浅谈高层住宅建筑结构设计与适用

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1、浅谈高层住宅建筑结构设计与适用：TU318　　简介姓名:（出生年—），性别，籍贯，职称，研究方向：　　姓名:郑红，　　出生年月：1975年11月，　　性别：女　　籍贯：汗族　　职称：工程师，　　研究方向：建筑结构设计，　　学历：本科，　　：本文重点分析当前我国高层住宅建筑中几种建筑结构，以最佳适用性原则为基准分析几种结构设计的方法和特点，从而分析住宅适用性最佳的建筑结构设计。　　关键词：高层住宅建筑结构适用性原则　　受地域价值、土地价格的影响，土地稀缺已成为不争的事实。在这样的背景下，高层住宅建筑的诞

2、生自然在情理当中。对于政府出台有关超高层建筑响应的政策，个人认为，高层建筑对城市建设的整体发展无疑起到了有力的推动作用。那从人类居住的适用性、经济性原则来看那种结构设计更符合人类安居的基本原则！　　一、高层建筑结构设计体系与技术应用概述　　当前，高层、超高层建筑不断涌现。建筑师设计了众多复杂体型和内部多变的高层建筑，我国高层建筑的复杂程度已位居世界前列。高层建筑除了要满足建筑使用功能的要求，还越来越重视建筑个性化，在建筑艺术造型方面体现创新。例如：336.9米高的天津津塔主要的抗侧力体系采用“钢管混凝

3、土柱框架、核心钢板剪力墙体系、外伸刚臂抗侧力体系”组成，具有较高的抗侧刚度和延性，是目前世界上应用钢板剪力墙的最高的高层建筑；据不完全统计，在高度超过200米的超高层建筑中，有大约50%为混合结构。上海环球金融中心及金茂大厦均为钢筋混凝土核心筒，外框为型钢混凝土柱及钢柱；北京国际贸易中心三期为筒中筒结构，外部为型钢混凝土框筒，内部为型钢混凝土巨型柱与斜撑及钢梁组成的筒体，74层，高330米，为我国8度抗震设防地区最高的高层建筑。　　1、高层建筑结构设计中基于抗震设计技术的应用　　由于高层、超高层建筑具

4、有超高超大、功能复杂、造型新奇的特点，规模和复杂程度在国际上可谓少见。许多建筑突破了我国现行相关技术标准与规范的要求。目前来看，减震控制技术研究与应用在我国高层建筑中有了较大进展。隔振技术较为成熟，在工程中有一定应用，主要用于高烈度的多层、小高层建筑，如北京通惠家园地铁枢纽建筑，甘肃陇南将橡胶隔振垫用于砖混结构楼房。目前，多项采用隔振技术的房屋建筑正在设计建造中。　　消能减震技术近年来在新建高层建筑工程中开始得到应用，如北京银泰中心主塔楼、上海世贸国际广场、深圳大梅沙酒店等采用了黏滞流体阻尼器，主动控

5、制技术在我国超高层建筑中首次得到应用是上海环球金融中心第90层两台各重250吨的质量阻尼器，它将有效地减小建筑结构在风和地震时的反应。　　2、高层建筑结构设计中基于抗风设计技术的应用　　随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已经成为控制结构安全性和实用性的关键因素。我国目前的建筑荷载规范尚不能完全满足实际工程的需要，应增加横风向响应和等效静力风荷载、干扰效应、居住者舒适度判据等内容。　　3、高层建筑结构设计中基于消防设计技术的应用　　一个常识是，按照设计标准，高于24

6、米的建筑属于高层建筑，高于50米的建筑属于超高层建筑。曾有城市安全部门做过一个试验，让一名身强体壮的消防员从第33层跑到第1层，用了35分钟。如果是一名身体素质一般的人员或老人、小孩，所需时间肯定会更长。而火借风势，30秒内就可以从第1层到达第33层。这样算来，在高层、超高层建筑中人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零。因此，基于超高层建筑结构体系中抗高温、防火方面的设计成为最重要的一个指标（以下以北京国贸三期工程为例）。　　国贸三期。该工程总建筑面积54万平方米，主塔楼总高330米，地上层数为74层，地下

7、为4层，钢结构截面大、单件重、连接复杂，总用钢量达5万多吨，抗震等级8级，设计难度和施工难度为世界超高层建筑结构领域所罕见，是目前北京的第一高楼。美国“911”事件后，施工承建方：“中建一局集团建设发展有限公司”对国贸三期设计方案作了相应调整。为了保证建筑物未来的安全性，在经过论证和修改后，该楼的建筑方案采用了4万吨钢筋、18万立方米混凝土与5.5万吨钢结构组合形成的钢骨型钢混凝土结构，并采用耐燃时间高达3小时的防火涂料对裸露钢结构进行防火处理。这样设计的结果是，大楼能够有效地减少飞行器撞击所带来的损

8、害，提高大楼自身的耐火性能。而按照此前的设计方案，该大楼全部由钢结构组成，一旦遇到同样问题，钢结构会因高温快速熔化，导致主楼快速坍塌。　　另外，针对火灾，为了确保人员安全，国贸三期主塔楼分别在14层、28层、39层、55层和74层设计了5个避难层，避难层四周采用防火材料和加固结构，装有防火隔烟系统。将来大厦投入使用后，避难层非但不能改作他用，不能加锁关闭，而且还可能会放置一些食品和水，并随时更新。　　二、高层建筑结构荷载作用与结构设计原则　　　　1、竖向