浅析高层商业建筑结构设计.doc

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1、浅析高层商业建筑结构设计摘要：改革开放以來，我国经济得到快速发展，一座座高层商业建筑如雨后春笋般拔地而起，与此同时，高层商业建筑结构的内部结构也是FI趋复朵化。就此，本文结合工作经验简单介绍了商业建筑结构体系的特点，并指出其建筑设计中的几点误区以期共同参考交流。关键词：商业建筑；结构体系；结构设计；优化设计1、高层商业建筑结构体系的主要特点在高层商业建筑结构设计屮建筑结构体系起着很大的作用，这和低层建筑结构相比具有明显的区别，选择的建筑结构体系不同，需要制定的施工方案、工程监理、建筑平面的布置、建造高度、防火通道没置、施工工期和工程造价等各方面的对策

2、也大相径庭。1・1水平力是设计的主要因素一般认为，竖向载荷（重力）往往是影响低层和多层房屋结构设计的主要因索。而在高层商业建筑中，起决定性作用的却是水平荷载，虽然竖向荷载仍对结构设计也有一定影响，但其影响往往只是一个参考数据，不会牵动大局。首先，竖向载荷一般随建筑高度的确定也将成为一个定值，但作为水平载荷的风荷载和地震功能，其数值往往随建筑结构体系的不同而相差较大。其次是，建筑自重和对竖向荷载构件的强度要求，仅和建筑高度成一次的正比关系；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是和建筑高度的两次方成正比。1.2侧移成为控指标

3、建筑高度越高使得结构的侧向变形迅速变大，这与低层或多层建筑有着很大的区别，随着建筑高的的增加，结构侧移已成为高层结构设计中的重要指标。随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，高层商业建筑在设计中要满足抗推刚度强度，以使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：（1）主体结构构件出现扭曲、裂缝，甚至损坏。（2）墙体开缝、暖气管道和自来水管道丿期破、机电设备管道损坏、电梯轨道变型等，这给居民带來心理上的恐慌。（3）高层建筑产生侧移，将对竖向构件较大的附加内力，随着侧向位移的增大时，产

4、生的附加内力也会相应增大，直到建筑不能承受时，将会导致房屋侧塌。1・3抗震设计要求更高有抗震设防的高层商业建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。我国的GB50011-2010《建筑抗震设计规范》对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：可以采用剪力方法这种简化方法的结构，一般是高度低于40m,剪切变形是其主要特性，并口刚度和质量随着高度的变化均匀分布的结构，和一些近似丁单质点体系构造的结构。而1款以外的其他建筑结构，一般是比较适宜采用振型分解反应谱这种分析方法的。针对一些

5、特殊的建筑,例如甲类建筑、特别不规则建筑以及限高的高层建筑，就比较适合应用时程分析法技术，取多条时程曲线的计算平均值与振型分解反应谱法的计算结果的较人值，以此来补充计算多遇地震下的一些数据。通过高层建筑自重与多层建筑自重比较来说，减轻前者的自重更加重要，而且意义也比后者大。地基或桩基的承载力与房屋自重有很大的关系，在相同的地基或桩基的情形下，若能有效减轻建筑自重，这就意味着在以基础造价不变的情况下，能够建更多层数，在软弱土层的经济效益是比较可观的。由于高层建筑的层数过高，重量太大，使得建筑的重心也偏高，这样一来，地震倾覆力矩也变得过大，使得竖向构件要

6、承受附加的轴力，从而导致地震的破坏强度增加。1.4剪力墙体系是高层商业建筑结构主要采用的体系与边柱相比，屮柱的轴向应力一般较大，致使屮柱容易发生轴向应变,伴随着建筑高度的不断增高，这种轴向压力会一直积聚，同时轴向变形也会一直积累，这种作用的效果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。由于压力的积累，会在很大程度上压缩预制构件的下料长度，即发生轴向压缩横向变宽。以上变形要求我们必须精确计算轴向压力的变化规律来合适的选择下料长度。此外，还应考虑构件的构件剪力和侧移的变化情况，从而得出一个更加安全的

7、结果。1.5概念设计和理论计算同样重要抗震设计是由计算设计和概念设计两部分组成。利用计算设计虽然非常方便，但应考虑到计算设计的前提条件理想状态，尽管分析手段和原则不断完善，但由于地基土影响以及地震功能要求的复杂性，可能由于某一个地方马虎疏漏导致计算设计和实际情况相差很大，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，将会出现构件的崩破、开缝等现象。所以在设计时耍注意概念设计要和理论设计的相互补充。2、关于高层商业建筑的几个误区2.1高层电梯设置的误区高层电梯设置是高层商业建筑结构必须考虑的一个重要方曲。高层商业建筑的电梯配置对丁建筑整体的运营效率和管理效率具有十分

8、重耍的影响。对于公寓部分的电梯配置，采用低速（0.75m/s）,中轿厢（600〜750kg）的配置在国外发达