某高层建筑结构的规则性研究

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1、华南理工大学硕士学位论文某高层建筑结构的规则性研究姓名：颜和平申请学位级别：硕士专业：土木工程指导教师：韩小雷;邱少明20061001摘要摘要高层建筑与城市密切相关，它是人口密度集中、土地不足和地价高昂的自然产物；而近二十年来计算机分析技术的飞速发展，也为高层建筑结构设计提供了有力的帮助，因此在城市里高层建筑已经成为一种潮流趋势。高层建筑有着自身的特点，随着层数和建筑高度的增加，水平荷载(作用)的效应迅速增长，成为结构设计考虑的主要因素。高层建筑结构设计的目标，应力求做到“简单的结构、丰富的建筑”，因此结构规则性成为高层建筑结构设计是否安全、合理的衡量标准。本论文以一个高层住宅建筑为研究对

2、象，论述了该项目在规则性方面的优化过程；同时，本论文就扭转位移比进行了进一步的研究，探讨了扭转位移比限值放松的可能，以及降低扭转位移比的几种方法。希望结构工程师在遇到类似的工程时，本论文能提供有益的参考意见和思路。本论文的内容分为两个部分：第一部分(第二、三、四章)描述了某高层住宅项目的建筑特点，以及在结构上存在的多项不规则，并详细论述了针对这些不规则所采取的结构优化：通过降低第二层层高、增加第三层层高的方法减小了二、三层的层高比值从而增加了二、三层的侧向刚度比，使其达到了规范的要求；扩大空中花园改善了结构平面的不规则；增加相应边梁的高度减小结构偏心，使结构在扭转方面变得规则。经过这些调整

3、，这个项目由特别不规则的结构优化为一般不规则的结构。第二部分(第五章)扭转位移比的进一步研究。首先分析了扭转位移比沿高度变化的规律，并通过计算验证了当层间位移角较小时(如1／1500)即使扭转位移比相对较大(1．4～1．5左右)，结构竖向构件仍然能够承受相应的扭矩，从而提出了当层间位移角较小时最大扭转位移比限值可适当放松。其次探讨了几个减小扭转位移比的方法：l、考虑建筑周边对称设詈的混凝土饰线的刚度作用可以增加结构的抗扭刚度，从而减小扭转位移比；2、非对称设置的混凝土饰线对结构的刚度中一11,有一定的影响，在结构设计时不考虑其刚度的作用可能使计算的刚度中一Ii,以及扭转位移比与实际情况不符

4、；3、减小结构的平动刚度增加楼层平均水平位移T华南珲T大学T稗硕十学仃论文从而可以减小结构的扭转位移比，但要注意这种方法只是减小了扭转位移与楼层平均水平位移的比值，结构的扭转刚度以及扭转情况并没有得到改善。关键词：高层建筑；地震作用；扭转规则性；扭转角；扭转位移比；IlAbstractTallbuildingsarecloselyrelatedtothecity,thatisanaturalresponsetodensepopulationconcentration，scarcityofland，andhighlandcosts．Ontheotherhand，theextraordinar

5、ydevelopmentofcomputer-aidedstructuralanalysisduringthelasttwodecadesgiveapowerfulhandtostructuraldesign．sotallbuildingshavebeenapopulartrendinbigcity．Tallbuildingshavetheirowncharacteristic．Lateralloadswillincreaserapidlywiththeincrementofstoriesandtotalheightofbuildings，andwillbecomethemajorelem

6、entthatmustbeconsideredinstructuralanalysis．Theroleofstructuraldesignintallbuildingsistoachieve“simplestructureandcomplicatedarchitecture”．Sostructuralregularityhasbecometheprincipleofsafetyintallbuildingsstructuraldesign．Baseontheprinciplesaboutstructuralregularity,atallbuildinghadbeenstudiedinth

7、ispaper．Itwasdiscussedindetailtheapplicationofstructuraldesignandanalysisprinciplestoengineeringpractice，andtheoptimizationofstructuresysteminregularity．Furthermore，itwasdiscussedthepossibilitythatthelimitofstory