浅议高层混凝土建筑结构研究和设计

《浅议高层混凝土建筑结构研究和设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、浅议高层混凝土建筑结构研究和设计　　【摘要】随着高层建筑数量的快速增长，其结构设计变成了建筑设计工作的重难点。本文论述了高层混凝土建筑结构分析中的相关假定和分析方法，还对设计的特点和工作中的一些要点进行了分析。希望能给读者一些参考，促进高层建筑设计行业的发展。【关键词】高层建筑混凝土结构设计中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：一、前言我国高层混凝土建筑自上世纪90年代随着城市化的进程而飞速发展，其数量需求日趋增加，高度也在不断增加，同时结构越来越复杂，其结构设计工作也变得越来越重要和困难。二、高层混凝土

2、建筑结构分析1、高层建筑结构分析的基本假定计算假定是为了将计算模型简化。简化的程度根据计算工具的不同，以及兼顾必要性和合理性决定。（1）弹性假定。这在目前的高层建筑结构分析中均采用，在垂直压力和水平力的作用下，结构一般都处于弹性状态，所以弹性假定与实际状况相符。7（2）小变形假定。各个方法都普遍使用，有人对重力二阶效应研究认为，顶点水平位移和建筑物高度的比大于1/500时，就不能忽略重力二阶效应的影响。（3）刚性楼板假定。一般假定楼板自身平面的刚性无限大，平面之外则忽略，这是为了简化计算，而如果在此假定下设计，

3、则要保证楼板的刚度。（4）计算图形的假定。计算图形假定有：一维协同分析，只计算一个方向上的变形；二维协同分析，计算纵横两个方向；三维空间分析。2、高层建筑结构静力分析方法（1）剪力墙结构：剪力墙结构是由钢筋混凝土墙体受力的承重结构，墙体由于实际需要一般都有开洞，开洞情况的不同形成了不同类型的剪力墙。不同类型的剪力墙受力和变形情况不同，计算内力和位移的方法也不同。一般采用平面有限单元法，能够对不同类型的剪力墙进行比较准确的计算。（2）框架-剪力墙结构：这种结构是在框架中布置剪力墙，两者结合的承重体系，对于该结构中

4、内力和位移的计算，通常将结构等效为壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法。7（3）筒体结构：筒体结构是由框剪结构和剪力墙结构结合而成，筒体结构的分析方法包括等效连续化、等效离散化、三维空间分析，筒体结构的计算是通过计算机程序进行的，在设计时可以简化计算。这些计算方法包括：空间杆系-薄壁柱矩阵位移法；平面展开矩阵位移法；等效弹性连续体能量法求解；有线条分析法。三、高层混凝土建筑结构设计特点1、侧向力的影响侧向力是影响结构内力、位移和土建造价的主要因素。在低层结构中，受垂直方向和水平方向的力而产生的内力和位移都比较小，以

5、致可以忽略不计；在多层结构中，侧向力所产生的影响慢慢变大；在高层建筑中，水平负载和侧向力会变成主要控制因素。2、结构应具有适宜刚度侧向力产生的内力和位移会随着高度的增高而变大，所以高层混凝土建筑结构的设计就需要具有一定的强度和合适的刚度。这样可以使结构有合适的动力特性，而且能把侧向力产生的内力和位移控制在合理的范围内。3、结构应具有良好的延性高层建筑相比于低层建筑，它的结构更柔、地震变形更大。建筑结构的抗震性主要受其负载力和变形能力的影响。为了让结构处于塑性变形时还有较好的变形能力，防止高层建筑在地震中倒垮，除

6、了要保证必要的强度，还可以利用概念设计和构造措施，以加强结构的变形能力，确保结构的延性。7在高层混凝土建筑结构设计中，应该综合考虑以上特点来合理设计，使结构的强度、刚度、延性有一个良好的平衡。四、高层混凝土建筑结构设计中要点分析1、概念设计概念设计是为了确保结构的抗震能力。结构概念设计的内容很广泛，各个设计环节中都有体现。需要注意的是：（1）结构体系应该优先选择具有优良抗震及抗风能力，并且在经济上比较合理的方案。（2）一般工程仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证中震可修、大震不倒[1]，但实际情况

7、中是否能做到还难以证实。对于抗震设防烈度高地区的重要及超限建筑，需要更明确的设计指标。（3）结构应该要能抵抗各个方向的地震力，所以要让结构平面上x、y轴方向有一定的刚性和抗震性；选择结构刚度时要注意变形不能过大，否则会导致结构破坏；除了刚度和抗震能力的要求，还应该有一定的抗扭刚度和抗扭转地震的能力。（4）独立结构单元中要避免受力太过集中，且在该部位不要设置楼梯或电梯间；纵向结构尽量不要外挑，内收也不要太多、太急；结构刚度纵向上不要均匀分布，以免出现某部位薄弱，要防止由于某些结构破坏使整个结构失去抗震和载荷力。高

8、层建筑的结构单元间应加强连接。2、结构选型7（1）结构的规则性问题关于结构的规则，新规则相比旧规则做出了比较多的改变，增加了很多限制要求。比如平面规则性、嵌固端上下层刚度比等。并且新规则明文规定建筑设计不得采用严重不规则的方案。所以，结构工程师应该严格按照新规则的要求进行，防止后期设计工作被动。（2）结构的超高问题抗震规范与高规对高度做了严格的限制。新规范对于超高问题，除了原有的A级高