建筑结构选型及其设计论文
高层建筑选型及结构设计论文

高层建筑选型及结构设计【摘要】随着国民经济的快速发展。
人民生活水平的不断提高。
功能俱全的高层建筑越来越多,而建筑师为了建筑立面美观和艺术上创新,常常使得建筑平面形状和立体的空间形状复杂不规则,建筑体型日趋多样化。
本文针对日益复杂的高层建筑结构设计和选型问题进行了分析。
【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 高层住宅的结构体系1.1 剪力墙承重体系剪力墙是高层住宅最常用的结构体系,采用剪力墙结构可以减少非承重隔墙数量,一般用钢量比框剪结构少,而且室内无外露梁柱,用户比较喜欢。
剪力墙结构体系是以一系列剪力墙纵横相交,既作为承重结构又作为分间隔断墙。
墙体具有较大刚度。
同时又由于墙体纵横交错.比框架结构中的刚度大得多。
这是抵抗高层建筑风荷载及地震力水平荷载的有利条件,缺点是由于剪力墙组成许多小开间,虽然结构的整体性较强,但平面布局受到了严格的约束。
如能使用大跨度楼板,则可使用轻质的灵活隔断,比较自由地组织内部空间。
1.2 剪力墙结构体系当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架一剪力墙体系。
我国高层建筑结构设计与选型问题论文

浅谈我国高层建筑结构设计与选型问题【摘要】随着建筑业的发展和人们对于城市住房的需求的不断增加,近些年来高层建筑的工程越来越多,我们作为建筑工作者要明确的是,做好高层建筑的施工的前提是做好高层建筑结构的设计与选型,所以,笔者针对这一问题,展开论述。
【关键词】高层建筑;结构选型;结构设计随着高层建筑的发展,高层建筑的可行性方案越来越多,这就给高层建筑的机构设计和户型的选择带来了很大的困难,因为可供选择的方案的多样化,虽然使得高层建筑更加趋于个性化,但是却使得建筑设计阶段的工作量和任务难度有所增加。
因此,设计师在对高层建筑的结构进行设计时,要更多的考量建筑的用途和功能,将高层建筑的结构尽可能的优化,以适应用户对高层建筑的多样化需求。
1 高层住宅的结构体系1.1 剪力墙承重体系剪力墙可以代替承重墙的部分功能,所以剪力墙的使用会一定程度上减少承重墙的设置,并且因为剪力墙的刚度较大,多被用为隔断墙。
所以,剪力墙的优点是使用和设计较为灵活,但是缺点是会使得高层建筑结构较为复杂,不适合应用在公共高层建筑中,多应用在高层住宅建筑的设计中。
1.2 剪力墙结构体系所谓剪力墙体系,就是应用一系列的剪力墙来作为建筑的主要墙体支撑,这种体系需要设计师对剪力墙的性能和特点完全掌握,并能合理的利用不同的剪力墙结构组成不同的墙体承重力的布局,这种体系的优点仍然是比较灵活,缺点是墙体样式单一,不利于住宅用户的多样化选择。
1.3 筒形结构体系凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系,包括单筒体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。
筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。
实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体。
空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。
筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑筒形结构与剪力墙体系结构的最大区别就是筒形结构比较适合大规模的大空间的建筑需要,一般的像商场或者企业需要一定的大房间的卖场和会议室,这种情况下,高层建筑选择筒形结构就是比较合理的,而不是剪力墙结构。
建筑结构设计论文(多篇汇总)

建筑结构设计论文(多篇汇总)第一篇:建筑结构抗震设计1 工民建结构抗震的现状和技术在我们传统的建筑抗震中,一般是通过给建筑物体结构增加抵抗力,在建筑物体结构薄弱的地方或容易被地震破坏的地方加强或加厚材料的方法来抗震。
这种方法比较简单,操作性方便,但投入多,经济性差,对建筑物体整体而言,抗震效果不好。
还有一种比较常用的减震方法,采用橡胶隔震垫对建筑物体进行加固。
这种方法在施工中必须将已有的结构在底部阶段,或在其中间安装上橡胶隔震垫,虽然比上一种方法效果好,但是在实际的施工中带来了麻烦和困难,无法得到广泛应用或推广。
还有一种方法就是创建消能减震体系,由主体结构和装有消能器的消能配件组成,当配件 ( 构件 ) 或节点发生滑动或平移时,消能器就可以产生强的阻力来吸收地震的能量,达到减震的效果,提高整体的抗震能力。
这类方法可在高柔结构中适用,能增强结构的刚度,缩短位移。
这些方法都能够达到减震的作用,但是当我们从事结构设计时,必须考虑到概念设计,依靠概念设计达到全局抗震的目的。
2 建筑结构防震技术优点缺点地震从开始到振动,持续时间只有十几秒至几十秒。
针对常用的建筑结构防震技术而言,包括两个方面 : ①刚性抗震、②柔性抗震。
刚性抗震的方法就是我们传统的结构抗震设计方法,通过结构的强度设计,提高建筑的抗破坏能力,通过结构的刚度设计,提高建筑的抗变形能力,通过结构的塑形设计,提高建筑的延性和防倒塌能力。
而柔性抗震法,这种方法是科技人员研究出来的,是以隔震技术和消能减震技术来实现。
下面简单介绍一下这两种抗震技术的优点缺点 : 目前世界各地多数采用刚性抗震,其结构以钢筋混凝土结构为主。
主要靠加大抗侧力构件,如梁、柱的截面。
增大配筋,提高混凝土标号等来提高建筑物自身的刚度和延性,达到抗震的目的。
优点 : 经过长期的发展,有一套比较成熟的理论,实践经验丰富,技术比较成熟。
缺点 : 当增大建筑物刚度的同时,也会引起地震加速度增大,所遭受地震效应更强 ; 建筑结构自身刚度无论多大,当遇到强烈地震作用时,抵抗能力却有限。
建筑结构选型范文

建筑结构选型范文在建筑设计中,选型是一个非常重要的决策过程,它直接影响到建筑的使用性能、成本、施工周期等方面。
因此,在选型过程中,需要综合考虑多个因素,包括建筑类型、功能需求、地理环境等。
下面,我将从建筑类型、地理环境和功能需求三个角度分析建筑结构选型的问题。
首先,建筑类型是选型过程的一个重要考虑因素。
根据不同的建筑类型,选型的重点也会有所不同。
比如,对于高层建筑来说,结构的安全性和抗震性是最为重要的。
因此,在选型过程中,需要考虑采用钢结构、混凝土结构还是砌体结构,并根据层高、构造体系等参数进行设计。
而对于桥梁来说,选型的关键因素是横跨的跨度和荷载要求,需要考虑采用梁式桥、拱桥、斜拉桥等不同类型的结构。
其次,地理环境也是选型的一个重要考虑因素。
不同的地理环境对建筑结构的要求也有所不同。
比如,在地震频发的地区,抗震性是一个非常重要的指标。
在这种情况下,可以考虑采用钢结构或混凝土结构,以提高建筑的抗震性能。
而在风雨频繁的地区,风荷载的承受能力成为选型的一个重点。
在这种情况下,可以采用轻型结构、斜拉结构或者加设风阻柱等方法来增强建筑的抗风能力。
最后,功能需求也是选型的一个重要考虑因素。
不同的功能需求对建筑结构的要求也有所不同。
比如,对于剧院、体育馆等大空间场馆来说,结构的支撑能力和大跨度设计是非常重要的。
在这种情况下,可以考虑采用钢结构或者空间网格结构,以实现大空间的无柱设计。
而对于住宅、商业综合体等建筑来说,舒适性和可变性是一个重要的考虑因素。
在这种情况下,可以采用钢筋混凝土结构,以满足建筑的舒适性和可变性需求。
综上所述,建筑结构选型是一个复杂的过程,需要综合考虑建筑类型、地理环境和功能需求等多个因素。
在选型过程中,需要根据具体的情况,选择适合的结构类型,以实现建筑的安全性、经济性和可持续性。
同时,还需要充分考虑建筑的使用性能和环境要求,以满足用户的需求。
在设计中注重平衡各种因素,才能够选择出最适合的结构类型,实现建筑的整体效益最大化。
关于建筑结构的论文范文2篇我国建筑业发展情况

关于建筑结构的论文范文2篇我国建筑业发展情况近几年,我国的经济发展速度极快,随着经济的发展,人们的生活水平也不断的提高。
对建筑也有更高的要求。
建筑结构的设计工作当中,建筑的稳定性是十分重要的。
建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。
关于建筑结构的论文篇1浅论建筑结构设计【摘要】在建筑设计中,结构的设计有着举足轻重的地位。
为此,本文就建筑结构设计遵循的原则,建筑结构的基本要求,多层和高层房屋以及单层大跨度房屋的常见结构型式等有关问题进行分析。
【关键字】建筑;结构;设计;型式引言结构是建筑物赖以存在的物质基础,在一定意义上,结构支配着建筑,这是因为,任何建筑物都要耗用大量的劳力和材料来建造,建筑物首先必须抵抗或承受各种外界的作用如风力、重力、地震等,合理的选择结构材料和结构型式,即可满足建筑物的美学原则,又可以带来经济效益。
一、建筑结构设计遵循的原则1.满足使用功能要求由于建筑物所处的环境和使用性质不同,除满足空间尺寸要求外,还要满足某些建筑物的特殊要求,如保温、通风、隔热、吸声等,在构造设计时要综合相关专业的技术知识,优化设计,选择经济合理的构造措施,满足建筑使用功能要求。
2.确保结构安全正确的结构计算时保证建筑物安全的前提,除对建筑结构、构进行必要的计算外,对阳台栏杆、楼梯扶手、构接缝等,要采取必要的措施,保证其在使用过程中的安全和可靠。
3.注重建筑经济的综合效益建筑构造设计要处处考虑经济合理,采用合理的构造方案,就地取材,节约材料,在保证质量的前提下降低造价,并减少建筑物的运行费用、维护费用。
二、建筑结构的基本要求新型建筑材料的生产、施工技术的进步、结构分析方法的发展,都给建筑设计带来了灵活性和更广阔的空间。
但是,这种灵活性并不排除现代建筑结构需要满足的基本要求。
其要求包括以下方面:1.稳定。
整体结构或结构的一部分作为刚体不允许发生危险的运动,这种危险可能来自结构自身,也可能来自地基的不均匀沉陷或基土的滑移,例如意大利的比萨斜塔由于地基不均匀沉降引起的倾斜。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要:在高层建筑中,由于其结构选择与设计管理是一项十分繁杂的工作,因此对其进行研究显得尤为重要。
在进行建筑结构设计时,必须保证设计计划的科学性和合理性,同时,在进行设计时,必须综合考量建设项目的各个建设阶段,从而提高设计计划的品质。
本文针对这一现状,就高层建筑的结构选择和结构的优选等问题作了一些探讨,为今后的工程实践提供了借鉴。
关键词:高层建筑;结构选型;优化设计1高层建筑结构选型分析1.1框架结构该体系由梁、柱和楼板等组成,梁和柱之间的刚接构成主梁,并根据建筑物的用途进行布置,其特点是自重轻,整体性能好,造价低廉,轴网布置灵活,空间利用率高,便于施工。
由于其薄弱环节:其抗侧移刚度较小,地震时水平位移较大,节点处应力集中,易受不均匀地基沉降影响,且建筑高度有限。
从框架结构抗震分析的结果可以看出,随着高度的提高,底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移会显著提高,而这会造成柱子截面面积和配筋过大,从而对其空间利用率和经济效益产生了不利的影响。
因此,在实际生活中,框架结构在地震作用下,会出现非结构性损坏的情况比较多,因此,适宜应用于10层或以下房屋建筑,如住宅、学校、办公楼等房屋,宜采用钢筋混凝土框架结构,地震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30 g、且层数大于5层的房屋,不宜选用钢筋混凝土框架结构。
对于大型公共建筑,多层工业建筑,以及大型商场,体育馆,火车站,剧院,展览厅,飞机库,停车场等一些特别的建筑,建议使用钢架。
1.2框架-剪力墙结构它是将框支和剪力墙两种形式组合起来,并在框支中配有合适的剪力墙。
在整体结构中,剪力墙板承受最多的横向荷载,而垂直荷载则以框架为主,二者在结构中具有明显的分工。
框剪结构通常适用于35层之下的楼房,若设计得适当,还可设得较高。
其中,剪力墙的布置地点通常是在电梯室,它通过核心筒来发挥对水平荷载的承受力,它的优点是:地震性能好,整体结构相对稳定,与框架结构相比,它在水平荷载力和侧向刚度方面都有了一定的提高,它在布置上也比剪力墙结构更加灵活,它更适合于10层至20楼之间的办公楼、教学楼等。
建筑结构选型论文

浅谈高层建筑的结构选型问题【摘要】:高层建筑是高科技发展的产物,它作为一种非历史传承的建筑形式,缺少其他建筑形式常有的地域性特征,也没有悠久的文化传统沉淀下来的痕迹,但是城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,促使了近代高层建筑的出现和发展成为了必然。
而目前的工程设计领域中,设计人员忙于应付大量的具体工作,往往不够重视结构经济性问题,导致同一工程不同的人设计其土建造价可能差别很大,造成不必要的浪费。
这对于经济实力并不发达、尚处于第三世界发展中国家的的中国来说是一个急待解决的问题。
本文主要分析了高层建筑的特点、高层建筑的结构体系,高层建筑结构分析与设计,高层建筑的抗震问题等。
关键词:高层建筑结构选型结构体系结构设计结构抗震1. 高层建筑结构的特点结构要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载,还要具有抵抗地震作用的能力。
低层结构的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。
随着高度的增加,位移增加很快。
但是过大的侧移会使人感觉不舒服,从而影响使用,会造成非结构构件和结构构件的损坏。
所以必须将结构的侧移控制在一定的范围之内,于是抗侧力结构设计成为关键。
2. 高层建筑结构的结构体系目前,在高层建筑中常见的结构形式主要有以下四种:框架结构、剪力墙结构、框架--剪力墙结构、筒体结构等。
几种结构形式房屋的适用最大高度如下表(1)框架结构框架结构一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中。
框架是由柱和与柱相连的横梁所组成的承重结构,一般用钢筋混凝土作为主要材料,当层数较多,跨度、荷载很大时,也可用以钢材作为主要承重骨架的钢结构。
采用框架结构形式,可形成内部大空间,进行灵活的建筑平面布置,但随着建筑高度的增加,若受水平作用框架底部梁柱构件的弯矩和剪力将显著增大,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,到一定程度,将给建筑平面布置和空间处理带来困难,影响建筑空间的正常使用,在材料用量和造价方面倾于不合理。
建筑结构选型论文综述

河北农业大学建筑结构选型课程论文题目:建筑结构选型的综合考虑学院:专业班级:城市规划专业 1001班学号:学生姓名:钰指导老师:2013年4月1日目录引言1概述1.1建筑结构选型的现实意义1.2建筑结构类型1.3大跨度结构分类1.4高层建筑结构体系2结构选型与建筑设计要求的关系2.1 建筑设计与结构的关系2.2因地制宜,逐序选择2.3建筑结构与建筑空间功能的关系2.4结构力学对选型的影响3结构选型与经济技术问题的关系3.1结构与造价的关系3.2结构选择对建筑费用的综合影响4结构选型与建筑美学4.1结构选型与人的审美4.2结构选型与建筑造型美4.3结构的形式美全文总结参考文献摘要:建筑结构是建筑三大构成要素中建筑技术的组成内容,是保证房屋安全的重要手段。
建筑结构选型工作之所以复杂,不但是因为它涉及到安全、经济、环境、适用等众多领域,还存在许多确定性因素和未知因素需要预见性考虑。
在城市空间环境日益紧张、人们审美能力不断提升、环境质量问题受到社会广泛关注的今天,合理的建筑结构选型,势必更加符合城市发展的需要、符合城市居民反对建筑风格单一化的要求,也能在一定程度上缓解建筑扩张给环境带来的压力关键词:空间功能设计要求;力学分析;经济技术指标;建筑美学引言随着我国社会经济的飞速发展,建筑业也得到了快速发展。
优秀的建筑设计应做到艺术、技术和经济性的三位一体,它是建筑师对这三方面知识充分掌握和创造性应用的产物。
建筑师在完成建筑功能、建筑艺术性设计的同时,也应当兼顾建筑的安全性、适用性、耐久性和经济性,以便建筑设计时其他工种的同事能同自己良好的衔接。
所以了解并选择合适的建筑结构是建筑设计的重要工作。
建筑结构设计主要分为三个阶段:结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。
其中结构方案阶段的内容是:根据建筑的重要性,工程地质勘查报告,建筑所在地的抗震设防烈度,建筑的高度和楼层的层数以及建筑场地的类别来确定建筑的结构形式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
建筑结构选型及其设计探讨
摘要:从工程实践表明,对于建筑结构选型应当充分考虑到结构的抗震设计,根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
关键词:建筑结构;结构选型;结构设计;抗震设计
中图分类号:s611 文献标识码:a 文章编号:
引言
抗震结构体系要通过综合分析,采用合理而经济的结构类型。
结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
基于抗震设计的结构选型
结构的地震反应同场地购特性有密切关系,场地的地面运动特性又同地震震源机制、震级大小、震中的远近有关;建筑的重要性、装修的水准对结构的侧向变形大小育所限制,从而对结构选型提出要求;结构的选型又受结构材料和施工条件的制约以及经济条件的许可等。
这是一个综合的技术经济问题。
从结构材料的抗震性能方面分析,钢结构由于具有良好的延性、可靠的节点,在低周往复荷载下饱满稳定的滞回曲线,结构变形能力和耗能能力强,历次地震中,钠结构建筑的表现部很好,但也有个别建筑因设计不良或坚向支撑失效而破坏。
总的情况来看,钢结
构的抗震性能优于其他各类结构。
当然,其材料也是较昂贵的。
2.1钢筋混凝土结构
现浇钢筋混凝土结构在历次地震中也有一定数量遭到严重破坏,但多数是因为设计不良及施工质量较差造成的。
事实说明,经过合理的抗震设计和较好的施工质量的保证,现浇混凝土结构是有足够的抗震可靠度的。
由于它可以通过现场浇筑,形成具有整体性节点的连续性结构;有较大的侧移刚度,可以减少结构的侧移量,从而减少非结构构件的破坏;经过良好的设计使结构有相当的延性并且造价较低,使得现浇钢筋混凝土结构在地震区得到广泛的应用。
需要说明的是,钢筋混凝土结构也存在着难以克服的缺点:周期性往复水平荷载作用下,构件刚度因裂缝开展而递减;构件开裂处钢筋的塑性拉伸,使裂缝不能闭合;低周往复荷载下,杆件塑性铰区反向斜裂缝的出现,将混凝土压碎,产生永久性的“剪切滑移”。
这些缺点使得混凝上结构一旦进入弹塑性状态,结构就会出现永久性损坏而必须经过修复方可继续使用。
2.2砌体结构
砌体结构是由块体加砂浆所形成的材料构成的,其材料本身脆件性质决定了砌体结构抗剪的、抗拉、抗弯强度低,变形能力差,结构自重大,因此它的抗震能力是比较差的。
但由于砌体结构造价低,施工技术简申,居住性能好,在我国还是有着广泛的应用,同时震害调查表明,不仅在7、8度区,甚至人9度区,砌体结构房屋震害轻微、甚至基本完好的事例还是不少的。
实践证明,经过合
理的抗震设计,构造措施到位,施工质量良好,在中,强地震区,砌体结构是具有一定的抗震能力的。
结构体系选取
除了结构材料的选择外,结构体系的确定是结构选型的另一项任务,选择结构体系需要考虑的主要因素有:抗震设防烈度、建筑高度、建筑的使用功能的要求和经济条件的情况。
常见的结构体系有框架结构、框架—抗震墙结构、框架—支撑结构、抗震堵结构、简体结构等,柜架结构使用灵活、方便,但侧移刚度较低,常用于多层和较底的高层建筑;框架—抗震墙和框架—支撑结构既可提供较大室内空间,又有较大侧向刚度,可广泛的用于各类高居建筑中;抗震墙结构的侧向刚度大,整体件好,布着良好的抗震件能,但因为墙体间距的限制使得该结构形式的应用受到—定限制;筒体结构是一种个间受力体系,侧向刚度很大,一般用于较腐的高层建筑巾。
在选择抗震结构体系时,还要注意结构刚度与场地条件的关系。
当结构的自振周期与场地的自振周期一致时,容易产生类共振现象而加重建筑物的震害。
在抗震设计之初,应了解场地和场地土的性质,采取各种措施调整结构刚度,避开共振周期。
实际上,结构的自振周期是很难精确计算的。
虽然建筑物的质量—般个会有太大的变化,但结构的刚度就很难计算准确,它除了与结构构件本身的刚度及共所处的弹塑性状态有关外,还与主体结构连接的填充墙,焊接外墙板,室内设备等以及基础和地下室周围的土质情况有关,影响因素较多。
所以在此仅提出可以通过调整相
关的影响因素改变结构周期,以避开共振周期的抗震设计概念。
结构的总体布置设计
一般来说地震力的垂直分量较小,只有水平分量的1/3~2/3,在很多情况下可主要考虑水平地震力的影响,相应地,抗震结构的总体布置主要是抵抗水平力的抗侧力结构(框架,抗震墙,支撑,筒体等)的布置。
结构的总体布置是影响建筑抗震性能的关键问题。
结构的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,建筑的各结构单元的平面形状和抗侧力结构的分布应当力求简单规则,均匀对称,减少扭转的影响。
地震作用是由于地面运动引起的结构反应而产生的惯性力,其作用点在结构的质量中心,如果结构中各抗侧力结构抵抗水平力的合力点与结构的重心不重合,则结构即使在地面平动作用下,也会激起扭转震动。
扭转的结果是,离刚心较远一侧的结构构件,由于侧移量加大很多,所分担的水平地震剪力也显著增大,很容易出现因超出允许抗力和变形极限而发生严重破坏,甚至导致整体结构因一侧构件失效而倒塌。
对于抗震建筑,即使结构布置是对称的,建筑的质量分布也很难做到均匀分布,质心和刚心的偏离在所难免.更何况地面运动不仅仅是平动,还件有转动分量,地震时结构出现扭转振动是可能的。
所以,在结构布置时除了要求各向对称外,还希望能够具有较大的抗扔刚度,因此,有着很大侧移刚度的抗震墙最好能沿建筑外培的周边领置,以提高结构的整体抗扭刚度。
结构竖向布置设计应当尽量位结构的承裁力和竖向刚度白下何
上逐渐减少,变化均匀、连续,不出现突变。
在实际工程设计中,往往沿坚向分段改变构件截面尺寸和材料强度,这种改变使刚度发生变化,也应自下而上递减。
从施工方便来说,改变次数不宜太多;但从结构受力角度来看,改变次数太少,每次变化太大则容易产生刚度突变。
所以一般沿竖向变化不超过4次,每次变化,梁、柱尺寸减少50-100 mm,墙厚减少50mm,混凝土强度降低一个等级为宜。
最好尺寸减少与强度降低错开楼层,避免同层同时改变。
沿竖向刚度突变除了因为建筑的坚向体形发生突变而使得结构刚度在竖向
发生突变外,还经常由于抗侧力结构的突然改变布置而出现结构竖向刚度突变。
如底层或底部若十层需要大的室内空间而取消一部分抗震墙或框架柱产生的刚皮突变。
这时,应尽量加大落地抗震墙和下层柱的截面尺寸,并提高这些楼层的混濒土强度等级,尽量减少刚度削弱的程度。
又如中间楼层或顶层由于建筑功能的需要设置空旷的大房间,取消部分抗震培或框架柱,则取消的墙不宜多于墙体总数的1/3,不得超过半数,其余墙体和柱应加强配筋,以抵抗由被取消的培体所承担的地震剪力。
在上述两种情况下,还应注意加大楼板的水平刚度,以保证各抗侧力构件之间水平力的可靠传递。
在结构竖向布置时需要强调的是,不应采用上部刚废人,底层仅有柱的“鸡脚”建筑。
这类结构往往出现在临街的建筑物中。
由于商业的需要,底层或底部几层需要设置成太空间而设计成框架结构,上部因只有小房间而采用砌体墙或混凝土墙体。
这样的结构上部侧移刚度大,下部楼层侧移刚度小,结构柔软层出现在结构底部,
地震中很容易遭到严重破坏,而且从设汁上很难采取措施避免震吉的发生。
同一楼层的抗侧力构件,宜具有大致相同的刚度、承载力和延件,截面尺寸不宜相差过大,以保证各构件能够共同受力,避免在地震中因受力恳殊而被各个击破。
历次地震中都曾发生过这样的震例。
结构布置设计完成后形成的抗震结构体系应符合下列各项要求。
结构应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
结构体系受力明确,传力合理且传力路经不间断,使结构的抗震分析更符合结构在地震时的实际表现,对提高结构抗震性能十分有利,是结构选型与布置结构抗侧力体系时首先考虑的因素之一。
同时结构设计应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
结论
对于建筑结构设计人员往往不够重视结构设计经济性及其抗震安全性问题,导致同一工程其抗震性能并不优越,而且还带来不必要的造价浪费。
通过基于抗震性能对结构优化设计进行探讨,有效地确保结构抗震性能安全的前提下,降低高层建筑的造价成本,有着非常重要的现实意义。
参考文献:
[1] 宋艳宏.结构选型在设计中的重要作用[j]. 中国高新技术企业. 2009(11):102-103.
[2] 李新.综合建筑设计中的结构选型经济性分析[j]. 山西建
筑. 2008(10):229-230.
[3] 何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[j]. 价值工程. 2010(03):31-35.。