山地地形建筑结构设计论文

山地地形建筑结构设计论文摘要：面对山地建筑的不断增多，在进行山地建筑结构的设计中也越来的引发人们对其进行深思。做好山地结构的设计工作，有条不紊的针对相关的影响因素进行研究分析，通过实地的调差取证得出最佳的设计结果，面对施工中出现的问题及时的探讨解决，完善当代山地建筑施工设计方式，优化设计理念，培养优秀设计人员，必然能够为我国山地建筑结构设计的发展提供强大的支撑。前言：面对我国城市化推进速度的不断加快，大量的老旧建筑以及建设用地被人为的开发、征用，面对可以使用土地的日趋减少，人们逐渐的将苗头放在了山地建筑的发展之上。现代建筑行业的发展讲究与自然生态环境协调发展，尊重大自然的自然发展规律，并基于此基础之上将人类的山地建筑与自然环境融于一体。虽然这种理念比较时尚，但是，在实际的应用设计中却面临中诸多的问题以及影响，本文则将对山地地形中的建筑结构设计进行探究。一、山地建筑结构的影响因素在山地中进行建筑施工，需要对建筑结构进行良好的把握，做好建筑结构的设计工作，根据相关的山地自然环境以及山地生态系统的实际状况，进行山地建筑结构的设计。由于自然环境中的地质、地形、水文等相关因素对建筑结构都将造成巨大的影响，所以在进行建筑结构的设计过程中必须将这些因素考虑进去，明确相关因素对建筑结构的影响作用，然后制定合理的建筑结构设计方案。首先，应对山坡地基进行详细的地质勘察，根据山地环境的地质构造，谨慎选择拟建建筑场地和持力层；另一方面还应合理地选择建筑的结构形式、基础形式和边坡支护措施，以减弱和弥补地质条件的不足。山地地形对山地建筑的影响主要体现在坡度方面。坡度大小不仅在工程经济方面影响着山地建筑，在某种程度上，它还是影响山地环境生态稳定的主要因素。坡度越大，地质稳定性越差，水土流失的可能性也越大，容易引发崩塌、滑坡、侵蚀、水土流失等不良地质现象。因此，在山地建设中，开发密度的大小常需要依照地形坡度而定。风的作用同样也是影响山地建筑结构设计的因素之一，与平地建筑相比，山地建筑的风作用状况更加复杂。对于坡地建筑而言，迎风坡与背风坡的风荷载会有很大的差异，同时，由于各种因素所引起的相对增热的差异或温度的差异会造成局部气压的差异而产生局地环流，从而产生不同于平地建筑所受的山谷风、山坡风、旋转风等，而这些对于山地建筑的风荷载取值也造成很大的困难。二、山地建筑基础设计山地建筑设计工作的开展需要相关部门的共同配合，并积极的与当地政府部门进行协商，对山地的开发利用进行合理的规划研究，保证在能够满足人类生活生产的要求上不对自然环境进行过度的破坏，确保自然环境与山地建筑能够协调的搭配。所以，这就需要各部门之间的合理沟通，针对山地建筑设计中出现的问题进行积极的研究。在现实的设计中，最为重要的环节就是山地建筑基础设计问题，因为其直接与自然环境的变动相联系，牵扯自然生态群落的发展以及繁衍，所以做好建筑山地基础设计工作十分重要。山地建筑基础设计时，应根据水文、气象、地质及地形情况，选用合理的基础形式。基础设计应满足以下几点要求：满足上部建筑的承载能力要求；满足上部建筑的沉降变形要求；满足建筑整体稳定性要求。根据工程经验，人工挖孔桩（墩）基础或独立基础相对于其他基础形式使用较为广泛。山地建筑采用人工挖孔桩（墩）基础其优点是：施工灵活、适应性强、开挖面积较小，对环境影响较小，承载力及基础稳定性能得到很好的保障；缺点是：施工速度慢，成桩周期长，人工开挖安全性差，部分地区限制采用等缺点。采用独立基础其优点：施工工艺简单，易操作，基础成形快；缺点：开挖面积大，对环境影响较大，基础稳定性很难满足规范要求。通过实际工程对比，山地建筑基础形式优选人工挖孔桩基础。但无论采用何种基础形式，应注意相邻柱的基础高差应小于两基础的水平距离，即按扩散角45。控制，并满足《建筑地基基础设计规范》5.4.2条稳定性要求。特别是山地建筑采用独立基础时，施工顺序应从最低阶开始，然后，随着支护结构一起向上逐阶施工。为了防止不均匀沉降，《建筑抗震设计规范》3.3.4条规定：同一结构单元基础不宜设置在性质截然不同的地基上；同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基。然而在山坡地区，当基岩面起伏较大时，不可避免选择多种土层作为其持力层，常常会出现一栋楼基础部分落在土层上，而另外一部分落在岩石层上，这样土层上的基础沉降较大，而基岩上的基础也可通过二层步行系统到达区域内的步行吸引点。三、山地建筑结构支挡结构设计在山地建筑结构的设计中，由于山地内部的地势环境相对复杂，相关的地理条件相对特殊。所以在进行山地结构的设计中我们必须确保建筑结构的稳定性，并通过相应的设计方式对山地建筑结构进行支挡防护，保证建筑结构使用的安全性。所以，在这个过程中，做好山地建筑结构的支挡结构设计就十分的重要。通过对实际的施工地形尽心考察，了解当地的地质条件、地理面貌等因素，做好山地建筑结构支挡结构设计，将有助于设计可靠性的提升。山地建筑结构中多数需要支挡结构，而对支挡结构和建筑物的关系处理颇费心思。抗规在第6.1.14条的条文说明中建议：在山（坡）地建筑中出现地下室各边填埋深度差异较大时，宜单独设置支挡结构。抗规的意图很清楚，在非全埋式地下室的情况下，通过一分为二，分别得到简明且各自独立的主体结构模型和支挡结构模型。此方法方便实用，但非尽善尽美，如经济性和施工工期的影响等方面。例如掉层结构中，掉层的高度为3m左右时，土压力不是很大，而由于临土一侧考虑防渗，需要设置一片混凝土墙时，只从土压力的角度考虑，仅需要对此混凝土墙及相关范围的底板适当加厚和配筋适当加强即可满足要求。此时增加的成本相对于另做支挡结构要少，工序上不需额外增加。笔者在之前提到的从化山地别墅的设计中就是按两墙合一的方式，注意此墙的存在会造成刚度的突变，造成位移比的突增，从而增大结构的扭转效应，对抗震造成不良影响。但由于控制了结构的位移比，同时从化为低烈度区，地震作用下带来的不确定性影响较小。建成后通过实地考察，外墙无开裂现象，防水效果也不错，是一个比较成功的应用。单个掉层段高度比较大的时候，优先考虑规范建议单独设支挡结构。有必要不单独设挡土墙时，笔者建议：将单个大的掉层分成若干高度小的掉层，之间的水平距离满足一定的高宽比，此时，内部的掉层甚至可以放坡不回填而仅设围护墙体。考虑到地下室外墙带来的扭转效应、外墙土压力在地震作用下的不确定性影响可能是现行规范建议分开支挡结构和主体结构的主要原因。地下室外墙土压力受地震作用影响的理论分析，则需要更多的学者去发掘。结语：综上所述，面对山地建筑的不断增多，在进行山地建筑结构的设计中也越来的引发人们对其进行深思。做好山地结构的设计工作，有条不紊的针对相关的影响因素进行研究分析，通过实地的调差取证得出最佳的设计结果，面对施工中出现的问题及时的探讨解决，完善当代山地建筑施工设计方式，优化设计理念，培养优秀设计人员，必然能够为我国山地建筑结构设计的发展提供强大的支撑。参考文献：【1】林滨晖山地建筑结构设计的几点探讨门窗2014年07期【2】万法荣提高建筑结构设计水平的措施探讨科技创新与应用2014年35期【3】¬王也建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用中华民居2013年03期