某高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析

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1、某高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計實例分析田晨陽1花蕾2（1.北京世紀(jì)安泰建筑工程設(shè)計有限公司71000；2.陜西有色建筑設(shè)計研究院有限公司710000）【】隨著社會的不斷進(jìn)步，建筑層數(shù)的增多、高度的增加等對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工的要求越來越高，因此必須根據(jù)各方面的約束與條件開展工作，本著先進(jìn)的設(shè)計理念和進(jìn)取的態(tài)度，不斷完善設(shè)計方案，為建筑工程提供必要的技術(shù)。本文結(jié)合國內(nèi)某高層建筑工程項目，主要闡述了現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)以及該工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計各方面的設(shè)計方案，供同行參考?！娟P(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；要點(diǎn)；主體結(jié)構(gòu)；地基；框支結(jié)構(gòu)1.現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)分析1.1起決定

2、性因素的水平荷載是絕對不允許被忽視的，現(xiàn)代的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中：樓面使用荷載和建筑物的自重等因素將在豎構(gòu)件中通常引起與建筑物高度的一次方成正比例而水平荷載對于建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩及其在豎構(gòu)件中引起的軸力，則是與建筑物高度的二次方成正比的一定的軸力與彎矩數(shù)值，所以，豎向荷載基本是定值，而地震作用、風(fēng)荷載等水平荷載的數(shù)值則會隨著建筑結(jié)構(gòu)動力特性的不同，而會出現(xiàn)很大幅度的變化，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，這種情況經(jīng)常出現(xiàn)，這是必須在設(shè)計工作中進(jìn)行詳細(xì)計算與周密分析的原因所在。1.2在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，軸向變形也是必須考慮進(jìn)去的，可能會由于數(shù)值較大的豎向

3、荷載，軸向變形可能在柱中引起一定程度的發(fā)生，引起連續(xù)梁中間支座處的明顯減小的負(fù)彎矩值越來越明顯，也會產(chǎn)生影響預(yù)制構(gòu)件下料的長度，設(shè)計人員要依據(jù)軸向變形的實際計算值，合理調(diào)整下料長度，而達(dá)到影響連續(xù)梁彎矩的目的。1.3設(shè)計工作還有一項重要的控制指標(biāo)——側(cè)移，必須將水平荷載作用下的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi)，原因是：，側(cè)移在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中已經(jīng)成為重要的控制指標(biāo)，特別是伴隨著建筑物高度不斷增加，建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形在相同水平荷載下增大顯著，這是與與多層建筑完全不同的。1.4設(shè)計工作還有一項重要指標(biāo)結(jié)構(gòu)延性，在相同的地震作用下變形相對而言比較大，相比

4、較于小高層、多層建筑而言，層數(shù)較高的建筑結(jié)構(gòu)會相對更加柔軟一些。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須采取相應(yīng)的工藝與技術(shù)措施，以保證建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的延性，這都是為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形階段后，依然會具有非常合理的變形能力，避免建筑物倒塌或者發(fā)生別的危險。2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工程實例本論文以某高層住宅建筑工程這個項目為例，需要指出建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程與注意事項如下：建筑工程這個項目位于某城市的市中心繁華的地段，地上20層，地下1層，建筑總高度達(dá)到78.3m，建筑總面積大約25萬m2。宅建筑工程這個項目建筑結(jié)構(gòu)的長寬比為3.8～7.4，高寬比為5.6～10.1。宅建

5、筑工程這個項目所在地有著平坦的地形，以人工填土為主的表層，土層在垂直與水平方向有著非常穩(wěn)定的分布，一般第四紀(jì)沉積土層的以下部分。宅建筑工程這個項目建筑的結(jié)構(gòu)為二級安全等級，抗震設(shè)防重要性為丙類抗震設(shè)防，基本風(fēng)壓0.45kN/m2，抗震設(shè)防烈度為9度抗震設(shè)防烈度。2.1主體結(jié)構(gòu)設(shè)計高層住宅建筑工程這個項目的主體結(jié)構(gòu)采用的是剪力墻現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。其中框架的抗震等級為二級抗震等級，剪力墻的抗震等級為一級抗震等級。高層住宅建筑工程這個項目中部布置剪力墻，形成筒體，并且將其作為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，設(shè)置框架柱在筒體周圍合理，這都是結(jié)合建筑物的實際使用功

6、能。高層住宅建筑工程這個項目在地下室頂板是結(jié)構(gòu)嵌固端，將板厚設(shè)定為180mm，板配筋為雙層、雙向形式的滿布。地上部分的樓層主次梁沿Y向布置，以利于減小主梁的高度，增加使用凈高，層樓板厚為110mm。這是為了充分考慮其承受與傳遞地震作用產(chǎn)生水平力的問題，這是由于本工程受到層高與使用功能的限制。2.2基礎(chǔ)設(shè)計設(shè)計人員根據(jù)高層住宅建筑工程這個項目X向基礎(chǔ)梁的尺寸為900×1800，Y向基礎(chǔ)梁的尺寸為1000×2000或1800×2000，這是由于所在地的地質(zhì)勘探及地基承載力的實際計算結(jié)果所決定的。高層住宅建筑工程這個項目由于受到筒體內(nèi)電梯基坑、集水井局部下

7、沉的影響，因此最終決定采用梁板式筏形為基礎(chǔ)，筒體四周的板厚為1.5m，剩下部位為1.0m板厚，所以，非常有可能導(dǎo)致導(dǎo)致主梁難以正常貫通，筒體部位的豎向荷載也相對較大。高層住宅建筑工程這個項目計算基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過程中，要特別重視各類技術(shù)資料與數(shù)據(jù)的收集和整理，進(jìn)行計算時采用彈性地基梁板基礎(chǔ)軟件，真實性與可靠性是能夠確保計算結(jié)果的。2.3框支層結(jié)構(gòu)設(shè)計高層住宅建筑工程這個項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中，為了有效改善混凝土的受壓性能，增大結(jié)構(gòu)延性，在設(shè)計工作中合理控制墻肢軸壓比，其比例應(yīng)控制在0.5以內(nèi)。核心筒落地剪力墻的厚度為40cm，核心筒以外，建筑四角分別布置L型剪力墻，

8、厚度為70-90cm之間。底部加強(qiáng)區(qū)域的剪力墻設(shè)計中，應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范與技術(shù)要求設(shè)置相應(yīng)的約束邊緣構(gòu)件，其縱筋