试述高层建筑结构设计要点

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1、试述高层建筑结构设计要点摘要：随着科技的进步与发展，高层建筑已逐步成为城市发展的标志，为了保证人民的生命财产安全，这就对工程师提出了更高的要求。本文对高层建筑体系的特点进行了分析，并结合高层建筑结构设计的特点，进而阐述了高层建筑结构设计的相应措施及细部设计。关键词：高层建筑结构设计要点分析Abstract：Withtheprogressanddevelopmentofscienceandtechnology,high-risebuildinghasbecomethesymbolofurbandevelopment・Toensurethesecurityofthepeople，slivesand

2、property,higherrequirementsarerequestedtoengineers.Thispaperanalyzesthecharacteristicsofhigh-risebuilding,andthenexpoundsthemeasuresofstructuredesignanddetailsdesignbasedonthecharacteristicsofstructuredesignofhigh-risebuilding.Keywords：high-risebuilding；structuredesign；analysisonkeypoints中图分类号：TU318

3、 ； ； ；文献标识码：A ；文章编号：2095-2104(2012)前言随着社会经济的发展，高层建筑已经逐渐进入到了人民的生活当中，并在全国各地大量兴建了许多的高层建筑特别是高层的商住楼的数量，从其建筑结构上看大多采用钢筋混凝土的框架剪力墙结构，现在提倡的是“节约型”社会，建筑节能已成为全社会的共识，因此。在设计上优化建筑结构,降低建筑的成本受到业界的关注和重视。但如何实现优化高层建筑的结构设计.成为广大设计师不断研究探讨的课题。1•高层建筑的受力性能分析针对一个建筑物的最初的方案设计，建筑师要考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物

4、底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。一般而言，低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加，竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：①较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向

5、荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。高层建筑结构的受力特点与简单的竖向悬臂构件的受力特点是相似的。在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。2.高层建筑结构设计中的扭转问题建筑三心分别为建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发

6、生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单规则平面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简单规则平面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。因为非对称的几何平面建筑

7、，往往会引起质量中心和刚度中心的偏心，导致扭转振动及各部分联接处应力集中，平面长度过长的建筑可能出现两端振动不一致使建筑物破坏。2.关于高层建筑结构设计中的侧移和振动周期一般建筑结构的振动周期问题包含两方面：(1)合理控制结构的自振周期；(2)控制结构的自振周期使其尽可能与场地的特征周期错开。3.1高层建筑结构的自振周期对于比较正常的工程设计，其不考虑折减的计算自振周期()大概在下列范围内：框架结