高层建筑结构论文
高层建筑结构设计论文
对高层建筑结构设计探讨摘要:随着我国经济的快速发展,全国大中城市高层建筑迅速增多,高层建筑结构设计已成为建筑结构设计人员的重要工作内容。
高层建筑层数和高度都逐渐增加,结构形式更是多样化、复杂化。
为了使设计者对高层建筑的设计有较好地了解,我们就以杭州某工程为例,介绍高层建筑的结构设计方案,本文对该方案的计算模型、转换层的设计和构造及内力分析做了简要介绍。
关键词:高层建筑转换层总结1 概述近年来,现代建筑越来越向多功能、综合用途发展,在同一竖直线上,顶部楼层与下部楼层用途不同,不同的楼层需要大小不同的空间尺寸,采用不同的结构形式。
从建筑功能上讲,上部需要小开间的轴线布置,需要较多的墙体以满足旅馆和住宅的要求,下部共用部分则希望有尽可能大的自由灵活空间,柱网要求大,墙体要尽量少,由于高层结构下部楼层受力很大,上部结构受力相对较小,正常布置应该下部刚度大(墙多,柱网密),到上部刚度较小(墙少,柱网稀疏),但为了满足建筑功能的要求,我们必须以跟常规相反的方式进行布置,即上部布置小空间,下部布置大空间,上部布置刚度大的剪力墙,下部布置刚度较小的框架柱,为了实现这一布置就必须在结构转换的楼层设置转换层。
2 工程概况就以杭州某工程为例。
本工程位于杭州某地区,该工程是集商场、办公、住宅为一体的综合性高层建筑,地下2层为停车库及设备房,地上29层,分a,b两栋塔楼,塔楼均为住宅,主楼主体90.500m。
由于该建筑功能的要求,本工程结构采用底部大空间转换剪力墙结构,转换层在第5层顶面,属高位转换结构,该地区地震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为0.05g,拟建场地为ⅲ类场地土。
结构抗震等级:转换层下剪力墙二级,框支柱二级,基础采用桩筏。
为了满足建筑功能,结构必须处理好以下几个问题:①转换层转换结构方式的选择;②转换层楼层结构计算层高的确定;③二级转换梁的处理。
3 概念设计与结构布置3.1 结构计算单元的确定。
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。
高层建筑课题研究论文(五篇):高层建筑施工技术要点、超高层的建筑施工安全预警管理…
高层建筑课题研究论文(五篇)内容提要:1、高层建筑施工技术要点2、超高层的建筑施工安全预警管理3、高层建筑中的大体积混凝土施工技术4、论高层建筑的消防设施及维护管理5、高层建筑中的地基岩土工程勘察全文总字数:17442 字篇一:高层建筑施工技术要点高层建筑施工技术要点摘要:高层建筑的施工水平和技术还有很大程度的提高空间,针对现行主要存在的高层建筑施工外界环境影响和时间周期上的问题进行具体分析。
关键词:高层建筑;施工技术;技术要点高层建筑具有施工周期长、作业量大、危险系数高等特点,为了提高整个高层建筑实施过程的安全性、高效性和准确性,要求我们必须提高相应的施工技术并进行合理的管理改善,积极引进新材料、新技术,为后期建筑施工的进行提供基础保证,争取提高整体高层建筑施工的质量,为企业的长期发展打基础。
1高层建筑施工技术的基本概况1.1高层建筑施工技术的具体内容。
目前我国高层建筑施工面临的最主要的问题就是周期过长。
一般而言,普通建筑的施工大约在10~12个月之间,然而高层建筑施工的年限长达两年,这毕竟涉及人员的调动问题以及施工的设备准备问题,同时以年为周期的施工历程对于外界环境变化的考验使施工过程面临的主要问题。
由于四季变化,导致外界温度和湿度发生很大程度的变化,从而使建筑材料在不同的环境下会出现不同的特性展现,使得最终建筑出现不均衡发展问题,很容易影响正常建筑的使用。
当然,不同的施工环境对于相应的施工人员和施工技术都提出了很大程度的要求,增加了施工的复杂性。
因此,为了对高层建筑施工进行有效合理的改善,提高自身稳定性和安全性,缩短施工周期是目前最主要的解决目标。
1.2高层建筑施工技术的基本现状。
在高层建筑施工过程中,由于施工外界环境具有不确定性同时施工技术设备的要求也很高,导致相应的作业量大大增加,不仅对相关施工人员的消耗是一种损失,同时也加大了建筑施工的错误率和危险性。
因此,在对于外界环境的考察以及设备的使用上,需要相关设计部门以及管理人员提前做好相应的措施准备,降低外界环境变化对于施工产生的不良影响,同时减少不必要的施工设备的使用,在保证施工正常进行的条件下,尽量减少不必要的人员以及设备的消耗,从而减少在高层建筑施工过程中的无功作业,提高整体施工作业效率。
高层建筑结构设计要点研究论文六篇
高层建筑结构设计要点研究论文六篇关于《高层建筑结构设计要点研究论文六篇》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
第一篇摘要:随着我国人口急剧上升,土地资源稀缺问题愈加明显,为了提升土地利用率,开发商开始将目光投向高层建筑。
近年来,复杂高层与超高层建筑得到广泛应用,它即满足了城市发展的需要,也实现了有限土地资源的有效利用。
因此,本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨,用以提高高层建筑的合理性与科学性。
关键词:复杂高层;超高层;建筑结构;设计要点1引言随着复杂高层与超高层建筑的不断增加,政府对高层建筑的质量提出更高要求,尤其是建筑结构的持久性、可靠性已经成为社会关注的焦点。
因此,在进行复杂高层与超高层建筑结构设计时,要结合建筑物的形态特征、功能需要等进行,为提高复杂高层与超高层建筑的安全性能做铺垫。
2复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素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。
高层建筑施工技术论文范文3篇
⾼层建筑施⼯技术论⽂范⽂3篇⾼层建筑施⼯技术论⽂6.2施⼯⽅法6.2.1爬模施⼯程序:①绑扎第⼀层墙体钢筋,安装门窗洞⼝边框模板,边框模板之间加⽀撑稳固,防⽌变形。
②安装模板及爬模装置。
第⼀层为⾮标准层时,爬升模板多爬升⼀次。
③按常规操作⽅法浇注墙体混凝⼟,每个浇灌层⾼度1m左右,即标准层模板⾼度范围内分4~5个浇灌层,分层浇注,分层振捣,混凝⼟浇灌宜采⽤布料机。
④当混凝⼟强度能保证其表⾯及棱⾓不因拆除模板⽽受损坏后,⽅开始脱模,⼀般在强度达到1.2MPa后进⾏。
⑤脱模程序:取出穿墙螺栓,松开⼤模板与⾓模之间的连接螺栓;⼤模板采取分段整体进⾏脱模,⾸先⽤脱模器伸缩丝杠,顶住混凝⼟脱模,然后⽤活动⽀腿伸缩丝杠使模板后退,墙模⼀般脱开混凝⼟50-80mm;将⾓模脱模后,应将⾓模紧固于⼤模板上,以便于⼀起爬升。
⑥在预埋螺栓位置安装连接螺栓和钢⽜腿,安装导轨滑轮和防坠装置,下降⽀承杆⾄混凝⼟墙顶,开始液压爬升。
边爬升边绑扎上层钢筋,安装墙内的预埋铁件,预埋管线等。
⑦模板下⼝爬升⾼出上层楼⾯标⾼600~800mm左右。
⽀楼板底模板,绑扎楼板钢筋,浇注楼板混凝⼟。
但应注意的是筒体内模要⽐外模底且要充分考虑与下层混凝⼟墙体有效搭接等。
⑧紧固墙模,浇注墙体混凝⼟,重复⑤~⑦程序。
6.2.2爬模爬升程序⽰意图:6.2.3防偏与纠偏本⼯程为采⽤爬模⼯艺施⼯的⾼层建筑,结构复杂,模板爬升总⾼度较⾼,对主体⼯程垂直度的要求⾼,故以防偏为主,纠偏为辅。
1)防偏措施:①严格控制⽀承杆标⾼、限位卡底部标⾼、千⽄顶顶⾯标⾼,要使他们保持在同⼀⽔平⾯上,做到同步爬升。
每隔1000mm调平⼀次。
②操作平台上的荷载包括设备、材料及⼈流应保持均匀分布。
③保持⽀承杆的清洁、稳定和垂直度,定位⽤的埋⼊式⽀承杆⽤短钢筋同结构钢筋焊接加固。
④注意混凝⼟的浇灌顺序、匀称布料和分层浇捣。
2)纠偏⽅法:①在偏差⽅向将提升架⽴柱下部的纠偏丝杠滑轮顶紧墙⾯,向偏差反⽅向纠偏。
高层建筑结构论文
高层建筑结构论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更承载着人们对于高效利用空间和提升生活品质的期望。
然而,高层建筑的结构设计与施工面临着诸多挑战,需要综合考虑多种因素,以确保其安全性、稳定性和功能性。
高层建筑的定义在不同的国家和地区可能会有所差异,但通常是指高度超过一定数值(如 24 米或 7 层)的建筑物。
高层建筑之所以与普通建筑在结构设计上有显著区别,主要是因为其高度带来的一系列特殊问题。
首先,风荷载是高层建筑结构设计中必须重点考虑的因素。
随着高度的增加,风速也会显著增大,风对建筑物的作用效应也更为复杂。
强风可能导致建筑物产生较大的水平位移和振动,影响居住者的舒适度甚至结构的安全性。
为了减小风荷载的影响,高层建筑的外形通常会设计成流线型,以减少风的阻力。
同时,在结构设计中会采用加强的抗侧力体系,如框架核心筒结构、筒中筒结构等,来抵抗水平风力。
其次,地震作用对高层建筑的影响也不可忽视。
地震是一种突发的、破坏力巨大的自然灾害,高层建筑在地震中的表现直接关系到人们的生命财产安全。
在地震区建造高层建筑,需要根据当地的地震烈度进行抗震设计。
这包括选择合适的结构体系、确定结构的抗震等级、加强关键部位的构造措施等。
例如,采用延性较好的材料和构件,设置多道抗震防线,以增加结构在地震中的耗能能力和抗倒塌能力。
高层建筑的自重也是一个重要问题。
由于高度大,建筑的自重会产生巨大的竖向荷载。
为了承受这些荷载,需要选用高强度的材料,如高性能混凝土和高强度钢材。
同时,合理的结构布置可以有效地传递和分配竖向荷载,确保结构的稳定性。
在高层建筑结构的设计中,基础设计至关重要。
高层建筑的基础需要承受巨大的上部荷载,并将其均匀地传递到地基中。
常见的基础形式包括桩基础、筏板基础等。
在选择基础形式时,需要充分考虑地质条件、地下水位、建筑物的荷载分布等因素。
对于地质条件复杂的地区,还需要进行详细的地质勘察和地基处理,以确保基础的稳定性和可靠性。
高层建筑施工论文
高层建筑施工论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅能够有效地解决城市土地资源紧张的问题,还能成为城市的标志性建筑,展现城市的现代化风貌。
然而,高层建筑的施工相较于普通建筑来说,面临着更多的挑战和困难。
本文将从多个方面对高层建筑施工进行探讨。
一、高层建筑施工的特点1、施工周期长高层建筑的施工工程量大,结构复杂,需要经历多个施工阶段,从基础施工到主体结构,再到装饰装修等,因此施工周期通常较长。
2、施工技术要求高由于高层建筑的高度较高,对结构的稳定性、抗震性等要求更为严格。
在施工过程中,需要运用先进的施工技术和工艺,如深基础施工技术、垂直运输技术、高层模板与脚手架技术等。
3、施工安全风险大高层建筑施工过程中,作业人员需要在高处进行作业,面临着高处坠落、物体打击等多种安全风险。
同时,施工过程中的机械设备、电气设备等也存在一定的安全隐患。
4、施工组织管理难度大高层建筑施工涉及到多个专业和工种的协同作业,需要对施工进度、质量、安全、成本等进行有效的组织和管理,协调好各方面的关系,确保施工的顺利进行。
二、高层建筑基础施工1、深基础施工高层建筑通常需要采用深基础,如桩基础、地下连续墙、箱型基础等。
桩基础是一种常见的深基础形式,包括灌注桩和预制桩。
灌注桩施工时,需要注意成孔质量、钢筋笼的制作与安装、混凝土的灌注等环节;预制桩则需要保证桩的制作质量和沉桩的精度。
2、基坑支护在进行基础施工时,需要对基坑进行支护,以保证基坑的稳定性和周边建筑物的安全。
常见的基坑支护方式有土钉墙、排桩支护、地下连续墙等。
选择合适的基坑支护方式需要考虑地质条件、周边环境、基坑深度等因素。
3、降水与排水为了保证基础施工在干燥的环境下进行,需要进行降水和排水。
常用的降水方法有井点降水、深井降水等。
在施工过程中,要合理布置降水井,控制降水速度,避免对周边环境造成不利影响。
三、高层建筑主体结构施工1、模板工程模板工程是高层建筑主体结构施工中的重要环节。
高层建筑结构设计分析(1)论文
浅谈高层建筑结构设计的分析摘要:随着高层建筑在我国的迅速发展,建筑高度的不断增加,建筑类型与功能愈来愈复杂。
高层建筑作为特殊的建筑形式,加强其结构设计的实践探讨非常必要。
本文分析了高层建筑结构形式特点的基础上,从不同角度对加强高层建筑结构设计的思路进行了分析。
关键词:高层建筑结构设计设计分析abstract: with the high-level architecture in china’s rapid development, the construction of the height of the increasing, building type and function more and more complex. high-rise building as a special form of construction, strengthen the structure design practice discussion is very necessary. this paper analyzes the high-rise building structure based on the characteristics of the form, from various angles to strengthen high-level building structural design train of thought is analyzed.keywords: designing high-rise design analysis中图分类号:[tu208.3]文献标识码:a文章编号:前言随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化,城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要,促使高层建筑得以快速发展。
另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展,抗风和抗震理论的不断完善,加之新的施工技术和设备的不断涌现,特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高,为高层建筑迅速发展提供了必要的技术条件。
建筑高工论文模板(10篇)
建筑高工论文模板(10篇)在建筑的中心部分,有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构,形成中央核心筒,而筒体处于几何位置中心,还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,更加有利于结构受力和抗震。
1.2核的分散与分离随着时代的发展、技术的进步,人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同,以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间构成模式开始受到了挑战。
对于结构专业来说,加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏,所以如果将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边,则无疑也会对结构抗震有利。
同时,这种分散的多个外核的空间构成模式,也正好适用于新兴的巨型框架结构,使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。
而从建筑设计的角度来看,核的移动、垂直交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边,对于高层建筑的空间构成模式和立面造型上的变化也是极具革命性的。
它不但适应了其它专业的需求,而且还有利于避难疏散,创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。
这种空间构成模式所具有的灵活性和先进性,很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现,并创造性地应用在他们的作品之中。
1.3中庭空间的出现受高层旅馆的影响,一些办公大楼为了追求气派和空间变化,便在入口处附设一个中庭,实际上,核心筒的分散和分离,中庭空间的介入,已使高层建筑的空间构成模式彻底发生了变化。
新一代的高层建筑空间组织更为灵活多样,由于空间设计的侧重点已由追求经济效率向营造宽松舒适的生活环境转变,所以许多新建的高层建筑都以“景观空间”的概念,将共享空间与功能空间相结合,把核分散向四周,垂直交通采用玻璃电梯,直接采光,给人们以开敞明亮、将动线视觉化的空间感受。
空间构成模式也由封闭的“积层式”,变为上下贯通的“动态流动空间”。
1.4底部空间的变化早期的高层建筑多直接面对街道,从街道进入门厅,再由门厅进入电梯厅,垂座电梯至各楼层,这是高层建筑中最为普遍的空间流线组织方式。
高层建筑论文:高层建筑施工技术要点
高层建筑论文:高层建筑施工技术要点随着城市化进程的加速,高层建筑如雨后春笋般在城市中崛起。
高层建筑不仅能够有效地节约土地资源,还能提升城市的形象和现代化水平。
然而,高层建筑的施工相较于普通建筑更为复杂,需要更高的技术水平和更严格的施工管理。
本文将对高层建筑施工中的一些关键技术要点进行探讨。
一、基础工程施工技术高层建筑的基础工程是整个建筑的重要支撑,其施工质量直接关系到建筑的稳定性和安全性。
(一)桩基础施工桩基础是高层建筑常用的基础形式之一。
在桩基础施工中,首先要根据地质条件和建筑荷载要求选择合适的桩型,如灌注桩、预制桩等。
灌注桩施工时,要确保钻孔的垂直度和深度,控制好泥浆的比重和护壁效果,防止塌孔。
预制桩施工则要注意桩的吊运、堆放和打入过程中的质量控制,避免桩身断裂和倾斜。
(二)深基坑支护高层建筑的深基坑开挖深度较大,需要采取有效的支护措施。
常见的支护方式有土钉墙、排桩支护、地下连续墙等。
在选择支护方式时,要综合考虑地质条件、周边环境、基坑深度等因素。
施工过程中,要加强对支护结构的监测,及时发现并处理位移、变形等问题。
(三)地基处理如果地基条件不理想,需要进行地基处理。
常用的地基处理方法有强夯法、换填法、水泥土搅拌法等。
地基处理的效果直接影响基础的承载能力和沉降控制。
二、混凝土工程施工技术混凝土是高层建筑施工中用量最大的材料之一,其施工质量对建筑结构的强度和耐久性至关重要。
(一)混凝土配合比设计根据建筑的结构要求和施工条件,合理设计混凝土的配合比。
要考虑水泥品种、骨料级配、外加剂的使用等因素,确保混凝土具有良好的工作性能和强度。
(二)混凝土浇筑混凝土浇筑是一个关键环节。
在浇筑前,要对模板、钢筋等进行检查,清理杂物和积水。
浇筑过程中,要控制好浇筑速度和分层厚度,避免出现冷缝和蜂窝麻面等质量问题。
对于大体积混凝土浇筑,还需要采取有效的温控措施,防止混凝土因水化热产生裂缝。
(三)混凝土养护混凝土养护是保证混凝土强度发展和防止裂缝的重要措施。
有关高层建筑的论文
有关高层建筑的论文在现代城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,不仅展现了人类建筑技术的巨大成就,也反映了社会经济的发展和人们对空间的不断追求。
高层建筑的出现改变了城市的面貌,为人们提供了更多的居住和工作空间,同时也带来了一系列的挑战和问题。
一、高层建筑的发展历程高层建筑的发展可以追溯到古代文明时期。
例如,埃及的金字塔和巴比伦的通天塔都展示了古人在建造高大建筑方面的尝试。
然而,真正意义上的高层建筑始于 19 世纪末 20 世纪初的工业革命时期。
随着钢铁、混凝土等新型建筑材料的出现,以及电梯技术的发明,使得建造更高的建筑成为可能。
20 世纪初,美国的芝加哥学派率先掀起了高层建筑的热潮。
他们提出了“形式追随功能”的设计理念,注重建筑的实用性和经济性。
这一时期的高层建筑多采用框架结构,外观简洁大方。
到了 20 世纪中叶,高层建筑在全球范围内得到了迅速发展。
尤其是在亚洲的一些新兴经济体,如中国、日本和韩国,高层建筑如雨后春笋般涌现。
这些建筑不仅在高度上不断刷新纪录,在设计和功能上也更加多样化和复杂化。
二、高层建筑的类型和特点高层建筑的类型多种多样,根据其用途可以分为住宅、办公、商业、酒店等。
不同类型的高层建筑在设计和功能上有着各自的特点。
住宅高层建筑通常注重居住的舒适性和安全性,要考虑采光、通风、隔音等因素。
办公高层建筑则需要满足高效的工作环境要求,具备良好的交通流线、智能化的设施和灵活的空间布局。
商业高层建筑要吸引顾客,注重外观的独特性和内部空间的开放性。
酒店高层建筑则要提供优质的服务和舒适的住宿体验。
高层建筑的特点主要包括以下几个方面:1、高度优势高层建筑能够充分利用有限的土地资源,提供更多的建筑面积,满足城市人口增长的需求。
2、视野开阔居住或工作在高层建筑中,可以享受到广阔的视野和良好的景观。
3、集中化服务高层建筑可以集中提供各种服务设施,如电梯、消防系统、通风系统等,提高服务效率和管理水平。
高层建筑结构设计论文(1)
论高层建筑结构设计研究摘要:本文介绍了高层建筑结构的设计特点以及高层建筑的结构体系,并对高层建筑结构进行了初浅的分析,以供设计人员参考。
关键词:高层建筑结构设计高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。
高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。
1 高层建筑结构设计特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有:1.1 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。
1.2 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。
1.3 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。
1.4 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。
高层建筑结构设计论文
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而,高层建筑的结构设计面临着诸多挑战,需要综合考虑多种因素,以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先,高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加,风的影响愈发显著,风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大,对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次,高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多,建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视,这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣,需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素(一)安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性,以及在极端情况下(如强烈地震、大风)的抗倒塌能力。
在设计过程中,需要依据相关的规范和标准,进行详细的力学分析和计算,确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
(二)稳定性高层建筑的高宽比通常较大,容易产生失稳现象。
因此,在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施,提高结构的整体稳定性。
(三)经济性在满足安全性和稳定性的前提下,应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑,以达到经济合理的设计目标。
(四)使用功能高层建筑往往具有多种功能,如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求,如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系,而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
(五)施工可行性设计方案应便于施工,考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
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。
现代高层建筑结构设计论文
试论现代高层建筑结构设计【摘要】随着科技的进步,经济的高速发展,现今社会的高层建筑向着更高、更复杂的趋势发展,本文就高层建筑的最基本原理展开讨论。
【关键词】高层建筑结构;结构体系;结构布置1 选择合理的结构类型正确认识高层建筑的受力特点高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构。
竖向荷载主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系;水平荷载使结构产生弯矩。
从受力特性看,竖向荷载方向不变,随建筑物的增高仅引起量的增加;而水平荷载可来自任何方向结构上的作用、作用效应和结构抗力。
结构产生各种效应的原因,统称为结构上的作用。
结构上的作用包括直接作用和间接作用。
作用在结构上的直接作用或间接作用,将引起结构或结构构件产生内力(如轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(如挠度、转角、侧移、裂缝等),这些内力和变形总称为作用效应,其中由直接作用产生的作用效应称为荷载效应。
结构或结构构件承受内力和变形的能力,称为结构的抗力,如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂缝的能力等。
结构抗力与结构构件的截面形式、截面尺寸及材料强度等级等因素有关。
结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度外,同时要求结构要有足够的刚度,使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。
因此,高层建筑采用何种结构形式,应取决于其结构体系和材料特性。
2 正确选择合理的结构体系建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重的作用。
二者相互协调也相互制约,是伙伴还是冤家,就在于能否和谐工作。
建筑设计师常常把结构放在从属地位,要求结构必须服从建筑,一切以建筑为先导。
通过受力因素分析,下一步就考虑采用什么结构体系,有下面几种高层建筑结构体系可供选择,其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构等。
钢筋混凝土常用的结构形式:框架结构:平面布置灵活,抗侧刚度小,但建筑物较高时就需要较大的梁柱,减小了有效的使用空间,经济指标不太好。
高层建筑结构设计论文
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
然而,高层建筑的结构设计是一项极其复杂且具有挑战性的工作,需要综合考虑众多因素,以确保建筑的安全性、稳定性和功能性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑由于其高度较高、自重较大、水平荷载影响显著等特点,使得其结构设计与低层建筑有很大的不同。
首先,高层建筑所承受的竖向荷载远大于低层建筑。
除了自重外,还包括大量的人员、设备和家具等荷载。
这就要求结构具有足够的强度来承受这些竖向压力,以避免出现过大的变形和破坏。
其次,水平荷载成为了高层建筑结构设计的控制因素。
风荷载和地震作用对高层建筑的影响非常显著。
在强风或地震作用下,高层建筑会产生较大的水平位移和内力,因此需要结构具有良好的抗侧力性能。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂多样。
常见的结构体系如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等,每种结构体系都有其特点和适用范围,设计时需要根据具体情况进行合理选择。
二、高层建筑结构设计的原则在进行高层建筑结构设计时,需要遵循一系列的原则,以确保设计的合理性和可靠性。
安全性是首要原则。
结构设计必须能够承受各种可能的荷载组合,包括正常使用情况下的荷载以及极端情况下的风荷载、地震作用等,确保在其使用寿命内不会发生倒塌或严重破坏。
适用性原则要求结构在正常使用过程中,具有良好的变形性能和舒适度,不出现过大的振动或裂缝,满足建筑的使用功能。
经济性原则也是不可忽视的。
在保证结构安全和适用的前提下,应通过合理的设计和优化,降低工程造价,提高建筑的经济效益。
耐久性原则则要求结构具有足够的抗腐蚀、抗老化能力,以保证其在长期使用过程中的性能稳定。
三、高层建筑结构设计的主要内容1、结构选型结构选型是高层建筑结构设计的关键环节。
需要根据建筑的高度、使用功能、地质条件、施工条件等因素,综合考虑选择合适的结构体系。
高层建筑结构论文
高层建筑结构论文随着城市化进程的不断推进,高层建筑在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
高层建筑的结构设计是确保其安全稳定运行的关键。
本论文旨在探讨高层建筑结构设计的重要性,并分析其中涉及的关键因素。
一、介绍高层建筑概念的引入使城市发展进入了一个新阶段。
与传统的低层建筑相比,高层建筑面临着更多的挑战,包括地基承载、结构抗震性、风荷载等。
因此,高层建筑的结构设计变得尤为重要。
二、地基承载分析高层建筑的地基承载能力直接决定了建筑的稳定性。
地基承载分析包括对不同土壤类型的勘察与测试、地基处理方案的制定等内容。
合理的地基承载设计可以减轻结构负荷,确保建筑的稳定与安全。
三、结构抗震性设计由于地震是高层建筑最常见的灾害风险之一,结构抗震设计是保障建筑安全的关键。
该设计包括结构材料的选择、结构给荷设计、地震时的动力性能分析等。
通过采用适当的结构抗震设计手段,可以提升高层建筑的抗震性能,降低地震给建筑造成的损害。
四、风荷载分析高层建筑容易受到风力的影响,因此风荷载分析是高层建筑结构设计的重要环节。
该分析包括对建筑物表面风压的计算、风能的分布特性等。
准确的风荷载分析可以为建筑提供稳定的结构支撑。
五、材料选用高层建筑的结构设计涉及到多种建筑材料的选用。
这些材料不仅需要具备高强度、耐久性,还需要具备适应高层建筑特殊环境的特性。
常见的高层建筑结构材料包括钢材、混凝土等。
在材料选用过程中,考虑到成本、可行性和可持续性等因素至关重要。
六、结论高层建筑的结构设计是确保建筑物稳定运行的重要因素。
通过地基承载分析、结构抗震性设计、风荷载分析以及适宜的材料选用,可以有效降低高层建筑的风险,为人们提供安全、舒适的居住与工作环境。
综上所述,高层建筑结构设计是一门复杂而关键的学科。
了解并掌握高层建筑结构设计的要点,可以为城市的可持续发展和人们的生活质量提供重要支持。
论高层建筑结构概念及高层结构体系论文
论高层建筑结构概念及高层结构体系摘要:本文从高层结构概念设计的三维层次、高层建筑的结构体系两个方面阐述了设计高层建筑时,它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外,还必须控制由风荷载(或地震水平作用)所产生的侧向位移。
关键词:建筑结构概念设计高层建筑结构体系一、高层结构概念设计的三维层次对于高层建筑结构, 可以设想成为一个从地基升起的竖向悬壁构件, 承受水平侧向荷载和竖向重力荷载的作用。
侧向荷载是由风吹向建筑物引起的水平压力和水平吸力, 或者是由地震时地面晃动引起的水平惯性力。
重力荷载则是建筑物自身的总重力荷载。
这些侧向荷载和重力荷载的组合,趋向于既可能将它推倒(受弯曲),又可能将它切断(受剪切),还可能使它的地基发生过大的变形, 使整个建筑物倾斜或滑移。
对抗弯曲而言,结构体系要做到不使建筑物发生倾覆,其支撑体系的构件不致被压碎、压屈或拉断, 其弯曲侧移不超过弹性可恢复极限;对抗剪切来说, 结构体系要做到不使建筑物被剪断,其剪切侧移不超过弹性可恢复极限;对地基和基础来说, 结构体系的各支撑点之间不应发生过大的不均匀变形, 地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力, 并不引起水平滑移。
由于风力和水平地震作用力对于高层建筑是动荷载, 使建筑结构抗弯曲和抗剪切时都处于运动状态, 就会导致建筑物中的人有震动的感觉,使人有不舒服感。
如果建筑物晃动得太厉害,还会使非结构构件(如玻璃窗、隔墙、装饰物等)断裂,甚至危及屋外行人的安全。
所以,高层建筑结构要避免过大的震动。
例如:在建造某 12层的办公综合楼,它长48m、宽18m、高 36m。
建筑物两边各有 9 根柱,横行柱距为 18m,纵向柱距为 6m,中央有一个6×12m的电梯和管道井筒。
考虑水平荷载的传递有几种不同方式,进行结构方案优选,分析两种结构方案:一种为仅由核心筒承受水平力,外柱仅承受大部分竖向荷载,不抵抗水平力,梁和柱铰接;一种为纵横两个方向柱和梁刚接形成框架,来抵抗纵横两个方向的水平力。
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高层建筑结构论文高层建筑工程论文
高层建筑结构桩基础的简化分析研究
【摘要】针对高层建筑结构桩基础受力不明确、影响因素多、研究难度大的现状,本论文对高层建筑结构桩基础的设计进行了简化研究,首先分析了当前高层建筑结构桩基础的设计与应用现状,在此基础上重点借助于有限元计算方法,对结构桩基础进行了简化设计,有助于进一步提高高层建筑结构桩基础的简化设计和应用水平。
【关键词】高层建筑;建筑工程;结构桩基础
1 引言
随着高层建筑的兴起和持续发展,在高层建筑基础研究领域,随着城市化程度不断进步,经济的发展,高层建筑越来越多。
目前,超高层建筑基础设计在很多方面还不够完善,可谓是理论研究远远落后于工程实践。
而针对超高层建筑基础设计工作的需要来看,对一些问题还需要深入的研究。
工程现场实测和模型试验均已证明结构桩基础的地基反力,既不是直线型分布,也不符合弹性地基理论的计算结果。
为此有必要开展对高层建筑结构桩基础的设计研究。
近来,虽然对结构桩基础进行了理论研究,但是对其工作机理认识还不够深刻,对桩土分担荷载,及其各部分的应力计算还需要深入分析研究。
此外,对上部结构、基础与地基的共同作用问题的研究尚未进入工程实用阶段,特别是地震作用下的共同作用分析,现有的工程规范涉及很少。
本论文重点对高层建筑结构桩基础的设计进行简化分析设计,以期从中能够找到合理可靠的简化结构桩基础设计方法,并以此和广大同行分享。
2 高层建筑结构桩基础设计与工程应用现状
目前实际工程中,很多桩基工程试桩设计与静载试验结果不相符。
静载试验结果达不到设计要求,设计师通过调整设计参数,修改加密桩基设计图予以补救,这样静载试验结果超过设计要求太多,虽然安全性更易得到保证,但太保守的设计降低了经济效益。
在建筑业这种情况是要进行优化的,超过设计太多需要进行二次试桩,项目建设周期也随之延长。
如果设计师等静载试验结果出来再进行桩基施工图的设计,既影响整个设计的进度,也满足不了建设的需要。
解决单桩静载试验结果与试桩设计偏差过大的问题,也就是怎样使试桩设计尽量接近单桩静载试验结果,又简便又精确地对单桩静载试验结果进行预估计是值得研究的。
在桩基工程实践中,应用最广的是在竖向荷载作用下的桩,竖向荷载作用下的桩土相互作用问题对桩基的设计和施工影响很大,因此,国内外的大量的研究工作者在这一领域里做了很多工作,提出了很多计算方法。
但关于桩群向邻近土传递应力的机理,至今还有许多方面尚未弄清。
多年来,许多学者致力于“桩基础”理论和试验研究,得出了了众多的成果。
但是由于问题本身的复杂性,桩基础受承台刚度、桩基承台连接条件、桩基体系传力机制及单桩和群桩工作形态差别等的影响,使其与一般的土一结构相互作用的问题大不相同,是岩土工程界目前尚未很好解决的难题。
远未形成一套系统的理论和简便实际的计算方法。
特别是在工程应用上,所进行的工作相对较少,有必要进行更加系统地分析研究。
3 高层建筑结构桩基础简化设计分析
高层建筑结构作用在基础上的荷载大,基础埋置深,一般设置地下室并常常有作为人防工程或地下停车库等要求,因此,基础工程的材料用量多、施工复杂
且施工周期长,其技术经济指标对建筑总造价有很大影响。
高层建筑的基础除极少数可直接建于坚硬的岩石上以外,一般采用钢筋混凝土片筏式基础、箱形基础或桩基础,而桩基础是高层建筑最常用的基础形式。
桩基础具有承载力大、稳定性好、沉降量小且均匀等优点,还能承受一定的水平力和上拔力,承受动荷载的性能也较好。
就高层建筑物的上下部相互作用问题来讲,传统的设计计算理论所采用的许多假定使其在不同程度上回避了桩-土-结构间相互作用的全面分析。
如:地基反力系数法把土体对桩的反力作用等复杂因素通过Winker假定,简化成单纯的反力系数作用于桩上,传统设计计算理论本质上都未彻底解决桩-土相互作用力学机制的分析问题。
对于高层建筑物的相互作用分析,必须将结构-桩-土体系作为一个整体来考虑。
显然用传统的设计计算理论来更贴切地分析这一实际问题还是有些困难的。
就目前的分析手段来讲,有限元法是个前景较好的方法,除了有限元数值模型能够充分地考虑诸如:土体材料性质的空间差异性、力学响应的非线性,复杂的几何边界条件等,而且还能够通过适当的数值技术模拟工程施工过程,以及由此而带来的一些施工力学问题等各类复杂的耦合因素外,其思想和实现过程也都较为简单和统一,因此适于编程和电算,极大的简化了桩结构基础的计算设计工作量。
在设计方法上进行简化考虑,由于结构分析的有限元法(特别是子结构分析技术)的进展和计算手段的极大改善,在力求从理论上回答工程实践中提出的各种问题的艰苦努力过程中,逐步发展到了这个阶段。
其主要特点是统一考虑上部结构、基础和地基三者的共同作用,以离散形式的特征函数——地基刚度矩阵[Ks]表征地基土支承体系的刚度贡献,运用空间子结构方法,将上部结构的刚度与荷载逐层向下凝聚到基础子结构的上部边界,形成全部上部结构的等效边界刚度矩阵[场]和等效边界荷载向量{SB}。
将它们叠加到基础子结构上去,并根据基础与地基按触点静力平衡和位移协调条件,就可得到考虑三者共同作用的基本方程(并可反映根邻建筑的影响):
上式中:
[K]——基础子结构刚度矩阵;
[KB]——上部子结构的边界刚度矩阵;
[ ]——地基刚度矩阵;
{U}——基础子结构的位移列向量;
{Q}——基础子结构的荷载列向量;
{SB}—上部子结构的边界荷载向量;
{ }相邻建筑引起的沉降列向量。
求解该方程后得到基础子结构的节点位移{U},再从下向上逐层进行子结构回代即可得到上部结构各节点的位移,从而进一步给出所需节点处的内力。
除采用子结构法外,对上部结构的刚度贡献先后作过许多简化考虑,提出不少简单可行的分析途径,它们与子结构有限元法相辅相成,例如弹性杆法、有效工作刚度法、加权残数法等,不过一般都将上部结构处理为平面结构。
4 结语
高层建筑已经成为当前建筑领域的发展趋势和发展潮流,如何面对高层建筑下的结构桩基础的受力分析和结构设计,是当前建筑工程技术人员重点解决的问题之一。
本论文结合高层建筑的结构桩基础的受力特点,利用有限元的计算方法,对结构桩基础的设计计算进行了简化分析设计,对于进一步提高高层建筑结构桩
基础的简化设计,实现有限元技术下的结构桩基础的受力计算应用,具有一定的指导意义,本论文的简化计算方法是值得推广的。
参考文献:
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[3]冯国栋,刘祖德,黄绍铿.群桩基础的荷载传递参数值确定[C].第五届土力学及基础工程学术会议论文选集,中国建筑出版社,1990.。