對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

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1、對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化研究　　摘要：隨著高層建筑在我國(guó)的迅速發(fā)展，復(fù)雜的不規(guī)則高層建筑越來越多，如何正確進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算，以滿足新規(guī)范的要求，成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師面臨的主要問題。本文簡(jiǎn)要論述了現(xiàn)有的各種高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和原則，并闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)方法，最后對(duì)抗震分析與設(shè)計(jì)在高層建筑的應(yīng)用進(jìn)行了探討。從而進(jìn)一步完善高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，促進(jìn)高層建筑的發(fā)展。關(guān)鍵詞：高層建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)體系；設(shè)計(jì)特點(diǎn)原則措施Abstract:Withthedevelopmentofhigh-risebuildingsinChina’srap

2、iddevelopment,complexirregularhigh-risebuildingmoreandmore,howtocorrectlycarryoutthestructuraldesignandthestructurecomputation,inordertomeetthedemandsofthenewstandard,hasbecomeamajorproblemfacingthestructuredesigner.Thispaperdiscussesthedesignofhigh-risebuildingstruct

3、urecharacteristicsandprinciplesofexisting,andexpoundsthehigh-risebuildingstructureanalysisanddesignmethod,theseismicanalysisanddesignintheapplicationofhigh-risebuildingare7discussed.Inordertoimprovethedesignofhigh-risebuildingstructure,promotethedevelopmentofhigh-rise

4、buildings.Keywords:high-risebuildingdesign;structure;designprinciples中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著由于外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載，同時(shí)也承受著在垂直方向的荷載，并且對(duì)于地基的抵抗能力也有要求，一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)受低層建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的影響較弱，但是在高層建筑中，外界地震的影響和外界風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑的位移增加較快，但是高層建筑過大的側(cè)移不但影響人的舒適度，同時(shí)使得建筑物

5、的使用受到影響，并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1、軸向變形不容忽視：高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；此外還會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整；另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。72、結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)：相對(duì)于低層建筑而言，高層建筑的結(jié)構(gòu)更柔和一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變

6、形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。3、水平荷載成為決定因素：一方面，因?yàn)楦邔咏ㄖ欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對(duì)某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度變化。二、高層建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)問題分析1、結(jié)構(gòu)的超高問題：在抗震規(guī)范和新規(guī)范中，對(duì)結(jié)構(gòu)的總高

7、度有著嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問題，除了將原來的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度以外，增加了B級(jí)高度，處理措施與設(shè)計(jì)方法都有較大改變。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。72、短肢剪力墻的設(shè)置問題：在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短

8、肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。3、嵌固端的設(shè)置問題：由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一