高层建筑论文结构设计论文：浅谈高层建筑的结构设计.doc

高层建筑论文结构设计论文:浅谈高层建筑的结构设计
摘要:高层建筑是我国目前楼房建筑较为主流的趋势,本文主要阐述了高层建筑结构设计的特点,介绍了高层建筑结构设计的体系,最后又分析了高层建筑结构设计容易出现的问题,建筑商应该要遵循这样的特点,避免出现类似的问题,建造出更多更好的高层建筑。
关键词:高层建筑;结构设计;结构体系。
一、高层建筑结构设计特点
1、水平荷载度是结构设计的关键因素
高层建筑的楼面使用荷载以及自身的重量在竖向的构件中引起的弯矩和轴力的数值,是与高层建筑物本身的高度成正比的。但是高层建筑物的水平荷载对高层建筑的结构所产生的倾覆力矩,和由于此在竖向的构建中所引起的轴力,和高层建筑物的高度二次方是成正比的关系。另外,对于一定高度的建筑物来说,竖向的荷载基本是一个固定的数值,但是其水平荷载的地震和风荷载的作用,数值却是随着结构动力特性的不同而会产生一定幅度的变化。
2、轴向的变形情况不能忽略
在高层建筑的过程中,竖向荷载的数值通常都是很大的,并且能够在柱中引起较大程度的轴向变形,从而就会影响连续梁弯矩,就会产生连续梁中间支座位置的负弯矩值减小的后果,同时又会使得端支座的负弯矩值和跨中正弯矩值增加,同时还会对预制构建的下料长度产生一定的影响,折旧要求要根据轴向的变形计算值,对应该下料的长度做出相应的调整。另外,还会影响构建的侧移和剪力,而与构件的竖向变形相比较考虑,就会得出较为不安全的结果。
3、结构侧移成为关键因素
与多层建筑相比,高层建筑的结构侧移已经成为了主要的控制指标,是结构设计中的关键性的因素。随着楼房层数、高度的逐渐增加,水平的荷载结构的侧移变形就会得到迅速的增大,因此,在水平荷载的作用下,结构侧移应该被控制在一定的限度范围之内。
4、结构延性是高层建筑的重要设计指标
与较低楼房的建筑相比,高层建筑的结构设计则更柔一些,如果在地震中,其变形需要更大一些。因此为了能够使结构在进入塑性变形阶段后还能够保持具有强劲的变形能力,避免高层检出出现倒塌的情况,就需要在构造上采取特别的且适当的措施,以保证高层建筑的结构能够具有足够的延性。
二、高层建筑结构体系
1、框架结构体系
既是指主要通过梁、柱等构件,利用其各个节点将其进行连接所构成的承载结构。框架的结构体系能够较为灵活的配合建筑的平面安排和布置所需要的较大空间。随着高层建筑结构高度的增加,其水平作用就会导致框架底部梁柱构件的剪力和弯矩出现明显增加的情况,从而会加大梁柱的截面的配筋量和尺寸。在一定的程度上,会对建筑的空间处理和平面布置带来较大的困难,从而影响到建筑空间的正常有效使用,而其在材料的选取和造价等方面也就会变得不够合理,因此就会影响其使用层数。
3、剪力墙体系
剪力墙一般都是用在钢筋混凝土的高层建筑结构中,由墙体完全承受竖向荷载和水平的作用。在剪力墙承载水平力的作用时,它就相当于是一根下部嵌固的深梁悬臂。剪力墙的水平位移主要就是由剪切变形和弯曲变形两部分所构成。而高层建筑中的剪力墙最大的特点就是结构层间位移随着楼层的增加而增加。剪力墙结构要比框架结构的空间整体性好且结构刚度较大,同时还拥有用钢量小、抗震能力强特点,结构顶点层间位移和水平位移通常也是较小的。因此,其最能够满足对抗震设计变形所需要的要求。
3、剪力墙——框架体系
既是指将剪力墙和框