探析高层建筑结构设计原则和特点

《探析高层建筑结构设计原则和特点》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、探析高层建筑结构设计原则和特点　　摘要：随着我国经济的不断发展，城市建设也不断扩张，城市里的土地资源日益稀缺，高层建筑不断涌现，他给我们带来了更多的工作、生活使用空间，带来了更多的绿地，使得城市越来越美，但是由于其体量大对周围的环境影响也较大，高层建筑的设计安全也日益引起人们的关注。关键词：城市建设；高层建筑；结构设计；特点中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：前言高层建筑是指超过一定高度和层数的多层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑，在英国，等于

2、或大于24.3m的建筑为高层建筑。我国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。下面就高层建筑结构设计的几个注意要点加以叙述：1高层建筑结构设计原则7（1）结构设计应与其他专业工种配合；（2）慎重把握结构选型、结构计算和结构构造，这是保证结构安全、经济合理的关键；（3）对照有关规范和规程，准确核定结构的安全等级、建筑物重要性类别（共四个类别）及抗震等级（共四级）等。这些等级和类别都关系到设计工作的全局；（4）严格遵守和执行现行的设计工作标准、规范、规程和规定，（5）设计

3、中应优先采用国家、地区和部门颁布的标准图和通用图，结合实际情况选用或局部修正；（6）必须慎重对待结构选型这一首要环节。结构选型包括确定结构用料类别、选定结构体系和拟定结构布置方案三个方面内容。2高层建筑结构设计特点荷载的取值。荷载分为竖向和水平荷载两类。竖向荷载分为重力荷载和其他竖向荷载，前者量大起主导作用，在结构设计中非常重要，应准确取值。水平荷载又称侧向荷载，如水平风载、水平地震荷载、水平动力荷载等。控制测移指标。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的测移变形会迅速增大，所以结构测移已成为高楼结构设计中

4、的关键因素，测移指标应控制在某一限度内。注意结构延性，对于高层建筑而说，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力。来保证结构具有足够的延性3高层建筑的结构体系分类3.1框结构体系。钢筋混凝土梁柱刚接，能承受竖向、水平荷载的结构，称框架结构体系。使用空间灵活、抗震性能好，整体刚度较剪力墙结构差，故在多层建筑中广泛采用。73.2剪力墙结构体系。钢筋混凝土纵横体与楼盖刚接，能承受很大的竖向、水平荷载的结构称剪力墙结构体系，其墙体同时起承重、围护和隔断作用。采用全浇方案时，结

5、构整体性好、刚度大、承载能力强。该体系的最大缺点是平面布置不灵活，使用功能局限性大。3.3框架-剪力墙结构体系。这是一种集框架结构和剪力墙结构优于一身的结构体系，既保持框架结构空间灵活，使用方便和剪力墙结构抗侧刚度大、承载能力强的优点，又缓解了框架结构和剪力墙结构各自的缺点，因此在高层公共建筑中广泛采用。3.4框架-筒体结构体系。筒体结构的整体性很强，空间工作性能好，主要表现为在侧向力作用下，同方向筒壁为翼缘，垂直方向筒壁为腹板，共同受力。因之其抗竖向力、抗侧向力、抗扭能力好；外围框架创造了良好的使用空间

6、，这种结构体系易于满足各种建筑功能要求，适用修建高层公共建筑。3.5框式筒结构体系。结合建筑功能的需要，把结构平面外围做成钢筋混凝土筒体，平面中央部位布置柱网，既能更进一步提高结构空间刚度，又能够提供更空旷的建筑内部空间，因此宜修建超高层的建筑物。73.6筒中筒及多束筒结构体系。将框式筒结构水平面中的柱网用墙体分隔成一个核心筒或几个小的内筒，由外筒和内筒共同支撑楼盖，并抵抗水平荷载。这类结构体系的整体性、承载能力和抗扭、抗震性能又大大优于框式筒体系。结构专家和科技工作者从不同的方面提出许多新的设计思路。如

7、改进和提高建筑材料性能，把不同的材料从新搭配组合；创新一些新的结构体系。4高层建筑的抗震设计4.1抗震设计的基本原则。①建筑物的基本周期应避开地震引发的场地卓越周期。一个地区地震引发的地面运动总存在一个破坏性最强的主振周期，把由若干次地震地面运动记录整理和归纳出的反应谱主振周期称地震卓越周期。为避免共振发生，应尽量准确地确定地震卓越周期周期，同时用调整结构层数、结构类型、结构体系等办法使结构的自振周期和地震卓越周期拉大差距。②建筑结构平面尽量规整简单。③建筑立面要求体形、刚度匀称，不宜上下层的平面刚度变化

8、太大。④严格控制建筑总高度。一般而言，建筑越高所受地震力及倾覆力距越大，破坏可能性也越大。4.2结构地震反应计算的基本原理。一类是反应谱分析法，既考虑地震时的地面加速度反应，也考虑建筑结构的动力特性，把最大的地面加速度值（乘以质量）这一惯性力，以等效静力荷载代替，进行结构内力和变形分析；另一类是直接动力分析法。对一般的高层结构大多可采用反应谱法。74.3建筑结构地震作用的计算步骤。①确定结构受两向总地震作用，并假定地震作用只沿