高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
高层建筑结构选型与合理设计论文

浅谈高层建筑结构选型与合理设计【摘要】随着国民经济的快速发展。
人民生活水平的不断提高。
高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。
论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。
【关键词】高层建筑;结构选型;结构设计随着高层建筑高度、规模、投资与复杂性等逐步增大,结构选型所面临的对象及其所处环境、需考虑解决的问题及所用的知识日趋复杂,结构选型的难度与重要性增大、时间增长,耗费的人力、财力、物力增加。
高层建筑结构体系的选型通常要遵循一定的原则,它不仅要考虑到建筑设计、结构设计、建筑施工的要求,而且要从建筑设备安装、结构选材方面进行考虑。
最后还需考虑各种结构体系的综合经济指标。
选型不当带来的后果严重且难以修复,选型风险增大,传统的结构选型设计思想与方法将面临新的困难和挑战。
因此,分析现代高层建筑发展给结构选型带来的新困难与新要求,重新认识结构选型设计问题的本质与规律,进一步明确结构选型的必要性与复杂性特征,既是现代高层建筑建设实践的要求,也是全面认识结构选型问题的需要。
1 高层建筑结构选型的相关概述高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,筒体结构(框架一核心筒结构,筒中筒结构),以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构。
主要分为:①一般高层建筑结构体系。
一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架剪力墙体系、框架-筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。
②复杂高层建筑结构体系。
复杂高层建筑结构体系一般是指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。
③新颖高层建筑结构体系。
近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。
高层建筑结构设计及结构选型探讨

高层建筑结构设计及结构选型探讨摘要:在高层建筑的结构工程设计中,设计人员往往忙于应付大量具体工作,不够重视结构经济性问题,导致同一工程经不同人员设计,工建造价差别极大,浪费现象严重.如今我国房地产业正在经历着蓬勃发展,房价高起关键时刻,通过对高层住宅的结构优化设计进行探讨,降低高层建筑的造价成本,有着非常重要的现实意义.关键词:高层建筑结构设计结构选型【中图分类号】[tu355]1高层建筑结构特点及类型1.1高层建筑结构特点高层建筑结构要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载,还要具有抵抗地震作用的能力.低层结构水平荷载对结构影响通常较小,但在高层建筑中水平荷载和地震作用将成为控制因素.高层建筑随着高度增加,位移增加很快.过大侧移会使人感觉不舒服影响使用,造成非结构构件和结构构件损坏.必须将结构侧移控制在一定范围内,抗侧力结构设计成为高层建筑设计关键.1.2高层建筑结构类型钢结构特点是强度高,韧性大易于加工.高层建筑钢结构具有结构断面小,自重轻,抗震性能好,施工工期短,施工方便等特点.高层建筑结构随着用钢量增大,工程造价随之提高.在发达国家高层建筑采用钢结构设计,在我国随着建筑物高度增加也有采用钢结构高层建筑.由于钢筋混凝土和钢结构均各有所长,又各有所短,合理结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料组合结构,可以使两种材料互相取长补短取得经济合理、技术性能优良效果.2高层建筑结构分析与设计2.1水平荷载成为决定因素任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载,还要具有抵抗地震作用能力.在高层建筑中尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用.随着高层建筑层数增多,水平荷载成为结构设计中控制因素.楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中产生作用,水平荷载对结构产生倾覆作用,并由此产生高层建筑在竖构件中作用力;对高层建筑来说竖向荷载和地震作用随建筑结构动力特性而发生大幅度变化.2.2侧移成为控制指标结构侧移已成为高层建筑结构设计中关键因素.随着楼层增加,水平荷载作用下高层结构侧向变形迅速增大.设计高层结构时不仅要求结构具有足够强度,能够可靠地承受风荷载作用产生内力;要求具有足够刚度使结构在水平荷载下产生侧移被控制在限度内.高楼使用功能和安全与结构侧移大小密切相关.2.3结构延性成为重要设计指标高层建筑结构更柔和,在地震作用下变形度大.为确保高层建筑在进入塑性变形阶段后仍具有较强变形能力避免倒塌,设计人员特别需要在建筑结构设计上采取恰当措施保证高层建筑结构具有足够延性.3高层建筑结构选型在传统结构设计中将注意力集中于建筑结构力学分析、结构设计和施工,而忽视设计阶段前重要问题.根据高层建筑结构受力特点,对高层建筑结构在概念阶段设计尤为重要,设计优缺点直接影响建筑工程整体经济性.3.1高层建筑结构体系选型与建筑施工关系高层建筑施工工艺不同会影响到材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标,影响到建筑结构受力状态,抗震性能等.在高层建筑结构体系选型时就要对施工工艺连同其它因素加以权衡,综合考虑.现浇钢筋混凝土高层建筑结构造价主要包括材料、模板及施工三部分.在造价中模板费用是最主要、最易变化部分,占总造价33%,模板体系选择是否合理,不仅影响主体结构造价而且与施工速度及劳动力消耗有着密切关系.3.2高层建筑结构抗震体系选定原则明确计算简图和合理地震力传递路线:具备多道抗震防线,不会因部分结构或构件失效导致整个体系丧失抗侧力或承受重力荷载能力;具有必要承载力、良好延性和较多耗能使结构体系遭遇地震时具有足够防倒塌能力;沿水平和竖向结构刚度和强度分布均匀,或按需要合理分布避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节防止地震时出现过大应力集中或塑性变形集中危险.在确定高层建筑方案同时综合考虑房屋重要性、设防烈度、场地类别、房屋高度、地基基础及材料供应和施工条件并结合结构体系经济、技术指标,选择最合适结构体系.4结语结构设计是一项集结构分析、数学优化方法以及计算机技术于一体综合性技术工作,是一门实用性很强工作.针对目前设计人员按传统设计造成财产大量浪费现状,推行能实现资源合理分配利用,节约建筑造价结构优化设计方法势在必行,一个结构工程师主要任务就是在特定建筑空间中用整体概念来完成结构总体方案设计并能有意识地处理构件与结构、结构与结构关系.参考文献:[1]刘夏石.工程结构优化设计[m].北京:科学出版社,2008:14-19.[2]张相庭.高层建筑抗风抗震设计计算[m].北京:中国建筑工业出版社,2007:30-33.[3]李波.高层建筑侧向位移限制的研究[m].北京:中国工业出版社,2008:100-103.。
建筑结构选型高层建筑结构

建筑结构选型高层建筑结构高层建筑结构的选型是建筑设计中非常重要的一环。
正确选择适合的结构类型,不仅可以保证建筑的稳定性和安全性,还可以提高建筑的经济性和可持续性。
1.钢筋混凝土框架结构:钢筋混凝土框架结构是高层建筑最常见的结构类型之一、其主要由钢筋混凝土柱、梁和楼板组成,具有高强度、刚性好、施工速度快等优点。
钢筋混凝土框架结构可以分为剪力墙结构、框架-筒体结构和框架-剪力墙结构等不同的变种。
根据具体的建筑设计要求和地震设计要求,可以选择不同形式的钢筋混凝土框架结构。
2.钢结构:钢结构是另一种常见的高层建筑结构类型。
相比于钢筋混凝土框架结构,钢结构具有自重轻、强度高、变形小等优点。
钢结构可以采用梁柱框架结构、桁架结构和框架-剪力墙结构等形式。
在大跨度和复杂形状的高层建筑中,常常选择钢结构。
3.预应力混凝土结构:预应力混凝土结构是一种通过在混凝土构件内引入预应力拉索或钢束,在无外力作用下使混凝土构件受到的预压力,从而提高了构件的承载能力和抗震能力的结构类型。
预应力混凝土结构可以分为预应力混凝土梁柱结构、预应力混凝土框架结构和预应力混凝土框体结构等。
预应力混凝土结构可以提高建筑的整体刚度和稳定性。
4.综合结构:综合结构是多种结构形式组合而成的一种建筑结构类型。
常见的综合结构形式包括筒体-框架结构、筒体-钢结构和筒体-预应力混凝土结构等。
综合结构可以根据不同的构件组合和分布,提供更多的设计灵活性,以适应不同的功能和形态要求。
在选择高层建筑结构类型时,需要综合考虑以下几个因素:1.抗震性能:高层建筑特别需要考虑抗震性能,选用能够满足地震设计要求的结构类型。
2.经济性:高层建筑结构对建筑成本有很大影响,需要选用经济性较好的结构类型。
3.施工性:结构类型要有良好的施工性能,能够适应现场施工的要求。
4.可持续性:结构类型要注重节能和环保,有利于提高建筑的可持续性。
5.功能性:结构类型要满足建筑的功能需求,如大跨度空间、开放式设计等。
高层建筑结构设计及结构选型

高层建筑结构设计及结构选型刍议摘要:随着社会经济与建筑事业的不断发展进步,在建筑施工建设工程项目中,高层建筑施工项目越来越多,并且对于施工技术水平与质量的要求也越来越高。
进行高层建筑工程的结构设计以及结构选型的分析,有利于提高高层建筑工程的施工设计水平,保证高层建筑施工中结构功能与质量的提高完善,有利于推动建筑工程施工建设的发展进步,具有积极的作用和意义。
关键词:高层建筑;结构设计;选型分析;功能;建筑质量;分析中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:在进行建筑工程的施工设计中,高层建筑工程施工项目的结构设计,与一般的地层建筑施工项目和多层建筑施工项目,在建筑工程项目的施工结构设计上,没有太大的区别。
但是,在进行高层建筑项目的结构施工设计中,要将常规的啊建筑工程项目竖向或者是水平结构的设计情况,转化为高层建筑的竖向或者是水平方向的结构设计时,首先需要将常规建筑工程的竖向结构转化成为较大的建筑柱体以及墙体、井筒,其次,在进行高层建筑结构的侧向力作用下倾覆力矩以及变形剪力作用的设计中,要比常规建筑的的作用力大很多。
总之,进行高层建筑结构设计以及选型过程中,与低层建筑工程相比,对于结构设计以及选型要求更加严格,只有在保证高层建筑的结构设计与选型质量基础上,才能实现对于高层建筑工程项目的施工设计以及安全质量等进行保证。
1、高层建筑的结构特点与结构类型分析1.1 高层建筑结构选型的影响因素高层建筑是一个个单体, 它的可统计性差, 影响因素多, 影响因素之间的相互作用大, 从信息角度看,它的不确定及不确知的信息多,同时其综合性也很强,表现在其结构方案不仅仅取决于力学分析,而是应该综合考虑到环境、经济、安全、适用等多种因素。
对于千差万别的建筑方案,除了对建筑美学等的考虑外,影响高层建筑结构选型的主要因素可归纳为:(1)环境条件。
主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等。
(2)建筑方案特征。
主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比以及建筑体型,其中建筑体型包括平面体型和立体体型。
高层建筑结构优化设计案例分析(全文)

高层建筑结构优化设计案例分析(全文)范本一:正文:一:引言高层建筑结构优化设计是现代建筑设计中的重要环节,对于提高建筑的结构安全性、经济性和可持续性具有重要意义。
本文以某高层建筑项目为例,进行了结构优化设计案例分析,旨在探讨高层建筑结构在设计过程中的优化方法和技术。
二:背景该高层建筑项目位于城市中心地带,总高度达到200米,层数共计60层,包含商业、办公和住宅等功能。
项目地处地质条件复杂的地区,同时还需要考虑抗震、防风等因素,在设计过程中面临着诸多挑战。
三:结构设计3.1 结构形式本项目采用框架结构形式,通过立柱和梁的组合形成结构框架,然后再使用混凝土填充实现整体刚度的提升。
这种结构形式具有良好的承载能力和稳定性,能够满足高层建筑的要求。
3.2 结构材料主体结构材料采用高强度混凝土和钢材,其中混凝土强度等级为C50,钢材采用Q345B。
这种结构材料能够有效提高建筑的抗震性能和承载能力。
3.3 结构优化技术在设计过程中,采用了多种结构优化技术,包括有限元分析、参数化设计和多目标优化等。
通过有限元分析,对结构进行了力学计算和模拟,确定了合理的结构形态和尺寸。
参数化设计则通过调整参数来优化结构,使其在满足要求的前提下减少材料使用。
多目标优化则通过考虑多个指标因素来寻找最佳的结构设计方案。
四:设计成果经过优化设计,最终确定了高层建筑的结构方案。
该方案不仅满足了建筑的功能要求,还能够在地震和风载等自然力的作用下保证建筑的稳定性和安全性。
同时,该方案还有效降低了建筑的材料使用量,提高了经济性和可持续性。
五:结论通过本案例分析,我们可以得出结论:在高层建筑结构的优化设计过程中,采用框架结构形式,结合高强度混凝土和钢材等材料,运用有限元分析、参数化设计和多目标优化等技术,能够有效提高建筑的结构安全性、经济性和可持续性。
附件:1. 结构设计图纸2. 有限元分析报告3. 结构参数化设计数据法律名词及注释:1. 结构形式:指高层建筑的整体结构组成形式,如框架结构、剪力墙结构等。
关于高层建筑结构选型设计初步

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨摘要:高层建筑结构选型设计除了关系到高层建筑的结构安全外,还会对高层建筑的美观适用产生影响。
所以,我们要重视高层建筑结构选型设计。
本文论述了高层建筑的选型问题,高层建筑结构设计的特点以及如何优化高层建筑结构设计,仅供大家参考。
关键词:高层建筑、结构选型、设计中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、前言随着国民经济快速的发展,建筑行业的要求与高度也不断增加,建筑造型随之变得多样化,致使结构体系也越来越复杂。
高层建筑结构选型设计是结构设计工作者的主要重点和难点。
做好建筑结构设计是一项关系到建筑经济、居住安全的重要工作。
同时,也是一项需要每个建筑结构工作者全心全力为之付出的工作,因此,建筑结构设计工作者应注意存在工作中的问题。
二、结构的选型问题在建筑结构的方案设计阶段,要针对特定的建筑方案选用结构设计方案。
在考虑结构设计方案时其关键的问题是结构的选型。
在建筑结构的方案阶段,结构选型是重点,结构设计人员必须和建筑方案设计人员相互配合,选用合理、安全、经济的结构体系,满足使用和安全功能要求,降低工程造价。
结构工程师要重视工程设计的结构选型阶段的问题:1、结构的超高在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,特别是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,增加了b级高度的建筑,因此,必须对其重视,一旦结构为b级高度建筑甚或超过了b级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。
2、结构的规则性新旧规范在这方面的内容产生了很大变动,在这方面新规范增添了很多的限制条件,如:嵌固端上下层刚度比信息、平面规则性信息等,此外,新规范采用强制性条文对“建筑不应采用严重不规则的设计方案”进行了明确规定。
因此,结构工程师在遵循新规范过程中必须要严格注意这些限制条件,防止后期施工图设计阶段工作陷于被动。
3、短肢剪力墙的设置在新规范中,短肢剪力墙定义为对墙肢截面高厚比为5~8的墙,且通过实际经验和实验数据,对在高层建筑中的应用短肢剪力墙增加了很多限制,因此要最大程度避免采用短肢剪力墙。
高层住宅结构选型和优化设计

高层住宅的结构选型和优化设计摘要:本文在简要介绍高层住宅结构选型的基础上,就如何针对高层住宅选型中的关键因素进行优化给出了几点建议,并对进行优化的必要性进行了讨论。
关键字:高层住宅;结构选型;优化设计abstract: this paper briefly introduces the selection of high-rise residential structure based on how to for high-rise residence of the key factors are optimized selection of some suggestions are given, and the necessity of optimization is discussed.key word: high-rise residential; the structural type; optimization design中图分类号:tu318 文献标识码:a 文章编号:1 引言在顺应人们急剧增长的住房需求下,高层住宅的结构形式从简单的层数和高度增长的基础上,逐步发展到对平面形状和空间体型的复杂化要求。
这不仅要求建筑满足功能多样,建筑风格提高,还要满足城市发展的景观需求。
高层住宅在延续最初的结构形式和框架设计的基础上,还应对建筑中的相关因素进行优化设计,使得住宅不仅满足基本的功能需求外,还能在设计水平上有进一步的提升。
2 控制高层住宅结构选型的关键因素2.1 高层住宅结构中新型材料的选型高层建筑结构材料的发展从最初选用铸铁和钢材作为框架主体材料,演变到使用混凝土材料作为主体框架承重材料,最终结合发展成为采用钢筋混凝土材料并在巴黎的弗兰克林公寓大楼中得到首次应用。
在这几十年的时间里,混凝土钢结构形式并没有得到较快的发展,只是在高层建筑中零散的使用,在看到钢结构的众多优点的同时,因其造价较高和由于建筑物高度增加结构所受内力变换等原因,对性价比高材料的需求不断增加,所以加快对优质建筑材料的研究、开发和选型也成了建筑业发展的重点方向。
高层住宅建筑结构设计优化

在 纯 剪 力 墙 中 ,剪 力 墙 作 为抗 侧 力 单 元 ,同 时 承 担 竖 向 荷 载 和地 震作 用 。本 工程 通 过 抗 侧 力 构 件 的合 理 布 置 ,在地 震作 用
下 使 结 构 的 各项 目标 参 数 均 符 合规 范要 求 ,并 在 此 前提 下 ,不 断优 化 .尽 量 减 少 剪力 墙 的 数 量 和厚 度 ,使 结 构 两 方 向 刚度 基 本 接近 两 个 方 向水 平 位 移 均 接 近 规 范 限值 ,结 构 布 置 更加 经 济 合 理 。 并在 本 地 区率 先使 用 1 0 剪 力 墙 ,从 承 载 力方 面 来 看 , 剪 6厚 使 力墙 的作 用 得 到 充分 的发 挥 ;从 地 震 作 用来 看 ,减 小 了结 构 的侧 向 刚度 , 而减 小 结构 的地 震作 用 ,并 因此减 轻 了建筑 的 白重 , 相 从 也 应减 少 了基础 工 程 的投 资 。 本 工程 楼 层最 大 位移 ( 楼层 最 大值 层 间位 移 角 ):
结 构 和基 础 费 用 ,降低 土 建 结构 造价 。
结 语
该 工 程 通 过 以上 几 个 方 面 的优 化 设 计 .在符 合 现 行 国 家规 范
X 方 向地 震力 作 用下 的 楼层 最 大值 层 间位移 角:/3 4;Y 方 11 9
向 地 震 力 作 用 下 的 楼 层 最 大 值 层 问 位 移 角 _/ 2 0,高 规 规 定 剪 力 l 2 1
内 隔墙 采 用 轻 质 石 膏板 内隔 墙体 系 ,与 轻 质砌 块 隔 墙 相 比 , 轻 质 石 膏 板 内 隔 墙 体 系 具 有 自重 轻 、 干 法 作 业 .安 装 效 率 高 ,
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高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
发表时间:2018-10-01T12:51:32.433Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:彭宇明
[导读] 摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。
深圳市慧创建筑设计有限公司广东深圳 518000
摘要:随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加,结构选型在建筑结构概念设计中起着重要的作用。
它将对建筑功能、工程造价和社会效益产生影响。
正确处理高层建筑的结构选型和优化设计,对高层建筑的设计、施工、使用和维护具有重要意义。
本文结合工程实例,分析了结构选型和优化的重要性,阐述了结构选型的关键,选择了合适的结构优化方案,旨在为提高高层建筑的安全性、降低成本提供依据。
关键词:高层建筑;结构选型;结构优化;设计
1 高层建筑结构选型设计
1.1 高层建筑结构类型分析
高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性,几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。
①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成,根据建筑功能的需求,完成对平面框架的布置。
框架结构造价低,但在水平荷载影响下变形较大,抗震效果不佳;②框架-剪力墙结构,在高层建筑中,剪力墙主要布置在电梯室内,通过核心筒承受水平荷载,抗震能力强,整体稳定性高。
但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制,出现质心和钢心不重合的现象,结构扭转过大,可能会出现的安全隐患;
③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力,对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果,重点在于剪力墙的布置及自重的控制;④筒体结构,在电梯间及建筑外围布置剪力墙,形成筒体,该结构具有更高的刚度。
1.2 高层建筑结构选型的影响因素
除了建筑需求的影响外,高层建筑结构选型的主要因素可归纳为:①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等;②建筑方案特征,主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状,其中建筑形状包括平面形状和三维形状。
平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成,立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成;③建筑物使用功能要求,一般来说,高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。
具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。
高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同,更适合剪力墙或框架-剪力墙结构;④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。
1.3 结构选型实施案例
本章以某工程为例,主要包括高层住宅楼和多层商务办公楼两部分,以及建筑总建筑占地面积 95388.440m 2 ,其中工程中主要以 1号楼、2 号楼、3 号楼为高层建筑,且楼层均为 36F,其中且高度分别为 117.390m、119.400m、119.400m。
本工程主要采用钢柱、混凝土等材料。
本章以1号楼为重点,1号楼共36层,设防烈度7度,基本风压 0.75kN/m 2 ,场地Ⅱ类。
建筑平面对称布置,平面规则,间距小,隔墙多,各层平面布置基本相同。
本工程考虑到竖向和水平荷载、施工成本等因素,采用剪力墙结构,通过合理布置剪力墙,控制了结构的整体刚度和侧向位移,使结构更加安全、稳定、经济。
2 建筑结构的优化设计
2.1 结合建筑类型进行优化
汶川地震震害结果表明,对于中小学等教育工程,由于使用功能要求,与其他建筑相比,教学楼竖向结构体系相对薄弱,强度和刚度不足,建筑结构不对称,容易在地震中倾倒。
因此,在教育工程中,应在建筑物和楼梯间侧设置剪力墙,以提高建筑物结构的整体性和稳定性,使其具有良好的工作性能。
对于图书馆、博物馆等文化体育项目,根据馆藏图书、文物的特点,其装载量大,使用空间大,平面不规则。
当结构垂直布置时,不需要按照传统的9m模数进行布置,某工程按12m模数进行柱网优化后,结构截面变化不大,但能较好地满足建筑物的功能要求。
2.2 结合建筑总高度进行优化
在某超高层建筑中,通过对型钢混凝土柱-混凝土梁和钢管混凝土柱-钢梁的对比分析,型钢梁组合楼板能有效减小梁柱截面,满足建筑净高要求,中庭入口楼层交错布置,采用型钢梁组合楼板解决传统模板支撑问题;可有效控制塔标准楼层室内梁的高度,内部净高150 -200 mm,绝大多数构件在工厂加工完成,大大提高了建筑产品的工业化水平,大大减少了施工现场的建筑垃圾,大大缩短了工期。
2.3 结合建筑荷载进行优化
越来越多的企业在工程建设过程中承受着巨大的成本压力,地下室优化的必要性不容忽视。
在满足安全和建筑功能及效果的前提下,充分考虑了、消防车、人防等荷载,进行了平面布置,并对多种方案进行了比较。
工程实例表明,在常规8.5m×8.5m柱网条件下,荷载越大,采用的板结构越大,建筑物含钢量最低,最经济。
在结构优化过程中,应综合考虑各种因素,对建筑安全、美观和经济性进行综合比较,以实现工程的最大效益。
2.4 剪力墙结构优化理论在实际工程中运用
(1)进行结构计算时,应采用软件分析,以满足最大层间位移、周期比、位移比、轴压比等各项指标的要求。
(2)通过适当的缩减剪力墙的长度,减轻其自重,增加了高层建筑的内部使用空间。
(3)剪力墙肢节控制需要保证肢节在具体控制中以简单规则为依据,混凝土门窗洞口设计整齐,形成清晰的墙肢和连梁,使应力分布合理,提高了高层建筑的整体安全性和稳定性。
(4)对于剪力墙过长的部位,采用开孔的方式将剪力墙均匀划分,然后用弱连接梁连接,避免剪力墙的脆性剪切破坏,影响高层建筑的整体质量和安全。
(5)剪力墙应自上而下连续布置,以减少高层建筑刚度突变,保证剪力墙的连续性。
在设计过程中,适当调整剪力墙厚度和混凝土强度,以满足轴压比的要求。
(6)通过调整窗梁和阳台梁的截面,可以更合理地完成结构刚度和位移的微调。
针对高层建筑结构选型和设计的基本情况,完成高层建筑的结构优化,提高高层建筑的空间效果、结构性能和整体综合效益,在保证高层建筑基本功能的基础上,提高高层建筑的稳定性和安全性。
3 结束语
高层建筑提高了空间利用效率,高层建筑的结构选型和优化设计使整体高层建筑更加安全稳定,空间更加合理。
本次研究还得到:高层建筑结构主体框架结构、框架结构-剪力墙、剪力墙、筒体结构等,且结合工程的具体情况,分析荷载、场地及周边环境,选取合适的结构体系。
通过对不同建筑类型、高度和荷载的优化方案以及高层建筑剪力墙结构的具体优化情况进行分析,总结出结构优化方法,保证结构设计优化能高出建筑基本需求,同时能保障高层建筑安全与质量,更加经济合理。
参考文献:
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[3]赵宏伟.建筑结构设计体系选择与抗震设计探讨[J].山西科技,2017.19.
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