高层建筑物结构设计和结构分析论文

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论高层建筑结构设计与分析

论高层建筑结构设计与分析
科 学 论 坛
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论 高层 建筑结构设计 与分析
曹丽君
( 广州 市华 森建筑 设计 院有 限公司顺 德分 公司 58 2 ) 2 32 [ 摘 要] 筑结 构设 计是 个系 统 的, 面 的工作 。要扎 实 的理论 知 识功底 , 全 灵活 创新 的思 维和严 肃 认真 负责 的工 作态度 。作 为 设计人 员, 掌 握结构 设计 要 的过 程, 证设计 结构 的安金, 保 还要善 于总 结工作 中的经验 。 本文 围绕 建筑结 构, 本文 总结 了建筑 结构设 计的特 点, 出了建筑 结构分 析和各 种体系 相对应 的方法 。 提 [ 关键词 ] 筑结 构 设计 剪 力墙 结 构分析 建 中 图分 类号 :U 5 T32 文献标 识码 : A 文章 编号 : 0 9 9 4 (0 0 2 一 1 6 O 10 — 1X2 1) 6O 1一 1
了。
() 3 刚性楼 板假 定 。许 多建 筑结 构的 分析方 法均 假定楼 板 在 自身平 面 内 的刚度无 限大 , 而平 面 外的刚 度则 忽略 不计 。这一 假定 大大 减少 了结构 位移 的 自由度 , 化 了计算 方法 。并为 采用 空间 薄壁杆 件理 论计 算简 体结 构提供 简 了条件 。一般 来 说, 框 架体 系 和剪 力 墙体 系 采用 这 一假 定 会 是完 全 可 以 对 得 。但是 , 对于 竖 向刚度 由突变 的结 构, 板刚度 较 小, 楼 主要 抗侧 力构件 间距 过大 或 是层数 较少 等情 况, 板变 形的 影响 较大 。特别 是对 结构底 部和 顶部 楼 各层 内力 和位移 的影 响更为 明显 。可 将这 些楼层 的剪力 作适 当调整 来考虑这 种影响。 () 计 图形 的假 定 。建 筑结 构体系 分析采 用 的计算 图形有 三种 : 1 一 4设 () 维协 同分析 。按 一维 协 同分 析 时 .只 考虑 各 抗侧 力构 件在 一 个位 移 自由度 方 向上 的变形 协调 在水 平 力作用 下, 将结 构体系 简化 为 由平行 水平力 方 向 上 的各 榀抗 侧力 构 件 的侧 移相 等 . 由此 即可 建立 一 维协 同 的基 本方 程 。在 扭矩 作用 下, 则根据 同层 楼板 上各 抗侧 力构件 转交 相等 的条 件建 立方程 。一 维协 同分 析 是各 种手算 方 法采 用最 多 的计算 图形。 2 二 维协 同分 析 。二维 () 协 同分析虽然仍将 单榀 抗侧力构件 视为平 面结构, 但考 虑了 同层 楼板上各 榀抗 侧力 构件 在楼 面 内的变形 协调 。纵横 两 方向 的抗侧 力构 件共 同工 作, 同时计 算 .扭矩 与水平 力 同时计 算 。在引入 刚性楼 板 假定后 , 层楼 板 由三 个 自由 每 度, ,, ( 虑楼 板翘 曲时有 四个 自由度)楼面 内各抗 侧力 构件的位 移均 uv 当考 , 由这 三个 自由度 确 定 。剪 力楼 板位移 与其 对应 外 力作用 的平 衡方程 , 矩阵 用 位移 法求解 。二维 协 同分 析主 要为 中小微 型计算机 上 的杆系 结构分析 程序所 采用 () 维空 间分析 。二维 协 同分析 并没 有考虑 抗侧 力构 件 的公共节 点在 3三 楼面外 的位 移协调 ( 向位移和 转角 的协调) 而 且, 竖 , 忽略抗侧 力构 件平面 外的 刚度 和扭转 刚度对 具有 明显 空间工作 性 能的简体 结构也 不是 妥当 的。三维 空 问分 析 的普 通杆单 元每 一节 点 由6 自由度, 个 按符拉 索夫薄 壁杆 理论分 析的杆 端节 点 还应考 虑 界面翘 曲, 7个 自由度 。 有 结 语 随着建筑行业 加快的发展 , 满足建 筑的形式 , 材料, 力学分 析模型都将 日趋 复杂 多元, 了革新建筑 , 为 体现 其魅力, 追求新 的结构 形式 和更 加合理地 力学模 型将 是 土 木工 程 师们 的 目标 和 方 向 。 参 考 文 献 [] 梅 洪元 , 本 臣. 1 付 中国建 筑创 作理论 发展研 究, 筑与 只能建筑 国际 建 学术 研讨会 . 0 2 20 . []覃 力, 2 建筑 设计 的一种 倾 向一 大规模 高层建筑 的集群化 和城市化 , 建 筑与 智能 建筑 国际学术研 讨会 ,0 2 20 .

高层建筑结构设计论文

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

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。

高层建筑结构论文

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。

高层建筑结构设计要点分析论文

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高层建筑结构设计要点分析【摘要】根据笔者从事建筑结构设计的工作经验,结合某高层建筑,对高层建筑结构设计的特点进行了简要的概述与分析,指出了在高层建筑结构设计和构造要求,以及高层建筑结构设计过程中应注意控制事项,以提高建筑结构设计的经济性和安全性。

【关键词】高层建筑;设计特点;结构设计;整体稳定1 引言高层建筑是社会生产的需要和人们生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。

科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。

随着高层建筑结构高度、复杂程度等的不断增加,高层建筑结构设计也带来了许多新的课题和更高的挑战。

因此,如何设计出安全、功能齐全、舒适美观、经济合理,同时又要符合人们精神生活要求,满足人们生产和生活的需求的建筑,是结构设计师们必须要面对和解决的首要问题。

为此,本文对高层建筑结构设计进行了简要的探讨。

2 高层建筑结构设计特点高层建筑结构设计特点主要有以下几点:1)水平荷载是结构设计时的决定性因素。

这是因为结构由自重等竖向荷载产生的轴力和弯矩的大小,仅与楼房高度的一次方成正比;而结构由于水平荷载产生的倾覆力矩及在竖构件中产生的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;同时,对一建筑来说,自重等竖向荷载基本上是定值,而风荷载和地震作用等水平荷载,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。

因为在高层建筑中,自重等竖向荷载很大,能够使柱产生较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生较大的影响,对预制构件的下料长度产生影响,另外对构件的剪力和侧移也会产生影响,易使结构设计不够安全;3)侧移是结构设计的关键因素。

水平荷载下结构的侧移变形随着楼房高度的增加迅速增大,因此水平荷载作用下结构的侧移应控制在规定限度之内;4)结构延性是重要设计指标。

与较低楼房相比,高层建筑结构在地震作用下的变形更大一些。

为了能让结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,防止建筑倒塌,必须采取一定的构造措施,以保证结构具有足够的延性[1]。

高层建筑结构设计分析(1)论文

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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。

高层建筑结构设计论文

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小议高层建筑结构设计[摘要]随着科学技术、结构设计理论,高强材料的迅速发展,为建筑师们提供了丰富的想象空间,同时也为新颖结构体系的出现创造了条件.本文针对高层建筑结构体系,总结了高层建筑结构设计的特点,提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法以促进高层建筑的进一步发展,为实际高层建筑结构分析与设计提供一定的参考,[关键词]高层建筑;结构;设计;剪力墙结构中图分类号:[tu208.3] 文献标识码:a 文章编号:一、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计的特点1、结构延性是重要设计指标。

相对于低矮的建筑物,高度较大的建筑物结构更柔一些,在风力、地震、沉降等自然力的作用下会产生更大的变形。

为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免损毁倒塌,在结构上采取合适的措施,使高层建筑具有一定的结构延性是一个不容忽视的问题。

2、水平载荷成为决定因素。

在低矮建筑结构设计中,一般都是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计,但是在高层建筑中,尽管竖向载荷的影响仍旧巨大,但是起决定作用的是水平载荷。

这是因为建筑物的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,只是与楼房高度的一次方成正比;但是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。

3、侧移变形不容忽视。

与底层建筑不同,高层建筑的水平荷载数值往往很大,并且这种水平载荷会随着建筑物高度的增加迅速变大,所有在设计中不仅要求建筑物结构具有足够的强度,还需要具有足够的抗推刚度,使建筑物在水平荷载下产生的侧移被控制在某一范围之内。

4、抗震设计要求更高。

抗震设计时现代高层建筑设计中必须要考虑的因素,对于高层建筑抗震设防结构的设计,除了要考虑正常情况下的竖向荷载、水平载荷以及风荷载外,良好的抗震性能也是不容忽视的,高层建筑抗震设计的要求要做到小震不坏、大震不倒。

高层建筑论文结构设计论文

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高层建筑论文结构设计论文摘要:随着高层建筑规模和形式的不断发展,追求结构形式新颖、受力合理的目标将是结构设计工作者的目标和方向。

作为结构工程师,高层建筑结构设计中应根据实际情况做好结构分析,多做方案比较,加强优化设计的实施,高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。

高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。

随着大城市的发展,城市用地紧张,市区地价日益高涨,促使近代高层建筑的出现,电梯技术的改进更使高层建筑越建越高。

宏伟的高层建筑是经济实力的象征,具有重要的宣传效应,在日益激烈的商业竞争中,更扮演了重要的角色。

1、高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义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。

1.2概念设计的依据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。

2、高层建筑结构设计的特点2.1水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。

而在高层建筑中,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。

因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。

另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值随着结构动力性的不同而有较大的变化。

2.2轴向变形不容忽视高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测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。

高层建筑结构研究论文

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高层建筑结构研究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和安全性面临着诸多挑战,因此对高层建筑结构的研究具有重要的现实意义。

一、高层建筑结构的特点高层建筑与低层建筑在结构上有明显的区别。

首先,高层建筑的高度较大,导致其竖向荷载显著增加。

这就要求结构体系具备足够的强度和刚度来承受这些荷载。

其次,风荷载和地震作用对高层建筑的影响更为突出。

在强风或地震作用下,高层建筑容易产生较大的水平位移和振动,从而影响结构的安全性和使用功能。

此外,高层建筑的结构自重较大,对基础的要求也更高,需要确保基础能够提供足够的承载力和稳定性。

二、高层建筑结构体系常见的高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。

框架结构由梁和柱组成,具有布置灵活、空间大等优点,但抗侧刚度较小,适用于层数较少的高层建筑。

剪力墙结构则通过钢筋混凝土墙体来抵抗水平荷载,其抗侧刚度大,但空间布置不够灵活。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能,是目前应用较为广泛的结构体系之一。

筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式,具有良好的整体性和抗侧能力,适用于超高层建筑。

三、高层建筑结构的分析方法在对高层建筑结构进行设计和分析时,需要采用合适的方法。

目前常用的分析方法包括静力分析、动力分析和非线性分析等。

静力分析是基于结构在恒载、活载和风载等静力作用下的响应进行计算,是结构设计的基础。

动力分析则考虑了结构在地震作用等动力荷载下的振动特性,包括振型分解反应谱法和时程分析法。

振型分解反应谱法是一种简化的动力分析方法,通过计算结构的振型和振型参与系数,并结合反应谱来确定结构的地震响应。

时程分析法则直接输入地震波,对结构在整个地震过程中的响应进行模拟,能更准确地反映结构的动力特性,但计算量较大。

高层建筑结构设计论文

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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任务,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。

高层建筑结构设计面临着诸多特殊的挑战。

首先,垂直荷载显著增加。

由于楼层数量多,建筑物自身的重量以及人员、设备等产生的荷载都较大,这对结构的竖向承载能力提出了更高的要求。

其次,水平荷载成为控制结构设计的关键因素。

风荷载和地震作用在高层建筑中产生的效应更为显著,可能导致结构的侧向位移和内力大幅增加,甚至影响结构的整体稳定性。

再者,结构的稳定性和抗倾覆能力至关重要。

高层建筑重心较高,容易在外界作用下发生倾覆,因此在设计中必须充分考虑结构的稳定性。

在高层建筑结构设计中,结构体系的选择是至关重要的。

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。

框架结构具有布置灵活、空间大等优点,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。

剪力墙结构则具有良好的抗侧刚度,能有效抵抗水平荷载,但空间布置不够灵活。

框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能,适用于大多数高层建筑。

筒体结构包括框筒、筒中筒等形式,具有很强的抗侧和抗扭能力,常用于超高层建筑。

风荷载是高层建筑结构设计中不可忽视的因素。

风对高层建筑的作用不仅会产生水平力,还可能引起漩涡脱落、横风向振动等复杂现象。

在设计中,需要通过风洞试验或数值模拟来准确确定风荷载的大小和分布。

同时,合理的建筑外形设计可以有效减小风荷载的影响。

例如,采用流线型的外形可以降低风阻,减少风荷载对结构的作用。

地震作用对高层建筑的安全性构成严重威胁。

在地震区,高层建筑必须具备良好的抗震性能。

结构的抗震设计包括概念设计和计算设计两个方面。

概念设计强调从整体上把握结构的布置和选型,遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”等原则,保证结构具有合理的传力路径和良好的变形能力。

高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文【摘要】高层建筑是一种更为复杂的建筑模式,然而建筑的结构设计效果并不理想,高层建筑安全问题发生的频率相对较高,由此在高层建筑结构设计过程中,建筑结构设计人员更应该根据建筑结构的特点,认真考察建筑具体实际,从而设计出合理的设计方案,保证建筑的安全性和稳定性,发挥建筑的效益,从而满足建筑使用群体的要求,同时为建筑业的更快更好发展做出贡献,使得建筑业可以有更长足的发展空间。

一、高层建筑结构的特点1.水平载荷成为决定因素高层建筑的设计和建造过程区别于低层建筑,不仅要考虑竖向载荷,更重要是考虑水平载荷的影响。

高层建筑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,仅与建筑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,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

2、抗震设计要求更高相对于低楼层而言,高楼层具有独特的特性,高楼层拥有更好的柔性,由此在地震作用下的变形更大一些。

所以高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。

3、轴向变形不容忽视在有外力作用的情况下,建筑结构会发生一定的位移,包括弯曲、轴向变形和剪切变形。

对于低层建筑的结构,一般的结构构件轴向和剪切变形的影响相对小,由此不会涉及到轴向变形和剪切变形问题的考虑。

但是高层建筑的轴力相对较大,由此产生的轴向变形就会比较显著,由此在建筑结构设计中就要把轴向变形考虑进去。

二、高层建筑结构体系1、框架结构体系整个结构的纵向和横向全部由框架构件组成的结构成为框架结构。

框架既负担重力荷载又负担水平荷载。

框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可提供较大的内部空间。

但由于结构属于柔性结构体系,在水平荷载作用下,强度低,刚度小,水平位移大,在高烈度地震区不宜采用。

高层建筑结构设计论文

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。

高层建筑结构设计有关问题分析论文

高层建筑结构设计有关问题分析论文

高层建筑结构设计有关问题分析【摘要】对高层建筑结构设计,从受力方面、结构选型、地基与基础设计、结构计算分析及抗震分析方面阐述了高层建筑结构容易出现的问题,同时提出高层建筑结构设计应注意的问题,仅供参考。

【关键词】高层建筑;结构设计;问题分析1 高层建筑结构受力方面问题分析1.1 水平荷载相对于竖向荷载显得更为重要:结构需同时承受竖向和水平荷载,低层结构以抵抗重力为代表的竖向荷载为主,而水平荷载所产生的内力、侧向位移很小。

对高层结构来说,随着建筑高度的增加,水平荷载随建筑高度的增高迅速增大。

如把建筑物视作一简单的竖向悬臂构件,构件中由竖向荷载产生的轴力与高度(h)成正比;水平作用产生的弯矩与高度(h)的平方成正比;水平作用产生的侧向位移则与高度(h)的四次方成正比。

对某一高度确定的建筑,结构竖向荷载的大小基本稳定,而水平方向上风载和地震作用的数值大小往往会随高层建筑结构的动力特性不同而存在较大幅度的变化。

可见,水平荷载对高层建筑结构的影响大,侧向位移成为结构设计的主要控制目标之一。

1.2 控制结构侧移是关键因素:与低层建筑结构的设计不同,高层建筑结构的侧移是其结构设计过程中的关键决定性因素。

随着建筑高度的不断增加,水平侧向荷载下的结构侧移变形会快速增大。

侧向位移过大将使结构产生附加内力,特别是对竖向构件,附加偏心力超过一定限值时,将会引起整个结构的倒塌破坏;同时,在风荷载作用下,如果侧向位移过大,将会引起居住者工作者的不适,在地震作用下,如果侧向位移过大,更会让人感到不安和惊慌。

1.3 结构轴向变形的影响显著:对于高层建筑结构,由于层数多、高度高,轴力很大,从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著高层建筑结构中,一般竖向荷载的数值较大,在柱中会引起较大范围的轴向压缩变形,对结构体系中的连续梁弯矩大小产生显著影响。

高层建筑的轴向变形的差异会达到一个比较大的数值,从而引起跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大,连续梁中间支座处的负弯矩值减小。

建筑结构设计论文高层建筑结构体系论文

建筑结构设计论文高层建筑结构体系论文

建筑结构设计论文高层建筑结构体系论文【摘要】要想保证高层建筑施工质量,首先在结构设计阶段就要保证其设计方案完全符合国家的相关标准,并结合其实际用途,紧抓设计要点,并对较易发生的潜在问题的设计进行及时排除,确保施工方案得以顺利的展开,从而保证整体高层建筑的施工质量,为人们的正常使用提供较高质量的保障。

当今社会,随着人们对居住空间的要求越来越高,同时对住宅的布局以及装饰也越来越高,使得目前的建筑形式向多元化发展,并且随着高层建筑的大量出现,满足了人们对居住大空间的要求,同时也使得城市用地紧张的情况得以解决,但是,随之而来的问题也出现了,因为高层建筑本身的特点决定着建筑结构的特殊性,比如结构复杂,建筑施工的工作量很大,施工的周期较长等,所以,如果在结构设计方面发生问题,不但会使得经济造成巨大的损失,而且也会危及人们的生命以及财产的安全,因此,我们要对高层建筑结构设计要点严格把握,并且对工程施工的各种相关因素全面考虑,详细的分析及把握影响建筑质量的潜在问题,从而采取有效的方法及措施进行防治。

1高层建筑结构体系1.1高层建筑的剪力墙体系。

在高层建筑中设计中结构体系中,其重要组成部分就是剪力墙,在高层建筑承受风荷载或高层建筑承受地震方面,剪力墙有着积极性的作用。

因为其不仅对结构中水平构件所产生的竖向荷载能够承担,而且对外部因素所引起的振动作用也能够承担。

1.2高层建筑的框架—剪力墙体系。

高层建筑中常见的结构体系就是框架—剪力墙体系,垂直荷载的力量是框架所能承受的,而剪力墙所承受的则是水平剪力。

剪力墙的设置不仅能够在很大程度上增强建筑的侧向刚度,使其水平位移变小,而且还能够使框架所受的力实现均匀分布。

1.3高层建筑的筒体体系。

高层建筑筒体结构体系由框架—剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来的。

筒体结构体系是将剪力墙或密柱框架集中到建筑的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。

其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间,目前在高层建筑中被广泛应用。

现代高层建筑结构设计论文

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

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。

高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文

高层建筑结构设计论文【摘要】高层建筑结构设计的主要难点是对抗高空的强风、突发性的地震和内部消防结构等,为了更好的解决高层建筑结构设计中的难题,要遵循结构设计中科学的基础方案、合适的计算简图、合理的结构设计、合理的构造选择四项基本原则,选择合适的结构框架,制定具备操作性、科学性的高层建筑结构设计方案。

随着经济的高速发展和科学技术的进步,为了满足人们日益增长的物质需求和精神需求,加快了现代化城市建设的步伐。

高层建筑物的应用是市场经济发展的需要。

为了使高层建筑物更好的服务社会,必须要确保高层建筑结构的质量,确保高层建筑的稳定性和安全性,才能使其发挥良好的使用价值。

如何在设计过程中强化高层建筑结构的强度和安全性能,一直是建筑设计中备受关注的课题。

为了确保高层建筑结构设计的合理性和科学性,必须遵守高层建筑结构的四项基本原则,再根据实际需要和客观条件进行合理的规划和演算分析,突破高层建筑结构设计中的难点,使高层建筑建设不断进步和发展。

一、高层建筑结构设计的基本原则(一)科学的基础方案高层记住结构的设计过程中不仅要符合开发商的经济发展需求,还要结合地域地质类型及施工现场的客观条件,进行科学合理的基础设计构思。

在设计前做好充分的准备工作,收集施工现场的地质条件、建筑物类型、结构特点、周围环境等详细的数据和资料,为设计科学合理的高层建筑方案奠定良好基础。

(二)合适的计算简图选择正确的计算简图是确保结构设计中计算准确的前提,合适的计算简图需要结合实际和理论的研究,跟具高层建筑物的结构特点,选择安全性和稳定性较好的计算简图方式。

使计算出的理论数据和实际数据的差异最小化,是确保高层建筑结构质量保障的基础。

因此在高层建筑结构的设计中坚持采用合适的计算简图原则。

(三)合理的结构设计合理的结构设计要符合"稳定、经济、简捷、规范"的条件。

合理的结构设计必须具备可操作性,因此在设计过程中不仅要将建筑物整体结构的抗震性能、抗风性能和消防设计等多方面考虑其中,还要计算材料的性质、用量、价格等成本预算的问题。

高层住宅建筑设计及结构方式分析

高层住宅建筑设计及结构方式分析

高层住宅建筑设计及结构方式分析随着城市化进程的加速,高层住宅建筑的需求日益增长。

设计师和建筑师在提高房屋的稳定性、安全性和舒适度方面面临着越来越大的挑战。

本文将分析高层住宅建筑的设计及结构方式,以期为人们更好地理解高层住宅建筑的特点,为建筑师提供建议和指导。

设计分析高层住宅建筑的外形设计要以美观大方、线条简洁为主,整体结构要紧密、精细、适应高空强风与地震扰动,同时要尽可能地减小对下方街道和其他建筑的阴影和噪音影响。

高层住宅建筑的设计面临许多挑战,如楼层高度、建筑外形、开窗面积、玻璃幕墙、阳台设计等,需要考虑安全、适用性以及舒适性等因素。

借助现代化技术,建筑师和设计师可以采用多样化的建筑材料和新型结构系统,如钢结构、混凝土钢筋等来提高建筑的抗震能力和防火性,同时可以减轻建筑自身重量,使建筑更加坚固耐用,提高建筑的可持续性。

结构分析高层住宅建筑物结构通常采用框架剪力墙结构,其主要特点是在地震和台风等自然灾害中表现出较高的抗震性能,保证了建筑物的安全性。

另一种结构方式是框架-筒体混合结构,它可结合框架在剪力墙中加入抗震筒体以减少单元震动,达到平衡整个建筑的受力状况。

高层住宅建筑物的结构设计应该借鉴先进技术,优化设计,让建筑物的结构更加合理,让整个建筑物在承受自身重量、外力作用等方面都能表现出较高的稳定性和耐久性。

在结构设计中,需要考虑建筑物的基础、柱子、地板、墙面等重点部分的设计和材料选用,力求达到符合建筑物使用要求的结构效果。

总的来说,高层住宅建筑的设计和结构方式相辅相成,建筑师和设计师需要综合考虑建筑的使用功能、安全性、舒适性、美观度和结构稳定性等因素,才能创造出安全、健康、舒适的居住环境。

我们希望更多建筑师和设计师在探索的道路上不断创新、开拓进取、为城市的发展和住宅的建设做出更多有价值的贡献。

高层建筑结构设计与分析论文

高层建筑结构设计与分析论文

浅议高层建筑结构设计与分析【摘要】随着社会和经济的蓬勃发展,特别是城市建设的发展,要求建筑物所能达到的高度和规模不断地增加。

城市中的高层建筑成为反映这个城市经济繁荣和社会进步的重要标志。

本文分析了高层建筑结构设计的特点,提出了高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法【关键词】高层建筑结构;结构体系;静力分析方法1 高层建筑结构设计特点1.1 水平荷载成为决定性因素。

建筑物自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑物高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖向构件中引起的轴力,是与建筑物高度的二次方成正比;另外,对某一定高度建筑物而言,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。

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。

2 高层建筑的结构体系2.1 框架结构体系。

一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构。

框架结构可形成灵活布置的建筑空间,使用较方便。

但随着结构高度增加,水平作用使得框架底部梁柱构件的弯矩和剪力显著增加,从而导致梁柱截面尺寸和配筋量增加,增加到一定程度后,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。

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浅谈高层建筑物的结构设计和结构分析摘要:当高层建筑物的层数和高度达到一定程度时,其一些功能在适用性、技术的合理性和经济的可行性方面都会发生质的变化。

因此,与多层建筑相比,高层建筑物在结构设计上、技术进步上都有许多新的问题需要我们来考虑和解决。

本文分析了高层建筑结构设计的特点,并介绍了高层建筑结构类型和高层建筑的地下室基坑支护结构等,希望能为今后的高层建筑设计提供一点参考。

关键词:高层建筑结构的设计、结构的类型、地下室基坑支护结构
在世界范围内,现代意义上的高层建筑发展大概也只有120年的历史,我国高层建筑的建设基本上是在解放后开始的,改革开放后,随着我国综合国力的不断增强,我国高层建筑的设计和建设水平有了飞跃的发展,并在迅速接近国际水平。

从一般意义上来讲,现代高层建筑是在社会生产发展和人们生活需要下而不断地发展起来的,是商业化、工业化和城市化发展的结果,科学技术的进步和轻质高强材料的出现以及机械化、电气化、计算机技术在建筑学领域方面的广泛应用为高层建筑的发展提供了必不可少的物质条件,因此,从这方面的意义上来讲,高层建筑的出现和发展又是现代工业和现代社会发展的产物。

高层建筑结构的设计特点
随着经济的发展,高层建筑的发展也上了一个新的台阶,出现了许许多构造新颖、层数多、体量大的高层建筑物,这些建筑物既
要做到安全又要做到经济合理,这就给高层建筑结构设计提出了许多新的课题。

高层建筑物的主体结构主要是由楼层结构、传递竖截结构、抗侧力结构、基础结构和竖向交通结构等构成的,这些结构之间相互配合,协调受力,构成一定传力路线,所以说各个主力结构之间的受力是相互影响的,在设计中要想使整个结构做到完美,在技术和用料、造价方面都需要从整体出发,多方面考虑。

水平荷载是决定因素
这是因为,一方面,在竖构件中楼房自重和楼面使用荷载引起的轴力、弯矩值只与楼房高度成一次方正比,而水平荷载力对结构产生的倾覆力矩和由此在竖构件中产生的轴力,与楼房的高度是成两次方正比;另一方面,对于一定高度的楼房来说,其竖向荷载力大体上是个定值,而其水平荷载力在风荷载和地震的作用下,其值是随着结构动力特性的不同而有很大幅度的变化。

轴向变形不容忽视
在高层建筑物中,如果竖向荷载力值很大,就能够在柱中引起大的轴向变形,这就会对连续梁弯矩产生很大的影响使连续梁中间支座处的负弯矩值减小,使正弯矩值与端支座负弯矩值增大;这也会对构件的下料长度产生影响,所以需要根据轴向变形来计算,而对下料长度进行调整;此外对构件的剪力和侧移也会产生影响,会出现偏于不安全的结果。

侧移是控制指标
与多层较低楼房不同,在高层楼房结构设计中结构侧移已成为
设计的关键。

因为随着楼房高度的增加,在水平荷载力的作用下结构侧移变形会迅速地增大,所以结构在水平荷载力作用下的侧移应该控制在某一个限度之内。

结构延性成为重要设计指标
与多层较低楼房相比,高层楼房结构更容易在地震中发生变形,所以为了使结构设计在进入塑性变形后仍然具有很大的变形能力,避免在地震中倒塌,这就需要在结构设计上采取恰当的措施,来使结构有足够的延性。

高层建筑结构的类型
高层建筑物的重要材料主要钢和钢筋混凝土,但是各自有着不同的特点,所以在不同的国家、不同地区、不同条件下如何正确的使用材料,充分发挥其优点,成为经济合理地建造高层建筑物的一个重要方面。

目前,我国的高层建筑物,主要采用混凝土结构,这既符合我国当前的经济条件,并且这类结构也有其相应的优越性,下面主要对高层建筑物中常用的结构类型做个简要的介绍。

1、钢筋混泥土结构
这种结构在我国高层建筑物中所占的比例最大,而且数量也最多,比较适合于20-30层以内的小高层像住宅、办公楼、酒店等建筑物都可以。

随着城市的发展,在大城市和一些特大城市的中心城区用地日益紧张,这就促就了高层建筑物的发展。

混凝土结构造价低,即使周期较长,但是由于人工费用低廉,其仍在高层建筑方案选定中具有一定的优势。

另一方面,混凝土结构在我国已有较长的
发展时间,在设计和施工方面经验丰富,设计的计算方法也为广大设计人员所熟知,这也是混凝土高层设计的一个优势。

但是,如果楼高超过100米之后,混凝土结构的构件会十分粗大,这种教导的自重比例和较大结构面积,都使得混凝土结构类型不在完全适合,这就使得其他结构类型有了发展空间。

2、钢结构
与钢筋混凝土结构相比较,高层建筑物的钢结构有其优点,例如:由于钢材有很好的延性,所以可以设计成延性结构来抵抗地震,其抗震的性能优于混凝土结构;钢材强度高,截面小,能有效地减轻自身重量,减低基础工程的造价;大部分的钢结构构件是在工厂制作完成后,运输到施工现场在进行安装,因此就可以缩短工期。

但是钢结构高层也存在一些缺点,像造价较高、耐火力较差并且在国内大截面钢材供应很难落实等等。

3、钢--混凝土混合结构
在这种结构类型中,部分测力结构采用钢结构,用钢材作框架设计,一部分结构采用钢筋混凝土结构。

这类结构的有以下几个优点:因为其采用钢筋混凝土核心筒和剪力墙作为抗侧力结构,所以侧向刚度大于钢结构,层间位移和顶点的侧移都较小;这种结构的钢材用量也小于钢结构,这样也可以节省一部分防火涂料费用,所以其造价介于钢结构和钢筋混凝土结构之间;这种结构的施工速度比钢筋混凝土结构要快,可以缩短施工周期;其结构面积也小于钢筋混凝土结构。

但是,这种结构的缺点是当混凝土内筒刚度退化后会使钢价框架的剪力增大,并且其抗震性能分析还有待进一步完善。

另外,混凝土内筒施工的误差也大于钢结构,在连接方面二者也存在一些问题。

4、钢骨混凝土结构
钢骨混凝土结构主要是使用钢材来代替部分或全部钢筋,从而加强钢筋混凝土构件。

这类结构的优点是:有良好的结构过渡层,能改善地震区建筑物刚度不然变化带来的不利情况减少层间位移;造价也低于钢结构,防火能力方面高于钢结构;延性优于钢筋混凝土结构,并且刚度大于钢结构;比钢筋混凝土结构施工速度快。

这种结构的缺点是,钢骨混凝土梁与柱的连接部分构造复杂。

高层建筑的地下室基坑支护结构
1、高层建筑地下室基坑支护结构的作用
高层建筑地下部分的工程质量非常重要,它是保证高层建筑物的使用安全的基础,做好高层建筑地下室基坑支护结构,对高层建筑工程的顺利实施有着重要的意义。

高层建筑地下室基坑支护结构是高层建筑结构的重要组成部分,因为当建筑物的地上部分较高时,加深其的地下结构能够有效地调节建筑物的重心,确保建筑物的使用安全。

2、高层建筑地下室基坑支护结构的设计要求
基坑支护结构作为一个体系,要具有足够的稳定性和变形性两种极限状态,即承载能力极限状态和正常使用极限状态。

对基坑支
护来说,所谓承载能力极限状态就是支护来自于结构破坏、倾倒、滑动或周边环境的破坏而出现较大范围的失稳。

因此,基坑支护的设计相对于承载力极限状态来说要有足够的安全系数,使支护不至于产生失稳,并且要在保证不出现失稳的条件下控制位移量,从而不影响周围建筑物的安全使用。

支护结构位移控制一般以水平位移为主,并且水平位移的控制与周边环境要求有关,这就是所谓的基坑安全等级的划分。

如果基坑周边有比较重要的构筑物需要保护时,应控制小变形,这就是通常所说的一级基坑的位移要求;如果周边空旷、没有筑物需保护,这时位移量可大一些,理论上来讲只要保证稳定即可,即三级基坑的位移要求;介于二者之间的是二级基坑的位移要求。

对于一级基坑的最大水平位移,一般宜不大于30mm,对于较深的基坑,应小于0.3%h,h为基坑开挖深度。

对于一般的基坑,其最大水平位移也宜不大于50mm。

一般最大水平位移在30mm内地面不致有明显的裂缝,当最大水平位移在40-50mm内会有可见的地面裂缝,因此,一般的基坑最大水平位移应控制不大于50mm为宜,否则会产生较明显的地面裂缝和沉降,感观上会产生不安全的感觉。


结束语
随着高层建筑物的进一步发展,高层建筑的结构形式,结构类型、材料选择等方面都将日趋复杂化、多元化,为了不断提高高层建筑物的建筑质量,体现其魅力,追求新的结构形式和类型将永远
是土木工程师们的目标和方向
参考文献:
[1]、陈松.浅谈深基坑支护施工监理[j].沿海企业与科技,2006,(8)。

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