高層建筑結構設計注意要點研究

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1、高層建筑結構設計注意要點研究  摘要:當前,隨著我國經濟穩(wěn)步前進,各地的高層建筑拔地而起,而且結構類型和功能也更加趨向于復雜化和多樣化,為此,對建筑結構設計也就提出了更高的要求。本文主要分析了高層建筑結構設計的特點,探討了高層建筑結構設計的方法及高層建筑結構的相關問題。關鍵詞:高層建筑;結構設計;中圖分類號:TU97文獻標識碼:A文章編號:前言我國改革開放以來,建筑業(yè)有了突飛猛進的發(fā)展,近十幾年我國已建成高層建筑萬棟,建筑面積達到2億平方米,其中具有代表性的建筑上海金茂大廈88層,高420.5米;如深圳地王大廈81層,高32

2、5米;廣州中天廣場80層,高322米。目前我國的高層建筑在城市化建筑中的比例也越來越大。隨著對高層建筑使用功能要求的日益嚴格,高層建筑的高度不斷增加,建筑類型與功能越來越復雜,高層建筑的結構體系也是越來越多樣化,高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。面對如此形勢,作為設計人員必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系,只有這樣才能設計出高質量、高品質的高層建筑。一、高層建筑結構設計的特點61、結構延性是重要設計指標。相對于低矮的建筑物,高度較大的建筑物結構更柔一些,在風力、地震、沉降等自然力的作

3、用下會產生更大的變形。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力,避免損毀倒塌,在結構上采取合適的措施,使高層建筑具有一定的結構延性是一個不容忽視的問題。2、水平載荷成為決定因素。在低矮建筑結構設計中,一般都是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計,但是在高層建筑中,盡管豎向載荷的影響仍舊巨大,但是起決定作用的是水平載荷。這是因為建筑物的自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值,只是與樓房高度的一次方成正比;但是水平荷載對結構產生的傾覆力矩,以及由此在豎構件中引起的軸力,是與樓房高度的兩次方成正比。

4、3、側移變形不容忽視。與底層建筑不同,高層建筑的水平荷載數值往往很大,并且這種水平載荷會隨著建筑物高度的增加迅速變大,所有在設計中不僅要求建筑物結構具有足夠的強度,還需要具有足夠的抗推剛度,使建筑物在水平荷載下產生的側移被控制在某一范圍之內。64、抗震設計要求更高??拐鹪O計時現代高層建筑設計中必須要考慮的因素,對于高層建筑抗震設防結構的設計,除了要考慮正常情況下的豎向荷載、水平載荷以及風荷載外,良好的抗震性能也是不容忽視的,高層建筑抗震設計的要求要做到小震不壞、大震不倒。二、高層建筑結構設計的方法1、選擇合適的基礎方案。在設

5、計中,基礎設計應綜合考慮工程施工的地質條件,建筑結構類型與載荷分布,周圍建筑物影響及施工條件等多種因素,選擇既經濟又合理的方案,設計時應充分發(fā)揮地基的潛力,必要時應進行地基變形驗算?;A設計應根據詳盡的地質勘察報告進行設計。在設計時應注意,對于同一結構單元,應盡量避免使用兩種不同的類型。2、計算簡圖的選用應該適當。結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的,計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發(fā)生,所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節(jié)點不可能是純粹的鉸結點和剛結點,但

6、與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。3、選擇合理的結構方案。通常情況下,一個合理的設計應該是一個經濟的結構方案,結構體系與結構形式的選擇應該切實可行。結構體系的設計應使受力明確,傳力簡捷。同一結構單元應該使用一致的結構體系。綜合來看,在工程設計時必須設計要求、材料選用、地質條件等情況進行綜合考慮,并與其他保障行業(yè)充分協(xié)商,在此基礎上進行結構選型,擇優(yōu)選用,確定結構方案。64、計算結果統(tǒng)一分析。在現在建筑結構設計中,計算機技術已經得到普遍采用,但是由于市場上軟件種類很多,標準不統(tǒng)一,不同軟件計算的結果往往會不同。所以結構設計

7、人員應了解使用的程序的適用范圍、使用條件等。并且在使用不同的程序或軟件時應該注意統(tǒng)一標準,對不同的結果認真分析,慎重校核,做出合理判斷。5、采取相應的構造措施。在進行結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”,特別要注意構件的延性性能;對薄弱部位進行加強;注意鋼筋的錨固長度,尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度;并且還應考慮溫度應力的影響力。三、高層建筑結構的相關問題分析1、建筑的超高問題:在抗震規(guī)范和相關規(guī)范中,對結構的總高度有著嚴格的限制,尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度,增加了B級

8、高度,處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。62、短肢剪力墻的設置問題:在新規(guī)范中,對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為

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