文档介绍：关于超高层建筑结构构造的思考
摘要:本文通过对超高层建筑所存在的几个典型问题的分析,从中国超高层建筑的现状出发提出了几点关于我国超高层建筑结构构造方面的思考。
关键词:超高层建筑;混凝土结构;风荷载;地震
超高层震源间的距离这一影响因素,场地土性质对地震反应的影响很大,其原因在于场地土性质对地面运动的特性有很大影响,这里要引入卓越周期的概念。卓越周期就是通过地震波频率分析得到的所占能量最大的周期成分。由于不同性质的土壤对地震波中各种频率成分的吸收和过滤效果不同,在地震波的传播过程中,形成了在不同土壤中地震动会有不同的卓越周期。在岩石等坚硬地基中,地震波将以短周期成分为主,其卓越周期较短。然而在软土或冲击土层很厚的场地土中,短周期成分常常会被吸收、过滤,形成以长周期成分为主的地震波,这对具有较长周期的高层建筑十分不利。
二、根据我国超高层建筑现状的几点思考
我国人口总量巨大,超高层建筑可以在有限的建筑面积上最大限度地发挥其对土地资源的利用效率,这就决定了超高层建筑在我国的需求性,然而铁矿资源贫乏的这一国情,又决定了钢筋混凝土结构在很长一段历史时期内仍将为我国普遍采用。由于世界发达国家近半个世纪以来都以钢结构为主,很少建设钢筋混凝土高层建筑,这使我国可以借鉴的钢筋混凝土高层结构的先进技术总量较少,因此,加强研究钢筋混凝土超高层结构有着非常重大的意义。
(一)我国超高层建筑的优势局限
钢筋混凝土结构具有用钢量少,价格便宜,材料易得,施工简便的特点。这不仅可以节约铁矿资源,还在财力、技术上完全适合我国这样的发展中国家。在超高层建筑的混凝土施工中,由于泵送高度的增加,输送压力会不断增大,加之超高层建筑对混凝土黏度的要求,在这种黏度大、输送高度高的情况下,会给泵送施工带来一系列的技术难题。
重力荷载也是超高层建筑的主要荷载之一,由于长期的重力荷载作用和混凝土的徐变效应,超高层建筑内部结构可能会出现较大的水平位移和内力变化。一般抗震设计的性能目标要求竖向构件承载力达到中震不屈服或剪力墙底部加强区达到抗剪中震弹性,受弯及框架柱达到中震不屈服。显然,抗震设防烈度超过7度区、特别达到8度区以上时,钢筋混凝土结构就很难或不可能完全满足这一要求。
(二)、如何克服超高层建筑中的困难
1、在地基与基础方面
超高层建筑的上部结构、基础和地基,三者是一个有机的统一整体。三者之间相互影响、相互联系,在建筑设计过程中,不容忽视共同作用。混凝土的超高层建筑在材质上决定了其自重大的特点,在建筑时尽可能选择适合的地形地质地段,在避不开的情况下,可以采用适合的桩―箱基础或者桩―筏基础。一般来说,超高层建筑多设二层或者更多层地下室,这样的基础埋置深度都能够满足稳定的要求。只是对于那些不能建设多层地下室、满足不了埋置深度要求的、基岩埋藏较浅的,为了满足稳定要求,可以考虑采用设置嵌岩锚杆的办法。基础形式应该根据场地的岩土工程地质条件,同时满足地基承载力的要求和沉降变形设计的要求。
2、对应风荷载方面
风荷载不是一个孤立的问题,周边建筑对风荷载的干扰胜过对超高层建筑任何荷载的干扰。对于风荷载,超高层建筑没有办法避开,但是可以有办法减小。可以从建在的形状,长宽比以及表面的光滑度方