高层建筑结构设计分析与研究
基于高层建筑结构设计研究与分析论文
基于高层建筑结构设计的研究与分析摘要：随着科学技术的不断进步以及社会的迅速发展，在当今的城市建设过程当中随之出现了越来越多的高层建筑，并且在高层建筑的设计上也出现了许许多多的新变化和新发展，由此可见，高层建筑结构设计已逐渐成为了当今高层建筑的核心内容。
所以，对高层建筑的结构设计方面的相关问题进行研究是十分有意义，也是非常重要的。
本文简要的分析了高层建筑的结构特征，并深入的探讨了高层建筑设计的相关问题，希望能够对我国高层建筑结构今后的设计工作产生积极的作用及影响。
关键词：高层建筑；结构设计；研究与分析中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：引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，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。
一、高层建筑结构设计的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：（一）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，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
对高层办公建筑核心筒设计的分析与研究
对高层办公建筑核心筒设计的分析与研究高层办公建筑是城市的地标建筑之一，其核心筒设计可以说是整个建筑结构的灵魂所在。
核心筒是指建筑物内部的主要承重部分，通常包括楼梯、电梯和设备间等，承担着建筑的垂直荷载和水平荷载，具有极其重要的功能。
对高层办公建筑核心筒设计的分析与研究显得尤为重要。
一、核心筒设计的功能1. 承重功能核心筒作为高层建筑的主要承重结构之一，起到了支撑整个建筑的重要作用。
在地震、风荷载等外部作用下，核心筒能够有效地分担建筑的垂直荷载和水平荷载，保证了建筑的稳定性和安全性。
2. 功能分区核心筒内部通常包含了楼梯、电梯、管道等功能区域，为建筑的正常运行提供了便利。
良好的功能分区设计能够提高建筑内部空间的利用率，提升了建筑的实用性和经济性。
3. 建筑外观在一些设计精良的高层办公建筑中，核心筒的设计往往也会影响到建筑的外观和风格。
通过巧妙地设计核心筒的形状和结构，可以使整个建筑呈现出独特的外观，成为城市的一道美丽风景线。
二、核心筒设计的研究现状1. 结构形式目前，高层办公建筑核心筒的结构形式主要有钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构等。
钢筋混凝土结构在国内的应用最为广泛，其具有成本低、施工方便等优点，但也存在着自重大、密肋开口的问题；而钢结构由于其轻、强、抗震等特点，也逐渐受到了设计师的青睐。
2. 抗震设防随着国家对建筑安全的重视，高层建筑核心筒的抗震设计也逐渐成为了研究的重点。
目前，一些先进的抗震结构设计和加固措施已经被引入到核心筒设计中，以提高建筑的抗震性能。
3. 绿色环保在当今社会，建筑的绿色环保问题已经成为了人们关注的焦点之一。
在核心筒设计中，如何将环保理念融入到结构设计中，成为了研究的新课题。
通过利用可再生材料、减少能耗等手段，使核心筒设计更加环保。
三、核心筒设计的优化与创新1. 结构优化通过结构分析和仿真计算等手段，可以对核心筒的结构进行优化设计，以提高其承载能力和抗震性能。
通过合理的构造布置和剪力墙设置，来降低结构的自重和提高抗震性。
张弦梁结构在高层建筑中的稳定性分析与设计案例研究
张弦梁结构在高层建筑中的稳定性分析与设计案例研究1. 引言高层建筑的结构设计对于保证其稳定性和安全性至关重要。
张弦梁结构作为一种常用的结构形式，在高层建筑设计中具有广泛的应用。
本文将通过分析实际的设计案例，探讨张弦梁结构在高层建筑中的稳定性问题，并提出相应的设计方法和优化方案。
2. 张弦梁结构的特点张弦梁结构是由上、下弦杆和夹持杆组成的一种形式，具有以下特点：(1) 高度可调节：通过调整弦杆的长度，可以适应不同高度高层建筑的设计要求；(2) 节约材料：相比传统的框架结构，张弦梁结构能够更有效地利用材料，减少结构自重；(3) 施工便利：梁柱节点简单，便于施工和装配。
3. 张弦梁结构的稳定性分析(1) 稳定性问题：高层建筑的稳定性对于保证其安全运行至关重要。
张弦梁结构在受到竖向风荷载和自重荷载作用时，可能存在柱侧屈曲、梁侧屈曲等稳定性问题，需要进行详细的分析。
(2) 稳定性评估方法：通过有限元分析和结构优化方法，可以评估张弦梁结构在不同荷载情况下的稳定性。
其中，有限元分析可以模拟结构的受力行为，确定关键部位的应力和应变分布；结构优化方法可以优化结构的形状和尺寸，提高结构的稳定性。
(3) 稳定性设计准则：在高层建筑的设计中，应根据当地的设计规范，确定张弦梁结构的稳定性设计准则，包括屈曲承载力系数、屈曲长度系数等重要参数。
4. 张弦梁结构的设计案例研究(1) 案例概述：选取某高层住宅建筑为案例，通过有限元分析和结构优化方法，对其张弦梁结构的稳定性进行分析与设计。
结构的重点关注点包括竖向荷载下的柱侧屈曲和梁侧屈曲。
(2) 有限元分析：通过有限元软件建立结构模型，对结构进行静力分析和稳定性分析。
结构的受力行为、关键节点的应力和应变、杆件的失稳形态等信息可以在分析过程中得到。
(3) 结构优化：针对分析结果，通过结构优化方法对张弦梁结构进行优化设计。
可以采用遗传算法、粒子群算法等优化方法，优化结构的形状和尺寸，提高结构的稳定性和安全性。
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。
高层建筑结构分析与设计技术研究
规划设计
高层建筑结构分析与设计技术研究
聂奋 云
（ 鸡西市建筑设计院 ，黑龙江 ，鸡 西 ，１ ５ ８ １ ０ ０ ）
【 摘 要】 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 。 【 关键词 】 建 筑结构设计
一
系整体分析采用的计算图形有三种 ：①一维 协 同分析 。②二维协 同分析。③三维空间分 析 。三维空间分析的普通杆单元每一节点有 ６个 自由度 ，按符拉索夫薄壁杆理论分析 的 杆 端节 点还 应 考 虑 截 面 翘 曲 ， 有 ７个 自 由度 。 ２ ．高层 建筑结构静力分析方法 （ １ ）框架一 剪 力墙 结构 。 框 架． 剪 力墙 结 构内力与位移计算的方法很 多，由于采用 的 未知量和考虑因素的不同，各种方 法解答 的 具体 形式亦不 相 同。框 架． 剪力墙 的机算 方 法 ，通常是将结构转化为等效壁式框架，采 用杆系结构矩阵位移法求解。 （ ２ ） 剪力墙结构 。 剪力墙的受力特性与 变形状态主要取决于剪力墙 的开洞情况 。不 同类 型的剪力墙 ，其截面应力分布 也不 同， 计算 内力与位 移时需采用相应 的计算方法 。 剪力墙结构的机算 方法是平 面有 限单元法 。 此法较为精确， 而且对 各类剪 力墙都 能适用 。 但因其 自由度较多，机时耗费较 大， 目前一 般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应 力分布复杂的情况 。 （ ３ ） 筒体结构 。 简体结构的分析方法按 照对计算模型处理手法 的不 同可分 为三类 ： 等效连续化方法 、等效离散化方法和三维 空 间分 析 。 等效连 续化方 法是将 结构中的离散杆件 作等效连续化处理。一种 是只作几何分布上 的 连 续 化 ， 以便 用 连 续 函 数 描 述 其 内 力 ； 另 种是作几何和物理上的连续处理，将离散 杆件代换为等效的正交异性弹性薄板 ，以便 应用分析弹性薄板 的各种有效方法 。具体应 用 有 连 续 化 微 分 方 程 解 法 、框 筒 近 似 解 法 、 拟壳法 、能量法、有限单元法、有 限条法等 。 等效离散化方法是将连续 的墙体 离散为 等 效的杆件 ，以便应用适合杆 系结构 的方法 来分析。这一类 方法包括 核心 简的框架 分析 法和平面框架子结构法 等。具体应用包括等 代角柱法、展开平面框架法、核心筒的框架 分析法、平面框架子结构法。 比等效连续化和等效离散化更为精确的 计算模型是完全按三维空 间结构来分析筒体 结构体系 ， 其 中应 用最广 的是空间杆． 薄壁杆 系矩 阵位移法 。这种方法将高层 结构体 系视 为由空间梁元 、空间柱元和薄壁柱元组合而 成 的 空 间杆 系 结 构 ，这 是 目前 工程 上 采 用最 多的计算模 型。
我国高层建筑结构抗震设计分析研究
避免混凝土 的受压破坏先 于钢筋的屈服。结 。 必须设缝时应保证有足够的缝 宽。 防震缝 剪弱弯， 强底层柱／ 墙， 强节点弱构件的原则。另外保证抗震结构构件之间 两侧楼板宜位于同一标 高， 防止竖相构件 与楼板相撞 而破坏 。 的连接具有较好的延性才能充分发挥各个构件 的承载力 、 变形能力 ， 从而 （ ４ ） 减 轻 结 构 自重 提高抗震结构 的整体变形能力 。 高层建筑 的隔墙和填充墙使用轻型材料能有效减轻结构的 白重 。减 轻结构 自重 ， 可最 大限度 的降低地震的作用 ， 改善结构在地震中的受力状
分退出工作且吸收部分地震能量后 ，第二乃至第三道纺线能抵抗后续 的 地震 动的冲击 。 抗震结构成为具有多道抗震纺线的结构 ， 可以减少输入 主
３ 、 高层 建筑 物抗 震结构 设计 的分 析与研 究
结合我国高层建筑抗震设计的原则 、常见 的问题 以及 地震 作用对高 体结构的地震能量 ， 在遭 遇持续强震时 ， 其结构 虽然遭受较重 的破 坏 ， 但 层建筑的破坏特点我们 建议在解决 以上问题的同时通过以下途径提高高 其结构的结构非弹性变形 还不至于造成结构 的倒塌 ，从而减轻主体结构 层建筑的抗震性能。 的 破 坏 程度 。 （ １ ） 减 少地 震 能 量 的输 入
（ ４ ） 抗 震 结 构体 系选 取 不合 理
１ 、 抗震 结构 设计 的基本 原则
（ １ ） 设 置 多道 抗 震 防线
抗震结构体系如果选取的不合理 ，没有明确的计算简图和合理 的传 在 高层建筑 的抗震设计 中设置多道抗震防线 ， 从 而避免在持续地震 力途径 ，薄弱部位的出现也难于把握 ，不能可靠 的估算 出结构 的抗震性 作用下 由于部分 结构破坏 而导致整 体体系丧 失抗震能 力或重力承 载能 能。选取时需要根据建筑的重要性 、 设防烈度 、 房屋高度 、 场地地基 、 材料 、 力。具体做法是， 高层建筑的抗震结构体系要由若干延性较好的分散体 系 施工技术 、 经济条件等 因素综合考虑 ， 使选取的建筑抗震结构体系具 有较 组成 ， 且 由延性 较好 的连接构件连接而成协调工作 。从而 ， 在遭遇一定强 好 的抗 震 能 力 。 度的地震作 用后 ， 处于第 一道纺线 的构件遭受可允许 的损坏 ， 刚度降低部
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析高层建筑作为城市的地标和象征，其结构设计一直是建筑领域的一个重要课题。
随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量和高度也在不断增加，因此高层建筑结构设计的难点也逐渐凸显出来。
本文将对高层建筑结构设计的难点进行分析，并探讨如何克服这些难点。
一、受力分析复杂高层建筑由于其高度较大，受力分析通常会比较复杂。
在高层建筑的结构设计中，受力分析是基础和关键，只有深入研究高层建筑所承受的荷载和受力状况，才能有效地解决高层建筑结构设计中的难题。
在受力分析方面，高层建筑在不同楼层和不同构件上所受的荷载和力的分布都会有所不同，需要对整个建筑结构进行全方位的受力分析，确保每一个构件都能满足受力要求。
高层建筑的结构设计还需要考虑各种不同作用下的受力情况，包括静载荷、动载荷、风荷载等，这些都增加了受力分析的复杂性。
针对受力分析复杂的难点，结构设计师需要运用先进的受力分析方法和工具，如有限元分析、结构动力学分析等，对高层建筑的受力状况进行准确的模拟和计算，为结构设计提供科学的依据。
二、抗震设计要求高高层建筑所处的地理位置和环境不同，其抗震设计要求也会有所不同。
一般来说，地震是高层建筑面临的最大威胁之一，因此抗震设计是高层建筑结构设计中的一个重要难点。
高层建筑的抗震设计要求通常比较严格，需要考虑地震波的作用、建筑结构的受力状态、结构的位移要求等多个方面。
抗震设计需要考虑建筑结构在地震作用下的变形和破坏情况，要求建筑结构在地震发生时能够安全稳定地承受地震力的作用，减小地震对建筑结构的影响。
对于高层建筑抗震设计的难点，结构设计师需要根据建筑所处地区的地震烈度和其他地质条件，结合抗震设计规范，进行合理的抗震设计方案设计和结构计算。
还需要采用高性能材料和先进技术，提高建筑结构的抗震能力，确保建筑在地震发生时能够安全稳定地运行。
三、构造系统选择和优化高层建筑的构造系统选择和优化也是结构设计的难点之一。
构造系统的选择直接影响到建筑的结构性能和经济性，因此需要根据建筑的形式、功能和受力特点，合理选择和优化构造系统。
高层建筑结构分析与设计方法研究
关键 词 ： 高层建 筑； 结构 ； 设计 方 法
Ｋｅ ｒ ：ｈｇ － ｉｅｂ ｌｉ ｇ ｓｒ ｃｕ ｅ ｄｅｉｎ ｙ ｗｏ ｄｓ ｉｈ ｒｓ ｕｉ ｎ ； ｔ ｔ ｒ ； ｓｇ ｄ ｕ
的关 系。
Ａｂ ｔａ ｔ ｏ ｈ ｉｈ ｉｅ ｂ ｌｉ ｇ ，ｏ ｙ ｅｅ ｔｏ ｆａ ｓ ｒ ｃ ：Ｆ ｒｔ ｅ ｈｇ －ｒｓ ｕｉ ｎ ｓ ｆｒ ｔｐｅ ｓｌｃｉｎ，ｌｍｅ，ｈ ａ ｌ ｔ ｔ ｒ ，ｒｍｅ ｓｒ ｃｕｅ， ｍｅ ｕ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｌ ａ ｕｂ ｎ ｔｂ ｄ ｒ ｓ ｅ ｒ ｗａｌｓｒ ｕ ｅ ｆａ ｔｕ ｔ ｒ ￣ａ ｄ ｔｂ ｔ ｔｒ ｓ ｗｅｌ ｓ ｔ ｅ ｉ ｕ ｅ ｕｃ ｕ ｓｒ ｃｕｅ ａ ｏ ｉｅ ｅ ｆｒｔ ｔｒａ ，ｈ ｉ ｅ ｔｅ ，ｅｎｏ ｃ ｄ ｃ ｎ ｒｔ ｔ ｔ ｒ ， ｏ ｏ ｉ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｅｃ ｎ ｉ ｅｅ ．Ｔ ｉ ａ ｅ ｎｒｄ ｃ ｓ ｔｕ ｔ ｒｓＣ ｂｅｃ ｎｓｄ ｒｄ，ｏ ｈｅｍａｅ ｌ ｔｅ ｔ ｎ ｉ ｍｂ ｒｓｅ ｌ ｒｉ ｆｒｅ ｏ ｃ ｅｅｓｒ ｕ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｓｒ ｅｕ ｅｃ ｎ ｂ ｏ ｓｄ ｒ ｄ ｈ ｓｐ ｐ ｒｉｔｏ ｕ ｅ ｕｃ ｅ ｔ ｅ ｔｐ ｓ ｆｈ ｇ ｒｓ ｕｌ ｎ ｔ ｔ ｒｓ ａ ｄ ｔｅ ｉｃ ｓ ｓｔ ｅ ｓ ｌｃｉｎ ｏ ｇ ｒｓ ｕ ｌｉ ｔｕ ｔ ａ ｙ ｔｍ ｎ ａｃ ｉ ｃｕ ａ ｅ ｉｎ， ｔｕ ｔ ｒ ｈ ｙ ｅ ｏ ｉｈ— ｅ ｂ ｉ ｇ ｓｒ ｕ ｅ ， ｎ ｈ ｎ ｄｓ ｕｓｅ ｈ ｅｅ ｔ ｆｈｉｈ— ｅ ｂ ｉｄｎｇ ｓｒ ｃｕｒｌｓ ｓｅ ａ ｄ ｒ ｈｔ ｔ ｒｌｄ ｓｇ ｓｒ ｃｕ ａ ｉ ｄｉ ｕｃ ｏ ｉ ｅ ｌ
高层住宅建筑结构设计的关键技术研究
高层住宅建筑结构设计的关键技术研究摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，社会水平不断提升，进一步推进了我国城市化发展进程，城市人口大量增加，现有的土地资源无法满足城市人口的需求，因而就需要推动城市建筑高层化发展，在高层建筑中结构复杂，为了进一步保证居住安全，提高城市经济的发展速度，需要对当前高层住宅建筑结构设计的关键技术进行科学探讨研究，从而来提升住宅结构的稳定性和安全性。
本文主要讨论高层住宅建筑结构设计的特点及关键技术应用要点，以供参考。
关键词：高层住宅建筑；结构设计；关键技术1高层住宅建筑结构设计特点在高层住宅建筑中，主要采用框架结构、剪力墙结构和框剪结构。
其中，框架结构由杆件刚性连接构成，能够灵活进行空间布置。
但梁柱截面较小，使得结构刚度小，侧移大，抵抗力较差，不适用于地震区。
剪力墙结构则是首选结构形式，能够利用钢筋混凝土墙体对水平力、竖向力进行承载，利用剪力墙对墙体和楼板进行较好连接。
该种结构刚度较大，具有较强抗震能力。
框剪结构是利用大剪力墙对部分框架结构进行替代，利用楼板和连梁构成结构体系，使结构整体刚度得到提升，受水平荷载作用可以产生较高承载力。
实际在高层住宅建筑结构设计中，需要考虑结构延性，确保结构进入塑性阶段依然维持较强变形能力，以免建筑发生坍塌问题。
结构侧移需要控制在一定限度范围内，避免水平荷载作用下结构发生过大侧移变形。
由于竖向荷载基本为确定数值，风荷载、地震作用等将有所变化，水平荷载变化幅度较大，设计时应确保引发的轴力、弯矩能够与楼房高度成正比，以免结构受到过大影响。
而在竖向荷载过大时，结构柱将发生较大轴向变形，导致连续梁中间支座位置负弯矩变小，跨中正弯矩与端支座弯矩加大，影响结构安全性。
此外，高层住宅建筑需要加强结构抗震设计，保证建筑做到小震不坏、大震不倒。
2高层住宅建筑结构设计的关键技术应用分析2.1结构分析技术结构模型分析是高层建筑设计中至关重要的一部分，它通过对结构受力、变形等进行科学分析，为设计师提供了合理的设计数据，确保结构安全、稳定和经济。
高层结构设计及案例分析
二、高层建筑结构的特点
▪
随着层数和高度的增加，水平作用对
高层建筑结构安全的控制作用更加显著，
包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载
能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和
造价高低，与其所采用的结构体系密切相
关。不同的结构体系，适用于不同的层数、
高度和功能。
高层建筑中，水平荷载和地震作用 对结构设计起着决定性的作用。
筒中筒
200
150 130 100
70
180 150 120
80
板柱-剪力墙
70
40
35
30 不应采用
B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)
结构体系
非抗震设 计
框架-剪力墙
170
全部落地剪
剪
力墙
180
力
墙 部分框支剪 力墙
150
框架-核心
筒
筒
220
体
筒中筒Βιβλιοθήκη 300抗震设防烈度 6度 7度 8度 160 140 120 170 150 130
▪ 荷载效应的最大值 (轴力N、弯矩M和 位移)可用下列式 子表达：
▪ N=WH=f(H)
▪ M=qH2/2 = f(H2)
▪ =qH4/8EI =f(H4)
▪ 内力或位移 ▪
=f(H4)
▪
M=f(H2)
▪
N=f(H)
▪
H
▪ 结构内力、位移与高度H的关系
▪ 高层建筑结构体系
➢ 框架 ➢ 框架－剪力墙 ➢ 剪力墙、底层大空间剪力墙 ➢ 框筒和筒体(包括筒中筒与成束筒) ➢ 巨型结构及悬挑结构
高层建筑结构的特点
▪ 钢－混凝土混合（组合）结构应用
高层建筑的结构设计与安全性分析
高层建筑的结构设计与安全性分析高层建筑的结构设计与安全性一直是建筑师、工程师以及政府监管部门关注的重点。
随着城市人口的增长和城市化进程的加快，高层建筑成为了解决人口住房需求的重要选择。
然而，由于高层建筑存在的特殊性，其结构设计必须充分考虑到安全性。
本文将就高层建筑的结构设计与安全性进行分析和探讨。
一、高层建筑的结构设计1. 结构设计原则与考虑因素高层建筑的结构设计需要遵循一系列原则和考虑因素，以确保其结构的稳定性和安全性。
首先，高层建筑的结构设计应满足承载能力要求，即能够承受自身重量以及外部荷载的作用。
其次，高层建筑的结构设计应具备一定的柔度和适应性，能够在面对自然灾害（如地震、风暴等）时有所抵抗和吸能。
此外，结构设计还需考虑建筑的使用寿命、抗震性能、防火性能等因素。
2. 结构设计方法与技术在高层建筑的结构设计中，常用的方法和技术包括草图设计、三维模型设计、结构分析和模拟等。
草图设计是在建筑师和工程师协同工作的基础上进行初步设计，以探索建筑形态和结构的潜力；三维模型设计能够更加直观地展示建筑的形态和结构；结构分析和模拟则能够对建筑结构在静态和动态条件下的行为进行评估和优化。
二、高层建筑的安全性分析1. 火灾安全性分析高层建筑的火灾安全性分析是其中一项重要内容。
在高层建筑中，火灾的蔓延速度和烟气的扩散是主要的安全隐患。
因此，在高层建筑的设计和建造过程中应采取有效的防火措施，如设置防火墙、防火门、疏散通道等，以确保人员的安全疏散和消防人员的有效救援。
2. 抗震安全性分析地震是威胁高层建筑安全的另一个主要因素。
高层建筑的结构设计需要考虑抗震能力，以确保在地震发生时建筑结构的稳定性和安全性。
在抗震安全性分析中，建筑师和工程师会考虑到地震作用的影响、建筑材料的选择、结构的几何形态等因素，并采取相应的设计和构造措施提高建筑的抗震能力。
3. 风险评估与安全管理高层建筑的安全性还需要进行风险评估和安全管理。
风险评估是指针对高层建筑可能面临的灾害风险进行分析和评估，以制定相应的应急预案和安全措施。
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。
高层建筑结构设计特点探析
高层建筑结构设计特点探析一.高层建筑结构设计特点（一）水平荷载的作用首先说明，因为楼面荷载以及建筑自身的重量在构件上的弯矩、轴力，与建筑物的高的一次方是成正比的，同时，因为水平荷载对竖构建的轴力以及水平荷载自身产生的力矩，与建筑物高的二次方是成正比；其次要说明的是，当建筑物高度达到一定程度，竖方向的荷载就会维持基本不变，对于水平荷载，地震作用和风荷载的值不是恒定不变的，会因为不同的结构而产生很大程度的变化。
（二）重视轴向变形高层建筑物的竖向的荷载会给支撑柱产生一定的压力，会引起轴向变形，而且也会改变连续梁的弯矩，从而制作的负弯矩也就会降低，也会对准备安置构建的长度产生影响；另外也会影响构建侧移和构建剪力，如果这种和竖方向的变形相比，结果显然是偏于不安全的。
（三）侧移和结构延性跟多层建筑相比，高层建筑对于设计结构中的结构侧移非常重视，楼的层数越多，高度越高，相应的水平荷载产生的构建侧移也就越大，所以，我们控制数值在一定的合格的范围。
如果产生地震，高层建筑的变形也就更大，所以，我们要做到保证建筑物在经过了塑性变形之后没有完全丧失变形能力，从而来防止发生倒塌，所以就应该尽量对结构的延性进行提升。
二.高层建筑的结构分析（一）弹性假定高层建筑物经常用到的方法其中就有弹性计算法。
因为建筑物本身收到了风力和垂直荷载的作用，就会使得结构处于一种弹性工作状态，实际情况基本与这种情况类似。
一旦出现大风或者出现大震就会导致高层建筑物位移量增大，有可能导致建筑物本身出现裂缝，处于一种弹塑性工作状态，这种情况计算位移就不能运用弹性计算法，不然误差很大，这种情况，计算就需要运用弹塑性动力法，这样的计算结果才更接近结构的真实状态。
（二）小变形假定一般的计算方法经常采用这种假定，不过在计算的时候要考虑一下几何非线性问题的研究。
很多人认为，当顶点水平为何与楼房本身的高度比例一旦大于1/500，就要重视两者之间产生的影响。
（三）刚性楼板假定在进行高层建筑物的分析计算中，一般不考虑平面外的刚度，一般情况都是对平面内的楼板刚度假设很大。
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析
高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析摘要：高层建筑结构设计阶段，在满足安全性、耐久性的前提下，对结构设计的优化，有利于实现建筑结构设计的经济性。
基于此，本文笔者根据多年工作经验对高层建筑结构设计存在的问题及优化措施进行简要分析。
关键词：高层建筑；结构设计；优化；一、高层建筑结构设计中的常见问题1.抗风问题因为高层建筑的楼层较多并且高度较高，所以，相对其他建筑，高层建筑更容易改变风的流动性与空气的动力效应。
由于建筑的刚架结构以及玻璃幕墙等柔性结构的刚度较小，在风荷载较大的情况下，很容易破坏建筑物的墙体、装饰结构及支撑结构，降低建筑物的稳定性。
因此，进行高层建筑结构设计时，需要对结构进行抗风设计，防止建筑物受自然因素的影响而存在隐患[2]。
2.抗震问题高层建筑抗震结构设计一直以来都是建筑结构设计中的一个难点。
因为地震属于自然因素，而每个地区的抗震设防烈度不同，计算得出的数据也并不是所有地区都适用，并且计算地震结构设计数据时，存在许多不确定性因素，加之一些设计人员的灵活性不足，不能很好地完善抗震结构设计。
3.消防问题针对高层建筑结构消防设计，在我国相关规范中有明确规定。
由于高层建筑楼层比较多，发生火灾时，高层建筑难以疏散住户，对控制火势不利，并且排烟系统设计难度大等，都是高层建筑防火结构设计急需攻克的问题[3]。
二、高程建筑结构设计常见问题的优化措施1.科学设计建筑平面针对高层建筑结构中出现的扭转问题，在建筑结构设计中，相关设计人员应以地基具体形状和建筑物功能需要等为依据，科学合理地设计建筑物外形，尽可能采取长方形、圆形等相对常规的建筑平面，提高建筑结构的稳定性。
2.提高建筑抗风荷载作用的能力为了使高层建筑抗风构件与结构设计的牢固性符合要求，对高层建筑结构进行抗风设计时，必须充分做好以下工作：1）优化基础，只有高层建筑的基础部分稳定性较强，才能保证高层建筑上部分结构的稳固性。
因此，明确混凝土的级配标准成为高层建筑基础设计最基本的工作。
超高层建筑风荷载分析及结构设计研究
超高层建筑风荷载分析及结构设计研究随着城市化的不断推进，超高层建筑的建设逐渐成为了现代城市的标志性建筑之一。
然而，在这些高耸入云的建筑中，风荷载成为了一个不容忽视的安全因素。
超高层建筑的结构设计必须考虑到风荷载的影响，保证建筑的安全和稳定。
本文将从风荷载的形成机理、计算方法以及超高层建筑的结构设计等方面进行探讨。
一、风荷载的形成机理风荷载是指建筑受到风力作用产生的荷载。
风的形成是由于地球的自转和太阳的辐射造成的，其在不同地域、季节和高度的特点都不同。
风荷载的形成机理主要涉及两个因素：风速和风向。
风速是指单位时间内风流过单位横截面积的体积。
由于摩擦力和离心力的作用，风速随着高度不断增加。
因此，在高层建筑中，风速通常比地面上要高出许多倍。
风速对于建筑而言是非常重要的参数，因为它与建筑所受到的风力大小成正比关系。
风向是指风向标指向的方向。
由于地球的自转和大气的再分布，风向随着高度和时间而发生改变。
对于一个高层建筑而言，建筑的外形和朝向会影响风向对建筑的荷载大小和方向。
二、风荷载的计算方法风荷载是建筑设计中不可忽略的因素之一。
目前，一般采用按规定计算方法进行计算。
风荷载的计算需要考虑的因素包括建筑的形态、朝向、高度、地理位置、风向、风速等多个因素。
现代建筑采用空气动力学理论进行分析。
风荷载的计算方法可以分为两种：静力和动力计算。
静力计算方法是通过考虑建筑在风速作用下的平均力来直接计算风荷载，常用于一些高度较低的建筑物。
动力计算方法是通过考虑建筑的振动和波动来计算风荷载，常用于一些高层建筑。
三、超高层建筑的结构设计超高层建筑的风荷载对于结构设计来说是一个重要的考虑因素。
在结构设计中，一定要考虑到该建筑在极端风速下所受到的荷载大小和方向，并通过合理的结构设计来保证建筑的稳定和安全。
目前，对于超高层建筑的结构设计，采取了多种方法。
常用的是采用软管结构和混凝土结构的组合方式，这样可以避免传统混凝土结构所存在的某些缺陷，如大量使用钢筋和模板的成本和浪费等。
高层建筑结构设计的研究与探索
高层建筑结构设计的研究与探索近年来，随着城市的发展和人口数量的增长，高层建筑在城市景观中扮演着越来越重要的角色。
高层建筑的设计不仅要满足建筑的功能需求，还要考虑到建筑的安全性和可持续性。
因此，高层建筑结构设计的研究与探索变得至关重要。
首先，高层建筑结构设计的研究需要考虑到建筑的抗风性。
由于高层建筑的高度较大，容易受到强风的影响。
因此，设计师们需要研究不同风载下的建筑结构承载能力，并采用合适的防风措施，如增加建筑的抗风柱、加固结构连接等手段，以确保高层建筑的稳定性和安全性。
其次，高层建筑结构设计的研究还需要关注地震安全性。
地震是一种常见的自然灾害，对高层建筑的安全性构成威胁。
设计师们需要研究地震力对建筑结构的影响，并采取合适的减震措施，如设置减振器、采用柔性结构等，以提高高层建筑的地震安全性。
另外，高层建筑结构设计的研究还要考虑到建筑的自重和承载能力。
高层建筑的自重往往较大，并且建筑内部需要承载大量的设备和人流。
因此，设计师们需要研究高层建筑材料的力学性能，并采用适当的结构形式，如钢结构、框架结构等，以确保建筑的自重和承载能力。
此外，高层建筑结构设计的研究还需要考虑到建筑的可持续性。
随着环保和可持续发展的要求日益增加，设计师们需要研究使用可再生材料和节能技术的可能性。
例如，可以采用太阳能发电系统、雨水收集系统等，以减少建筑对能源资源的依赖，实现可持续发展。
在高层建筑结构设计的研究与探索中，现代技术的应用也起到了重要的作用。
例如，计算机模拟技术可以对建筑结构进行精确的分析与设计，快速优化结构方案。
3D打印技术可以制造出复杂形状和高精度的建筑构件，提高建筑的施工效率和质量。
此外，大数据和人工智能技术可以收集和分析大量的结构监测数据，提前发现并修复潜在的结构问题，提高高层建筑的安全性和可靠性。
总之，高层建筑结构设计的研究与探索是一个综合性的课题，需要考虑到建筑的抗风性、地震安全性、自重和承载能力、可持续性等多个方面。
高层建筑抗震设计与结构优化研究
高层建筑抗震设计与结构优化研究随着城市的发展和人口的增加，高层建筑已经成为现代城市的标志性建筑物。
然而，地震是可能发生的自然灾害之一，对于高层建筑而言，抗震设计和结构优化是至关重要的。
本文将探讨高层建筑抗震设计和结构优化的重要性，并介绍一些相关的研究方法和技术。
高层建筑的抗震设计是保证建筑物在地震发生时能够抵御地震力量并保持结构稳定的过程。
一个合理的抗震设计可以减少地震对建筑物的破坏，保护人民的生命安全。
抗震设计的主要目标是降低结构的振动和加强结构的刚度。
为了实现这一目标，工程师需要考虑多个因素，如地震波的频率、建筑物的质量、刚度和弹性模量等。
通过使用先进的分析模型和计算工具，工程师可以预测建筑物在地震中的行为，并相应地调整设计参数。
在高层建筑的抗震设计中，结构优化是一个不可避免的步骤。
结构优化是通过改变结构的形状、材料和构件尺寸等来提高其抗震性能的过程。
通过结构优化，可以减少结构的质量和振动，提高其刚度和稳定性，从而使建筑物能够更好地抵御地震加载。
在进行结构优化时，工程师通常会使用数值模拟技术，如有限元分析和遗传算法等。
这些方法可以帮助工程师寻找最佳结构方案，并确定最佳设计参数，以实现最佳的抗震性能。
现代高层建筑的抗震设计与结构优化是一个复杂而挑战性的任务。
在设计过程中，工程师需要考虑多个因素，如建筑地点的地震烈度、土壤条件、建筑物类型等。
此外，高层建筑的抗震设计还需要考虑建筑物的功能需求和使用寿命。
为了满足这些要求，工程师需要使用先进的技术和工具，如地震响应谱分析、三维有限元建模和优化算法等。
除了抗震设计和结构优化，高层建筑的安全评估和监测也是非常重要的任务。
安全评估可以帮助工程师确定建筑物在地震中的风险，并采取相应的措施来提高其安全性。
而监测系统可以实时监测建筑物的振动和应力变化，并提供及时的报警和反馈。
这些工作可以帮助工程师了解建筑物的健康状态，并及时采取措施来保护建筑物和居民的安全。
总之，高层建筑的抗震设计和结构优化是确保建筑物能够在地震中抵御地震力量并保持结构稳定的关键步骤。
高层建筑结构设计的研究分析
高层建筑结构设计的研究分析【摘要】高层建筑是城市发展的需要，其层数也逐渐增加。
高层建筑相比其他类型建筑而言，其结构也更加的多样化和复杂化。
在今后的设计当中要考虑多方面的因素，保证工程质量和经济效益。
【关键词】高层建筑；结构设计；结构布置；发展趋势一高层建筑结构设计的几点原则1计算简图要适当：适当的计算简图是结构安全的重要条件，需要有相应的构造措施来保证，计算简图的误差要在设计的规定范围之间。
如果是不当的计算简图则会导致结构安全方面的问题产生。
所以工程前期设计的这一点要非常注意。
2基础方案要合适：基础设计是综合分析的结果，要有工程地质环境的参考条件、待建建筑物结构类型、周边建筑物环境分析、载荷的分布状况、合理的经济效益等资料的分析。
在详细的地质勘察资料的基础上，通过进行地基变形的验算，尽可能地利用好地基。
3结构方案要合理：结构方案要有可实行的结构形式、结构体系及经济效益。
在结构体系上，同种结构单元最好选择同种结构体系，其受力要明确，传力要简单。
通过工程设计要求、地理环境、材料供应、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
4正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。
因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。
5采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固要求；考虑温度应力的影响力。
二高层建筑结构的布置1 结构平面布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和刚心重合。
偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。
平面突出部分不宜过长。
扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算刚心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1，可以认为扭转太大而结构不规则。
- 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)。
高层建筑结构设计分析与研究
【摘要】本文针对高层建筑结构的设计特点,重点对框架一剪力墙、剪力墙、筒体等结构体系的受力性能特点进行了分析,对各种结构形式的高层建筑受力分析方法进行了相应探讨。
【关键词】高层建筑；结构体系；结构设计
引言
随着社会经济不断发展,城市化进程不断加快以及对高层、超高层建筑的结构体系的研究日益完善,使得高层、超高层建筑得迅猛发展。
1885年美国芝加哥土木工程师詹尼,设计并建造了共10层、高55m的芝加哥国内保险公司大楼,开启了高层建筑修建之先河,随后高层、超高层建筑在世界各国增长迅速,其中许多高层建筑已成为城市标志,如纽约帝国大厦(1931年,高381m,102层)、芝加哥西尔斯大厦(1974年,高443m,110层)、台北101大楼(2003年,高
508m,101层)。
目前,我国正处于高层建筑迅速发展时期,建造数量与日俱增,建筑高度记录不断被更新,其中以上海的环球金融中心、金茂大厦,广州的中信广场等最具代表性。
高层建筑的出现,不仅改变了城市的建筑格局和人们的居住模式,还在一定程度上反映出科学技术与社会经济发展的水平。
1 常用高层建筑结构体系受力特点分析比较
1.1 框架结构
框架结构体系它是由基础、楼板、柱、梁这4种承重构件所组
成的。
基础、柱和梁一起构成平面框架是主要的承重结构。
框架结构建筑平面布置灵活,可形成较大的建筑空间,建筑立面处理也较
方便;整体性、抗震性能好,具有较好的塑性变形能力。
但是,框架结构侧向刚度小,当层数过多时,会产生过大的侧移,从而差限制了框架结构的建造高度。
1.2 框架一剪力墙结构
高层建筑结构设计中通常采用的是框架一剪力墙结构体系,即
把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系,竖向荷载由框架和剪力墙等竖向承重单体共同承担,水平荷载则主要由剪力墙这一具有较大刚度的抗侧力单元来承担。
剪力墙的设置,大幅增加了高层建筑结构的抗侧力刚度,使其水平侧向位移大幅减小;
同时,框架-剪力墙结构的协同工作使各层层间变形趋于均匀,所以框架一剪力墙结构体系的建筑能建高度要显著高于框架结构。
1.3 剪力墙结构
由墙体承受全部水平作用和竖向荷载的结构体系称为剪力墙结构体系。
剪力墙结构体系属于明显的刚性结构,且传力均匀、直接。
其结构的强度和刚度都相对较高,但同时也具有一定的延性。
结构在台风、地震作用等水平大荷载作用下,结构的侧向位移能有效控制,具有良好的结构整体性能,抗倒塌能力强,其能建高度大幅高于框架或框架一剪力墙结构体系。
1.4 筒体结构
筒体结构体系由筒体为主的结构称为筒体结构。
筒体结构体系
的高层建筑结构具有非常大的强度和刚度,结构体系中各构件的受力分配合理,抗风、抗震性能相对框架一剪力墙结构、剪力墙结构更强,往往应用于大空间、大跨度要求的高层、超高层建筑结构设计中。
2 高层建筑结构设计关键技术分析
2.1 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。
2.2 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。
2.3 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。
2.4 结构延性的重要性
高层建筑相对于低层或是多层建筑来说结构更柔一些,受到地
震的影响后,结构变化更大一些。
所以采取恰当的措施保证结构具有足够的延性,使结构在塑性变形阶段仍然具有较强的变形能力。
3 高层建筑结构分析方法简介
3.1 计算分析基本假定
高层建筑结构要完全精确地分析三维空间结构是十分困难的。
需要通过各种分析方法对计算模型进行不同程度的简化。
以下是一些常见的假定:
1）弹性假定
目前实用的高层建筑结构分析方法都是使用的弹性计算方法。
这一假定符合建筑结构的工作状况,因为在一般风力作用下,建筑
结构一般都处于弹性工作阶段。
2）小变形假定
小变形假定也是各种高层建筑结构实用分析方法中普遍采用的基本假定。
对几何非线性问题的研究认为:当顶点水平位移与建筑物高度的比值大于1/500的时候,就必须重视几何非线性问题的影响。
3）刚性楼板假定
刚性楼板假定在对高层建筑结构进行分析的时候,一般假定楼板自身平面内的刚度是无限大的,平面外的刚度则为零。
这就简化了计算方法,减少了结构位移的自由度。
3.2 高层建筑结构受力分析方法
1）框架一剪力墙结构的高层建筑内力与位移的计算分析,大都采用连梁连续化假定。
可由框架结构与剪力墙水平位移或转角相等的位移协调条件,建立位移与外荷载之间关系的微分方程进行求解。
2）剪力墙结构的受力特性与变形主要取决于墙体的开洞情况。
单片剪力墙按其受力特性的不同,可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙等各种类型,不同类型的剪力墙结构其截面应力分布的规律也不相同,计算结构内力与变形位移时需采用相对应的计算方法。
3）按照对计算模型处理的手法不同,筒体结构的实用分析方法通常可分为:等效连续化法、等效离散化法和三维空间分析法。
等效连续化方法的具体应用包括有连续化微分方程求解法、有限单元法、能量法等;等效离散化方法则包括等代角柱法、核心筒的框架
分析法等;相对于等效连续化方法和等效离散化方法的筒体结构计算模型,完全按三维空间结构建立计算模型来分析筒体结构体系的受力性能更为精确。
三维空间分析法将高层筒体建筑结构体系看作是由若干个空间梁单元、空间柱单元和薄壁柱单元组合而成的空间杆系结构体系进行计算分析,更符合受力结构体系的实际工作状态。
4 结论
由于城市人口密度大,用地紧张,高层建筑依然是未来的趋势,建筑的体型将更加复杂多样。
追求更具创新性的结构形式,建立更加合理的力学模型也是土木工作者努力的目标和方向。