高层建筑典型案例范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑典型案例，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键字：高层建筑 转换结构 发展趋势

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

一： 转换层结构的应用

1 转换层结构的应用

伴随高层建筑发展,建筑物功能亦发生巨大改变,不再是单一居家或写字楼。 如公寓、旅馆、办公楼等均在建筑体下部设置商店、银行、大型超市，停车场等需要大跨度的公共区域。特别在一些多用途建筑物中, 办公、旅馆、公共娱乐设备、商业设施等交错其中。各不同功能需求对建筑要求各不相同,旅馆等建筑其要求轴线布置较多以满足自身要求；下部银行、公共大厅、会议中心、停车场等商业设施和公共娱乐设施要求大空间,且墙体应尽可能少。

建筑物功能需求改变要求建筑结构形式上也应作出相应改变。而上、下结构形式的转变,应需要一个转换结构,以完成上部结构力与下部结构力的传递要求。

2 转换层结构应用功能

从结构角度上看,转换层结构的应用功能主要包括:

(1)上、下层结构形式转换这种转换层现阶段广泛运用于剪力墙结构和框架－剪力墙结构中,将上部剪力墙转换成下部的框架结构。

案例：深圳市的彩福大厦,整体建筑结构为37 层(包含3 层地下室),其地上1～4 层和裙房均为商场,采用框架结构(含核心筒),其中6～34 层为住宅,采用剪力墙结构,第5 层为梁式转换层结构, 转换梁长度高达2.4m。此种典型的混合墙体设计在现阶段高层建筑中普遍运用。

(2)上、下层结构轴的转换转换层结构

即上下结构形式未发生任何改变,但通过转换层使下层柱柱距加大,形成大柱网,此种形式常用于外框筒下层以便形成较大入口。

案例：香港新鸿基中心大厦,整体建筑结构为筒中筒结构,51层，高214m，此建筑第5 层设立为转换层,1-4 层为商业建筑,5层以上为办公建筑结构,为了在底层布置大的出入口,建筑结构上采用2.0m × 5.5m预应力大梁进行结构轴网转换,将底层柱距扩大成12.6m 和16.8m。此种转换层有效实现不同建筑需求的完美结合。

(3)上、下转换层结构形式和结构轴网同时转换

在上部楼层剪力墙结构通过转换层改变成下部框架结构同时,下部柱网轴线应与上部剪力墙轴线搓开, 并形成上、下结构层不对齐布置。

案例：在深圳云景大厦毛体建筑地下1 层和地上34层中,此结构形式采用框支剪力墙的结构。其中,5层以上为轴线布置较为复杂的剪力墙结构,4 层以下为大空间建筑结构, 柱网轴线较为简单。由于结构形式和上、下轴网变化较大,在4 层设置了2.2m 厚的厚板式转换层形式。

二：转换层结构形式

实际高层建筑工程中，应用的转换层结构形式较为丰富, 常用有梁式、桁架

式和板式结构。

1 梁式转换层

梁式转换层是目前应用最为广泛的转换层结构,设计和施工较为简单, 各部受力也较为明确, 一般采用底部大空间框支剪力墙结构。当建筑结构需要纵横方向同时转换时, 采用了双向梁布置。并且单向托梁、双向托梁连同上、下层较厚楼板梁共同工作, 可形成刚度较大箱形转换层, 这一形式在铁路工程中是常见的结构形式, 而在房屋结构则很少。

2 桁架式转换层

桁架式转换构件具有传力明确, 传力途径清楚等优点, 但构造和施工技术较为复杂。桁架转换层自重较轻,抗侧力刚度比转换梁要小, 因此桁架转换层高层建筑质量和刚度突变力比梁式转换的高层建筑小,由此地震反应也相对较小。 另外，从工程实际情况来看, 转换桁架钢材和混凝土用量也比转换梁经济。另外转换桁架不仅具备开洞与管道设置等条件, 而且在位置和大小上均有较大灵活性, 使充分利用转换层结构建筑空间成为可能。

3 板式转换层

在建筑施工过程中，当上、下柱网轴错开较多时,托梁难以直接转换,因此需要采用厚板承力,构建板式承台转换层结构。板式转换层其下部柱网可进行灵活布置,与上层结构尽量搓开。但这种形式的板的传力会变得不清楚, 因而板受力也异常复杂, 结构计算会相对困难。

从抗震性能上看,板式转换层在竖向荷载和地震作用下,不仅会发生冲切破坏,而且可能形成剪切破坏, 因此板内必须三向配筋,使得板式转换层结构自重过大,材料耗费很多。由于以上的原因,板式转换层结构在国内应用并不广泛。

三：高层建筑转换层结构的发展趋势

改革开放以来，国内建筑业尝试使用底层大开间剪力墙结构（即梁式转换层结构），转换层结构工程应用发展迅速，而工程实际转换层结构的应用朝形式多样、方法多样和结构受力等方向发展，在未来发展趋势上主要体现为以下方面：

1. 钢骨混凝土转换层应用

现代建筑朝着高层和超高层形式发展，因此相应的转换层结构中转换构件承托层数也相对增多；由于建筑功能对层高及建筑空间种种要求和限制，迫使工程应用阶段引入钢骨混凝土材料势在必行。钢骨混凝土梁不仅在承载力高、材料刚度上可减小建筑截面尺寸，并且在塑性、耐久性和抗震性能等方面也优于钢筋混凝土材料，是高层建筑转换层结构材料发展趋势。

此外，由于钢骨混凝土梁在施工过程中自身刚度强，定位准确，可减少支模等使用，加快施工进度和施工精准度。

2. 预应力转换层应用

预应力技术在结构和施工上的优点包括：减小截面尺寸、控制建筑裂缝、减轻支撑负担等等。因此，预应力混凝土结构适用于承建大跨度转换层结构。伴随我国预应力技术发展，以及预应力材料和施工费不断下降，使用预应力转换层成为高层建筑的必然发展趋势。

参考文献：

[1]傅学怡. 带转换层高层建筑结构设计建议[ J] . 建筑结构学报,2005 (4) .

[2]魏琏, 王森, 韦承基. 高层建筑转换梁结构类型及计算方法的研究[ J] .建筑结构, 2001, ( 11) .

[3］ 唐兴荣,何若全.高层建筑中转换层结构的现状和发展［J］.苏州城建环保学院学报,2001,（9）.

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根据笔者对高层建筑消防安全管理、灭火救援、日常监督等情况进行调研发现。高层建筑一旦发生火灾，根据消防部队现有的装备器材，很难对火势达到“立竿见影”的效果，当今情况下的高层建筑灭火救大部分仍然只有立足于高层建筑中的现代消防设施进行“灭火自救”。因此，如何使高层建筑现代消防设施在“每时每刻”都能正常使用就显得非常重要，而我市消防官兵数量相对于我市高层建筑数量就显得相当的“渺小”，在当今的消防工作中，消防监督执法工作只是其中一项非常重要的工作，如何解决面对我市高层建筑，消防“警力”不足的现状，笔者认为切实落实高层建筑物业保安消防安全职责，加强消防知识培训，切实提高物业保安消防安全“自查、自改”能力就显得非常的重要。

因为，有能力进行高层建筑修建开发工程的开发商都是比较有经济实力的开发公司，而当高层建筑修筑完工投入使用后，大多都有正规的物业公司对建筑进行日常管理，因此，物业保安的数量就能切实得到保障。物业保安在高层建筑消防安全管理中的重要作用主要体现在以下几个方面：

一是在日常的管理中，物业保安对高层建筑的熟悉程度所决定。物业保安的职责其中最重要的一点就是对该物业公司所管理的建筑进行24小时全天候保安巡视服务，为防盗、防火、防灾、交通和维持管理区域的公共秩序服务，切实预防和处理各类不安全事件。因而，物业保安对该建筑的消防设施位置、数量、作用是相当熟悉的。如果可以让其熟练掌握高层建筑现代消防设施的使用、维护、调试、检测等知识，使其成为该建筑现代消防设施火灾隐患的得力排查者，及时对存在的火灾隐患进行发现，并上报物管公司及时解决火灾隐患，那么我市在进行高层建筑消防安全专项整治行动前也不会有那么多的高层建筑存在火灾隐患。

二是由于高层建筑消防设施的使用情况所决定的。众所周知，每栋高层建筑的现代消防设施均不是由“业主”进行使用和管理。而物业保安才是现代消防设施的使用和管理者，他们每天的工作就是与这些设施打交道，这些消防设施能不能正常使用，是不是完好无损，他们都是第一个知道的。在大多数情况下，他们对这些设施存在的问题，不是不知道而是选择了“闭口缄默”，大部分的物业保安都缺乏应有的消防安全责任心，他们大多数都认为只要保证了所管理的建筑治安情况就可以了，他们很少有人知道自己身上承担的消防安全责任有多重要，他们选择了多一事不如少一事，对存在的火灾隐患，他们永远都是等待消防部门进行检查后，才通知物业公司进行整改。因而，加强物业保安消防安全职责的落实，切实提高物业保安消防安全责任心，扭转他们的工作态度，将消防部门的“事”变为他们自己的“工[，！]作”，就显得非常的重要。

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文丘里曾经说过：“建筑，就是在内与外相遇处产生。”[ 文丘里. 建筑的复杂性和矛盾性. 1966，P12]高层建筑的底部空间正是这样的“相遇处”，在垂直方向上它是高层建筑的起点，同时，在水平方向上，它也是城市空间的一部分，垂直交通和水平交通在这里汇聚，转换，使用频率极高，因此它是解决城市和建筑的关系的重要环节。

本文所指的高层建筑底部景观空间指的是包括高层建筑基地在内的和高层建筑底层空间相联系的具有景观设计要素的空间，包括具有景观设计要素的向上发展的通高中庭，庭院空间，以及向下发展的地下庭院等空间。

1 高层建筑底部景观空间的历史发展

高层建筑发展初期，为了追求功能的最大利益化，发挥高层建筑高效，高容积率的优势，大多数高层建筑都是直接面向城市街道，从街道直接进入大厅，再由大厅作为建筑的缓冲空间由电梯输送到各个楼层。这样的组织方式比较内向，将大厅作为主要的转换节点，建筑与城市之间分隔明确。但是给人的感觉比较仓促，缺乏过渡。

在第二次世界大战以后，人们在生产生活中逐渐意识到了空间和环境对于城市，建筑以及人们生活的影响，在高层设计中也逐步加入了更多的公共空间，高层建筑底部空间的设计开始呈现多样性的发展趋势。景观空间，作为公共空间的重要元素，在这时候也开始大范围的被运用在高层建筑底层空间设计中。它更多的成为了高层建筑内部空间和城市空间之间的过渡空间，为增加空间环境的舒适度，更好的组织人流起到了重要作用。

2高层建筑底部景观空间的分类

高层建筑底部空间和城市直接相连，为了在不同的基地环境中解决高层建筑和城市之间的关系，之前的很多优秀高层建筑设计都对高层底部空间形式进行了创新和探讨，高层底部空间设计也产生了丰富多彩的变化。而景观空间也随着高层建筑底部空间形式的变化而出现了各种不同的做法。按照景观空间在高层建筑底部的位置以及它和高层建筑之间的关系，本文将高层建筑底部景观空间分成以下几类：

2.1 外置式景观空间

高层建筑底部的外置式景观空间在这里指的是在高层的设计中，将开放性较强的公共空间放在建筑实体的外部进行布置，并且结合了景观设计元素的空间。它是处理高层建筑和城市的关系中最为常见也是最早出现的手法之一。

这种类型一般适用于基地面积相对宽裕，除了塔楼和裙房的占地以外还有多余用地的高层建筑。设计的时候，往往利用广场，绿地，下沉庭院等方式来作为高层和城市之间的过渡空间。这些空间不但起着集散人群的作用，当它与景观设计相结合的时候，往往也为城市中的人群提供了休息娱乐交流的空间，为城市环境的改善起到了促进的作用。

密斯在纽约设计的西格拉姆大厦（Seagram Building，1958年，38层，如图1）是利用广场空间将高层和城市相联系的最早的案例之一。大厦主体高158米，为了减轻高度对于街道的压力，大厦从街道边缘向后退了90英尺（约28米）。同时建筑的底层向内退让，形成灰空间，和场地上设计的喷水池和绿化空间一起，为人们提供了休息的场所，也为街道留下了喘息的空间。

图1 西格拉姆大厦图2 洛克菲勒中心下沉广场图3 洛克菲勒中心海峡花园

纽约的洛克菲勒中心（Rockefeller Center，图2，3）也是利用建筑外部场地来做到将城市和建筑相互连接的一大成功案例。中心由19栋大楼组成，占地22英亩。建筑群的分布和高低配置都经过了严格的设计，从第五大道旁较为低矮的国际大楼缓缓过渡到第六大道旁最高的标志性的奇异电器大楼（GE Building，70层，872英尺，约266米高），整体削弱了超高层对于城市的压迫感。而设计最出色的莫过于建筑群的中间广场，从第五大道出发，是提供市民使用的公共空间海峡花园（Channel Garden），花园宽175米，长60米，其中错落分布着水池，花坛，雕塑等，这个狭长形的空间引导人们从第五大道来到正对着奇异电器大楼的著名的下沉广场（Lower Plaza）。这个广场在夏天被用作一个露天咖啡馆，冬天则成为了一个室外溜冰场，每年圣诞节还会有盛大的庆祝典礼。这些被巧妙设计的空间序列将人们从城市很舒服的引导到建筑中，同时也为市民提供了休闲娱乐的场所。

外置式景观空间能够利用外部公共空间做到和城市的有序衔接，它需要相对宽松的基地环境，当基地面积相对较小时，在有限的室外环境内用水池，花坛，雕塑等景观小品来减小场地带给人的局促感，丰富空间层次。当基地面积相对较大时，大面积的绿色景观设计又能够减小场地的空旷感，增加环境的舒适度。在我国，很多新区规划中用地都相对宽松，场地设计时大多将内部交通和绿化景观和广场设计相互结合，既能解决高层建筑底部多疏散口的交通设计，又为场地提供多种使用的可能性，增加了绿化面积。

2.2 内置式景观空间

和外置式景观空间相对应的是高层中的内置式景观空间，它是在设计中将含有景观元素的公共空间放在建筑内部解决，将建筑外的元素引入建筑内的一种做法。内置式景观空间大多用在场地比较紧张，在主体建筑以外场地没有多余用地的情况下。如果说外置式景观空间是一种比较开放的公共空间处理方法，那么内置式景观空间则相对比较内向，其服务对象更多是为了建筑的使用者，而减少了城市居民的参与性。但是因为高层底部内置式景观空间对高层来说能够很好的改善高层内底部的环境，提升室内空间质量，所以近年来也得到了广泛的使用。在外置式景观空间关注建筑外部环境的同时，内置式景观空间则用于提升建筑内部的环境，两者相互结合已经成为了更加普及的做法。

按照内置式景观空间在高层底部所处的位置可以大致将其分为塔楼中庭式，裙房中庭式和裙房庭院式三种

2.2.1塔楼中庭式景观空间

在直落式高层中，为了减少从街道直接进入建筑空间的生硬感，有些建筑在设计时将底层大厅空间进行景观化的处理，将绿化，水池，广场，雕塑等元素引入到室内，成为一个景观内庭。例如，1967年，由Kevin RoChe和John Dinkelo设计的福特基金会大楼(Fort Foundation Building）（图4, 5）就是一个塔楼中庭景观空间的典型案例。这个建筑从外表上看并无太大的不同，但是设计师却在高层内部加入了一个高130英尺的大中庭，中庭内部茂盛的树木和蜿蜒的流水让人仿佛来到了大自然中，这样的景观设计改变了高层建筑原本给人带来的严肃冰冷的感受，是高层建筑景观空间设计的典型案例之一。而在20世纪80年代以后，随着技术的发展，高层建筑由最开始的中央核心筒式的“内核”空间模式，逐渐发展到，分散在建筑两侧的双核，三核，甚至更多核的空间模式，这样的空间模式使得高层底部空间更加通透，底部景观空间的面积变大，做法更加丰富，为塔楼内置式景观空间提供了更大的发展可能性。

图 4福特基金会大楼内部景观空间图 5 福特基金会大楼剖面

图 6大阪市吉本大楼图 7 大阪市吉本大楼内庭

2.2.2裙房中庭式景观空间

当内置式景观空间从塔楼转移到裙房内部，就更加不受到高层核心筒等各方面的约束，同时也能够更好的跟裙房部分的功能相结合，特别是在饭店建筑和底层为商业的建筑中，景观内庭不但能够使建筑更加气派非凡，还提供了更加舒适的环境。由竹中工务店设计的日本大阪市吉本大楼（Yoshimoto Building，1986年竣工，高136.2米，图6,7）就是利用了裙房内部的中庭景观空间来优化室内环境的例子。它的商业裙房有8层，在临街一面设计了一个通高的景观中庭，大面积的玻璃幕墙面对街道，使室内外的环境融为一体，室内的绿化，散置的咖啡座为人们提供了一个公共的休息场所，实际上，这个中庭就是一个不受气候影响的室内城市广场。

2.2.3裙房院落式景观空间

相对于裙房中庭式景观空间，庭院式的做法虽然景观空间也是在裙房内部，着重调节建筑内部环境，但是前者是将景观空间放在室内，而后者运用的是建筑内庭院的方法。这种方式适用于裙房占地面积较大的建筑中，它不仅可以给裙房部分的建筑增加采光，还能为裙房内部带来室外活动空间。相较于室内式景观空间，它的景观设计能够更加自然，较少受到建筑的约束。当界面设计比较自然的时候，室内也可以获得室外般的空间感受。由伦佐皮亚诺（RENZO PIANO）设计的纽约时报大楼，其底部裙房就有一个室外庭院。这个庭院被安置在主塔楼底楼和一个会议中心之间，一方面庭院的自然光线可以进入到两边的功能空间，另一方面，在这个不算大的庭院内，景观设计师模拟了自然界的树林环境，柔和起伏，被草坪覆盖的地面，加上几株高大的植被，让身处高层底部的人们如同置身在自然中（图8到图 11）。

图8， 图9 ，图 10，图11纽约时报大楼底部中庭

裙房院落还可以和裙房的屋顶平台一同设计，也会得到更加自然一体化的效果。由伊东丰雄设计的新加坡的怡丰城（Vivo City）就是一个院落空间和屋顶景观空间相互呼应，融合为一体的优秀实例。这座建筑的三层是一个大型的屋顶花园，其中植被，水体，木质铺地等元素相互搭配，为人们在屋顶提供了丰富多彩的活动空间。而建筑的二层是商业空间，其中包含有多个庭院，作为室外运动空间，或者是儿童嬉戏娱乐空间。这些庭院与三楼的屋顶花园相互联系，视线贯通，形成了富有层次的室外活动空间（图12， 图13）。

图 12 新加坡Vivo City庭院空间 图 13 新加坡Vivo City 模型

同时，裙房院落景观空间因为其对空中开敞，因此也为高层塔楼部分以及周围的建筑提供了优美的景观。

2.3 过渡式景观空间

在高层建筑底部景观空间的做法中，除了外置式景观空间，和内置式景观空间外，还有一种介于建筑内部和外部之间，处于过渡性地带的做法，且暂为这种高层建筑底部景观空间定义为过渡式景观空间。过渡式景观空间有三种：延展式，连接式，组合式。

2.3.1延展式

有些高层建筑底层的开放空间并没有严格的室内外之分，而是从室内延伸到室外，给人感觉连成一体。由黑川纪章设计的日本福冈银行本店（Fukuoka Bank，1976，图 14）位于福冈市商业办公区内，在保持容积率700%的前提下，设计师将建筑的中部挖空，形成一个巨大的灰空间，和室外的空地相互联系成一个大市民广场。这个想法来自于黑川对于日本传统

图 14 日本福冈银行本店图 15 纽约利华大厦底层的室内外连续景观

建筑中的“缘侧空间”的研究[ 黑川纪章《日本的灰调子文化》]，他将这个在传统建筑中联系室内和室外的空间引入到这个高层设计中，并且将空间放大，在其中用各种树木，花坛，雕塑，水体，长凳等营造出适宜人休息的环境。这个空间因为有顶，所以可以算作是内部空间的一部分，又因为其开敞的特点，它又是室外空间的一部分，内外空间在这里得到了很好的融合，建筑外的城市景观也自然地延伸到了室内。

事实上这种空间的延伸感并不一定要在一个连续的空间中才能产生，即使空间被墙体、玻璃或者是标高等元素打断，只要在这些被隔断的空间中运用了统一的元素，如材质，绿化，地面形式，甚至是细部设计，就都可以将这种延伸感带给使用者。例如：纽约的利华大厦底层虽然室内外之间有玻璃幕墙隔断，但是延伸进建筑的绿化还是将空间的穿透感带给了人们。（如图 15）

2.3.2连接式

在有些群房与塔楼分离，或者有多座分散式群房的高层建筑或者建筑群中，裙房和裙房之间，裙房和塔楼之间，塔楼和塔楼之间如何过渡也是设计中需要解决的问题之一。这些连接空间并没有那么明确的功能定义，往往更容易成为人们休息交流的场所，景观的介入能够使这些连接空间的过渡更加自然，为人们提供更加舒适的环境。例如SOM设计的东南金融中心大厦（Southeast Financial Center，迈阿密，1983年，高55层，224.9米），如图 16，这个180万平方英尺（16.722万平方米）的建筑群包括一座塔楼，一个银行大厅、停车楼和一个运动俱乐部。设计师在两个建筑之间构筑了一个玻璃天顶，下面是一个高12层的开放空间，其间植有当地的南福罗里达棕榈树，还配有零售店，休息座椅，桌子等设施。这个空间不但连接了高层及其裙房，还将整个建筑和城市相联系，为市民提供了一个开放的休息场所。

2.3.3组合式

在综合体建筑日渐普及的今天，在建筑的功能上，综合性越发的凸显，在形式上，复合式的建筑群也越来越普遍。特别是近年来逐渐流行的商住综合体建筑，为了增加底层部分商业的丰富性，引入商业内街，内部水道等各种设计手法层出不穷，景观空间也就随着这样的丰富的设计手法而产生了多种可能。它在公共空间中，可以呈线状分布在一条内街中，也可以呈点状分布在室内中庭，还可以呈放大的形式做为外室外广场而存在。因为其手法的多样性，使得公共空间成为最能够塑造和影响综合体建筑个性和特色的空间之一。在这种综合式高层的底部，景观空间的设计手法也根据公共空间的形式而采用组合的方式，铺地，绿化，水体，小品，灯光等都应该跟随着空间形式的变化而产生，使游览空间, 休闲空间，商业空间有机地融合。由美国捷德得事务所设计的南京水游城是一个建筑面积约16.7万平方米的大型综合性商业项目。“水游城”顾名思义是以流动的水为主体，营造的一个集购物、休闲、餐饮、娱乐、旅游、文化等为一体的休闲购物主题公园。水在这里作为景观主体要素从室外空间开始，延伸至半室内空间，室内空间。绿化种植，雕塑小品以及硬质休息铺地等随着水体一路发展。景观空间不但起到了过渡延续的作用，同时还组织了建筑内部的交通，成为了建筑的主体。（如图17, 18)

3 总结

以上分类的依据是景观空间的存在方式以及它与高层建筑之间的关系，在实际设计中，每个类型之间并不存在绝对的界限划分，应该按照具体的基地环境来选择适合的景观形式加入到建筑设计中，以达到美化建筑环境和城市环境的目的。

参考文献：

覃力. 日本高层建筑的发展趋势. 天津大学出版社，2008.1

[日]舆水肇 张廷凯等译. 建筑空间绿化手法[M]. 大连理工大学出版社，2003

涂志群. 高层建筑底部城市空间环境设计——探索一种可操作性的城市空间设计方法[D]. 重庆大学硕士学位论文，2002年4月

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关键词:复杂高层建筑结构；抗震概念设计；体型不规则；转换层；抗震设防专项审查

Discuss seismic design of a complex structure of high-level buildingHu Wei-hong(Foshan city Shunde architectural design institute Co., Ltd.FoshanGuangdong528300)Abstract:Structure of a high-level seismic design of buildings as an example, the use of the concept of seismic design principles, an analysis of the structure of several cases of irregular size and number of operational measures of adjustment, and high-rise building complex seismic structure special review of security rules, put forward his own views.Key words:High building complex; Concept of seismic design; Irregular shape; Conversion layer; Special seismic review。

一、 引言

随着我国城市经济的迅猛发展，下面是大开间的商铺或停车库，上面是高层商品住宅的这类框支-剪力墙高层建筑被广泛采用，这类结构由于转换层的存在, 极易形成刚度突变的薄弱层；加上建筑师在外观造型上的标新立异，这样出现了很多结构体型复杂的高层建筑，而通常它们在结构方面都不规则甚至是特别不规则的,高层商住楼就是其中的一个典型。国家建设部在2006年9月发文规定了超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点，明确了高层建筑若具有多项或某一特项不规则时，需要申报专项审查。。

二、工程案例

1、工程概况

本工程为江苏张家港市某住宅小区中一幢高层住宅。地下为6级人防大底盘地下室。地上15层，一层层高4.5m，标准层高2.9m。结构形式采用部分框支剪力墙结构，转换层为三层。

2、结构设计

本工程为住宅，丙类建筑，结构设计按6抗震设防，地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）结构抗震等级如下：三层框支层及以下框架抗震等级为二级；剪力墙底部加强部位抗震等级为二级；三层以上框架抗震等级为四级；剪力墙非加强部位抗震等级。

3、结构布置方案

1.因建筑一二层为商铺，上部部分剪力墙无法落下，采用框架梁抬墙的方式进行转换，转换层板厚为180mm，混凝土强度等级C35。

显然，由上图可以看出由于存在转换层可确定该商住楼为复杂高层建筑结构，属B级高层建筑。然后对照《抗规》及《高规》所述的六项体型不规则发现该工程几乎都有：扭转不规则、平面狭长凹凸不规则、楼板局部不连续、侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变；其中三项不规则（平面凹凸，楼板不连续，竖向不连续）是由三层以下楼层使用功能不同所造成的“先天不足”，部分结构被迫采用了不利于抗震的框支结构形式，但我们相信以结构构件的承载力，刚度和延性为主导的抗震概念设计来进行总体结构布置，外加一系列的构造加强措施是可以弥补“先天不足”的。

4、结构计算分析结果

1.加强结构整体抗震性能的构造措(1）针对二层平面凹凸不规则采取：总体计算时，将大开洞薄弱部位楼板指定为弹性膜，并将洞口周边楼板加厚至130mm，本层板面板底钢筋全面贯通且双层双向配置。(2）该商住楼的第三层为转换层，属于高位转换，层高2.9m，采用梁式转换层，转换梁截面高度在抗震设计时应分别不小于计算跨度的1/6。考虑由于转换粱上剪力墙偏置产生的不利影响，在梁两侧垂直方向均设拉结梁以利于稳定。

2.软件选用

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》及《建筑抗震设计规范》本工程为复杂高层结构，进行多遇地震下的内力及变形分析时，应采用两个不同的力学模型，并对其结果进行分析比较。在设计时采用了SATWE计算为主，PMSAP计算为辅助的模式。

3.计算结果分析采用SATWE软件进行结构的整体分析，在电算中密切关注扭转位移比，自振周期与平动周期之比（Tt/ T1）及相邻楼层受剪承载力之比这三大计算结果。(1) 结构X、Y两向的扭转位移比1.10＜μ＜1.23，满足《高规》第4.3.5条规定要求；(2) 结构扭转为主的第1自振周期Tt与平动为主的第1自振周期T1之比均小于0.85（Tt/ T1=0.86），满足《高规》第4.3.5条规定要；

(3) 楼层抗剪承载力及承载力比值，最小值为0.81,既满足《高规》第4.3.5条规定要求（此项为75%）；

(4) 转换层上、下等效侧向刚度比：按层间剪力比层间位移算法X向为0.43，Y向为0.45，符合要求；按附录E.0.2算法:νex=0.81，νey=1.12。楼层抗剪承载力转换层与上一层的比值：Bux=2.18,Buy=1.61；即转换层以下的构件抗剪承载力分别是其上一层构件的2.18倍和1.61倍。(5) 在地震作用下，层间位移角θi小于上一层的1.3倍或上三层平均值的1.2倍；(6) 弹性最大层间水平位移角限值：X向为1/1644，Y向为1/1510，均小于规范要求；(7) 振型质量参与系数X向的有效质量系数95.3%,Y向的有效质量系数96.8%,两向均大于90%，满足《高规》第5.1.13条规定要求；(8) 底部加强区剪力墙轴压比均小于0.5，满足《高规》第7.2.14条

经比较，PMSPA计算结构与SWTAE非常接近，各类参数反映出PMSPA模型仅仅比SATWE的刚度偏高些，PMSPA开发了楼板用的多边形楼板单元，计算进入整体结构分析，严格考虑了楼层之间构件之间的耦合作用，使得结构整体刚度有所增大。但SATWE中考虑全楼弹性楼板时，也可计算楼板平面内、外刚度，固计算结构相差甚微。

三. 结语

因此，上述的6种结构不规则情况在现今高层建筑设计中极易出现，通过结构抗震的概念设计和一系列的构造加强措施，尽管本工程存在扭转不规则（程度为I类），平面凹凸不规则（二层）及竖向抗侧力构件不连续（45%剪力墙不落地）这三项不规则情形，但扭转位移比1.10＜μ＜1.23，超过规定少许（μ＜1.2)，故本工程只是普通不规则结构，可不作超限高层不作超限高层建筑工程抗震专项审建筑工程抗震专项审查。按照建设部的文件规定，只要“同时具有两项以上平面，竖向不规则以及某项不规则程度超过规定很多的高层建筑”就必须申报抗震超限审查，一般复杂的超限审查需时约2个月，而且超限结构往往需要采取多种多样的加强措施必然导致工程造价增大。因此只要条件允许，在每项工程设计的方案阶段，应由结构工程师参与确定结构体型和主要的受力构件布置，以使不利抗震的诸多不规则体型可在建筑方案阶段就避免，达到合理安全经济等多方共赢的局面。毕竟避免超限高层的抗震专项审查并不是设计的最终目的，而如何通过的精心设计使每一结构都获得卓越的抗震性能才是我们不懈的追求

参考文献：

［1］JGJ 3-2002《高层建筑混凝土结构技木规程》（简称《高规》） ［S］

［2］GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》（简称《抗规》）［S］

［3］《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》 （建设部令第 111号）

作者简历:

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关键词：高层建筑消防灭火救援火灾特点对策

中图分类号：TU97文献标识码： A

高层建筑的灭火救援任务重，难度大，火势一旦蔓延，易造成群体性的伤亡事件及诱发的其他安全事故。在高层建筑的火灾扑救中，应明确高层建筑的特点及火灾特征，采取科学合理的对策和战术。

一、高层建筑火灾的扑救难点

高层建筑易形成立体性的火灾，热传递和有毒气体的危害程度大，且人员疏散难度大，火势控制难度高于其他民用建筑，一旦火势失控，会酿成大型事故。

1、火势蔓延速度快

高层建筑的竖向管井等部位，产生的“烟囱”效应，为火势的蔓延形成了有利条件，形成的立体火灾，其垂直蔓延速度为3-4m/s。火灾发生时，烟气沿着门窗、走道呈水平扩散，并沿外墙窗口向上升腾，甚至跳跃式向上层蔓延。自然因素也会对火灾产生影响，外部的风力，会加速火势蔓延的速度，室温的不断升高，室内高热量使达到爆炸浓度极限的可燃气体达600℃以上，一旦与外部空气充分混合，会诱发爆燃事故。

2、疏散难度大

高层建筑的楼层多，火灾发生时，人员疏散的距离长，由于烟气对能见度的影响，人员急于逃生，易引发踩踏事故，逃生途中路线选择不当，甚至选择跳楼逃生的方式，使得疏散难度增大。

3、攀登难度大

高层建筑的火灾扑救难度大，消防电梯不能使用时，只能通过高层建筑的外部进行攀登，消防员攀登到一定高度时，由于体力的影响，心率和呼吸加快，对展开扑救具有一定的影响。高层建筑的火灾一旦发生在高层部位，使得登楼的途径减少，登高车达不到着火楼层的高度，主要靠室内楼梯或电梯登楼灭火。

4、消防设施和装备不完善

我国针对高层建筑的消防设施和扑救装备无法完全满足高层建筑灭火救援的需要，缺乏空中救护设施，不能有效的从高空展开营救，部分地区采用的消防直升飞机，由于受到限制，无法进行普及。登高消防车的配备也无法达到规定的要求，甚至有的安全疏散设施，如：救护袋、避难梯、滑梯、缓降器等，配备不合理。此外，高层建筑的火灾用水量大，达80L/s以上，甚至超过100L/s，远超过实实际的供水量，需要多辆车远距离供水。

二、高层建筑火灾扑救对策

根据高层建筑的火灾扑救难点以及其特殊的结构，在展开灭火救援过程中，应结合火场的实际情况，采取科学的救援和灭火方式。高层建筑的火灾扑救以科学施救、救人第一为原则，立足于自救和外部救援想结合。

（一）快速出动

由于高层建筑发生火灾的蔓延迅速快，造成的人员伤亡大，消防部队在接到报警时，应第一时间集结足够的救援力量，保证快速抵达火场，争取营救时间。通过典型的高层建筑火灾案例，平均蔓延燃烧面积为33～50O/min，灭火用水量约为0.2L/s.O，客房平均蔓延燃烧面积为15～20O/min，灭火用水量约为0.175L/s.O。

（二）战术方法

高层建筑的火灾战术应制定完善的应急预案，日常中要进行调查研究，制定完善的作战计划，并反复推敲作战计划的严密性。

1、内部扑救。高层建筑的火灾起初阶段，应以建筑内部的人员（安保人员、服务人员、管理人员等）为主要救援力量，发挥建筑内部的灭火设施的作用，采取在起火点堵截包围的方式，靠自救力量扑灭初期火灾。

2、确定起火部位。消防救援队伍到达火场后，应根据消防控制室的指示，以及相关人员的报告，通过侦查判定起火层和起火部位，便于指挥人员做出扑救方案。

3、配备安全措施。消防队员在进入火场前，应进行安全防护，装备必要的装备器材，如:消防隔热服、空气呼吸器、通讯器材等。

4、确定进攻路线。选择进攻路线应以“最短的距离，最小障碍”为原则，减少体力的耗损，安全地到达所攀登的楼层。

首先，应确定起点层，一般选择在着火层下一层或下二层，进攻起点层既是进攻的起点，又是前沿指挥所，同时还是人员、器材集结处；

其次，快速抵达着火层，可通过专业消防通道和消防电梯进入，力量部署数量应是着火层大于着火层上层，着火层上层大于着火层下层；

再次，消防队员在通过不放烟的通道，应先考虑登到起火层下一层或下二层，作为前沿阵地，再在喷雾水枪掩护下强行进入着火层灭火。通过靠外墙的封闭楼梯进攻，能直接利用天然采光和自然通风，由于其具有相连性，作为安全疏散的重要通道，由此进攻较为合理。选择放烟楼梯进攻的方式，因楼梯内设有前室，排烟系统和消防给水系统较为可靠。

最后，室外进攻的方案，应充分利用登高装备、室外楼梯、建筑物平台、升降机、云梯车等设施，甚至可以借助毗邻建筑物的途径登高进入着火层，条件允许，也可通过消防直升机进入着火层。

5、内主外辅

消防队员进入起火层后，应观察火势的情况，迅速占领有利地形位置，利用室内消火栓系统，展开扑救工作，外部的喷雾水枪应充分掩护，多借助建筑物内的灭火设施等，阻止火势的进一步蔓延。在有条件实施外攻灭火时，应采用外攻灭火，内攻灭火要求救援人员的体力充沛，应注意后备力量的补充，及时让一线救援人员得到休整。

（三）人员的疏散和救援

高层建筑的安全疏散，关系着人员的生命安全，由于人员受热、烟、赌气的危害，对于中上层的人员疏散难度大，疏散距离超长，根据测算：人流密度1～5人/O时，水平行走速度为1.35～0.6m/s，在楼梯上垂直行走速度为3.6～1.5m/s，比烟火蔓延速度慢，但由于自身因素和外部因素的影响，易因其疏散不当，甚至大量的人员伤亡。因此，在高层建筑的救援中应以“救人第一”为原则，明确救援为先，正确处理人员生命安全与灭火的关系。

高层建筑火灾的救援应利用应急广播系统，及时疏导和稳定人员的情绪，有序的组织引导安全疏散，指明疏散方向，劝导人员不必惊慌，有序疏散和撤离。疏散和抢救人员的基本顺序应先着火层，其次是着火层上层，最后是着火层下层，若消防救援力量充足，应考虑个层面同步进行。从疏散通道（走廊）、出口，经消防电梯，防烟楼梯、封闭楼梯或室外疏散楼梯，直接下到地面建筑物外，进入避难层（间）或起火楼层的下一层。

（四）火场供水

高层建筑火灾能否有效的扑救，最重要的是消防供水量的保障，能否满足高层建筑的水量、水压的要求，根据客观条件和火场的实际情况作出决策，及时调度水资源，确保火场供水的需求。

1、室内消防给水系统

高层建筑室内消防给水系统可作为扑救给水的途径，如：消防水池、层顶消防水箱等。在屋顶水箱内一般储存有10min的消防用水量，通过每个消火栓箱内水泵启动按钮，启动消防给水系统。

2、水泵接合器供水

水泵结合器供水与室外消火栓或消防水池的距离为为15～40m，每个水泵接合器的流量为10-15L/s，一辆消防车通过水泵接合器向竖管供水高度可达50～80m。部分高层建筑采取分区给水的方式，在供水中应注意供水系统标志，避免在扑救中误用。

3、消火栓直接供水

高层建筑在没有设置水泵接合器，或水泵接合器发生故障时，底部设置的室内消火栓可发挥作用，直接向管内供水，保证供水量。

4、其他供水方式

利用登高装置供水，如：登高消防车、电业工程抢险车、提升机等供水，也可缓解救援压力，保障救援的水量。此外，利用室内固定给水设施以及水泵接合器不能满足供水需求时，可通过消防车或消防水泵直接耦合串联，沿楼层垂直铺设水带供水。

三、小结

高层建筑的火灾扑救任务重，救援时间紧迫，在救援中应充分考量高层建筑的特点及火灾危险性，进行科学施救的方式。高层建筑的火灾救援关系着人民群众的生命安全，在日常训练中，应以科学的应急演练为主导，反复强化救援的战术和力量，提升救援部队的整体战斗力，推进灭火救援工作和社会化消防事业的全面发展。

参考文献：

[1]赵腾飞，杨鹏.新时期消防战训工作改革思考[J].中国包装工业，2012-12-25.

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1)消防责任意识薄弱。a．消防安全主体责任不落实。许多高层公共建筑往往分层出租或销售给多家单位，从而形成一栋建筑内多家单位共同使用的局面，这种情况下往往会出现消防管理上各自为政、互不沟通的现象，致使整幢建筑的消防安全管理责任主体不明确。b．管理人员、值班人员素质不高，责任意识差。单位的消防安全管理人员和消防控制室值班人员，是本单位消防工作的专业人员，因此这些人员必须熟悉本单位建筑的基本情况和设施设备运行情况，且经过专业培训取得资格证才能上岗。但由于企业人员流动快等原因，部分人员未经培训直接上岗，对建筑自动消防设施不熟悉，操作不熟练，或责任意识不强，不清楚本岗位职责，有的甚至在值班期间擅离职守，脱岗逃岗，导致火灾情况下消防设施不能正常启动，延误了初期火灾的扑救时机，致使火灾损失扩大。2013年10月11日北京喜隆多商场火灾是典型的由于控制室值班人员不履行工作职责导致的小火最终酿成大灾的案例。c．有的建筑工程在施工过程中不按图施工或因想控制成本而选用价廉质次的材料或进货、或因监理方责任心不强、措施不严而留下诸多隐患。如产品质量不合格，不按规程施工等现象，极易导致火灾的发生。d．新技术新材料在高层建筑内不断被采用，而消防建审验收人员业务素质参差不齐，不能解决和预测建筑消防安全上的复杂、繁多、深层次问题，导致火灾隐患源头管控不严。e．高层建筑周围环境影响灭火。有的高层建筑正面侧面被广告牌遮挡，造成扑救面不足。有的在消防车通道内停放车辆，有的建筑被大树、栏杆、电缆线、高空电线等阻挡，导致消防车无法及时靠近着火建筑，灭火及救援行动无法及时展开。f．用火用电用气不当。高层建筑在装修过程或设备维修过程中，违规进行电焊、切割或油漆作业，极易引发火灾。日常运行过程中，因管理不到位，私拉乱接临时线路，电气线路设备长期缺乏维护，厨房内油、气使用不当等，都很有可能引发火灾。

2)建筑自动消防设施隐患重重。笔者在工作中经常遇到的自动消防设施存在的问题有:a．自动消防设施故障、屏蔽或损坏。例如火部分感烟或感温探测器布满灰尘，或有的防尘帽未摘取导致信号不能正常反馈;手动报警按钮损坏，防排烟管道漏风严重导致风量严重不足、防火门闭门器损坏导致关闭不严等现象。b．人为停用消防设施。一种是故意停用的，如火灾自动报警系统因经常误报而被业主嫌烦关掉的;为方便出入，常闭防火门处于开启状态等。另一种则是无意停用的，如消火栓管道阀门关闭，电控柜关闭电源的。c．设施配置不合理或设施质量不合格不规范。如有的建筑因控制成本或其他原因不配备自动喷水灭火系统等，整改难度相当大;另一种是设施设备的质量不过关或探测器、喷头等选型不规范。d．消防设施未定期检测保养或管理人员对设施设备的定期检查不到位，导致关键时刻设施不能发挥作用。

2高层建筑火灾防控对策

1)建筑硬件基础要到位。a．要完善建筑的消防设施，立足自救。高层建筑的火灾扑救首先立足自救，即要充分依靠建筑内的自动消防设施实行初期火灾的扑救，所以自动消防设施配置是否完善并保持完整好用成为高层建筑火灾防控的一个重要因素。建设过程中必须按照规范要求完整地科学地设计消防水源、消防车通道、室内外消火栓系统、火灾自动报警、自动喷水灭火系统和防排烟系统等，产品选型要合理，质量要保证。施工过程中要严格按照公安消防机构批准的设计图纸施工，不得随意更改设计。确保工程施工质量。各种设施配置要科学合理，保护区域要全面，不留盲区。b．要严格做好防火分隔。合理设置防火分区可以有效控制火灾规模，阻止火灾蔓延扩大，应严格划分。要考虑面积及使用功能等因素通过防火门、防火卷帘等设施严格做好每楼层内横向间的防火分隔。对楼梯间、管道井等竖向井道必须严格按规范要求进行分隔，并对缝隙进行严密封堵，严格做好每楼层之间的竖向间分隔。c．把好装修关，选材上严格要求。建筑装修材料和室内装饰材料的燃烧性能等级直接影响着火灾的扩大蔓延程度，应高度重视。装修时使用的易燃可燃材料在火灾发生后既散发有毒气体同时还加速火灾的蔓延，所以要尽可能选用不燃或难燃材料进行装修，对易燃可燃装修材料要按要求做好阻燃处理，从而降低场所的火灾危险性。本文来自于《山西建筑》杂志。山西建筑杂志简介详见

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【关键词】复合地基；夯底灌注桩；高层建筑

一、引言

乌鲁木齐市很多地区由于城市化的不断扩大，城市建设规模也日益增大，所产生的许多废弃杂乱，等待回填的大量采砂、石坑。随着全球环保理念的不断增强，此种采砂（石）坑场既能恢复和保护环境，又比较低廉，同时还具有易开采等特性，因此成为各大房地产开发商投资的新“热土”。但是由于其年代不太一样，物质构成又不平均，杂质比较多，使其具有比较大的建筑学意义上的缺陷。比如，低承载力、不均匀性、压缩性大等都是其作为建筑材料的主要通病。而随着我国土地资源的日益紧张和容积率的不断提高的要求，使得高层建筑成为当前开发商热衷的建筑形式。然而，在这种场地建设高层或者超高层建筑，同时还必须选择既能满足结构设计要求又经济合理的地基处理方式，往往成为高层建筑地基处理的主要难点之一。文章依照乌鲁木齐某采砂（石）坑场地的实践经验，来处理建设高层建筑地基的典型问题。依次实证经验，笔者详细介绍了一种多元桩地基处理方法——钻孔夯扩挤密灰渣土桩与夯底灌注桩的复合地基处理的研究方法。

当前，国家对于多元桩设计方法虽然尚未出台相应的国标，但对于双元桩的应用及推广已经频见报端，并有不少研究成果。陈强早在2001年就对二元桩——碎石桩和CFG桩提出了自己的看法，并推出该复合地基的基本特性；黎良杰等人则主要介地基承载压强为绍了利用长桩CFG 桩和短桩钻孔夯扩挤密桩来建造和处理高层建筑的地基案例，并测算出其压强为478 kPa；同时，还有不少有关二元桩处理承载力特征值的推演及考证文献。但是，专门针对利用砂（石） 坑场地建设高层建筑，同时运用钻孔夯底灌注桩——上部灌注桩、下部夯扩挤密桩和钻孔夯扩挤密灰渣土桩的地基处理方法却少有人涉及和研究，值得业内重视。

二、工程情况

该工程为一住宅小区， 包括11# 、12# 、21# 、23# 楼以及14# 地下仓库。

以11号楼和12号楼为例，该两栋楼的承载力要求为深度是其修正后的特征值，其主要一项指标为40kpa，并保持不变另外，在建筑物长时间的沉降量上也有一个重要指标及不大于80mm，而其它数值在稳定性上保持固定不变。此工程的几个主题楼中，上述11# 、21# 、楼以及14# 地下仓库为全部地基，12号楼的东侧、23号楼的西侧有一大块地区是原来的一个较深的采砂石的坑，该坑底部最深处为18.9米，经过加工和处理过程后，现在已经逐步填回到水平地面。在进一步施工过程中，经过挖掘，素填土层和杂填土层成为其主要的基础持力层。因此，该地基虽然厚度比较大，但是复杂度却比较大，又不怎么坚固，平均承载力的主要特征110kpa。12号楼的西侧有一小块地，14号地下仓库的东半部分主要持力基层为斑驳砂卵石。在此工程中，每个楼层的自然地基承载力难以满足高层建筑的结构和设计要求，因此需要基本的加固处理。

因此，本文以该工程的12号楼为例进行实证分析。12号楼为地上28层，地下三层，箱型地基，基底标高51.14 m。

三、工程地质与水文地质条件

此工程的场地处于典型的沙土地冲击平原上。该场地的土层主要以砂石碎粒为主，第四纪沉积物的平均厚度小于75m。其中，拟建设场区主要为民房和空地，地势不太突出，地形较为平坦。地基钻孔孔口地面标准高度为62.3-64.1m。拟建场区40m深度范围内土层基本分为如下三大类：人工堆砌层、自然新沉积层和第四纪沉积层，同时经过实地勘查，工程场地未见地下水。

四、地基方案的选择

根据现场场地对地基的考察和勘测调查报告，该场地的主要回填土质在物理工程力学上的性质上具有较差的岩土性质。表现为以下几种特质：首先，该场地回填土成分较为复杂，房渣土、建筑土、粉尘土以及自然砂同组成该土质。其次，该场地地基结构较为松散，稳定性不足，承载能力仅为120kpa，并且该土质空隙较大、含水性较低，压缩性和变异性比较大。第三，该场地的回填土层厚度较大，最深处达到15.7m。种种土壤特质给高层建筑的地基处理方案和具体施工带来了非常大的困难。因此，之前比较常规的单一地基处理方式很难满足高层建筑地基设计的要求，即使能够有效处理该地基也会增加该工程的投资成本和施工进度。

因此，以下以12号楼在地基处理过程中，对方案的选择和处理。依据12号楼的地质条件和建筑设计要求，在挑选各种高层地基处理方案过程中，可以综合考虑CFG 桩或钻孔灌注桩复合地基方案， 钻孔夯扩挤密素混凝土桩复合地基方案，或者前两者与钻孔夯扩挤密灰渣土桩结合的方案。但是如果要考虑现场的地质条件和优势：丰富的天然砂石和砂土地，那么从充分利用该条件，化劣势为优势，将是该工程最大的亮点。从单一的CFG桩以及简单的复合桩来看，桩体虽然能够较好的控制地质沉降，并且具有较大的承载力，但是它却难以降低桩间的空隙和压缩性，进而提高地基土的承载能力。而采用钻孔夯底灌注桩——上部为灌注桩、下部为夯扩桩和钻孔夯扩挤密灰渣土桩，充分弥补了以下几种缺陷，相当于三元桩的处置方法，又能综合上述优点， 是一个技术上可行、经济上合理的处置方案。

五、复合地基的施工

12号高层建筑地基处理施工具体过程分为以下几个部分：（ 1） 定位放位点施测；（2） 灰渣土桩成孔；（3） 灰渣土混合料拌制；（4） 夯扩桩机就位；（5）分层投填灰渣土混合料、夯扩挤密；（6） 夯底灌注桩成孔；（7） 夯扩下半段4 m ；（8） 灌注上半段4 m、振捣混凝土施工；（9）复合地基检测；（10） 清土、凿桩头；（11）验槽；（12）褥垫层施工。

第一，钻孔夯扩挤密灰渣土桩

钻孔夯扩挤密灰渣土桩采用现场土渣、白灰和部分天然砂石。其中，白灰要用块灰，现场分化，施工用土为现场砂土配上砂石。配比比例为：白灰：砂石：渣土=1：1：3，之后运用铲车将其拌均匀，最大径粒不小于4厘米。同时要注意在搅拌过程中要加适量水，以手握成团、落地开花为宜。

第二，钻孔夯底灌注混凝土桩

下部钻孔夯扩挤密干硬性混凝土桩的桩体则以水泥、天然级配砂石和防冻剂等为原料， 设计强度C16。具体质量配比为： m（水泥） ：m（水）：m（级配砂石） = 311：209：1810， 施工中采用普通滚筒搅拌机现场搅拌，每盘配比为：m（水泥）：m（水）：m（级配砂石）= 48：31：293（每盘）。上部钻孔灌注桩原材料为水泥、砂、碎石， 设计强度C20， 塌落度12—14cm。

六、复合地基的检测

静载荷试验是用来确定经处理后的多元桩复合地基是否满足设计要求的最直接、最可靠的手段。经过检测表明，这种复合地基承载力特征值都达到了该建筑结构设计的各项要求和指标，高层建筑桩身质量和完整性较好，总体优良符合结构设计要求。

七、结 论

通过以上论证，在类似条件下，采用钻孔夯扩挤密灰渣土桩和钻孔夯扩底灌注桩——下部为钻孔夯挤密桩、上部为混凝土灌注桩，处理高层建筑复合条件地基在经济上是合理的，同时在技术上是可行的。

参考文献：

[1]陈强，黄志义，左人宇等.组合型复合地基的特性及其FEM模拟研究[J].土木工程学报，2001，34（1）：50—55.

[2]黎良杰，程学军等.二元桩复合地基的应用研究[J].探砂工程，2003（增刊）：25—27.

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关键词：高层建筑；地下室；外墙裂缝；控制

Abstract: in this paper, high-rise building of basement wall cracks were analyzed, and how to control the crack and discussed, hope to function.

Keywords: high building; The basement; Exterior wall crack; control

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

近年来，随着北部湾经济的发展，广西高层建筑大量涌现，高层建筑地下室外墙出现裂缝的比例比较高，已经成为高层建筑地下室结构比较典型的质量问题。下文试结合广西南宁地区某高层楼宇中对地下室超长结构裂缝控制的典型案例，分析了裂缝的原因和预防处理。

南宁某多功能超高层楼宇，四层地下室，建筑面积为5.2万m2，地上30层，地下2层，地下室底板厚2.1 m，底板混凝土C35，外墙厚40cm，并采用UEA膨胀剂的自防水混凝土。施工使用泵送混凝土施工，底板、墙连续两次浇筑成型。2010年9至11月完成地下室一至四层结构，拆摸时发现外墙有裂缝。

在地下室外墙拆模板时发现有不同程度的裂缝，裂缝基本呈垂直走向，东、南面裂缝间距5m～6m，部分裂缝间距比其他部位偏小，裂缝宽度多在0.1mm～0.2mm之间，而西北面则缝隙间距偏大，管道穿墙部位有裂缝。发现裂缝后，选择几处裂缝剔凿，结果多数裂缝在保护层内消失，深度1cm～2cm，在裂缝处浇水湿润后，用水泥擦缝闭合，并用湿麻袋覆盖、养护，再无开裂现象。

一、形成裂缝的原因分析

（一）混凝土抗裂能力设计不足

a、近些年来，地下室底板及外墙混凝土基本上均采用补偿收缩混凝土，很重要的一个指标就是限制膨胀率，我国现行规范中规定，补偿收缩混凝土的水中14d限制膨胀率应大于1.5×10一4，规范中并未对具体构件的限制膨胀率作出具体规定。混凝土在自由收缩状态下是不会产生裂缝的。地下室底板主要受垫层的约束，由于其约束力较小，混凝土中产生的收缩变形较小。位于底板之上的地下室外墙，受到底板强有力的约束，外墙板混凝土产生的限制收缩要大得多，因此外墙混凝土的限制膨胀率应大于底板，但在实际中设计人员往往对这个不够重视，导致外墙和底板的限制膨胀率相同，主要表现为微膨胀剂的掺量相同。

b、很多设计人员往往重强度轻变形，地下室外墙根据强度计算往往竖向钢筋配筋率较高，而水平钢筋配筋率较小，而地下室外墙的配筋中应有适量用于抗裂的水平构造筋，以提高地下室外墙钢筋混凝土的变形能力。但实际工程中地下室外墙的水平配筋率总体上偏低。

c、当柱子与外墙连在一起时，由于高层建筑底层柱配筋及截面都比墙体大得多，当混凝土产生收缩时，两者产生的收缩变形相差较大，容易在墙柱相连部位产生过大的应力集中而开裂。

（二）外墙混凝土强度等级过高

混凝土标号越高，其产生的收缩就越大。高层建筑柱由于受到轴压比及使用功能的限制，往往采用高标号的砼，通常达到C40及以上，以减少柱截面。由于目前受到施工工艺的限制，地下室外墙与混凝土必须同时浇筑，无法分开，只能采用高标号的混凝土。这在现阶段的设计和施工条件下是无法避免的。

（三）外墙的自身条件限制

由于地下室外墙一般较长，厚度较小，暴露面积较大，因此受外界温度、湿度等条件的变化而比较敏感，常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。

（四）混凝土的施工方法不当

许多施工单位片面注重进度，忽视墙体所处的环境条件，浇注后1～2d就拆模，此时，混凝土水化热温度开始升高，拆模后造成巨大的散热面，加剧了内外温差。同时过早拆模后混凝土水分蒸发加剧，引起混凝土干燥收缩，从而产生裂缝。

混凝土入模坍落度过大，引起混凝土离析而造成墙体混凝土的匀质性变差，往往造成混凝土在硬化时收缩应力不均而产生裂缝。

振捣不均匀，局部振捣过分，使该处粗骨料减少，细骨料富集，造成人为的结构薄弱环节而导致该部位混凝土开裂。

拆模后养护不及时，外墙板混凝土产生较多的温差，干缩裂缝。

地下室四周回填土施工周期太长，当外界环境温度变化较大时，易引起较大温差应力而开裂。

（五）材料因素

a、微膨胀剂的掺量不足，达不到设计要求。

b、砂、石含泥量过高，使混凝土强度下降、干缩量增大。

c、混凝土中水泥用量过大，混凝土中产生较大的水化热，极易引起温差收缩裂缝。

二、裂缝常出现的部位

地下室外墙裂缝产生规律均为由下部老混凝土开始向上部延伸，上宽下小，墙体顶部由于在设计中住往按梁考虑，因此裂缝在顶部1～2m范围内往往终止。此外，工程中常发现，墙体与明柱连接处2～3m范围内，常有纵向裂缝产生。

三、裂缝的控制措施

（一）从设计上采取的措施

a、适当提高补偿收缩混凝土的限制膨胀率，可有效防止地下室外墙板混凝土的开裂。根据有关的工程实例的技术资料，地下室各结构部位混凝土的限制膨胀率控制范围应满足《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-20038.3.1及8.3.2的性能要求。

b、结构设计者应加强对设计规范的了解和学习，熟悉相关法律法规，在没有充分依据时，不得任意突破设计规范关于伸缩缝最大间距的规定。应注意满足《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.1.2条的要求：“位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构，可按照使用经验适当减小伸缩缝间距”。

c、在地下室外墙过长时，应根据整个地下室外墙的长度、形状、是否为结构受力集中区等综合考虑设置一定量的后浇带，以减小混凝土收缩应力。

d、缩小墙体钢筋的间距。大量的实例证明,钢筋间距为150～200mm的泵送混凝土，墙体极易产生竖向裂缝，在两个构件配筋率相同的情况下,采用小直径钢筋可提高钢筋混凝土构件的极限抗拉变形能力,所以建议混凝土墙体中的钢筋间距由150～200mm 改为100～120mm。

e、在墙柱相连接处2m范围内，插入附加筋，能减免该处裂缝的出现。

f、地下室外墙超过30～40mm左右宜设置一道后浇加强带，根据很多成功的工程实例，地下室外墙应设后浇加强带，不宜采用膨胀加强带代替后浇加强带。后浇加强带带宽2～3m，带两边采用5mm间距的密格钢丝网与两侧混凝土隔离，14d后再浇带内混凝土，同时增加带内膨胀剂的掺量，混凝土强度提高一级并加强浇水养护。

（二）从材料上采取的措施

a、正确选择水泥品种：一般宜采用低水化热铝酸三钙含量低细度不过细矿渣含量不多的水泥

b、严格控制集料细集料宜选用中粗砂其含泥量不得大于2%粗集料宜选用粒径较大的连续级配级配良好含泥量不得大于1%的碎石或卵石。

篇9

【关键词】城市建筑；消防安全；现状；措施

在我国经济得到高速发展的同时，多样化的城市建筑群也随之出现，不管是居住区还是商场购物区，高层建筑给人们带来了崭新的生活体验，商场因其消费性的特点，对建筑的美观设计要求较高，需要注意的是，商场内的美学设计通常需要可燃物的掺入才能达到想要的效果，其艺术性的确可以得到发挥，但安全性随之降低，设计复杂的商场往往密集性较高，商铺之间几乎没有空隙，因此保证建筑内的消防安全困难较大。目前，我国已经出台了多部相关的法律规定建筑内的设计要考虑消防安全，加之信息科技的到来，电子化产品也有效地改善了城市建筑的安全问题，可建筑内的火灾事故一旦发生，便会造成不可挽回的影响，所以保障人民的生命与财产安全问题仍旧需要相关部门的重视。

1.城市内部分建筑的消防安全状况

1.1加强消防安全意识，政府与人民同在

政府的职责是为人民服务，在消防安全的问题上，政府可以定期开展大规模的消防安全系列讲座，动员群众参加消防安全活动，同时根据当地的建筑群创办有关安全逃生的网站，通过网络与市民进行沟通，把消防安全工作视为重中之重。如此，当地的商场负责机构、企业管理人员才会积极配合消防督查工作，完善所管辖区域的消防预防机制。从整体情况来说，我国人民的消防安全警觉性较高，伴随着近几年我国政府相关部门对消防安全的重视程度加深，人民的自我保护能力得到了加强，无论是城市居民还是乡镇村民，在有关城市建筑的消防安全问题上都有了初步的了解，大部分群众都接受过防火演练教育，或者通过网络信息掌握了有关消防安全逃生的小知识，对如何扑灭火种、如何自救及施救都有自己的认知。

1.2系统性的消防安全保障体系尚需完善

我们无法控制天灾，但可以预防人祸。火灾在日常生活中并不少见，但人为原因居多数，这对人民的生命安全带来了极大的威胁。社会主义现代化改革以来，我国逐渐由封闭转为开放，加上科学技术的飞速发展，人民的物质要求水平也随之提升，因此城市建筑一旦发生火灾事故，经济方面的破坏程度就越来越严重。首先，因为土地占地面积的原因，城市内的建筑群朝着高层发展，这也是一座城市经济文化水平的展现。根据相关的研究数据表明，我国已经有上万栋高层建筑楼完工，高层建筑的确能够缩减发达城市的土地占地面积，但其带来的消防安全问题却难以得到解决。高层楼房的设计往往缺少相应的精准消防设备，建筑内部若出现火灾，由于其建筑高度难以企及，短时间内很难施展救援，这就是为什么高层火灾往往损失惨重的原因[1]。其次，社会人员的居住及购物场所密集也是城市建筑消防安全的隐患。由于人流大的地方消费场所也较多，因此密集场所发生人为火灾事故的可能性远远高于空旷场地，对于消防人员来说，密集处的火情控制要照顾到被困人员的安全，施救工作并不能顺利进行，火势也无法掌控，往往会造成不可估量的后果。再就是城市建筑材料的使用不规范问题。城市中心的建筑从一定程度上代表着城市的发展水平，因而城市建筑十分重视美观，使建筑美化通常需要复杂的结构设计，像装饰材料的易燃性、供暖供水的管道设计等均存在着不安全隐患，一旦与这些新型设计相匹配的消防设施不到位，在火灾的预防问题上就失去了主动性。

1.3多次大型火灾事故导致人心惶惶

根据研究资料表明，随着我国的快速发展，火灾的预防措施虽有效地降低了灾情的发生率，但依旧处在频发的阶段，现在人民的生活越比以往富裕，火灾发生后的经济损失就越严重，不过值得欣慰的是，现在的火灾消防安全明显的降低了人口的伤亡。在这里有个大型火灾事故的典型案例，像2010年的上海静安区火灾事故，造成了58人死亡，70多人受伤，经济损失高达5亿元。这起事故的发生是由于在高层建筑的施工当中，几名焊工在工作时操作不当导致火灾发生，随后赶到的消防人员在施救时无法到达28层的高度精准喷射，加上直升飞机在大火的影响下无法接近楼顶，使得救援任务不能及时进行[2]。

2.城市内部分建筑的消防安全问题

2.1城市建筑的审核不过关

我国制定了严格的建筑物设计制度，其中针对消防安全问题也有很多要求。比如对建筑设计的防火材料、建筑物的疏散通道以及每个房间的间隔距离等等，这些都有详细的参考标准，若想降低火灾的发生频率，必须要按照严格的操作标准来执行。然而，由于从事建筑设计的工作人员水平不高、消防安全的重视程度不高、建筑施工的经费不足等原因，火灾的消防工作往往不到位，建筑的所属单位过于重视经济利益而忽略安全方面的问题，造成城市建筑的消防安全审核不过关，但由于各部门之间的利益关系相互牵扯，在检查时睁只眼闭只眼糊弄了事，使得许多建筑物并不具备严格的安全设施。

2.2施工过程过于零散，缺乏系统指导

在城市建筑的施工中，有些开发商不再安排专人监管建造楼房的工作过程，使得部分工人因为利益降低工作量，批发一些质量不达标的材料，但由于清单上对此项审核较为严格，不易动手脚，有些包工头就开始针对建筑群的消防设施，最典型的是疏散通道的应急灯，使用劣质产品来代替标准产品，以致于真正发生紧急情况时应急灯失灵，给逃生人员带来附加伤害[3]。这些偷工减料的行为往往不是施工者本身的胆大妄为，而是整个产业链的利欲熏心，在施工过程中本身就过于零散的消防保障，加上没有系统性的安全指导，安全隐患就无处不在，在遇到灾祸时便乱了阵仗。

2.3消防安全缺少专业设备管理

消防设施在多数建筑完工后都会进行审核，达标后方能投入使用，但在每年的检修当中，消防安全设施不再受重视，例行检查通常是走过场，对安全出入口的封堵置之不理，对消防安全的专业设备缺乏规范的操作管理，建筑物内的人员也对消防设备管理缺少必要的认知。

3.加强城市建筑的消防安全刻不容缓

为杜绝火灾的频发，建筑设计的每个环节都要严格加以控制。首先是建筑完工后的审查，这是保障建筑内部安全的第一步，相关单位要严格按照国家颁布的法律法规来进行[4]。其次是消防安全讲座的推行，告诫群众火灾预防的重要性，再就是现场的定期审核要到位，政府部门严格按照国家建筑物建设标准进行审查，引进专业针对消防安全的专业人才。

4.结语

消防安全如今是保障居民生产生活顺利进行的关键，做好对城市建筑的安全工作，需要政府、施工部门、普通群众的共同努力。在政府相关部门的指挥下，施工者要把消防安全视为重点，落实到施工的每一个环节中去，真正做到安全防范，将人民群众的生命财产安全放在首位，将消防安全任务进行到底。

参考文献

[1]胡明.关于提示高层建筑消防安全管理的几点思考[J].建材与装饰,2016,(33).

[2]曾援.高层建筑消防系统设计建议与对策[J].消防界(电子版),2016,(07).

[3]严吉星.高层建筑中的消防电气设计之我见[J].四川水泥,2014,(12).

篇10

【关键词】混合利用；高强度开发

与其他正面临快速城市化的亚洲城市相比，香港被认为是“集约城市”的先锋典范。在1108平方公里的土地上居住了超过7百万人口，截至2009年，香港的人口密度为每公顷64人，排名全球第四。尽管香港的人口密度如此高，但规划师们运用高强度的集约发展，保留了75%的未建设用地。因此，香港的建设用地上的人口密度高达每公顷267人。虽然，保留郊外的绿地和耕地为保护环境做出了巨大贡献，又为居民提供了足够的开放休闲空间，但是，大量高层集聚在极小的城市区域所带来的缺点也是不可避免的。为高层林立的高密度区域提供足够的日照，并减少因缺乏自然通风所带来的“热岛效应”便是重大的挑战。

支持和反对高密度发展的原因有很多。首先，高密度开发可以支持高效率、低成本的基础设施系统。但人口容量必须受到限制，以避免超过基础设施系统的负载而使服务水平降低。其次，使建筑布局更紧凑可以减少出行距离，鼓励步行，减少对机动车的依赖。同时，公共交通会因为较多的使用者而实现更低的价格和更可靠的运营。相反，反对者则担心交通空间过于拥挤，而公共交通可能因超载而降低质量，从而无法满足巨大的需求。最后，当人们享受高密度空间带来的便捷服务时，人们可能因缺少私人空间和周旋于“不情愿的社会交往”而产生巨大的心理压力。

至于混合利用，则可以提高停车空间和交通系统的效率，减少通勤的时间和消费，增加地区零售和服务业的活力，为居民提供更便利和丰富的生活，创造更有生气的城市。

1. 高密度支持混合利用

在对香港的规划建设做出分析后会发现，密度与功能混合有密切的联系。如果没有适量的使用者，有些功能是无法生存的。换言之，高密度，不仅是人口密度还有建筑密度，都是功能混合的支撑。其一，大量的使用者确保了服务和设施的效率，从而减少建设和维护的成本，并鼓励更多样的社区服务和零售商业，促使他们提升质量，保证其可持续性。另外，通过建筑的紧密布局，把不同的设施和居住空间联系在一个步行可达的范围内，可以减少汽车的使用。

2. 混合利用提升高密度的空间质量

正如前文所述，高密度的开发有其利弊两面。或许，功能混合是其中一个解决方法。首先，建筑的间距随楼高增加而变大，因此高层建筑未必能有效节约用地。而香港的典型建筑形式却是一个既满足日照要求又有效节约土地的明智方式。相比那些由多栋高层独立分布的地块，裙房结合塔楼的建筑可以大大增加容积率，因为裙房一般用于零售商业和停车场等对日照没有要求的功能。为了弥补地面缺失的开放空间，裙楼的屋顶可作为活动场所和社区绿地，这是深受母亲欢迎，并认为是对孩子安全的活动场地。因此，功能混合可以使土地利用效率最大化。

这种典型的综合体建筑还为建立高架的步行连廊系统提供条件。在香港，地面和高架的步行系统同样繁忙，因为当地的人行道太窄，而行人太多，所以街道上的活动并不会就此消失。高架的步行系统一般为室内或半室内空间，可以为行人提供远离交通噪音和尾气的舒适步行体验。而且在亚热带城市，为行人避免日晒雨淋也是鼓励步行的重要条件。

3. 开发控制和引导政策

为了避免相互干扰的功能混杂，以及把密度控制在合适的范围内，在规划过程中需要一系列的政策文件做出控制和引导。香港的分区计划大纲图是法定规划，划定了土地利用分区、项目边界、主要交通网络等。地图的附属条款阐明哪些功能是“无条件允许”而其他功能则需要通过城市规划委员会的审批。

而对于建筑强度的控制条文主要有《建筑物（规划）规例》及《香港规划标准与准则》，其中规定了不同用地和设施的尺度、地点和场地要求。香港被分为3个密度分区，每个密度分区的住宅用地都有规定的最大容积率，并写进分区计划大纲图中。密度分区图显示最高的密度是靠近海边的平原地带，而覆盖了大部分山区的则是密度最低的。这是因为海边的平面地带土地价值最高而建设成本较低。城区中极高的容积率，以及城区与乡村容积率的巨大差距表明了香港规划部门一直在鼓励城区的密集化建设。

同时，各种用地的上盖面积百分比（建筑密度），与地积比率（容积率）都在《建筑物（规划）规例》中列明。对三种基地分类的对比可以发现，地块的可达性越高，最大的容积率越高，从而表明更高的开发密度依赖于更好的交通条件。

通过相关条文的分析，可以发现产生香港典型的混合建筑形态的原因。居住建筑的开放空间有最小的面积要求，而开放空间应在不低于最底层地面的150mm处。然而，却没有要求开放空间必须在地面层。这就为在用于非居住功能的裙楼顶部提供公共空间创造了机遇。因此，裙楼的基底被设计得尽可能大，从而满足公共空间的最小面积需求。通常，裙楼并不高，使它被允许的基底面积尽可能大。这显示了，香港对开发的功能和强度的控制和指引都相对灵活，尽可能尊重市场的需求。

综上所诉，香港是混合利用与高密度开发的极佳案例。高强度的开发以及功能的混合是香港既满足发展需求又避免城市蔓延的最佳方式。然而，要解决高层建筑带来的环境问题和缺少私人空间所产生的社会问题，是个极大的挑战，需要更好的规划政策和设计指引，以及其他公共政策的支持。在快速城市化和土地稀缺的双重挑战下，混合利用和高强度开发二者的综合是最有效的可持续发展形式之一。

【参考文献】

[1] 香港特别行政区政府规划署. 香港土地用途2013[EB/OL]. 香港， 2014. [2014/11/10].

[2] Ng E. Designing Highdensity Cities： for Social and Environmental Sustainability[M]. UK： Cromwell Press. 2010： 3-18.

[3] Jenks M， Dempsey N. Future Forms and Design for Sustainable Cities[M]. London： Architectural. 2005： 153-165.

[4] 规划署. 香港规划标准与准则[S/OL]. 香港， 2003. [2010/11/07].

[5] 屋宇署. 建筑物（规划）规例[S/OL]. 香港， 2010. [2010/11/06]. http：//hklii.hk/chi/hk/legis/reg/123F/