浅谈高层建筑结构设计应注意问题

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1、浅谈高层建筑结构设计应注意问题　　摘要：高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构设计相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置。本文详细的分析了高层建筑结构的布置，高层建筑结构在设计中应注意的问题。以期研究成果可为类似高层建筑结构研究领域提供一定的依据。关键词：高层建筑；结构设计；原则；布置；问题中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：0.引言高层建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程。随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，全国各地的高层建筑不断涌现，而高层建筑结构设计的研究也日益完善。作为土建工作设计人员，不仅要充分了解高层建筑结构的设计原则及布置，还要充分注意到设

2、计中的问题。只有这样，才能使高层建筑结构设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。1.高层建筑结构的布置1.1结构平面布置9平面形状简单、规则对称，尽量使质心和钢心重合，偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1者，可以认为扭转太大而结构不规则。1.2结构立体布置结构竖向布置最基本的原则是规则均匀。规则主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变体型沿竖向的剧变。均匀是指上下体型、刚度、承载

3、力及质量分布均匀，而变化也均匀。结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上部楼层收进使得体型较小的情况经常发生，但是应当限制收进的尺寸。收进的部位越高，收进后的平面尺寸越小，高振型的影响明显加大。2.高层建筑结构设计中应注意的问题2.1高层建筑结构的基础设计（1）保证荷载的可靠传递。基础结构应具有必要的强度和刚度，以保证将高层建筑上部结构作用于基础顶面的巨大竖向、水平向荷载与力矩，可靠地传给地基土或桩顶。9（2）参与变形协调，减少不均匀沉降。基础结构

4、介于上部结构与地基土之间，其刚度大小及其在平面上的分布，对调整不均匀沉降、减少整体和局部挠曲至关重要。例如：多、高层建筑中，当采用条形基础不能满足上部结构对地基承载力和变形的要求，或当建筑物要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用筏型基础。筏型基础的平面尺寸，在地基土比较均匀的条件下，基底平面形心宜与上部结构竖向永久荷载的重心重合。当不重合时，在荷载效应准永久组合下，宜通过调整基底面积使偏心距e符合下式要求：式中W与偏心距方向一致的基础底面边缘的抵抗矩；A为基础底面积。对低压缩性地基或端承桩基的基础，可适当放松上述偏心距的限制。按上式计算时，高层建筑的主楼和裙房可以分开考虑。（

5、3）内力分析中，应尽可能考虑基础结构与上部结构和地基土的共同作用基础结构与上部结构和地基土三者之间的共同作用是客观存在的。当然，在实际工程设计中往往不可能都做到，特别是地基模型及其参数的选取，对共同作用的结果影响甚大；但在构造和配筋上反映对共同作用结果的考虑，是完全可能和必要的。例如：在同一大面积整体筏型基础上建有多幢高层和低层建筑时，筒体下筏板厚度和配筋宜按上部结构、基础与地基土的共同作用的基础变形和基底反力计算确定。带裙房的高层建筑下的大面积整体筏型基础，其主楼下筏板的整体挠度值不应大于0.5‰，主楼与相邻的裙房柱的差异沉降不应大于1‰，裙房柱间的差异沉降不应大于2‰。2.2剪力墙

6、的数量及位置9（1）剪力墙的布置剪力墙的平面布置一般原则是均匀、分散、对称、周边。分散原则是要求剪力墙片数不要太少，而且每片剪力墙刚度不要太大，连续尺寸不要太长，使抗侧力构件数量多一些，分散一些，每片剪力墙的弯曲刚度适中，在使用中不会因为个别墙的局部破坏而影响整体的抗侧力性能，也不会使个别墙的受力太集中，负担过重而引起过早地被破坏，刚度过大的墙承担的内力也大，相应的基础处理难度增加，同时也考虑到剪力墙相距太远，楼面刚度要求大，很难满足要求，周边的原则是考虑建筑物抵抗扭转能力，便于保证刚度中心与平面中心相吻合；剪力墙布置在周边对称位置，增加抵抗扭转的内力臂，在不增加剪力墙面积的情况下，提

7、高抗扭转能力。剪力墙布置的位置应设在平面形状变化处。角隅、端角、凹角部位往往是应力集中处，设置剪力墙给予加强是很有必要的，在高层建筑的楼梯间，电梯间，管道井处，楼面开洞严重地削弱楼板刚度，对保证框架与剪力墙协同工作极为不利。因此，在工程设计中用钢筋混凝土剪力墙来加强这些薄弱端部，如楼梯间，电梯井道处，竖向管道井等是十分有效的。9剪力墙的间距，对现浇钢筋混凝土楼盖L/B=2-4为宜，对装配整体式钢筋混凝土楼盖L/B=1-2.5为宜，原则是建筑物愈