试析高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性.docVIP

精品论文 参考文献 试析高层建筑结构设计与高层建筑结构方案的合理性 黑龙江省建筑设计研究院 【摘 要】新时代的到来社会的加速发展，高层建筑的增多预示着我国的各方面的科学技术已经达到一定程度，而高层建筑的结构设计区别与其他一部分建筑，对于建筑的结构设计要求更高，这要就需要设计师就需要考虑多方面结构的合理安排的问题，本文将针对高层建筑结构设计与方案的合理性问题进行分析讨论。 【关键词】结构方案；高层建筑；合理性 中国的相关法律规定10层及10层以上的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑，对于高层建筑的要求随着层数的递增而逐渐提高，高层建筑的层数达到一定高度时在其功能的适用程度、技术的合理和经济可行性方面都将发生巨大的变化，所以对于高层结构设计的合理性上需要一定的考量。 一、高层建筑结构设计的特点 1.需要承受较大的水平荷载作用 垂直荷载与水平荷载决定着一个建筑的稳固程度，垂直荷载主要承受建筑整体力的作用，而水平荷载主要掌握整个建筑结构的稳定程度，在一般情况下普通建筑所要考虑的只有地震所造成的震动影响垂直荷载和水平荷载之间的变化情况，而对于高层建筑而言，由于层数较高，虽然垂直荷载承受力较大，但对于高层建筑的整体结构情况起到主要作用的还是水平荷载，水平荷载受层高影响、气压变化等多方面承受较大的作用力。 2.轴受力形变的特点 高层建筑区别于一般建筑，高层建筑楼层越高区别于其他建筑的受力点和受力程度也会不同，举例来说普通多层建筑对于力的分配考虑一般在弯矩，因为弯矩的受力程度会改变整体结构的变化，而对于高层建筑而言，力的侧重点则在轴上，高层建筑的楼层过高，作用力一般是垂直受力较大，对于中心轴与边缘柱的受力程度也大不相同，所以高层建筑在整体结构力的作用上应考虑到轴受力发生形变的情况，从而保证高层建筑整体的稳定性。 3.侧移的特点 高层建筑的整体结构受水平荷载的影响较大，主要原因是层数过高，受地心引力、空气阻力的影响会发生一定程度的侧移现象发生，如果侧移情况严重会发生整体建筑结构受损坍塌现象的情况发生，侧移主要由于，水平荷载的承受力加大从而造成侧面形变的现象发生，建筑的内部作用力大于外部作用力超过水平荷载承受范围，所以要注意抗侧的强度，从而保证水平荷载在一个规定的范围内。 4.结构的延性特点 对于大多数高层的建筑结构来说，如在地震的作用下，结构一般会产生受力变形，为了使得建筑经过塑性的变形之后，还具有较强的形变能力，有效避免建筑出现倒塌的现象，尤其要在设计的时候应用合理的措施，确保建筑良好的延性。 二、高层建筑中对于结构体系的比较分析 下面列举较有代表性的结构体系进行分析： 悬挂结构：是指采用吊杆将高楼各层楼盖分段悬挂在主构架上所构成的结构体系。主框架与矩形框架相类似，承担全部侧向和竖向荷载，并将它直接传至基础。除主框架落地外，其余部分均从上面吊挂，可以不落地。 矩型结构：一般有矩形框架结构和矩形桁架结构。矩形框架结构由楼、电梯井组成大尺寸箱形截面矩形柱，有时也可以是大截面实体柱，每隔若干层设置一道1～2层楼高的矩形梁。它们组成刚度极大的矩形框架，是承受主要的水平力和竖向荷载的一级结构；上下层矩形框架梁之间的楼层梁柱组成二级结构，其荷载直接传递到一级结构上，其自身承受的荷载较小，构件截面较小，增加了建筑结构布置的灵活性和有效使用面积。紧靠上层矩形梁的楼层，甚至可以不设柱，形成较大空间，以满足建筑需要。矩形桁架结构以大截面的竖杆和斜杆组成悬臂桁架，主要承受水平和竖向荷载。 其悬挑结构：造型特殊，在外观上比较新颖，并很有艺术特色，再加上外柱截面小、且四面周围开敞，这样的设计结构很受欢迎。 其特点是围绕核心筒在各个方面作出悬挑，由核心承受所有的荷载，围绕核心筒可以创造出没有任何垂直支撑的平面形式，这使室内空间的使用更加灵活、方便。 三、高层建筑的结构体系新特点 高层建筑的结构为保证现阶段人们工作、生活的需要，将高层建筑结构内部根据使用功能的不同，建筑的结构也有不同的划分，用于大型宴会、活动场地、商场等人员较多的场所将格局划分的较为空旷，并且将安全出口等设计的空间较大，而对于民用住宅、办公楼等有针对性划分的场地主要注意隔音和空间结构的合理划分。随着结构技术的发展，一些较新颖结构体系的运用，如悬挂、巨型、悬挑等结构，为满足各种使用功能要求创造了有利的条件。 比如某地塔的内筒应用的就是一种新型的钢筋混凝土的结构，在外筒上采用的是