论高层建筑结构设计的要点

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1、论高层建筑结构设计的要点摘要：对高层建筑结构设计的认识。分析了高层建筑结构设计常见结构体系有框架-剪力墙体系、剪力墙体系、筒体体系;对高层建筑结构设计,结构选型等论述。关键词:高层建筑;结构设计;结构选型abstract:thedesignofahigh-risebuildingstructureofknowledge.analyzesthehigh-risebuildingstructuraldesigncommonstructuresystemhaveframe-shearwallsystem,shearwallsys

2、tem,cylindersystem;structuredesignofahigh-risebuilding,structuretypeselectionofthispaper.keywords:highbuilding;structuredesign;structureselection中图分类号：[tu208.3]文献标识码：a文章编号：随着高层建筑在我国的迅速发展,城市人口逐渐增加，土地资源越来越少，势必会使建筑往高空延伸，建筑类型与功能的愈来愈复杂,结构体系的更加多样化,高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工

3、作的主要重点和难点之所在。因此，结构工程师在高层设计中如何把握设计要点，直接影响到整体结构的安全性、经济性及合理性。1概念设计概念设计是指一般不经过数值计算,根据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,分析结构破坏机理以及日常工程实际所积累的经验，从整体角度来确定结构的总体布置和对抗震细部的宏观控制。同时,也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。其主要内容如下:1.1结构规则性新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层

4、刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,结构设计人员对整个结构模型要有宏观的把握，进行结构布置时使刚心与质心尽量重合，减小因偏心而引起的扭转。结构竖向布置应使体型规则、均匀，结构的刚度及承载力和传力途径没有太大的变化，避免有较大的外挑或内收，避免侧向刚度和承载力的突变而形成薄弱层。结构延性相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。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

5、要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性，有抗震设防的建筑结构设计，除要考虑正常使用的竖向荷载、风荷载以外还必须使结构具有良好的抗震性能，即实现小震不坏，中震可修，大震不倒的三水准设计。建筑结构是否具有耐震能力，是由承载力和变形能力两者共同决定的。一个结构或构件的延性用延性系数表达，一般用其最大允许变形△p与屈服变形△y的比值表示，其表达式为。钢筋混凝土是一种弹塑性材料，其结构具有塑性变形能力，当地震作用下结构达到屈服以后，利用结构塑性变形来吸收能量，增加结构的延性，不仅能减弱地震反应，而且提高了结构抗御强烈地震

6、的能力。我们设计中所谓的强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件及强锚固，强结构底部等都是保证结构延性的具体手段。即高层结构破坏时，尽量发生吸收能量较大，塑性变形能力较强的破坏形式。把轴压比控制在一个合理的范围内，既能保证结构的延性，也能节约成本。2结构选型高层结构常见的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构和筒体结构等。2.1框架结构框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。但是框架结构的抗侧刚度较小，在风荷载或水平地震荷载作用下，结构

7、的整体位移和层间位移都较大。随着建筑高度的增加，框架结构的经济性和安全性均存在不合理的问题，因此在使用层数上受到了限制。2.2剪力墙结构剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力：在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。设计剪力墙时，应根据各型墙体的

8、特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。2.3框架一剪力培结构当框架结构的强度和抗侧刚度满足不了要求时，往往需要在适当的位置布置一些剪力墙，通过剪力墙和框架柱共同抵抗水平荷载的作用，这种结构称为框架一剪力墙结构。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点