谈高层建筑结构设计计算结果的分析判断

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1、谈高层建筑结构设计计算结果的分析判断谈高层建筑结构设计计算结果的分析判断　摘要：本文借助相关规范规程及资料从理论按结构整体和局部两方面全面理顺高层建筑结构设计计算结果所需考虑的内容、注意事项及其内在影响联系，以期提高对高层建筑结构设计全面准确迅速的把握能力。谈高层建筑结构设计计算结果的分析判断谈高层建筑结构设计计算结果的分析判断　摘要：本文借助相关规范规程及资料从理论按结构整体和局部两方面全面理顺高层建筑结构设计计算结果所需考虑的内容、注意事项及其内在影响联系，以期提高对高层建筑结构设计全面准确迅速的把握能力。　　　　随着计算机的普遍应用，运算能力运算速度的不断提高，使高层建筑结构计算

2、设计更安全更合理更经济成为可能。但是高层建筑结构布置复杂，构件多，计算数据输入输出量都非常大，如果缺乏对计算程序适用条件范围及计算过程进行尽可能地深入了解把握而轻率套用、滥用计算机，对计算结果的合理经济与可靠性缺乏准确的判断力，那将会使计算结果有可能不准确甚至可能错误，对实际工程将可能遗留隐患甚至造成灾难性后果，因此必须对计算机应用程序进行深入学习，选用合适恰当的计算软件，输入的计算数据必须反复核对确保无误并根据计算结果循环调整直至满足要求，对输出计算结果的可靠性合理性经济性逐一判断分析调整，最后才可用于实际工程。实际上《抗震规范》条《混凝土规范》条《高规》条均有此规定。本文试图从理论

3、上全面理顺高层建筑结构设计计算结果所需考虑的主要方面及注意调整事项，以期提高对高层建筑结构设计全面准确迅速的把握能力。　　高层建筑结构设计者先依据建筑使用要求、规范规程的概念宏观要求、各种手册上推荐的试算方法及构造措施要求得到结构类型体系、构件的初始截面尺寸和布置后通过空间三维分析或协调工作进行计算，得出一系列相应的计算结果。对这些计算结果的分析，首先进行计算结果总体判断、调整，确认其可靠合理，然后再对结构局部进行详细的检查和分析。对高层建筑结构计算结果的分析一般可从结构整体和局部两个方面考虑。反映计算结构的整体性指标可以分为两类：工程经验性参考指标和规范明确规定的结构量化指标，以下分

4、别对这两类指标进行介绍分析。　　工程经验性参考指标，主要包括以下五类：1).结构单位面积平均重度：根据其数值是否在正常数值范围内，可判断荷载取值是否合适是否漏算，活荷载该折减时是否没折减。2).结构自振周期：按正常的设计，大量单塔楼非耦连计算地震作用时，其第一周期一般在以下范围内：框架结构T1=~；框剪结构T1=~；剪力墙结构T1=~；筒中筒结构T1=~。如果周期偏离上述数值太远，应当考虑本工程刚度是否太大或太小，必要时调整结构截面尺寸。3）.底部总剪力与总重量比：根据许多工程计算的统计结果，在正常设计的条件下，对第一周期小于秒的结构底部剪力在下列范围内较为正常：7度II类土：Q=%~

5、%W;8度II类土：Q=%~5%W(其中Q为结构底部水平地震作用标准值；W为建筑物的重力荷载)。层数多、刚度小时，偏于较小值；层数少、刚度大时，趋于较大值。若计算的地震作用偏离上述数值太大，必要时调整结构截面尺寸，借以调整结构刚度，使得结构设计比较安全经济合理。4）.振型曲线：正常计算结果，单塔楼结构的振型曲线多为连续光滑曲线。第一振型没有零点；第二振型的零点在H的高度上；第三振型的零点分别位于H和H的高度上。当沿竖向有非常显著的刚度和质量突变时，振型曲线有可能出现不光滑的畸变点。5）.位移曲线:将位移参考点上各层水平位移画成曲线，一般情况下若沿竖向不发生刚度突变则不应出现畸点，曲线应

6、连续、光滑。若沿竖向发生刚度突变，则层间位移曲线可能出现畸点、凹凸异形。如中国南方电力调度通讯大楼层间侧移曲线。　　(a)剪力墙(b)框架(c)框架-剪力墙　　规范明确规定的结构量化指标，主要包括：综合性指标、平面要求指标、竖向要求指标三大类。若计算结果不满足其中任何一项，则必须进行调整直至满足。1）.综合性指标：层间位移角：它是建筑结构设计刚度控制的重要指标，其数值的大小从一个侧面反映出结构的整体刚度是否安全经济，可引起设计者对其中的结构体系选择、结构的竖向及平面布置合理性的再思考，甚至再选择。现行规范对层间位移角的限值确定不仅考虑了非结构构构件可能受到的破坏，还考虑控制了剪力墙、柱

7、等重要抗侧力构件的开裂，是结构性能目标控制中最重要的目标之一，也是其他性能目标控制和调整的基础。理想的控制结果是层间位移角略小于规范值，且两向侧向位移值相近，当然层间位移角限值控制是结构设计需满足的必要条件，还应满足其它控制指标。另外高度超过150m的高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足舒适度要求，按规范要求限制结构顶点最大加速度。.剪重比：是体现结构在地震作用下反应大小的一个重要指标，是对应于水平地震作用标准值的剪力与重力荷载代表值的比值，