高层建筑设计论文

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1、高层建筑结构设计学习报告学号：2008202100044姓名：祁林攀学院：土木建筑工程学院一、高层建筑结构概述高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至今已有100余年的历史。由于在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施工技术及施工机械等方面都取得了很大进步以及计算机在设计中的应用，使得高层建筑飞速发展。城市中的高层建筑是反映整个城市经济繁荣和社会进步的重要标志。多少层的建筑或多少高度的建筑为高层建筑，不同国家有不同的规定。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑物为高层。建

2、筑物高度超过100m时，不论住宅建筑或公共建筑，均为超高层。二、高层建筑结构特点2.1高层建筑结构基本特点1.高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。2.动力反应不可低估；3.结构轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧；4.材料用量、工程造价呈抛物线关系增长。2.2高层建筑结构受力特点高层建筑结构受力特点与多层建筑结构的主要区别，是侧向力(风或地震作用)成为影响结构内力、结构变形及建筑物土建造价的主要因素。在低层结构中，水平荷载产生的内力和位移很小，通常可以忽略；在多层结构中，水平荷载的效应(内力

3、和位移)逐渐增大；而到高层建筑中，水平荷载和地震作用将成为控制因素。2.3高层建筑分类2.3.1钢结构优点：强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工，能缩短现场施工工期，施工方便。缺点：用钢量大，造价很高，而且耐火性能差。2.3.2钢筋混凝土结构优点：造价较低，材料来源丰富，可浇注成各种复杂断面形状，可以组成多种结构体系；可节省钢材，承载能力较高，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。缺点：构件断面大，占据面间大，自重大。2.3.3组合结构优点：在钢筋混凝土结构基础上，充分发挥钢结构优良的抗拉性能以及混凝土结构的抗压性能进一

4、步减轻结构重量，提高结构延性类型：1)用钢材加强钢筋混凝土构件，包括钢骨钢筋混凝土构件和钢管钢筋混凝土构件。2)部分抗侧力结构用钢结构，另一部分采用钢筋混凝土结构，或部分采用钢骨钢筋混凝土结构。目前大多数高层建筑采用混合结构，即钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体所组成的混合结构体系。框架柱多采用钢管混凝土柱或型钢混凝土柱，框架梁多采用型钢混凝土梁或钢梁。为加强结构承载力与抗侧刚度，混合结构中还经常采用加强层、巨型支撑、伸臂桁架等结构形式。按照承重结构材料类型可分为钢结构与钢筋混凝土结构两种。高层钢结构具有强度高、自

5、重轻、抗震性能好、施工方便快捷等优点，但缺点是造价高、耐火性能差，大量防火涂料的使用也影响工期与造价。钢筋混凝土结构具有造价低、耐火性能好、侧向刚度大、截面形式多样等优点，缺点是构件尺寸较大、自重大、使用空间受限。三、各种高层建筑结构高层建筑的基本抗侧力单元有框架、剪力墙、框剪、筒体等，由它们可以组成多种结构体系。主要结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构框架-核心筒结构、束筒及巨型框架，带加强层的高层建筑结构。高层建筑的结构类型3.1框架结构主要承重构件由梁、柱组成的结构。按施工方法不同，框架结

6、构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。优点：建筑平面布置灵活，能提供较大的室内空间（特别适用于商场、餐厅等），也可按需要隔成小房间，易于满足多功能的使用要求。建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。在结构受力方面，框架结构自振周期长，地震反应小，经合理设计后可具有良好的延性。缺点：侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，易使填充墙开裂，并引起非结构构件的破坏。建筑高度不能过高，一般

7、在15层以下。如果框架结构房屋的高宽比较大，则水平荷载作用下的侧移也较大，而且引起的倾覆作用也较大。受力变形特点：框架结构的侧移一般由两部分组成：1）水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形Us；2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩）形成框架结构的整体弯曲变形Ub；当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。框架结构受力及设计要点1.全部荷载由梁柱承担；2.框架侧向变形由梁柱弯曲变形与柱轴向变形两部分组成；3.

8、整体侧向变形呈剪切型变形；4.应设计为双向框架结构；5.隔墙应采用轻质隔墙或轻质填充材料。6.宜采用现浇混凝土楼盖。3.2剪力墙结构剪力墙结构就是利用钢筋混凝土墙体作为承受竖向、水平荷载的结构。墙体本身也可作为维护和房间分隔构件，该结构形式主要应用于高层住宅和旅馆。　受力变形特点：在竖向荷载作用下，剪力墙是受压的薄壁柱；在水平荷载