力可以达到设计要求。

塔楼高度为151.850m,计算嵌固端定为地下室顶板,筏板底至顶板高度为11.0m,基础埋深为主楼高度的1/14,满足规范基础埋深不宜小于建筑物高度1/18的要求。塔楼下筏板板厚为2200mm,纯地下室部分构造防水底板厚度为550mm。为协调塔楼塔楼与纯地下室之间的差异沉降问题,在塔楼外一跨范围内,设置沉降后浇带,待塔楼主体结构封顶、砌筑工程完成后方可封闭。为协调地下室底板与塔楼筏板之间的刚度差异,在塔楼周边2跨范围,将地下室构造底板板厚由550mm增加至800mm,配筋亦相应增大。

基础设计采用建科院JCCAD有限元软件(10版2012年6月15日)对塔楼桩基及筏板进行计算分析。计算模型选为弹性地基梁板模型(桩和土按WINKLER模型),单桩竖向承载力特征值取7000KN,天然地基承载力特征值取400KPa。为协调桩基、筏板共同受力,基桩竖向刚度K取300000,筏板基床系数K取4000,筏板沉降计算结果分别如图1所示。

根据计算析结果,最大桩反力Nkmax为8324KN,小于单桩竖向承载力特征值R(7000KN)的1.2倍,故桩基布置满足承载力的要求。计算沉降结果显示,桩基、筏板最大沉降量为21mm。

工程桩验收检测单桩竖向静荷载试验报告显示,桩基承载力满足设计要求。

设计要求工程施工过程中应按照规范定期进行沉降观测,至该塔楼竣工交付,沉降观测报告反映的实测最大沉降量为27.2mm,满足规范要求。

高层建筑结构特征范文篇4

关键词:建筑结构设计;不规则性问题;研究

跳出传统建筑对称模式,进行建筑结构的不规则设计,是现代建筑设计突出自身特点,体现审美价值的重要途径。由于不规则设计在结构强度与稳定性上会受到一定的影响,而保障建筑物的性能与使用安全又是建筑设计的必然要求,这也给不规则建筑结构的设计提出了较高的要求。随着现代建筑技术的发展以及新型高性能建筑材料的广泛应用,不规则建筑结构的安全性与可靠性也能够通过科学的设计与技术、材料的合理选用而得到充分的保障。

一、不规则建筑结构设计的分类

1.平面不规则结构

平面不规则结构的特征主要有:(1)扭转不规则,扭转的位移比大于1.2。(2)凸凹不规则,包括平面狭长、突出过细、凹进过多等。(3)楼板局部不连续,局部楼板宽度不足所在层典型宽度的一半,开洞面积大于总面积30%,有较大错层等。

2.竖向不规则机构

竖向不规则结构的特征主要有:(1)侧向刚度不规则,楼层侧向刚度低于其相邻上部楼层的70%或上部相邻三层平均侧向刚度的80%;在结构顶部存在部分墙体柱体被取消的情况,形成空旷房间。(2)竖向抗侧力构件不连续,抗侧力构件内力经由水平转换构件向下传递。(3)楼层承载力突变,A级高层建筑的层间受剪承载力比小于0.8,B级高层小于0.75。

3.超规范结构

超规范结构的主要包括:(1)超高结构,超过了规范规定的最大高度。(2)超限结构,超过了规范规定的其它限值。(3)新型结构,特指采用新材料、新工艺、新技术建造的,规范没有涉及的新的结构类型。由于超规范结构本身属于超出相关规范的限制,或没有明确的规范限制的建筑结构设计,与之相适应的施工技术也极不成熟,在对其进行结构归类时,即使其平面与立面布置相对规则,仍要将其归为不规则结构的类型中,确保设计审查的严谨性,以及建筑结构的稳定性。

4.复杂高层结构

复杂高层结构主要包括带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构、连体结构、多塔楼结构等。

二、建筑结构设计中不规则性问题探究

1.建筑荷载传力问题

在不规则建筑结构中,荷载传力特征也会发生一定的改变,常规建筑物由于其结构的规则性,建筑荷载可以通过垂直或水平结构部分,快速将荷载从其作用点传导至建筑物相应的持力点。而不规则建筑结构由于结构的不规则性,其荷载传力方式与途径也会发生相应的变化,因此必须要对荷载传力问题进行合理的设计,根据建筑物所承受的荷载特征,对建筑物结构设计进行相应优化。

2.结构刚度问题

不规则建筑结构的结构刚度问题,是影响建筑物使用性能与安全性能的重要因素,因此应在结构设计中给与足够的重视。对于楼屋盖的结构刚度应控制在一定的范围内,其刚度如果过高,就会导致楼屋盖自身重量的增加,所占空间也会增大,在一定程度上对建筑物的空间使用造成影响,也增加支撑结构的荷载,同时还会造成施工成本的增加;而如果楼屋盖的结构强度过小,也会导致梁板结构易发生较大变形,一方面破坏建筑的美观性,另一方面也可能会导致建筑物门窗、填充墙的损坏,影响建筑物的使用性能。此外,还要对主体抗侧力结构的刚度进行合理控制,要确保其刚度能够满足建筑物的正产使用,并能够维持建筑物在一定范围外力作用下的稳定性。

三、加强不规则建筑结构稳定性与可靠性的措施

1.加强设计方案的优化

在不规则建筑结构的设计中,尤其是高层建筑的结构设计中,应在尽量满足建筑物外观需求的同时,对设计方案进行合理的优化,如对建筑物外观进行设计时,可以考虑使用规则平面的组合形成不规则平面效果的设计方案,由于规则平面本身具有受力均匀的特点,这也可以有效的弥补建筑物外观不规则平面受力不均匀而影响安全性与稳定性的不足。对平面凸凹不规则结构的设计,可以考虑合理加设防震缝或滑动铰支撑,形成多个较规则的抗侧力结构单元,以此来提高建筑物的安全性。在设计楼板不连续结构部分时,应考虑适当加设拉梁或拉板,从而避免不连续程度过大对建筑结构稳定性与安全性的影响。

2.选用合理的计算分析方法

建筑物抗震能力的计算分析是一项相对复杂的工作,由于地震的发生不易预测,且一旦发生往往危害性较大,这也增加了这项工作的难度。现阶段国内外对于建筑物方针能力的计算分析上还没有形成完全统一的标准与计算方法,通常建筑结构设计会将符合国家规定作为计算分析方法与标准选用的依据。常规计算分析方法主要包括底部剪力法、弹性时程法、振型分解反应谱法等方法进行对建筑物结构设计的分析,而具体选用何种方法还要根据建筑物的实际设计要求与施工需求来最终决定。此外,随着科学技术的不断发展,新的更科学的计算分析方法也将逐渐被人们应用,并通过更准确的评估分析,为建筑物的设计与施工提供科学的指导。

3.提高建筑物抗扭部件的抗剪力

对于高层建筑物不规则结构的设计,要充分考虑到高层建筑物的特征以及对抗震性能的具体要求,必须充分保障高层建筑物结构的稳定性与安全性,防止其在地震中垮塌所造成的严重损失。高层建筑物抗扭部件容易受到地震中产生剪力影响,而发生变形,因此,在设计过程中应充分考虑到高层建筑物抗扭部件结构的抗剪性能,从而确保建筑物在受到地震影响时,能够保持自身整体弹性的状态,减少所受到的影响,进而提高高层建筑物整体的稳定性与安全性。

4.合理设计建筑物的结构刚度

为充分提高建筑物的稳定性与安全性,应该对建筑物的关键部位的结构刚度进行合理的设计。如对于楼屋盖结构的设计,要确保其刚度既满足正常的使用需求,具有足够的稳定性,同时也要考虑到结构自身的重量、建筑物的使用功能以及施工成本问题,设定最合理的结构刚度。对于抗侧力结构的刚度设计,要确保结构能够充分发挥出其抗侧力的功能,要能够充分保障建筑物整体结构的稳定性。此外,对不同结构部位的刚度比应进行合理的设计,使其满足建筑物整体结构稳定的要求。

5.设置弹性楼板

弹性楼板的设置对于增强不规则结构建筑物的抗震能力也有着很好的作用。弹性楼板主要应用于楼板不连续、开洞面积较大、表面凸凹不规则等情况下的楼板设计,由于刚性楼板在这些情况所发挥的抗震性能并不理想,而选用弹性楼板则能够发挥出相对较好的效果。对于弹性楼板的弹性数值也要进行准确的控制,如弹性过大会影响到建筑物的整体稳定性,弹性过小,又无法起到良好的抗震作用,因此对于弹性楼板的设计与材料选择要进行严格的把关,进而保障建筑物整体结构的稳定与安全性。

总结:对建筑结构设计的不规则性问题的研究,对于现代建筑设计的优化与建筑整体质量的提升有着积极的作用。不规则建筑结构虽然在建筑设计以及施工上都有着更高的难度,但随着设计理念与科学的设计方案的不断创新,以及先进的施工技术的应用,完全能够实现建筑物外观的艺术性与结构安全性、稳定性的和谐统一,从而提升建筑质量与审美价值。

高层建筑结构特征范文篇5

关键词:建筑结构;数据采集;三维建模

中图分类号:TP391文献标识码:B

随着科学技术的日益发展,电子测量仪器的广泛应用,房屋的测绘与模型建立己由传统的丈量数据与人工绘图方法转变为运用全站仪采集数据并用计算机成图的方法,如远距离传输、多方共享,并可为建筑物日后的维修及保护提供重要的可靠数据,但是目前较少考虑到不同建筑结构建筑物测绘时的区别,而在测绘建筑物时,根据其结构特征确定数据采集的重点,对于能否准确地建立模型起到决定性的作用。

建筑物结构有承重墙结构、框架结构、混合结构之分,且不同结构之间存在较大的差异,因此在测绘建模前,必须详细地了解建筑物的基本构造和细部构造,根据其构造特点测定相应的特征点,CAD系统在三维空间数据处理方面的应用已经取得较大的进展,其在图形处理与真三维建模方面具有独特的技术优势,运用CAD建立所测建筑物的三维立体模型,实现建筑物设计的逆向操作过程,对建筑信息的提取及保存都有很大的意义。

1.不同结构建筑物的数据采集

1.1房屋建筑结构

1)承重墙结构:承重墙结构主要由墙体承受荷载;

2)框架结构:框架结构没有设置剪力墙的要求,所有墙体均作为维护结构或分割建筑空间使用,不承担建筑的荷载,因此框架结构由梁和柱承受荷载;

3)混合结构:是承重墙结构与框架结构的混合,从建筑物的整体性而言,剪力墙结构的整体性大于框架结构的整体性,而框架结构的整体性大于混和结构的整体性。

1.2房屋建筑主体测定

要绘制房屋的建筑轴线图、平面图、立面图等建筑图,需要测定建筑物特征点的三维坐标.对于本文2.1所述的3种不同结构的房屋,因其结构的差异,在全站仪采集数据时,测定的主体有所不同:

1)承重墙结构:外墙与内承重墙为测定主体;

2)框架结构:柱列及外墙为测定主体;

3)混合结构:墙和柱均为测定主体。

1.3房屋的细部测定

要建立一个房屋的三维模型,不仅需要测定房屋主体信息,还要对细部特征点进行测定,房屋建筑细部构造有:墙壁、柱梁、屋盖、门窗、台阶、楼梯、地坪、楼板、天花板、建筑装饰等,对这些细部特征点的采集具有相应的规则,但都要遵循数据采集的总原则,即采集特征点信息,尽量避免数据冗余,且有必要地检核数据。

1)墙壁:墙壁的角点是建筑物的重要特征点,因此,墙壁的角点至少测定代表墙顶和墙底的上下两点,一堵墙的基底点(墙与地坪或散水的交点)和顶点必须有多点验证其标高的一致性,门洞、窗洞、通气孔为墙体的空缺部分,应测定洞口在墙面的角点作为门窗等定位的依据,墙体测定是构建建筑物主体和拟合建筑轴线的重要依据,因此在测定墙体时应有建筑物的整体概念和建筑轴线分布的概念。

2)柱梁:柱列的中心位置是拟合建筑轴线的重要依据,方柱测定其顶部和底部的角点,圆柱至少要分别测定顶部和底部的3个圆周点,架于柱顶部的每根横梁至少要测定能表达其两个断面的点位。

3)屋盖:测定的点位应能对各种类型的屋面(平屋面、斜屋面、拱形屋面)作恰当的表达;此外,屋盖的附属物,如天沟、水落管、水斗等,也应测定其特征点。

4)门窗:门窗是房屋建筑的重要组成部分,要精确测定其细部结构,并且要测定门窗的附属物,如门柱、窗台、门楣、雨篷等。

5)台阶:要实测其梯级及附属结构物,如平台、花坛、矮墙、栏杆等。

6)楼梯:要实测其梯级、平台、扶手栏杆等。

7)地坪楼板:要精确测定建筑物大门进厅的室内地坪的标高,因为它一般作为零标高(±O),用于确定其余各点的标高,此外,每一层楼面都要测定其标高,同时测出楼面板的厚度。

8)天花板:各种形式的吊顶都需要测定其标高及范围。

2.全站仪对建筑物的数据采集过程

2.1布设控制网

环绕所测建筑物,布设闭合导线,测定各控制点的三维坐标,进而用附合导线加密,将控制点引入所测建筑物内的各个层面,这样可得到测绘整个建筑物所需的三维控制点。

在待测建筑物的周围选定了6个大致均匀分布的控制点位,按照闭合导线进行测量与计算,得到这些控制点的三维坐标。

2.2采集数据

对细部点采集数据时,为区分各类不同的点及连线信息,需要按各点的特征输入不同编码,然后自动记录各点的坐标等数据,这些数据将作为绘制平面图、立面图、三维建模的基础数据。

根据误差传播定律,可得细部点的点位中误差为:

式中:ma、mp分别为水平方向的方位角a、铅垂面的垂直角β的中误差;D、D、S分别为平距与斜距:p=206265"

实测时采用SET230R型电子全站仪,其测角精度为±5"测距精度为±2mm,一般情况下观测斜距S≤20m,倾角β≤30°,代入式(1)可得:

M2≤(±2)2+(300+400)×(±5)2/2062652,

即M≤±2.1mm,该精度完全能满足建筑物的三维建模的需要。

3.CAD三维建模

用全站仪采集完建筑物的细部点信息以后,即可进行三维立体模型的建立,对于不同结构的建筑物,其建立模型的过程是一致的,因此,下面以某一建筑物的三维建模为例,叙述其建模过程。

3.1特征点的展绘与连线

前文已经介绍,在全站仪采集数据时,各细部点记录为一个字符串,依次为点编号、纵坐标、横坐标、高程、代码,这种格式是AutoCAD可接受的数据格式,然后通过二次开发的AutoLISP"展点和连线"程序,实现AutoCAD对细部点的自动展绘及连线功能,如图2所示,为对特征点数据实现"展点和连线"程序后的线划图,图2(a)是线划图的俯视图,图2(b)为轴测图,此时,所有的线段都是独立的,还没有形成图形实体。此图作为对该建筑物建筑图绘制、三维立体模型绘制的基础。

图2展点后的线划图

图3由线划图拟合的建筑轴线图

3.2拟合建筑轴线

按照线划图的建筑物外墙轮廓可以拟合出建筑轴线图,建筑轴线对建筑物测绘成果具有重要的检核作用,同时也是建筑物建立三维模型的依据,如图3所示,是对图2的线划图拟合出的轴线图,在图3中具体标注了建筑物的信息,其中建筑轴线的方位角a=25°。

3.3建立三维模型

建筑线划图是直接由属性相同的点连线形成的图形,虽然看上去像房屋的形状,但是实际上是由一条条的直线或圆弧构成的,并不是名副其实的三维图形,还不能进行CAD中的消隐、着色、渲染、阴影、拉伸等三维实体操作。所以接下来要以线划图为基础,绘制出三维图形,建立建筑物实体。

3.3.1建立图层

根据建筑物不同的构成部分如墙壁、柱子、窗户等建立不同的图层,合理使用图层能够给图形的绘制和使用带来很大方便:①在各图层中可以设置不同属性对象的颜色、线型、线宽等;②绘制某一图层的图形时,如果被另一图层的图形遮挡,可以关闭那个图层;③使用已有的图形时,根据图层信息就可以对整幅图形的信息有一个总体掌握,根据实际要求,选择需要的图层信息,将其打开,关闭其余图层,这样不需要的图形便不会显示,从而大大提高了工作效率。

3.3.2创建实体

墙体、柱子、窗户等都需要利用拉伸创建实体,首先要建立相应平面图形,形成面域,然后再执行'拉伸"操作,"拉伸"以后,形成的就是三维图形,根据需要,可以拉伸成立方体、圆柱体、圆锥体等实体,需要注意的是,拉伸生成圆锥体时,是以平面圆为被拉伸基础,在选定被拉伸圆后,输入高度,再输入拉伸的倾斜角度,这个角度可以是在-90°~90°之间任一角值,正角度表示从基准对象逐渐变细,负角度表示从基准对象逐渐变粗,输入的拉伸长度和倾斜角度要在一定条件下才会生成圆锥体,如当指定一个较大的倾斜角或是较长的拉伸长度,将导致拉伸对象在达到拉伸高度之前就已经汇聚到一点上;若拉伸长度很短,还没有交点,就形成一个棱台。

4.结语

考虑建筑物建筑结构的不同,有所侧重地采集三维数据,在实际的测绘工作中可以减少工作量,提高作业效率,避免重复测量;而且全站仪采集轮廓数据和在AutoCAD中建立模型均不复杂,可以说这种建立三维模型的方法十分简单且易于操作。此外,全站仪具有无需反射标志的特点,这样就可以不接触被测对象表面而获得对象的三维信息,因而在历史建筑的测绘时可以避免对其造成损害,充分发挥了全站仪的特长。

参考文献

[1]马海志,郭志奇.古建筑测绘的原则与方法探讨[J].北京测绘,2007(2):51-53.

高层建筑结构特征范文篇6

关键词:陇南;白马藏族;民居建筑;结构;地域文化

特色建筑是人类文化的纪念碑,是集艺术、文化、科技于一体的文化综合体,也是一个民族的形象。一个民族的民居建筑风格,是当地人们在长期的生存过程中,根据当地的气候、水文、地势、地质等环境因素,不断总结经验和完善而逐渐形成的,同时临近民族之间的建筑文化也会相互影响,形成一些共性特征,所以其中也必然积淀着丰富而深厚的民族文化。白马藏族聚居地区是古代“藏彝走廊”最东端藏、汉两民族文化交汇之处,历史上不同民族在这条走廊交错杂居,因此白马藏族在文化形态上呈现出与其他各民族共生、共存、叠加的特征。所以他们的民居建筑既是陇南南部秦巴山区特殊地貌、气候的体现,也是多民族聚居繁衍的陇南南部独特地域文化的反映。长期的民族文化传承与融合发展,形成了陇南白马藏族民居建筑独特的造型特征以及审美特色,并且随着收稿日期:2011一O8—28·90·时代的发展和民族文化的融合,体现出鲜明的时代印记。

、陇南白马藏族民居建筑的基本结构作为古代氐族的后裔,白马藏族很早就进入发达的农业文明,并在此居住生息。《华阳国志》记载氐人居地“土地险阻,有桑麻”,所反映的正是目前陇南白马藏族的居住环境以及生产生活状况。史籍记载氐人的民居形式是“土墙板屋”,《汉书·地理志》记载:“天水、陇西山多林木,民以板为室屋。”《南齐书》描述得更详细:“氐于上平地立宫室果园仓库,无贵贱皆为板屋土墙,所治处名洛谷。”“㈨“洛谷”即今陇南市西和县仇池山附近的“洛峪”,这一带正是古代氐杨政权的核心地区。关于白马藏族地区板屋形制的:具体记载,可见于清道光年间《龙安府志》中的记载:“番民(此处所说之番民,即白马藏族)所居房屋,四围筑土墙,高二丈,上竖小柱,覆以松木板,中分一、二层,下层开一门圈牛羊,中上住人,伏天则移居顶层。”“可见“板屋”的最突出特征即为以木板覆盖屋顶。目前陇南白马藏族民居建筑的结构形式仍体现出“土墙板屋”的一些特征,但随着时代的进步以及民族文化的发展,三层结构的传统民居样式早已淘汰,陇南白马藏族村寨现存修筑年代最早的民居,也多为二层土木结构。由于板屋屋顶的寿命不长,容易漏雨,随着白马人生活条件的改善,在保持其建筑基本结构的基础上,屋顶已基本用瓦覆盖。目前陇南宕昌县官鹅沟、大河坝一带的藏族村寨,依然保留了大量板屋,当地俗称“沓板房”,这是居住在同一地域、具有相同生存境遇的民族在居住文化方面趋同性的体现。陇南白马藏族同胞主要居住在文县白马河流域北岸的高山上,以及石鸡坝乡民堡沟的薛堡寨和堡子坪两个村寨,村寨的整体布局方位为面南靠北,平均海拔高度在1700米左右。特殊的地理位置以及积淀深厚的民族文化,使他们的民居建筑在内部结构、组合形式、装饰特征和村落布局等方面体现出鲜明的地域文化特色。

(一)内部结构

陇南白至藏族民居独特的造型和审美特质,与其内部结构密切相关。一般认为,我国南北建筑结构和风格的不同,主要是由于不同地域的地形、气候环境等因素,形成了古代穴居和巢居两种基本形式。穴居为北方民居的雏形,北方气候干燥寒冷,居住形式也是由“地穴盖顶”的形式逐渐演变为土木结构的“抬梁式”木构架建筑;巢居是南方民居的雏形,南方气候湿润多雨,蛇虫较多,所以居住形式也是由筑于树木之上的巢穴向干阑式建筑过渡,最终形成了南部“穿斗式”木构架民居,而古代的木楼也是干阑式建筑中对下部空间的有效利用而形成的。陇南白马藏族居住地虽然海拔较高,但由于地处甘肃南部,气候相对湿润多雨,所以这种南北气候的过渡性地带特征,使其民居建筑的内部结构也综合了南北两种传统建筑结构形式。

而“土墙板屋”正是南北建筑融合的见证,经过历代的演进发展,从而形成土木结构的穿斗式二层木楼形式,屋顶为两面斜坡式,一层用于居住,二层存放粮食杂物。据当地白马人介绍,陇南白马藏族的木楼过去也多为三层,下层用于圈养牲畜,上层存放粮食杂物,中间用于居住。但从目前笔者对白马村寨的考察来看,基本为二层木楼结构,三层木楼已被完全淘汰。究其原因,一方面可能与三层木楼建筑难度大且耗费材料有关;另外也与卫生状况、保暖性能有关,下层圈养牲畜时,由于空气对流因素,对人居住的中间层形成空气污染;同时居住在高山地带的人们,下层居住较为保暖,所以综合考察,二层木楼更适宜于人类居住。

陇南白马藏族民居建筑的内部木构架体现了穿斗式建筑稳定性强的特点,各种木构件纵横交错,紧密相连,其主要木构件有柱子、檩子(梁)、穿枋、椽、阁楼木、楼板等,和北部民居比较,突出特征有以下几个方面:其一是柱子多,每间之间分隔处都有5根柱子,最中间的柱子为中柱,前后两边的柱子分别为明柱和后柱,界于中柱、明柱和后柱之间的柱子为二柱;其二是充分发挥“穿枋”的串联作用,每间分隔处纵向排列的五根柱子用一种特殊的构件“穿枋”连接起来,穿枋是一种方形的木构件,与柱子榫接,将柱子纵向连接成为有机整体,体现了“穿斗式”民居建筑结构的独特性;其三是檩子多,陇南白马藏族民居中的檩子分为中檩、二檩、檐檩,中檩为屋脊处的檩子,檐檩位于前后两檐处,二檩界于中檩和檐檩之间,檩子共同承载椽,同时将各组柱子进行横向连接;上下两层中间有许多阁楼木,阁楼木上铺木楼板,将上下两层隔开,阁楼木不仅有分隔上下层作用,也有横向连接和稳定柱子的作用,从而使整个木架形成一个更加密集和稳定的整体。由于这种独特的内部结构,各种木构件之间相互榫接,连接紧密,更符合稳定的力学原理,所以和北部抬梁式建筑相比,不仅建筑结构独特,造型美观,而且具有较强的抗震性能。

(二)分隔组合结构

陇南白马藏族的民居建筑在整体布局

结构方面,和陇南南部汉族民居有相似之处,也存在一定的差异。陇南白马藏族的传统民居多为三间组合式结构,院落也多为三合院、四合院式组合结构,但由于高山地区建筑地基狭小,所以形制较小。正房多为三间组合的结构形式,台基高,整体高出左右厢房,主次分明,正房进深一般为3.5~4米左右,间隔为4.5米左右。正房的一层多为两问连通结构,高度约为2.5米,靠西隔出一问为卧室,连通的两间为厅房,也有三间连通的结构形式。厅房中央一般摆设深柜(也称神柜),用于供奉祖先,靠东面设有火塘,火塘旁边摆放大木碗柜。厅房既是白马人会客、议事、供奉祖先神灵的主体空间,也是他们取暖、做饭的生活场所。左右厢房较为低矮,多为两间或三间组合形式,主要为卧室,期中一面厢房的下层往往留出屋宇式大门,大门与房屋有机结合,形成灵巧别致的空间结构。白马村寨中很少见完整的四合院式组合结构,无倒房,大概是由于受高山地带地方条件限制,修建倒房会使院落更为狭小,不利于采光,所以其院落比汉族民居四合院要紧凑,房屋紧密相连,将院落紧紧包围在中间,小巧幽静。目前陇南白马村寨的民居正房建筑多以四间、五问或六间的组合形式为多,因家庭经济条件或地基情况而定。左右两边的两间多处理成“封山包檐”形式,即将走廊左右与相应屋檐下的空间一并封闭在左右耳房空间内,使左右耳房门相对并与正房门成垂直关系,当地也称为“窝檐”,其中一间为厨房,另一间为卧室。在外部走廊上设置木楼梯,用于连通二层,有些则将木楼梯设置在耳房内部,中间部分则留出宽敞的走廊,前有明柱。内部一般为单间分隔,其中正中一间为客厅,间隔一般为4.5米左右,大部分现代民居建筑将中间的两间进行连通处理,使厅房宽敞气派,由于有专门的厨房,所以厅房中不再设置火塘,已演变为现代民居中的客厅二、陇南白马藏族民居建筑的装饰特征民居建筑既是人们安居的实用场所,也是在民族文化发展过程中逐步营造的精神和文化空间,通过独特的造型和装饰,传达出共同的民族审美心理和文化意蕴。“土墙板屋”既是白马藏族居民特殊的生存条件的反映,也传达出一种质朴自然的审美特色,而-92·独特的内部空间结构以及装饰又蕴涵着深厚而丰富的民族文化。建筑装饰的内容从性质和功能方面来考察,可以分为由建筑结构和材质本身所呈现的抽象形式,和通过雕刻描绘等手法装饰在各种建筑构件上的具象图形,两者共同形成了建筑的整体审美特色以及民族文化意蕴。传统的“土墙板屋”式白马藏族民居,是白马人利用其居住地域的自然资源,并综合当地的地形、气候等自然环境,构筑的具有独特民族风情的民居建筑形式,厚重结实的夯土围墙,轻盈灵动而稳定的木楼结构,纵横交错、错落有致的屋面门窗阁板,层叠排列而富有自然秩序的木板屋顶,既体现了民居建筑的实用性功能,也通过其结构和材质传达出朴素自然的审美特色以及民族文化个性。

在一般民居建筑中,装饰部位主要集中在门窗、山墙墀头以及屋脊上。陇南白马藏族传统民居建筑在外部山墙的处理方面较为随意自由,一般不进行装饰,一层的山墙为夯土墙,上部的二层或以木板、竹笆作山墙,直接承载屋顶,成自然简易的“悬山式”结构,所以没有墀头装饰;屋顶由于用木板覆盖,所以也无砖瓦图案装饰。正面的门窗以及纵横交错的木板墙体,则成为装饰的主体。

在生活条件相对艰苦的年代,多数白马藏族民居基本无装饰图案,而经济条件较好家庭的民居在门窗上雕刻动物花卉图案。白马藏族传统民居的门窗结构相对固定,整个屋面围绕门窗全部用木板封闭装饰,下层正房门多为两扇组合形式,左右窗户上装饰窗棂,上层无门,只在正中间或左右侧留出装饰窗棂的窗户。整个屋面部分阁板形成穿插有序、变化统一的平面构成形式,窗棂上变化多端的抽象图形则打破了阁板的单一,产生了巧妙的形式对比,丰富了视觉效果,而这一切都是在建筑结构需要的基础上自然产生的形式美因素。部分传统民居的门窗上则雕刻动物花卉图案,这些装饰图案多位于门扇中间的绦环板以及窗楣、门楣等处。白马藏族信仰自然神,所以其民族图案的形式以及所包含的文化意蕴与汉民族图案有所不同,在内容方面多表现其生存环境中的自然花草以及动物,以表达对自然的赞美和崇拜,而不像汉民族装饰图案通过谐音、双关等蕴涵了更多的伦理文化含义。在造型方面这些动物花卉图案体现出鲜明的写实化倾向,不似汉民族花卉图案体现出鲜明的程式化因素,动物花卉造型憨厚朴拙,雕刻手法大胆粗放,不注重一草一木局部的精雕细刻,而专注于对自然物象的讴歌和赞美,所以使图案物象的造型体现出浑朴生动的特征,充盈着强烈的生命意味。

三、陇南白马藏族村寨的村落布局村落作为一个地理意义上的范畴,既是农业社会中人们共同居住、生产、生活的空间,又是指在这一空间中生活的一个群体。

这是从民俗学、人类学的角度来认识村落,偏重村落文化的缔造主体——人,以及各种复杂的社会关系、文化现象。陇南白马藏族的村落布局结构是由他们居住地域特殊的地貌、自然资源、民居建筑形式等因素综合形成的,这其中本身也包含了白马藏族深厚的民族历史文化因素,虽然经历了漫长的民族历史发展与变迁。白马藏族由于古代长期的民族矛盾,他们被迫选择了环境险阻的深沟、大山、密林为栖身之处,这不仅决定了他们独特的“板屋”建筑结构,也促成了他们村落布局的基本形式与格局,形成了具有强烈民族特色的地域人文景观。

陇南白马藏族由于居住在海拔较高的高山地带,所以他们的民居也主要依山势而建,白马河流域的白马村寨民居基本为面南靠北的统一布局,这种方位的民居冬天太阳直射屋前,夏天太阳直射屋顶,具有冬暖夏凉的优点,也有部分村寨的民居不是南北方位,但都依地形而排列。由于高山地带坡势陡峭,宽阔的平地较少,所以白马藏族村寨的民居不仅院落窄小,而且民居之间的距离也较为紧密,相互之间的高低落差较大,再者其民居建筑为二层木楼结构,所以在布局形式方参考文献[1]徐万邦,祁庆富.中国少数民族文化通论[M].北京:中央民族大学出版社,1996.[2]刘光华.先秦时期甘肃的民族(一)[J].西北民族研究,20133,(3).[3]刘志扬.居住空间的文化建构:白马藏族房屋变迁的个案分析[J].民族研

究,2011,(3).面形成了层层叠叠的视觉效果,产生了有序排列的秩序感以及韵律感,达到了民居建筑与自然的高度和谐,这种和谐是一种天然雕饰的自然之美,而非人为的形式雕琢,在与自然环境的和谐中又体现出独特的形式美感。

高层建筑结构特征范文1篇7

关键词:商住建筑优点结构特点

随着我国社会主义市场经济的不断发展,城市建设也得到了快速的发展,特别是大量务工人员的进入,更是使原本就不宽绰的城市变得更加拥挤,这样就出现了居住设施建设和生活设施建设等一系列问题。这些问题的出现给城市建设制造了难题,使城市建设寸步不前。新的问题必须采取新的手段解决,日益拥挤的城市要求城市建设者采取新的建设手段解决这个难题。在这种情况下,一种全新的建筑方式――商住建筑就应运而生了。

一、商住建筑的作用

所谓商住建筑,就是在一座建筑物中既包括进行商业经营的场所,又包括人们居住的场所的建筑设施。商住建筑是在城市快速发展过程出现的具有独特建筑风格的新型建筑形式,它具有其他建筑不可替代的优点:

1、商住建筑是商业经营和居住场所的完美结合

商住建筑这一新型的建筑形式体现了土地综合利用的特点,大大地节约了土地,降低了建筑物的整体造价。商住建筑还实现了商业经营和居住场所的完美结合,既保证了商业的快速发展,又保证了人们的居住,还方便了居民购买生活用品。

2、商住建筑体现了现代化城市的特点

商住建筑实现了在人群密集的地区开展商业活动的可能,打造了城市的商业中心,促进了商业贸易活动,提高了城市的经济发展水平,体现了现代化城市的特点。

3、商住建筑具备组合功能

随着商住建筑的快速发展,商住建筑的功能也逐渐被开发出来,不但地面以上部分得到了开发利用,就连地下部分也得到了开发。其商用功能也有原来的单一的商场逐渐发展到餐饮、桑拿、娱乐等,有的商用建筑的地下部分还被建成停车场和人民防空工程。

二、商住建筑的结构特点

1、商用建筑的总体规划

⑴、尽最大可能保留商住建筑地区的周围环境以及原来的自然风貌,体现出商住建筑在本地区的特殊作用,在和周围建筑相协调的基础上,展示现代建筑之美。要保持商住建筑立面统一,上下协调,达到商用层与入住层的完美结合。

商住建筑地段大多建筑在繁华地区,地段的特殊性将直接决定商住建筑将成为本地段标志性的文化建筑,建筑体现出来的现代化风格和文化特征将直接周边地区辐射。商住建筑的建设既可以有效改善本地区的入住质量,还可以促进本地区的商业繁荣。

⑵、环境分析

商住建筑地块形状、大小不一,一般地处城市的繁华或者交通通畅的地段,人员来往频繁。

⑶、建筑现状

商住建筑的设计过程中要认真分析周边建筑的涉及特征以及建筑的风格。商住建筑周边建筑的不同情况将直接决定着建筑将要设计成的建筑风格。

⑷、总平面布局

在分析了交通环境和周边其他环境的基础上,设计商住建筑的商用层的出入口和住宅层的出入口。

合理设计商用层的建筑层数和住宅层的建筑层数,将商用层设计成适合商用功能的大厅或者其他适合商用的空间。

要综合考虑商用建筑周围原建筑的状况,在商住建筑外建设小型广场,停车场等。

⑸、功能分区

整个建筑包括小型广场、停车场、商住营业区、商住仓库区、商住休息区、住宅层等。

⑹消防

大多数商住建筑由于地段的特殊性,交通通畅,便于灭火施救。

⑺、主要经济技术指标

主要经济指标包括:规划总占地面积、建筑总面积(地下部分面积、地上部分面积)、建筑部分占地面积、广场面积、停车场面积、建筑密度等。

2、建筑结构

⑴、总体指导思想以及主要特点

达到商住建筑与周围建筑的协调,使商住建筑现代化的气息和周边建筑保持对立统一,在互相尊重的基础上,展示现代建筑的风采。

在建筑材料的选取上,要综合考虑商住建筑和周边建筑的协调,一般来讲,商用建筑大多选用现代化的建筑材料,使商用建筑和周边建筑体现出不同的建筑风格,达到轻巧与厚重、现代与传统的对立统一。

⑵、平面组织功能

商住建筑最主要的功能是商住两用。使用水平分区以及垂直分区的方法,把建筑分为不同的功能区。

①、商住建筑内住宅部分标准层平面的结构

不同地区或者地段的商住建筑,客户的要求也不相同。在建设之前,认真进行市场调研,然后对住宅的户型进行安排。通常来讲,标准层平面形状要迎合大众的审美标准,一般可以安排成长方形、正方形等。住宅的户型主要是两室两厅或者三室两厅,建筑面积约为70―140平方米。对于有特殊要求的客户,在安排时要特殊对待。

在住宅层的结构中,要针对高层住宅的要求安装电梯,还要考虑能够满足应急疏散和消防要求的楼梯,各种走向的设备管线井道和配电室。

②、商住建筑商业裙房的结构

商住建筑中商业裙房和普通的商场不同,其结构由于受到上面住宅层的影响,因此其结构相当复杂。在进行安排时时,要按照建筑建成后的使用功能进行不同的安排。比如,商店功能,餐饮功能,康乐功能等都需要相匹配的标准。

如果商业裙房的建筑功能是多层连续商场,那么在安排时要考虑到人员运动的路径和货物运输的路径。对于人员的活动要交叉设置自动扶梯,使人员运动比较方便;对于货物的运输要设计垂直上下的货梯,并且货梯要和仓库、货场相连接。

③、商住建筑地下层的结构

商住建筑地下层的设计由于通常作为停车库使用,因此,在安排时可以安排成7.2米×8米的柱网比较合适,这样既保证了停车的要求,又节约了资源。但是如果组成柱网的柱子横截面积过大,那么柱网的空间应稍微放大,以保证车辆的进出方便。对于地下层的层高,一般应设计为3米左右。如果地下建筑层只是作为停车库使用,那么,地下层的层高还可以适当降低,这样可以保证车辆进入停车库的坡道长度够长,方便车辆进出停车库。

⑶、立面结构

现代化的建筑理念、现代化建筑材料与现代化的建筑风格体现出全新的风貌,和周围建筑的搭配充满了和谐,实现了对立与统一。

总之,对于我们国家来讲,商住建筑是新生事物,在考虑整个建筑以及和周围环境搭配的过程中,一定要认真分析商住建筑的位置、环境等特点,并按照其商业特征和住户特征进行综合分析,在保证建筑功能的基础上,把握局部和整体之间的关系,认真计算,争取打造出完美的商住建筑,为现代化的城市建设增光添彩。

参考文献:

1、刘洪营马荣国梁国华.城市商住综合体停车规模确定方法.长安大学学报:自然科学版.2009.05

高层建筑结构特征范文

【关键词】超高层建筑隔震橡胶支座防震结构

1引言

地震是自然醒灾害,如果地震发生,人们会受到灾难性危害,所以,人们在降低地震灾害与预防地震方面有深入的研究,利用各种方法探索新的抗震技术。自基础隔震技术出现以后,基础隔震技术得到了迅速发展,并在隔震建筑物中得到了广泛运用。橡胶隔震支座是最常用的隔震结构装置之一,它主要含有铅芯橡胶支座、普通橡胶支座及高阻尼橡胶支座。铅芯橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶,结构里增加铅芯,水平方向的等效阻尼很大,有较强水平复位功能。普通橡胶支座所运用的橡胶材料是天然橡胶,其水平等效阻尼较小。高阻尼橡胶支座所运用的橡胶材料是高阻尼橡胶,其水平等效阻尼很大,通常为15%左右。隔震橡胶支座具有水平变形特性、竖向变形特性和拉伸特性。

2橡胶隔震支座的构造和特征

2.1橡胶隔震支座的构造

建筑物隔震橡胶支座有多层钢板与多层橡胶叠置而成,它们对应每座桥梁、每个建筑物要求不同,而有不同制造工艺、叠层结构及设计方案,进而满足需要的侧向变形、耐久性及垂直刚度。隔震结构中铅芯橡胶支座在我国隔震结构设计方面运用的非常广泛,它主要用于加固建筑工程、新建隔震结构、雨篷等支座。铅芯橡胶支座是天然橡胶支座中心附近竖直压入高纯度铅芯而制作的,它是利用内置铅芯剪切变形而发挥吸收和耗散地震能量。铅对塑形循环有良好的耐疲劳性,铅芯可以增加支座初始刚度,非常适合常态下运用。铅芯橡胶支座有着加工规范、构造简单、方便安装的特征。

2.2橡胶隔震支座的特征

铅芯橡胶支座有一些基本特性:可变水平刚度特性,在铅芯发生屈服之前支座的水平刚度很大,能够满足风荷载影响和微小地震的平时运用要求,遇到较大地震,铅芯会屈服,屈服之后支座刚度会减小,进而耗散地震的能量,使主体结构受到的影响变小;竖向承载特性,如果铅芯橡胶支座设计的非常合理,那么支座具有良好的竖向承载特征,该特征可以确保设计水平变形条件变化时其具有良好竖向承载能力。弹性复位能力,橡胶支座里的天然橡胶有着良好弹性,如果铅芯橡胶支座设计的十分合理,就可以确保支座水平出现变形过程中具有良好弹性复位功能;柔性连接特性,建筑物主体结构和子结构间是通过铅芯橡胶支座实现柔性连接,铅芯橡胶支座的实用性非常强,它在雨篷支座、连廊制作中运用的越来越多。隔震结构有许多优点,隔震体系可以保护非结构与结构构件和建筑物设施的安全性,使建筑物在地震以后可以继续使用。隔震结构可以减小建筑结构水平方向所地震的作用和影响,目前已经有很大工程经验与试验证明隔震能够让结构水平地震影响降低一半以上,尤其是在地震很少发生的地段,隔震结构的隔震效果会更好。隔震橡胶支座的抗低周期疲劳性能和抗臭氧老化、耐水性都很好,它的寿命可以达到90年左右,并有足够安全储备,隔震层可以在很多次的地震过程中自动进行复位,摩擦隔震体系就没有此功能。除此之外,施工和设计也十分方便,由于隔震橡胶支座配方和设计较合理,安全可靠度很高,建筑工程设防目标正常都可以提升一个等级。隔震建筑工程可以做到大震不失去运用功能,中震不发生损害,小震不坏的功能,它的潜在社会效益与经济效益都非常客观。

3一般抗震技术和隔震技术的区别

建筑隔震橡胶支座是目前基础隔震技术的一个高新技术产品,它把下部地基结构和上部建筑结构相隔离,因为隔震橡胶支座柔性很强、隔震层的刚度很小,在地震出现时,隔震层就会起到“隔”的作用,隔震层负责承受地震的移位动力,进而耗散或者隔离地震能量,减少或防止地震能量发生传输。以往传统抗震技术普遍具有“抗”的特点,地基和建筑物基础紧密连接在一起,因为地震作用影响,上部的建筑物结构产生运动,上部结构对地面作用力具有放大作用,因此,上部的建筑物结构需要承受较大地震破坏力,如果建筑物材料承载能力不能满足要求,建筑物会坍塌或破坏,导致地震灾害现象发生。所以,基础隔震技术已由“抗”转为“隔”,已经突破人们以往设计理念。

4基础隔震技术原理

建筑物地震反应谱能够充分证明基础隔震技术原理,结构周期和阻尼比是对建筑工程地震反映有着重要作用和影响的两个因素,普通非隔震的中层建筑物与低层建筑物周期很短、刚度角度,它们的基本周期多数在地震输入能力非常大的频段。所以,对应加速度的反应要多于地面运动,但是位移反应很小。若建筑物周期延长、阻尼保持不变,那么加速度的反应会迅速降低,然而位移反应增加。若结构阻尼不断加大,加速度的反映会连续减弱,位移反映大大降低。所以,利用隔震支座延长建筑结构周期,再加大结构阻尼,能够有效降低结构加速度反应。与此同时,给结构带来很大位移影响也是隔震支座隔震层提供的,上部建筑结构在地震发生过程中会出现接移运动,进而提高上部建筑结构安全度。

5隔震橡胶支座的实际运用

建筑隔震橡胶支座早在20世纪就充分表现出良好的隔震性能。20世纪末日本阪神地区发生过里氏7.2级地震,该地震造成了严重的损失,里地震震中35公里处的邮政大楼因为运用了基础隔震技术,整幢大楼机会未受任何影响。邮政大楼基础隔震技术具有良好的减震隔震效果,其周围地震危害程度高达震度7度。基础隔震技术是21实际最新的抗震技术,建筑隔震橡胶支座是跨世纪抗震产品。

6结语

将隔震橡胶支座运用在隔震结构中时,要全面分析支座力学性能影响因素,通过组织压剪试验获得支座力学性能参数。因为铅会污染地理环境,使用铅芯隔震橡胶支座范围会受到管束,所以,利用高阻尼材料隔震橡胶支座会是未来一个重要研究方向。目前我国地震带附件建筑物层数很高,隔震橡胶支座会是直径大于1300mm的隔震橡胶支座。

参考文献:

高层建筑结构特征范文篇9

关键词:建筑设计;方法;分析

中图分类号:TU2文献标识码:A

1、概述

当我们评价一个建筑内部功能或是外立面设计优劣的时候。往往可以清楚地感觉到设计师具有强烈个人色彩的设计倾向。这种个人设计风格在建筑上的使用为建筑带来了各不相同的风格和特点。怎样的设计可以与环境相协调又让人过目不忘?这些问题所有的建筑师都会遇到。找到正确的方法,成为建筑设计中的重要问题。

2、建筑设计意义

2.1建筑设计与城市的关系

建筑作为一门艺术,同其他艺术形式一样,在其发展过程中不断融入一些社会因素,诸如经济、文化、政治等方面的因素都会给建筑艺术的发展带来或多或少或积极或消极的外在因素,而当这种外在因素与建筑艺术本身的内在特性相结合,并经过长期的历史积淀逐渐衍生出隐藏在建筑物背后所反映的社会心理、传统价值观念、哲学意识、伦理道德、文化心态、和审美情趣等都可以称之为建筑艺术。

一般来说,建筑设计对于城市只能有两种结果:令这个城市的环境更好或是更糟,一个优秀的建筑外观往往成为一个城市的象征。好设计可以改善绿化、植被被破坏的程度,好的设计应把节能措施作为重要的设计原则,减轻能源的消耗,竭力避免流线的交叉并增加人流通行的机会,好的建筑设计应增加居民独活动空间,和城市生活的趣味性。

这些原则是最基本的准则,也是建筑设计存在意义的基础。除以上这几条原则还有其他的分类方法可以作为我们建筑师评价建筑优劣的标准。

2.2当代建筑设计思想

一般情况下,建筑形体的外部形态由建筑的墙体和屋顶围合而成,墙体和屋顶的界面可能截然分开,也可能相互融合浑然一体,由此构成建筑的外界面。建筑的外界面可以使用不同的建筑要素构成,由此引发“建筑层面”、“结构层面”与“功能层面”的概念。

(1)“建筑层面”可定义为显现于建筑外部,直接构成建筑形体外部形态特征的建筑构件。

(2)建筑的结构体系自身亦具有特定的形体特征,即“结构形体”,“结构形体”可能隐匿于“建筑层面”之内,也可能直接构成建筑形体的外部形态。

(3)对绝大多数建筑而言,作为建筑之本的建筑功能约束也会产生对建筑形态构成的制约,直接影响建筑形体的基本形态构成。如剧院的前厅和休息厅、观众厅、舞台各有不同的功能高度要求,即使将前二者设计为等高,舞台也将在后部高高耸起,形成剧院特有的由功能约束引发的建筑形体特征。

建筑层面与结构层面和功能层面合一的建筑设计手法是体现现代主义建筑的重要准则“形式服从功能”的建筑设计手法,因此颇受现代主义建筑师的青睐,如结构工程师兼建筑师奈尔维设计的罗马小体育宫、建筑大师赖特设计的纽约古根海姆博物馆都是使用建筑层面与结构层而和功能层而合一的建筑设计手法的典范性建筑作品。

处理建筑层面与结构层面和功能层面关系的建筑设计手法是常用的基本建筑设计手法,在方案设计阶段的整体构思层面与局部应用层面都得到了广泛的应用。

象征和比喻的建筑设计手法按其表述模式可以划分为两种类型:隐喻的建筑设计手法与明喻的建筑设计手法。使用隐喻的建筑设计手法创作的一流建筑作品寓象征意义于含蓄表述的建筑语言,朦胧、传神、内敛、耐人寻味、只可意会不可言传、不同的受众有不同的感受、领悟、理解和解读,使用明喻的建筑设计手法创作的一流建筑作品寓象征意义于直接表述的建筑语言,形象明确、直观、外露、一目了然、通俗易懂雅俗共赏,不同的受众有基本相同的感受、领悟、理解和解读。两种类型的表述模式均可应用于不同的建筑类型,既可应用于个案性范畴的特定建筑,如重要的纪念性建筑、文化建筑和宗教建筑等:也可应用于普适性范畴的普通建筑,如一般性纪念性建筑、有象征和比喻要求的公共建筑、甚至住宅建筑等。

使用整体规整局部变异的建筑设计手法,建筑的主体部分规范化地适应各种约束条件的制约,仅仅在相对于建筑整体而言体量很小的建筑局部摆脱各种约束条件制约大胆探求建筑形式创新,使之成为方案设计创新构思的点睛之笔,不影响建筑的整体功能要求,不强求高难度的结构设计,也不会大幅度增加建筑造价,建筑师即可获得很大的创作自由度,许多精品建筑由此产生。

建筑表层指建筑外表面围护体的物质形态及其质感、肌理、色彩等建筑构成要素:建筑表皮指建筑外表面围护体饰面层的物质形态及其质感、肌理、色彩等建筑构成要素。由这一定义引申出两种不同的建筑设计手法:重点处理建筑表层的建筑设计手法与重点处理建筑表皮的建筑设计手法。

作为人类共同财富的典范性现代建筑作品蕴含着许多优秀建筑设计手法,除少数特例如美国建筑师弗兰克・劳埃德・赖特、菲利普・约翰逊、罗伯特・文丘里、彼得・埃森曼,法国建筑师勒・柯布西耶,意大利建筑师阿尔多・罗西,荷兰建筑师需姆・库哈斯外,大多数一流建筑是的设计思想与设计手法并非体现于其建筑理沦著述,而是体现于他们创作的优秀建筑作品,在很大程度上仍源属于直觉思维的感性思维成果。建筑设计是从初级阶段的模仿克隆上升到理沦层面的启迪借鉴。

建筑设计手法具备具体操作层面的“技巧”或“技法”属性,按照建筑师的设计意图,可以服从于不同的设计思想和设计观念。同一设计手法,可以应用于保守的、落后的设计思想和设计观念,创作落后于时代潮流的陈旧建筑作品:也可以应用于先进的、创新的设计思想和设计观念,创作适应时代潮流的创新建筑作品。

现代建筑的源泉来自于1900年代的现代建筑运动,现今几乎所有的流派都源自格罗皮乌斯、勒.柯布西耶、密斯凡得罗和F.L.赖特四位现代建筑大师。此后,所有的建筑痕迹都保持着现代建筑运动留下的痕迹。从某建筑报刊刊出的消息可以知道,这四位有代表性的建筑师的设计思想和风格影响了欧洲78.23%的建筑,还有一些建筑设计是延续了他们的风格,是对其风格的发展。

3、当代建筑设计方法

3.1平面功能(流线)法

建筑平面设计是解决绝大部分建筑功能的一个重要环节。平面功能(流线)法是目前建筑设计人员大量采用的一种设计方法,从某网站统计的数据来看,实际操作中某建筑团队中的设计师使用该法占到了84%,在引进新员工时也多以此法进行教授。其主要概念是,先分析用地关系,通过了解建筑物的使用性质,从功能出发进行平面功能的合理组合,同时考虑建筑的空间设计等环节,作为当代建筑师应该了解当代建筑设计的思潮。但既不应该闭门造车,也不能人云亦云

3.2构图法

建筑设计通过构图要素来分析几何形体之间的关系,从中分析出形体之间的均衡、重点等形式美的规律。使用构图法进行建筑设计的一个前提是:建筑师是怎样对其所设计的建筑进行定位的。现代建筑的空间或其它要素,归根溯源都可以归纳为简单的几何形体来达到我们所需要创造的建筑空间形式。

4、结论

建筑设计的手法其实不是最重要的,最重要的建筑观及其哲学思想。建筑创作需要建筑师具有丰富的想象力和勇于探索的精神,但同样需要的是严肃、认真的科学态度,以及对人、对社会的责任感。作为当代建筑师应该了解当代建筑设计的思潮。在建筑设计过程中,不刻意强调个性、形式、文化意味等,而主要分析技术和经济等制约条件,选用适当的风格并结合自己的思考,形成自己的风格和建筑观。如果建筑师一直这样走下去,中国建筑设计水平赶上世界的潮流还是大有希望的。希望本文的分析能够给相关的工作人员以启示和借鉴。参考文献

[1]周池绪,张立国.民用建筑工程地质勘察存在的问题与分析.石河子大

高层建筑结构特征范文篇10

关键词:高层建筑形式技术创新

进入21世纪,高层建筑发展日新月异,"社会多学科互相交叉融合与多技术系统的综合集成构成了推动高层建筑发展的整合力量,使得高层建筑以更深、更广、更直观和更具有综合性的方式,拓展功能内涵、空间模式和审美形态,从而增加了新的功能维度、空间维度和审美维度”。

在新的发展形势下,高层建筑形式创作呈现出以技术创新为依托的多元化发展趋势,技术创新逐渐成为建筑创作过程中最重要的环节之一,在形式创作中,建筑师往往充分发挥了技术的强有力作用,走技术创新的可持续发展之路,技术创新与高层建筑发展之间也呈现出多层次,多系统的协同共生,主要表现在以下几个方面:

1.坚持高新技术的科学创新

当今世界的高新技术革命不仅涉及科学技术本身,而且对传统产业的生产方式和人类的生活方式产生了空前的影响,高层建筑作为一种特殊的建筑类型,一直以来就是高新技术的最佳代表之一,早期表现高技术的高层建筑主张用最新的材料来制造体量轻、用量少,能够快速与灵活的装配、拆卸和改建的结构。在设计上往往强调系统设计和参数设计,不仅在建筑中坚持采用高新技术,同时也在美学上极力鼓吹表现新技术,将高科技的结构、材料、设备转化为表现其自身的手段。当代许多高层建筑,越来越多的采用技术创新成果,来实现设计师的设计理念。马岩松设计的中钢国际广场,建筑高度约320米,立面采用“六棱窗”作为母题,这种造型取义于中国古典园林建筑,正是由于六棱窗的层层叠加,整栋大厦就像是由无数的生命细胞构成的,不断生长的有机整体。除造型作用,六棱窗还是支撑这栋高层建筑的主要结构系统。六边形的不断叠加使高层外筒自身就具备明显高于普通梁柱结构的抗侧力稳定性,使整栋大厦不再需要柱子,外墙本身就是承重结构,同时满足了办公标准空间使用效率的最大化。这种结构形式“减少了用钢量,节约了结构建造成本",该结构“已经经过全国超高层建筑结构专家的可行性论证,在世界高层建筑领域也属于领先结构体系”由西班牙建筑师卡拉特拉瓦(SabtuagoCakatrava)设计的杰作——瑞典最高摩天住宅大厦“旋转中心”的灵感来自一件扭动身体形态的人体雕塑,所以大楼外形犹如扭动的身躯。该大厦体现了一种结构的理性扭转。这些新型结构体系满足了功能上安全、实用、高效的要求,最大限度的保障了设计师的创作意图得以完全实现。不仅为高层建筑形式创作提供了强有力的技术支撑,也使得建筑形象与技术完美结合。

2.倡导生态技术的优化创新

在人们为不断征服一个又一个建筑高度而兴奋时,也逐渐意识到生态环境危机和能源危机等问题。为此,未来的高层建筑设计应尽最大可能采用符合生态原则的设计方法,把建筑对环境的负面影响减少至最低程度,将高层建筑根植于自然生态环境中,采取积极的技术措施有效利用环境,保护环境和修正环境。生态技术的优化,使得生态型的高层建筑室内与外景环境之间建立起了敏感的关联性。根据室外温度、湿度、风速、日照、空气质量等因素的变化,与室内的人员流动与负荷波动,建立及时的反馈机制,使得室内的各项物理指标始终处于目标值,并且将能源消耗降为最低。大都会建筑事务所为墨西哥设计的Bicentenario塔在设计中就充分利用可持续和综合设计方法发挥建筑最大的生态效能,其塔楼的“最宽处设有一段贯穿空间。既便于自然采光跟通风,同时也使得内部空间不再孤立”。大楼大堂空间在中部弯折,底部向公园开放,顶部向城市开敞,使建筑有机的融入到周围的自然生态环境中。美国纽约的赫斯特大厦在保护生态方面也格外出色,“大厦建设过程中再生的钢材的使用量占总用钢量的85%,比周围建筑节能约26%",获得美国LEED权威认证。新型的生态建筑材料的运用,如透明绝热材料、玻璃材料、太阳能光电材料等的也使得高层建筑外部形式更加具有科技美感和艺术美感。如CCTV新总部大楼的建筑表皮采用了类似微生物皮肤肌理的外表,表皮由”细小的鳞片组成“,”多层隔热玻璃以及编织形态的细金属网组成外墙“,这样的创新是建筑”适应性“的体现。

3.提高信息技术的综合创新

与材料、结构等技术相比较,信息社会里的高技术正逐渐向不可视化深入,它对建筑的直接影响,已不再是空间造型和功能组织的关系,而是改变了建筑的内在中枢。因为信息媒体技术以数码为其本质特征,其传递的是非物质性信息波,具有跳跃性和超越时空性,而网络技术则具有无限蔓延和虚拟的特征,这将成为未来高层建筑空间形式的主导力量,从而制约外观形式。高层建筑师建筑技术的综合集成,智能化、信息化在高层建筑的设计与运营中得到充分体现,是信息技术与建筑技术的系统集成统一。精密的计算对于高层建筑与环境的适应有着重要作用,同时也决定了建筑的体形。目前通过计算机模拟技术建立数学模型,可以预测和评估建筑的空气动力学性能,即运用CFD技术计算流体力学,进行气流和阴影效果分析,最后确定建筑平面和外观,伦敦瑞士再保险公司总部大楼(SwissReHeadquarters)项目中应用CFD技术,进行室内外空气流场的模拟,并确定了该建筑仿棰形外观。由于高度信息化的社会将改变城市形态、结构、功能、交通、人们生活行为方式、建筑空间概念等,因此从建筑创作理论、设计方法和有效的运筹机制适应未来的挑战出发,将如何有意识地、科学地以超前的观念和方法去研究、去实践,这才是建筑师面对高层建筑不断发展的形势所必须具备的素质。

4.关注仿生技术的探索创新

高层建筑的诞生建立在现代科学技术发展的基础上。结构体系、材料与构造设计支撑着建筑能够向高处延伸,同时也约束着它的发展。常见的建筑体系需要大量的材料,缺少对空气动力学的有效利用,对自然环境产生污染与干扰,人工环境缺乏情感。

高层建筑结构特征范文篇11

关健词:高层建筑美学生态环境

建筑是一种综合性艺术,是一部凝固的史诗。她积淀着人类的历史,体现了各国人民丰富的想象力和独特的思维方式。人类在建筑艺术中表现了复杂多样的美学思想,并要求以空间组合、比例、尺度、色彩、质感、体型等建筑艺术语言,统一多变,主次分明,有和谐韵律的结构布局,表现出多种不同的意境和风格。近年来,随着建筑美学研究的不断发展,它的内容还在进一步扩大。当代建筑美学正在更广阔的领域中对建筑美感的心理构成因素、建筑创作的形象思维特征、自然美与环境美的美学内容、形式美的形成与发展等课题进行广泛深入的研究,它反映了当今建筑美学发展的新趋向。本文主要阐述了不同时期的高层建筑的美学价值。

1早期的离层建筑

高层建筑的发源地可以追溯到上个世纪美国的芝加哥。作为当时的商业中心,芝加哥的经济得到了快速发展,随着城市的繁荣,人口的猛增,特别是1871年的芝加哥大火,使得城市重建问题特别突出,为了在有限的市区建造尽可能多的房屋,高层建筑便首先在芝加哥出现了。目前较普遍公认的世界上第一幢有现代意义的高层建筑便是芝加哥的家庭保险公司大楼代

这个时期的高层建筑造型特征是:体形较规整,在竖向划分为三段体顶部、墙身和基座;顶部往往设计成象征高直式教堂的尖顶或退台;顶部及外墙上采用大量的附加装饰,包括古典的线脚和浮雕;在墙身部分多为厚墙小窗和竖向体量划分的处理;而在基座部分,还往往保留了古典的壁柱及柱式。

2现代主义时期的高层建筑

到1945年二战结束后,高层建筑如雨后春笋般在美国大量兴建,并向超高层发展,继而在欧洲、亚洲、澳州及第三世界国家都相继出现许多高层建筑。形成世界范围内的高层建筑的兴盛时期:h。从二战到70年代中期,是世界范围内的高层建筑发展的繁荣时期。1974年建于芝加哥的希尔斯大厦,至今仍是世界最高的高层建筑之一,他的造型不仅反映了现代建筑的美学原则,也反映了其先进的结构特征,并力求创造独特的建筑上部造型和轮廓线,成为业主和企业在城市中易于识别的广告性标志。然而,由于现代建筑忽略了历史文脉,排斥装饰,过分强调工业化作用,到处出现的是工业化的高层建筑造型,而忽视了建筑与人、建筑与环境的关系。

3新现代主义时期的高层建筑

新现代主义是相对于现代主义而言的,它在继承和发扬现代主义的核心思想的同时对现代主义的局限进行了改良、发展和完善。其坚持现代主义的理性和功能化,追求功能、技术与艺术的平衡,但却力图从不同的角度和层次进行重新诊释。这种设计思想表现在高层建筑的设计之中,功能、结构、设备、材料等因素的重要性比其他建筑类型更为突出。新现代主义在高层建筑立面造型上有很多创造性的发展和提升,高层建筑不再是简单的四方体,而往往是以抽象的儿何体或组合几何体,以富有形态、材料质感和色彩变化及结构美感的新视觉形象出现。

随着高层建筑的发展.人们越来越感受到它们是近邻环境的一部分,并发展出多种对城市、对环境的认识理论。不同的理论也导致了现代主义对环境的不同处理手法。今天的文脉要求我们城市结构、文化、尺度、材料等广泛问题进行调查,以追求建筑在时空上的特定位置感和多种文脉关系,使工程与建设地点融为一体,创造特定的环境气氛。从这个角度来说,新现代主义对体形的关注正是对城市文脉的一种解释和认可。

高层建筑结构特征范文

关键词:高层建筑;建筑主体;造型设计

中图分类号:TU97文献标识码:A文章编号:

前言

在现代城市规划中,建筑单体很少在整个大环境中被统一考虑,很多开发商和投资人觉得建筑外部造型设计多以追求建筑形象的新、奇、特为目标,其结果只能使整个城市显得纷繁无序、生硬.建筑个体外部体量失衡,缺乏亲近感。造成这种现象的主要原因是缺乏对高层建筑外部尺度的认真仔细推敲和对城市的负责,因此对高层建筑的主体造型设计研究是十分必要的。

1.高层建筑主体造型设计思路

在古代欧洲建筑,绘画,园林设计和现代美学构图,造型设计等学科和领域都渗透着几何学的运用,当然现代高层建筑就更加的适用。符号学在古代图腾绘制,与精神信仰有着不可分割的关系,同时也对高层建筑的主体外部造型构图有着不小的影响。

1.1几何学的思路

几何形态是直线、规则曲线、直线与曲线的结合,具有明快性、数量性、秩序性等特点,表现出很强的几何规律性。而对建筑而言,建筑中的体块是由面组成的,面被体的走向和体的形成线所分割。几何形体是物质世界的概括和缩影,即利用三维空间的认识和理解来分析点、线、面、体的多变性,并进行分割与组合搭配,由此产生丰富的美感形态。

1.2符号学的思路

在主体造型设计中,建筑符号的运用是重要的思路之一。以符号出现的造型方式往往以拼贴设计方法进行构思,从历史和传统中选取某种或数种典型建筑形式母题、部件或元素,随后对其进行发展、变化和重新组合。建筑造型中的符号通常对应地分为以下三类:

(1)指示性符号:能指与所指之间存在着内在的因果关系的符号,如窗户的形象表达着采光、通风、眺望的功能意义;门的形象表达着出入交通、开启闭合的功能意义。

(2)图像性符号:所指与所指物之间具有图像的相似形符号,高层建筑中应用的简化、变形、抽象的传统构件、具象的图案、文饰、门式、窗式以及装饰部位都属于图像性符号或它的复合体。

(3)象征性符号:能指与所指之间存在着约定俗成的联系的符号,通过这种约定了的、可以通过联想得到暗示的关系;象征性符号给特定文化的某些东西赋予意义。

2.影响高层建筑主体造型设计的因素

2.1结构因素

(1)高层的建筑相比于一般的建筑要求更高的荷载,这种荷载包括垂直荷载和应对地震、暴风时的水平荷载。因此设计高层的形状时,要尽量避免各层形状的剧烈变化,这将有助于上下层的质量、强度和刚性的分布均等化。所以,高层形状设计的最理想状态是单纯统一。

(2)在进行建筑主体的结构设计时,要念念不忘它在整体结构意向中的地位和要求,即自始至终要在建筑整体结构造型宏观关系的制约下去经营建筑造型的部分结构设计。既要考虑部分结构与整体结构之间的相互关系,又要注意部分结构与部分结构的相互关系。部分结构还有待于深化到细部造型领域。诸如建筑造型中的线角、图案、装饰、质地等等。同理,在进行细部结构造型设计时,又不要忽视细部结构与部分结构甚至与整体建筑结构造型的关系。

总之,在设计和塑造高层建筑主体的整体视觉造型时应遵循的基本原则是:简洁性、整体性、易识别性,与此同时还需要考虑不规则构图和统一的变化。

2.2健康因素

对于用于办公的高层建筑来说,健康舒适的办公环境是主题。因此,在高层建筑造型的设计过程中要注意最小程度的改造周围的自然环境,尽量与生物圈的生态系统融为一体。因为花草等植物等调节环境的光和影,因此逐渐形成将绿化引进室内的风格,以给人们提供一个舒适静谧的环境。以往的高层建筑内部往往是封闭单调的,现在出现的与中庭的结合已经打破了这种单调,近年又出现在高层塔楼中间的空间进行绿化用于遮阴。凹型空间的设计,使人们随时可以走出室外感受自然的气息,更重要的是提供了良好的通风条件,加强了室内的空气流通。

2.3心理因素

高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量,给观者以强烈的视觉感受,同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。从对城市整体影响的角度来看,表现在高层建筑对城市天际轮廓线的影响;在区域范围内来讲,高层也起到地标的作用,并与周边建筑相调,避免过分的夸大和突兀。

3.高层建筑主体造型设计

3.1方形体

方形系列是一种纯粹静态、稳定、中性、无偏向的造型。平面上,正方形是长方形系列中周边最短、最紧凑的一种。方形的平行关系和直角连接在建筑中使用时,无论是屋顶、墙面、楼板、门窗、家具等都更易于建造和便于利用,因此是最适合使用的平面形。

在高层建筑造型中采用平面为方形的几何形体,有结构施工方便、造价低、好用的特点。因此,基于方形的板块高层成为最常见的一种建筑基本造型。从造型特点上讲,块体建筑是力量和强度的一种体现,,常见的上下一致的形体更突出了建筑的坚实和向上的追求。方形形体也可以在经济的基础上产生出简洁大气的整体形象。

在以方形为基本形体的建筑造型组织中,对多处出现的直线进行强化对比是突出建筑细部的重要途径。例如,在板块建筑中处处可以看到直线与面的交接,形体的棱和檐口等处都表现出一种线形的特点。同时,利用方形体之间的不同质感和比例产生一些平面和造型上的变化也比较普遍。在门窗上寻求一些变化是解决方形造型单调的主要手法。

3.2三角形体

三角形的主要特征表现在其斜边和角度上,斜向的边和角度的变化显得具有活力并易于增强空间感。三角形的形体造型可以赋予建筑形象上的独特性和象征性。

在平面使用上,单个三角形角的部分不好使用,故常常做成切角三角形,形象独特,易于识别。但三角形的结构在平面上可同时与3个不同方向形成联系。这种斜边的特征可组成多种多边形,如平行四边形、梯形、五边形、八边形以及接近于圆的多边形。因此在建筑的组合中有相当广泛的运用。

3.3圆形体、曲面体

圆形系列的曲面造型独特,由于光滑连续且具有同心的特征使人觉得印象深刻。圆形是基本的形之一,以圆为原形可发展为圆柱体、圆锥体、圆球、半圆球等。若将他们切割取,其部分或经变形可造成椭圆形体及多种曲面体的变化。圆形形体使平面周长最小,具有节能优点,可减少风压值,但在功能运用上不太方便。

在高层建筑体型中,基于圆形的圆柱体是一种具有向心力的筒状物,表面张力比其他形体要强,在城市高层建筑群中有较突出的形象特征。同时,圆形体与其他几何体组合,可以形成丰富多彩的几何关系对比,反映不同的体块之间的差异。在细部设计上,曲面设计或者曲折变化,能构成奇特的建筑形式。在高层建筑形体的变化中,设计者可进行多种布局和方式的尝试来体现该形体的特征。

3.4多边形体

多边形体有多种形式的发展和变形,平面应用上具有易分、好用的特点。多边形棱柱体可以突出几个平面的挺拔感,同时在多边形体上的叠加和抽减,能丰富空间的围合感。与方形体块比较,多边形体具有比较强而有力的显示作用,是抽象含蓄的建筑形体中静态与动态并存的一种造型。

在高层建筑基本造型中,多边形体被大量的使用并加以组合、处理,显示出生命力极强且简练多变的立体造型特征。同时,多边棱柱体上的抽减和加成往往形成相对多变的风格效果,线和面的组合更容易通过多种手法的运用体现建筑造型的雕塑性。

在造型细部设计上,多边形体可以产生多角度韵律和节奏感,造成丰富的结构美感。如北京首都宾馆整体立面造型是在三角形平面构图的基础上,各种六棱柱体的变形组合,显得有层次、有节奏,体量丰富。整个建筑简洁明快、新颖别致。

4.总结

总之,形成建筑空间的要素非常复杂,因为其构成方法多种多样,所以高层建筑空间的造型是不容易的。在开始高层建筑主体造型活动时,首先要搞清楚形的本质,并理解其基础的构成方法才会有效果。高层建筑造型的考虑方式和方法很多,相关工程人员在进行高层建筑造型设计时,应该通过综合运用不同的设计方案,才能够达到更高的造型表现效果。

参考文献: