高层建筑结构设计特点

高层建筑结构设计特点

高层建筑结构设计特点

水平荷载为重要因素

在高层建筑中，与低层建筑结构通常以抵抗竖向荷载为主所不同，较大的建筑高度造成了与底层结构完全不同的受力情况，所以高层结构总是要同时承受竖向荷载和水平荷载作用。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与楼房高度的两次方成正比。高层建筑楼面使用荷载和楼房自重在竖向构件所引起的弯矩和轴力的数值，仅与建筑高度的一次方成正比。对某一定高度的楼房来说，竖向荷载大体是定值，但水平荷载不是定值，它随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。所以对高层建筑来说水平荷载是重要因素。

结构延性为重要指标

现在地震的频繁爆发使抗震性能成为高层建筑中的重要考虑因素。为了避免高层建筑的倒塌，使其具有高强的变形能力，特别需要在其构造设计上采取一定措施，来保证结构的良好延性。能做到“小震不坏，中震可修，大震不倒”。也就是说，在强烈地震下，当结构构件进入屈服阶段后具有较强的变形能力，能够吸收地震作用中产生的能量，并维持一定的承载力。所以对高层建筑来说结构延性是重要的指标。

侧向位移为控制因素

随着楼房高度的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大，结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比。设计高层结构时不仅要求结

构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在规定的范围内，否则会产生因侧移产生较大的附加应力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，因P-△效应而使结构产生附加应力，甚至破坏。严重时会使填充墙或建筑装饰开裂或破坏，主体结构出现裂缝，影响正常使用，还会使居住人员感到不安全。所以对高层建筑来说侧向位移要控制好。

轴向变形不容忽视

对于高层建筑来说，其竖向荷载很大，它能够在柱中引起较大的轴向变形，使得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，此外它还会对预测构件的下料长度、构件剪力和侧移等产生影响。所以轴向变形问题也不容忽视。