高层建筑结构设计相关问题浅析3400字 工学论文范文.doc

《高层建筑结构设计相关问题浅析3400字 工学论文范文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、高层建筑结构设计相关问题浅析3400字摘要：高层建筑H前在我们的城市建设当屮所占•的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设屮。针对高泾建筑结构，木文总结了高层建筑结构设计的特点以及提出了高层建筑结构分析,为实际高层建筑结构工稈分析与设计提供一定参考。关键词:高层建筑；结构设计；抗震设计理念1.高层建筑结构设计的特点1.1轴向变形不容忽视：高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁屮间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值

2、增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。1.2结构延性是重要设计指标：相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在讲入犁性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。1.3水平荷载成为决定因素：一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件屮所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对

3、结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方血，对某一定高度楼房來说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。2.结构延性是高层建筑设计重要性质延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基木不降低的情况下，具有足够聖性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。对于受弯构件来说，随着荷载增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，表现岀非弹性变形。然示受拉钢筋屈服，受压区高度减小，受压区混凝土压碎，构件最终破坏。从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎，是构件的破

4、坏过程。在这过程屮，构件的承载能力没有多大变化，但其变形的大小却决定了破坏的性质。是钢筋碗受弯构件的M—△W）

5、II

6、线，是屈服变形，是极限变形。提高延性可以增加结构抗處潜力，增强结构抗倒塌能力。高层建筑相对低层结构而言，结构设计更柔一些，如果遇到地農,震动作用下的建筑结构变形更大一些。为了做好防震设计，避免倒塌，建筑在讲入纲性变形阶段示仍具有较强的变形能力，特别需要在构造上采以适当的设计，确保建筑设计具有很好的延性。3.高层建筑结构分析高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大熨空间结构体系。要完全精

7、确地按照三维空间结构讲行分析是I•分困难的。备种实川的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基木假定：3.1弹性假定。目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂岚荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性丁作阶段，这一假定基木符合结构的实际工作状况。但是在遭受地慮或强台风作用时，高层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝,进入到弹犁性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹槊•性动力分析方法进行设计。3.2小变形假定。小变形假定也是齐种方法普遍采用的基木假定。但有

8、不少人对儿何非线性问题（P-△效应）进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移△与建筑物高度H的比值△/11〉1/500时，P-△效应的影响就不能忽视了。3.3刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和

9、顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整來考虑这种影响。3.4计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：（1）一维协同分析。按一维协同分析时，只考虑各抗侧力构件在一个位移白由度方向上的变形协调。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各棉抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处备棉抗侧力构件的侧移相等，rt!此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下，贝根据同层楼板上备抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。（2）二维协同分

10、析。二维协同分析虽然仍将单櫛抗侧力构件视为平面结构，但考虑了同层楼板上各棉抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作，同时计算；扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后，每