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《關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問題探討.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問題探討【摘要】隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,以及城市化進(jìn)程的加快,高層建筑越來越多。然而,在高層建筑的建設(shè)過程中離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此,做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作具有重要的意義。本文簡(jiǎn)要介紹了高層建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn),并對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則進(jìn)行了總結(jié),從中就高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問題進(jìn)行了詳細(xì)地探討與研究?!娟P(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)原則;問題隨著我國(guó)科技的進(jìn)步,建筑行業(yè)得到了不斷發(fā)展,在建筑建設(shè)過程屮,建筑的使用性能得到了大幅度提升,從而為為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)造了有利條件。然而,對(duì)冃前而言,我國(guó)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中仍
2、存在著著一些問題,影響到建筑結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。因此,本文結(jié)合工作實(shí)踐,主要論述了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及相關(guān)問題,以供參考。1高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)高層建筑結(jié)構(gòu)與低層的建筑結(jié)構(gòu)不同,它承受著水平荷載和豎向荷載,其中水平荷載是由風(fēng)荷載或地震作用所產(chǎn)生的,豎向荷載主要由于建筑物自重所引起的。通常情況下,低層建筑結(jié)構(gòu)受到的水平荷載比較小,豎向荷載也比較小。但在高層建筑中,外界地震和外界風(fēng)力會(huì)對(duì)高層建筑產(chǎn)生相當(dāng)大的影響,并且是對(duì)高層建筑荷載的主要因素。隨著建筑物高度的不斷增加,高層建筑的位移較快的增長(zhǎng)。但是,高層建筑過大的側(cè)移不僅會(huì)影響人的舒適度,還
3、會(huì)對(duì)建筑物的使用產(chǎn)生影響。鑒于此,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須將側(cè)移控制在合理的范囤之內(nèi),使高層建筑物的舒適度不會(huì)影響人的使用要求。2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則(1)選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖。在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上,對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算,如果計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇不合理,會(huì)造成結(jié)構(gòu)不合理,容易出現(xiàn)由于結(jié)構(gòu)不合理而發(fā)生安全事故。所以,要保證建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全,必須選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖,計(jì)算簡(jiǎn)圖盡可能反映結(jié)構(gòu)的受力情況;計(jì)算簡(jiǎn)圖盡可能使力學(xué)計(jì)算簡(jiǎn)化。此外,為了保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的安全,在實(shí)踐中,我們需耍采取相應(yīng)的構(gòu)造方法。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不僅僅局限于
4、剛節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn),將計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差盡量控制在規(guī)范的規(guī)定范圍內(nèi)。(2)選擇合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)選擇的時(shí)候,需要按照高層建筑的地質(zhì)條件進(jìn)行。并口,對(duì)高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布進(jìn)行綜合分析,同時(shí)對(duì)施工條件以及相鄰建筑物的影響進(jìn)行全面的考慮,在綜合分析和考慮的基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。需要注意的是,基礎(chǔ)方案的選擇需要使地基的潛力能夠得到最大的發(fā)揮,必要時(shí)需要對(duì)地基變形進(jìn)行檢測(cè)。(3)選擇合理的結(jié)構(gòu)方案。合理的結(jié)構(gòu)方案必須滿足高層建筑設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求,符合安全、經(jīng)濟(jì)、合理的原則,以獲得最佳的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。受力在明確、傳
5、力簡(jiǎn)單是結(jié)構(gòu)體系的基本要求,在相同的結(jié)構(gòu)單元中,應(yīng)該選擇相同的結(jié)構(gòu)體系。選擇合理的結(jié)構(gòu)方案的時(shí)候,需要分析地理?xiàng)l件、工程設(shè)計(jì)需求、施工條件、施工材料等等,在對(duì)這些指標(biāo)進(jìn)行綜合分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)選擇,以確定最佳的結(jié)構(gòu)方案。3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中相關(guān)問題分析3.1高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能問題在高層建筑的初步方案設(shè)計(jì)時(shí),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn),而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。高層建筑底血對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成,因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地而,結(jié)構(gòu)的荷載總是
6、向下作用于地面的,而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系,所以,在高層建筑方案的初步設(shè)計(jì)階段,就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。3.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的側(cè)移和振動(dòng)周期建筑結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)的振動(dòng)周期問題包含兩方面:合理控制結(jié)構(gòu)的自振周期控;制結(jié)構(gòu)的自振周期使其盡可能錯(cuò)開場(chǎng)地的特征周期。(1)結(jié)構(gòu)自振周期高層建筑的自振周期(T1)宜在下列范圍內(nèi):框架結(jié)構(gòu):T1二(0.1-0.15)N框一剪、框筒結(jié)構(gòu):T1二(0.08-0.12)N剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu):Tl=(0.04?0.10)
7、NN為結(jié)構(gòu)層數(shù)。結(jié)構(gòu)的第二周期和第三周期宜在下列范圍內(nèi):第二周期:T2二(1/3-1/5)T1;第三周期:T3二(1/5-1/7)Tlo(2)共振問題當(dāng)建筑場(chǎng)地發(fā)生地震時(shí),如果建筑物的口振周期和場(chǎng)地的特征周期接近,建筑物和場(chǎng)地就會(huì)發(fā)生共振。因此在建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)針對(duì)預(yù)估的建筑場(chǎng)地特征周期,通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù),選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系,擴(kuò)大建筑物的自振周期與建筑場(chǎng)地特征周期的差別,避免共振的發(fā)生。(3)水平位移特征水平位移滿足高層規(guī)程的要求,并不能說明該結(jié)構(gòu)是合理的設(shè)計(jì)。同時(shí)還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),地震
8、力的大小與結(jié)構(gòu)剛度直接相關(guān),當(dāng)結(jié)構(gòu)剛度小,結(jié)構(gòu)并不合理時(shí),由于地震力小則結(jié)構(gòu)位移也小,位移在規(guī)范允許范圍內(nèi),此時(shí)并不能認(rèn)為該結(jié)構(gòu)合理。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)周期長(zhǎng)、地震力小并不安