对高层建筑结构设计进行论述

《对高层建筑结构设计进行论述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、对高层建筑结构设计进行论述季伟捷李小军汉嘉设计集团有限责任公司杭州310000摘要：木文结合笔者在工作上的经验，对高层建筑结构体系的分类进行了论述,并且分析了结构设计中几个主要因素。同时结合工程实例介绍了构设计过程中各步骤的应用，以供类似工程结构设计分析参考借鉴。关键词：高层建筑；结构体系；设计1高层建筑结构体系的分类及特点1.1框架一剪力墙体系框架剪力墙在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架一剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力

2、墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布也趋于均匀。1.2剪力墙体系当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性,传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系。1.3筒体体系凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系称为筒体体系，包括单筒体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件、分实腹筒

3、和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。简体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。2结构体系的选用在选用结构体系中，应符合以下几点：一、应能简化为当前计算手段能解决的平面或空间计算简图；二、应冇合理的直接或基本直接的传力途径，尽量避免不利抗震的间接传力途径；三、位具奋足够的侧向刚度，较强的水平承载能力，良好的变形与耗能能力；四、应具有多道抗震防线；五、应具有尽可能多的超静定次数

4、，确保结构具有较大的赘余度与内力重分布功能；六、沿结构平面和竖向各抗侧力构件应具有合理的刚度和承载力分布，避免局部削弱或突变形成薄弱楼层。3结构规则性的判断关于建筑平面的布置中，应遵循简单、规则、对称、减少偏心等特点，当局部凹进或突出吋尺、j*应满足《高规》表4.3.3条要求；避免立面局部缩进不规则类型，立面尺寸收缩或外挑时应满足《高规》第4.4.5条要求；避免抗侧力构件如墙、柱布置不对称或质量分布不对称的扭转不规则类型；避免楼层刚度变化的侧向刚度不规则类型，楼层侧向刚度变化吋应满足《高规》第4.4.2条要求；避免楼板局部不连续

5、不规则类型；避免楼层承载力突变的竖向不规则类型，楼层承载力有变吋应满足《高规》第4.4.3条要求。4结构软件及设计参数的采用按建筑物抗震设防类别、设防烈度、结构体系、高度、场地类别，确定建筑物的抗震等级，按《高规》第3.3.2条考虑地震作用；应根据结构的实际情况确定结构的分析模型而采用不同的结构软件，当体型及结构布置复杂应采用至少两个不同力学模型的结构分析软件进行整体计算；结构基本周期是计算风荷载的重要指标，可保留软件的缺省值，计算后从计算书中读取其值，填人软件的“结构基本周期”选项，重新计算即可；结构计算振型数的确定，应以计算

6、结果中的冇效质量系数（规范称为参与质量）是否超过0.9来判断振型数是否足够，应注意振型数不应超过结构总自由度数即结构层数的3倍；当软件计算出最大地震作用方向绝对值大于15度吋，应将数值冋填到软件的“水平力与整体坐标夹角”选项重新计算，取得最不利地震作用方向的效应值。5电算结果的合理性判断位移比是体现结构平面不规则性的重要指标，应满足《高规》第4.3.5条规定，注意位移比的值应是在“对所旮楼层强制采用刚性楼板假定”情况下取得；周期比是体现扭转效应的重要指标，应满足《高规》第4.3.5条规定；剪重比与层间受剪承载力之比，是体现结构竖

7、向不规则的重要指标，应满足《高规》第4.4.2条与4.4.3条要求；剪重比的作用是针对振型分解法无法对长周期结构的地震效应做出准确计算，因此从安全角度出发，规定楼层水平地震力的最小值;刚重比是结构刚度与重力荷载之比，是控制结构整体稳定性的重要因素，也是影响重力二阶效应的主要参数，该值不能满足要求，可能引起结构失稳倒塌。6构件计算结果的优化程序会按照规范要求对结构各构件进行最小地震剪力、特殊地震作用下内力0.2Q,强柱弱梁与强剪弱弯等调整之后做承载力计算，得出最不利工况下计算结果。程序会在计算结果中反映出是否超筋。如果不超筋，设计

8、人员仍应综合考虑构件截面变化对结构的刚度、周期、位移、地震剪力等一系列参数的影响做好构件的优化工作。7实例分析7.1工程概况该工程是地下一层，上设两栋独立的塔楼。楼高75m，23层。抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.159,设计地震分组为第一组，设计特