淺談高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

1、淺談高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)建筑的增加、新型結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用、耗能減震技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，高層結(jié)構(gòu)布置常屈從于建筑平面布置和美感的要求這引起了相關(guān)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。本文就高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)體系的選擇、結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)、側(cè)向位移的控制、構(gòu)造要求等方面加以闡述。關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)體系的選擇；結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)；側(cè)向位移的控制；構(gòu)造要求中圖分類號(hào)：TU973文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2、注意項(xiàng)高層建筑結(jié)構(gòu)中，隨著高度的增加，不但豎向荷載產(chǎn)生的效應(yīng)很大，水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力和側(cè)向位移更是迅速增大。而且對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。因此水平荷載成了設(shè)計(jì)中的主要控制因素。（注：風(fēng)荷載作用在建筑物表面，結(jié)構(gòu)處于彈性階段；地震作用是慣性力，結(jié)構(gòu)考慮進(jìn)入塑性階段以耗散能量。）高層建筑結(jié)構(gòu)中，建筑應(yīng)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(yīng)時(shí)使建筑突然倒塌，防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞（出現(xiàn)裂縫）、防止電梯井變形過(guò)大影響使用、防止對(duì)使用者和墻的組合作用。從某種程度上說(shuō)，各柱和墻是通過(guò)梁連接形成獨(dú)立粗大的懸臂桿，如果主要的豎向構(gòu)件具有不同的自由變形特征，在這種情況下它們將通過(guò)連接的板和梁相互影響，以致這些懸臂構(gòu)件的側(cè)向剛度和強(qiáng)度可以進(jìn)一步提高。因此高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)中，還應(yīng)考慮樓板對(duì)各豎向構(gòu)件的抗側(cè)力起到整體聯(lián)系的作用。（注：樓板由于跨度過(guò)大易發(fā)生翹曲，故樓

4、板構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)其跨度應(yīng)受到限制。）選擇結(jié)構(gòu)體系應(yīng)對(duì)內(nèi)力進(jìn)行控制，發(fā)揮主要豎向構(gòu)件在平面上位置的優(yōu)勢(shì)，使其在恒荷載作用下產(chǎn)生的壓應(yīng)力大于水平引起的拉應(yīng)力，避免在豎向構(gòu)件中出現(xiàn)純拉力和拔起基礎(chǔ)。在各種類型結(jié)構(gòu)體系的平面布置時(shí)，各外構(gòu)件必須受壓。四、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)除了集中在抵抗地震對(duì)結(jié)構(gòu)在水平方向上產(chǎn)生的慣性力，還應(yīng)當(dāng)要求結(jié)構(gòu)有很好的延性和塑性。設(shè)計(jì)結(jié)合軟件輸入?yún)?shù)時(shí)，宜做到能量的平衡，減小地震能量的輸入，增大結(jié)構(gòu)耗能的能量。在平

5、面上設(shè)計(jì)應(yīng)注意：為了避免轉(zhuǎn)動(dòng)彎矩，剛度中心和質(zhì)心應(yīng)盡可能地靠近；對(duì)稱布置傳遞水平荷載的構(gòu)件；規(guī)則的平面布局；統(tǒng)一的基礎(chǔ)。在剖面上設(shè)計(jì)應(yīng)注意：基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)優(yōu)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，這樣可以調(diào)節(jié)傾覆彎矩；隨著高度的增加，剛度應(yīng)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(jié)構(gòu)側(cè)向位移的控制結(jié)構(gòu)整體受到風(fēng)荷載、地震作用時(shí)產(chǎn)生的側(cè)向位移，相對(duì)于恒荷載、活荷載的作用要大得很多，在結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大