高层建筑结构的抗风设计
高层建筑钢结构的抗风设计与风荷载分析
高层建筑钢结构的抗风设计与风荷载分析随着城市化进程的加快,高层建筑的建设越来越普遍。
而高层建筑面临的一个重要挑战是抗风设计和风荷载分析。
由于建筑高度和风压的增加,高层建筑的钢结构必须经受住强大的风力,确保建筑的结构安全性和稳定性。
本文将对高层建筑钢结构的抗风设计和风荷载分析进行详细论述。
首先,了解风荷载在进行高层建筑的抗风设计之前,我们必须了解风荷载的概念和特征。
风荷载是指风对建筑结构产生的作用力。
风荷载可以分为静风荷载和动风荷载两种类型。
静风荷载是指风对建筑站立姿态产生的压力,它通常呈正压和负压相间的形式。
动风荷载是指风速和风压随时间变化的载荷。
高层建筑面临的动荷载特别重要,该荷载源于风和建筑之间较大压力差而产生的风力。
其次,风荷载分析风荷载分析是高层建筑抗风设计的核心部分。
它涉及到建筑结构与风场相互作用的复杂过程,需要结合建筑特点以及环境条件来进行分析。
分析过程通常包括以下几个步骤:1. 确定风场特征:根据建筑所处的地理位置、气候条件和设计要求,确定风场的特征,包括风速、风向、风谱特点等。
2. 确定建筑形态:建筑的形态决定了其将承受的风荷载的特点。
建筑的高度、宽度和横截面形状都会对风荷载产生影响。
3. 风荷载计算:根据建筑的形态和风场特征,进行风荷载计算。
这通常包括使用气象数据和数值模拟方法来预测风场,然后根据这些数据计算出建筑上的风压。
4. 结构响应分析:建筑的结构响应分析是确定其在风荷载下的变形和应力分布的过程。
这通常包括使用有限元分析等数值方法来模拟结构的行为,评估其在风荷载下的性能。
最后,高层建筑钢结构的抗风设计抗风设计是确保高层建筑结构安全的关键。
在进行抗风设计时,需要考虑以下因素:1. 钢结构的材料和连接方式:钢结构的材料和连接方式应能有效地传递和抵抗风荷载产生的力。
合适的钢材选择和连接设计可以提高结构的抗风性能。
2. 结构的刚度和稳定性:高层建筑钢结构的刚度和稳定性对于抵抗风荷载非常重要。
高层建筑的风力加载及抗风设计
高层建筑的风力加载及抗风设计随着城市发展和科技进步,高层建筑的数量逐渐增多。
然而,高层建筑所面临的挑战之一就是强烈的风力加载。
风力是高层建筑结构设计的重要考虑因素之一,任何对高层建筑进行抗风设计的方案都必须在风力加载条件下进行验证和确认。
在高层建筑的抗风设计中,首先需要对风力进行详细的分析和研究。
建筑物所处的地理位置、海拔高度和周围环境等因素都会对风的强度和方向产生影响。
工程师们通过测量和模拟来评估当地风力条件,并考虑可能遇到的极端气象事件,以确保高层建筑在各种条件下都能承受风力的加载。
风力的加载对高层建筑的影响主要包括两个方面:风压和风力振动。
风压是指风对建筑物外立面的压力,而风力振动则是建筑物在风力加载下的振动现象。
这两个因素都可能对高层建筑的结构和稳定性产生不良影响,因此抗风设计需要综合考虑这两个因素。
为了保证高层建筑的结构强度,设计师通常采用不同的抗风设计策略。
一种常用的策略是通过控制建筑物的外形和减小风压来降低风力加载。
具体来说,设计师会优化高层建筑的形状,使其尽可能减少风的阻力。
此外,采用一些特殊的外部形态和减阻装置,如流线型外墙和空气动力学辅助装置等,也可以减小风压。
除了外形的优化和减风压措施,高层建筑的结构设计也必须充分考虑到风力振动。
风力振动会导致建筑物的“摆动”,这对建筑物的居住者来说是不可接受的。
因此,工程师需要采取措施来降低风力振动对建筑物的影响。
一种方法是通过增加建筑物的刚度来限制振幅。
此外,安装减振器和阻尼装置也是常用的降低风力振动的手段。
在整个抗风设计过程中,工程师们还会利用现代计算机模拟技术,对不同抗风设计方案进行模拟和评估。
通过结构分析软件和风洞试验,可以预测高层建筑在不同风力加载情况下的响应和变形情况。
这些模拟结果可以为工程师们提供有关建筑物结构和稳定性的重要指导。
总之,高层建筑的风力加载是其抗风设计中的关键因素之一。
通过详细的风力分析和研究,并采用合适的抗风设计策略和技术手段,可以确保高层建筑在恶劣的风力条件下仍能保持结构的稳定和安全。
高层建筑结构设计中的抗风性能研究
高层建筑结构设计中的抗风性能研究高层建筑的抗风性能是设计中非常重要的一个方面。
近年来,随着城市化进程的加快和土地资源的紧缺,高层建筑在城市中的数量呈现了快速增长的趋势。
然而,高层建筑的耐风能力也成为了设计师们面临的挑战之一。
本文将围绕高层建筑抗风性能的研究展开讨论。
首先,要了解高层建筑抗风性能的研究,我们需要了解风的特性和作用。
风是一种气体在地球表面的运动,具有质量、动量和能量等特性。
风的特性包括风速、风向和空气密度等。
在高层建筑结构设计中,我们需要考虑风对建筑物产生的压力、力矩和振动等作用。
其次,为了研究高层建筑的抗风性能,设计师们通常采用实验和数值模拟相结合的方法。
实验包括模型试验和风洞试验两种形式。
模型试验可以通过缩小建筑物的比例来模拟风的作用,从而观察结构的变形和应力分布情况。
而风洞试验则是将实际尺寸的建筑物放入风洞中,通过测量风力、振动和压力等参数来评估建筑物的抗风性能。
数值模拟则通过计算机软件对建筑物在风的作用下的响应进行模拟和分析。
这种方法可以提供更详细和全面的信息,但需要大量的计算和建模工作。
针对高层建筑的抗风性能研究,设计师们关注的问题包括结构的刚度、阻尼和抗风设计等。
刚度是指结构对外界力的抵抗能力,包括弯曲刚度和剪切刚度等。
在高层建筑结构设计中,通常采用钢结构或者混凝土结构来增加建筑物的刚度。
阻尼是指建筑物对振动的耗散能力,可以通过增加结构的阻尼器来提高阻尼性能,从而减小结构的振动幅度。
抗风设计包括选择合适的建筑形式,例如流线型和锥形,以减小风对建筑物产生的压力。
同时,设计师们还需采用适当的结构连接方式,使用高强度的材料和优化结构布局等方法,来提高建筑物的抗风能力。
除了结构的设计,还需要考虑高层建筑在进行抗风性能研究时的边界条件和外部影响因素。
边界条件包括风的速度和方向等,这些条件对高层建筑的抗风性能有着直接影响。
另外,高层建筑周围的环境也会影响结构的抗风能力。
例如,建筑物周围的风场、地形和相邻建筑物等都会对建筑物的风荷载产生影响。
浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计
浅谈高层建筑结构风荷载及抗风设计摘要:风荷载与高层建筑的安全和使用有着密切关系,过大的侧向位移会使结构产生过大的附加内力,这种内力与位移成正比,附加内力越大位移越大,以致形成恶性循环,可能导致或者加速建筑物的倒塌。
过大的侧向变形也会导致结构性的损坏或者裂缝,从而危及结构的正常使用,影响人们的生活和工作,本文简要介绍了风的起因、特性、风荷载的计算,以及高层建筑结构抗风设计。
关键词:风荷载;高层建筑;体型;抗风设计一、风荷载1、风的特性风是由于气压分布不均引起空气流动的结果,随着建筑物高度的增加,风速也会随之产生变化。
当气流遇到建筑物时,在建筑物表面产生吸力或者压力,即形成风荷载。
风荷载的大小主要与近地风的性质、风速、风向有关,也与建筑物的高度、形状和地表状况有关。
风荷载是由于建筑物阻塞大气边层气流运动而引起的,风荷载的特点有以下几点:1、风荷载与空间位置、时间有关,并且还受到地形、地貌、周围建筑环境的影响,具有不确定性;2、风荷载与建筑物的外形有关,建筑物不同部位对风的敏感程度不同;3、对于具有显著非线性特征的结构,风荷载可能会产生流固耦合反应;4、脉动风的强度、频率、风向是随机的,具有不确定性;5、风荷载具有静力和动力双重特点,动力部分即脉动风的作用会引起高层建筑物的振动。
建筑物风荷载主要包括三部分:平均风压产生的平均力、脉动风压产生的随机脉动力、由于风引起建筑物振动产生的惯性力。
2、风荷载的计算我国规范GB50009-2012《建筑结构荷载规范》规定,垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按下式计算式中:为风荷载标准值(KN/m2);为高度Z处的风振系数;为风荷载体型系数;为风压高度变化系数;为基本风压(KN/m2);基本风压与高层建筑结构的安全性、经济性、适用性有着密切关系,基本风压的确定方法和重现期关系到建筑结构在风荷载作用下的安全。
我国确定风压的方法包括对观测场地、风速仪的类型和高度以及统计方法的规定,重现期为50年的风压为基本风压。
高层建筑结构的抗风设计
高层建筑结构的抗风设计高层建筑在现代城市中随处可见,其挺拔的外形和巨大的体量给城市增添了独特的景观。
然而,由于地处风力较大的区域或者建筑本身的高度,高层建筑的抗风设计变得尤为重要。
本文将介绍高层建筑抗风设计的重要性、设计原则和一些常用的抗风措施。
一、高层建筑抗风设计的重要性由于高层建筑的高度和体量较大,容易受到风的侵袭。
强风对建筑物的影响主要有两个方面:一是风力作用产生的压力、抗力和振动,可能导致结构破坏;二是风载荷对建筑物产生的侧向力和扭矩,可能引发倾覆和侧倒。
因此,高层建筑的抗风设计至关重要,直接关系到其安全性和可靠性。
二、高层建筑抗风设计的原则1. 强度与刚度相匹配原则:高层建筑的抗风设计应确保结构足够坚固和刚性,以承受风的作用力。
结构的强度和刚度应与风荷载相匹配,避免过于保守或不足的设计,从而实现最佳的抗风效果。
2. 正确分析风荷载原则:高层建筑的抗风设计需要准确分析风荷载的作用机理和大小。
根据建筑物的地理位置、高度、形状等特点,合理选取适用的风荷载标准,并综合考虑各个方向上的荷载作用,确保设计的科学性和合理性。
3. 整体系统性原则:高层建筑的抗风设计需要将结构系统作为一个整体来考虑,包括主体结构、防风墙、剪力墙等组成部分。
各个组成部分应通过合理的布置和协同作用来提高整体系统的抗风性能,防止局部强度不足而导致的结构损坏。
三、高层建筑抗风措施1. 增加结构抗风强度:采用高强度的材料,增加结构的抗风强度。
例如,使用高强度混凝土和钢材作为建筑物的主要构件材料,提高整体的刚度和稳定性。
2. 优化建筑形状:合理设计建筑物的形状,减小风阻力。
通过调整建筑物的平面布置和立面形态,减小建筑表面的投影面积,降低风的作用力。
3. 设置防风墙和剪力墙:在高层建筑的立面或者内部设置防风墙和剪力墙,增加建筑物的抗风能力。
防风墙可以减小横向风荷载对建筑的冲击,而剪力墙则可以提高结构的承载能力。
4. 引入阻尼器和减振器:在高层建筑中引入阻尼器和减振器,用于吸收和分散风力作用引起的结构振动能量,保证建筑物的稳定性和舒适性。
高层建筑结构抗风设计
高层建筑结构抗风设计在现代城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,展现着人类建筑技术的伟大成就。
然而,这些高耸入云的建筑在面对大自然的力量时,尤其是强风的袭击,需要具备出色的抗风能力。
高层建筑结构抗风设计成为了确保建筑安全与稳定的关键环节。
风对于高层建筑的影响不可小觑。
当风遇到高层建筑时,会在其表面产生压力和吸力,导致结构的振动和变形。
如果抗风设计不合理,可能会引起建筑的摇晃、窗户破裂、外墙材料脱落,甚至结构的破坏,严重威胁着人们的生命和财产安全。
在进行高层建筑结构抗风设计之前,需要对风的特性有深入的了解。
风的速度、方向、湍流强度等因素都会对建筑产生不同程度的影响。
通常,风工程师会通过气象数据、风洞试验和数值模拟等手段来获取风的相关信息。
气象数据是了解当地风况的重要来源。
通过长期的气象观测,可以得到平均风速、最大风速、风向频率等基本参数。
然而,这些数据往往是在一定高度和开阔区域测量得到的,与高层建筑所处的复杂环境可能存在差异。
风洞试验则是一种更加直观和准确的研究方法。
在风洞中,可以按照实际建筑的比例制作模型,模拟不同风速和风向条件下的风场,测量模型表面的风压分布和结构的响应。
通过风洞试验,可以获得详细的风荷载数据,为设计提供可靠的依据。
数值模拟则是利用计算机软件对风场和建筑结构进行建模和计算。
它可以快速地模拟各种复杂的风况和结构形式,但需要对计算模型和参数进行合理的选择和验证。
有了风的相关数据,接下来就是进行高层建筑结构的抗风设计。
结构的形式和布局对于抗风性能有着重要的影响。
常见的结构形式包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构具有较好的灵活性,但抗侧刚度相对较小;剪力墙结构和筒体结构则能够提供较大的抗侧刚度,适用于高度较高的建筑。
在结构布局方面,应尽量使建筑的外形规则、对称,减少风的绕流和漩涡的产生。
同时,合理设置加强层、伸臂桁架等结构构件,可以有效地提高结构的整体抗风能力。
结构材料的选择也不容忽视。
高层建筑结构抗风振性能分析与设计
高层建筑结构抗风振性能分析与设计高层建筑抗风振是指建筑物在强风作用下抵抗风振的能力。
由于高层建筑的高度和细长形状,容易受风的作用,产生结构的振动。
因此,为了确保高层建筑的安全和稳定,必须对其抗风振性能进行分析和设计。
一、风振分析高层建筑抗风振性能的分析是通过计算建筑物在风场中受到的风压力,分析建筑结构的振动特性,以及评估结构的稳定性和安全性。
主要包括以下几个方面:1. 风压力计算:根据建筑物高度、形状和所在地的风速,计算出建筑物在不同高度和不同方向上受到的风压力大小。
这需要考虑的因素包括建筑物的表面积、气动力系数和风压力系数等。
2. 结构振动特性分析:通过数学模型和计算方法,分析建筑结构在风作用下的振动特性。
包括自振频率、阻尼比和模态形式等参数。
这些参数能够帮助工程师判断结构的振动情况,进而评估其稳定性和抗风能力。
3. 结构响应分析:根据建筑结构的振动特性,进行结构响应分析,即模拟建筑物在风场中的受力和变形情况。
通过有限元分析等方法,定量计算结构的应力、位移和变形等参数,为结构的抗风设计提供依据。
二、设计原则与方法在高层建筑抗风振的设计过程中,需要遵循一些基本的原则和方法,以保证结构的稳定性和安全性。
1. 抵抗风压力:结构的设计应考虑到不同高度和不同方向上的风压力变化。
采用适当的结构形式和截面尺寸,以抵抗风压力的作用,并保证结构的整体稳定性。
2. 减小结构振动:通过合理的结构抗振措施,减小结构在风作用下的振动。
常用的方法包括增加结构的坚固性、增加阻尼装置、优化结构参数和采用风洞试验等。
3. 考虑风-结构相互作用:在风振设计中,需要考虑风-结构相互作用的影响。
即风场的作用对结构的响应造成的影响,以准确评估建筑物的受力和变形情况。
4. 断面设计:根据结构的受力特点和抗振要求,进行断面的设计。
选择合适的材料和截面形式,以满足结构的抗风要求和使用寿命。
5. 工程实践经验:高层建筑抗风振的设计需考虑到实际工程施工和运行中的各种影响因素。
高层建筑是如何抗风的原理
高层建筑是如何抗风的原理
高层建筑抗风的原理主要包括以下几个方面:
1.形状设计:高层建筑的形状设计通常会采用流线型或者其他特殊的形状,以减小建筑物受到风力的影响。
例如,许多高层建筑的顶部会采用圆弧形或者锥形设计,以减少风力对建筑物的影响。
2.结构设计:高层建筑的结构设计通常会采用钢筋混凝土、钢结构等高强度材料,以保证建筑物的稳固性和抗风能力。
此外,建筑物的内部结构设计也非常重要,可以采用加强梁、加固柱等方法来提高建筑物的抗风能力。
3.风洞试验:在高层建筑的设计和建造过程中,通常会进行风洞试验,以模拟不同风力情况下建筑物的受力情况,从而进行结构设计和优化。
4.防风措施:在建筑物的外墙、窗户等部位,可以采用防风玻璃、防风百叶等措施,以减少风力对建筑物的影响。
综上所述,高层建筑抗风的原理主要包括形状设计、结构设计、风洞试验和防风措施等方面,通过综合运用这些措施,可以有效提高建筑物的抗风能力。
高层建筑结构的抗风设计_0
高层建筑结构的抗风设计【摘要】本文分析了高层建筑结构的受力特点,然后,分析了风对建筑结构的作用及结构的风效应。
接着,本文论述了高层建筑的抗风设计,在此基础上,深入论述了高层建筑结构抗风设计理论。
【关键词】高层建筑;结构;抗风;设计一、前言我国高层建筑正在不断的增多,对于高层建筑来说,抗风设计很重要,因为高层建筑的高度使得其容易受到大风的袭击,所以,我们要提高高层建筑抗风设计水平。
二、高层建筑结构的受力特点1、空间整体作用实际的房屋建筑都是空间结构,是空间受力的,简化为平面框架计算只适用于最简单的情况。
因此,次梁的端弯矩、梁的扭矩在设计中都应考虑,柱和墙的轴力不能简单地按荷载面积计算。
2、水平力起控制作用高层建筑由于地震和风产生的内力往往大于竖向荷载产生的内力,因此组合内力分布不同于低层建筑。
如梁的端弯矩可能大于跨中弯矩等等。
3、柱、墙的轴向变形影响由于层数多、高度大,墙、柱轴向变形逐渐积累,对内力产生明显影响,设计人员必须决定是否考虑施工过程模拟的问题。
4、结构最大倾覆力矩和轴力与结构高度的平方成正比随着建筑高度的增加,要求设计人员对高层建筑结构水平位移有一个准确判断,必须严格控制水平位移。
如果水平位移指标保证在传统可接受的界限以内如1/500,即使不能满足动态舒适原则也将是令人满意的。
三、风对建筑结构的作用及结构的风效应对于风场中的建筑物,风对建筑物的作用力总体上可分为:在建筑物的迎风面产生压力(气体流动产生的阻力),包括静压力和动压力;在横风向产生横风向干扰力(气体流动产生的升力);空气流经建筑物后产生的涡流干扰力(包括背风向的吸力)。
这些风荷载随着风的速度、风的方向、风本身的结构及作用的建筑物的体型、面积、高度、作用的位置和时间不停地变化,而建筑物在风荷载作用下产生的运动反过来又会影响风场的分布状况,这种相互作用使风荷载更加复杂。
一般来说,风对建筑物的作用有以下特点:1、风对建筑物的作用力包含静力部分和动力部分,且分布不均匀,随作用的位置不同而变化;2、风对建筑物的作用与建筑物的几何外形有直接关系,主要指建筑物的体型和截面的几何外形;3、风对建筑物的作用受建筑物周围的环境影响较大。
高层建筑结构的抗风设计
高层建筑结构的抗风设计在现代城市的天际线中,高层建筑如同一座座巍峨的巨人矗立着。
然而,这些高耸入云的建筑在面临强风时,却面临着巨大的挑战。
风,这个看似无形的力量,对于高层建筑的结构稳定性和安全性有着至关重要的影响。
因此,高层建筑结构的抗风设计成为了建筑领域中一个极为关键的环节。
风对高层建筑的作用是复杂而多样的。
首先,风会在建筑表面产生压力差,从而形成风荷载。
这种风荷载会使建筑结构产生水平位移和振动,如果设计不合理,可能会导致结构的损坏甚至倒塌。
其次,风的漩涡脱落和湍流等现象也会引起建筑的振动,特别是在某些特定的风速下,可能会引发共振,对建筑造成严重的破坏。
此外,高层建筑的形状、高度和周围环境等因素都会影响风的流动特性,进而影响风对建筑的作用。
为了确保高层建筑在风荷载作用下的安全性和稳定性,工程师们在进行抗风设计时需要综合考虑多个因素。
首先,建筑的外形设计是至关重要的。
流线型的建筑外形能够有效地减少风的阻力,降低风荷载的作用。
例如,圆形、椭圆形或带有倒角的建筑外形通常比方形或矩形的建筑更有利于抗风。
此外,通过在建筑表面设置凹角、凸缘或其他扰流装置,可以改变风的流动路径,减少风的漩涡脱落和湍流,从而降低风振响应。
建筑的高度也是影响抗风设计的一个重要因素。
随着建筑高度的增加,风荷载也会显著增大。
因此,对于超高层建筑,需要采用更加先进的抗风设计方法和技术。
例如,采用风洞试验来模拟真实的风环境,获取准确的风荷载数据。
风洞试验是一种通过在实验室中模拟风的流动来研究物体在风中行为的方法。
在风洞试验中,将建筑模型放置在风洞中,通过测量模型表面的压力和风速等参数,可以精确地计算出风荷载的大小和分布。
除了外形和高度,建筑的结构体系也对其抗风性能有着重要的影响。
常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等。
不同的结构体系在抵抗风荷载方面具有不同的特点和优势。
例如,筒体结构具有良好的抗侧力性能,能够有效地抵抗风荷载引起的水平位移和振动。
高楼建筑的抗风设计原理与要点
高楼建筑的抗风设计原理与要点背景介绍:随着城市化进程的加快,高楼大厦越来越多地出现在我们的生活中。
然而,高楼建筑的抗风设计是一个极其重要的考虑因素,因为风力对于高楼建筑来说是一种重要的外部力量,可以对建筑物造成严重的损害,甚至可能威胁生命安全。
因此,设计师必须考虑高楼建筑的抗风设计原理与要点,以确保建筑物的结构稳定和安全。
一、抗风设计的原理1. 适应环境:高楼建筑的抗风设计必须考虑该地区的气候条件和风场特性。
通过对各种风洞试验和计算机模拟,设计师可以了解不同方向和不同强度的风对建筑物的影响,并相应地调整设计参数。
2. 提高结构刚度:高楼建筑的结构必须足够刚性,以抵御来自风力的作用力。
通过增加结构材料的强度和刚度,采用适当的构造形式和优化结构布局,可以提高建筑物的整体刚度,减小其振动响应。
3. 减小风荷载:高楼建筑的外形和立面要考虑风的影响。
通过采用流线型设计和优化建筑立面,可以减小风的作用面积,从而减小风荷载。
4. 提高风阻力:高楼建筑的抗风设计还包括提高其对风的阻力。
通过增加楼体的体积、延长建筑物高度和增加细部构造,可以增加建筑物对风的阻力,减小其倾倒和倾斜的可能性。
二、抗风设计的要点1. 结构材料选择:高楼建筑的结构材料必须具备足够的强度和刚度,以抵御风的作用力。
常用的结构材料包括钢材、混凝土和复合材料等,设计师根据实际情况选择合适的结构材料。
2. 结构形式:高楼建筑的结构形式应该根据风荷载的特点进行选择。
常见的结构形式包括框架结构、框架-筒体结构和钢筋混凝土剪力墙结构等。
设计师可以根据具体项目的要求和风场特性选择最合适的结构形式。
3. 风洞试验和计算机模拟:在高楼建筑的抗风设计过程中,风洞试验和计算机模拟是必不可少的工具。
风洞试验可以模拟风的作用力,通过对结构的响应进行测试和评估,提供设计依据。
计算机模拟则可以更加准确地预测建筑物在不同风场条件下的响应,帮助设计师优化设计参数。
4. 弹性和塑性设计:高楼建筑的抗风设计需要考虑结构的弹性和塑性变形。
高层建筑框架结构的抗风设计
高层建筑框架结构的抗风设计随着经济的发展和城市化的进程,高层建筑在我们的城市中越来越常见。
在建造这些高耸入云的建筑物时,抗风设计成为了至关重要的考虑因素。
高层建筑框架结构的抗风设计是确保建筑物能够在恶劣天气条件下保持稳定性和安全性的关键。
本文将探讨高层建筑框架结构的抗风设计的原则和技术。
首先,了解高层建筑抗风设计的原则至关重要。
抗风设计需要考虑风载、结构强度、建筑形态和场地条件等几个重要因素。
风载是指风力对建筑物表面的压力。
风力的大小与风速、风向、建筑物的高度和形态有关。
因此,计算和模拟风载是抗风设计的第一步。
其次,高层建筑框架结构的强度是抗风设计的关键。
通常,使用钢筋混凝土或钢结构作为高层建筑的框架。
这些材料具有良好的强度和韧性,能够抵抗风力对建筑物的挤压和剪切力。
同时,建筑物的基础也需要足够强大,以确保建筑物的整体稳定性。
此外,高层建筑的形态也对抗风设计产生影响。
具有较小截面的建筑物能够减小风阻力,从而减小风力对建筑物的影响。
因此,很多高层建筑采用了独特的外形设计,如圆形或流线型,以减小风阻力。
同时,在建筑物的顶部设置避风设施也能够有效减少风力的作用。
最后,场地条件也是抗风设计的重要考虑因素。
在选择建筑地点时,需要对周围环境进行分析。
例如,如果建筑物位于开阔地区,那么风力的作用将更加明显。
因此,在这些地区,需要采取额外的抗风措施,如增加建筑物的刚度和使用风洞试验来评估建筑物的抗风能力。
综上所述,高层建筑框架结构的抗风设计是确保建筑物在恶劣天气条件下保持稳定性和安全性的关键。
通过了解抗风设计的原则和技术,可以设计出更加稳定和安全的高层建筑。
然而,需要注意的是,抗风设计只是抗自然灾害的一种手段,也需要结合其他因素来确保高层建筑的整体安全。
因此,在设计和建造高层建筑时,我们需要充分考虑各种因素,确保建筑物的可持续发展和人员安全。
通过以上论述,我们可以看到高层建筑框架结构的抗风设计不仅仅是一个工程问题,更是关乎人们生命安全和财产保护的重要任务。
高层建筑结构的抗风设计
高层建筑结构的抗风设计在当今城市的天际线中,高层建筑如林立的巨人般矗立。
它们不仅是城市繁荣的象征,更是人类建筑技术和智慧的结晶。
然而,在这些高耸入云的建筑背后,隐藏着一个至关重要的设计考量——抗风设计。
风,这个看似无形却力量强大的自然元素,对于高层建筑来说,是一个不容忽视的挑战。
风对高层建筑的影响是多方面的。
首先,强风会对建筑物产生直接的水平推力。
想象一下,狂风呼啸而过,用力地推搡着高楼,这可能导致建筑物的结构变形甚至损坏。
其次,风的作用还可能引起建筑物的振动。
持续的振动不仅会让居住或工作在其中的人们感到不适,长期下来还可能对建筑结构的耐久性产生负面影响。
此外,风在建筑物周围形成的复杂气流,可能导致局部的压力差异,从而影响窗户、外墙等构件的性能。
为了应对风的挑战,工程师们在进行高层建筑结构的抗风设计时,需要综合考虑多个因素。
建筑的形状和体型就是其中的关键之一。
流线型的设计能够有效地减小风的阻力,减少风对建筑物的作用力。
比如,一些现代高层建筑采用了逐渐收窄的外形,类似于竹笋的形状,这样的设计可以使风更顺畅地流过建筑,降低风的冲击。
结构体系的选择对于抗风性能也起着决定性的作用。
框架结构、剪力墙结构、筒体结构等不同的结构形式,在抵抗风荷载方面具有不同的特点。
框架结构具有较好的灵活性,但在抗侧力方面相对较弱;剪力墙结构则能够提供较强的抗侧刚度,适合抵抗较大的风荷载;筒体结构则集合了框架和剪力墙的优点,具有出色的抗风性能。
在实际设计中,工程师需要根据建筑的高度、用途、地理环境等因素,选择最合适的结构体系。
在抗风设计中,风洞试验是一项不可或缺的手段。
通过在风洞中模拟真实的风环境,对建筑模型进行测试,可以获取风对建筑物的作用力、压力分布等详细数据。
这些数据为设计师提供了宝贵的依据,帮助他们优化建筑的设计。
例如,根据风洞试验的结果,可以调整建筑的外形、优化窗户的布置,或者增加一些抗风构件。
除了结构设计,建筑材料的选择也与抗风性能息息相关。
高层建筑结构的抗风设计研究
层. 框架 C为 2层, X方 向上对称 。 在 模型的第 2层和 第 3 层不连 续, 择本模型的 目的在于通过分 析建 筑结构 的偏心特征 , 出 选 给
多 高 建筑 结构 在 风 作 用 下 刚度 中 心 的定 义 。
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v V , = ,,4 分别 为框架 ABc在第 i ( l 3 ) i 2, ,, 层的剪力。由于 作用在广义刚度 中心 的水平荷载仅使楼面产生平动效应所 以:
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尽管偏心距的概念在各个 国家的规范 ( 国 U C 7 美 B 9 ,日本 B L 9 7欧洲规 范 8 中使用. S 18 . ) 但是 高层 建筑结构 刚度 中心 的概 念却没有统一的 认识 。 文献【1 2特别提 出: 体型复杂的建筑 结构, 即
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高层建筑施工中的风荷载分析与抗风设计
高层建筑施工中的风荷载分析与抗风设计高层建筑的施工过程中,风荷载是一个需要重视的问题。
在设计和施工阶段,风荷载的准确分析和抗风设计是确保建筑物安全稳定的重要因素。
本文将介绍高层建筑施工中的风荷载分析方法和抗风设计原则。
一、风荷载的分析方法风荷载的分析需要考虑建筑物的特点、地理位置以及使用情况等因素。
以下是几种常用的风荷载分析方法:1.1 等效静力法等效静力法是一种常用且简便的风荷载分析方法。
该方法基于静力学原理,将风荷载转化为等效的静力作用。
通过计算建筑物表面积与风速的乘积,得出等效的风压力。
然后按照建筑物的结构特点和风向等因素计算风荷载的分布情况。
1.2 风洞试验风洞试验是一种精确测量风荷载的方法。
通过在实验室中复制实际风场环境,通过测量风速和压力等数据来分析风荷载的分布情况。
这种方法可以考虑建筑物的形状、尺寸、细节等因素,提供更加准确的风荷载数据。
1.3 数值模拟数值模拟是一种基于计算机模型进行风荷载分析的方法。
通过建立建筑物的三维模型,并使用计算流体力学方法,模拟风场的流动情况,得出风荷载的分布。
这种方法可以考虑复杂的建筑物形状和细节,提供更为准确的风荷载数据。
二、抗风设计原则在进行抗风设计时,需要遵循一些重要原则,以确保高层建筑的安全性和稳定性:2.1 结构合理性高层建筑的结构设计应合理布置,结构强度和刚度满足设计要求。
采用合理的结构形式,如框架结构、筒体结构等,以提供足够的抗风能力。
2.2 强度设计高层建筑的结构应具备足够的强度,能够抵御风荷载的作用。
在设计阶段,应根据风荷载的计算结果,合理选择材料和构件的抗风性能,确保结构的安全可靠。
2.3 排列布置高层建筑的建筑形态和排布布置应考虑降低风阻力,减小风压力的作用。
合理设置建筑物的开口和凹凸部位,以降低风荷载的影响。
2.4 风挡设施在高层建筑的设计和施工过程中,可以采用风挡设施来减小风荷载的作用。
例如,在建筑物周围设置挡风墙、遮阳板等结构,以提供有效的风防措施。
高层建筑结构的抗风设计分析
高层建筑结构的抗风设计分析1. 引言高层建筑的抗风设计在现代建筑中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加速以及高层建筑的日益增多,抗风设计不仅仅是一项技术探索,更是保障建筑结构安全和稳定的必要措施。
本文将对高层建筑的抗风设计进行详细分析,并探讨一些常见的抗风设计方法和措施。
2. 风对高层建筑的影响风是高层建筑面临的主要自然力量之一。
当暴风雨来袭或风速超过规定的极限,高层建筑很容易受到风力的影响,并可能导致结构破坏甚至倒塌。
因此,了解风力对高层建筑的影响是进行抗风设计的基础。
3. 风力荷载计算为了进行抗风设计,首先需要计算风压对建筑物的作用力。
风力荷载计算通常包括以下几个方面:3.1 风压力计算:根据建筑的高度、形状和风速等参数,可以计算出单位面积上的风压力大小。
常用的计算方法有国际风压标准和国内风压标准等。
3.2 风载荷计算:通过将风压力应用于建筑物表面,可以计算出整个建筑物所承受的总风载荷。
这个计算过程需要综合考虑建筑物的形状、尺寸、材料等因素。
4. 高层建筑的抗风设计方法针对高层建筑的抗风设计,有多种方法和措施可以采用:4.1 强固基础设计:高层建筑的基础设计应考虑到抗风的需求。
使用深基坑、抗风桩等方法可以加强建筑物的稳定性。
4.2 结构布局设计:合理的结构布局可以降低建筑物受风载荷的影响。
采用异型结构、剪力墙等设计可以增强整体的抗风性能。
4.3 节能设计:风阻力是造成高层建筑能耗增加的主要原因之一。
通过设计合理的立面和风道系统,可以减少风的阻力,达到节能的目的。
4.4 风洞试验:为了确保高层建筑的抗风性能,进行风洞试验是必要的。
通过在缩比模型中模拟真实场景,可以评估建筑物在不同风速下的响应,并对结构进行优化设计。
5. 结论高层建筑的抗风设计是确保建筑物安全和稳定性的关键要素。
通过合理计算风力荷载、采用合适的抗风设计方法和措施,可以有效提高高层建筑的抗风性能,降低风灾风险。
未来,随着科技和建筑工艺的发展,将会出现更多创新的抗风设计方法,为高层建筑的安全和可持续发展提供更大的保障。
提升高层建筑抗风能力的措施
提升高层建筑抗风能力的措施高层建筑抗风能力是指建筑结构在强风作用下保持稳定性的能力。
随着城市化进程的加快,高层建筑越来越多,其抗风能力成为了设计和施工中的重要问题。
本文将探讨,以期为高层建筑设计提供参考。
一、结构设计优化1. 合理选择建筑体型建筑体型对建筑抗风能力有重要影响。
在设计过程中,应充分考虑建筑的体型系数,选择合理的建筑体型。
对于高层建筑,采用流线型设计可以有效降低风荷载,提高建筑的抗风能力。
此外,建筑的凹凸面和转角处也会对风荷载产生影响,应尽量避免。
2. 合理布置结构构件在结构设计中,应合理布置梁、柱、墙等构件,以提高建筑的整体抗风能力。
对于高层建筑,采用剪力墙结构或框架-剪力墙结构可以提高建筑的抗风能力。
此外,采用错层结构、斜撑结构等新型结构形式也可以有效提高建筑的抗风能力。
3. 提高建筑材料的抗风性能建筑材料的抗风性能对建筑的抗风能力有重要影响。
在设计过程中,应选用具有较高抗风性能的建筑材料,如高强度的钢筋、混凝土等。
此外,采用高性能的粘结材料和锚固技术也可以提高建筑材料的抗风性能。
二、施工质量控制1. 严格控制施工质量施工质量对建筑的抗风能力有重要影响。
在施工过程中,应严格按照设计图纸和施工规范进行施工,确保建筑结构的稳定性和安全性。
2. 加强施工监测在施工过程中,应加强施工监测,及时发现和解决施工中的问题。
对于高层建筑,应采用先进的监测技术,如激光扫描、红外线监测等,对建筑结构的变形、裂缝等进行实时监测,确保建筑结构的稳定性和安全性。
三、后期维护管理1. 定期检查和维护高层建筑的抗风能力会随着时间推移而逐渐降低。
因此,应定期对建筑进行检查和维护,及时发现和解决建筑结构的问题。
2. 加强建筑物的防风设施在建筑物的周围设置防风设施,如防风墙、防风林等,可以有效降低风荷载,提高建筑的抗风能力。
此外,在建筑物的屋顶设置风力发电设备,也可以有效降低风荷载,提高建筑的抗风能力。
综上所述,提升高层建筑抗风能力的措施主要包括结构设计优化、施工质量控制和后期维护管理等方面。
高层建筑抗风设计中的结构优化策略
高层建筑抗风设计中的结构优化策略高层建筑作为城市发展的重要标志之一,其安全性与稳定性显得尤为重要。
而在高层建筑抗风设计中,结构优化策略是关键因素之一。
本文将探讨高层建筑抗风设计中的结构优化策略,并分析不同策略的优缺点。
一、刚度控制与刚度调整刚度是高层建筑抗风设计中最为重要的指标之一,直接影响其抗风性能。
在结构优化中,采用刚度控制与刚度调整是常见策略。
1.1 刚度控制刚度控制是通过调整结构的刚度参数,包括刚度系数、刚度比和刚度比例等,来增强结构的整体刚度,提高抗风性能。
常用的刚度控制方法包括使用更大的截面尺寸、增加梁柱数量和设置混凝土剪力墙等。
1.2 刚度调整刚度调整是通过调整结构的刚度分布,使结构在受风作用时更加均匀地分担荷载,从而提高其整体抗风能力。
常用的刚度调整策略包括在上部设置剪切变形缝、采用变截面梁柱等。
刚度控制与刚度调整的结合应用能够综合考虑刚度和分布的问题,从而实现高层建筑结构的优化设计。
二、抗风墙与减振措施2.1 抗风墙抗风墙是指在高层建筑外立面设置的墙体结构,用于提高建筑的整体刚度和稳定性。
其作用类似于船舶上的风帆,能够减少风压对建筑的影响,并使风向与建筑主体垂直。
抗风墙的设置位置、尺寸以及材料选择等均需根据具体情况进行优化设计。
2.2 减振措施在高层建筑抗风设计中,减振措施的应用能够有效提高结构的抗风性能。
常见的减振措施包括质量阻尼减振器、液体阻尼器和调谐质量阻尼器等。
这些减振装置能够吸收风载引起的结构振动能量,降低结构受力,从而提高结构的稳定性。
三、风洞试验与数值模拟为了准确评估高层建筑的抗风性能,风洞试验与数值模拟成为非常重要的手段。
3.1 风洞试验风洞试验是通过模拟真实风场,对高层建筑进行力学性能验证与评估的方法。
通过在风洞中放置建筑模型,并施加风场荷载,可以精确测量建筑在风荷载下的位移、减振效果等。
风洞试验能够为高层建筑抗风设计提供可靠的数据支持。
3.2 数值模拟数值模拟是利用计算机软件对高层建筑的结构性能进行预测与仿真的方法。
高层建筑结构抗风设计
高层建筑结构抗风设计在现代城市的天际线上,高层建筑如林立的巨人般展现着人类建筑技术的辉煌成就。
然而,这些高耸入云的建筑在面临大自然的风力挑战时,需要精心的抗风设计来确保其安全性和稳定性。
风,这个看似无形却力量强大的自然元素,对于高层建筑来说是一个不容忽视的“对手”。
当强风吹过高层建筑时,会产生一系列复杂的作用力,如顺风向的推力、横风向的振动以及漩涡脱落引起的周期性荷载等。
这些力的作用可能导致建筑结构的疲劳、破坏,甚至危及人们的生命财产安全。
高层建筑的抗风设计首先要考虑的是风的特性。
风的速度、方向和湍流强度等参数会随着高度、地理位置和气候条件的变化而变化。
因此,在设计之前,需要对建筑所在区域的风环境进行详细的测量和分析。
通过气象观测、风洞试验以及数值模拟等手段,获取准确的风参数,为后续的设计提供可靠的依据。
结构体系的选择对于抗风性能至关重要。
常见的高层建筑结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构等。
不同的结构体系在抵抗风力方面具有不同的特点。
例如,筒体结构由于其良好的整体性和空间刚度,能够有效地抵抗水平风力的作用;而框架剪力墙结构则结合了框架结构的灵活性和剪力墙结构的抗侧力能力,在抗风设计中也有广泛的应用。
在抗风设计中,建筑的外形也是一个关键因素。
流线型的建筑外形能够减少风的阻力,降低风对建筑的作用力。
例如,一些高层建筑采用了逐渐收分的外形,或者在建筑的边角处进行倒角处理,这些措施都有助于减小风的干扰。
此外,建筑表面的粗糙度也会影响风的流动,适当增加建筑表面的粗糙度可以降低风的漩涡脱落效应,减少横风向的振动。
结构的刚度和阻尼是影响抗风性能的重要参数。
增加结构的刚度可以提高其抵抗变形的能力,但同时也会增加结构的自重和造价。
因此,需要在刚度和经济性之间进行合理的平衡。
阻尼则可以消耗风作用下结构的能量,减小振动幅度。
通过在结构中设置阻尼器,如粘滞阻尼器、金属阻尼器等,可以有效地提高结构的抗风性能。
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高层建筑结构的抗风设计
【摘要】随着高层建筑高度的增加,结构对风荷载更加敏感,在不少地区,抗风研究和设计已成为控制结构安全性能和使用性能的关键因素。
根据建设规模,我国城市建设中占据比例最大的是高层建筑,而高层建筑结构的多变性和复杂性,使得结构设计工作成为建筑施工的重点和难点。
面对高层建筑结构设计的相关问题,本文将对高层建筑抗风结构常见结构的问题进行分析。
【关键词】高层,建筑结构,抗风设计
一.前言
随着我国经济的快速发,在建筑方面高层建筑结构与低层建筑结构一样,需要同时承受结构自身自重(及其他荷载)产生的垂直作用和风荷载产生的水平作用,相对于低层建筑结构水平荷载对整个结构受力影响通常较小的状况,在高层建筑结构中水平风荷载会成为高层(超高层)建筑结构设计的受力控制因素。
针对我国高层建筑结构的抗风设计进行深入的研究和探讨。
二.高层建筑结构抗风设计中存在的问题
1.设计风压等级的确立
设计风压等级的建立需要考虑多种因素的影响。
目前,我国还没有对结构设计风压等级给出明确定义,具体的划分原则和范围界定还需进一步的研究探讨。
2.风振系数的确定
我国目前确定结构风震系数时采用的阻尼比是按已建建筑在微振下所获取的阻尼比实测值确定的,而抗风设计所取的风载是30-100年一遇的大风荷载。
此时,结构的振动将不是微小振动,而是有较大位移的振动,而大位移振动与微振的结构阻尼比是不同的,一般前者比后者大;而阻尼比增大,将使风振系数减小。
因此目前我国进行高层建筑钢结构抗风设计所取的风振系数可能偏大。
3.风振舒适度的考虑
《高规》中规定重现期为10年的最大加速度限值为:公共建筑0.28m/s2;公寓建筑0.20m/s2。
本文认为存在如下有待完善之处:首先,重现期取为10年已不能满足要求。
《建筑荷载设计规范》中对一般结构基本风压重现期已规定为50年,且对特殊结构还要进行重现期为100年的舒适度验算;其次,该规定只将民用建筑分为公共建筑和公寓建筑两类,不够具体;再次,将峰值加速度限值仅定为0.28m/s2和0.20m/s2,不够精确。
三.高层建筑的抗风设计
1.高层建筑结构在风荷载作用下的破坏形式
主体结构开裂或损坏,如位移过大引起框架、剪力墙、承重墙裂缝或结构主筋屈服;层间位移引起非承重隔墙开裂;局部风压过大引起玻璃、装饰物、围护结构破坏;建筑物的频繁、大幅度摆动使居住者感到不适;长期的风致振动引起结构疲劳,导致破坏。
2.高层建筑结构抗风的一搬设计原则
保证结构具有足够的强度,能可靠地承受风荷载作用下的内力;结构必须具有足够的刚度,控制高层建筑在水平荷载作用下的位移,保证良好的居住和工作条件;选择合理的结构体系和建筑外形。
采用较大的刚度可以减少风振的影响;圆形、正多边形平面可以减少风压的数值;尽量采用对称平面形状和对称结构布置,减少风力偏心产生的扭转影响;外墙、玻璃、女儿墙及其它围护构件必须有足够的强度并与主体结构可靠地连接,防止局部破坏。
3.风荷载的计算
我国规范GB50068-2001《建筑结构可靠度设计统一标准》对荷载统计采用50年设计基准期,并且用平稳二项随机过程来描述荷载的随机过程。
气流遇到建筑物时,在建筑物表面上产生压力或吸力,即形成风荷载,其大小主要与近地风的性质、风速、风向有关,也与建筑的高度、形状和地表面状况有关。
根据新规范进行主体结构计算时,垂直于建筑物表面的风荷载标准值按下式计算,风荷载作用面积应取垂直于风向的最大投影面积。
4.风荷载作用下高层建筑的振幅、震动速度和加速度控制
根据现行的建筑结构设计规范,对于高层建筑结构在风荷载作用下的变形响应主要作以下两方面的限制:
(一)限制结构的顶端水平位移u与总高度H的比值(u/H),目的是控制结构的总变形量。
(二)限制相邻两层楼盖间的相对水平位移Δh与层高h的比值(Δu/h),一般Δu /h在结构的各层中具有不同的比值,且往往最大的Δu/h要超过u/H的限值。
限制最大的Δu/h目的是防止填充墙、装饰部件的损坏,避免电梯轨道和管道等设施产生过大的变形。
高层建筑结构的变形控制对于控制风振侧移是非常重要的,结构侧移特别是层间侧移是决定建筑物破坏程度的因素,因此能否将侧移控制在允许限度内,是检验抗侧力体系有效性的重要指标。
5.高层建筑结构抗风加固的方法
(一)增大截面法。
增大构件的截面面积,提高承载能力及截面刚度,改变自振频率,减小结构的动力风荷载效应。
多用于加固结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架以及砖墙、砖柱等。
此法会减小使用空间,增加结构自重。
(二)外包钢加固法。
在结构构件四周包以型钢进行加固,分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。
在保持原构件截面尺寸的同时提高构件承载力、延性和刚度,适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙以及烟囱等结构构件的加固。
但用钢量较大、维修费用较高。
(三)预应力加固法。
外加预应力钢拉杆对结构进行加固。
在几乎不改变使用空间的条件下,提高构件的承载力。
广泛用于受弯构件以及混凝土柱、钢梁及钢屋架的加固。
加固效果好而且经济,很有发展前景;不足的是增加了施加预应力的工序和设备。
(四)改变受力体系加固法。
增设支点或采用托梁拔柱的办法改变结构的受力体系。
大幅度提高结构构件的承载力,减小挠度、裂缝宽度。
多用于大跨度结构。
(五)外部粘钢加固法。
用胶粘剂在构件外部粘贴钢板。
施工简易周期短,加固后几乎不改变构件的外形和使用空间,大大提高构件的承载力和正常使用阶段的性能。
但是对施工工艺要求较高,一般应由专业队伍施工。
四.高层建筑结构设计的优化
1.基础设计,抗风结构需要建立在结构稳定性的基础上,一方面要采用级配比较高的砂石,保证回填材料的密实程度,防止水平作用力对结构产生倾覆性的威胁,另一方面是在基础持力层的底部设置抗拔锚杆,通过锚杆钻孔、杆体制作安装、注浆等,提高抗拔锚杆的应用功能,使得地下室的基础具有足够的抗拔强度。
2.耗能减振系统的设置,设计高层建筑非承重构件的时候,利用耗能减振系统减少风荷载对建筑物的作用,系统由耗能支撑、剪力墙、梁柱、楼板等构成,减振系统的设置在结构合理设计的基础上,还要采用粘弹性比较强的阻尼材料,提高其耗能减振的作用。
3.水平力和风荷载叠加问题的解决思路,高层建筑面临高风压的问题,风的荷载作用加大结构构件的内力,如果超过其承受的范围之外,将出现水平力和风荷载的重叠,对建筑物产生一定的结构性破坏作用。
因此高风压区域要进行加固设计,一方面要分析水平风压的作用力大小以及影响程度,另一方面控制影响建筑物水平压力的土压力,在此基础上增大结构的水平荷载内力,并采用强度较高的钢筋混凝土,以便控制结构构件的钢筋含量,减缓水平力风荷载叠加带来的负面影响。
4.提高建筑物的承载力和刚度也是抗风设计的主要内容之一,根据风荷载的
多变性和复杂性的特点,笔者认为承载力和风荷载务必经过周密计算,并根据相关的规范设计要求,通过合理的结构设计提高建筑物的抗风能力。
五.结束语
随着经济的迅速发展和城市规模的不断扩大,在城市中涌现出越来越多的高层建筑。
做为高层建筑的结构设计人员应不断学习和提高,重视结构试验研究成果,结合施工实践,通过大量工程经验的积累,作出技术先进、安全可靠、经济合理的各种高层建筑的结构设计。
参考文献:
[1]李创第,管昌生等. 高层建筑和高耸结构抗风设计评述[J]. 广西大学学报,1996(4):312-315.
[2]高仁国.浅析高风压区高层建筑结构设计应注意的问题及处理方法[J].福建建材,2012(2):33-35.
[3]杨波. 高层建筑结构设计分析[J]. 江西建材,2011,(4).
[4]刘维青,陈霄潇.高层抗风的若干问题[J].工程建设管理.
[5]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.
[6]周云,汪大洋,陈小兵.基于性能的结构抗风设计理论框架.TU973+.23.。