文档介绍：基于复杂高层结构设计中的关键性问题分析研究
基于复杂高层结构设计中的关键性问题分析研究
【摘要】本文首先就复杂高层建筑结构抗震设计的目标进行了分析,然后详细的探讨了影响复杂高层与超高层建筑结构设计的关键性的问题,本文提出了自己的一些观点和看法,可与同行共同探讨。
【关键词】高层建筑;设计;结构;抗震;抗侧力构件
前言
随着我国各类城市圈、高新技术产业园区、金融市场商务区、生态文化旅游区、百镇千村示范工程等社会经济发展战略全面实施,区域协调、城乡一体、合理布局的城镇化建设规模不断扩大,工程建设项目逐年倍增,一大批高层建筑,尤其是建筑功能的广泛性、结构类型的多样性且体型复杂高层建筑显著增多。表现在各个领域,这种新的建筑设计理念、新的结构体系、新的施工方法等运用于大型公共建筑、上万到几十万、甚至于百万平方米高层住宅楼群的施工实践,为从事复杂高层建筑结构施工管理技术人员、工程建设行业质量监督管理人员提出新的目标、新的要求。
一、复杂高层建筑结构抗震设计的目标
高层建筑愈来愈多,高层建筑基于性态的抗震设计必然显得尤为重要,传统的“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设防目标显然是不够水准的,设计上必须有所突破,笔者认为还要从以下两个评价水准进行考察:
1、正常使用水准评价。对于重现期大约为 50a 的地震,建筑物只能出现的损伤应该可以忽略,结构在设计时要求结构的反应状态基本处于弹性反应状态。
2、倒塌水准评价。对于重现期与 2 500 a 的地震水准非常接近的地震,要对最大地震振动有所预计,并设计为真正遇袭的条件能有效防止倒塌,并能证实以下几点:(1)对于结构中所有的延性构件,其非弹性变形需求必须都比其变形能力要低;(2)对于具有非延性破坏模式的结构部件,其中对力的需求应大于等于其名义上的强度;(3)对于超高建筑物,又或者是复杂建筑物在设计上,对于起控制作用的构件还必须要证实其受到中等地震的振动作用,仍能保持弹性。
二、复杂高层建筑结构设计中的要点问题分析
1、重视概念设计。大量实践经验告诉我们,对于复杂超高结构设计上,应重视其结构概念设计,具体的应重视以下几个环节:(1)应该尽量提升建筑结构的均匀性和规则性;(2)要确保结构有清晰且直接的传力途径,特别是结构竖向和抗侧力传力途径;(3)设计上,要保证结构的整体性要在较高的水平;(4)设计要渗透节能减排的意识,建立较为合理的耗能机制;(5)应从提高结构和建筑构件材料的利用效率入手,确保形成整个结构的受力整体性。这一过程的实现,离不开结构工程师和建造师之间良好的沟通和交流,只有沟通才能尽可能地实现建筑和结构的统一。
2、科学、合理地选择结构抗侧力体系。理论研究和实践证明,选择合理的结构抗侧力体系,能够有效保证高层及复杂高层结构的安全性。在选择上应注意以下几个主要的因素:(1)结合建筑的实际高度选择合适的结构体系。(2)在建筑的设计上,应尽可能地确保结构抗侧力构件相互联结、组合为一个整体。(3)对于建筑中采用了多重抗侧力结构体系的具体实际情况时,应综合分析每种结构体系在建筑设计中的效用,对各自的贡献度有合理的估计和评判。
三、抗震设计问题分析
随着城市建设的发展,越来越多美观实用、造型新颖的高层建筑不断涌现。这些建筑在充分满足人们的使用空间,并给城市带来靓丽风