淺談高層建筑結構概念設計

1、淺談高層建筑結構概念設計摘要：隨著建筑新材料的開發(fā)和利用、建筑的高度繼續(xù)提升、組合結構建筑的增加、新型結構形式的應用、耗能減震技術的應用發(fā)展，高層結構布置常屈從于建筑平面布置和美感的要求這引起了相關的結構問題。本文就高層建筑結構設計中結構體系的選擇、結構抗震設計、側向位移的控制、構造要求等方面加以闡述。關鍵詞：高層建筑結構設計；結構體系的選擇；結構抗震設計；側向位移的控制；構造要求中圖分類號：TU973文獻標識碼：A一、高層建筑結構設計

2、注意項高層建筑結構中，隨著高度的增加，不但豎向荷載產(chǎn)生的效應很大，水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和側向位移更是迅速增大。而且對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。因此水平荷載成了設計中的主要控制因素。（注：風荷載作用在建筑物表面，結構處于彈性階段；地震作用是慣性力，結構考慮進入塑性階段以耗散能量。）高層建筑結構中，建筑應具有充分的剛度。必須限制水平位移，防止由于重力荷

3、載大在產(chǎn)生二階P△效應時使建筑突然倒塌，防止非結構構件的破壞（出現(xiàn)裂縫）、防止電梯井變形過大影響使用、防止對使用者和墻的組合作用。從某種程度上說，各柱和墻是通過梁連接形成獨立粗大的懸臂桿，如果主要的豎向構件具有不同的自由變形特征，在這種情況下它們將通過連接的板和梁相互影響，以致這些懸臂構件的側向剛度和強度可以進一步提高。因此高層建筑結構體系設計中，還應考慮樓板對各豎向構件的抗側力起到整體聯(lián)系的作用。（注：樓板由于跨度過大易發(fā)生翹曲，故樓

4、板構件設計時其跨度應受到限制。）選擇結構體系應對內(nèi)力進行控制，發(fā)揮主要豎向構件在平面上位置的優(yōu)勢，使其在恒荷載作用下產(chǎn)生的壓應力大于水平引起的拉應力，避免在豎向構件中出現(xiàn)純拉力和拔起基礎。在各種類型結構體系的平面布置時，各外構件必須受壓。四、高層建筑結構抗震設計抗震設計除了集中在抵抗地震對結構在水平方向上產(chǎn)生的慣性力，還應當要求結構有很好的延性和塑性。設計結合軟件輸入?yún)?shù)時，宜做到能量的平衡，減小地震能量的輸入，增大結構耗能的能量。在平

5、面上設計應注意：為了避免轉(zhuǎn)動彎矩，剛度中心和質(zhì)心應盡可能地靠近；對稱布置傳遞水平荷載的構件；規(guī)則的平面布局；統(tǒng)一的基礎。在剖面上設計應注意：基礎的設計應優(yōu)于結構的設計，這樣可以調(diào)節(jié)傾覆彎矩；隨著高度的增加，剛度應保持不變，不可以增加；不要突然改變剛度；重的荷載放在較低層里，最理想的是放在地下室。五、高層建筑結構側向位移的控制結構整體受到風荷載、地震作用時產(chǎn)生的側向位移，相對于恒荷載、活荷載的作用要大得很多，在結構的各個構件內(nèi)部會產(chǎn)生較大