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时间:2017-12-06
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1、建筑结构设计要点和计算模型调整 【摘要】建筑工程质量的好坏直接关系到人民的生命财产安全,而决定建筑工程质量好坏的两大因素:设计和施工异常重要。建筑结构设计是一项复杂、系统的工作,随着国民经济的发展,人民对房子的要求越来越高,因此,对结构设计的技术也要求越来越高;同时,结构设计的好坏直接决定着房子的质量好坏,可以说每年因结构设计存在缺陷而导致的房子质量出现问题不在少数,因而,搞好建筑结构设计至关重要。文章分析了建筑结构设计要点、结构特点,阐述了结构计算及模型调整。【关键词】建筑结构结构设计计算模型模型调整中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:对于建筑结构设计来
2、说,其设计难度随着高度的增加更是倍增,而事实证明从概念设计以及计算模型角度出发将会使得结构受力和经济更合理。建筑结构设计要点1、建筑结构设计的决定因素7水平荷载。在竖构件中因受到外力荷载而导致产生轴力和弯矩的楼面和楼房自重是随着楼房高度的变化而变化的,并且两者的关系是成正比例的;而在竖构件中产生轴力以及对建筑结构产生倾覆力矩的水平外力荷载是与楼房高度的平房成正比例关系变化的。一般情况下,在具有一定高度的建筑结构中,其竖向的荷载是一个固定的值,而其受到的地震作用导致的水平荷载和风荷载是不固定的,建筑结构动力特性的不同,它们也会随之有不同幅度的变化。2、建筑结构设计的
3、控制指标结构侧移。结构侧移是高层建筑结构设计中的主要因素之一,这点与低层的建筑结构是有所不同的。结构在受到水平荷载时而产生的结构侧移是会随着建筑结构的高度增加而增加的,这就导致了在水平外力荷载的作用下产生的结构侧移能够被控制在一定的范围之内。3、结构轴向变形也是设计时不能忽视的重要因素当高层建筑结构受到很大强度的竖向荷载时,这是在其结构构件的柱内部就会引起很大的轴向变形,同时还会很大程度上影响连续梁弯矩的产生,从而增大了端支座负弯矩的值和跨中正弯矩的值,降低了连续梁中间支座的负弯矩值。另外,轴向变形对于预制构件中的下料的长度也是有一定的影响的,所以当需要对预制构件
4、中的下料的长度进行调整和更改时,必须根据轴向变形的计算值进行调整。结构分析1、体系选择:框架-剪力墙体系7当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,即采用框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在该体系中,框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力,框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小;同时框架承受的水平剪力显著降低,且内力沿竖向的分布趋于均匀。所以,框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。2、结
5、构布置(1)在建筑体型构思,平面布置和竖向设计阶段,建筑和结构设计人员一定要密切配合,相互取长补短,既要充分考虑到建筑物使用合理,造型美观,又要考虑到结构受力明确,结构设计经济合理,有利于抵抗水平作用和方便施工等。建筑物的体型对建筑结构的受力和材料消耗又极其重要的作用,在相同的基本风压作用下,采用圆形平面比采用正方形平面,风荷载可减小40%以上;在建筑物竖向设计上,如能将顶部削成斜面,对抗风和抗震都有利的。另外,为了有效地减小结构自重,优先采用轻质隔墙。当建筑物需进行抗震设计时,其体型应尽量简单和规则。设计中应优先考虑通过调整平面形状和尺寸达到尽量采用不设防震缝的
6、方案。当建筑物有较大的错层,应用防震缝将各部分分成规则,均匀的独立结构单元。3、对于框架-7剪力墙结构来说,鉴于框架结构刚度比较小,为了有效确保结构有良好的延性和变形能力,即框架结构设计的重点在于延性,而剪力墙结构的刚度较大,设计中首先遇到的问题是强度设计,包括抗弯和抗剪强度设计,同时也要保证剪力墙有良好的延性。在设计中可采取的措施:剪力墙的数量应比所谓的合理数量要求高一些;平面布置剪力墙时,应采取相对集中和分散布置相结合的原则,要尽量使横向与纵向剪力墙连成整体构成十字形,T字形或L字形。这样既可省材料,又可增大结构的整体刚度和稳定性,同时还有利于抗扭。(1)刚性
7、楼板假定通常在对高层建筑结构进行结构设计的分析时,通常会存在这样一种假定:即忽视建筑结构平面外的刚度而注重建筑结构平面内的刚度无限大。这种假定的好处是不仅仅简化了结构设计的计算方法,而且还降低了结构位移的自由度,同时也更有利于在进行计算时使用空间薄壁杆件理论。(2)计算图形的假定方法7通常情况下,计算图形的假定方法是对高层建筑结构进行三维空间分析时所采用的最主要的方法。二维协同的分析方法是并没有考虑抗侧力结构构件的公共节点在楼面外的位移这一因素的,另外,二维协同的分析方法也没有重视抗侧力结构构件平面外的扭转刚度和刚度这两个因素。当对精通杆单元的每一个节点进行三维空
8、间分析时,
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