高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究
第３期陈学伟等：高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究
可采用高斯约当法求解式（３）给出的线性方程组，可以得到回归系数矩阵沙。对由式（５）确定的氐进行Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解，则可求出Ⅳ（ｆ）川。由式（１）可得：
鼢各?［篡］＋［珊７，ｊＩ＝一∑虮．｜；ＨｉＪ（７）１，Ｍ（，＆）ｆ扣１１，肼【（＿『一七）△ｆ】ｌＩⅣＭ（皿）Ｉ
２程序实现
在进行高层结构的风振时程分析之前，本文根据上述ＡＲ法模拟风速时程的方法得到具有符合《建筑结构荷载规范》ＧＢ５０００９．２００１［５１（以下简称《荷载规范》）规定的基本风压与地面粗糙度的风速时程曲线。
图ｌ风时程生成软件界面
通过面向对象的程序语言ＢｏｒｌａｎｄＤｅｌｐｈｉ７．０编制具有前后处理及图形功能的风时程生成软件ＷＩＮＤＨＩＳＴＰＲＯＤＵＣＥＲｖ１．０。软件界面如图ｌ所示。该软件可实现通过导入ＳＡＰ２０００和ＥＴＡＢＳ生成的Ｅｘｃｅｌ表格，输入结构空间点分布。本软件可修改ＡＲ模型的阶次，积分精度、频率区间、计算步长等计算模型的参数，可调节计算模型的速度与精度。本软件的特色存ｒ风荷载特性的输入与我国《荷载规范》紧街结合。程序可通过输入基本风压与地面粗糙度类别，按规范自动计算出梯度风高度、平均风指数和粗糙度系数并生成风速时程数据，也可以手动输入风特性参数。本软件还可以实现多样本时程的自动生成，可实现批量保存，批虽导入ｓＡＰ２０００与ＥＴＡＢＳ的模型中，从而实现多样本的时程分析。３参数选取
程序编制时水平风采用的风速功率谱为Ｄａｖｅｎｐｏｎ谱，假定湍流积分尺度Ｌ沿高度不变，取１２００ｍ，建立经验数学表达式如下式【６】：
ｓ如）＿４砩者斋舻警（９）
我国规范及在风工程应用中多数采用Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ脉动风速谱。该风速谱可能会高估结构的动力响应，结果偏于保守，从结构抗风设计的角度来看，提高了结构的安全度。在顺风向，对于高度和宽度方向均需考虑的高层建筑，一般考虑水平（工，），方向）和竖向（ｚ方向）的相关，对此，Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ提出了指数形式的经验公式：
，ｉ『＝Ｃ－ＤＩｌｚ（ｒ＇甩）＝８矾（薯，■，Ｍ，），，，ｚｆ，ｚ』，行）＝已１（１０）式中
ｃ：二！！』笠！苎二三』：堡竖二三』±竺鱼二！！芏
矿（ｚ）＋矿（ｚ’）
（１１）其中Ｇ，ｃｖ，Ｇ分别是工，），，ｚ三个方向空间衰减系数，Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ建议取值为Ｃ＃ｃｙ＝１６，Ｃ≥１０。根据我国可靠指标规定的数值，《荷载规范》保证系数（峰因子）砧的取值在２．２（保证率在９８．６ｌ％）左右，并常以带有保证系数∥和脉动风压的脉动系数来表达。根据Ｄａｖｅｎｐｏｒｔ谱可以求出脉动系
数、紊流度和风速根方差之间的关系式：
，。。。。。～ｌ
纷（ｚ）＝∥√２４｜｜：：段２（ｚ）＝２∥Ｊ（ｚ）（１２）
一百一一１
，（ｚ）＝√６足粤＝√６七从２（ｚ）?（１３）
Ｖ
参考《荷载规范》附录Ｇ的风荷载说明，脉动系数∥ｒ根据国内实测数据并参考国外规范选取口】。因此，按我国规范公式推导出地面粗糙系数七为：
七＝０．００２１５２×３５３?６（４一ｏ?１６’（１４）式中，口为地面粗糙度系数，按《荷载规范》由Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ类地面可得口为０．１２，０．１６，Ｏ．２２，０．３０。按式（１４）可得各种地面粗糙系数七。
４算例分析
以下算例均为典型的高层结构形式，用上述程序模拟出水平风压时程并进行风振时程分析。
风速时程模拟时的主要参数如下表１。
高层建筑结构风振时程分析软件的技术研究
作者：陈学伟， 韩小雷， 郑宜， 毛贵牛
作者单位：陈学伟,郑宜,毛贵牛(华南理工大学,高层建筑结构研究所)， 韩小雷(华南理工大学 a,高层建筑结构研究所;b,亚热带建筑科学国家重点实验室,广东,广州,510640)
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高层建筑结构设计分析王方成
高层建筑结构设计分析王方成 发表时间：2016-07-28T15:02:06.787Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：王方成 [导读] 本文结合工程实际，对高层建筑结构设计分析。 深圳市建筑设计研究总院有限公司 摘要：随着我国科学技术的不断进步和经济的快速发展，城市中高楼耸立，高层建筑物已成为人们共同的追求。本文结合工程实际，对高层建筑结构设计分析。 关键词：高层建筑；结构设计 1 工程概况 该建筑总长46.10m，总宽35.90m，总高 111.563m，大屋面层高96.90m。地上共23层，地下 2 层。地下室层高 4.7m 与 3.75m。1～22 层层高 4.2m，23 层层高4.5m。上部均为办公室，地下部分为车库和设备用房。总建筑面积53065.79 m2，其中地上37307.59 m2，地下 15758.20 m2，建筑占地面积 10636m2。 2 自然地质情况 本工程场地地震基本烈度 7 度，设计地震分组第三组，设计基本地震加速度 0.1g，属于抗震不利地段，建筑场地类别Ⅱ类，设计特征周期取 0.45s。50 年遇基本风压 0.80kN/m2，场地地基土自上而下可划分为 7 层，从上至下依次为①层填石，层厚 2.7～19m；②层中砂，层厚 0.90～22.9m；②-A 层淤泥，层厚 1.70～1.90m；③层（含砾砂）粉质粘土，层厚 1.3～3.2m；④层残积砂质粘性土，层厚 2.6～8.0m；⑤层全风化花岗岩，层厚1.1～7.3m；⑥层强风化花岗岩：灰白、灰黄、灰褐色，饱和。⑥-1层砂土状强风化花岗岩，层厚 1.1～11.1m；⑥-2 层碎块状强风化花岗岩，层厚 0.8～11.5m；⑦层中风化花岗岩：灰、灰黄、灰白色，岩芯多呈短柱状和长柱状，局部呈块状，中粗粒花岗结构，块状构造，岩芯裂隙较发育，多呈闭合，岩芯采取率 67%～87%，RQD=38～71，岩石饱和单轴抗压试验为 64.60～70.10MPa，标准值为 66.03MPa，岩石坚硬程度为坚硬岩，岩体完整程度为破碎～较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅳ级。本次勘察所有钻孔均有揭示至该层，均未揭穿，揭露厚度为2.20～10.76m。 3 基础形式 由于办公楼及其周边纯地下室在基坑开挖后存在一定厚度的①层填石（厚度为 3.46～11.54m），采用预应力管桩时难以穿越填石层，另可供预应力管桩选择的桩端持力层④层残积砂质粘性土、⑤层全风化花岗岩和⑥-1 层砂土状强风化花岗岩分布不均匀，考虑到⑥-2层碎块状强风化花岗岩和⑦层中风化花岗岩分布较均匀，根据拟建场地岩土层特性、拟建物结构特点及荷载情况，采用冲（钻）孔灌注桩基础。 4 主体结构设计 4.1 结构选型 本建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类）。由于建筑功能布局多为开敞办公区、大会议室等大空间，中间部分以及建筑外形要求美观、大方等方面因素，故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———核心筒结构形式。框架———核心筒结构的周边框架与核心筒之间形成的可用空间较大，能使房屋空间布局灵活，又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求，因此广泛用于写字楼、多功能建筑。具体做法是在建筑中部的电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙框筒，加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边形成稀柱框架。参照规范抗震设防烈度为7 度，确定抗震等级框架为二级，核心筒为二级。 4.2 主要荷载取值 高压配电房、电梯机房、通风机房活荷载为 7.0 kN/ m2，储藏间活荷载为 5.0 kN/m2，备餐间、车库活荷载为 4.0 kN/m2，商场、消防疏散楼梯活荷载为3.5 kN/ m2，办公室、卫生间、走廊、门厅、屋面花园、多功能厅大会议室活荷载为 3.0 kN/ m2，食堂活荷载为 2.5 kN/m2，上人屋面活荷载为 2.0 kN/m2，不上人屋面活荷载为 0.5 kN/m2。大型设备按实际情况考虑。 4.3 主要受力构件尺寸取值 地下室～1 层墙厚度为 400mm，2～23 层墙厚度为300mm。框架柱截面尺寸：地下室为 1200mm×1200mm，1～3层为1100mm×1100mm，4～6 层为 1000mm×1100mm，7～9 层为 1000mm×1000mm，10～12 层为 900mm×1000mm，13～15层为 800mm×900mm，16～18 层为 800mm×800mm，19～21 为700mm×700mm，22～23 层为 600mm×600mm。地下室负一层顶板的厚度为 200mm，地下室顶板除核心筒内板厚 180mm之外，其余部位板厚为 300mm，屋面层的板厚为 120mm，其它各楼层的板厚为 100mm。 4.4 主要结构材料选取 梁板混凝土强度等级为 C30，柱墙混凝土强度等级：-2～4层为C50，5～9层为C45，10～14 层为 C40，15～19 层为C35，20构架层为 C30。此外，圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用 C30 混凝土。主要用于基础梁、板，墙和柱以及楼面梁的纵筋选用 HRB400级钢筋。 4.5 计算软件及计算依据 本工程计算使用程序为中国建筑科学研究院开发的建筑结构三维设计与分析软件 SATWE。计算依据为建筑条件图以及《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010等国家相关规范。 4.6 计算结果分析 （1）位移比。基于刚性楼板假定，考虑偶然偏心的条件下，X 方向最大层间位移与平均层间位移的比值：1.19 （第26层第1塔），Y 方向最大层间位移与平均层间位移的比值：1.28（第 26 层第 1 塔），属于平面不规则中的扭转不规则。位移比超过 1.2，需要考虑双向地震作用。 （2）层间位移。计算时不扣除整体弯曲变形，不考虑偶然偏心的影响，X 方向地震力作用下的楼层最大位移：1/1055＜1/800；Y 方
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高层建筑结构的施工技术分析 摘要：随着我国经济的不断发展和城市化进程的逐渐加速，一栋栋高楼平地而起，高层建筑，已成为了人们眼中毫不陌生的普通建筑物。本文简单的介绍了高层建筑结构的施工测量技术和混凝土浇注技术。 关键词: 高层建筑；结构；施工技术 一、引言 随着我国经济的不断发展和城市化进程的逐渐加速，一栋栋高楼平地而起，高层建筑，已成为了人们眼中毫不陌生的普通建筑物。而与从前大量施工的7层以下的建筑相比较，高层建筑首先对于施工测量的要求更高，如何控制好高层建筑的垂直度和定位精度，是施工技术人员首先要面对的问题；其次，由于高层建筑已经无法单独依靠汽车泵来满足混凝土的浇注，因此掌握地泵浇注混凝土的施工技术也是高层建筑施工的必要条件之一。 二、高层建筑施工测量技术 2.1 定位及垂直度控制 2.1.1 根据建筑的形状设置内控点，比如对于矩形的建筑在靠近四个角的位置设置四个内控点即可，内控点位置应避开各楼层的梁，保证从底层到顶层的通视。 2.1.2 内控点做法 1）在浇注底层楼板混凝土的过程中，按照内控点的位置预埋好钢板（100mm ×100mm×3mm），保证钢板面与楼板面齐平。 2）底层楼板混凝土浇注完成后，用全站仪放出内控点的精确位置，并用红油漆在钢板上做好标记。 3）内控点经闭合后，即以红油漆为依据在钢板上凿出直径3mm左右的小孔，该孔即作为施工测量中用垂准仪竖向投点的基准点。 2.1.3 上部楼层结构在每层相同的部位均预留200mm×200mm的放线洞口，以便进行竖向投测。预留洞不得偏位，且不能被掩盖，保证上下通视。 2.1.4 底层的轴线网须认真校核，经复核验收方可向上投测。 2.1.5 底层的内控点钢板上不得堆放料具，顶板排架避开钢板，确保可以架设仪器。
高层建筑的风振控制研究
高层建筑的风振控制研究 摘要：高层建筑在风振作用下可能产生显著的振动，引起居住者或使用人员的 不舒适感，降低生活质量或生产效率，因此结构抗风设计还必须满足舒适度的要求。文中分析了高层建筑的外部风环境、内部风环，以及风振控制中的被动控制、主动控制和混合控制系统，这一研究对于高层建筑安全设计具有一定意义。 关键词：风振控制；建筑风环境；控制系统 0 引言 高层建筑和高耸结构正向着日益增高和高强轻质的方向发展，使得结构的刚 度和阻尼不断下降，直接影响了高层建筑和高耸结构的正常使用。建筑在风振作 用下可能产生显著的振动，引起居住者或使用人员的不舒适感，降低生活质量或 生产效率，因此结构抗风设计还必须满足舒适度的要求。本文基于人员不舒适感 分析了高层建筑风振控制，这一研究对于高层建筑安全设计具有一定意义。 1 高层建筑的风环境 1.1 外部风环境 根据高层建筑物的外形，相互布局情况及风的相对方向，有可能测得的建筑 物外部环境的不舒适参数Ψ值，在风振舒适感控制中都是基于下述效应为基础。 （1）压力连通效应：当风垂直吹向错开排列的高层建筑物时，若建筑物间的距离小于建筑物的高度，则有部分压力较高的风流向背面压力较低的区域，形成 街道风，在街道上形成不舒适区域。 （2）间隙效应：如图2所示，当风吹过突然变窄的剖面时（如底层拱廊），在该处形成不舒适区域。 图2 间隙效应 （3）拐角效应：如图3所示，当风垂直吹向建筑物时，在拐角处由于迎面风的正压与背面风的负压连通形成一个不舒适的拐角区域；有时，当两幢并排建筑 物的间距L≤2d（d为建筑物沿风向的长度）时，两幢间也形成不舒适区域。 图3 拐角效应 （4）尾流效应：如图4所示，在高层建筑物尾流区里，自气流分离点的下游处，形成不舒适的涡流区。 图4 尾流效应 （5）下洗涡流效应：如图5所示，当风吹向高层建筑物时，自驻点向下冲向地面形成涡流。 图5下洗涡流效应 2.2内部风环境 高层建筑的内部风环境是指，由于风荷载的作用，高层建筑受到脉动风影响 而发生振动现象，这种振动会给生活或者工作在高层建筑内部人带来不舒适感， 对高层建筑物的正常使用造成影响。受脉动风影响容易形成较明显振动现象的建 筑物，大多是高度在30米以上、高宽比在1.5以上的建筑房屋，以及基本自振周期在0.25以上的高层建筑物。《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3一2010)的3.7.6条规定:高度超过150m的高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足舒适度要求，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB5009一2001)2006年版的规定
浅析高层建筑结构设计的难点
浅析高层建筑结构设计的难点 我国建筑行业发展至今，不管是其规模还是建筑技术在国际领域都是名列前茅。在建筑工程中，结构设计环节，是高层建筑未来施工的主要参考依据。它具有基础性、关联性、创新性等特征，在当代城市规划中，发挥着越来越重要的作用。基于此，结合国内高层结构设计的相关理论，着重对其设计难点进行分析，以达到降低高层建筑建设成本，保障结构设计质量的目的。 标签：高层建筑；结构设计；难点分析 一、高层建筑结构的特征 与普通建筑相比，高层建筑需承载垂直和水平两个方向的荷载，因此，其对结构的荷载承受能力要求更高，其中垂直荷载主要是由建筑物高度引起的，而水平荷载则是由外界风力产生的，外界风力和地震都是影响高层建筑结构稳定性的重要因素，另外，建筑层数的增高也会加快建筑物的位移速度，而过快得位移速度则会对建筑物的功能性和建筑物内住户的舒适度产生直接的影响，并且过大的侧移位还会对建筑的结构和非结构构件造成损害，因此，相关人员在进行高层建筑结构设计时，需合理控制建筑物的侧移范围，才能保证其结构功能性良好。 二、高层建筑结构的设计原则 （一）基础方案的合理性 高层建筑结构基础施工方案，是保证高层建筑施工整体性和良好性的基础保障，在实际的建筑结构方案设计当中，相关设计单位需要依照具体施工地质条件，依照具体的建筑施工要求来对结构实施设计。一方面，在建筑结构基础方案的配置上，需要和地质调查报告进行对接，保证其中各项调查数据充分符合工程施工标准。另一方面，在进行高层建筑施工过程中，还需要对建筑实施综合性进行分析，特别是对建筑整体结构的稳定程度、每一个环节的负载加以考虑，通过这种施工设计方式，充分保证工程施工的稳定性。 （二）结构措施完善 在高层建筑施工当中，除了需要对基础施工方案和施工图纸进行设计之外，其中还有一个比较重要的施工原则是相关施工单位经常忽略的问题，那就是需要保证建筑结构实施措施完善化。相关设计单位在对高层建筑结构进行设计的过程当中，需要充分地注意各部分组件相互之间的衔接程度。比如建筑体当中的钢筋锚固长度等，同时，设计单位还需要充分注意建筑体存在的一些薄弱环节，建筑体本身的温度对建筑体组件产生的影响等，对这几个方面的问题，在实际的设计工作当中，需要充分遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的基本结构设计原则，保证高层建筑结构设计的稳定性。
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
高层建筑风振研究
浅述高层建筑风振 摘要：随着轻质高强新型建筑材料的不断涌现，高层建筑不但建筑形式变化多样，而且结构体型也朝着高大、轻柔的方向发展，因此风对高层建筑的影响越来越大。本文通过简述风荷载的分类及特征，进一步说明了高层建筑中结构风振响应以及风振控制。 关键词：高层建筑风振 风是从高气压吹向低气压的一种气流。高层建筑是在特殊地区和时间下，为了满足社会和经济的需求而建造的，其独特性和各自特异的风格，增加了城市景观，吸引了大量的旅游观光者。而更具有实用意义的是满足了城市日益增长的工作、生活空间的需求，但任何建筑高度的增加必将会增加风荷载的力度。风荷载是控制高层建筑结构设计的重要侧向荷载，正确考虑风力的作用，关系到结构设计的合理性和经济性。 一、风荷载种类及特点 风对建筑物的作用是一个随机过程，因此，按照风对建筑物作用的方向不同可以分为以下三个方面：1）在建筑物的迎风面上产生的压力（气流流动产生的阻力），包括静压力和动压力；2）在横风向产生横风向干扰力（气体流动产生的涡旋扰力与湍流脉动压力）；3）空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的涡流干扰力（包括背风向的吸力）。 风荷载是由于工程结构阻塞大气边界层气流的运动而引起，具有以下特点：1）风荷载与空间位置及时间（不确定性）有关，受地形、地貌、周围建筑环境等因素影响；2）风荷载与结构的几何外形相关，结构不同部分对风敏感程度不同；3）对具有显著非线性特征的结构，可能产生流固耦合效应；4）结构尺寸可能在多个方向比较接近，风荷载需要考虑空间相关性；5）脉动风的强度、频率、风向是随机的；6）风荷载具有静力和动力的双重特点，其动力部分即脉动风的作用会引起高层建筑的振动（即风振）。 二、结构风振反应 根据风载作用的不同机理, 风振反应分为顺风向响应、横风向响应、风致扭
高层建筑结构设计分析论文
关于高层建筑结构设计分析 摘要：随着社会经济的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，居住条件的不断改善，高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词：建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号： tu3文献标识码：a 文章编号： 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程，涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节，参与高层建筑设计的工程师都深深体会到，对于每个专业单独而言是最完美的设计，但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工，建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分，高层建筑设计既是各个专业自我完善的过
高层建筑结构设计分析论文
高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较
多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。
高层建筑工程施工技术探析 徐磊
高层建筑工程施工技术探析徐磊 发表时间：2018-07-09T15:12:24.883Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第36期作者：徐磊 [导读] 本文就高层建筑的自身特点，就高层建筑工程施工的技术方面，谈谈自己的建议。 摘要：随着时代的高速发展，高层建筑的发展迅速很快，建筑朝体型复杂、功能多样的综合性方向发展，因而相应的结构形式也复杂多样。本文就高层建筑的自身特点，就高层建筑工程施工的技术方面，谈谈自己的建议。 关键词：高层建筑；施工技术；施工质量 高层建筑的特点是层数多，高度大，结构类型多样，体型复杂，施工难度大，施工工艺技术要求高，材料用量多，施工工期长，专业性强，工序多，交叉作业多，结构自重大，受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大的不同，对结构的安全度要求特别高，对工程结构的施工质量提出了更高的要求。本文从建筑电气、排水部分、通风与空调工程、结构转换层施工和施工后浇带施工等方面谈谈高层建筑工程的施工技术。 1 建筑电气 建筑电气包含了变配电系统、照明系统、火灾自动报警系统、通信系统、安全技术防范系统、综合布线系统、建筑物防雷、接地及安全等。建筑电气设备具有的特点是：用电设备多，如弱电设备、空调制冷设备、消防用电设备等；电气系统复杂；电气线路多，有火灾自动报警控制线路、音响广播线路、通讯线路、高压供电线路及低压配电线路，线路敷设方式方法多种多样；供电安全性、可靠性要求高，常采取双电源进线供电或自备柴油发电机组，以保证重要负荷的用电；用电量大，负荷密度高；自动化程度高。 1.1 供配电方式配电制式多采用TN-S系统，供电方式多采用放射式或树干式，利用强电竖井敷设电缆桥架。照明部分有楼梯、廊道、商场、车库、设备用房的正常照明、应急照明、疏散指示灯、室外环境照明，均应随土建施工预留到位，应在事前、事中对线路的走向、方位、标高等对照设计进行校核和检查，必须密切配合土建施工同步进行，防止出现错漏。 1.2 防雷接地高层民用建筑的防雷接地系统是非常重要的，即使是来自雷电的反击或感应电压，也是可以造成自动化、智能化系统的电子设备的损坏和严重破坏。因此对防雷接地应予以高度重视，应按防雷类别的要求认真的实施，不能马虎了事。应利用桩基主钢筋、地梁主钢筋与柱内主钢筋作防雷引下线按规定要求达到数量。变配电室应按规范要求做接地环网。 1.3 电梯安装高层民用建筑物内一般设有消防电梯、乘客电梯、货梯、自动扶梯，观光电梯等，垂直运输设备，只是功能不同，产品品牌和数量的差异而已。电梯安装的要求是安全性、可靠性、舒适性。 1.4 预留预埋与土建的密切配合：各种管线与竖井（如强电井、弱电井、水井、风道、桥架）均与土建施工密切相关。其预留、预埋必须按规范要求随土建施工同步进行。首先应清楚线路走向、标高、方位，严格按照施工图纸进行。并应考虑电气线路与其他管线、设备的交叉、平行间距的要求。避免以后不必要的开凿、剔打工程量。注意在混凝土中预埋塑料电线管应使用重型管，不得使用轻型塑料管，线路敷设应以捷径为宜，以利节省投资、控制造价。 2 排水部分 高层建筑室内给排水系统要求相对较高，如发生供水断水或排水堵塞事故，影响范围大、后果严重，因此必须保证高层建筑有安全可靠的水源和合理的管网布置，以保证供水的连续性和排水的顺畅。给水部分一般分别设消防水池、生活水池或生活水箱、消防水箱或生活消防合用水箱，屋顶设消防水箱。室内给水管道不应穿越变配电房、通讯机房、大中型计算机房，计算机网络中心等，并应避免在生产设备上方通过，给水管道不得敷设在烟道、新风风道、风管、电梯井道、排水沟内，给水管道不得穿越大便槽、小便槽且立管离大小便槽端部不得小于0.5m，建筑物内埋地敷设的生活给水管与排水管之间净距平行不小于0.5m，交叉不小于0.15m，且给水管应在排水管的上面，给水管道暗敷时不得直接敷设在结构层内，给水管道穿越地下室或地下建筑物的外墙处、穿越屋面处应设置防水套管，室外明设给水管应避免阳光直接照射，防止光污染，塑料给水管道在室内宜暗敷，塑料给水管不得与水加热器或热水炉直接连接应有不小于0.4m的金属管做过渡。高层建筑内设备多，管道压力较大，各专业工种交叉打架多，各个专业工种应密切配合相互协调。尤其应注意建筑结构梁下（可利用）高度能否满足风管、空调新风机组、给排水管道、桥架等管线、设备安装高度要求，避免达不到装饰净空高度要求，此事应在审图时予以充分重视，并召集各专业人员按规范要求作统筹安排。重点控制厨房，厕所的防水工序。进行灌水试验，排水立管要100%的进行灌水、通球试验，并全部通过。 3 通风与空调工程 高层建筑多有空调机组以供夏季制冷，冬季供暖。车库及梯间设通风及防排烟管道与风井。屋顶设置正压加压风机，以满足良好的通风环境。为此施工过程必须按《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002严格执行，做好事前、事中、事后的控制。尤其是事前的预控工作，严把强制性条文的实施。按照通风与空调工程施工的特点对风管制作、风管部件制作、风管系统安装、通风与空调设备安装、空调制冷系统安装、空调水系统安装、防腐与绝热、系统调试、工程综合效能测定与调整进行三大控制，即进度控制、投资控制、质量控制。管道与设备的连接，应在设备安装完毕后进行，与水泵，制冷机组的接管必须为柔性接口，柔性短管不得强行对口连接。 4 结构转换层施工技术 高层建筑从建筑的功能上一般上部要求小空间的轴线布置，而下部则需要大空间的轴线布置。上述要求与结构合理、自然布置正好相反。由于高层建筑结构下部楼层受力很大，上部受力较小，正常布置时应当是下部刚度大、墙多、柱网密，到上部渐减少墙、柱，扩大轴线间距。结构的正常布置与建筑功能之间就产生了矛盾。为了满足建筑功能的要求，结构必须以和常规相反的方式进行布置。上部布置小空间，下部布置大空间。上部布置刚度大的剪力墙，下部布置刚度小的框架柱。为了实现这种结构布置，就必须在结构转换的楼层设置转换层。这种转换层广泛应用于剪力墙结构及框架-剪力墙等结构体系中。 不管采用何种转换形式，带转换层的剪力墙结构仍是目前工程应用的主要结构形式。同时，由于转换层位置越来越高，带转换层的筒体结构也时有应用。对带转换层的剪力墙结构及带转换层筒体结构这两类转换结构，通过转换层上下层间位移角及内力变化情况的分析，可得出影响其抗震性能的主要因素，分别是：转换层设置高度、转换层上部与下部结构等效刚度比、转换层结构与其上层结构侧向刚度
高层建筑结构风振响应的特性
高层建筑结构风振响应的特性 发表时间：2017-08-15T15:27:47.360Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第9期作者：成佩玲 [导读] 根据风振响应阵型分解基本理论，通常将结构的动力响应分为共振响应和背景响应分别进行求解[1]。 新疆大学建筑设计研究院新疆 830000 摘要：高层建筑结构风振响应具有多模态参振及模态耦合效应显著的特点。基于振型分解，本文采用分量叠加法对高层建筑结构的风振响应进行计算，其中，背景响应采用拟静力分析方法，共振响应采用SRSS和CQC两种组合形式进行计算。同时，根据分量叠加法、优化的分量叠加法分析了高层建筑结构风振响应的特性，并将计算结果进行了分析比对。最后，通过某高层建筑结构各分量的比例关系、位移响应等计算结果对所提出的结论进行了验证。 关键词：高层建筑结构，风振响应，背景响应，共振响应 1引言 根据风振响应阵型分解基本理论，通常将结构的动力响应分为共振响应和背景响应分别进行求解[1]。根据分量叠加理论、优化的分量叠加理论、模态叠加理论等基本理论，分别推导适合高层建筑结构的风振响应计算公式。已有研究成果表明，大跨屋盖结构风振响应计算须考虑多阶阵型的影响，以及模态间的耦合效应[2]。本文以某一高层建筑结构为研究对象，分析此类高层建筑结构风振响应的特性。 2基于随机振动理论的分析方法 高层建筑结构在脉动风荷载作用下的运动方程为： 图4-1 顺风向（X轴）背景响应图4-2 横风向（Y轴）背景响应 由图4-1、图4-2所示的结果表明，背景响应随着建筑高度的增加，背景响应也在逐步增大，且采用SRSS组合方法与CQC组合方法得到的结果很相近。以上说明在该高层建筑结构中，背景响应各个振型之间的耦合效应不明显，所以背景响应振型间的耦合作用基本上可以忽略，对计算结果影响不大。与此同时，我们发现采用拟静力方法与振型叠加法得出的结果较为一致。故采用拟静力方法求解更高效。 为反映共振响应振型之间的相关性对计算结果的影响，其计算分别采用了参振模态的背景响应和共振响应的CQC组合结果、SRSS组合结果，并将两种计算结果进行了对比。计算结果显示，无论在横风向还是顺风向，采用CQC组合法和SRSS组合法进行振型叠加得到的共振响应都存在明显差异。说明共振响应各振型之间的耦合效应对响应结果存在较大影响，振型间的耦合作用不能忽略。 传统的CQC法计算精度较为精确，但计算成本较高，尤其三针对高层建筑结构，消耗大量的计算资源。若采用优化共振位移响应分量的计算，计算效率会大大提高。故本文选取了10个不同高度位置且具有代表性的节点，采用SRSS组合法、CQC组合法和优化方法分别计算X向、Y向的位移极值响应的共振分量，并将统计结果进行误差分析。计算结果将CQC组合得到的共振响应结果作为参考基准，发现采用SRSS组合计算出的共振响应方差会产生较大的误差。与Y轴方向的结果相比，X轴方向的误差较明显，最大误差接近20%，在工程中这样的误差是不被允许的。优化后共振响应的计算结果误差范围在2%以内，尤其是在Y轴方向更接近CQC组合法的结果。
浅谈建筑结构振动控制技术
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/8318203555.html, 浅谈建筑结构振动控制技术 作者：翟永兵 来源：《智富时代》2018年第03期 【摘要】近年来，随着我国经济的飞速发展，人民生活水平的日益提高，同时也带动了 我国建筑工程的快速发展，而在建筑工程结构振动控制技术中，传统的抗震结构体系是通过加强结构本身的性能从而达到“抗御”地震的目的。土木工程结构振动控制有利于降低结构在地震、流水、海浪、风、车辆等动力作用下结构所造成的损伤，能够有效地将结构抗震防灾能力相对增强。结构控制引起了世界各国地震工程界的广泛重视，是一种新型的结构抗震技术。但这种方法的作用与安全性相对是较低的，所以在这种不确定性的地震作用下，结构的安全性能并不能得到充分的保障，最后产生倒塌或遭到严重破坏，造成人员伤亡与巨大的经济损失。本文就建筑工程结构振动控制技术进行分析，并对其的发展进行讨论。 【关键词】建筑工程；震动控制；发展 一、结构控制的特点、发展与现状 （一）按控制对能量需求来划分 从控制对外部能量需求的角度，结构控制可分为：被动结构控制、主动结构控制、混合结构控制、半主动结构控制。除被动控制外，其他三种控制方式中的控制力全部或部分地根据反馈信号按照某种事先设计的控制律实时产生。主动结构控制效果较好，对环境有较强的适应力，但完全依赖外部能源，闭环稳定性比其他方式差。在被动控制中，控制力不是由反馈产生的。其主要优点是；成本低、不消耗外部能量、不会影响结构的稳定性；缺点是：对环境变化的适应力与控制效果不如其他方案。混合控制是指用主动控制来补充和改善被动控制性能的方案。由于混合了被动控制，因此减小了全主动控制方案中对能量的要求。半主动控制中通常包含某种对能量需求很低的可控设备，如可变节流孔阻尼器等作用时所需的外部能量通常比主动控制小得多。因此初步研究表明混合控制与半主动控制的性能大大优于被动控制，甚至可达到或超过主动控制的性能，并在稳定性与适用性方面要优于后者，因此成为当前研究的一个热点。 （二）按结构特性划分 从被控结构的特性划分，结构控制可分为柔性结构控制与刚性结构控制。其中柔性结构包括大型柔性空间结构、大跨度桥梁等；刚性结构则包括武器系统中稳定平台、车辆悬挂系统、多刚体机器人等。对于两类结构控制所用的主动控制设备也不相同，如在柔性结构控制中传感器与执行器常用的智能材料是分布智能材料，如压电材料；而刚性结构控制中传感器与执行器常用的智能材料是电智能材料，如磁致伸缩材料。
浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策
浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策 发表时间：2016-05-25T10:16:41.620Z 来源：《工程建设标准化》2016年2月供稿作者：吴志星[导读] （山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003）众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力。（山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003） 【摘要】在实行改革开放以后，随着时代的发展和科技的进步，我国的建筑业不仅与时俱进，楼层不断向高处扩展，而且在一定程度上取得了不小的成就，然而在高层建筑结构设计上各种问题频发，这也成为了一个亟待解决的问题。本文通过着重介绍高层建筑结构设计的原则、当前高层建筑结构设计中存在的问题和改进建筑结构设计中常见问题的对策，来强化和确保高层建筑结构设计的不断完善。 【关键词】高层建筑；结构设计；问题；对策 众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力，但是，高层建筑的质量会受到多重因素的影响，一旦产生安全事故，必将对人们的生命和财产带来极大的影响，因此，对建筑的结构设计提出了更高的要求，只有高层建筑的结构设计科学合理，其质量才能有保障，才会有利于社会和谐稳定发展。 一、高层建筑结构的设计原则 1、选择合理的结构方案 只有结构方案经济合理，才能让一个建筑设计合理，可行性强的结构形式和传力简捷、受力明确的结构体系也会促进一个良好设计的形成。因此在进行结构设计时应当具体分析建筑所处的地理环境、材料和设计的需求及施工条件等，充分考虑高层建筑自身的特点，根据实际情况来选择一个合理的结构方案。 2、选择合适的基础方案 在设计过程中要注意最大程度地发挥地基的潜力，在基础设计时要形成详尽的地质勘察报告，如果缺少报告，必须进行现场勘查来制定设计方案，要先通过综合分析工程的地质地貌、施工条件、上部结构类型、相邻建筑物的影响及荷载分布等因素的考虑再进行基础设计，只有这样，才能设计出经济合理的基础方案。 3、进行正确的分析计算 随着科技的发展，计算机技术在结构设计方面已得到广泛应用，种类繁多的计算软件都存在不同程度的缺陷，因此在结构设计的计算过程中会出现不精确的情况，这就要求设计师在使用软件过程中细致认真，对产生的结果认真分析和校对，作出合理判断。 二、当前高层建筑结构设计中存在的问题 1、结构体系选用不科学 由于我国所处地球的板块较为活跃，因此地震频发，对与这些地震多的地区建设高层建筑就应当选用抗震性强的结构体系和建筑材料，一些发达国家通常是使用的钢结构，而我国大多使用的钢筋混凝土结构或者混合结构，但钢框架的刚度较小，钢结构会产生一定程度的负担，也不会起到较好的效果，钢筋混凝土很容易产生弯曲变形而导致侧移，因此在进行结构设计时必须注意使用加强层把侧移量降低或者加大混凝土制土桶刚度。 2、高层建筑普遍超高 高层建筑对抗震能力的要求较高，因此国家严格规定了建筑物的高度，但是实际需求的不断改变使得建筑的高度不断发生改变，因此国家又对A级高度和B级高度进行新的规定和细致划分。即使如此，一些设计师在进行结构设计时往往会忽视高度的问题，对于一些不适合建设高层建筑的地段或条件也会出现为了追求利益的最大化而违反相关规定进行施工，这种情况对整个建筑的成本预计和建设进度都会造成诸多不良影响。 3、结构设计的刚度问题 楼层竖向结构的规则性与平面刚度问题是高层建筑结构设计过程中一个经常遇到的问题，由于在高层建筑的设计过程中每位设计师都有自己的想法和设计理念，因此在设计时就会产生差异，导致结构设计产生矛盾和分歧，在建筑施工过程中很容易出现一味追求独特新颖的外观而忽视抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震的影响。 4、材料配备和资源配置不科学 高层建筑的结构特点非常明显，其结构设计的复杂性是由其功能的复杂性决定的，传统的建筑选材多为可燃性材料，这种材料很可能增加高层建筑火灾发生的可能性，对于建筑施工过程中劳动力等资源的配置如果未能提前进行预计和计算，还会对后期的施工造成一定的难度，对于其引发的一系列突发状况也很难及时处理和解决，造成施工进度无法按期完成。 三、改进建筑结构设计中常见问题的对策 1、选用科学的结构体系 受自然灾害的影响，人们对建筑的稳定性能要求逐渐提高，对高层建筑的要求越来越严格，由于高层建筑限制性较大，因此必须对高层建筑结构设计中选用的结构体系进行严格限制，以免在后期的项目施工的设计阶段发生不必要的变动，对计算简图也要慎重选择和使用，根据建筑物的影响因素和自身特点来选用一套科学合理的的结构体系。 2、注重建筑的设计高度 设计师在进行高层建筑的结构设计过程中，要明确意识到有关的高度规范，严格审查设计图纸，确保结构设计与相关的要求和规范相符合，对于建筑施工过程中出现的问题要及时调集有关专家加以具体分析，对高层建筑重新进行设计和评估，以免对建筑的施工进度和质量产生不良影响。国家相关部门也应当加大对高层建筑的审查力度，对不合乎规范的行为进行严加处理，确保高层建筑结构的稳定性和安全性。 3、选择合理的刚度设计
高层建筑结构分析
高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖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，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制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。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。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-剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。