高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析 张志宏.docVIP

精品论文 参考文献 高层建筑结构设计要点及应注意的问题分析 张志宏 身份证号码：51080219791205XXXX 摘要：随着社会经济的发展，人们对居住品质的要求逐渐提高，尤其是对工程整体的质量性与安全性也更加重视，这就要求建筑工程结构设计水平也不断优化和发展。基于此，文章对高层建筑结构设计要点及应注意的问题展开简要的探讨。 关键词：建筑；结构；设计 引言 由于建筑结构设计不当引发的安全事故时有发生，为国家经济发展带来严重影响，也造成了建筑材料的严重浪费，为我国人身安全带来严重损失。所以建筑设计师在设计建筑结构的过程中，必须要充分考虑各项影响建筑物安全性的因素，借助新的技术提高建筑物的设计水平，满足建筑结构的安全性要求。 1高层建筑结构设计原则 第一，要保证建筑结构设计方案科学合理性。在建筑结构方案设计过程中，设计人员在掌握施工地质情况以及实际施工需求的基础上进行方案制定，具体的设计方案必须连带着一份地质调查报告，相关人员还必须进行有效的地基变形演算。另外，建筑结构设计部门还必须加强对建筑物整体情况的研究，只有这样才能从根本上保证设计质量。第二，在进行基础结构方案设计之后，还要有效落实简图设计工作，在具体的结构设计过程中，必须深入研究相关数据，要在进行简图计算之后加强计算分析，从根本上提升结构设计稳定性，还要加强对结构节点情况的分析，从根本上保证简图计算结果准确性。第三，还要严格遵循结构对策完善原则，在具体的结构设计过程中，不仅要考虑到结构组成成分的延展性，还要加强对薄弱环节的观察监测，严格控制建筑物实际温度变化情况。 2高层建筑结构设计要点 2.1科学选用结构体系 高层建筑的钢筋混凝土结构选择中一般可以选择框架结构、剪力墙、框架-剪力墙以及筒体结构。必须严格限制高层建筑中的结构设计，科学选用结构体系。框架结构的缺陷就在于其变形较大，抵抗侧向位移的刚度较小，导致应用框架结构体系的高层建筑往往高度有限制。剪力墙结构是指应用高层建筑的墙体来作为竖向承重的结构体系，并且还可抵抗水平力作用。剪力墙体系广泛应用在各种10-30层左右的高层建筑中，剪力墙的延性系数一般在3-5之间。框架在承受水平力的作用时通常为剪切变形，而剪力墙则呈现弯曲变形，框架-剪力墙体系就是将框架和剪力墙用楼板进行连接，二者变形结合为弯剪型变形。框架-剪力墙的结构广泛应用于20-40层的高层建筑，特别是塔式建筑。筒体结构多应用在30-40层的较高层建筑上，筒体结构体系的强度和刚度比剪力墙或框架-剪力墙结构都要好。 2.2减少位移，适当提高整体刚度 高层建筑控制位移是设计中很重要的一环，直接关系到高层建筑本身的安全可靠以及居住的舒适性。为了控制位移，首先要考虑选择较为合理的结构体系，其次还应从立面的变化以及平面的体型等多方面来减少高层建筑的侧向位移。为了提高整体结构的抗侧移刚度，在布置结构之时应同时考虑结构整体性的加强。为了减小由于基础的转动或平移而导致的结构侧移，可以采取加强相关构建连接、加强基础的整体性或是加强楼盖的整体性及其刚度等等方法。还要考虑适当的加强结构中较为薄弱的环节或是应力呈现复杂状态的部位。为了抵抗倾覆力矩，还应增加整体结构体系的有效宽度。 2.3做好抗震结构设计 首先应使设计的各个结构单元的平面形状尽量达到规则而且简单，使结构的各部分的刚度均匀且较为对称。如果是不对称且不均匀的复杂结构通常会增加地震应力的复杂性，使之难以处理或者计算数值，还可能出现扭转或是应力集中的现象，使抗震设计更加复杂。在设计高层建筑中，应尽量注意刚度中心的位置，使得地震力作用中心和刚度中心尽量一致，注意偏心距e（刚度中心与地震力作用中心的距离）应在建筑物边长垂直外力作用线5%以内。应力集中现象多出现在高层建筑的拐角处，故电梯间等应尽量避开高层建筑的拐角来设置。立面的体型应减少凹陷或是突出的状况，这种状况通常将使刚度在垂直方向上出现突变的情况。 经过对震害的分析，可以总结出高层建筑的刚度不均匀、平面布置不对称、屋顶局部的突出、高低错层连接或是沿垂直高度刚度发生突变等等情况，都会在地震时产生破坏性较强的震害。还应限制高层建筑的平面长度，保持长宽比L/B在一定的限度内，满足抗震设计相关要求。结构采取竖向布置时可以减少地震发生时产生的破坏，但应考虑刚度需对称而且均匀。应尽量避免出现结构不连续或是刚度突变的情况，避免上部刚度较小，从而导致“鞭击”情况的出现。 2.4重视细部优化设计 高层建筑结构设计不仅要注重整体结构设计的协调，也应在结