关于高层建筑结构优化设计的探讨.doc

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1、关于高层建筑结构优化设计的探讨摘耍：高层建筑结构的设计与低层、多层建筑结构相比较，其结构专业在各专业屮占有很更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、施工工期长短和施工技术的要求和投资的高低等。文章结合笔者多年来在这方面的工作经验，就高层住宅建筑结构的设计概要进行探讨。关键词:高层建筑；结构设计;措施；Abstract:Thedesignoftallbuildingwithlowlayer,multilayerstructurecomparison,thestructureofprofessionalintheprofessionaloccupiesaver

2、yimportantposition,differentselectionofstrueturesystem,directlyrelatedtothebuildingofplanelayout.,elevationshape,constructionperiodlengthandtheconstruetiontechnologyrequirementsandinvestmentlevel.Thisarticlecombinestheauthorformanyyearsexperienceinthistypeofwork,high-riseresidentialbuildingstruc

3、turedesignarediscussed.Keywords:high-risebuilding;structuredesign;measures中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：2095-2104(2012)06-0020-02随着城市集约化用地耍求的不断提高，建筑向高发展的趋势越来明显，西方发达国家在把建筑向高发展的过程中，运用建筑结构优化设计建筑了很多经典的作品。我国也大力借鉴了这些西方高层结构建筑的成功设计，一大批造型新颖、美观实用的高层结构建筑在东部发达地区鳞次栉比,随着产业西行，高层和异结构建筑也开始在西部地区落地生根。但由于戸前住宅建筑结构设计周期短，任务重

4、,大多数结构设计仅是根据已确定好的平面和竖向布置，先假定好构件尺寸，通过电算来调整结构的周期、位移、刚度比等，以至于住宅建好后在经济、实用、安全方面留下遗憾。一、高层建筑的细部结构设计1•结构平面的设计与布置平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层I'可变形，其比值超过1・1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由于使用功能与建筑的要求，结构平面布

5、置严重不规则时，应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑，简单、规则、对称的原则尤为重要。2.结构立体的设计与布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则，主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变，将使地震时某些变形特别集屮，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小，口下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部,形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常

6、发牛，对于收进的尺寸应当限制。3.建筑基础的设计与布置高层建筑的上层结构载荷很大，基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础；当地基承载力或变形不能满足设计要求时,可以采用桩基或复合地基。筏型基础一般有两种做法：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式。倒肋形楼盖的筏基，板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空间的利用，但地基开凿施工麻烦，而且破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力；采用倒无梁楼盖式的筏

7、基，板厚较大，用料较多，刚度也较差，但施工较为方便，且有利于地下空间的利用。二、高层建筑结构优化设计措施。高层建筑结构设计的优化主要体现在以下儿个方面。1.基础形式的选择。高层建筑的基础形式应选用整体性好，能满足地基承载力和高层建筑容许变形的要求，并能调节不均匀沉降，达到安全实用和经济合理的冃的。以下讨论平板式筏基和梁板式筏基经济合理的问题。平板式筏基与梁板式筏基相比较具有节约钢材、混凝土，施工工期短等优点。住宅一般开间小，即剪力墙间距小，并且