摘要
近年来,城市化进程不断加速,城市居民对房屋住宅的实用性需求越来越高。城市空间资源严重紧缺,高层建筑的发展应用刻不容缓。高层建筑与传统建筑不同,在建设过程中,现代高层建筑的稳定性以及安全性也有着更高的要求。高层建筑的施工难度较大,其安全性能已经受到社会的广泛关注,并且成为衡量工程质量的重要标准以及衡量建筑安全性的重要指标。因此,在高层建筑建设的过程中,设计人员需要从多个角度来分析高层建筑的抗震质量。基于上述角度,本文分析了高层建筑抗震结构设计要点,希望对提高我国高层建筑的抗震能力有所帮助。
关键词:高层建筑;案例分析;结构体系;结构设计
引言
伴随着经济社会的迅速发展趋向,一批高层建筑拔地而起,大家走在路上匆匆忙忙。高层建筑行业也在迅速发展趋势。高层建筑的发展方向有效减少了土壤资源的压力,与此同时大幅提高了农用地的使用率。除此之外,高层建筑结构体系的应用更加普遍。因而,大家需要十分重视高层建筑工业化生产体系的绿色发展。文中主要是讨论现如今高层建筑的结构体系,科研我国建筑的特性,剖析我国高层建筑的发展前途。
在现如今现代社会,项目建设是城镇建设规划中十分关键的一部分。现阶段,在我国大城市人口非常多,城市空间压力不断增加。为了更好地节省和有效运用土壤资源,灵活运用城市空间互联网资源,高层建筑中的混泥土建筑逐渐时兴。伴随着建筑楼房的累加,方案设计的管理人员在设计过程中务必更改构思,使高层建筑的混泥土建筑品质合理性。在高层建筑混泥土建筑的作业流程中,建筑抗震等级结构是一个主要的品质基准点,对建筑的安全性和使用期限有着十分核心的伤害。假如建筑物的建筑抗震等级结构合理性水平低,在建筑物投入使用全过程中会发生很多质量问题,乃至造成极为突出的重大安全事故,对使用员工的生命安全导致严重威胁。因而,建筑企业在运营历程中,务必十分重视混泥土建筑抗震等级结构的方案设计,深入推进施工工艺和制作工艺,推动高层建筑行业的健康发展趋向。
第1章高层建筑发展情况及应用
1.1高层建筑发展情况
伴随着智能化、商业化的、都市化的过程,城镇人口快,造成大都市日常日常生活商业用地焦虑不安,土壤资源水准高,推动建筑向高层住宅发展趋向。也就是说,高层建筑是如今的社会生产制造的原材料,是大家日常日常生活的必须品,是智能化、电化、都市化的大势所趋。一线城市、一线城市、沿海城市高层建筑的发展趋向,促进了二三线城市高层建筑的发展趋向,造成了迅速的发展趋势。由于高层建筑在结构、社会经济发展、别具一格等行业有很多优点,通常在二三线城市再度发展趋势。二三线城市的发展趋向,是由于她们在结构、社会经济发展、审美观等方面的许多优点。并且科技的发展,高韧性质轻原料的发生,建筑的机械自动化和电化,为高层建筑的发展产生了标准规范和原料。近些年,伴随着全球人口的提高,住宅紧缺越来越严重,传统式的住宅已经无法符合任何人的规定。尽管如今的高层建筑有很多缺点,可是伴随着科技的发展,高层建筑的缺点会慢慢被改正,变成将来大部分人的房屋。
我国的高层建筑起源于20世际初的上海市。近些年,我国的高层建筑以很快的速率遍布全国,相对高度和建筑持续被遮盖。据统计,在我国高层建筑数量已高于1万座,高层建筑种类涉及到住房、酒店餐厅、办公楼、金融行业建筑、商业建筑等各种类型。现如今,30-60层、120m-200m高的高层建筑已经在我国全部一二线城市屹立。21新世纪,高层建筑正向着更好的相对高度、更高的规模化和更全方位的作用发展趋势,这明显对高层建筑的结构明确提出了更快的规定。充足展现了科技的力量,让建筑师关心到建筑与众不同的基本功能和技术性。
(1)质轻高强度资料的产品研发以及在高层建筑结构中的运用最先要正确处理好原料。高性能混凝土的迅速进步和应用将再度造成人们的关心,也将对高层建筑导致极大而长久的伤害。充分考虑抗拉强度和可塑性,不锈钢板材是高层建筑结构的理想化原料。大伙儿对钢的抗拉强度、可塑性、延展性的科研从来没有停下过。尤其是针对新式防火带锈钢板的新产品开发,也是极其重要,可以降低或舍弃不锈钢板材对防火保温材料的依靠和建筑用钢的竞争能力。用以生产制造高层建筑的一些部位的复合材质已经被研发和实践活动。伴随着建筑相对高度的提升,占总结构总面积的占比越来越大,建筑钱的问题愈来愈多,这对高层建筑的结构是十分不良的。乃至,过重的结构预制件构件限定了建筑师的创作自由,严重危害建筑的别具一格。因而,愈来愈多的高耐磨原材料和质轻原料被用以高层建筑。
(2)以往新的结构方法应用增加,高层建筑的产品造型设计非常简单,外号“方箱”;如今高层建筑的产品造型设计愈来愈多种多样,来源于城镇建设规划和建筑产品造型设计的必须,因此结构剖析的水平是有充分保证的。最终,超高层建筑的产生为建筑设计风格的创新和改革创新产生了机会。已完工的中行商务大厦和纽约市整体规划中532米长的摩天大厦全是桁架结构筒,全部的纵向载荷都传达给周边的结构。她们占地面积的钢成分仅有约150KG/平米,尤其是节约不锈钢板材。预估这类结构体系将在未来300m以上的高层建筑中获得更普遍的运用。超框架体系因为其弯曲刚度高,室内空间设计设定便捷,在未来很有可能获得广泛运用。实践活动说明,多技术专业系统在融进施工工地、丰富多彩建筑设计方案、完成各种作用、降低剪切应力落后等领域有着众多优点。据预测,它将在未来获得广泛运用,与此同时将造成科技创新和建筑设计风格的转变。
1.2高层建筑结构体系的发展和应用情况
现阶段,在我国高层建筑有四种结构体系:框架结构、封头结构、超大结构和框架柱结构。
①框架结构体系
它由密肋楼盖、梁、柱和四种载重预制件构件构成。平面图框架由梁、柱、柱构成,是混泥土载重结构。平面图框架依据连梁造成室内空间设计结构体系,是高层建筑常见的结构方法之一。用以一般钢结构和混泥土结构。柱梁依据连接功能形成载重结构,框架形成灵便的建筑室内空间设计,方便使用。混泥土框架有不一样的修建方法。它可以分成:
①梁、板、柱全部现场浇筑的全现浇框架;
②楼板预制,梁、柱现场浇筑的部分现浇框架;
③梁、板预制,柱现场浇筑的半装配式框架;
④梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
优点:建筑合理布局灵便,容积大,便于处理建筑建筑立面,结构重量较轻,测算基础理论相对性健全,在一定相对高度标准内工程预算低。
缺点∶框架结构延展性大,抗侧力差。在风载荷的效果下,会造成非常大的水平位移。在自然灾害功效下,非结构预制件构件毁坏比较严重。
适用范围∶框架结构的合理累加叠加层数一般为6至15层,最经济实惠的在10层上下。由于框架结构可以给室内空间设计产生较大的空間和恰当有效的合理布局,并能达到各类新技术和运用的规定,因而被广泛运用于公司办公室、住房、店铺、医院门诊、酒店餐厅及其双层厂房和库房。
②筒体结构
不锈钢封头分成由框架柱、密柱框架或墙框架排成的薄壁不锈钢封头。以竖直管路为基本的建筑起着竖直和程度的功效。在高层建筑中,水准载荷起着操纵功效,而头顶部结构是抵御这类水准载荷最有效的结构体系。它的结构和结构力学特点等同于全部的建筑全是封闭式的中空管,其上确定有壁挂来抵御调平力。有四种结构:筒-框、框-筒、筒中筒和束管。圆柱体结构体系。假如降低框架结构中的柱距,集聚合理布局,便会提升梁的相对高度,导致柱密梁高的框筒。将框架柱排列成一排,会建立一个薄壁的室内空间设计。框架或室内空间薄壁筒室内空间设计结构是在承子水准载荷的作用下的简单化结构。一个或好多个简单化结构的衔接可称之为圆柱体结构体系。有实芯管、框筒结构、束管结构、筒中筒结构这些。与别的结构体系不一样的是,头顶部结构体系的优点取决于其室内空间承载力,因为它可以看成是确定在墙壁的预制构件箱型壁挂。与单层框架或框架柱的平面图结构对比,它具备较大的弯曲刚度、承载力和更强的抗扭特点。因此更合适建高层建筑。
③巨型结构
由预制件构件(超车梁、超大型柱)构成的繁杂结构体系,在其中由关键预制件构件和基本上预制件构件构成的结构体系比较普遍。上端结构在高层建筑中具有主要影响力,不但由于其有着较高的承载能力和弯曲刚度,还由于其防震特性超出一般预制件构件。高层建筑结构的抗震等级特点是结构设计方案和剖析的首要要素。因而,特大型结构将在未来的高层建筑中获得广泛运用。
④剪力墙结构
在高层建筑中,混泥土结构墙以其侧面弯曲刚度而被称作“框架柱”。框架柱的主要功能是全部建筑的抗压强度和弯曲刚度,墙面也有维护保养和房间隔断的功效。
优势:混泥土结构墙面承担全部水准和竖向载荷,框架柱沿水准和竖向正交和布局或沿多轴歪斜布局。刚度高,室内空间设计全方位,含含钢量低。地震灾害时,框架柱结构具体表现出较好的抗震等级特点,震害较小,级别比较轻。住房、酒店客房选用柱式结构,可以更好的结合墙面较多,屋子占地面积较小的特性,使屋子干净整洁,别具一格,不露柱、梁。
缺点:框架柱结构墙面多,房屋装修大户型难度系数大。达到服务厅、饭店、大型会议室等大中型公共场合酒店客房的布置规定。针对房子底端的铺设和公用设施,可以用框架替代底端框架柱或一部分楼板,产生框架柱结构。
1.2.1高层建筑结构安全性能的发展现状
现阶段,在我国高层建筑发展趋向迅速,但安全系数的发展却无法跟上高层建筑的总体发展趋向。我国地域辽阔,地形地貌差别非常大。在一些自然灾害多发地域,大家更关心高层建筑的安全系数,而在一些平原区地域,因为自然灾害造成的概率较低,大家对高层建筑的安全系数关心不足。
1.2.2高层建筑进行抗震设计时需要遵循的标准
(1)控制合理地区内高层建筑的纵向误差。一般来说,建筑应该是横平竖直的。这类思维能力事实上是以偏概全,由于合理的纵向误差对建筑总体品质没有伤害,建筑可以正常的交货。可是,方案设计务必精确,并在合理区域内运作。
(2)高层建筑的承载力是主要因素。建筑物的承载力立即危害到建筑物的品质水平。建筑物的承载力分成竖直和水平2个方位,水平载荷会伴随着建筑物而转变。因而,应高度重视建筑物尤其是高层建筑的水平承载力。相对高度越高,压力越大。
(3)留意高层建筑的延性。高层建筑的延性是有关管理人员在设计时务必特别关心的关键混泥土具体内容。设计师要持续设计方案建筑的质感和延展性。高层建筑的绝对高度越高,总体压力越大,会造成建筑的形变。一旦产生洪涝灾害,建筑物非常容易坍塌,给任何人的生命安全导致重大损失。因此在拟定的情形下,一定要确保建筑的可塑性,最大限度的确保建筑的稳定性。
第2章高层建筑中常用结构体系及特点
2.1框架结构
结构特点——全部构造是一个由竖向和横着单独架构预制构件组合而成的系统软件。架构与此同时承担作用力荷载和水平载荷。在水平荷载的作用下,管理体系侧面弯曲刚度小,水平偏移大。
应用领域——不适感用以高地震烈度地震灾害区。现阶段主要运用于10~12层上下的大型商场、办公楼等工程建筑。
2.1.1特点
1、采用预制混凝土框架结构,构造全面性和弯曲刚度好,可以将梁或柱浇筑成各类需求的剖面样子。假如设计方案解决得好,可以做到更佳的反要求实际效果。
2、室内空间隔开灵便,重量较轻,节约原材料;可以灵便相互配合工程建筑的布局,有益于必须很大室内空间的建筑构造的布局。
3、工程施工质量好,框架结构柱梁预制构件便于规范化定形,可大大缩短施工期,有利于采用全装配式结构。
2.1.2应用实例
芝加哥百货公司大厦,采用的是框架结构,在平面布置上,通过合理的柱网分布,将平面布置灵活,而且提供了较大的内部空间,布置上受限制也就减咸少了。
2.2剪力墙结构
框架前力墙结构也称框前结构。这类结构毁坏了架构结构中一定数目的剪力墙,产生灵便随意的应用室内空间,达到不一样建筑物功能的规定。与此同时有非常多的抗侧弯曲刚度非常大的剪力墙(剪力墙抗侧钢度大,代表着在水平荷载(风荷载、水平地震力)功效下抗形变功能强)。
2.2.1特点
结构特点——该体系中的纵向载重结构均由一系列水平和纵向混凝土结构剪力墙构成。剪力墙不但承担作用力荷载,还承担风、地震等水平荷载。该体系为刚度结构体系,侧面弯曲刚度大,侧面偏移小。
应用领域—从理论上讲,这类体系可以修建上百栋工业建筑,但从工程经济视角考虑到,地震区剪力墙体系一般应调节在35层,总相对高度110m。
2.2.2应用实例
广州白云宾馆,该建筑共33层,横向布置钢筋混凝土剪力墙,纵向走廊的两遍也为钢筋混凝土剪力墙,墙厚沿高度由下往上逐渐减小,混凝土强度等级也随高度而降低。
2.3筒体结构
筒体结构就是指以一根或多条筒体做为载重构造的多层建筑管理体系,适用叠加层数较多的多层建筑。在侧面风载荷的效果下,相近刚度箱型横截面的臂梁会在迎雨面被拉申,在背风面被缩小。筒体结构可分成框架筒体系统、筒中筒系统、桁架结构筒体系统和管教筒体系统。
筒体结构由框架-剪力墙构造和全剪力墙结构发展趋势而成。筒体结构是由房子里外的集中化剪力墙或聚集柱框架产生的密闭空间筒体。其优点是集中化剪力墙,在办公楼中普遍应用,以得到随意切割的大容量。
2.3.1特点
结构特点——立井由框架或剪力墙构成。立井的四壁根据混凝土楼板互相连接,产生室内空间预制构件,可以集中化承受力预制构件,产生较大的室内空间设计。
适用范围——超高层建筑都用筒体结构。
2.3.2应用实例
美洲银行中心,由密集立柱围合成的空腹式筒体,属于一个矩形内筒外框架,拥有筒体结构主要的特征,内部空间大,并且平面布局也能非常灵活。
2.4框架—剪力墙结构
框架-剪力墙构造又被称为框架-剪力墙构造。在这个构造中,一定数目的剪力墙布局在框架构造中,产生灵便随意的应用室内空间,以达到不一样建筑物功能的规定。与此同时有充足的力,在侧向看上去非常雅致(前墙侧向度大,代表着在水平右向(X荷载和水平路面力)功效底下较强的抗形变工作能力)。
2.4.1特点
结构特点——剪力墙布局在框架内,混凝土楼板与框架靠谱联接。纵向载荷由剪力墙和框架担负,水平载荷由剪力墙担负。
适用范围——绝大多数高层建筑都为框架剪力墙结构,15~25层较多,非地震区120m,7度区可达100m,8度区90m,9度区40m。
2.4.2应用实例
北京民族饭店,从平面图上可以看出,该层平面在框架的的基础上增加了一定数量的纵、横向剪力墙,图上左边和右边各有几处剪力墙,竖向荷载由框架柱和剪力墙共同承担,水平荷载则主要由刚度较大的剪力墙来承受,融为一体,取长补短。
2.5巨型结构
巨型结构的定义出现于20世际60时期末。就是指好多个大的结构模块构成行为主体结构,与别的结构模块一同工作中,以取得很大的总体稳定和更好的工作效率的多层建筑结构。超大结构是双层结构。
2.5.1特点
(1)结构总体弯曲刚度大。依据方形梁的截面弯曲刚度El=Ebh3/12,截面刚度与截面高度的三次方正相关。因为超大构件的截面规格远高于基本构件,超大构件的弯曲刚度必定远高于基本结构。
(2)侧向弯曲刚度大,侧向刚度沿高度分布均匀,传力方式确立,是抵御侧向力的理想化结构管理体系。
(3)体系形式多样,有益于抗震等级。超大结构可以有各种各样转变和组成,主结构和次结构可以采用不一样的原材料和系统软件。超大结构是一种大管理体系,它能在不规律工程建筑中取合理的结构模块,产生标准的超大结构,有益于抗震等级。
(4)超大结构的子结构仅仅传力结构,因此子结构的立柱不用持续,工程建筑内可以设定大容量或高处服务平台或路子。
2.5.2应用实例
香港中银大厦:这座建筑于1990年5月完工。地面上70层,高度315m,房顶无线天线顶端设计标高368m。建筑由国际性知名建筑师贝聿铭设计方案,构造由罗伯逊公司设计。全部建筑如同一块紫水晶。建筑的底端是一个5252米的正方形。运用正方形的对角,将正方形平面分为四个三角形地区。从下向上,每过一层(25或13层)降低一个三角形面积。三改以后,楼房顶层只留了一个三角形地区。由五根混凝土结构柱和八个平面支撑点构成的超大支承构造系统的四个角柱立即坐落于城市广场对角相交点的立柱上,从高层往下延展至25层。五根小钢梁布局在支撑架A的平面内;2个小钢梁布局在橡胶支座B的平面内,以将路面作用力荷载迁移到橡胶支座的角柱上。
平面的四个角布局了能抵御倾覆力矩的钢骨混凝土柱,因此在抵御一切方位的能力力时都是有较大的力臂。中国香港风荷载造成的底端剪应力大概是洛杉矶地震的4倍,风荷载的3倍。即使如此,其用含钢量仍相对于同高度的别的建筑低40%上下。
由于将起抗倾覆力矩作用的型钢混凝土柱布置在平面的4个角上,从而在抵抗任何方向的水平力时均具有最大的力臂.香港地区风荷载对结构引起的底部剪力大致等于X洛杉矶地震作用的4倍、风荷载的3倍,即使这样其用钢量还是比同样高度的其他楼房节约40%左右。
第3章高层建筑结构的设计特点
因为高层建筑中的纵向平面图结构(或抗侧力结构)具备不一样的弯曲刚度和方式,不一样的形变特点,不可以像普通住房那样简单地按载荷总面积和间隔分派载荷,不然抗侧较高的结构分派的能力力便会过小。因此,最先,大家必须掌握高层建筑的特性。
3.1水平荷载成为设计的决定性因素
水准力在高层建筑结构设计中起着非常重要的功效。伴随着相对高度的提升,水准力会造成房屋建筑的位移。在水准力的设计中,我们可以得出该值随输出功率的变动而转变。与此同时还要留意建材的挑选,工程建筑结构管理体系的挑选,结构的有效布局。
3.2侧移成为设计的控制指标
侧向位移是高层建筑结构设计的主要操纵指标值。伴随着建筑高度上升,侧向位移会快速提升。自然,这也是对结构在程度载荷的作用下的剖析,换句话说,结构务必保证足够的强度来抵御侧向力。结构在水准力的作用下的侧向位移被限定在标准要求的范畴内。如侧向位移,关键结构预制构件会裂开乃至毁坏。
3.3承载力是基础要素
与矮层和高层建筑对比,高层建筑必须更严苛的承载能力。假如路基或桩基础标准不会改变,高层建筑的设计也需要缓解本身净重。例如高层建筑的抗冲击设计,结构要有充足的承载能力和弯曲刚度;操纵风载荷下的位移值,确保较好的衣食住行和工作标准;墙体、窗子、圈梁等围护结构和装饰设计预制构件务必具备充分的承载能力,并与行为主体结构靠谱联接,避免房子在风载荷的作用下产生部分毁坏的概率。例如建筑质量太高,地震灾害时重心点会坍塌,消弱工程建筑结构的抗震等级能力。
3.4结构延性是重要设计指标
高层住宅结构在水准力的作用下的形变必定超过最底层建筑物的形变。因而,房屋建筑的结构设计具备一定的延展性,结合实际可以防止房屋建筑坍塌。那样结构设计就变成可塑性的,就变成有一定形变能力的物件。这一特点和扭簧可以回弹力是一样的。
3.5动力效应大
结构自身的特点不一样,如结构的种类和方式、结构的相对高度和高度、自振周期时间、原材料的阻尼系数等。当结构遭受地震灾害或风载荷效果时,驱动力效用会严重影响结构的常规应用,乃至导致房子的毁坏。
3.6扭转效应大
当结构的品质遍布和弯曲刚度遍布不均匀分布时,高层建筑结构在程度载荷的作用下很容易造成大的扭曲。扭转会更改抗侧力结构的侧向位移,危害各抗侧力结构预制构件和其它预制构件的应力和形变。
3.7结构的稳定和抗倾覆
务必留意结构的总体稳定和抗坍塌能力。在高层建筑的结构设计中,应留意结构的总体稳定和结构的抗坍塌能力,避免结构总体失衡。
3.8温差过大产生的温度应力及变形大
当建筑高度很高时,因为结构内功过金刚级左右温度差造成的环境温度内功和环境温度位移也是高层建筑结构的一个特性。
第4章高层建筑结构设计时选定结构体系需要注意的问题
4.1结构的平面形状及立面型式
高层建筑结构务必承担纵向和水准载荷,高层建筑结构中的抗侧力已变成结构设计中的首要问题。因此平面图样子要简易,标准,对称性,防止过多凹凸。在抗震等级结构中,结构的样子、布局和结构对策比估算的精确性更直接的危害结构的安全系数。平面图形态的选用务必充分考虑应用规定、工程建筑美观大方、结构有效、工程施工便捷等各种要素后明确。在高层建筑的结构设计中,确保结构安全系数、合理性和科学性的规定有别于一般双层结构。假如根据有效的结构设计,使上端结构具备充分的弯曲刚度,使结构在地震灾害日风振功效下不可能发生过大的驱动力回应,则高度操纵可以大一些。针对比高层建筑更软的高层住宅结构,设计中不选用I-IB操纵,反而是根据估算明确额外弯距等不利条件采取有效的对策,使安全系数获得确保。因而,可以根据有效的上端结构设计来考虑到结构全面性和抗坍塌的规定,并适度提升高度的限定。
4.2侧向位移的限值
高层建筑的水准位移伴随着相对高度的提高而快速提升。为了避免位移过大,标准对端点位移和固层位移进行了一定的限定。控制顶点位移和固层位移在一定水平上受限制。控制顶点位移uH的具体目标是保障定居在J的人的舒适感,避免房子在罕遇地震灾害中坍塌。而身体舒适感关键与结构的自振周期时间和端点的瞬时速度相关,与端点的位移并没有直接的关联,因此操纵u/H不能确保身体舒适感。此外,u/H大的结构仅有坍塌的很有可能,确保结构在碰到9级地震时不容易坍塌的关键是结构预制构件。结构要有充足的形变能力和能耗能力,例如一些减震、隔震设备,重点部位要用型钢混凝土。结构充足的延展性是抗震等级设计的重要,结构的极限值形变能力,而不是u/H标准值,是把控工程建筑在罕遇地震灾害中坍塌的标准。除此之外,为了更好地使结构具备更强的抗坍塌能力,在结构测算中应考虑到P-A效用。在电子信息技术迅猛发展的今日,这并不艰难。操纵固层位移au/h的具体目标是避免砌体、装饰设计等非结构预制构件裂开。但目前的标准值中对U并没有清晰的界定,左右楼房的水准位移差与楼房拐角处的实际意义叉不一样。下一层旋转造成的顶层刚度位移对预制构件内功并没有危害,但房屋建筑的变形和裁切造成的形变更加突出。因此尽可能使用简易整齐的平面图为宜,建筑立面也需要防止过分的延展和内收。一些高层建筑通道前的平面图样子太过繁杂,有很多凹角,不益于抗震等级。尤其是很多新项目选用有腰有背的平面图,在地震灾害中易于毁坏。因而,在计划方案选取环节,尽量地调节和扩宽总宽是可用的。例如近些年完工的上海同济大学公共图书馆,仅有中间井道落地式,全部楼房全是悬挑脚手架的。它是一种竖直悬壁结构,欠缺第二道防线,因而在抗震等级设计中应慎重选用。以结构抗震等级和安全风险为成本,让建筑类型独树一帜,因小失大。大量震害的经验教训表明,建筑物平面布置不对称,刚度不均匀,高低错层连接,屋顶局部凸出或沿高度方向刚度突变等都容易造成震害。要使结构的刚度中心和质量中心尽量重合,以减小扭转。建筑平面愈复杂,在凹凸拐角等处愈易造成应力集中而遭到破坏。在完全对称的平面中,也筑平面愈复杂,在凹凸拐角等处愈易造成应力集中而遭到破坏。在完全对称的平面中,也应注意凸出部分的尺寸比例.如果凸出部分较长,要在结构设计中采取相应的措施,结构的竖向布置要做到刚度均匀而连续,避免刚度突变,避免软弱层。刚度突变及软弱层常常是由于切断剪力墙所致,如果有少数剪力墙切断,则其他剪力墙在该切断层应予以加强。
4.3结构刚度
高层建筑的侧向弯曲刚度对结构的安全系数有较大危害。不论是设计刚度或是软性,不一样的设计有不同的作法。因而,各种各样结构的经济数据不一样,人为因素形变对预制构件内功的危害也不一样。因此尽管规定au/h有一个比较有限值,但不一样优化算法获得的值有时候相距多倍,因此u/h事实上失去指导作用。另外,衡量填充墙,装饰物等非结构构件的开裂的损坏与否,用au/h来控制也不是最妥当,如非结构构件与主体结构之间是刚性连接,则应主要看其主拉应力是否超出材料的开裂强度和破坏强度;若非结构构件与主体结构是柔性连接且连接材料具有较好的变形能力,则Au/h超出限值也并不会破坏。
4.4高宽比限值
《钢筋混凝土高层建筑设计与施工规程》0oJ3—91)中对高层建筑的结构高宽比H/B进行限定高层建筑的高度H/B是为了确保全部结构的平稳,避免坍塌。一般来说,伴随着建筑高度的提升,倾覆力矩也会快速提升,高度高的结构安全系数和合理性较弱,正常情况下必须限定高度。但现阶段高度限定中考虑到的要素过度简易。最先,结构的抗坍塌能力与基础埋深、总宽、方式息息相关。结构越重越宽,结构的抗坍塌能力越好,高度的操控可以稍大一些。桩结构的抗坍塌能力好于天然地基,因而高度可以操纵得比较大。次之,上端结构弯曲刚度遍布不一样,全部建筑钢筋断开钢筋锚固在同一横截面也是违反标准规定的。假如建筑钢筋是持续的,混泥土在胀大和收拢的时候会遭受预应力钢筋。假如力与法向应力同方向,承载能力便会减少。因此不可以老用沉降后浇带替代结构缝。要客观性剖析沉降后浇带的功效,综合考虑其产生的不利条件,必需时采用其它对策开展填补。
4.5水平加强层
在框筒结构中选用水准加强层可以合理地减少结构的侧向位移,提升结构的侧向弯曲刚度,这一点已经取得了很多设计工作人员的认同。过去结构加固混凝土楼板多见钢管桁架,其本身弯曲刚度比较有限,能够提升的侧向弯曲刚度也比较有限,因此一般设定为结构安全性贮备。由于水准预制构件用以提高加强层的侧向弯曲刚度,因此将加强层的预制构件设计得过软(如钢预制构件)相对性经济发展。因为它的刚度比内筒(一般是混凝土结构)小许多,因此通常起不了多少功效。假如楼房弯曲刚度比较大,会大幅度降低侧移,但与此同时也会使内功产生很大转变,尤其是外柱剪应力提升比较大,对抗震等级不好。依据抗震等级定义设计的规定,弯曲刚度转变很大的结构位置会造成很大的应力,设计欠佳会造成欠缺层最先毁坏。因而,要注意的是,侧向位移不可关键受加强层的限定,与此同时应加强纵向位移。此外,刚度层自身的弯曲刚度挑选也很重要,因此在充分运用刚度层功效的条件下,尽可能减少刚度层的弯曲刚度,例如在刚度主梁开一些L型的孔眼(与此同时要留意结构解决),使外柱的裁切增加量维持在可接纳的范畴内。
总结
现阶段,尽管在我国高层建筑的提升比过去变大许多,可是因为发展趋向中别的要素的伤害,高层建筑的安全系数设计都还没取得充足的高度重视,高层建筑的安全性还具有许多不够。对于这一缺陷,在高层建筑结构安全系数的基建项目中,必须按照具体项目状况开展详细分析,健全空间规划,挑选合理的抗震等级体系管理和抗震等级施工工艺,以确保高层建筑的安全系数,降低自然灾害对高层建筑的毁坏,有效确保人民日常生活,推动社会经济发展身心健康发展趋向。
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致谢
本论文从开题、写作、反复修改到最终定稿都是在老师的悉心指导下完成的。在这一过程中,我不仅仅为老师超高的学术造诣、严谨的治学态度所折服,更加被老师虚怀若谷、朴实无华的人格魅力所深深影响。老师不仅仅在学习上给予我极大的帮助,也在生活中给予我莫大的关怀。在老师身上学到的做人和做事之道,更是让我受益终身。能够得到老师的指导和教诲,是我人生中最幸运的事,我要向老师表达真挚的谢意。
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