对高层建筑结构设计中有关问题研究

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1、对高层建筑结构设计中有关问题研究　　摘要：随着社会发展的迅速，高层建筑成为当今建筑主流，其功能、类型也愈来愈繁杂，导致高层建筑的布局结构设计也变得十分复杂，本文就高层建筑结构设计中要注意的几个问题进行剖析，希望能够对我国城镇高层建筑的建设发展提供帮助。关键词：高层建筑；结构设计；受力；扭转中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：1、引言随着我国经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，城市城镇人口数量呈现逐年上升的趋势，这就造成了城市建筑用地资源十分紧张的局面。为了能够更大限度的利用空间资源，高层建筑成为建筑行业发展

2、的趋势，倍受青睐。随着高层建筑的快速发展，建筑风格多样化，复杂程度的逐步增加，各种技术手段和科学方法不断应用在当前的施工建设中，这对设计者是一个很大的考验。因此，如何做好高层建筑设计工作是设计师工作的重点。基于这种需要，本文对高层建筑结构设计中的有关问题进行了分析探讨，以促进高层建筑业的发展。2、高层建筑的结构设计与分析方面8高层建筑工程设计质量好坏的关键取决于设计师在高层建筑的结构计算与分析阶段对工程的内力分析和规范设计处理，结构设计与分析对施工进程有着主导作用，结构体系的选择对建筑施工的各种布置、造价、施工周期等有

3、着直接的影响。同时考虑到新规范的推出对结构整体的调整与改进，高层建筑结构工程师必须十分熟悉的了解此阶段存在的比较常见的问题并加以解决。2.1抗震设计要求较高高层建筑由于自身原因对抗震的要求比较高，抗震设计有着比较高的指标。在抗震设计时，不仅要强化建筑的抗震性能，做到大震不倒、小震不坏，还要对建筑正常使用的各种荷载进行充分考虑，同时还要满足新规范对各种结构体系下对高层建筑结构计算自振周期折减系数的各种要求。2.2是否有足够振型数目振型参与系数是新规范中提出的概念，并有明确的参数限值。所以，在结构设计与分析方面必须严格按照

4、新规范核对计算结果中的该参数，决定最后振型数目取值是否需要调整。2.3计算软件的选择8目前有很多通用的计算软件，但不同计算模型用不同软件计算存在一定的差异，虽然误差小但为了工程的完善我们在进行工程整体结构分析计算时必须根据计算软件模型特点和建筑的结构类型选择最合适的计算软件。这样不仅能减少人力物力还能避免结构中安全隐患的存在。2.4非结构组成的计算设计为了高层建筑美观和一些业主需要的功能，在主体建筑框架上往往存在建筑体系外的非结构构件。对于这部分构件，我们在对高层建筑屋顶装饰构件设计时应该加以计算设计，避免对抗震和风荷

5、载有影响。2.5分开计算多塔间地震周期在小区商业区等高层建筑集中的地方，我们不仅仅需要考虑每一栋高层建筑的地震周期问题，二是要将结构作为一个整体并按照多塔类型进行计算，结构工程师必须注意将结构人为分开计算。通过整体计算，让振型参与系数满足需求，从而避免结构出现不安全隐患。3、高层建筑结构受力性能方面8在建筑物设计之初，建筑师一般情况下考虑建筑物的空间组成特点比较多，忽视或者很少关心确定建筑物的具体结构。但是建筑物的底盘对建筑物空间形式的水平方向的稳定和竖向方向的稳定十分重要，因为建筑物是由一些大而重的结构构件组成，所以

6、结构必须能够将其本身承受的重量传去地面，高层建筑的结构荷载全部是向下直接作用于地面的，所以，在高层建筑结构设计中，对于所选体系向下作用力和地基上的承载力的关系我们必须搞清楚。因此，在高层建筑设计方案的阶段，我们不惜对建筑中主要的承重墙和承重柱的分布于数量作出全方位的设想，通过目前拥有的各种技术手段进行剖析，严谨设计低级的处理方式与处理措施。4、高层建筑结构中扭转问题建筑的刚度中心、几何形心和结构重心是我们常说的建筑的三心，在高层建筑设计中要求必须将建筑的三心融合在一个点上，也就是说必须要保证高层建筑三心合一。高层建筑的

7、扭转问题就是说高层建筑在设计结构时，未能够达到三心合一的要求，从而导致结构在水平荷载的作用下出现扭转震动效应而使建筑物受到破坏。为了有效避免高层建筑物由于水平荷载作用而导致的扭转破坏，我们就必须在设计高层建筑结构初始阶段，对建筑物的平面布局和结构形式实施合理、科学的选择，尽可能的确保高层建筑物能够达到三心合一。高层建筑物在水平荷载的作用下，发生的扭转作用的强度由建筑的质量分布所决定。为使高层建筑楼层水平面均匀分摊水平作用力，最大限度减轻高层建筑结构的扭转振动，我们需要采取放行、矩形、正多边形以及圆形等比较简便的平面形式

8、。然而房屋作为生活工作的场所需要讲究美观，在这种情况下如果要采用那些复杂并且不规则的平面形式，我们就必须将突出部分的宽度以及厚度的比值严格把握在标准的可允许的范围内，同时，在设计平面结构时，必须确保结构相关对称均衡以避免建筑物扭转变形。8对于给定的建筑平明的高层建筑，其不同的建筑结构布置对应的扭转震动相应也等等不一。水平力作用在对