复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析.pdf

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1、建筑设计复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析王宇中国中建设计集团有限公司辽宁分公司辽宁省110015摘要：随着我国经济和建筑技术的飞速发展，高层及超高层建(5)有特殊要求的高层建筑，需进行隔振以及消能减震设计，可筑越来越多，对其结构的抗震设计方法和技术有了更高的要求，笔有效地减少风和地震能量对建筑结构的破坏。者结合工作实践，从高层建筑结构抗震设计的目标进行分析，对建四、确保数据的准确以及结构设计指标的合理筑结构设计要点加以探讨，以期参考交流。1.结构计算分析关键词：复杂高层；超高层建筑；结构设计首先进行多遇地震阶段

2、的结构设计，再进行非线性分析以校核设防烈度地震。计算内容包括：（1）采用我国建筑设计单位广泛引言使用的PKPM软件中的SATWE及TAT计算模块计算。按反应谱多环顾国内建筑行业，对复杂高层与超高层建筑结构体系的研遇地震作用，计算单向地震作用时考虑偶然偏心的影响，双向地震究发展，其结构设计水平不断提高，高层和超高层建筑愈发成为一作用与偶然偏心不同时考虑。（2）采用SATWE按弹性时程分析法个国家或者是城市的发展标志，更是经济实力和水平的象征，大量选取5组天然波（SATWE自带的）和2组人工模拟的场地波（安评报的超高层

3、建筑出现在人们的生活中，其结构体系及复杂性也不断告提供的人工波）进行多遇地震作用计算。（3）根据设定的性能目增加，这给建筑的安全和建设的经济性在设计上提出了较高的要标，采用SATWE进行设防烈度地震作用下的整体结构构件承载力求，本文就高层及超高层建筑结构设计要点进行分析。复核。（4）采用SATWE进行罕遇地震下的底部剪力墙抗剪截面验一、注重概念设计、选取合理方案算。（5）采用SATWE进行静力弹塑性分析，即Push-over分析。1.注重概念设计2.地震荷载对于复杂高层及超高层建筑的概念设计，要注意以下几个对于复杂

4、高层、超高层建筑在设计上要结合设防烈度、地震设方面：防类别等综合因素对抗震性能设计进行考虑。设计过程中需满足(1)应该尽量提高建筑结构的均匀性和规则性；大震情况下的抗震性能。在设计过程中可以采取静力弹塑性分析(2)确保结构有清晰且直接的传力途径，特别是结构竖向和抗法和动力弹塑性分析法进行抗震试验。在复杂高层和超高层结构侧力传力途径；设计过程中对于地震荷载的考虑要注意以下几点：(3)结构要具有良好的整体性；(1)对于超高层建筑来说它的自振周期一般在6s到9s之间,我(4)结构的耗能机制要科学合理；国的抗震规范中影响系

5、数曲线只到6s，专家建议，在规范的基础上(5)使建筑空间整体受力，提高材料利用率。可将6s调到10s取用。二、科学合理地选择结构抗侧力体系(2)施工场地安全评定，我国有关条例明确规定对于地震后可对于复杂高层及超高层建筑而言，科学合理的抗侧力体系是能造成破坏严重灾害、对施工地区有着严重影响的过程，在施工前保证建筑安全的基础。在选择上应注意以下几个主要因素:都要对施工场地进行地震安全性的评定，在评定中要给出场地人(1)要根据高层建筑的实际高度情况选择与之相匹配的抗侧力工波、反应谱。如果评定结果大于抗规，则按评定结果进行

6、；反之体系，表1为不同高度的建筑一般所采用的抗侧力体系。则按抗规进行。表1不同高度的建筑一般所采用的抗侧力体系3.风荷载在复杂高层、超高层建筑在设计中对于构件承载力的设计需建筑物高度/m常采用的结构抗侧力体系运用100年重现期的风荷载，对于结构变形控制在设计中要运用50《100框架，框架-剪力墙，剪力墙年重现期的风荷载。特别注意：①当多栋或群集的高层建筑相互100~200剪力墙，框架-核心筒间距较近时，宜考虑风力相互干扰的群体效应；②高度大于200m或高度大于150m，平面形状不规则、立面形状复杂，立面开洞或连20

7、0~300框架-核心筒体建筑，周围地形和环境较复杂宜采用风洞试验确定建筑物的风300~400筒中筒荷载。五、关于超高层建筑超限设计方法400~600组合体超高层建筑主要的抗震超限项目可以归结为高度超限，体型(2)在建筑设计上，应该尽可能的确保结构抗侧力构件相互连变化导致的局部转换，楼层刚度和位移角突变，加强层处刚度和抗接、组合为一个整体。剪承载力突变，局部楼板开洞或缺失等。相应的抗震设计方法主(3)对于建筑中采用了多重抗侧力结构体系的具体实际情况要包括（1）采用清晰明确的竖向和抗侧力结构体系，满足刚度和多时，应综合

8、分析每种结构体系的作用效果，对其在建筑结构中的贡道设防的抗震要求（2）按照规范要求限制结构的规则性（3）根据建献度进行进行合理的估计和评判。筑的重要性，适当提高设计标准和抗震措施（4）制定并落实抗震性三、注重抗震设计能化目标（5）多道设防的概念和实现（6）补充时程分析（7）局部加在满足建筑功能性的基础上，抗震设计是高层和超高层建筑强（8）重点部位设计（9）重