浅谈高层建筑结构设计问题

《浅谈高层建筑结构设计问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浅谈高层建筑结构设计问题向耀全广丙南宁530022【摘要】木文论述了高层建筑结构设计中应特别重视的原则、特点，对结构进行合理选型，运用计算手段对结构做出合理评价，合理调整，正确分析计算结果，并对高层结构设计的总体指标控制做了介绍，对高层结构设计的结构布置进行了分析。【关键词】结构设计原则；结构布置；刚度比；周期比一、高层建筑结构设计原则1.高层建筑在承受竖向荷载的同时还要承受风荷载或地震作用，随着高度的增加，侧力产生的内力和位移会大幅度的增加，因此侧力在高层结构设计中往往起着控制作用。2.高层结构除应有足够的承载能力之外，还要求结构其有足

2、够的刚度，以便控制结构的总体侧向变形和层间侧向变形。结构体系要求受力明确，传力合理,力的传递路线不应间断，从上部结构到基础，力的传递途经越短，越具有经济性和合理性。3.高层结构设计的准则是：建筑物遭受低于木地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用；当遭受高于木地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用；当遭受高于木地区抗震设防烈度的预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危机生命的严重破坏。这就是抗震设防三个水准的要求。概括地说，抗震设计的目标就是“小震不坏，设防烈度可修，大震不倒。”为

3、了实现上述三个水准的设防要求，规范采用了二阶阶段设计，第一阶段设计是承载力验算，使结构既满足第一水准下必要的承载力可靠度，又满足第二水准损坏可修的B标，对大多数结构可只进行第一阶段设计，而通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准的设计要求；对于特殊要求的建筑、地震时易倒塌的结构、冇明显薄弱层的不规则结构还应进行第二阶段设计，验算结构薄弱部位的弹塑性层间变形并采取相应的抗震构造措施，以实现第三水准的设防要求。毕业论文1.采用二阶段设汁实现三个水准的设防要求，并依据建筑物所在地区的设防烈度、建筑物的重要程度、不同的结构体系、建筑物的高度、抗震

4、等级要求进行设计，结构设计就会更经济合理。总之，高层结构抗震设计至关重要的就是使结构承载力、刚度、能量耗散和延性等多种性能得到最佳组合。二、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占冇更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：1.水平力是设计主要因素：在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载

5、却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，艽数值是随着结构动力性的不冋而奋较大的变化。2.侧移成为控制指标与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比(A=qH4/8EI)o另外，高层建筑随着高度的

6、增加、轻质高强材料的位用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：1).因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。2).使居住人员感到不适或惊慌。3).使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。4).使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。1.结构抗震性与延性的重要性。“小震不坏、大震

7、不倒”是高层建筑抗震设计所要遵循的基本原则。高层建筑结构的抗震设计，在考虑到常规设计中的竖向荷载、风荷载外还必须考虑到地震载荷。为了使结构在地震中避免整体性倒塌,就特别需要在构造上采取恰当的措施来保证结构具有足够的延性。结构在地震作用下，即使进入破坏阶段，由于具冇充分的延性性能，将意味着结构虽然会产生较大的变形，但是不会发生脆性破坏和倒塌。考虑地震区的结构设计座经济、合理，延性性能成为一个极为重要的问题。延性包括结构延性和构件延性，而结构延性又包括总体延性和楼层延性。构件的延性要求-般都高于结构延性的要求,而构件延性又取决于构件截面纵筋配

8、筋率、约束混凝土和防止纵向钢筋压屈的箍筋配筋率、混凝土和钢筋的强度，以及轴向荷载的大小。三、高层建筑结构的结构布置建筑物的平面力求规则、对称，并应具冇好的整体性。复杂的外形和平面会导致质量中心