高层建筑结构的受力特点

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(1)水平荷载成为决定因素(承载力设计)
在低层建筑中,一般是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。

在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却往往起着决定性的作用。

随着建筑层数的增多、建筑高度的增加,水平荷载更加成为结构设计的控制因素。

一方面,建筑的竖向荷载所造成的结构应力与建筑高度的二次方成正比,说明水平荷载对结构的作用远大于竖向荷载。

另一方面,对某一高度的高层建筑来讲,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,其数值随高层建筑结构动力特征的不同而有较大幅度的变化,因而水平荷载的作用更显突出。

(2)侧移成为控制指标(刚度设计)
与低层建筑不同,结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。

随着建筑高度的增加,在水平荷载作用下,结构的侧向变形迅速增大。

因为结构顶点的侧移A与建筑高度H的4次方成正比。

随着高度增大,位移增加最快。

高层建筑结构中构建的各种变形影响大。

因为高层建筑层数多、高度高,轴力很大,从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著,中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大,对结构内力分配的影响大,因而构件中的轴向变形影响必须考虑;对于剪力墙结构体系应计及整片墙或墙肢的剪切变形。

高层结构受到动力荷载作用的动力效应大,如结构的自振周期对于结构受到地震作用或风荷载作用时产生的动力效应变化的影响;高层建筑结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力也必须受到重视。

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