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1、談高層建筑的結(jié)構(gòu)特點及要求【摘要】高層建筑是社會生產(chǎn)的需要和人類生活需求的產(chǎn)物,是現(xiàn)代工業(yè)化、商業(yè)化和城市化的必然結(jié)果。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高強輕質(zhì)材料的出現(xiàn)以及機械化、電氣化在建筑中的實現(xiàn)等,為高層建筑的發(fā)展提供了技術(shù)條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計,抗震設(shè)計,平面布置一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較,結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置,不同結(jié)構(gòu)體系的選擇,直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高
2、度、機電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有:(1)水平力是設(shè)計主要因素。在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中,往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計。而在高層建筑中,盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生重要影響,但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值,僅與建筑高度的一次方成正比;而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力,是與建筑高度的兩次方成
3、正比。另一方面,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(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動力性的不同而有較大的變化。大了,不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大,還由于重心高地震作用傾覆力矩大,對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,從而造成附加彎矩更大。(5)軸向變形不容忽視。采用框架體系和框架――剪力墻體系的高層建筑中,框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力,中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時,此種軸向變形的差
4、異將會達到較大的數(shù)值,其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷,從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小,跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。(6)概念設(shè)計與理論計算同樣重要??拐鹪O(shè)計可以分為計算設(shè)計和概念設(shè)計兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計計算是在一定的假想條件下進行的,盡管分析手段不斷提高,分析的原則不斷完善,但由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性,地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性,可能導(dǎo)致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多,尤其是當結(jié)構(gòu)進入彈塑性
5、階段之后,會出現(xiàn)構(gòu)件局部開裂甚至破壞,這時結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明,在設(shè)計中把握好高層建筑的概念設(shè)計也是很重要的。二、高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些平面布置要求(1)在高層建筑的一個獨立結(jié)構(gòu)單元內(nèi),宜使結(jié)構(gòu)平面形狀簡單、規(guī)則,剛度和承載力分布均勻。不應(yīng)采用嚴重不規(guī)則的平面布置。(2)高層建筑宜選用風(fēng)作用效應(yīng)較小的平面形狀。(3)抗震設(shè)計的B級高度鋼筋混凝土高層建筑、混合結(jié)構(gòu)高層建筑及高規(guī)所指的復(fù)雜高層建筑,其平面布置應(yīng)簡單、規(guī)
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