关于建筑结构设计中存在问题和对策研究

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1、关于建筑结构设计中存在问题和对策研究　　摘要：近些年，随着我国建筑行业的高速发展，高层建筑也日益增加。由于结构设计体系各式各样，相对难度而言也就逐渐变大。建筑结构设计的是否合理，决定着建筑的性能。本文笔者通过对建筑结构设计中存在的问题进行了分析。关键词：结构设计；特点；问题分析中图分类号：TU8文献标识码：A1、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，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;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

2、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进入塑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。61.3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中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;另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷

3、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、抗侧力结构设计重点问题分析随着建筑事业的发展，高层建筑越来越多，从建筑的外部结构来看，高层建筑与多层建筑之间的差别主要表现在层数和高度的差距，从结构设计的原理及方法上看，两者基本一致，没有实质性的差别，设计的重点主要是抵抗竖向及水平荷载作用。但是在实际设计的过程中，我们也应该意识到，随着建筑愈来愈高，愈来愈复杂，抵抗外荷载的难度和要求也愈来愈高，需要使用更多的结构材料，特别是用于抵抗水平荷载作用，因此抗侧力结构成为大底盘、多塔楼、带高位转换层的高层建筑在设计上的主要问题，大量理论研究和实践经验告诉我们，在这个问

4、题上，应注重以下几个方面：2.1将水平荷载列为结构设计控制的主要因素6在设计上我们对结构内力、位移与高度之间的相互关系进行综合考虑后发现，除了轴向力是与高度之间是正比例关系以外，随着高度的上升，位移和弯矩都不是线性变化的，而是呈现出指数曲线上升形态，从这个角度出发，随着高层建筑层数的增加，对水平荷载的控制显得越来越重要，成为控制的主要因素。实践证明，设计上必须思考水平力作用下结构是否优化，同时该问题对材料的用量也有很大的影响。2.2将侧移作为重要的控制指标将高层建筑与多层建筑结构设计相比，前者应比后者更多的关注与结构侧移，应将结构侧移作为高层建筑结构设计中的一个关键性的控制因素。相

5、关调查资料显示，侧移的危害是相当大的，是填充墙或建筑装饰开裂或损坏的主要原因，从业主心理来看，居住人员会因为建筑物发生明显侧移而感到不适或惊慌；从结构上看，侧移将给建筑构件带来较大的附加内力，特别是对竖向建筑构件而言，一旦侧向位移有所增大将偏心加剧，使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏，当附加内力值达到一定的数值后将引起整个建筑物的侧塌。理论研究和大量实验表明，随着高层建筑层数的增加，在水平荷载作用下结构的侧移变形呈现出迅速增大状态，所以，在设计上必须将结构在水平荷载作用下的侧移作为重要指标进行严格的控制，必须将其控制在某一限度之内。2.3抗震结构设计要重视6地震带来的灾难是毁灭性的

6、，但是有些却是可以通过提高建筑物抗震结构来避免的，为此，对高层建筑的抗震结构设计应引起足够的重视，高层建筑都有着一定的抗震要求，随着高层建筑高度的增加，地震的作用力带来危害的可能性也会越来越大，因此，高层建筑结构的抗震设计倍加重视，特别是在地震区，需要进行严格的地震作用计算，对于非地震区的高层建筑在结构设计上，仍需要将抗震的构造措施作为重要的考虑因素。在抗震结构的设计上，我们应该注意到高层建筑随着高度的增加显得更柔一些，如此一来，受到地震作用势必将引起更大的变形，为了有效地防止出现倒塌事故，在构造的设计上必须积极采取合理的措施，保证建筑结构具有足够大的延性，也就是说确保当建筑结构在

7、进入塑性变形阶段后仍能表现出超强的变形能力。3、轴向变形的问题亦不容忽视6虽然说，随着高度的上升，位移和弯矩呈现出指数曲线上升形态，对水平荷载的控制显得越来越重要，成为控制的主要因素。但是我们也应该意识到，轴向力是与高度之间是正比例关系，随着高层建筑高度的增大，其竖向荷载数值也是相当大的，势必导致柱受力产生较大程度的轴向变形，进一步影响到连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大。理论研究和实验结构表明，轴向变形问题对预制构件的下料长度也会构成较大