建筑结构抗风设计
建筑结构抗风设计
在如今经济高速发展的同时，建筑的高度也飞速增高，而且建筑体型越来越复杂。高楼引来“风速杀手”。由于高层、超高层建筑鳞次栉比而引发峡谷效应，使城市街道风速加大，以致危及行人和行车安全。这种峡谷效应还表现在某些高楼部分外墙表面因风速过大产生巨大负压，玻璃幕墙或大墙板块会像雪崩一样脱落，高档门窗等也常常会发生突然崩塌、坠落伤人事故。所以，建筑高度的增高和复杂的体型使得建筑结构抗风设计的难度也在不断提高。我们要明白风对建筑的危害机理才能更好地进行抗风设计。风是紊乱的随机现象。风对建筑物的作用十分复杂，规范中关于风荷载值的确定适用于大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建筑。目前还没有有效的预测体型复杂、高柔建筑物风作用的计算方法；摩天大楼可能造成很强的地面风，对行人和商店有很大影响；当附近还有别的高层建筑时，群体效应对建筑物和建筑物之间的通道也会造成危害。风对建筑物表面的作用力大小，与建筑物体型、高度、建筑物所处位置、结构特性有关。
我国是世界上遭受台风灾害最为严重的国家之一,每年因台风灾害造成的经济损
失十分惨重。城市各类建筑物的损坏与倒塌是风灾直接损失的主要组成部分,快速预测和评估城市建筑物遭受风灾后的损伤情况,对城市防灾减灾工作至关重要,也是目前土木工程领域急待解决的一个问题。接下来让我们看一些比较成功的抗风设计的实例。
1974年美国芝加哥建成443m高（加上天线达500m）110层的西尔斯大楼成为当时世界最高的建筑，纽约的世界贸易中心大厦(412m，110层)只能让位，退居第二。大楼由9个标准方形钢筒体(22．9mx22．9m）组成。该结构由SOM设计．建筑师为
FazlurKahn。建造到52层减少2个简体．到67层再减少2个简体．到92层再减少3个简体．到顶部变成2个简体。这种独特结构的确引人人胜。它是多筒结构中的巨型结构．每一个筒体都是单独简体，本身具有很好的刚度和强度，能够单独工作。必须指出：这种逐步减少的单筒结构，最好对称于建筑物的平面中心，减少偏心。同时这种把上部结构的某些单筒适当减少，可减小高层建筑上部的受风面积。并且扰乱大气气流．使产生的涡流对高层建筑的摇摆振动减小。从而有效地减小风力产生的侧向移动，因此。多筒结构往往采用这种自下而上逐步减少简体数量的方法，使得高层建筑的结构体系更加合理和经济。
独特贝壳广场建造于1970年，位于美国休斯敦，是一座高217.6m、52层的办公大楼，是当时最高的钢筋混凝土大楼。休斯敦的地基在600多m内主要是粘土，要求结构体系必须使整个建筑物最为经济，建筑物包括基础全部采用轻质混凝土。这座大楼的结构体系：上部结构采用钢筋混凝土筒中筒。这种体系在当时是剪力墙与框架共同作用结构的发展。楼板结构采用密肋楼板，混凝土外框柱外面为玻璃帷幕。这样，使得整个建筑别有风格，尤为美观。基础采用筏板基础。埋深为19．3m ，筏厚2．52m，该筏板从大楼的四边各伸出 6．1m，整个筏板的尺寸为70．76mx52．46m。风荷载采用休斯敦地区的飓风的风力，沿整个建筑物高度作用40lb／ft (195．3kg ／mz)，在风荷载作用下产生的摆动限制在1／600高度。这座大楼不但设计成功。而且，采用轻质混凝土把原设计的35层大楼变成52层．获得很高的经济效益。应予指出：现场监测很成功．为编制美国建筑规范作出应有贡献。70年代同济大学高层建筑与地基基础课题组从杂志上获得信息，翻译全文刊登，既有助于对共同作用的研究，又使河南郑州大楼和上海华盛大楼的箱形基础的设计获得经济效益。
百吉迪拜大楼位于阿联酋，为美国SOM建筑设计事务所设计。根据对比法和综合分析法推断，大楼高度约为700m，2009年当它建成之13，这座古典派风格的多用途摩天大楼将成为世界建筑第一高度，超过目前世界建筑之最的508m高的台北一101。该座具有280，O00m2面积的大楼，5—37层为酒店，45—108层可供700套的私人公寓，是一幢为商店、Amani酒店、住宅和办公的综合性多用途的建筑物，该大楼的外形好像一架指向太空的巨型宇宙飞船。大楼的结构体系可描述为一个“扶壁”型的核心筒，它的特点表现在：1.中心六边形的钢筋混凝土核心墙类似于一个闭合管，可以提供抗扭力。中心六边形的墙由翼墙和锤型墙撑住，它们的作用类似于梁上的腹板和翼缘，能够抵抗风所产生的剪力和弯矩。核心筒心筒的筒侧的每个翼又有自己的高性能混凝土核心筒和周边柱群，翼和翼之间通过六边形中心筒相互支撑，使塔楼具有极大的抗扭刚度。把所有公共中心筒和柱单元联成具有一座没有结构转递性的建筑物。2.大楼以螺旋上升的方式层层缩进，每次缩进改变塔楼的宽度，使得风向混乱，在每个缩进层风
遇到不同的建筑形状，风旋涡永远得不到形成。3.大楼的平面设计为Y型结构，除了保持结构简单和形成结构性，还可减少施加在塔楼上的风力。4.钢筋混凝土塔楼的结构设计主要受风力控制，不是地震荷载，而钢筋混凝土裙房的结构和塔楼的钢螺旋形结构设计中，地震荷载是控制因素。5.桩筏基础，桩伸进岩层，上下部结构整体性强，共同作用使得抗风抗地震能力增大。这样的结构特点能把上部结构的钢筋混凝土墙体、连系梁、楼板、筏板、桩和和螺旋形钢结构体系组成的共同作用体系。
台北一101大楼位于台北市区，2004年建成，成为世界高层建筑之一，裙房6层。
采用正方对称的巨型框架结构，以期在风力或地震力作用下获得最稳定的设计。在最大荷载下，主要由东南西北侧的中央部位共16根钢筋混凝土(SRC)巨型柱以及中央管状核心结构的电梯间承担。每侧四根柱的总荷载约45000t 以两根5．6mx1．8m 和两根2．7mxO．9m的SRC巨型柱支承在厚4．7m和平面约为40mx16m的筏板上，通过筏板将荷载传递到其下51根深入岩层约15m一30m的大直径灌注桩。该大楼共有380根，直径均1．5m，桩的设计荷载为1000t一1450t．深入岩层约15m一30m．桩长在地面以下62m一81m。基坑开挖深度约为22．8m。必须指出，该大楼是由中国人自行设计和自行施工的工程，显示着中国科技人员的聪明才智。地震力的影响的研究，非常认真出色，在大楼即将建成的关键时刻，遇到大地震，却巍然不动。该大楼不但设计成功，而且施工方法也很成功。主楼采用顺作法，而裙房采用逆作法，减少两楼相互影响，有利于缩短施工期限。在艺术风格上，它表现着中国传统花工富贵、节节高升的意境。总之，该大楼堪称是科技与艺术结合的典范。是中国人的骄傲。
从这些成功的例子中我们不难发现，对于建筑结构抗风的设计基本上有这些方法：1.建大型基础，与上层建筑形成共同体系，达到能有更高的刚度与整体稳定，最后达到防风抗震。2.对建筑物的体型的设计，以达到减少风荷载对建筑物的影响，或者使风产生不了风旋涡，从而不会使建筑物产生风振。3.抑或减少受风荷载的面积，并且扰乱大气气流．使产生的涡流对高层建筑的摇摆振动减小。这些方法，主要是从减小荷载对结构的影响以及提高结构自身的承载能力，从而使结构更加安全舒适。我也提不出更好的方法或者更科学的方法，我觉得可以借鉴这些方法，结合实际情况进行抗风设计。我认为硬抗的始终会有一个极限，所以以后可以更多使用对建筑体型的设计，顺而导之，如采用流线型的，进行风的诱导，让风从建筑路过而不影
响到建筑，当然这些仍需对抗风设计知识的学习，所以以后有机会一定会好好看一些有关的书籍。
建筑结构抗风设计
建筑结构抗风设计在如今经济高速发展的同时，建筑的高度也飞速增高，而且建筑体型越来越复杂。高楼引来“风速杀手”。由于高层、超高层建筑鳞次栉比而引发峡谷效应，使城市街道风速加大，以致危及行人和行车安全。这种峡谷效应还表现在某些高楼部分外墙表面因风速过大产生巨大负压，玻璃幕墙或大墙板块会像雪崩一样脱落，高档门窗等也常常会发生突然崩塌、坠落伤人事故。所以，建筑高度的增高和复杂的体型使得建筑结构抗风设计的难度也在不断提高。我们要明白风对建筑的危害机理才能更好地进行抗风设计。风是紊乱的随机现象。风对建筑物的作用十分复杂，规范中关于风荷载值的确定适用于大多数体型较规则、高度不太大的单幢高层建筑。目前还没有有效的预测体型复杂、高柔建筑物风作用的计算方法；摩天大楼可能造成很强的地面风，对行人和商店有很大影响；当附近还有别的高层建筑时，群体效应对建筑物和建筑物之间的通道也会造成危害。风对建筑物表面的作用力大小，与建筑物体型、高度、建筑物所处位置、结构特性有关。 我国是世界上遭受台风灾害最为严重的国家之一,每年因台风灾害造成的经济 损失十分惨重。城市各类建筑物的损坏与倒塌是风灾直接损失的主要组成部分,快速预测和评估城市建筑物遭受风灾后的损伤情况,对城市防灾减灾工作至关重要,也是目前土木工程领域急待解决的一个问题。接下来让我们看一些比较成功的抗风设计的实例。 1974年美国芝加哥建成443m高（加上天线达500m）110层的西尔斯大楼成为当时世界最高的建筑，纽约的世界贸易中心大厦(412m，110层)只能让位，退居第二。大楼由9个标准方形钢筒体(22．9mx22．9m）组成。该结构由SOM设计．建筑师为FazlurKahn。建造到52层减少2个简体．到67层再减少2个简体．到92层再
浅议建筑结构设计的特点问题
浅议建筑结构设计的特点问题 发表时间：2015-12-02T16:42:16.903Z 来源：《工程建设标准化》2015年8月供稿作者：刘云 [导读] 贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司建筑结构设计必须讲究经济效益,一个成功的建筑结构设计,技术上先进合理,经济上效益显著。 刘云 （贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司，贵州，贵阳，550000） 【摘要】适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。结构设计一般在建筑设计之后，“受制”于建筑设计，但又“反制”建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计，建筑设计不能超出结构设计的能力范围。结构设计决定建筑设计能否实现，在这个意义上，结构设计就显得尤为重要。本文结合建筑结构设计的概念、原则及特点提出了在进行建筑结构设计中应注意的相关问题。 【关键词】建筑；结构设计；问题 1 结构设计的概念及内容 结构设计简而言之就是用结构语言表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。结构语言就是结构师从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素,包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系,包括竖向和水平的承重及抗力体系,把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。结构设计的内容由上可知为:基础的设计、上部结构设计和细部设计。 2 建筑结构设计的原则 适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。 结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。 3 建筑结构设计特点 3.1 科学性 建筑结构设计是以数学、力学为理论基础,借助现代计算机技术进行的一种应用性技术。一个结构工程师应该善于抽象建筑结构的理论模型,善于用数学和力学只是分析建筑结构的工作机理,只有这样才能具有较强的认识能力和适应能力。 3.2 应用性 建筑结构设计必须讲究经济效益,一个成功的建筑结构设计,技术上先进合理,经济上效益显著。 3.3 实践性 建筑结构设计是一种工程实践活动,没有一个工程师是直接从大学毕业生马上变成一个成熟的工程师,而是必须经过一个较长时间的工程设计锻炼。 3.4 复杂性 建筑结构设计的复杂性首先表现在设计中各种因素的不确定性,建筑结构设计是一个具有多解而没有标准答案的问题,作为一名结构工程师,我们需要找到一个相对最优的方案。 3.5 创新性 建筑结构设计作为一种技术服务行业,在设计市场竞争激烈形势下,要想获得开发商的项目,必须提供比别人更加合理经济的结构方案,这就需要工程师的创新能力。 4 进行建筑结构设计中应注意的相关问题 4.1关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题。(1)阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。(2)如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。 4.2关于箱、筏基础底板的挑板问题从结构角度来讲,如果能出挑板,能调匀边跨底板钢筋,特别是当底板钢筋通长布置时,不会因边跨钢筋而加大整个底板的通长筋,较节约;出挑板后,能降低基底附加应力,当基础形式处在天然地基和其他人工地基的坎上时,加挑板就可能采用天然地基;能降低整体沉降,当荷载偏心时,在特定部位设挑板,还可调整沉降差和整体倾斜;窗井部位可以认为是挑板上砌墙,不宜再出长挑板。虽然在计算时此处板并不应按挑板计算。当然此问题并不绝对,当有数层地下室,窗井横隔墙较密,且横隔墙能与内部墙体连通时,可灵活考虑;当地下水位很高,出基础挑板,有利于解决抗浮问题;从建筑角度讲,取消挑板,可方便柔性防水做法。 4.3关于梁、板的计算跨度一般的手册或教科书上所讲的计算跨度,如净跨的1.1倍等,这些规定和概念仅适用于常规的结构设计,在应用日广的宽扁梁中是不合适的。梁板结构,简单点讲,可认为是在梁的中心线上有一刚性支座,取消梁的概念,将梁板统一认为是一变截面板。在扁梁结构中,梁高比板厚大不了多少时,应将计算长度取至梁中心,选梁中心处的弯距和梁厚,及梁边弯距和板厚配筋取二者大值配筋。(借用台阶式独立基础变截面处的概念)柱子也可认为是超大截面梁,所以梁配筋时应取柱边弯距。削峰是正常的,不削峰才有问题。 4.4基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。 4.5抗震缝应加大,经统计,按规范要求设的防震缝在地震时有40%发生了碰撞,故应增大抗震缝间距。 4.6关于回弹再压缩基坑开挖时,摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束,不反弹,坑中心的地基土反弹,回弹以弹性为主,回弹部分被人工清除。当基础较小,坑底受到很大约束,如独立基础,回弹可以忽略,在计算沉降时,应按基底附加应力计算。当基坑很大时,相对受到较小约束,如箱基,计算沉降时应按基底压力计算,被坑边土约束的部分当做安全储备,这也是计算沉降大于实际沉降的原因之一。
高层建筑结构的抗风设计
高层建筑结构的抗风设计 【摘要】随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。根据建设规模，我国城市建设中占据比例最大的是高层建筑，而高层建筑结构的多变性和复杂性，使得结构设计工作成为建筑施工的重点和难点。面对高层建筑结构设计的相关问题，本文将对高层建筑抗风结构常见结构的问题进行分析。 【关键词】高层，建筑结构，抗风设计 一.前言 随着我国经济的快速发，在建筑方面高层建筑结构与低层建筑结构一样，需要同时承受结构自身自重（及其他荷载）产生的垂直作用和风荷载产生的水平作用，相对于低层建筑结构水平荷载对整个结构受力影响通常较小的状况，在高层建筑结构中水平风荷载会成为高层（超高层）建筑结构设计的受力控制因素。针对我国高层建筑结构的抗风设计进行深入的研究和探讨。 二.高层建筑结构抗风设计中存在的问题 1.设计风压等级的确立 设计风压等级的建立需要考虑多种因素的影响。目前，我国还没有对结构设计风压等级给出明确定义，具体的划分原则和范围界定还需进一步的研究探讨。 2.风振系数的确定 我国目前确定结构风震系数时采用的阻尼比是按已建建筑在微振下所获取的阻尼比实测值确定的，而抗风设计所取的风载是30-100年一遇的大风荷载。此时，结构的振动将不是微小振动，而是有较大位移的振动，而大位移振动与微振的结构阻尼比是不同的，一般前者比后者大;而阻尼比增大，将使风振系数减小。因此目前我国进行高层建筑钢结构抗风设计所取的风振系数可能偏大。 3.风振舒适度的考虑 《高规》中规定重现期为10年的最大加速度限值为：公共建筑0.28m/s2；公寓建筑0.20m/s2。本文认为存在如下有待完善之处：首先，重现期取为10年已不能满足要求。《建筑荷载设计规范》中对一般结构基本风压重现期已规定为50年，且对特殊结构还要进行重现期为100年的舒适度验算；其次，该规定只将民用建筑分为公共建筑和公寓建筑两类，不够具体；再次，将峰值加速度限值仅定为0.28m/s2和0.20m/s2，不够精确。 三.高层建筑的抗风设计
超过100米高层建筑核心筒设计实例分析
超过100米高层建筑核心筒设计实例分析 一、综述 现行建筑规范规定建筑高度超过100m的建筑属于超高层建筑。超高层建筑在节约城市用地，提升城市形象，推动社会投资，扩大商旅交流等方面有着特殊的作用和意义。被冠为集现代科技之大成，综合国力之象征，城市之标志。随着社会经济的高速发展和科学技术的不断创新，加上城市人口密度不断加大的特有国情，我国各大城市的超高层建筑有如雨后春笋，纷纷拔地而起，其高度和数量不断被刷新。 超高层建筑通常体型巨大，功能复杂，容纳人员众多，且主塔楼往往平面小，层数多，核心筒布置的合理与否直接关系到建筑的品质及使用率。在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时，解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯台数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率，是设计者们必须解决的重要课题。课题组把近年来公司参与设计的部分超高层建筑—深圳京基金融中心大厦（98层，439m高）、广州侨鑫珠江新城F1-1地块项目（45层，227.7m高）(以下简称侨鑫大厦)、广州嘉裕珠江新城F2-2 之一地块项目（46层，189.5m高）(以下简称嘉裕大厦)并将上海金茂大厦（88层，420.5m高）和上海环球金融中心（101层，492.5m高）等实例的核心筒及电梯设计进行综合分析成文，供本公司设计人员参考，以起抛砖引玉之效。 二、超高层建筑的心脏—核心筒设计 超高层建筑的核心筒由钢筋混凝土浇筑而成，集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关。 2.1深圳京基金融中心 位于深圳市蔡屋围深圳金融中心区的京基金融中心大厦共98层，高度为439m，功能甲级办公楼和白金五星级豪华酒店。1-72层为办公，筑面积约为17.6万㎡，；75-98层为酒店，建筑积约为4.6万㎡，在75层以的酒店部分设计有内部中庭，拥有客房289间客房围绕中庭环形布局，酒店接待大厅设于94层，其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。大厦在18层及19层两层、37 层及38层两层、55层及56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难区及设备层，用敞开楼梯将18层及19层、37层及38层、55层及56层连接成两层敞开避难空间。
浅谈建筑结构设计问题及解决措施
浅谈建筑结构设计问题及解决措施 发表时间：2019-05-21T11:25:30.500Z 来源：《房地产世界》2019年1期作者：刘秀珍[导读] 为保证建筑质量，本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究，并提出对应解决策略。 摘要：建筑设计是房屋建筑建造过程的首要环节，其中建筑结构设计直接决定建筑是否可投入使用。建筑结构设计不仅直接关系到建筑整体质量，还影响着城市居民的安全与生活质量，具有极为重要的地位。当前，高层建筑在我国极为风靡，但在实际运用中不可避免的暴露了许多问题。为保证建筑质量，本文针对当前房屋建筑结构设计存在的一些常见的问题进行研究，并提出对应解决策略。 关键词：房屋建筑；结构设计；问题；措施 我国经济快速发展，建筑设计的行业规模不断扩张，随之而来的是设计企业激烈的社会竞争，建筑设计的结构以及功能都在朝着更加复杂的方向发展。很多设计企业为了提高所设计建筑的外观质量，开始转变建筑的方向来迎合人们的审美。设计难度的增加给从业人员带来了很大的挑战，因此为了使得异形结构成为常态，需要从建筑设计方面明确设计要点与难点，找出存在的问题并提出措施解决，激发建筑行业新的活力。 1建筑结构设计的重要性 目前我国的建筑工程施工都需要以结构设计为依据，最重要的是要考虑建筑结构的耐久性与安全性，而不是单单考虑建筑物的美观与适应人们的审美。通俗来说就是在适用性上要满足人们对于审美的要求，但是在耐久性方面需要对结构进行计算，保证建筑物在受力情形下结构安全稳定，这也需要从选材上进行考虑，保证材料的性能满足设计要求。最后是安全性，安全性是整个设计的核心，做好安全性就是保证建筑在施工的时候、使用的时候、受到外力的影响比如地震影响的时候都能够保证结构的安全，所以必须重视建筑的结构设计。 2目前建筑结构设计存在的问题 2．1建筑行业的图纸设计较为简易建筑结构工作的开始是设计工作，这是指导整个工程施工，方案编制的基础，也是从设计标准上来保证质量的根本，因此在设计工作中，工作人员应当将自己的设计理念，包括设计的细节在图纸中明确标注，特别是涉及到建筑物的抗震性能与安全性的方面。目前的设计工作中，很多人并没有将图纸精细化，把设计的重点明确，而是设计过于简单，对很多重要的设计环节都没有明确设计，更有很多人在进行软件设计的时候胡乱选择参数，造成设计不满足当前规范的要求，从更加深层次考虑，由于受力并不明确，所以这样的图纸用来施工往往会埋下很多安全隐患，对后期的施工质量与进度造成很大的影响。 2．2建筑地基的设计不科学 整个建筑结构的传力体系最终都将荷载传递到地基上，因此如果地基基础设计不合理，整个建筑必定存在很大的问题。建筑行业中基础设计需要选型合理、安全，这样才能保障建筑物在荷载作用下的稳定。目前很多施工人员与设计人员考虑的不多，甚至在基础设计之前不考虑勘察设计报告中的设计参数，一味按照经验对基础进行设计，这样可能会出现两种情况。第一种是基础的承载能力较差，这样建筑物在后期的使用中可能会出现不均匀沉降与侧移，甚至出现安全问题。第二种是出现材料的很大浪费，降低企业的经济效益。所以在地基的设计中，需要设计人员仔细推敲，对勘察单位的报告参数进行仔细推敲，多方面考察与论证，使地基设计满足科学化要求。 2．3当前设计人员对于建筑物的低含钢率过于关注由于建筑物中的含钢率直接影响着建筑的造价，所以为了降低建筑物的成本，提高经济价值，很多设计人员过分追求钢筋含量的下降，很多参数仅仅是合格就给予通过，其实，建筑物对于含钢量还是有着很高的要求的，不仅仅是量，还对材质有着很高的要求，钢含量太低，不仅不能够顺利完成施工建设，保证建筑的质量，还为建筑结构设计带来了很大的限制，降低了结构设计的水平，也伤害了建设单位与施工单位的利益，所以不可取。 2．4地下室外墙的结构设计容易被忽略地下室外墙的设计也是建筑物结构设计中非常重要的一环，如果在外墙设计中不够重视，也会出现各种各样的问题。因为地下室外墙也承担荷载，所以在设计中也应当严格要求。很多设计人员在设计当中并没有很好地考虑地下水位和地上部分的荷载，在设计中安全系数考虑的较低，因此影响了建筑的质量。 2．5结构的抗风设计不足 高层建筑在设计中必须考虑风荷载的作用，但是在当前的设计中，很多设计人员很少考虑风荷载对高层建筑的影响，也为建筑物的安全埋下了隐患，风荷载较大的时候，可能会发生倒塌事故。 3建筑结构设计中问题的解决措施 3．1合理修缮设计图纸 由于设计图纸是整个建筑设计中的载体，能够详细表现出设计人员的设计理念与建筑结构的特点，所以成为建筑结构设计工作的基础。在图纸的结构布置以及规划设计中完善建筑结构的细节是保证建筑质量的核心。所以从设计的角度来看，首先要保证设计的专业性，这就需要不断完善图纸的细节，能够完善地表达设计理念，将可能影响建筑结构的细节问题表现完整，加强对重要节点的控制。 3．2妥善选择地基基础的结构与型式在地基基础设计之前，设计人员应当明确结构设计的选型与荷载，根据这些参数进行地基基础的设计。当然在设计中要以勘察单位的勘察报告为依据，根据地基的参数来进行基础的选型，保证不同地质中不同型式基础的受力与沉降的均匀性。设计人员应当详细考察图纸，做好地基基础设计的方案以及规划，保证受力的合理性，完善抗震性能与承载力，保证结构的安全。 3．3加强结构设计中对含钢率的控制在选择建筑材料以及进行结构设计的时候，需要适当考虑含钢率，但是不能把含钢率当作设计水平高低的标准。不能在影响结构安全的情况下选择较低的含钢率，如果站在经济性的角度来舍弃建筑物的施工质量是不可取的，因此，设计人员应当在质量保证的前提下考虑建筑物的含钢量，保证质量与成本兼得。
建筑结构抗风设计
体育场网架屋盖结构风振浅析 XXX （学校，南京，210016） 摘要：伴随着的材料科学发展和土木工程施工工艺的进步，新建的体育场看台多用外形美观、结构新颖的大跨度柔性结构方向发展，这不仅满足了结构使用功能的需要，同时也给观众提供了开阔的视野。大跨度网架屋盖结构在风荷载下会受到强大的吸力，并引起柔性屋面的振动。本文简要介绍了大跨结构表面风压分布特征，风致破坏机理和风洞试验在大跨屋盖结构的应用。 关键词：大跨网架屋盖结构；风致破坏；风洞试验 A Brief Analysis of Study on Wind Induced Dynamic Response of Long Span Grid Roof Structures XXX ( College of Aerospace Engineering, Nanjing University of Aeronautics ＆ Astronautics, Nanjing, 210016, China) Abstract：Along with the development of science and technology，the stands of stadium are often covered with long—span flexible roof structures with beautiful shapes and new structural systems.It not noly meets the function of use,but also provide the audience with good view.When wind flows around roofs,the airflow will be separated to form a high suction zone，and the flexible roofs will suffer from wind—induced buffeting response.The article made a brief introduction of the issue Key words：Long-span grid structures；wind damage；wind tunnel test 引言 风灾是自然灾害的主要灾种之一，虽然其作用幅度比一般地震荷载小，但其作用频度却比地震荷载高得多。随着结构规模的增加，风荷载变得越来越重要，以至于最后成为结构设计中控制性荷载，近年来，国内外建造了大量的重大工程建筑结构，在这些重大工程的设计中，强风作用下结构的风荷载往往决定着结构的安全性能。典型的实例是大跨度网架屋盖结构，此类结构不断出现在体育场馆、机场、文体活动中心和展览馆等大型公共建筑中。国内著名的大悬挑屋盖体育场有上海虹口足球场、青岛体育中心、上海八万人体育场以及台州体育中心主体育场等，国外实例有意大利罗马体育场、美国亚特兰大奥运会主体育场、加拿大蒙特利尔奥林匹克体育场等。此类建筑造价颇高，作为公共建筑，社会效益显著，多为当地标志性建筑。 此类体育场屋盖具有质量轻、跨度大、柔性大、阻尼小、自振频率低的特点，而且这类结构往往比较低矮，在大气边界层中处于风速变化大、湍流度高的区域，再加上屋顶形状多不规则，绕流和空气动力作用十分复杂，风在体育场内形成了一个大的三维空间的非定常湍流场，体育场内风流动的机理很复杂，所以这种大跨屋盖对风荷载十分敏感。风荷
高层建筑结构抗震与设计考试重点复习题(含答案)
1．从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：＿框架结构，剪力墙结构，＿框架-剪力墙＿结构，＿筒体＿结构，悬挂结构和巨型框架结构。 2．一般高层建筑的基本风压取＿50＿年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，采用＿100＿年一遇的风压值；在没有＿100＿年一遇的风压资料时，可近视用取＿50＿年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3．震级――地震的级别，说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度――指某一地区今后一定时期内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度设防烈度――一般按基本烈度采用，对重要建筑物，报批后，提高一度采用 4．《建筑抗震设计规范》中规定，设防烈度为＿6＿度及＿6＿度以上的地区，建筑物必须进行抗震设计。 5．详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏：小震作用下应维持在弹性状态，一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修：中震作用下，局部进入塑性状态，可能有一定损坏，修复后可继续使用大震不倒：强震作用下，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6．设防烈度相当于＿B＿ A、小震 B 、中震C、中震 7．用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法，一般计算的是这些结构在＿＿下的内力和位移。 A 小震 B 中震C大震 8.在建筑结构抗震设计过程中，根据建筑物使用功能的重要性不同，采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别？ 甲：高于本地区设防烈度，属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙：按本地区设防烈度，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙：除甲乙丁外的一般建筑 丁：属抗震次要建筑，一般仍按本地区的设防烈度 9.下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。（D） A 8°抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9°抗震设计
建筑结构设计计算书
第一部分建筑设计说明 1.1.总平面设计 本设计为一幢7层宾馆，首层层高为 4.5m，二至七层层高均为3.6m,考虑通风和采光要求，采用了南北朝向。设计室内外高差为 0.45m，设置了3级台阶作为室内外的连接。 1.2.平面设计 本宾馆由客房及其他辅助用房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化宾馆的要求。 （1）使用部分设计 1.客房：客房是本设计的主体，占据了本设计绝大部分的建筑面积。考虑到保证有足够的采光和较好的通风要求，故将宾馆南北朝向，东西布置。 2.门厅：门厅是建筑物主要出入口的内外过渡，人流分散的交通枢纽，对于宾馆而言，门厅要给人一种开阔的感觉，给人舒适的第一感觉，因此，门厅设计的好坏关系到整幢建筑的形象。 （2）交通联系部分设计 走廊连接各个客房、楼梯和门厅各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流畅通和建筑防火的要求，本设计中走廊宽度为2.4m。 楼梯是建筑中各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有三部双跑楼梯以满足需求。 为满足疏散和防火要求，本宾馆设置了两部电梯。 （3）平面组合设计 该宾馆采用内廊式，由于本建筑的特殊功能，各个客房与服务台都需要有必要的联系。 1.3.立面设计 本方案立面设计充分考虑了宾馆对采光的要求，立面布置了很多
推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。 在装饰方面采用乳白色的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，一改过去的沉闷和死板，使旅客可以轻松自在的在宾馆休息与生活。 1.4.剖面设计 根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高900mm。 屋面排水采用有组织内排水，排水坡度为2%，结构找坡。 为了符合规范要求，本设计中采用了两部电梯，满足各分区消防和交通联系的要求。 1.5.建筑设计的体会 本建筑在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计使我们把所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。
结构工程师必知的100个设计要点
方案阶段 1.建设场地不能选在危险地段。 由于结构设计在建设场地的选择中一般是被动的接受方，因此，在结构方案及初步设计阶段， 应特别注重对建设场地的再判别。对不利地段，应根据不利程度采取相应的技术措施。 2.山地建筑尤其需要注意总平布置。 山区建筑场地应根据地质、地形条件和使用要求, 因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程; 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计。建筑基础与土质、强风化岩质边坡应留有足够的 距离, 其值应根据抗震设防烈度的高低确定, 并采取措施避免地震时地基基础破坏。当需要在 条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙 类以上建筑时,除保证其在地震作用下的稳定性外, 尚应估计不利地段对设计地震动参数可能 产生的放大作用, 其地震影响系数最大值应乘以增大系数。其值可根据不利地段的具体情况确定, 在1.1~1.6 范围内采用。 此条为强条; 台地边缘建筑地震力放大系数也意味着单体建筑成本的增加。实际上, 有时边坡 支护的费用可能远远大于边坡上单体的费用。曾经有的方案设计单位布置总平时将 18~33层的高层布置在悬崖边缘或跨越十多米高的边坡, 这些都是对结构及地质不了解才会产生的错误。3.是否有地下室。 高层建筑宜设地下室；对无地下室的高层建筑，应满足规范对埋置深度的要求。 4.高度问题 室内外高差是多少，房屋高度是多少，房屋高度有没有超限。 5.结构高宽比问题 设计规定，6、7度抗震设防烈度时，框架- 剪力墙结构、剪力墙结构高宽比不宜超过 6。高 宽比控制的目的在于对高层建筑结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性（主要影响结构 设计的经济性，对超高层建筑，当高宽比大于7时，结构设计难度大，费用高）的宏观控制。6.结构设计应与建筑师密切合作优化建筑设计和结构布置。 采取必要的结构和施工措施尽量避免设置各类结构缝（伸缩缝、沉降缝、防震缝）。当必须设 置时，应符合现行规范有关缝的要求，并根据建筑使用要求、结构平面和竖向布置的情况、地 基情况、基础类型、结构刚度以及荷载、作用的差异、抗震要求等条件、综合考虑后确定。 各缝宜合并布置，并应按规范的规定采取可靠的构造措施和保证必要的缝宽，防止地震时发生 碰撞导致破坏。结构长度大于规范时, 应设置伸缩缝, 高层建筑结构伸缩缝的最大间距: 框架 结构为 55m, 剪力墙结构为 45m。 7.结构平面布置不规则问题
高层建筑结构的抗风设计 刘桐良
高层建筑结构的抗风设计刘桐良 发表时间：2019-07-19T16:03:20.703Z 来源：《基层建设》2019年第12期作者：刘桐良 [导读] 摘要：随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。 身份证号码：41048219900729XXXX 河南汝州 467599 摘要：随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。根据建设规模，我国城市建设中占据比例最大的是高层建筑，而高层建筑结构的多变性和复杂性，使得结构设计工作成为建筑施工的重点和难点。面对高层建筑结构设计的相关问题，本文将对高层建筑抗风结构常见结构的问题进行分析。 关键词：高层；建筑结构；抗风设计 1 前言 随着我国经济的快速发，在建筑方面高层建筑结构与低层建筑结构一样，需要同时承受结构自身自重（及其他荷载）产生的垂直作用和风荷载产生的水平作用，相对于低层建筑结构水平荷载对整个结构受力影响通常较小的状况，在高层建筑结构中水平风荷载会成为高层（超高层）建筑结构设计的受力控制因素。针对我国高层建筑结构的抗风设计进行深入的研究和探讨。 2 高层建筑结构抗风设计中存在的问题 2.1 设计风压等级的确立 设计风压等级的建立需要考虑多种因素的影响。目前，我国还没有对结构设计风压等级给出明确定义，具体的划分原则和范围界定还需进一步的研究探讨。 2.2 风振系数的确定 我国目前确定结构风震系数时采用的阻尼比是按已建建筑在微振下所获取的阻尼比实测值确定的，而抗风设计所取的风载是30-100年一遇的大风荷载。此时，结构的振动将不是微小振动，而是有较大位移的振动，而大位移振动与微振的结构阻尼比是不同的，一般前者比后者大；而阻尼比增大，将使风振系数减小。因此目前我国进行高层建筑钢结构抗风设计所取的风振系数可能偏大。 2.3 风振舒适度的考虑 《高规》中规定重现期为10年的最大加速度限值为：公共建筑0.28m/s2；公寓建筑0.20m/s2。本文认为存在如下有待完善之处：首先，重现期取为10年已不能满足要求。《建筑荷载设计规范》中对一般结构基本风压重现期已规定为50年，且对特殊结构还要进行重现期为100年的舒适度验算；其次，该规定只将民用建筑分为公共建筑和公寓建筑两类，不够具体；再次，将峰值加速度限值仅定为0.28m/s2和 0.20m/s2，不够精确。 3 高层建筑的抗风设计 3.1 高层建筑结构在风荷载作用下的破坏形式 主体结构开裂或损坏，如位移过大引起框架、剪力墙、承重墙裂缝或结构主筋屈服；层间位移引起非承重隔墙开裂；局部风压过大引起玻璃、装饰物、围护结构破坏；建筑物的频繁、大幅度摆动使居住者感到不适；长期的风致振动引起结构疲劳，导致破坏。 3.2 高层建筑结构抗风的一搬设计原则 保证结构具有足够的强度，能可靠地承受风荷载作用下的内力；结构必须具有足够的刚度，控制高层建筑在水平荷载作用下的位移，保证良好的居住和工作条件；选择合理的结构体系和建筑外形。采用较大的刚度可以减少风振的影响；圆形、正多边形平面可以减少风压的数值；尽量采用对称平面形状和对称结构布置，减少风力偏心产生的扭转影响；外墙、玻璃、女儿墙及其它围护构件必须有足够的强度并与主体结构可靠地连接，防止局部破坏。 3.3 风荷载的计算 我国规范GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》对荷载统计采用50年设计基准期，并且用平稳二项随机过程来描述荷载的随机过程。气流遇到建筑物时，在建筑物表面上产生压力或吸力，即形成风荷载，其大小主要与近地风的性质、风速、风向有关，也与建筑的高度、形状和地表面状况有关。根据新规范进行主体结构计算时，垂直于建筑物表面的风荷载标准值按下式计算，风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。 3.4 风荷载作用下高层建筑的振幅、震动速度和加速度控制 根据现行的建筑结构设计规范，对于高层建筑结构在风荷载作用下的变形响应主要作以下两方面的限制： （一）限制结构的顶端水平位移u与总高度H的比值（u/H），目的是控制结构的总变形量。 （二）限制相邻两层楼盖间的相对水平位移Δh与层高h的比值（Δu/h），一般Δu /h在结构的各层中具有不同的比值，且往往最大的Δu/h 要超过u/H的限值。限制最大的Δu/h目的是防止填充墙、装饰部件的损坏，避免电梯轨道和管道等设施产生过大的变形。 高层建筑结构的变形控制对于控制风振侧移是非常重要的，结构侧移特别是层间侧移是决定建筑物破坏程度的因素，因此能否将侧移控制在允许限度内，是检验抗侧力体系有效性的重要指标。 3.5 高层建筑结构抗风加固的方法 （一）增大截面法。增大构件的截面面积，提高承载能力及截面刚度，改变自振频率，减小结构的动力风荷载效应。多用于加固结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架以及砖墙、砖柱等。此法会减小使用空间，增加结构自重。 （二）外包钢加固法。在结构构件四周包以型钢进行加固，分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。在保持原构件截面尺寸的同时提高构件承载力、延性和刚度，适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件的加固。但用钢量较大、维修费用较高。 （三）预应力加固法。外加预应力钢拉杆对结构进行加固。在几乎不改变使用空间的条件下，提高构件的承载力。广泛用于受弯构件以及混凝土柱、钢梁及钢屋架的加固。加固效果好而且经济，很有发展前景；不足的是增加了施加预应力的工序和设备。 （四）改变受力体系加固法。增设支点或采用托梁拔柱的办法改变结构的受力体系。大幅度提高结构构件的承载力，减小挠度、裂缝宽度。多用于大跨度结构。 （五）外部粘钢加固法。用胶粘剂在构件外部粘贴钢板。施工简易周期短，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，大大提高构件
建筑工程结构设计
建筑工程结构设计 建筑工程结构设计 1在施工图设计阶段，结构专业设计文件应包含图纸目录、设计说明、设计图纸、计算书（内部归档）。 2图纸目录应按图纸序号排列，先列新绘制图纸，后列选用的重复利用图和标准图。3结构设计总说明每一单项工程应编写一份结构设计总说明，对多于项工程宜编写统一的结构施工图设计总说明。如为简单的小型单项工程，则设计总说明中的内容可分别写在基础平面图和各层结构平面图上。结构设计总说明应包括以下内容： 1本工程结构设计的主要依据（同3.5.2条）； 2设计0.000标高所对应的绝对标高值； 3图纸中标高、尺寸的单位； 4建筑结构的安全等级和设计使用年限，混凝土结构的耐久性要求和砌体结构施工质量控制等级：5建筑场地类别、地基的液化等级、建筑抗震设防类别，抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组）和钢筋混凝土结构的抗震等级； 6人防工程的抗力等级； 7扼要说明有关地基概况，对不良地基的处理措施及技术要求、抗液化措施及要求、地基土的冰冻深度，地基基础的设计等级； 8采用的设计菏载，包含风荷载、雪荷载、楼屋面允许使用荷载、特殊部位的最大使用荷载标准值； 9所选用结构材料的品种、规格、性能及相应的产品标准，当为钢筋混凝土结构时，应说明受力钢筋的保护层厚度、锚固长度、搭接长度、接长方法，预应力构件的锚具种类、预留孔道做法、施工要求及锚具防腐措施等，并对某些构件或部位的材料提出特殊要求； 10对水池、地下室等有抗渗要求的建（构）筑物的混凝土，说明抗渗等级，需作试漏的提出具体要求，在施工期间存有上浮可能时，应提出抗浮措施； 11所采用的通用做法和标准构件图集；如有特殊构件需作结构性能检验时，应指出检验的方法与要求； 12施工中应遵循的施工规范和注意事项。 4基础平面图 1绘出定位轴线、基础构件（包括承台，基础梁等）的位置、尺寸、底标高、构件编号，基础底标高不同时，应绘出放坡示意。 2标明结构承重墙与墙垛、柱的位置与尺寸、编号，当为混凝土结构时，此项可另绘平面图，并注明断面变化关系尺寸。 3标明地沟，地坑和已定设备基础的平面位置、尺寸、标高，无地下室时±0.000标高以下的预留孔与埋件的位置、尺寸、标高。 4提出沉降观测要求及测点布置（宜附测点构造详图）。 5说明中应包括基础持力层及基础进入持力层的深度，地基的承载能力特征值，基底及基槽回填土的处理措施与要求，以及对施工的有关要求等。 6桩基应绘出桩位平面位置及定位尺寸，说明桩的类型和桩顶标高、入土深度、桩端持力层及进入持力层的深度，成桩的施工要求、试桩要求和桩基的检测要求（若先做试桩时，应单独先绘制试桩定位平面图），注明单桩的允许极限承载力值。 7当采用人工复合地基时，应绘出复合地基的处理范围和深度，置换桩的平面布置及其材料和性能要求、构造祥图；注明复合地基的承载能力特征值及压缩模量等有关参数和检测要求。
超高层建筑结构抗风性能研究
超高层建筑结构抗风性能研究 发表时间：2018-11-27T11:18:27.293Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第21期作者：白旭涛1 袁王辉2 李超然3 [导读] 在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别，且高层建筑由于整体高度，结构内部受力情况也更加复杂。对于高层建筑而言，风荷载引起的效应在总荷载效应中所占的比重比较大，所以要做好高层建筑结构抗风设计工作，提高建筑结构的科学性和合理性，从而为人们提供一个舒适的居住环境，以此促进高层建筑的发展和进步。 白旭涛1 袁王辉2 李超然3中国启源工程设计研究院有限公司陕西省西安市 710018摘要：高层建筑数量的不断增加更加充分利用土地资源，在结构设计中我们需要考虑高层建筑与多层建筑的区别，且高层建筑由于整体高度，结构内部受力情况也更加复杂。对于高层建筑而言，风荷载引起的效应在总荷载效应中所占的比重比较大，所以要做好高层建筑结构抗风设计工作，提高建筑结构的科学性和合理性，从而为人们提供一个舒适的居住环境，以此促进高层建筑的发展和进步。 关键词：超高层；建筑结构；抗风；性能 1高层建筑结构抗风设计理论高层建筑一般具备较大的高宽比，同时其抗侧刚度较小；并且地震作用和风荷载都是其主要承担的水平荷载。相比较地震作用，风荷载出现的频率比较高。所以，在高层建筑结构中，主要设计的荷载是风荷载。 1.1基于性能的结构抗风设计理论 基于性能的结构抗风设计理论，主要目标是在不一样强度水平风振的影响下，对建筑结构的安全和舒适度进行有效的控制，从而确定不同性能水准，确保在整个生命周期内的建筑物，在承担可能会出现的风振作用下，其总体成本费用是最小的。 1.2结构风振性能水准 1. 2.1风振系数 作为我国目前使用得荷载规范的一个重要系数，风振系数对风载值的作用比较大。 1.2.2人体舒适度 在侧向力的影响下，高层建筑会出现振动的情况，如果振动处于某一个限值时，人们会产生不舒服的感觉。人体得舒服度可以分为六个不同的等级，分别是无振感、轻微振感、中等振感、烦恼和非常烦恼以及无法忍受。 1.2.3结构风振性能水准 性能水准，主要是指所设计的建筑物，在可能会遭受的特定风作用下，所明确的最大容许舒服度，或者所容许的最大破坏度。主要是从舒适度和变形两个方面确定性能水准的指标。 1.3结构性能目标 性能目标，主要指的是所设计的建筑物，在设计风压等级的需求下，满足性能水准的总和。结构性能目标，要综合考虑建筑物的使用要求、功能要求的重要性等等要素。 1.4结构抗风计算 1.4.1理论计算 在计算分析的工作中：①要充分的考量结构的线性，同时要充分的考量非线性恢复力特性，从而完成模型分析工作；②选择科学的计算方法，计算模拟风场，同时分析风振的动力时程；③按照不一样的性能目标，选择有效的分析方法；④推广实用性较强和容易掌握的计算方法，降低计算量，重视前后处理软件程序的开发和利用工作。 1.4.2风洞试验 风洞试验的主要目标，是对大气边界层风对建筑物产生的作用进行测量。高楼会导致比较强的地面风，对地面的破坏作用也比较大；如果高层建筑集聚在一起，群体效应会危害建筑物和建筑物之间的通道，上述情况都可以利用风洞试验完成分析工作。 2提高超高层建筑稳定性的相关方法超高层建筑会有正常的摆动，顶层会有一个自动配重的装置，主要用于预防地震。这个配重装置的学名叫做风阻尼器(tunedmassdump-er)。这是一个几百吨重的悬挂在楼顶部的大铁球，它调整了房屋的共振频率，使房屋在强风，地震情况下减少震动幅度，调整振动频率避免共振。房屋在大风中引起的晃动，包括建造过程中，是主要靠地基来保证建筑的整体完整性的。超大型建筑的保险系数是很高的，比一般小高层之类的要稳得多。另外在结构较高时，风阻尼器的安装，会减少震动幅度，也是为了减少人在内部活动的眩晕感，对于建造好的建筑结构如何做抗震与抗风设计的。建造过程中，并不是抗震的最不利状态。所以在设计过程中，有一个原则或者方法:对最不利状态进行设计。所谓最不利，就是各种情况下，对结构物危害最大的情况。一个结构物，受力状态多种多样，设计者不可能对每一个状态都进行计算，只能选择最不利的状况进行设计计算。最不利状况没有问题了，那么其他状况也就自然满足。值得指出的是，与最优化问题类似，通常也没法找到最不利(对应全局最优)的状况，只能找到若干个次不利(对应局部最优)的状况，以此作为依据进行结构稳定设计。回到这个问题本身，在建造过程中，如果将施工辅助设施牢固的固定在建筑物上，这时候如果发生地震，似乎并不是结构的最不利状况。因为地震荷载与几个因素有关，结构物的质量，结构物的刚度，结构物的高度。在建筑物达到最高处，建造完毕时，此时结构物的质量最大，刚度最小，高度最高。这时候，似乎才是结构物的最不利状况。这时候，抗震性能满足要求，那么建造过程中的抗震性能就自然满足了。 3高层建筑结构抗风措施 3.1横向风控制 高层建筑具有高而柔的特点，其一阶自振频率往往与风荷载峰值频率比较接近，在风荷载作用下很容易产生强烈的共振效应，导致结构响应放大。从横风向风力形成以及横风向响应的特点来看，控制横风向风致响应可以采用气动措施和结构措施。气动措施包括：减小横风向风力和改变建筑周边漩涡脱落频率，改变横风向风力功率分布；结构措施包括改变结构刚度或改变结构阻尼。 3.1.1气动措施
高层建筑结构的抗风设计
高层建筑结构的抗风设计 一、前言 当前，我国高层建筑的高度不断增加，加之全球气候和环境问题，使得高层建筑抗风设计受到人们的广泛关注。 二、高层建筑抗风的研究方法 结构抗风性能研究的主要方法有风洞试验、CFD数值模拟、理论分析和现场实测四种。 1、风洞试验方法 风洞试验，即在大气边界层风洞中用模型试验来模拟实际结构在风的作用下静力和动力效应。常用的风洞试验方法包括刚性模型测压试验、高频动态天平试验、节段模型测力试验、节段模型测振试验和气动弹性模型试验等。刚性模型测压试验也就是按照外形几何相似的原则，以一定缩尺比例制作测压模型进行风洞测压试验。这种试验方法是一种结构表面上的所有压力测点的同步压力测试法，它要求所有测点同步测试，结构响应的计算可以考虑多模态的影响，但较多测点的同步测试需要较好的试验测试设备。 高频动态天平试验得到理想状态下的结构响应，较容易实现，在高层建筑模型的风洞试验中该方法应用较广，但是它只能考虑一阶直线型模态，不能考虑高阶模态影响，一般只能从理论上进行修正或加入一定的假定来弥补试验的不足。节段模型测力试验和节段模型测振试验一般使用刚性或弹性支座模型，通常用于桥梁结构，也可以用于其它细长形状的结构。气动弹性模型试验能够全面考虑结构和气流的相互耦合作用，较为真实地反映结构在大气边界层中的动力响应形式，是进行结构风致响应研究的一种重要手段，但是模型制作和试验都比较复杂。 2、计算流体力学数值模拟的方法 CFD数值模拟，即应用计算流体力学(CFD)技术在计算机上模拟建筑物周围的风压场变化并求解建筑物结构表面的风荷载分布。它拥有直接模拟实际风环境的能力，但是，建筑物位于大气边界层中，气流在大气边界层中的流动状态十分复杂，往往是计算流体力学中最难模拟的内容。同时，钝体建筑物周围流场也十分复杂，它是由撞击、分离、回流、环绕和旋涡等组成的，因此就目前来说，CFD 数值模拟方法还是无法替代风洞试验。