基于高层建筑结构及设计探索探究

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1、基于高层建筑结构及设计探索探究摘要：高层建筑关系到更多人民的生命财产安全，而且建筑的结构更为复杂，设计要求更高。本文首先介绍了高层建筑结构体系的类型，然后深入分析研究了高层建筑结构体系选型与建筑设计，结构设计以及建筑施工的关系。对于髙层建筑，在选型上可以考虑框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、框筒结构以及筒中筒结构等，在用材上可考虑钢结构、钢筋混凝土结构、组合结构等。关键词：高层建筑；结构；设计方法Abstract：thehighbuildingrelatedtomorepeople，slivesandpropertyofthesecurity,andthebuild

2、ingstruetureismorecomplex,designrequirementsarehigher.Thispaperfirstintroducedthestructureofthehigh-risebuildingsystemtype,andthenfurtheranalysisandstudyofhigh-risebuildingstrueturesystemselectionandarchitectura.ldesign,strueturaldesignandconstructionoftherelationship.Forhigh-risebuildin

3、g,intheselectioncanbeconsideredontheframestrueture,theshearwallstructure,theframeshearwallstructure,boxtubestructureandconetubestructureinthe,intheconcretestrueture,strueture,etc.Keywords：highbuilding；Structure；Designmethod中图分类号：［TU208.3］文献标识码：A文章编号：前言随着社会经济的快速发展，建筑功能日趋多样化，建设用地日渐紧张，促使高层建

4、筑迅速发展。另一方面，由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机结构分析手段的不断提高，为高层建筑的迅速发展提供了必要的技术条件。建筑高度的不断增加，风格的变化多样，给高层结构设计提出了新的课题和挑战。高层结构体系不仅要承担本身沉重的垂直荷载，还要承担更多的风荷载和地震力，建筑越高则这两种水平荷载越大。一、高层建筑的定义迄今为止，世界各国对多层建筑与高层建筑的划分界限并不统一。同一个国家的不同建筑标准，或者同一建筑标准在不同时期的划分界限也可能不尽相同。世界各国基本是将高层建筑定位在10层或30m左右。因为，火灾发生时

5、，不超过10层左右的建筑可通过消防车扑救，更高的建筑很难利用消防车扑救，需要更多自救措施。从受力上讲，不超过10层左右的建筑，由竖向荷载产生的内力占主导地位，水平荷载的影响较小。二、高层建筑结构的受力性能分析建筑物底面对建筑物空间形式的竖向和水平方向的稳定都是非常重要的。对于多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理是相同的，但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：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，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

6、增大。例如，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。三、高层建筑结构体系类型分析1、框架剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架一剪力墙体系。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荷载。框架一剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的

7、设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架一剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。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的垂直荷载和水平力。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，能建高度大于框架或框架剪力墙体系。3、筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、