高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文

随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。下面是店铺为大家整理的高层建筑结构设计论文,供大家参考。

高层建筑结构设计论文范文一:探究高层建筑结构边节点抗震性能

1试验概况

1.1试验构件设计和制作

边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。

1.2试验方法和加载装置

采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不

动铰,梁反弯点为自由端。本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。试验自行设计了加载装置,竖向加载装置由反力架和1000kN数控电动液压伺服作动器组成,水平加载装置由反力墙和500kN数控电动液压伺服作动器组成。试件垂直安放,为了保证柱的上、下两端为理想的球铰,在柱端设置了带有滚动轴的垫板,垫板上部为可转动的油压千斤顶,柱下端为固定铰支座;梁端由刚性连杆与地面铰支座相连,保证梁端可以水平移动但是不能垂直移动。试验加载装置示意图如图2所示。

2边节点试验结果与分析

2.1破坏现象

边节点构件BZ1为节点核心区采用梁中混凝土强度的构件,构件破坏图片如图3所示。构件初始裂缝出现在梁端第一箍筋处,正向开裂荷载为10kN;反向开裂荷载为20kN;裂缝扩展速度较快,裂缝区域主要集中在梁的端部范围内,节点核心区只有少量细小的裂缝出现,没有明显破坏。构件最后在梁端形成塑性铰,塑性铰发展充分构件BZ1的柱子和梁的实际配合比相差2个强度等级,说明当梁柱强度等级相差较小时,节点能够满足抗震设计要求。当延伸长度为0.5h时,出现裂缝的范围较小;当延伸长度为1.5h时,出现裂缝的范围较大;延伸长度为h时,裂缝的范围居两者之间;同时,只有延伸长度为0.5h时,在梁的根部出现了破坏裂缝。从开裂荷载上看,延伸长度为1.5h的构件开裂荷载最大,说明延伸长度对梁的开裂荷载有一定的影响。节点核心区均未产生明显的破坏,这是由于所有构件均采用了“强节点,弱构件”的设计原则,节点核心区的箍筋做了加密,采用了柱子的混凝土强度浇筑节点核心区;与梁和柱子相比较,节点具有更好的抵抗低周反复荷载的能力。

2.2骨架曲线和滞回曲线不同轴压比和不同延伸长度下,边节点核心区采用柱子混凝土强度的构件骨架曲线对比。轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大。在0.3和0.5轴压比下,延伸长度对骨架曲线的形

态、屈服荷载和最大荷载都没有显著影响,而延伸长度为0.5h的试件,下降段更陡峭一些。光滑;轴压比越大,滞回曲线的刚度也越大;从卸载曲线上看,主筋在节点存在一定量的滑移。其余边节点构件的滞回曲线,均呈较光滑的梭形。

2.3承载力和延性性能分析边节点构件的试验结果,延性系数取用最大位移(即构件的最大承载力对应的位移)与屈服位移的比值,屈服位移由图解法确定。从表2可以看出,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h 时的延性性能最好,为

3.26;延伸长度为h时的延性性能稍差,为3.11;延伸长度为0.5h时的延性性能最小,为2.53;延伸长度对屈服荷载和最大荷载没有显著影响。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性性能最好,为2.73;为1.5h时的延性性能稍差,为2.41;为0.5h时的延性性能最小,为2.38。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。延伸长度为1.5h时的试件最大荷载略高于其他构件,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。从试验结果可以看出,当构件所承受的轴压比较低时,即使梁柱边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其承载能力仍能满足要求,但是延性性能弱于节点核心区采用柱子混凝土强度的构件。

3结论

(1)从破坏现象上看,试验构件的破坏均为梁端的受弯破坏。当构件所承受的轴压比较低时,即使边节点核心区采用强度较低的梁中混凝土,其破坏形态仍为梁端受弯破坏,但是延性性能略有下降。

(2)从试验结果上看,柱子中高强混凝土在梁中的延伸长度为1.5h 时的承载能力和开裂荷载最大,延伸长度对屈服荷载没有显著影响。

(3)从延性性能上看,在0.3轴压比下,延伸长度为1.5h时的延性最好,为h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。在0.5轴压比下,延伸长度为h时的构件延性最好,为1.5h时的延性稍差,为0.5h时的延性最小。从试验结果可见,延伸长度为0.5h时,延性性能最差,随着延伸长度的增加,延性性能增大。

高层建筑结构设计论文范文二:高层建筑结构设计优化探究

结构优化设计的管理措施

以施工为主营的总承包商在海外D&B项目中,面临着诸多挑战,就本项目而言,主要面临的问题有:①由于项目的特殊性,业主方已经完成项目的结构方案设计,虽规避了部分设计风险,同时也失去了设计的主动权。不仅对结构优化设计产生一定的局限性,而且还需承担原设计存在的缺陷风险。②由于设计规范、法律、文化背景与国内情形有很大差别,仅仅依靠承包商自身技术力量难以完成设计任务。③采用设计分包,设计的核心技术往往由设计方控制,承包商多以被动接受,难以有效进行技术控制。④结构设计方案与现场施工脱节问题。

⑤结构优化设计,涉及多部门、多专业工种,技术协调工作繁重。⑥项目合同工期压力大,5栋塔楼的合同工期为32个月。针对上述问题,制定了相应的控制思路和具体管理流程。

1控制思路

1)改变管理观念和意识在传统施工承包模式下,由业主方提供设计文件,承包商没有得到工程师相关变更指令,必须“按图设计与施工”,原则上不得对原设计进行任何改动。然而在D&B项目,承包商造价控制关键在设计阶段。因此,要从根本上改变传统施工总承包管理观念和意识,建立适应D&B项目总承包项目特点的新型设计、施工管理体系,充分发挥优化设计的核心作用和优势。2)优选设计公司,组建优化团队首先在结构技术设计阶段,采用设计分包,并优选国际知名的设计咨询公司,为城市之光项目提供高质量的方案和设计支持。其次为发挥优化设计的核心作用和优势,联合本地一家声誉好、结构优化设计经验丰富的工程咨询公司,对设计方提供结构设计方案,再进行优化设计。一方面弥补自身技术力量薄弱的特点,另一方面对设计方案进行技术监督与控制。3)树立优化设计与施工集成思想结构设计方案常常能满足建筑功能和结构安全可靠度的要求,然而往往设计人员施工经验不足,对施工流程和工艺不熟悉,致使设计与现场施工脱节,造成施工难度加大,成本支出增加。因此结构优化设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。同时要求施工技术人员积极参与设计方案讨论,紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料和施工工艺进行综合考虑,以达到降低施工难度和工程造价的目

的。4)各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致在工程设计过程中,涉及多部门、多专业工种,其中包括结构、建筑、电气、给排水、暖通、煤气等专业工种。由于各个专业各自独立设计,势必造成设计方案从局部看是合理的经济方案,但从全局看未必是合理优良的方案。因此结构优化设计时,不仅满足建筑功能及规范的要求,而且还需各个专业统筹兼顾,力争全局协调一致,达到最优方案。

2管理实践

根据上述的控制思路,并结合城市之光项目的特点,制定优化设计施工管理体系的流程,分阶段对设计方案进行优化,如图2所示。

结构优化设计技术措施

1技术设计阶段结构优化措施

为满足建筑功能的要求,结构设计往往不是唯一的,不同的结构方案会使工程造价和工程质量产生很大的差别,甚至决定项目建设的成败。因此在满足建筑功能和结构安全可靠的前提下,着重分析结构设计的先进性和经济性。通过对原结构设计方案的分析发现,原设计结构平面布置较为均匀,东西对称,竖向荷载传递合理。但是,首先对设计方提出结构优化设计的具体措施:①提高结构材料的利用率,尽量采用高强度的钢筋及混凝土;②对5栋塔楼筏板以及裙楼筏板重新验算与设计;③对于水平承载构件,尽量采用预应力混凝土无梁板;④选择正确的结构计算方法;⑤优化设计与施工集成思想。然后再根据设计方提供的结构设计方案,联合专业的结构公司通过最优的结构验算,再进行优化,实现设计方案的技术监督与控制,提高设计的质量。

提高材料的利用率。结构优化设计目的是提高结构设计的性价比,对结构材料的选用要合理,利用要充分。要根据结构构件的不同受力特点、工作环境和材料本身力学性能,选用合适的结构材料,对于高层建筑尤为重要。①采用高强度的钢筋,主要优点有减少钢筋用量,减小结构构件的尺寸,减轻结构自重。本项目采用强度级别为460N/mm2热轧带肋钢筋。②尽可能采用高强度的混凝土,充分利用混凝土的抗压性能,不仅减小构件的截面尺寸,增加使用空间,而且减轻自重提高设计质量。如5栋塔楼的竖向结构混凝土强度等级主要

为C60,水平承载结构混凝土强度等级为C40。③对于高层结构的转换层和受力结构复杂的节点部位,采用型钢混凝土结构和预应力混凝土结构,利用材料的力学性能,组合使用,以达到适用、安全、经济的目的。如C10a塔楼的L16剪力墙采用型钢混凝土结构,将原来8道混凝土剪力墙减少到4道。

筏板基础。1)塔楼的筏板基础该项目5栋塔楼基础为筏板基础,原设计方案中C2,C3和C10,C11塔楼的筏板厚度为3m;C10a塔楼筏板厚度为3.5m,通过分析发现,可以减小筏板厚度和配筋率,并提出两种优化方案:①方案1保持筏板顶标高和厚度不变,减少5%的钢材用量;②方案2保持筏板顶标高不变,筏板厚度减小500mm,同时可以减少15%混凝土用量和5%的钢材用量。对两种方案进行比较,方案2的经济效益明显较好。但是,由于现场桩基础已经施工完成,即桩头标高已定。如果采用此方案,保持筏板顶标高不变,因桩顶标高低于筏板底500mm,难以实现。如果保持筏板底标高不变,B3地下室净空间增大500mm,一方面业主不认可,另一方面因净高的增加致使一系列的结构构件需要重新设计,如楼梯、坡道等,不经济。因而最终采用方案1,节约5%塔楼筏板基础钢筋用量。2)裙楼的筏板基础C10,C11裙楼浅筏板总面积约5945m2,C2,C3裙楼浅筏板总面积约4297m2,设计方提供的方案为:筏板的厚度均为500mm,其中桩帽区域钢筋为:T1&T2为Y16-150;B1&B2为Y25-150,非桩帽区域为,T1&T2为Y12-125;B1&B2为Y16-175。为此联合专业结构优化设计公司,计算分析发现原筏板设计过于保守。提出具体优化措施:①利用裙楼筏板钢筋取代桩帽上部钢筋;②裙楼筏板的厚度从500mm减至400mm;③合理减小钢筋配筋率,为双层双向Y12-150钢筋网片。如图3,4所示。

水平承载构件尽量采用预应力无梁板。采用预应力无梁混凝土板相对于普通混凝土梁板的最大优点在于节约钢材用量和降低施工难度。原设计方案中,5栋塔楼的楼板全部为普通混凝土板,裙楼楼板为普通混凝土板加局部预应力板,预应力板所占的比例较少。为此,优化具体措施为:①4000mm×4000mm×375mm柱帽构造措施,取消部分

混凝土梁。②由于裙楼面积较大和预应力板的钢绞线张拉限制,设置多条后浇带;③将5栋塔楼核心筒外围的混凝土板全部设计为预应力板;④对于跨度较大的混凝土梁,设计成后张法预应力钢筋混凝土梁。如C10a塔楼○F3和○F5轴线之间的混凝土梁最大跨度达17.2m,采用后张法预应力混凝土梁,不仅降低施工难度,而且减少钢筋和混凝土用量。以C10,C11裙楼L6层为例,原设计预应力混凝土板的面积占该层总面积的25%,优化后预应力混凝土板的面积占该层总面积的79%,大大提高了预应力混凝土板的比例,如图5所示。

选择正确的结构计算。结构优化设计的过程就是对结构方案追求完美的过程。然而在结构优化设计过程中,设计方重视设计速度,以完成任务为前提,设计人员往往不注重工程造价,常常为了保险起见,加大安全系数,只要保证设计方案不出现大的质量问题,方案的好坏、造价的高低无关紧要。因此选择正确的结构计算尤为重要,为此联合专业结构优化设计公司,对结构设计方案进行技术监督与控制。例如对裙楼挡土墙及剪力墙,通过建立结构模型,重新分析验算,使结构达到最优化。C10,C10a,C11塔楼505m长地下室挡土墙,原设计方案共有5种类型,从地下3层至首层墙体厚度都为500mm,并设计不同类型的拉接钢筋,间距为Y12-125(max),如图6所示。为此,结合相关设计参数和地质勘探报告,根据不同深度的土壤对挡土墙水平侧压力不同和竖向承载力的变化,对挡土墙进行再验算。优化结果:①墙厚范围地下3层至地下2层为400mm,地下2层至地下1层为300mm,地下1层至首层为250mm。②根据美标ACI318-0514.3.6的规定,如果竖向钢筋的配筋率≤0.01,则可不设置水平方向拉筋。但考虑现场施工要求,设置Y10@450~500水平拉筋,便于竖向钢筋固定。③按结构设计总说明的要求,拉筋两端为180°弯钩,施工难度较大,为此优化拉筋样式为一端90°,一端180°。

优化设计与施工集成思想。在技术设计阶段,始终树立优化设计与施工集成思想。应紧密结合建筑结构特点和所采取的施工措施,将技术、材料、施工工艺和施工措施的优点集中体现在优化设计方案中,避免设计与施工脱节,造成施工成本增加,同时降低施工难度,保证

了工期。以C2,C3塔楼台模水平运输为例进行说明。C2,C3塔楼楼板采用台模体系,由于结构形式为剪力墙加核心筒结构,如图7所示,剪力墙与核心筒相连,使得台模水平运输困难。如果利用塔式起重机周转台模,施工难度大且进度慢。为此根据结构特点和施工要求,采用预留施工洞口,即在剪力墙上预留4.0m×2.9m(宽×高)洞口,以方便台模水平周转运输。经与设计方协商,在保证结构安全前提下,通过优化设计,C2塔楼从L7至L32层,在每层轴线○RC/○RD/○RE预留6个洞口,C3塔楼从L7至L28层,在轴线○RK/○RL/○RM预留6个洞口;待结构施工完成,洞口将用砖墙砌筑。通过上述措施,一方面降低施工难度,显著提高施工进度,另一方面用砖墙代替混凝土,减少钢材和混凝土用量。由于篇幅有限,其他案例不再赘述。

2施工图设计阶段结构优化措施

施工图设计是根据已经批准的设计图纸进行的深化设计。施工图质量对现场的施工质量起到至关重要的影响。为此通过对结构的施工图纸进行优化设计,进一步对工程造价进行控制。主要采取的措施有:精细化设计,采用标准设计,控制局部小的变更在现场施工之前的措施。1)精细化设计结构的施工图纸越精细,现场施工越顺利,而且易于发现局部设计差异。为此,可以采取以下措施:①针对结构构件,如梁、板、柱、墙,精细到每根钢筋,标明钢筋尺寸及根数、长度、搭接位置及长度等,大大降低钢筋放样阶段浪费;②针对复杂结构,精细到每个节点,标明尺寸、高度等。③对于结构构件平面定位,不仅标明具体的尺寸,而且精确到每个坐标点。2)标准设计在施工图设计阶段采用标准设计可以降低工程造价,具体为:减少深化设计的工作量,提高设计的效率,大大缩短施工图设计周期;采用标准构件可以加快工程施工进度,减少材料浪费,标准设计有较强的通用性,可以大量重复使用,较为经济。如梁上洞口标准加钢筋节点,设备基础标准配筋节点,圈梁构造柱节点,剪力墙标准配筋节点等。3)尽量控制局部小变更在现场施工之前在施工图精细化过程中,对于局部设计差异,及时与设计方沟通,并通过变更节点直接用于现场施工;对于施工难度较大的节点,及时提出合理建议,调整局部设计,降低施工难度。将此

类局部小变更控制在现场施工之前,避免现场返工,有利于对施工成本的控制。

结构优化设计经济效益

通过结构优化设计在本项目取得了很好的经济效益,节约大量的材料,降低劳动力的使用量,提高施工进度。仅与优化公司联合优化的部分,就节约了混凝土2.7万m3,钢筋约136t,合计减少材料成本1680万迪拉姆。

结语

通过在本高层项目设计阶段的结构优化设计,总结了在D&B总承包合同模式下结构优化设计控制思路与管理实践,并结合措施与案例分析。实践证明,传统施工承包商在D&B项目中采用结构优化设计,有效控制工程造价,并取得良好的经济效益。同时也给同类D&B项目,提供结构优化设计借鉴。但是在D&B总承包合同下,对优化设计也面临一些认识不足的问题:①设计方重视设计速度,以完成任务为前提,通常提供单一化的方案,可比性不强;②所有的优化方案必须经原设计方的认同并作修改,再次审批和施工图评审,导致设计周期延长,甚至影响现场施工进度;③对设计方案存在的缺陷,缺乏量的界定、责任的划分和可供操作的处罚条款,是不负经济责任的设计对造价控制缺乏基本的原动力,还有待在实践中不断加以完善和提升。

高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文 随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。下面是店铺为大家整理的高层建筑结构设计论文,供大家参考。 高层建筑结构设计论文范文一:探究高层建筑结构边节点抗震性能 1试验概况 1.1试验构件设计和制作 边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。 1.2试验方法和加载装置 采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不

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2.1重力荷载 与其他类型的建筑相比,复杂高层与超高层建筑具有特殊性,不仅建筑高度不可比拟,还需要面临重力荷载的挑战。特别是随着建筑高度不断攀升,地面受力与重力荷载会逐渐上升,在力的作用下墙上的轴压力与竖向构件柱的压力也不断增加,从而加大超高层建筑的困难性。其次,复杂高层与超高层建筑的水平位移也是建筑结构设计的矛盾点,主要体现在两个方面:①楼层越高风效应就越大,在风的作用下其合力作用点的位置就越高,由此自然风效应对超高层建筑产生的作用效应就更大。②在建筑结构设计中,建筑的结构自重是企业必须考虑的问题,因为它关乎建筑物的稳定性。而结构自重与重心位置相关,随着建筑楼层不断升高其重心位置随之升高,从而结构自重不断加大,成为强力作用下的薄弱环节,比如地震等。 2.2风振加速度 风力大小与建设楼层的高低相关,通常楼层越高其风力效果越强,因此在超高层建筑中的风力作用特别显著。但是,人们对风作用的舒适度有一定的感知,若风振作用过强则会令人产生不适感,从而降低居住品质。因此,如何在人体舒适度及风振加速度之间权衡处理是复杂高层与超高层建筑结构设计需要考虑的问题。而控制好风振带来的加速度及顶层最大加速度的值是关键,只有将速度值控制在规定范围内才能降低高强度风振造成的影响。此外,围护结构必须进行抗风设计,因为超高楼层的建筑高

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高层框架结构论文 高层建筑结构论文

高层框架结构论文高层建筑结构论文 高层框架剪力墙结构动力特性研究 【摘要】框架-剪力墙结构是高层建筑中应用较为广泛的一种结构体系,其抗震性能及弹塑性位移研究正处于发展阶段。本文在分析框架-剪力墙结构体系的基础上,重点通过数值模拟技术分析了高层框架剪力墙结构动力特性,对于今后框架-剪力墙结构发展具有一定帮助。 【关键词】高层建筑结构;框架-剪力墙结构;动力特性 1 框架-剪力墙结构体系概述 框架-剪力墙结构体系是在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。由于框架结构具有侧向刚度差,水平荷载作用下的变形大,抵抗水平荷载能力较低的缺点,但又具有平面布置较灵活、可获得较大的空间、立面处理易于变化的优点;剪力墙结构则具有强度和刚度大,水平位移小的优点与使用空间受到限制的缺点。将这两种体系结合起来,相互取长补短,可形成一种受力特性较好的结构体系-框架,剪力墙结构体系。剪力墙可以单片分散布置,也可以集中布置[1]。为了初步了解结构的动力特性,对框架.剪力墙结构进行模态分析,并从影响结构的动力特性的不同因素考虑结构的固有频率和振型的变化规律。 2 框架-剪力墙结构的动力特性探讨

2.1 结构的模态分析 结构的地震反应决定于结构本身固有特性和地震动特性。结构体系中比较重要的动力特性是结构在无阻尼情况下的自由振动频率和相应的振型。结构在动荷载作用下结构内部构件的最大内力、位移和变形等都与结构的固有频率和振型特点密切相关,因此寻求自振频率和振型是进行各项动力分析的前提和基础,寻找结构的固有频率和振型是计算分析的主要内容,因此首先进行模态分析。本文利用ANSYS 中的子空间迭代法,对初始模型进行模态分析,初步了解了框架.剪力墙结构的动力特性。 考虑竖向重力荷载对模态的影响,采用子空间迭代法进行模态求解,分析不同模型下的自振频率及前几阶振型图,观察此框架-剪力墙结构的自振频率规律及各阶模态的振型曲线、振型特性的规律。 表1前十阶振型特点 表1前十阶振型特点,通过表1可以看出,出模型的第一振型为X 方向整体平动,对应频率为O.6897Hz,周期为1.4536s,对应最大位移为0.8310mm;第二振型为Y方向整体平动,对应频率0.8740Hz,周期为1.1494s,对应最大位移为0.7865mm。第一、第二振型沿高度都呈较明显的弯曲型位移分布,即底部变形较小,而上部位移较大,且第一主振型X方向的最大位移大于第二主振型Y方向的最大位移,这是由于结构X方向为长轴方向,沿X方向布置的剪力墙间距较大,

高层建筑结构论文2篇

高层建筑结构论文2篇 第一篇 1影响高层建筑结构抗震效果的因素 (1)高层建筑自身结构的设计。作为影响高层建筑结构抗震效果的最主要因素,建筑物的结构设计应是我们首要重视的问题,点式住宅、版式住宅等各种类型的建筑物要想取得理想的抗震效果,那么就必须对其进行合适的结构设计,选择最有效的抗震措施,充分的保证高层建筑结构的抗震性能,从而实现大震不倒、小震不坏的目标。有些高层建筑结构对平面的布置十分复杂,刚心与质心可能不一致,而一旦地震来临,那么其作用影响力和破坏力就会大大的增强。因此,在布置高层建筑结构的平面时,应尽可能的保证刚心和质心是重合的,从而保证高层建筑结构的抗震性能。在对建筑的结构进行设计的过程中,应保证建筑有合适的出屋面部分,这样当地震来临时才能降低其鞭梢的影响,如果房屋结构的平面布置是不规则的,在偏离建筑结构刚心的位置处建议设立抗震墙。 (2)高层建筑结构的施工材料和施工过程。高层建筑结构的施工原材料对其抗震效果也是有着直接的影响的,因此,在施工建设的过程中,应明确施工材料的重要性,通常情况下,建筑物的建设质量越高,那么地震对建筑物的作用力就是越小的,而在同等的地震环境下,建筑施工建设中使用了性能越好的材料,其受到的地震作用力也就越小,而如果无法保证材料的使用性能,那么就会受到较大的地震作用力。因此,在高层建筑的施工建设过程中,选择建筑材料时建议采用塑料板材、空心砖以及加气混凝土板等,这些质轻的材料对于保证建筑物的抗震性能都是十分有利的。在高层建筑的施工过程中,为较好的保证其抗震的效果,我们还应保证施工中每一个环节和每一道工序的质量,应高度的重视施工中的各项管理工作,同时建立完善的施工监管的规范制度,保证高层建筑结构的施工质量,以提升其抗震的效果。 (3)施工现场的地质环境。当地震来临时,其对高层建筑结构的破坏的原因是有很多方面的,最主要的原因就是地表滑坡、山体崩塌以及岩石断层等导致地表发生了运动,使建筑结构受到了破坏,而水灾和海啸等地震带来的次生灾害也会破坏建筑物。在这些原因中,采取相应的工程措施是可以预防一部分原因的,因此,在施工的准备阶段,应对施工现场的地质环境进行严格的勘察,认真的研究实际的地质和地形条件,施工中尽可能选择对抗震最有力的地点。 2高层建筑结构抗震设计的方法 (1)减少地震发生时能量的输入。进行抗震设计工作时,建议采用基于位移的结构抗震方法,定量的分析每一种设计方案,一旦地震发生时,确保结构的变形弹性是可以满足其作用力下的变形需求的。应严格的检测建筑构件的整体承载力,并且在地震力的影响下,还应严格的控制高层建筑层间的位移限值,在计算建筑构

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高层建筑的高层建筑设计论文 1高层建筑的建筑设计状况概述 在建筑设计的过程中药遵循节能设计的相关理念。具体来说可以从下面几个方面进行考虑:一是,充分考虑高层建筑对于城市环境产生的影响作用,综合进行考虑对高层建筑的建设位置以及朝向进行规范,如果建筑的容积率太大,就很难满足内部空间的日照要求,同时还会增加相应的采暖等方面的费用,因此在进行高层建筑的设计过程中,要充分研究建筑位置朝向与节能减排的相关关系,使建筑的方位能够接受到适量的日照,可以增加相关的开窗面积,增加南向开窗,减少相应的北向以及东向开窗面积,这样能够使建筑获得更多的光照,同时能够有效减少建筑的热量损失,使内部能够保持一个较为舒适温暖的居住环境。第二方面可以对相应的围护结构进行优化,这样也能取得良好地节能效果。在寒冷地区,较为常见的围护结构的做法为:粘土空心砖与实心砖复合砌筑的墙体;采用粘土实心砖或空心砖岩棉进行夹心砌筑的复合墙体;采用页岩陶粒混凝土空心砌块进行砌筑的墙体等,良好地建筑材料能够起到良好地保温隔热效果。第三为一些影响建筑节能的相关因素。根据相关的数据显示,在高层建筑的耗能结构中,外围护墙体耗产生的能量消耗最大,能够占到总耗能比例为25%。这与外围结构的外露面积大事分不开的,而建筑的形体变化是增加围护结构面积的主要因素,对于高层建筑来说,体形系数越大,则会产生更多的耗能,因此在进行外围结构设计时,遵循的原则为,形体变化不宜过为复杂和多变,科学合理选择相应的建筑保温材料以及建筑结构形式。 2在进行高层建筑设计过程中需要的问题

2.1建筑防火的问题 高层建筑的总体布局要遵循畅通安全的相关原则,在进行楼道设计时,能够保证人员进行畅通流动,在紧急情况下,能够及时进行人员疏散,同时应在相应的采光设施以及照明系统位置设立显眼的疏散标志这样能够实现紧急情况下,人员快速进行安全撤离,有效避免踩踏事件的发生;对相应的防火分区进行合理设置,同时合理设置相应的消防器械以及疏散通道,这样在火灾发生时候,能够及时采取相应的灭火措施,同时有效进行人员的疏散。要保证在同一层楼体的任何一个位置,两个消防栓的水枪能够同时到达。在进行建筑室内室外消防系统设计时,要充分满足相应的消防用水的要求以及灭火水压,同时消防水池的容量也要满足相应的防火要求。 2.2建筑抗风的问题 要根据建筑物周围的气流状况以及受到外力作用下,建筑物的形体变化,结构不稳定或者产生疲劳性破坏,因而建筑围护结构成为高层建筑一个重要的安全隐患。风灾损坏的主要表现形式为,破坏建筑的结构,甚至导致倒塌现象,因此在进行建筑工程的抗风设计时,能够对工程安全产生重要的影响作用。 2.3建筑电气的设计 (1)消防电源与配电的设计。在进行高层建筑消防电源的设计过程中,需要满足:①相应的供电电源要来自于两个不同的发电厂,这样一旦出现问题或者发生突发事件,能够保证建筑的电源能够正常运行。②相应的供电电源要求来源于2个不同的区域的变电站。③搞成建筑其中一个电源要来自于相应的区域变电所,而另外的一个电源为自备的发电设备。

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高层建筑结构设计论文-建筑结构论文-土木建筑论文 ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印—— 高层结构具有相当大的复杂性和多变性,在设计过程中涉及诸多难点,而高层建筑结构设计论文就是对高层设计中的难点和策略进行探讨,共同研究解决策略,下面就让我们通过几篇高层建筑结构设计论文来了解一下吧! 高层建筑结构设计论文教授推荐10篇之第一篇:高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究 摘要:本文对高层建筑结构大底盘多塔结构设计进行了研究,简要地介绍了大底盘多塔结构具有协调性、多样性和不规则性的特点,并详细地说明了确定结构嵌固定端所在位置、如何处理大底盘与多塔结构的沉降差异、底盘多塔结构的设计计算方法以及对大底盘裂缝的处理等设计要点,以供参考。

关键词:高层建筑;大底盘多塔结构;结构设计; 0 引言 我国人口众多,土地资源匮乏,各种类型的建筑层数都在逐渐增加,以求缓解土地紧张的问题。虽然高层建筑具有较强的实用性,但是增加了施工的难度,导致建筑的功能性无法得到很好的发挥,大底盘多塔结构的应用能够有效地解决这一问题。 1 大底盘多塔结构的特点 1.1 协调性 高层建筑的大底盘多塔结构主要包括两个部分:大底盘结构

和多塔结构。在这两个结构中,大底盘结构大多应用在商用建筑上,多塔结构更多地使用在高层住宅的建设中。从长期的实践经验中可以得出结论:大底盘多塔结构具有十分明显的不规则性,且在使用的过程中,多塔结构往往都是镶嵌在大底盘结构的上方。因此,为了能够提高整个大底盘多塔结构的稳定性,应该加强二者之间的协调性。例如,多塔结构在设计的过程中,常常会出现平面刚度变化的情况,这一问题出现的主要原因在于大底盘机构上方通常会采用内收设计,镶嵌在大底盘结构上的多塔结构使用的是剪力墙设计。这种设计方法能够有效的提高两种结构之间的协调性,从而提高大底盘多塔结构整体的稳定性,使高层建筑能够更加安全[1]. 1.2 多样性 在应用大底盘多塔结构的过程中,能够显著的感受到其多样性的特点。大底盘多塔结构具有一定的复杂性,在应用的过程中,会涉及到一些多结构设计的类型。例如,与常规结构不同,大底盘多塔结构在设计中并不会强调轴对称这一特点,其设计的重点主要在于各个结构之间的平衡上,因此最终得到的设计效果往往具有一定的独特性和多样性。除此之外,在进行大底盘多塔结构设计的过程中,需要考虑到结构自身的特点和特性,这进一步丰富了大底盘多塔结构的多

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高层建筑论文结构设计论文 摘要:现阶段随着我国城市内的高层建筑物不断增多,对高层建筑物的结构设计问题更应该提起重视。上文对于高层建筑结构设计中存在的问题进行了一定的分析,并提出了相应的解决策略。在实际结构设计的过程中,也可以以此为参考,从而以更为合理、全而的结构设计对高层建筑的安全稳定作出保障。 城市化进程的逐步加快,我国的土地资源也随之紧张。因此,未来的一段时期内,高层住房将会占据很大的部分;同时,投资者为了扩大自身的利益,也非常重视如何采取一系列的措施来降低建设成本,而要想实现建筑成本的最低化,非常有效的一项技术就是结构设计优化技术。工程设计人员需要在保证建筑安全的前提之下,对建筑方案进行理性的分析。高层建筑的结构设计关系到建筑物的整体形态,在建筑结构设计中是非常重要的。当然它也会直接影响到建筑物整体的安全性与稳定性。当下在高层建筑结构设计时仍然存在一些问题,对于这些问题的具体分析能够让我们更有针对性的找到解决对策。 1高层建筑结构设计的重要意义 我国目前在对高层建筑结构进行设计的过程中,通常都是在建筑施工设计的基础上,对建筑结构进行相应的完善设计,除此之外并没有形成单独的设计体系。但即使是这样,高层建筑结构设计所具有的重要意义也是不容忽视的。因为高层建筑结构设计不仅会对整个建筑施工设计形成一定影响,还会直接关系到整个高层建筑结构在消防、

抗风以及防震等方面的设计是否科学合理,以及是否能使整个高层建筑结构本身的施工质量和安全性得到保证。所以,在对高层建筑工程进行施工的过程中,决不能顾此失彼,只重视建筑施工设计而不重视房屋建筑结构设计,最终导致整个高层建筑安全性得不到保障,甚至威胁着人们的生命财产安全。 人们近年来在对建筑的要求方面不仅重视建筑的质量安全更注意实用性以及舒适度。也就是说,高层建筑结构设计不仅要满足人们的物质需求,还要满足人们的精神需求。因此,只有在对高层建设结构进行设计的过程中,使得建筑同时具有安全、经济、舒适、舒心以及富有内涵等特点,才能够吸引消费者眼球,成功为建筑企业带来更大的经济效益。但就目前而言,由于一直以来我国建筑企业发展受到行业特点限制,都没有对高层建筑结构设计引起足够重视,只重视建筑施工阶段设计,认为只要在设计阶段成功对工程造价成本进行控制,就能够为企业带来更大的经济效益,有效推动企业持续发展,导致在高层建筑结构设计过程中漏洞百出,效率十分低下。直到近几年,在我国市场经济体系逐渐完善,行业间竞争压力不断增大的大前提下,我国建筑企业终于才开始逐渐意识到建筑结构设计所具有的重要意义,在建筑设计中开始强调建筑结构设训的重要性,以求能够有效解决当前高层建筑结构设计中所存在的种种问题,提高高层建筑结构设计的工作效率,提升建筑结构设计的整体质量,使企业能够在竞争日益积累的建筑行业站稳脚跟,保证企业稳定发展。 2高层建筑结构设计的主要原则

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