关于高层建筑结构设计的几点见解

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对高层建筑结构设计中几个问题的探讨

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨

对高层建筑结构设计中几个问题的探讨摘要:适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则,只有在结构设计中努力追求这五个方面的平衡,才能设计出符合使用者需求的建筑,才能在建筑建设中体现出最佳的经济效益和社会效益。

本文从高层建筑角度对结构设计的几个问题进行探讨。

关键词:高层建筑结构设计设计要点需注意问题结构设计通常在建筑设计之后,其应满足、实现建筑设计的各种要求,而不能破坏建筑设计的整体性。

当然,结构设计对建筑设计的满足不能超自身能力的范围,以避免建造的建筑不安全、经济、合理。

可以说,建筑设计能否实现结构设计起到一定的决定作用,从这个角度来说,建筑结构设计的重要性是不言而喻的。

下面就高层建筑结构设计几个常见问题加以探讨。

1、对高层建筑结构设计要点的分析高层建筑结构受风和地震影响较大,这两种荷载都是随机振动,具有很强的复杂性和不确定性。

因此,在进行高层建筑结构设计时,除了通过数学、力学等的分析外,还应考虑概念设计。

结构的概念设计就是从结构的宏观整体出发,着眼于结构的整体反应,运用对建筑结构已有的知识去处理结构设计中遇到的问题,即注意总体布置上的大原则,又考虑关键部位的细节设计,从而达到设计的合理。

具体可以从以下几点出发:1.1 平面设计应简单、规则平面形状简单、规则的凸平面的建筑,其风载体型系数较小,能有效减小高层建筑的风压,有利于抗风;平面简单、规则、对称、长宽比较小的建筑,抗震性能较好。

建筑平面简单、规则、对称均匀易实现有利于抗震的结构平面布置。

若平面形状不对称均匀时,应设置剪力墙进行调整。

1.2 竖向体型设计高层建筑结构的竖向体型应采用对侧向力不太敏感的形状,应使结构具有抵抗外荷载作用的能力,同还应考虑经济合理性。

1.3 竖向传力体系设计传力体系直接反映结构沿竖荷载传递路径和建筑的使用性能。

在设计时应控制建筑的高宽比、抗侧刚度均匀无突变、锚固深度等。

1.4 整体性原则高层建筑结构设计时,应确保结构连续性和构件连续可靠,做到构件节点的承载力不低于其连接构件的承载力,满足地震作用下的强度要求和大变形延性要求,是整体建筑结构始终保持其整体性。

高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析

高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析

高层建筑钢筋混凝土的结构设计分析随着城市化进程的不断加快,高层建筑已经成为城市发展的重要标志和特色之一。

高层建筑的结构设计不仅影响建筑的稳定性和安全性,还直接关系到建筑的经济性和实用性。

在高层建筑的结构设计中,钢筋混凝土结构因其优良的性能和适应性,已经成为了主流选择。

本文将就高层建筑钢筋混凝土的结构设计进行分析,并探讨其设计要点和特点。

一、高层建筑的结构特点1.1. 高层建筑的承载力要求高高层建筑一般具有较大的自重和风荷载,同时还需要承受地震和动荷载等多种外部力的作用。

高层建筑的结构设计要求具有较高的承载能力和抗震性能。

1.2. 高层建筑的结构形式多样为了满足不同的使用需求和设计要求,高层建筑的结构形式多样,包括框架结构、筒体结构、框筒结构、悬挑结构等。

不同的结构形式对于结构设计和构件设计都有不同的要求。

1.3. 高层建筑的变形和挠度要求严格高层建筑的变形和挠度控制直接关系到建筑的使用性能和外观效果。

结构设计需要根据建筑的使用功能和外观要求合理控制建筑的变形和挠度。

1.4. 高层建筑的材料和施工要求高高层建筑的结构设计对材料和施工质量有较高的要求,需要选择具有高强度和耐久性的材料,并严格控制施工工艺和质量。

二、钢筋混凝土结构设计要点2.1. 结构稳定性钢筋混凝土结构的稳定性是结构设计的首要考虑因素。

在高层建筑的结构设计中,需要采用适当的结构形式和构件布局,合理分配荷载,确保结构的稳定性和可靠性。

2.2. 抗震性能高层建筑通常处于地震频繁的地区,因此抗震性能是结构设计的重要考虑因素。

钢筋混凝土结构在设计中需要采用合理的抗震措施,包括设置剪力墙、增加节点刚度和采用横向抗力系统等,提高建筑的抗震性能。

3.1. 结构形式选择在高层建筑的结构设计中,需要根据建筑的使用功能和周边环境选择合适的结构形式。

一般情况下,高层建筑常采用框架结构或筒体结构,以满足较高的承载能力和抗震性能要求。

3.2. 支撑系统设计高层建筑的支撑系统设计是结构设计中的关键环节。

浅谈对高层建筑结构的认识

浅谈对高层建筑结构的认识

浅谈对高层建造结构的认识浅谈对高层建造结构的认识高层建造是现代城市发展的重要组成部份,其结构设计对于建筑的安全性和稳定性至关重要。

本文将从多个方面对高层建造结构的认识进行详细论述。

一、高层建造的概念及发展1.1 高层建造的定义高层建造是指高度超过一定限制的建造物,通常对于高于60米的建造会被称为高层建造。

1.2 高层建造的发展历程从人类文明发展的角度看,高层建造的发展经历了多个阶段,从传统的木结构建造发展到现代的钢结构、混凝土结构和复合材料结构。

二、高层建造结构设计原则2.1 承载力原则高层建造结构设计的首要原则是保证其承载力,通过合理的结构布局和材料选择来满足建造物的强度和刚度需求。

2.2 抗震设计原则由于地震活动的存在,高层建造结构设计必须考虑抗震能力,采取适当的抗震措施,如增加结构的刚度和采用阻尼器等。

2.3 稳定性原则在高层建造结构设计中,稳定性是考虑的重要因素,通过合理设计建造的重心位置和采取适当的支撑措施来提高建造的稳定性。

三、高层建造的常用结构形式3.1 钢框架结构钢框架结构是一种常见的高层建造结构形式,通过钢材的高强度和抗拉性能来满足建造物的承载和刚度需求。

3.2 钢混凝土结构钢混凝土结构是将钢筋混凝土两种材料组合使用的结构形式,钢筋提供了一定的拉力强度,而混凝土提供了压力强度,使结构更加稳定。

3.3 玻璃幕墙结构玻璃幕墙结构是一种常见的高层建造外立面形式,通过玻璃和铝材的组合搭建,提供了良好的视觉效果和采光条件。

四、高层建造结构设计中的挑战与创新4.1 超高层建造的设计挑战超高层建造因其高度的特殊性,会面临更加复杂的设计挑战,如风荷载、地震荷载等,需要采用更加创新的结构设计方法。

4.2 可持续性设计的创新随着环保意识的增强,高层建造结构设计也需要考虑可持续性发展,包括能源利用、生态设计等,以减少对环境的影响。

五、本文档所涉及附件如下:附件1:高层建造结构设计规范附件2:高层建造结构案例分析报告六、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 承载力:指结构在预定工作条件下能够承担的荷载。

浅谈对高层建筑结构设计的几点认识

浅谈对高层建筑结构设计的几点认识

12 侧 移 成 为 设 计 的 控 制 指 标 _ 与低 层 或 多层 建 筑 不 同 ,结 构 侧 移 成 为 高 层 结 构 设 计 中的 关 键 因素 。 随着 建 筑 高 度 的增 加 , 水平 荷 载 下 结 构 的 侧 向 变形 迅 速 增 大 ,
进 、 济 合 理 、 保 质 量 的基 本 原 则 。 经 确 1 高 层 建 筑 结构 设计 的特 点
浅 谈 对 高 层 建 筑 结构 设 计 的几 点 认 识
赵 国 周伟 ( 大连市建筑设计研究院 有限公司)
摘 要 : 合 本 人 在 实 际 建 筑 结 构 设计 中 对 高 层 建 筑 结 构 的 运 用 、 解 和 方 面 , 一 定 高 度 建 筑 来 说 , 向 荷 载 大 体 上 是 定 值 , 作 为水 平 荷 结 理 对 竖 而
不 断 的学 习 , 谈 了高 层 建 筑 结 构 的几 个 主 要 特 点 , 用 的框 架 结 构 , 力墙 载 的 风 荷 载 和 地 震作 用 ,其 数值 是 随着 结构 动 力 性 的 不 同而 有 较 大 浅 常 剪 结构及框架一剪力墙结构三种结构体系的主要特点 , 以供 在 高 层 建 筑 结 构 设 的 变 化 。 计 中做 一 参 考 。 关键词 : 高层建筑结构设计特点 框架结构 剪力墙结构 框架一剪 力 墙 结 构
( 接 第 2 1页 ) 上 1
边 跨 现 浇 段 施 工 流 程 如 下 :地 基 处 理 一 搭 设 支 架 一 铺 设 底 模 的 畅 通 。 其 余 预 应 力 束 及 管 道 安 装 同 箱 梁 悬 灌 梁段 。 板 一 加 载 预 压一 安 装 侧 模一 绑 扎 底 、 腹 板 钢 筋 及 安 装 预 应 力 筋一 装 243 合 拢锁定 合拢前 使悬臂 端与边跨 等高度 现浇段 临时连 .. 端 模 和 内板 模一 绑 扎 顶 钢 筋 及 安 装 预 应 力 筋一 浇 筑 砼一 养 生 凿 毛 。 接 , 可 能 保持 相 对 固定 , 尽 以防 止 合 拢 段 混凝 土 在 浇注 及 早 期硬 化 过 上 部 结 构 模 板 架 立 、 筋 绑 扎 、 道 预 留 、 应 力钢 筋 张 拉 、 钢 管 预 混凝 程 中发 生 明 显 的 体 积 改 变 , 定 时 间按 合 拢 段 锁 定 设 计 执 行 。 撑 劲 锁 支 土 施 工 的施 工 细 节 与 O 样块 施 工 细 节 相 同。 性 骨 架 采 用 “ 埋 槽 钢 +连 接 槽 钢 +预 埋 槽 钢 ” 段 式 结 构 , 断面 预 三 其 24 合 拢段 施 工 合 拢 的顺 序 是 先合 拢 两 边 孔 ,合 拢 完 毕 后 进 行 面 积 及 支 承 位 置 根 据 锁 定 设计 确 定 , 拢 时 , . 合 在两 预 埋 槽 钢 之 间设 置 主 墩 处 临 时 墩 梁 固 结 解 除 , 后 合 拢 主 孔 , 而 完成 主桥 的 合 拢 和 程 连 接 槽 钢 , 由联 结 钢 板 将 连 接 槽 钢 与 预 埋 槽 钢 焊 接 成 整 体 , 时注 然 从 并 同 序 转换 。除 中间合 拢 段 外 , 余 合拢 段 在 浇 筑 混凝 土 的过 程 中均 需 要 意 焊 缝 应 设 在 不 同截 面 处 。 时预 应 力 束按 设 计 布 置 , 拉 锚 固后 不 其 临 张 加 平衡 重 。 因边 跨现 浇 段搭 设长 度 已考虑 边 跨 合 拢 段 支 架 , 跨 合 拢 压 浆 , 拢 完 毕 后 拆 除。 边 合 段 直 接在 支 架 上 现 浇施 工 。 拢 前; 备 工 作 主 要包 括 安 装 钢筋 及 预 应 合 隹 244 浇 注 合 拢 段 混凝 土 合 拢 段 混凝 土 浇 注 过 程 中 , 新 浇 注 .. 按 力 管道 和 合 拢 段施 工 测 量 观 测。 清 除 箱梁 上 的不 必 要 的 施 工荷 载 , 其 混 凝 土 的 重 量 分 级 卸 去 平 衡 重 ( 分级 放 水 )保 证 平 衡 施 工 。 即 , 他 施 工荷 载 移 至 O #块 , T构上 的施 工荷 载 处 于平 衡 状 态 。 使 同时 要 对 245 预 应 力 施 工 合 拢 段 永 久 束 张 拉 前 , 取 覆 盖 箱 梁 悬 臂 并 .. 采 全 桥 的 桥 面 标 高 和桥 轴 线 进 行 联 测 ,观 测气 温 变 化 对 梁体 相 对标 高 洒 水 降 温 以减 小 箱 梁 悬 臂 的 日照 温 差 。 底板 预 应 力 束 管道 安 装 时要 ( 平及竖向 ) 水 的关 系 , 测 合 龙段 的长度 随温 度 变 化 而 变化 的情 况 。 采 取 措 施 保 证 管 道 畅 通 ,待 合 拢段 混凝 土达 到设 计 规 定 强 度 和 相 应 观

高层建筑结构设计难点分析

高层建筑结构设计难点分析

高层建筑结构设计难点分析高层建筑作为城市的地标和象征,其结构设计一直是建筑领域的一个重要课题。

随着城市化进程的不断加快,高层建筑的数量和高度也在不断增加,因此高层建筑结构设计的难点也逐渐凸显出来。

本文将对高层建筑结构设计的难点进行分析,并探讨如何克服这些难点。

一、受力分析复杂高层建筑由于其高度较大,受力分析通常会比较复杂。

在高层建筑的结构设计中,受力分析是基础和关键,只有深入研究高层建筑所承受的荷载和受力状况,才能有效地解决高层建筑结构设计中的难题。

在受力分析方面,高层建筑在不同楼层和不同构件上所受的荷载和力的分布都会有所不同,需要对整个建筑结构进行全方位的受力分析,确保每一个构件都能满足受力要求。

高层建筑的结构设计还需要考虑各种不同作用下的受力情况,包括静载荷、动载荷、风荷载等,这些都增加了受力分析的复杂性。

针对受力分析复杂的难点,结构设计师需要运用先进的受力分析方法和工具,如有限元分析、结构动力学分析等,对高层建筑的受力状况进行准确的模拟和计算,为结构设计提供科学的依据。

二、抗震设计要求高高层建筑所处的地理位置和环境不同,其抗震设计要求也会有所不同。

一般来说,地震是高层建筑面临的最大威胁之一,因此抗震设计是高层建筑结构设计中的一个重要难点。

高层建筑的抗震设计要求通常比较严格,需要考虑地震波的作用、建筑结构的受力状态、结构的位移要求等多个方面。

抗震设计需要考虑建筑结构在地震作用下的变形和破坏情况,要求建筑结构在地震发生时能够安全稳定地承受地震力的作用,减小地震对建筑结构的影响。

对于高层建筑抗震设计的难点,结构设计师需要根据建筑所处地区的地震烈度和其他地质条件,结合抗震设计规范,进行合理的抗震设计方案设计和结构计算。

还需要采用高性能材料和先进技术,提高建筑结构的抗震能力,确保建筑在地震发生时能够安全稳定地运行。

三、构造系统选择和优化高层建筑的构造系统选择和优化也是结构设计的难点之一。

构造系统的选择直接影响到建筑的结构性能和经济性,因此需要根据建筑的形式、功能和受力特点,合理选择和优化构造系统。

高层建筑结构设计难点分析

高层建筑结构设计难点分析

高层建筑结构设计难点分析高层建筑的结构设计是一项重要而复杂的工作,其难点如下:1. 抗风设计:高层建筑所面对的最主要的外部力是风力。

在设计过程中,需要考虑到风的速度、方向和频率等因素,并采取相应的措施来确保建筑的抗风性能。

2. 抗震设计:地震是另一个高层建筑结构设计中需要考虑的重要因素。

建筑的结构需要具有足够的强度和刚度,以确保在地震发生时能够保持稳定,并保护建筑内部的人员和设备安全。

3. 分析方法选择:在高层建筑结构设计中,有多种分析方法可供选择,如静力分析、模态分析和时程分析等。

设计师需要根据具体的要求和限制,选择适合的分析方法,并合理应用于设计中。

4. 结构材料选择:高层建筑的结构材料需要具备足够的强度、刚度和耐久性。

在选择材料时,需要考虑到建筑的荷载要求、环境条件、施工工艺等因素,并进行合理的材料搭配。

5. 施工技术要求:高层建筑的施工对结构设计有着很高的要求。

设计师需要考虑到施工过程中可能出现的各种情况,并进行合理的施工技术设计,以确保建筑的质量和安全。

6. 空间布局和功能需求:高层建筑的结构设计需要满足建筑的空间布局和功能需求。

设计师需要考虑到建筑的各个部分之间的相互关系和协调性,以及建筑的使用功能和舒适性等因素。

7. 维护和保养:高层建筑的结构设计需要考虑到建筑的维护和保养问题。

设计师需要合理设计建筑的各项设施和设备,以方便后期的维护和保养工作。

在高层建筑结构设计中,以上难点都需要设计师具备深入的专业知识和丰富的设计经验,以确保建筑的结构安全和使用性能。

设计师还需要密切关注不断发展的科学技术和行业标准,不断提升自身的设计水平和能力。

综合几点分析高层建筑结构的设计细节

综合几点分析高层建筑结构的设计细节

3 剪力墙设计 中需要注意的几个 问题
() 混 凝 土 抗 震 墙 的 延 性 和 破 坏 形 态 与墙 体 的高 宽 比 和 1筋
超静定次数密切相 关。 为了提高抗震墙的变形能力, ① 避免发生 剪切破坏 , 于一道截面较长的抗震墙 , 该利 用洞 口设置弱连 对 应 梁, 使墙体分 为小开 口墙 、 多肢墙或单肢墙 , 并使 每个墙段 的高
束弯矩不大于该墙 段总地震弯矩 的 2 %; 0 连梁不能太强 , 以免水 平地震作用下某个墙肢 出现全截面受 拉,这是 比较 危险的。但 是 , 虑 到耗 能 , 梁又 不 能太 弱 , 梁 弱 到 成 为 一 般 小 梁 时 , 考 连 连 墙 肢就变成 单肢 墙 , 而单肢墙 的延性 很差, 为多肢墙 的一半 , 仅 且 单肢墙仅具有一道抗震 防线 , 超静定次数少 , 在地震 作用 下是很
下 的双 向偏心叠加 , 使其双 向偏心值很大 , 角柱处于更加危险状
择有重点的提高结构中重要构件或某些构件 中关键部位 的延性。
在结构竖 向, 对于 刚度 沿高度均匀分布 的、 体形较简单 的高 层 建筑 , 应着重提高 底层构件 的延 性 ; 于大底盘 高层建筑 , 对 应 着重提高主楼 与裙房顶面相衔接 的楼层 中构件的延性 ;对于不
11 5・
面小好 ? 在实 际工程 设计 中, 常采用 以下几种 措施 : ①框架 柱 的
截面首先要满足规范轴压 比的要求 ,这对 于保 证结构的竖 向承 载力 、 底板的抗冲 切承载力有很 大的好处, 于形成的短柱则通 对 过增加体积配箍率及沿柱身全高加密箍筋来提 高延性;②采用
用。
对框支结构 , 应着重提高底层或底部几层 框架 的延 性。 在结构平面位置上 , 该着重提高房屋周边转角处 、 应 平面突 变处 以及复杂平面各翼相接处构件 的延性 : 对偏心结构 , 应加大 房屋周边特别是 刚度较弱一侧构件 的延性,对 具有多道抗震 防 线抗侧力构件 , 应着重提高第一道抗震防线构件 的延性 。

高层建筑的结构设计特点及基础结构设计1

高层建筑的结构设计特点及基础结构设计1

高层建筑的结构设计特点及基础结构设计摘要:高层建筑的上部结构,基础及地基组成了一个共同作用的体系,在高层建筑基础设计中,要有效利用上部结构刚度,充分考虑地基条件对基础受力的影响,合理选择基础形式,运用共同作用的理论设计地基和基础,达到减少基础内力与沉降、降低基础造价的目的。

本文就高层结构设计的特点、设计原则以及基础的结构设计中存在的几个问题进行了探讨。

关键词:高层建筑;结构特点;基础结构设计0.引言高层建筑结构设计越来越成为高层建筑设计工作的难点与重点,给工程设计人员提出了更高的要求。

在高层建筑结构设计中,基础设计极其重要,扎实、适用的基础,是确保高层建筑质量的关键所在。

在进行高层建筑结构设计时,要结合当地情况,考虑好可能存在的一系列影响因素,把基础设计做好。

本文就高层结构设计的特点、设计原则以及基础的结构设计中存在的几个问题进行探讨。

1.高层建筑结构设计特点1.1水平荷载成为决定因素首先,数据显示楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值仅与楼房高度的一次方成正比,而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中引起的轴力与楼房高度的两次方成正比。

因此,水平荷载对高层建筑稳定性的影响作用是很大的。

1.2轴向变形不可忽视高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。

1.3侧移成为控制指标与低层或多层建筑不同,结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。

随着建筑高度的增加,水平荷载下结构的侧向变形迅速增大,与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4/8EI)。

另外,高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大,在设计中不仅要求结构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内,否则会产生以下情况:(1)因侧移产生较大的附加内力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,当产生的附加内力值超过一定数值时,将会导致房屋侧塌。

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关于高层建筑结构设计的几点见解
摘要:在科技迅猛发展的21世纪,建筑是越建越高,至于建筑结构的设计就越发的复杂,建筑的结构体系、建筑的类型,建筑的风险计算都成为设计的要点。

本文从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。

关键词:框架结构;荷载;抗震设计
1 前言
随着我国城市化建设进程的加快,城市人口的高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。

高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,下面就结构设计中的问题进行一些探讨。

2 高层建筑结构体系的特点
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。

随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。

高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。

不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。

2.1 框架结构体系
框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。

由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。

在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。

2.2 剪力墙结构体系
利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。

剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。

现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的大空间使用要求。

此外,结构自重往往也较大。

当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。

剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。

因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。

根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;
内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。

在承受水平力作用时,剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。

剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。

高层建筑剪力墙结构,以弯曲变形为主,其位移曲线呈弯曲形,特点是结构层间位移随楼层增高而增加。

2.3 框架—剪力墙结构(框架—筒体结构)体系
在框架结构中设置部分剪力墙,使框架和剪力墙两者结合起来;取长补短;共同抵抗水平荷载,就组成了框架—剪力墙结构体系。

如果把剪力墙布置成筒体,又可称为框架—筒体结构体系。

框架—剪力墙(筒体)结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,因而也就减小了非结构构件(隔墙及外墙)的损坏,这样无论在非地震区还是地震区,这种结构型式都可用来建造较高的高层建筑,目前在我国得到广泛的应用。

2.4 筒体结构
单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。

平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒;框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒;筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。

实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。

2.5 巨型结构
巨型结构一般由两级结构组成。

第一级结构超越楼层划分,形成跨若干楼层的巨梁、巨柱(超级框架)或巨型桁架杆件(超级桁架),以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载,楼面作为第二级结构,只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。

常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构。

不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的,因而它们适合应用的高度也不同。

一般说来,框架结构适用于高度低,层数少,设防烈度低的情况;框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求;在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。

3高层建筑结构设计的基本要求
3.1 结构的规则性
3.1.1 不应采用严重不规则的结构体系
建筑设计应符合抗震概念设计的要求,不应采用严重不规则的设计方案。

高层建筑不应采用严重不规则的结构体系,应符合下列要求:
1)应具有必要的承载能力、刚度和变形能力;
2)应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力;
3)对可能出现的薄弱部位,应采取有效措施予以加强。

3.1.2 高层建筑的结构体系尚宜符合下列要求:
1)结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;
2)宜具有多道抗震防线。

3.2 规则结构的主要特征
建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称,并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

规则结构一般指:体型(平面和立面)规则,结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度;结构竖向布置均匀,结构的刚度、承载力和质量分布均匀,无突变。

3.3 规则平面布置需满足的要求
结构平面布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,力争均匀对称,减少扭转的影响。

在地震作用下,建筑平面要力求简单规则,风力作用下则可适当放宽。

抗震设防的高层建筑,平面形状宜简单、对称、规则,以减少震害。

在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单、规则,刚度和承载力分布均匀。

不应采用严重不规则的平面布置。

抗震设计的B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑,其平面布置应简单、规则,减少偏心。

4高层建筑结构设计
4.1 竖向荷载设计应减轻自重
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。

从地基承载力或桩基承载力考虑,如果在同样地基或桩基的情况下,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以多建层数,这在软弱土层有突出的经济效益。

地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。

高层建筑重量大了,不仅作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大。

4.2 风荷载计算
在已有研究的基础上,《荷载规范》指出,垂直于建筑物表面上的风荷载应按下式计算:
(1)
式中::风荷载标准值(kN/m2);ω0:基本风压(kN/ m2);μs:风荷载体型系数;μz :风压高度系数;βz:z高度处的风振系数。

(1)基本风压值ω0。

基本风压值系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min平均最大风速v0为标准,按ω0=1/2ρv2确定的风压值。

它应根据《荷载规范》中附表D.4采用,但不得小于0.3kN/m2。

对一般的高层建筑,用《荷载规范》中所给的ω0乘以1.1后采用;对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,其基本风压值应按100年重现期的风压值采用。

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