浅谈高层建筑结构设计的分析
摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能愈来愈复杂。高层建筑作为特殊的建筑形式，加强其结构设计的实践探讨非常必要。本文分析了高层建筑结构形式特点的基础上，从不同角度对加强高层建筑结构设计的思路进行了分析。
关键词：高层建筑 结构设计 设计分析
abstract: with the high-level architecture in china’s rapid development, the construction of the height of the increasing, building type and function more and more complex. high-rise building as a special form of construction, strengthen the structure design practice discussion is very necessary. this paper analyzes the high-rise building structure based on the characteristics of the form, from various angles to strengthen high-level building structural design train of thought is analyzed.
keywords: designing high-rise design analysis
中图分类号：[tu208.3]文献标识码：a文章编号： 前言
随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以
快速发展。另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为高层建筑迅速发展提供了必要的技术条件。 1 高层建筑结构的受力特点
建筑结构所受的外力(作用)主要来自垂直方向和水平方向。在低、多层建筑中,由于结构层数少、平面尺寸较大,其高宽比很小,且结构受风荷载和地震影响也很小,故结构以抵抗竖向荷载为主。也就是说,竖向荷载往往是结构设计的主要控制因素。在高层建筑中,首先,在竖向荷载作用下,各楼层竖向荷载所产生的框架柱轴力为:边柱n=wlh/2h,中柱n=wlh/h,即框架柱的轴力和建筑结构的层数成正比; 边柱轴力比中柱小,基本上与其受荷面积成正比。就是说,由各楼层竖向荷载所产生的累积效应很大,建筑物层数越多,底层柱轴
力越大;顶、底层柱轴力差异越大;中柱、边柱轴力差异也越大。 其次,在水平荷载作用下,作为整体受力分析,如果将高层建筑结构简化为一根竖向悬臂梁,那么由其底部产生的倾复弯矩为:水平均布荷载mmax=qh2/2,倒三角形水平荷载mmax=qh3/3,即结构底部产生的倾复弯矩与楼层总高度的平方成正比。就是说,建筑结构的高度越大,由水平作用对结构产生的弯矩就越大,较竖向荷载对结构所产生的累积效应增加越快,其产生的结构内力占总结构内力的比重越大,从而成为高层结构强度设计的主要控制因素。
高层建筑结构的主要受力构件有剪力墙、框架柱、梁和楼板。剪力墙、框架柱是竖向构件,它们是形成结构抗侧力刚度的最主要构件,承担着整个结构的竖向荷载和绝大部分水平荷载;框架梁、楼板是水平构件,结构各楼层的竖向荷载通过楼板传至框架梁再传给竖向构件,同时,对结构抗侧力刚度也有贡献颇的框架梁,还和竖向构件一起承担整个结构的荷载水平荷载;次外,有些高层建筑结构还有斜向构件,它们对结构抗侧
力刚度贡献很大,对构件之间的传力起着重要作用,除自重外,一般不直接受荷。
结构在水平阵风作用下,当振动加速度α超过0.015g时会使人的正常生活受影响,因为加速度α=a(2πf),当频率f为定值时,α与振幅a成正比,因此结构的侧移幅值的大小要受限制。过大的侧移易使隔墙、围护
结构以及高级装修受损,地震或阵风引起的过大变形也会造成电梯轨道无法使用。结构过大的变形会引起结构的二阶效应,造成结构杆件产生附加内力, 影响结构承载力。 2 高层建筑结构的变形特点
在竖向荷载作用下, 高层建筑结构的变形主要是竖向构件的压缩变形。由于各竖向构件的应力大小不同,因而其压缩变形大小也不同。在钢筋混凝土结构中, 由于在施工过程中的找平,同时由于各竖向构件的基底轴力大小不同, 若不对基底应力进行调整, 也可能导致基础产生不均匀沉降。在水平荷载作用下,高层建筑结构
高层建筑结构设计分析(1)论文
