[精品]探讨高层建筑结构设计.doc

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1、探讨高层建筑结构设计探讨高层建筑结构设计［摘耍］近些年社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了史高的要求。建筑设计包括建造技术、艺术创造和功能设计，而现代科技在这几个方面都起到了非常重要的作用。本文将新科技技术运用到高层建筑结构设计也成为了高层建筑结构工程设计工作进行了研究探讨.［关键词］高层建筑；结构设计；结构分析中图分类号：F765文献标识码：A文章编号：1009-914X(2014)30-0196-01建筑物的类型和功能影响着建筑设计和建筑形式。居住、商业、工业、交通、教育、卫生保健、娱乐和农业

2、等建筑都是根据其建筑物类型而设计的。建筑的结构体系与建筑物的类型和功能是紧密关联的。科技的发展使得建筑构件可以工业化生产，系统的建筑理论促进了最新技术与优秀建筑设计相结合，从而创造出杰出的建筑。1高层建筑结构的特点高层建筑的结构不同于低层和多层建筑的结构，前者在结构设计的专业性方面占据史加重要的地位，它涉及到各种结构体系的选择，在建筑平而的布置、楼层的高度、机电配套的设置、施工技术的耍求、施工的时间和投资造价等方面都有着相当专业的耍求，其结构的主耍特点如下。1.1水平荷载的特点低层和多层建筑结构是竖向荷载控制结构设计的

3、，竖向荷载是以重力为代表，因为低层和高层的轴力和弯矩的数值是由建筑自重和楼面使用的竖向荷载所引起的，是个定值，仅与建筑高度的一次方成正比；因此高层建筑除了要求有竖向荷载的结构设计之后，水平荷载也起着关键性的作用。水平荷载具有风荷载和地震作用，前者是空气流动对高层建筑产生的压力，后者是地震引起的作用于建筑物上的动荷载，两者的在建筑物结构动力性的变化下也随着变化，水平荷载对结构产生倾覆力矩和竖向荷载产生的轴力，将是建筑物高度的平方成正比，这也正是高层建筑结构的突出特点。1.2抗震的特点根据地震灾害工程经验形成的设计原则和思

4、路,高层建筑的结构总体布置特点耍求具有抗震设防的结构功能，在考虑竖向和风荷载的正常使用之外，还必须使得结构具有良好的抗震性能。抗震设防的设计理念，有助于通过灵活运用抗震设计的要求，使得设计的不至于项目盲目的工作状态，而且能更加合理地进行高层建筑的抗震设计。1・3减轻建筑物的自重高层建筑物85%以上的竖向荷载是建筑物的自重，减轻自重具有重要的意义：一是有利于节约建筑材料；二是采用轻质的材料，可以提高施工效率，也可以提高建筑物保温和隔热的效果；三是降低投资的资金，使得设计更加经济合理；四是有利于改造；五是有利于抗震设防。2

5、高层建筑结构设计的相关问题2.1结构的规则性问题新规范重点制定和采用了强制性条文明确规定：“建筑不应釆用严重不规则的设计方案。”因此结构工程师在遵循新规范的限制条件上，要注意避免后期施工图设计阶段工作的被动性。2.3结构的超高问题建筑和高度问题和地震以及火灾等不安全因素有着密切联系，所以结构的高度问题是首要考虑的因素。在抗震规范和高规范条例着，也对结构的总高度有了严格限制。尤其是新规范屮针对以前的超高问题，将原来的限制高度设定为A级外，乂增加了B级高度，处理措施与设计方法都有大的改变。2.3短肢剪力墙的设置问题新规范屮

6、对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙。且对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了较多的限制。所以在设计中T程师尽可能的少采用或不采用短肢剪力墙，以免给后期设计T作增加不必要的麻烦。3高层建筑的结构设计分析3.1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间变形，其比值超过1.1者，可以认为扭转太大

7、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，结构平面布置严重不规则时，应将其分割成若干比较简单、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。3.2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中，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，自下而上逐渐减小。下层刚度小

8、，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发生，对于收进的尺寸应当限制。3.1高层建筑的室内外消防设计对于高层建筑室外防排水消防的设计主要是有关给排水管网的设计与布置，一般常见的应不少于两条管道，且管道直径要保证在1