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新时期高层建筑结构设计特点分析

时间:2022-10-25 10:20:06 来源:网友投稿

摘 要:高层建筑的出现对于缓解我国居住紧张具有重要的意义与作用。当前,我国发展正处于关键时期,在这一重要的发展时期,对于加强社会建设,提高人们生活水平意义重大。从相关文献研究的基础之上,通过对当前我国高层建筑的设计特点进行了分析,以高层建筑结构设计理论为基础,对当前我国高层建筑结构体系的类型进行了阐述,同时,结合我国当前社会发展实际,对高层建筑的抗震能力进行了分析,以期对我国社会发展有一定的推动作用。

关键词:高层建筑;结构设计;设计特点;抗震能力

中图分类号:TB

文献标识码: A

文章编号: 16723198(2013)13018401

改革开放快速发展的三十多年,也是我国经济发展的重要飞速发展期,在这一重要时期,随着人们生活水平的不断提高,住房用地也开始紧张起来。高层建筑的出现可以有效的缓解城市用地紧张的局面,对于提高人们居住环境与生活水平具有重要的意义与作用。同时,高层建筑的发展也是城市发展的标志,它是体现一个城市发展水平的重要指南针,因此,加强对高层建筑的结构设计特点进行分析与研究,对于我国社会发展具有重要的意义。

1 结构分析与设计特点

对于高层建筑的结构分析与设计特点进行研究分析对于其发展具有非常重要的意义与作用。我们首先要考虑其水平载荷能力。水平载荷能力对于高层建筑结构具有关键作用,它是高层建筑结构的中心。任何建筑物在建设的过程中都要考虑其垂直荷载及水平荷载能力,同时还要考虑其抵抗地震作用的能力。在一些较低的楼房中,一般都是以重力为代表进行竖向荷载控制着力结构设计的,水平荷载产生的内力和位移一般都较小,随着楼层的不断增加,水平荷载的作用就显得尤为关键与重要。这是与其楼身自重和楼面使用荷载的数值有关的,竖向荷载的风荷载和抗震作用,其数值会随着结构动力特性的不同而显示出较大幅度的变化与不同。其次是要考虑轴向变形。一般情况下,在进行较低楼层的建设中,只考虑其弯矩项,对剪切项一般不进行考虑,但是随着楼层的增加,轴力值就会显得更大,使高层建筑结构的内力数值与分布产生一定的变化。如果这种变形达到最大数值之后,会导致连续梁中间支座产生沉陷,对建筑的发展是具有不利作用的。再次是要考虑侧移因素。与低层建筑物不同,高层建筑中的结构侧移已经成为其设计中要考虑的关键因素,随着楼层的增加,水平荷载作用下结构的侧向变形会迅速增大,只有充分的考虑到侧移关系,才能够将高层建筑结构的侧移控制在合理的限度之内,有效的保证居住和工作环境。最后是结构延性的因素。要具有较强的变形能力,才能够避免倒塌,有效符合高层建筑的设计特点。

2 高层建筑的结构体系

高层建筑在结构与低层建筑相比,存在很大的不同。框架体系的强度与刚度对于高层建筑的结构要求是非常高的。当这种要求难以得到满足时,就需要通过框架——剪力墙体系来补充完善。在设计的过程中要考虑垂直荷载,垂直荷载是指建筑物垂直时需要承受的能力与重量,如果发生受力不均匀的情况,将会极大的影响高层建筑的整体水平。在考虑受力主体因素时,要能够很好的计算出垂直荷载的力,通过持续不断的力来计算机剪力墙体系,高层建筑由于自身重量的因素对剪力墙的强度和刚度要求都是比较高的,都得具有一定的延伸性,只有这样,在高层建筑发生晃动时,才能够更好的承受重量,这样形成的高层建筑抗倒塌能力就要强一些,具有这种剪力墙的高层建筑,其各构件受力比较合理,能够很好的抵御强风、地震,可以最大限度的减小损伤。新时期高层建筑结构主要以筒体为主,筒体体系主要包括单筒体、筒体——框架、筒中筒、多束筒等多种形式。

3 高层建筑结构的分析与设计方法

高层建筑结构主要是由竖向抗侧力构件通过一定的水平楼板进行连接,然后构成的大型空间结构体系。要想完全按照三维空间结构进行有效的分析一般是比较困难的,各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。对于框架——剪力墙体系来说,大都采用连梁连续化来设定的,可以通过建立位移与外荷载之间关系来确定其合理程度。不同类型的剪力墙,其截面应力分布也不同,在进行计算处理分析过程中,其表现也不相同,剪力墙结构的计算方法是平面有限单元法。筒体结构的分析方法主要有等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析法。等效连续化方法是将结构中的离散杆件作等效连续化处理。

4 高层建筑的抗震分析与设计

在高层建筑遇到地震作用时,抗震结构都会部分进入到塑性状态,为了有效的满足大震作用下结构的功能要求,有必要进行研究和计算结构的弹塑性变形能力。根据当前国内外抗震设计的发展趋势,是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行重新的设计与准备,使结构弹塑性分析成为抗震设计的必要组成部分。我国现行抗震要求高层建筑物必须要能够有效的抗震,要用时程分析法计算弹性方法,以有效的应对地震的冲击。在进行抗震分析与设计的过程中,要考虑高度因素,因为高度往往是决定其抗震能力的关键,还要考虑其建筑设计的结构问题。只有都考虑全面了,才可以有效的提高其抗震能力,使高层建筑能够可持续发展。

参考文献

[1] 侯建娟.建筑结构设计中的抗震设计[J].工程建设与设计,2009,(06).

[2]裴星洙,贺方倩.消能减震结构设计方法研究[J].建筑结构,2013,(02).

[3]贾彦武,田野.浅谈高层建筑的结构设计分析[J].科技与企业,2013,(01).

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