文档介绍：浅谈高层建筑结构设计
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摘要:随着我国经济的快速发展,我国高层建筑快速发展,高层建筑结构设计也显得日益重要和紧迫。本文对高层建筑的结构特点及建筑结构设计进行了分析。
关键词:高层建筑;建筑结构;结构设计;抗震设计
引言
高层建筑的建造,其所以如此之快,除了有的城市为了有一个高大的形象建筑之外,主要还是超高层建筑能在有效面积的土地上,得以发挥最大的使用效益。也尽管建造超高层需要的费用比一般高层建筑高出很多,但在我国的城市建设中,随着日益快速发展的需要,为土地使用率的提高,必然会使超高层建筑以更快的速度发展。
1、高层建筑结构设计特点
水平荷载成为决定因素
楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩,与楼房高度的 1 次方成正比。而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,与楼房高度的 2 次方成正比。对于一定高度的楼房来讲,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,则随着结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
轴向变形不容忽视
高层建筑的竖向荷载很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,会对连续梁弯矩产生影响,导致连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大,还会对预制构件的下料长度产生影响。针对以上问题要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整。
侧移成为控制指标
与较低的楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下的结构侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
结构延性是重要的设计指标
相对于较低的楼房而言,高楼结构更柔一些,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,避免倒塌,尤其需要在构造上采取恰当的措施,以保证结构具有足够的延性。
2、结构选型阶段
对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,结构工程师应该注意以下几点:
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新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
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在抗震规范与高规中。对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此。必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。
在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题。导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,