关于高层建筑结构设计中相关问题探讨.doc

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1、关于高层建筑结构设计中相关问题探讨【摘要】随着社会的发展和科技的进步，以及城市化进程的加快，高层建筑越来越多。然而，在高层建筑的建设过程中离不开结构设计。因此，做好高层建筑结构设计工作具有重要的意义。本文简要介绍了高层建筑设计的特点，并对高层建筑结构设计的原则进行了总结，从中就高层建筑结构设计中相关问题进行了详细地探讨与研究。【关键词】高层建筑；结构设计；设计原则；问题随着我国科技的进步，建筑行业得到了不断发展，在建筑建设过程屮,建筑的使用性能得到了大幅度提升，从而为为高层建筑结构设计创造了有利条件。然而，对冃前而言，我国高层建筑结构设计中仍

2、存在着着一些问题，影响到建筑结构的耐久性和安全性。因此，本文结合工作实践，主要论述了高层建筑结构设计的特点及相关问题，以供参考。1高层建筑结构的特点高层建筑结构与低层的建筑结构不同，它承受着水平荷载和竖向荷载，其中水平荷载是由风荷载或地震作用所产生的，竖向荷载主要由于建筑物自重所引起的。通常情况下，低层建筑结构受到的水平荷载比较小，竖向荷载也比较小。但在高层建筑中，外界地震和外界风力会对高层建筑产生相当大的影响，并且是对高层建筑荷载的主要因素。随着建筑物高度的不断增加，高层建筑的位移较快的增长。但是，高层建筑过大的侧移不仅会影响人的舒适度，还

3、会对建筑物的使用产生影响。鉴于此，在进行高层建筑结构设计的时候，必须将侧移控制在合理的范囤之内，使高层建筑物的舒适度不会影响人的使用要求。2高层建筑结构设计的原则（1）选择合理的计算简图。在计算简图的基础上，对高层建筑结构设计进行计算，如果计算简图的选择不合理，会造成结构不合理，容易出现由于结构不合理而发生安全事故。所以，要保证建筑结构设计的安全，必须选择合理的计算简图，计算简图尽可能反映结构的受力情况；计算简图尽可能使力学计算简化。此外，为了保证计算简图的安全，在实践中，我们需耍采取相应的构造方法。在实际的结构设计中，其结构节点不仅仅局限于

4、刚节点或者饺节点，将计算简图的误差尽量控制在规范的规定范围内。（2）选择合理的基础设计。在进行基础设计选择的时候，需要按照高层建筑的地质条件进行。并口，对高层建筑上部的结构类型与荷载分布进行综合分析，同时对施工条件以及相邻建筑物的影响进行全面的考虑，在综合分析和考虑的基础上选择科学合理的基础方案。需要注意的是，基础方案的选择需要使地基的潜力能够得到最大的发挥，必要时需要对地基变形进行检测。（3）选择合理的结构方案。合理的结构方案必须满足高层建筑设计的结构形式和结构体系的要求，符合安全、经济、合理的原则，以获得最佳的结构设计方案。受力在明确、传

5、力简单是结构体系的基本要求，在相同的结构单元中，应该选择相同的结构体系。选择合理的结构方案的时候,需要分析地理条件、工程设计需求、施工条件、施工材料等等，在对这些指标进行综合分析的基础上进行结构选择，以确定最佳的结构方案。3高层建筑结构设计中相关问题分析3.1高层建筑结构受力性能问题在高层建筑的初步方案设计时，建筑结构设计人员考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。高层建筑底血对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地而，结构的荷载总是

6、向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在高层建筑方案的初步设计阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。3.2高层建筑结构设计中的侧移和振动周期建筑结构的建筑结构的振动周期问题包含两方面：合理控制结构的自振周期控；制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。(1)结构自振周期高层建筑的自振周期(T1)宜在下列范围内：框架结构:T1二(0.1-0.15)N框一剪、框筒结构:T1二(0.08-0.12)N剪力墙、筒中筒结构：Tl=(0.04〜0.10)

7、NN为结构层数。结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内：第二周期：T2二(1/3-1/5)T1；第三周期：T3二(1/5-1/7)Tlo（2）共振问题当建筑场地发生地震时，如果建筑物的口振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期,通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。（3）水平位移特征水平位移满足高层规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震

8、力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安