关于高层结构设计中常见问题的探讨.doc

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1、关于高层结构设计中常见问题的探讨摘要：随着高层建筑在我国的快速发展，建筑高度口益增加，建筑类型也日新月异，高层建筑的难度也相对增大。因此，作为一名建筑结构设计人员如何在高层建筑设计阶段做好高层建筑的结构设计，解决可能出现的问题，是目前设计人员面临的一个重要课题。本文作者结合多年工作经验，对高层建筑结构设计中常见的一些问题进行了简单探讨，仅供相关人员参考学习。关键词：高层建筑；结构设计；常见问题中图分类号：TU972文献标识码：A引言基于我国社会经济和建筑业的迅速发展，建设用地日趋紧张，使得城市建筑物不断向高发展，同时高层建筑类型及功能也越来越复杂，这就需要设计人员在进行高层建筑结构设计时

2、不仅要依靠自己掌握的知识，更要根据具体情况来分析和解决可能遇到的各种问题。下面本人结合多年工作经验，就高层建筑结构设计中常见的问题进行简单探讨，仅供同行参考学习。1高层建筑概述1.1高层建筑定义。迄今为止，世界各国对多层建筑与高层建筑的划分界限并不统一。同一个国家的不同建筑标准，或者同一建筑标准在不同时期的划分界限也可能不尽相同。L2高层建筑结构体系。冃前高层住宅主要有分为以下结构体系：1）剪力墙结构体系。剪力墙是高层住宅最常用的结构体系，采用剪力墙结构可以减少非承重隔墙数量，一般用钢量比框剪结构少，而且室内无外露梁柱，用户比较喜欢。2）框架轻体墙结构和框架剪力墙混合结构体系。这种体系能

3、使高层住宅大幅度降低自重，又能使内部空间分隔有更大的灵活性,因而在国内被广泛使用。3）筒形结构体系。超过30层以上的高层建筑受到较大的侧力，为一般结构体系所不能承受，而筒形结构的刚度较大，屮央设有井筒，外围设置的柱子形成筒状柱网，核心井筒与周围框架共同工作，形成抗侧力极强的结构体系。核心井筒作为电梯间、楼梯间、设备管道间使用。井筒与四周钢筋混凝土柱网之间有横梁或板联系。全部的内隔墙为轻质墙，外墙为保温的围护墙。内外筒之间可以自由分隔，十分灵活。4）其他结构体系。高层建筑的新结构体系大部分是探索性的，如筒屮筒结构的发展，或者束状筒的组合，外筒桁架交错，以中心井筒悬挂式结构以及很高的桁架梁的

4、体系等。2高层结构设计常见问题2.1基础埋深问题基础应该要有一定的埋深，埋置深度可以从室外地坪一直算到基础底面，对于独立的高层建筑而言，基础埋深比较容易确定，但当今多数高层建筑与地下车库都是相互连接的，当地下车库基础采用筏板基础或设有防水底板的独立基础（防水底板不宜太薄）时，高层建筑的基础埋深可从室外地坪算起，此时高层建筑地下室顶板及地下车库顶板应按嵌固层耍求设计，地下车库应有足够的侧向刚度作为高层建筑的侧限。假如不满足以上条件的时候，高层建筑的基础埋深应该要从地下车库地面算起。冃前高层建筑通常设地下室来满足埋深要求，此种做法主要有以下几点优势：1）提高地基承载力。当高层建筑采用天然地基

5、时，地基承载力可进行修正.随着基础埋深的增加，修正后的地基承载力随之增大，从而可满足高层建筑对地基承载力的要求。2）有利于高层建筑上部结构的整体稳定。高层建筑地下室外墙一般采用钢筋殓墙，地下室顶板厚不宜小于160mm，地下室具有较大的层间刚度，同时地下室外墙周边土也提供了很大的侧向刚度和约束。因此设地下室有利于上部结构的整体稳定，有利于协调结构整体变形，调整地基不均与沉降。2.2地下室顶板作为结构底部嵌固层时设计问题当地下室顶板作为结构底部嵌固层的时候，应该要能约朿结构底部的平动和转动，故必须要满足下列条件：1）地下室顶板与室外高差不宜过大，宜小于1/3层高。2）地下室的楼层剪切刚度不小

6、于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍。这里需指出的是，高规4.8.5条规定，抗震设计的高层建筑当地下室顶板作为上部结构的嵌固层时，地下室柱截面每侧的纵向钢筋面积除应符合计算要求外，不应少于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1・1倍。规范规定此条的耳的是保证柱端塑性钱出现在地下室顶部柱端。由于地下结构的地震、作用效应较小，即使在地下室柱与地上一层柱配筋相同时，柱端塑性较通常也出现在地下室顶部。按规范规定增大地下室柱配筋时，往往使得柱钢筋较密，不便施工。2.3框架柱截面大小选择问题2.3.1对于框架柱而言，轴压比越小在往复水平上荷载下的滞冋曲线也会越丰满，即耗能能力越大，延性就愈好。而对于柱净高与

7、截面高度的比值小于4的短柱，在往复水平荷载作用下其滞回曲线呈较瘦的反S形，耗能能力降低、延性较差，呈剪切破坏。高层建筑的底部柱，由于对轴压比值有要求，因此往往会将柱截而取得很大，但是由于受到层高的限制就使得框架柱成为了短柱。在实际的结构设计时，要确定截柱面的大小要注意以下几点：1）框架柱的截面首先必须满足规范轴压比的需要，从而为结构的竖向承载力和底板的抗冲切承载力提供保障。而对于形成的短柱，则可以通过增加体积配篩率或是沿着柱身增加篩