文档介绍：试论钢筋混凝土高层结构设计几个常见问题
论文摘要:随着高层建筑在我国的迅速发展,建筑高度的不断增加,建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。
论文关键词:钢筋混凝土;地基与基础设计;概念设计;问题;
一、概念设计
结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。强调结构概念设计的重要性,是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定,设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨:
,应重视结构的选型和平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径,结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
,而用概念设计和构造措施保证“中震可修,大震不倒”,但没有验算和证实,那么建筑物是否真能做到“中震可修,大震不倒”,无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑,审查专家往往会提出更具体的设计指标:(1)中震或大震不屈服设计;(2)中震或大震弹性设计;要求设计单位确保实现
“三水准”的设计目标。
,不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是,使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求,按中(大)震不屈服设计或中(大)震弹性设计,保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功
能,而不仅仅是不坏不倒。
,结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用,应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力;结构刚度选择时,虽可考虑场地特征,选择结构刚度以减少地震作用效应,但是也要注意控制结构变形的增大,过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏;结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外,还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。
,应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位;避免在凹角和端部设置楼、电梯间;减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑,内收也不宜过多、过急,结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况,结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。
二、结构选型问题
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:
1、结构的规则性问题
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