文档介绍：它们是形成结构抗侧力刚度的最主要构件
摘要:为了满足现代城市人口急速增长和人类物质生活的需要,追求新的建筑结构形式,进一步发展高层建筑,本文对高层建筑结构受力特点,结构布置和设计中应注意的一些问题和特点作简要分析。
;次外,有些高层建筑结构还有斜向构件,它们对结构抗侧力刚度贡献很大,对构件之间的传力起着重要作用,除自重外,一般不直接受荷。
结构在水平阵风作用下,,因为加速度α=A(2πf),当频率f为定值时,α与振幅A成正比,因此结构的侧移幅值的大小要受限制。过大的侧移易使隔墙、围护结构以及高级装修受损,地震或阵风引起的过大变形也会造成电梯轨道无法使用。结构过大的变形会引起结构的二阶效应,造成结构杆件产生附加内力,影响结构承载力。如果高层建筑采用的是钢结构,和普通的钢筋混凝土结构相比钢结构自身具有很强的变形能力,且在钢结构中采用的隔墙、装饰材料又多为较轻,采用的幕墙、悬挂板、铝板等变形能力较强,所以钢结构JGJ99-98标准中规定的限值标准要比钢筋混凝土结构规定的限制标准宽松。
2、高层建筑钢结构设计分析
高层建筑钢结构设计中,结构工程师应与建筑师紧密配合,要考虑建筑特点、功能、荷载性质、材料供应、制作安装等多种因素,择优选取利于抗震、抗风又经济合理的结构体系和平立面布置。常用的高层建筑钢结构体系有框架体系,双重抗侧体系(钢框架一支撑或剪力墙板体系、钢框架一混凝土剪力墙体系、钢管混凝土框架一剪力墙体系、钢框架一混凝土核心简体系)、简体体系(框简体系、简中简体系、桁架简体系、框筒束体系)和巨型框架体系。
无论采用什么结构体系,具体设计中都应使结构具有明确的计算简图、合理的传力途径、多道抗震防线,力求形成立体构件或尽量使结构能趋向于实现总体屈服机制。结构布置和设计中应尽量使结构具有以下几方面的特点,或注意考虑到以下一些原则。
1、使结构构件能形成立体化,在竖向构件布置时,尽量使由墙或密柱与深梁能组成简体或巨型柱,使结构单元形成不同力学特性的立体构件,构成在任何方向都具有较大的刚度与抵抗力矩的能力。
2、使柱或巨型柱周边布置,将柱沿平面周边设置使结构整体具有更大的抗侧和抗扭刚度。
3、使结构支撑化。在框筒结构体系中由于水平力作用下存在固有的剪力滞后效应,当功能需要加大柱间距时剪力滞后效应更易削弱结构的抗侧刚度,影响水平承载力,因此在框筒中增设支撑能强化框筒;当房屋四角有巨柱采用支撑使其形成立体支撑体系更有利于抵抗各向力,发挥其材料潜力。
4、园锥形能减小风载体型系数和增大抗侧抗扭刚度,特别在非地震区南风荷载起控制作用的高层建筑,采用园锥体型能节约材料经济性好。
5、选用高强、轻质材料,有条件时设置安装传感器、质量驱动装置等减振设置使其动力反应智能化。
6、应积极探讨将目前的整体结构分析、单个构件设计向整体结构分析、整体结构构件设计方向发展考虑,使各构件的承载力可靠度尽量一致。
7、用增大结构阻尼方法以减小结构加速度;用合理的几何平、剖面图形合理的墙板及构件连接方法来减小侧向位移,而不要随意采用加大柱截面的方法来提高抗侧抗