高层建筑结构设计中不规则分析及其应用.pdf

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1、2014年11月建材与装饰规划与设计高层建筑结构设计中不规则分析及其应用李前胜（巢湖市建筑设计院有限责任公司安徽合肥230000）摘要：近几年高层建筑在我国得到了快速的发展，然而由于高层建筑结构上的不规则性，对现代结构设计人员提出了严峻的挑战。因此本文根据我国最新规范论述了当前我国高层建筑的不规则性的特点和，同时介绍了高层建筑不规则性的分类，并且对如何在高层建筑在建设计过程中提出了一些应用措施，为高层建筑结构设计提供了一定的参考依据，旨在提高我国结构工程师的设计水平。关键词：高层建筑；结构布置；不规则性；结构设计中图分

2、类号：TU973文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）48-0003-021引言（2）竖向不规则结构类型主要包含以下几种：淤竖向抗侧力在现代建筑设计中，由于环境、条件的不同，因此高层建筑不构件不连续；于侧向刚度不规则；盂楼层间质量突变；榆楼层承可避免的会出现不规则以及不对称现象。现代高层建筑不规则载力突变等。《建筑抗震设计规范》（GB50011-20010）对两种不规性主要表现在以下两点：淤平面凸凹的不规则。于高层建筑在竖则类型的判断给出了具体的规定。向上不规则、刚度不连续性等。在高层建筑实际设计的过程

3、中结3.1平面不规则的类型（如表1）表1构工程师必须准确的对高层建筑结构的不规则位置进行判断，不规则类型定义只有准确的判断不规则位置，才能够不会影响后续高层建筑结每一楼层自身最大的弹性水平位移不小于该楼层两端的扭转不规则弹性水平横移量均值的1.2倍，或者是最大的层间位移大构的布置方案、结构的建模以及确定高层建筑相对薄弱的体位于此楼层两端层间位移均值的1.2倍。建筑结构平面凹陷一侧的尺寸大于其投影方向上总体尺置，从而在一定程度上提高高层建筑结构设计的安全性、合理性凹凸不规则寸的30%。和经济性。楼板局部不连续楼板的面积尺

4、寸以及平面刚度发生急剧的变化。2高层建筑中不规则建筑的发展现状3.2竖向不规则的类型（如表2）表2结构设计规范中规定，结构设计应最大化的追求对称、规则、不规则类型定义整体性好以及建筑的立面、竖向剖面、抗侧力构件的规则，高层该楼层的侧向刚度值大小小于与其相邻上一楼层的70%，或者不大于该楼层以上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，结构侧向刚度不宜有突变，避免采用极不规则的结构设计方案。侧向刚度不规则排除顶层不算，楼层局部收进的水平向尺寸大于其相邻下一层的25%。随着我国经济和技术水平的不断提升，20世纪80年代以来，随楼

5、层承载力突变楼层间的抗侧力结构受剪承载力小于其上一层的80%。着我国城市化建设的快速发展，结构设计观念也发生了很大的楼层间质量突变楼层质量大于相邻下一楼层质量的1.5倍。变化，大量新颖别致、标新立异、独树一帜的高层建筑不断的出4不规则高层建筑结构设计中应采取的措施现。复杂体型、不规则的高层建筑多不胜数，且己成为我国高层4.1限制建筑结构的扭转刚度不能太弱建筑发展的趋势。希尔顿饭店、北京的国际宾馆、长城饭店、鸟由一系列相关技术研究证实：高层建筑如果存在很大程度上巢、水立方等是不规则建筑结构的主要代表。这些独特的建筑给的不

6、规则性，太弱的扭转刚度和过大的质量偏心会使高层建筑城市增添了一道亮丽的风景线，同时也对结构设计人员提出了在遭受地震灾害使中发生很大程度的破坏，甚至出现高层建筑更为严峻的考验。因此我们在遵循规范的同时，如何对不规则建倒塌的事故。在高层建筑结构中由于外力而引起的破坏因素中，筑进行计算分析和设计是我国结构工程师们面临的一道难题，扭转效应属于特别严重的一种，因而在进行高层建筑结构设计同时也是工程结构设计中的重中之重。的过程中，应采取有效、合理的方法来限制高层建筑的扭转效3高层建筑结构设计中不规则性的主要表现形式应，其常用方法如

7、下：根据我国《建筑抗震设计规范》（GB50011-20010）第3.4.2条（1）高层建筑在进行结构布置的过程中，就应尽量避开高层中对不规则的结构类型的规定，我们可以将建筑结构的不规则建筑平面上的不规则性，或对其不规则形进行严格的限制，减小性分为平而和竖向两种结构类型：高层建筑结构平面上的过大偏心现象，建进而会降低高层建筑（1）平面不规则结构类型主要包含以下几种：淤凸凹不规则；结构的扭转效应。于扭转不规则；盂楼板局部不连续等。（2）针对高层建筑的扭转刚度，在合理数值范围内最大化的·3·规划与设计建材与装饰2014年11

8、月提高其抗扭刚度，避免高层建筑刚度上的薄弱。高层建筑的第一4.4设置防震缝自振周期T1应以平动为主，第一自振周期Tc应以扭转为主，依当高层建筑的平面形状比较复杂时，然而受到多方因素的限据Tc和T1两者的比值来判定高层建筑结构所产生的扭转效应，制，在平面上无法将复杂的平面设计为规则的平面，在此种情况当Tc和T1两者比值超过规范的限值