关于高层结构设计中相关要素的阐述

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1、关于高层结构设计中相关要素的阐述杭州市建设工程质量安全监督总站浙江杭州310000【摘要】随着我国经济的发展，人们对于居住建筑物的质量也有了更高的要求。在建筑建设中，结构设计是其中的要点之一，因为做好建筑结构设计的工作十分重要。木文主要是分析了建筑结构设计中的相关要素，以供参考。【关键词】高层建筑；结构设计；相关要素一、高层建筑结构体系及特点分析当今高层建筑结构有五大基木体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构和混合结构。但各类结构体系各有其不同受力特点，它们分别适用于不同高度和复杂的建筑结构。作为一个土木工程设计人员，有必要充分了解高层建筑结

2、构设计的特点、要点及其相应结构体系，因为它们关系到建筑平面布局、立面体形构造、建筑高度的限制、机电设备管道的布置安装、施工技术的先进、总工期的长短和建设造价是否合理等，所以只有在真正了解它们后才能使其设计成果达到技术先进、经济合理、安全适用、美观大方、施工方便以及确保工程耐久性和一定质量的准则。结构师们都知道，高层建筑相对低、多层建筑在整体上会导致受力增加，相对于竖向荷载，水平荷载也将有所增加，它注定成为整体结构的主要影响因素，故高层建筑一个重要条件就是只有抗水平荷载的能力。高层建筑的侧移是结构设计的重要控制指标，结构要有一定的抗推刚度，它对重力二阶效性也

3、有很大的影响，会产生较大的附加应力。高层建筑的柱中容易产生竖向变形，这会造成连续梁长度、预制构件的下料长度变化以及构件内力重分配，若忽略轴向变形将会是潜在的危险。高层建筑结构设计要有较大的结构延性和耗能能力，作为一种预防措施以保证整体结构在高荷载作用产牛.较大变形时不至于倒塌。高层建筑结构要特别做注重概念性设计。主要考虑结构平面、立面布置是否规则和影响建筑功能，是否要考虑地震的不确定性，是否要加强结构构造措施，基础与上部结构体系设计是否有一个初步设想模型，材料性能是否与结构受力性能完美融合，怎么采取优化手段来节省造价，技术是否先进合理等。二、高层建筑结构设

4、计相关要素1.在结构设计概念的基础上进行优化设计结构设计的首要任务是选用经济合理、保障安全的结构方案。计算中我们在满足技术条件的基础上要进行经济性分析并优化结构。对于钢筋配量以及人构件的截面不能随意增加或减少，以防造成肥柱、肥梁或者瘦柱、瘦梁的后果。有些设计人员因为计算不清，所以就随意增加钢筋，并层层“附加保险”造成了超筋梁柱的现象，对于这种情况要牢记“弱弯强剪、弱梁强柱、弱拉强压及更强节点和锚固”的原则。同时要加强薄弱部位构造，注意构件延性以及钢筋的锚固长度及温度应力的影响，重视钢筋的直锚固长度等。另外，对于平立面的布置应尽量按照均匀对称规整的原则来设计

5、，考虑地震的多道防线，防止薄弱层面出现。总体来说，对于结构设计而言，从其结构的选型、布置以及分析计算上来看，每一步都要求进行详细的处理和优化，综合考虑各方面的因素，力求达到最优设计方案。建筑方案一旦确定，其结构设计应尽量采取最合理、最科学、最经济的设计方案。对于各种受力构件的布置要力求达到其能承受荷载范围。竖向承重构件在将荷载传到地面的同吋，还要承受地震以及风的水平载荷。因此，在布置竖向承重构件时应将其放于有利于承受载荷的位置。地基土具冇不确定性，0前并没有合理的模型对其精确性的具体描述，所以要根据实际经验以及现奋的理论知识来设计地基基础，并能够预见和分析

6、可能出现的各种问题，从而制定出较为完美的设计方案。2.高层建筑整体计算控制指标分析(1)周期比(平扭比)周期比表征了整体结构的固冇抗扭特性，是控制整体结构扭转效应的重要指标，是对整体扭转刚度的控制。扭转周期的相对大小，反映了结构抗扭刚度的大小，抗扭刚度小的结构，其扭转周期肯定较长，有吋会长于平动周期，这样的结构布置是不利于结构抗震的。要想控制周期比，就得控制结构的抗侧刚度和抗扭刚度的比例关系处于一个适当的范围，从而使结构的抗扭平面布局趋于合理和有效。如果我们设计的结构周期比超过规范范围，说明该结构的抗扭能力较弱，需要调整和优化结构刚度。比如，增人结构周边构

7、件刚度，同吋也可缩小中间部位构件刚度。(2)轴压比在高层建筑中墙柱的轴压力很大，为了不使墙柱在抗震吋产生压溃型破坏，则必须保证墙柱结构构件冇一定的塑性变形能力，即使构件需满足延性和耗能能力要求。对此，我国抗震规范、混凝土规范和高层技术规程等均对轴压比奋了明确的限制。一般设计人对此设计的初衷是将墙柱最好控制到延性较好的弯曲受拉破坏，而不出现脆性的受压或剪切破坏。一般的做法是，剪力墙可设置一定量的约束边缘构件，框架柱子可对芯柱、配箍量、箍筋形式有一定设计要求，这样它们的延性性能会有不同程度的提高。(3)层间位移比即楼层两端竖向构件的最大水平位移与平均位移之比。

8、它是控制结构扭转效应的参数，是对层扭转刚度的控制，主要是控制整体结