高層建筑結(jié)構(gòu)概念精選(九篇)

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第1篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；概念設(shè)計(jì)

一、工程概況

日出錢(qián)塘公建，位于杭州錢(qián)江新城。主樓地上三十七層，地下二層，裙房四層，建筑物檐口高度為149.300米，主體結(jié)構(gòu)為鋼筋砼外框-核心筒結(jié)構(gòu)體系，為A類(lèi)高層建筑，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限50年。

二、概念設(shè)計(jì)的意義

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容中主要包括：結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)也就是本文中提到的概念設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)階段，其中結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是運(yùn)用人的思維和判斷能力，不僅要經(jīng)過(guò)周密的數(shù)值計(jì)算，還要根據(jù)建筑物重要性，所在的地點(diǎn)、地質(zhì)勘探報(bào)告、場(chǎng)地類(lèi)別、高度、層數(shù)來(lái)確定結(jié)構(gòu)的形式，在確定結(jié)構(gòu)形式之后，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)和要求，按照或參照《高層規(guī)程》JGJ3-2002布置合理的結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)體系和受力構(gòu)件，因此，一個(gè)成功的概念設(shè)計(jì)，往往是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到既安全又合理、經(jīng)濟(jì)的必要的步驟。

三、設(shè)計(jì)依據(jù)

12005年8月10日甲方提供的《杭州日出錢(qián)塘公建巖土工程勘察報(bào)告》。

2本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的國(guó)家頒布的現(xiàn)行主要標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范及規(guī)程：

(1) 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009－2001）

(2) 《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011－2001）

(3) 《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002）

(4) 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2002）

(5) 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2002)

(6) 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017－2003）

(7)浙江省《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(DB 33/1001-2003)

四、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、結(jié)構(gòu)形式

主樓采用鋼筋砼框架－核心筒結(jié)構(gòu)體系，外框柱與內(nèi)筒之間采用寬扁梁體系連接。主樓結(jié)構(gòu)高寬比為4.3，平面長(zhǎng)寬比為1，內(nèi)筒邊長(zhǎng)與總高度比為1/12，內(nèi)筒面積與整層面積比為1/5.4，地下室埋置深度大于1/15，均符合規(guī)范要求，且結(jié)構(gòu)平面簡(jiǎn)單、規(guī)則，剛度和承載力分布均勻；豎向體型均勻，屬A級(jí)高度鋼筋砼高層；核心筒抗震等級(jí)為二級(jí)，外框抗震等級(jí)均為三級(jí)。裙房采用現(xiàn)澆鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，且與主樓連接成一體。框架構(gòu)件抗震等級(jí)為三級(jí)，并特別加強(qiáng)四、五層的主樓豎向整體剛度。因主樓超高，為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體剛度采用加大角柱截面來(lái)加強(qiáng)外框筒剛度和延性；結(jié)構(gòu)計(jì)算考慮扭轉(zhuǎn)影響，采用彈性時(shí)程分析法作補(bǔ)充計(jì)算，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。因結(jié)構(gòu)主要受風(fēng)荷載控制，風(fēng)載取值按重現(xiàn)期100年考慮，且宜根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果確定結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓、風(fēng)載體型系數(shù)和風(fēng)振系數(shù)。地震考慮水平作用和扭轉(zhuǎn)作用，并增加偶然偏心的影響，使構(gòu)件承載力和穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)的層間位移在多遇地震的彈性分析下滿足要求，又使結(jié)構(gòu)的層間側(cè)移和層間側(cè)移延性比在罕遇地震的彈塑性分析下滿足要求。

2、基礎(chǔ)概念設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，樁基安全等級(jí)為一級(jí)。綜合考慮上部建筑物荷重、工程地質(zhì)條件及周?chē)h(huán)境，本工程采用鉆孔灌注樁，樁徑800、1000、1200，以9－3園躒層為樁端持力層，樁端進(jìn)入持力層深度不小于3.0d（d為樁徑），有效樁長(zhǎng)約為35m。抗壓鉆孔灌注樁采用孔底注漿技術(shù)。主樓采用樁徑1200的抗壓注漿樁，單樁豎向抗壓承載力特征值7800KN；裙房采用樁徑1000的抗壓樁，單樁豎向抗壓承載力特征值分別為4800KN（不注漿）、6000KN（注漿）；純地下室部分采用樁徑800、1000的抗拔非注漿樁，單樁豎向抗拔承載力特征值分別為1400KN、1700 KN。

3建筑材料

(1)混凝土

本工程主體混凝土的環(huán)境類(lèi)別為一類(lèi)，樁承臺(tái)、地梁、地下室外側(cè)墻、地下室頂板(覆土部分)、女兒墻、雨篷等外露構(gòu)件為二類(lèi)(a)。地下室底板地梁承臺(tái)采用C40密實(shí)防水混凝土，地下室外墻、頂板及水池壁采用C40密實(shí)防水混凝土；平面構(gòu)件五層及以下均采用C40砼；六層及以上均采用C30砼；豎向構(gòu)件五層及以下豎向構(gòu)件采用C55砼；六至十四層豎向構(gòu)件采用C50砼；十五層至二十六層豎向構(gòu)件采用C45砼；二十七層以上豎向構(gòu)件采用C40砼。基礎(chǔ)墊層：C15，圈梁構(gòu)造柱：C20。鉆孔灌注樁因樁身強(qiáng)度要求，除樁徑1000的注漿抗壓樁采用C35砼，其余均采用C30砼。

(2)鋼筋、鋼材

梁的主要受力鋼筋采用HRB400級(jí)熱軋鋼筋，墻柱板主要受力鋼筋采用HRB335級(jí)熱軋鋼筋，分布構(gòu)造筋或箍筋一般采用HPB235級(jí)鋼，預(yù)應(yīng)力筋采用15.20高強(qiáng)低松馳鋼絞線。預(yù)埋鋼板、鋼型材采用Q235-B碳素鋼。焊條采用E43系列，融透焊（對(duì)接焊縫，剖口焊縫）焊接質(zhì)量不低于二級(jí)；非融透焊（角焊縫）焊接質(zhì)量不低于三級(jí)。

(3)砌體：外墻、樓梯間和防火分區(qū)墻采用蒸壓灰砂磚，其他分隔墻體采用容重不大于7KN/m3的輕質(zhì)材料，砌體砌筑砂漿M7.5。

4、設(shè)縫情況：建筑設(shè)計(jì)方案從建筑立面和使用功能等各方面要求考慮，不設(shè)沉降縫，結(jié)構(gòu)在主裙樓交界處設(shè)一道施工后澆帶，待主樓結(jié)頂后45天再封閉，可有效減少結(jié)構(gòu)的不均勻沉降和平面尺寸過(guò)大而產(chǎn)生的溫度裂縫；并采用相應(yīng)的技術(shù)措施（如采用補(bǔ)償收縮混凝土等措施，在地下室外墻中布置預(yù)應(yīng)力筋，），以減小溫度應(yīng)力及混凝土收縮的不利影響，防止地下室結(jié)構(gòu)開(kāi)裂。

5、抗震設(shè)計(jì)

該建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)框架抗震等級(jí)為三級(jí)，對(duì)主樓框架在底部加強(qiáng)區(qū)和頂端的抗震構(gòu)造適當(dāng)提高，核心筒抗震等級(jí)為二級(jí)。

(1)等強(qiáng)度與耗能設(shè)計(jì)原則，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定要避免設(shè)計(jì)不當(dāng),造成在地震力作用下部分主要構(gòu)件破壞,或是整幢建筑物連續(xù)破壞的局面,故結(jié)構(gòu)整體設(shè)計(jì)要注意加強(qiáng)薄弱部位,盡量做到等強(qiáng)度。

(2)結(jié)構(gòu)延性設(shè)計(jì)原則：結(jié)構(gòu)延性一般用延性系數(shù)來(lái)表示,它表示的是結(jié)構(gòu)破壞變形(位移、轉(zhuǎn)角、曲率)與屈服變形Y的比值。即: u=u/y延性越大,則結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震下可忍受大的塑性變形而不致倒塌、破壞,即結(jié)構(gòu)延性好。

(3)強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)原則，這個(gè)原則在框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中是很重要的原則,其目的是為了保證在強(qiáng)震下,框架結(jié)構(gòu)的塑性鉸在梁上產(chǎn)生,而不發(fā)生在柱上。使結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震時(shí)能降低地震對(duì)結(jié)構(gòu)的作用。增大結(jié)構(gòu)延性,使框架產(chǎn)生塑性變形。

6、抗風(fēng)設(shè)計(jì)

風(fēng)作用是外界施加在建筑物上的作用,是從空中傳遞過(guò)來(lái)的,風(fēng)作用使建筑物受到雙重作用:一方面風(fēng)力使建筑物受到一個(gè)基本上比較穩(wěn)定的風(fēng)壓力;另一方面風(fēng)又使建筑物產(chǎn)生風(fēng)力振動(dòng)。風(fēng)作用具有靜力和動(dòng)力雙重性質(zhì),在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)我們應(yīng)充分予以考慮,對(duì)風(fēng)作用我們應(yīng)采取以下措施來(lái)改善建筑物抗風(fēng)的能力:

(1)保證足夠的剛度及強(qiáng)度,承受風(fēng)作用下產(chǎn)生的內(nèi)力,控制建筑物的位移。

(2)選擇合理的結(jié)構(gòu)體系和建筑體型,園形、正多邊形平面可以減小風(fēng)壓數(shù)值。

(3)盡量采用對(duì)稱(chēng)的平面形狀和對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)布置,以減小風(fēng)力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)作用影響。

(4)外墻、窗玻璃、女兒墻及其它周?chē)b飾構(gòu)件必須有足夠的強(qiáng)度,并有可靠的連接,防止產(chǎn)生建筑局部損壞。

五、力學(xué)模型在建筑結(jié)構(gòu)中的運(yùn)用

建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算，要首先從概念上理解其力學(xué)模型。大體上要考慮以下幾點(diǎn)：

1、剛度的調(diào)整。剛度的調(diào)整主要是考慮水平作用，保證水平位移在一個(gè)合理的范圍。2、自重的控制。自重的控制可以較好的保證軸向變形在一個(gè)合理的范圍。類(lèi)似于柱的軸壓比一樣，高層建筑也要保證總體的軸力不能太大。既可以減小建筑的沉降，也能避免對(duì)梁產(chǎn)生過(guò)大的約束彎矩。

3、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)連接。格構(gòu)柱或者桁架，在保證單桿的基礎(chǔ)上，要進(jìn)一步加強(qiáng)連接部位的設(shè)計(jì)，無(wú)論是焊縫連接還是螺栓、鉚釘，都要高于主體構(gòu)件。

本工程的結(jié)構(gòu)整體分析采用建筑結(jié)構(gòu)三維空間分析程序（SATWE和PMSAP軟件）進(jìn)行計(jì)算，抗震計(jì)算時(shí)考慮平動(dòng)和扭轉(zhuǎn)耦連作用；結(jié)構(gòu)平面布置呈凹凸不規(guī)則時(shí)，采用符合樓板平面內(nèi)實(shí)際剛度變化的計(jì)算模型。結(jié)構(gòu)整體計(jì)算結(jié)果表明，反映結(jié)構(gòu)整體抗震性能的各項(xiàng)總體指標(biāo)（如各樓層彈性層間位移角、各相鄰樓層剛度比、考慮偶然偏心影響下各樓層的扭轉(zhuǎn)位移比、各階振型周期及周期比等）均滿足有關(guān)“抗震規(guī)范”及“高規(guī)”的有關(guān)要求。

六、結(jié)語(yǔ)

高層建筑是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)文化經(jīng)濟(jì)的一種體現(xiàn)，是人類(lèi)社會(huì)趨于城市化，高技術(shù)化，現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中的產(chǎn)物，我們應(yīng)該提倡采用概念設(shè)計(jì)思想來(lái)促進(jìn)結(jié)構(gòu)工程師的創(chuàng)造性,推動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的發(fā)展。讓業(yè)主住上更加舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀的高層建筑。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011－2001）

[2]《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017－2003）

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010－2002）

第2篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)； 概念設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來(lái)越高，造型越來(lái)越復(fù)雜，豎向體型不規(guī)則，墻體凹凸轉(zhuǎn)折，平面布置不規(guī)則，樓板大開(kāi)洞等結(jié)構(gòu)型式很適應(yīng)市場(chǎng)的需求，但卻對(duì)結(jié)構(gòu)工程師的工作提出了更高的要求。隨著科技的發(fā)展，人們已經(jīng)不用在進(jìn)行復(fù)雜的手算，通過(guò)一體化計(jì)算機(jī)的計(jì)算，可以很快的判斷結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和變形是否滿足規(guī)范的要求，但是設(shè)計(jì)軟件的計(jì)算都有它的基本理論假定、應(yīng)用范圍、限制條件等，需要對(duì)計(jì)算的結(jié)果作正確的判斷和取舍。作為一名結(jié)構(gòu)工程師，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)本著積極、主動(dòng)的態(tài)度，自覺(jué)地完成高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)符合規(guī)范要求又滿足人們需求的高層建筑。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是指工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，在方案階段及初步設(shè)計(jì)階段，從宏觀上、總體上和原則上去決策和確定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些最基本、最本質(zhì)也是最關(guān)鍵的問(wèn)題，主要涉及結(jié)構(gòu)方案的選定和布置、荷載和作用傳遞路徑的設(shè)置、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)的判定和加強(qiáng)、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性保證和耗能作用的的發(fā)揮以及承載力和結(jié)構(gòu)剛度在平面內(nèi)和沿高度的均勻分配；結(jié)構(gòu)分析理論的基本假定等等。概念設(shè)計(jì)是一種思路，是一種定性的設(shè)計(jì)，它不以精確的力學(xué)分析、生搬硬套的規(guī)范條文為依據(jù)，而是對(duì)工程進(jìn)行概括性的分析，制定設(shè)計(jì)目標(biāo)，采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施。

二、概念設(shè)計(jì)對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義

2.1方案更完美

概念設(shè)計(jì)可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較并最終做出選擇。由概念設(shè)計(jì)所得到的方案往往概念清晰、定性正確，這一方面能避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，同時(shí)也使概念設(shè)計(jì)具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。

2.2強(qiáng)烈的創(chuàng)新性

一般來(lái)說(shuō)，概念設(shè)計(jì)做得較好的工程師，其結(jié)構(gòu)概念將隨他實(shí)踐的積累越來(lái)越豐富，設(shè)計(jì)成果也越來(lái)完善。但是，隨著社會(huì)分工更細(xì)，很多結(jié)構(gòu)工程師還停留在只知道依賴(lài)規(guī)范、參照設(shè)計(jì)手冊(cè)、應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序做習(xí)慣性傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的階段，這樣做出來(lái)的設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新。因此，要展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，就必須引進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念。

2.3判斷電算結(jié)果可靠性

掌握好概念設(shè)計(jì)一方面可以保證正確的設(shè)計(jì)原則，另一方面也可以解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題以提高設(shè)計(jì)水平。而且，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了技術(shù)問(wèn)題時(shí)，可以利用概念設(shè)計(jì)來(lái)分析原因，找到問(wèn)題的癥結(jié)所在，這個(gè)方法尤其適用于判斷電算結(jié)果。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的主要思想

3.1 建筑結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)

建筑師往往追求功能齊全、造型獨(dú)特、新穎的高層的建筑，然而結(jié)構(gòu)工程師要使這樣的建筑實(shí)現(xiàn)出來(lái)往往會(huì)有很大的困難，或者付出很大的代價(jià)才能實(shí)現(xiàn)，不滿足適用性和耐久性的要求，所以概念設(shè)計(jì)要求結(jié)構(gòu)師參與到建筑的方案形成階段，利用結(jié)構(gòu)師掌握的結(jié)構(gòu)知識(shí)協(xié)調(diào)建筑師進(jìn)行建筑平立面的選擇與調(diào)整，使之既功能齊全，美觀大方，符合建筑設(shè)計(jì)的要求，又能使結(jié)構(gòu)盡量規(guī)則，符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。

3.2 結(jié)構(gòu)體系選擇與結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗豎向荷載和水平荷載時(shí)的傳力途徑及構(gòu)件組成方式，在高層建筑中，設(shè)計(jì)中主要考慮抵抗水平力的作用，因此抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的確定和設(shè)計(jì)成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題，在大多數(shù)情況下，它與豎向荷載傳力體系是統(tǒng)一的。高層建筑的抗側(cè)力體系近年來(lái)有很了很大的發(fā)展，由最初的框架、剪力墻結(jié)構(gòu)等基本體系，發(fā)展為框架- 剪力墻體系，繼而又發(fā)展了框架-筒體體系、框架-筒體-伸臂體系、框筒體系、筒中筒體系等等。然而不同結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)剛度、豎向承載力、延性及結(jié)構(gòu)布置的要求是不同的。框架結(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，構(gòu)件類(lèi)型少，設(shè)計(jì)和施工都較簡(jiǎn)單，但其抗側(cè)剛度小；剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，抗側(cè)剛度大，側(cè)移小，但其平面布置不靈活；而框架－剪力墻結(jié)構(gòu)則綜合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，并可以設(shè)計(jì)成雙重抗側(cè)力體系，框架－剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意的就是剪力墻的布置要均勻，剛心與質(zhì)心重合或相近，且剪力墻數(shù)量不宜過(guò)多。

結(jié)構(gòu)水平布置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中處于舉足輕重的地位，它涉及結(jié)構(gòu)安全、受力合理，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、施工方便等方面。結(jié)構(gòu)平面布置宜簡(jiǎn)單、規(guī)則，盡量減少突出、凹進(jìn)等復(fù)雜平面，使結(jié)構(gòu)平面內(nèi)方向剛度均勻，即使“剛心”與質(zhì)心盡量靠近，減少結(jié)構(gòu)地震作用下的扭轉(zhuǎn)。影響平面剛度是否均勻的主要因素是剪力墻的布置，不宜將剪力墻集中布置在結(jié)構(gòu)的端部，這樣在地震作用下結(jié)構(gòu)會(huì)有很大的扭轉(zhuǎn)，將結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的布置在結(jié)構(gòu)的兩邊或?qū)⒓袅Σ贾贸删部梢院芎玫臏p少扭轉(zhuǎn)。周邊布置剪力墻， 或者周邊布置很大的框筒，都是增加結(jié)構(gòu)抗扭剛度的重要措施，有利于抵抗扭轉(zhuǎn)[。

結(jié)構(gòu)沿豎向剛度宜均勻，避免軟弱層或薄弱層，減少鞭梢效應(yīng)，結(jié)構(gòu)宜做成上下等寬或由下向上逐漸變小的體型，做到立面和豎向剖面規(guī)則，豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下向上逐漸減少，避免建筑立面有較大的收進(jìn)、局部有大開(kāi)洞或者頂部有小房間造成建筑立面體型沿高度變化。樓層的剛度突然減小或突然加大都會(huì)使該層及其附近樓層出現(xiàn)薄弱層從而使地震反應(yīng)（位移和內(nèi)力）發(fā)生突變而產(chǎn)生震害。

3.3 高層建筑概念設(shè)計(jì)的其他問(wèn)題

高層建筑的概念設(shè)計(jì)，除了考慮結(jié)構(gòu)體系選擇與結(jié)構(gòu)布置外，還應(yīng)對(duì)一些特殊部位進(jìn)行細(xì)部設(shè)計(jì)和加強(qiáng)構(gòu)造措施，把結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)即超靜定結(jié)構(gòu)，必要時(shí)還可以通過(guò)縫的設(shè)置來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。

從抗震設(shè)計(jì)的角度的出發(fā)，我們經(jīng)常采用的是“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的設(shè)計(jì)要求，就是通過(guò)概念分析和結(jié)構(gòu)計(jì)算估計(jì)受力不利部位和薄弱部位，讓結(jié)構(gòu)某些特定部位出現(xiàn)預(yù)期的合理破壞模式，下意識(shí)的減弱某些部位的承載力，使它屈服提前出現(xiàn)塑性鉸，以便保護(hù)其相連的重要構(gòu)件。

抗震結(jié)構(gòu)還應(yīng)該做成具有多道設(shè)防的結(jié)構(gòu)，第一道設(shè)防結(jié)構(gòu)中的某一部分先屈服或破壞。同時(shí)要注意分析并控制結(jié)構(gòu)的屈服或破壞部位，控制出鉸次序及破壞過(guò)程。有些部位允許屈服或允許破壞，而有些部位則只允許屈服，不允許破壞，甚至有些部位不允許屈服。例如，帶有連梁的剪力墻結(jié)構(gòu)，通常將連梁作為第一道設(shè)防，允許它先出鉸或破壞，墻肢作為第二道設(shè)防仍然可以抵抗地震力。

結(jié)構(gòu)分縫是結(jié)構(gòu)布置中一個(gè)重要組成部分，特別是體型復(fù)雜，平、立面不規(guī)則結(jié)構(gòu)，可在適當(dāng)部位設(shè)置防震縫。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心和靈魂，其宗旨是要求建筑師和結(jié)構(gòu)工程師明白在目前科技發(fā)展和設(shè)計(jì)計(jì)算的水平上，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得嚴(yán)重不規(guī)則、整體性差，只憑結(jié)構(gòu)力學(xué)分析來(lái)進(jìn)行計(jì)算，是難以保證結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震功能的。運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)從整體上把握結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，這樣才能對(duì)計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的判斷、合理的采用，保證工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性與安全性，設(shè)計(jì)出更加安全、適用、可靠、經(jīng)濟(jì)的高層建筑。

參考文獻(xiàn)：

第3篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞：高層建筑、概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)體系

引言:高層建筑相比于其他建筑來(lái)說(shuō)有著自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，高層建筑的高度、自重力以及受到水平拉力時(shí)的反應(yīng)都區(qū)別于其他的建筑，因此，在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要注意結(jié)構(gòu)的定量計(jì)算分析，更應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，即結(jié)構(gòu)的宏觀控制和定性判斷。

1、高層建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

高層建筑結(jié)構(gòu)從出現(xiàn)發(fā)展到現(xiàn)在，隨著不同結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)，建筑形式相繼呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)狀態(tài)。從結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看待高層建筑的話，桿狀是高層建筑結(jié)構(gòu)形式的基本特點(diǎn)，相比起豎向荷載，水平荷載成為了高層建筑結(jié)構(gòu)的控制因素，高層建筑結(jié)構(gòu)的底部在水平荷載的壓力下，其彎矩和剪力都表現(xiàn)為最大，這就要求高層建筑結(jié)構(gòu)要有很強(qiáng)的抗側(cè)移和抗傾覆能力，設(shè)計(jì)的基本概念也就因此而成為對(duì)建筑形體、剛度、延性還有結(jié)構(gòu)體系的合理正確的要求。高層建筑選擇結(jié)構(gòu)體系的決定因素通常是建筑物自身的高度和空間，不同的結(jié)構(gòu)體系因?yàn)閯偠取?qiáng)度、結(jié)構(gòu)樣式都不盡相同，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)所適合的高度和空間也會(huì)不同。

高層建筑結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)件包括板、梁、柱、框架、衍架、網(wǎng)架、拱、殼體、墻，還有索，板的高度大于厚度，承受的是垂直于板面的荷載，梁是截面小于跨度的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，柱是線性構(gòu)件，框架既能承受豎向荷載，同時(shí)也能承受水平荷載，衍架是具有三角形區(qū)格的平面或者是空間的承重結(jié)構(gòu)構(gòu)件，網(wǎng)架是通過(guò)節(jié)點(diǎn)按照一定的網(wǎng)格形式連接多根桿件而形成的空間結(jié)構(gòu)，拱式平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件，殼體是曲面形的構(gòu)件，墻是豎向構(gòu)件，承受的是平行于墻面方向的荷載，索是以柔性受拉鋼索形成的構(gòu)件。

高層建筑結(jié)構(gòu)體系有鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和一種混合結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)包括框架結(jié)構(gòu)體系，也就是鋼性連接的柱梁體系，但是這種結(jié)構(gòu)體系的有效性只限于中層建筑結(jié)構(gòu)，框架剪力衍架結(jié)構(gòu)體系，既有框架，又有剪力衍架的一種結(jié)構(gòu)體系，框筒和成束筒，框筒是一種筒體結(jié)構(gòu)，在很大程度上增加了建筑物的抗顛覆能力，成束筒是將單獨(dú)的筒體捆綁在一起，這種結(jié)構(gòu)體系不僅減小了筒體的剪力滯后效應(yīng)，還大大加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的側(cè)向荷載能力，對(duì)角支撐筒體就是在外框筒結(jié)構(gòu)上增加交叉斜支撐形成的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)體系有效性很強(qiáng)，可以增加窗洞面積，由三位空間衍架組成的結(jié)構(gòu)體系叫空間衍架結(jié)構(gòu)體系，內(nèi)部對(duì)角支撐衍架實(shí)際上也是一種空間衍架結(jié)構(gòu)。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)包括框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框筒、筒中筒、成束筒結(jié)構(gòu)體系、內(nèi)填支撐筒、巨型柱―核心墻這幾種結(jié)構(gòu)體系，而混合結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)組合結(jié)構(gòu)，是鋼材和鋼筋混凝土組合而形成的混合結(jié)構(gòu)體系，到現(xiàn)在為止，已經(jīng)有三種結(jié)構(gòu)體系得到了很好的發(fā)展，第一種是在一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)高層建筑中涉及核心筒，第二種是將型和混凝土的組合構(gòu)件運(yùn)用到外筒體的密柱深梁中，第三種是混合豎向體系，就是建筑物的上部采用鋼結(jié)構(gòu)，中下部采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

2、概念設(shè)計(jì)

2、1 概念設(shè)計(jì)的含義及其重要性

概念設(shè)計(jì)是對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師和建筑師的一種能力的印證，它需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師和建筑師們?cè)谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，有效的把握建筑的結(jié)構(gòu)體系，不經(jīng)過(guò)計(jì)算，就能從整體的角度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震措施進(jìn)行指導(dǎo)，僅從平面和立面的形式就可以對(duì)設(shè)計(jì)空間綜合的進(jìn)行協(xié)調(diào)，從而使最后的空間定形，無(wú)論是在功能要求，還是形式的需要方面都能與所設(shè)計(jì)的平、立面形式相吻合。當(dāng)然，如果建筑師或者結(jié)構(gòu)工程師想要進(jìn)行結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，他們首先就需要深刻的理解高層建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)作用、地震作用、場(chǎng)地土特征、結(jié)構(gòu)的真實(shí)效應(yīng)還有地震作用等以及其他的一些相關(guān)的基本概念。

2、2 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的原則

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循的第一個(gè)原則就是全面考慮的原則，要巨無(wú)細(xì)遺的考慮到建筑設(shè)計(jì)中的方方面面，包括建筑結(jié)構(gòu)和施工方面的考慮，從整體到局部都要進(jìn)行很好的把握，更不能忽視他們之間的關(guān)系，還有建筑完成后帶給使用者在視覺(jué)感受、功能使用方面、成本預(yù)算方面等的考慮。

從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡赜蛐蕴攸c(diǎn)，根據(jù)建筑即將坐落地區(qū)的自然條件、人文條件、歷史文化、資源和材料限制等方面從現(xiàn)實(shí)的角度考慮建筑的結(jié)構(gòu)概念。

高層建筑擁有自己的自重特點(diǎn)，要從減輕自重的原則出發(fā)，建筑結(jié)構(gòu)所承受的荷載大部分都是來(lái)自建筑物本身的自重，減輕自重也就減輕了結(jié)構(gòu)的負(fù)荷。要讓建筑結(jié)構(gòu)合理受力，荷載均勻分布，多跨連續(xù)、空間作用、剛性連接、超靜定的受理系統(tǒng)都可以使結(jié)構(gòu)的受力狀況均勻分布，分析結(jié)構(gòu)的受力狀況時(shí)，還要從各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的直接受力狀況和整體結(jié)構(gòu)的宏觀受力狀況分析。材料盡可能的選用以軸向應(yīng)力為主的受力狀態(tài)，合理的組織構(gòu)件的截面。

優(yōu)先選型，就是要優(yōu)化結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)實(shí)際條件優(yōu)化選擇合適的基本構(gòu)件，并確定他們的聯(lián)系，確定構(gòu)件的基本支撐做法。

2、3 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

所謂的高層建筑，我們完全看以把它想成是一個(gè)從地面拋向空中的懸臂掛件，它的高度就決定了這種建筑承受的水平的和豎向的荷載都要強(qiáng)于一般建筑物，對(duì)他的抗彎矩和抗剪力的能力在概念設(shè)計(jì)階段就要考慮細(xì)致，高層建筑特殊的受力特點(diǎn)不同于低層建筑，高度越高，水平荷載越強(qiáng)，例如地震和風(fēng)力產(chǎn)生的作用就會(huì)越強(qiáng)，因此在地震強(qiáng)區(qū)若想建造高層建筑，就必須要保證所有的結(jié)構(gòu)，包括結(jié)構(gòu)細(xì)部都具有足夠的剛度和強(qiáng)度，還必須具有很強(qiáng)的抗震能力。

在框架結(jié)構(gòu)體系中，梁柱的節(jié)點(diǎn)是這種結(jié)構(gòu)體系的組合點(diǎn)，因此在增強(qiáng)抗震能力的環(huán)節(jié)中，節(jié)點(diǎn)也就成了關(guān)鍵部件，如果梁柱節(jié)點(diǎn)遭到破壞，那么框架結(jié)構(gòu)的剪切脆性就會(huì)破壞，在節(jié)點(diǎn)處相交的梁和柱就會(huì)失效，“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”、“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)原則，可以保證框架結(jié)構(gòu)體系在地震的壓力下還能保證足夠強(qiáng)的延性和承載力，構(gòu)造配筋、柱的軸壓比，還有截面尺寸的選擇，都可以影響到框架結(jié)構(gòu)的抗震能力，尤其是對(duì)于節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施。

第4篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

Abstract: High-rise buildings earthquake requirements are stringently regulated according to the local specific conditions and building structure, the high-rise buildings in a non-seismic zone are often required to withstand seismic intensity to meet below 6 degrees earthquake resistance intensity.With the increasing number trend of high-rise building development, anti-seismic building requirement as an important part of architectural design is worthy of our exploration and study.

關(guān)鍵詞:高層建筑;抗震要求;烈度6度;建筑設(shè)計(jì)

Key words: high-rise building;anti-seismic requirements;intensity of 6 degrees;architectural design

中圖分類(lèi)號(hào):TU20 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)24-0087-01

1地震對(duì)建筑的破壞方式

根據(jù)以往的地震災(zāi)害經(jīng)驗(yàn),建筑物在地震作用下產(chǎn)生破壞的原因主要有以下幾方面:

首先,地震引起地面的土質(zhì)松動(dòng),引起砂土液化和軟土震陷,從而導(dǎo)致地基失效,造成建筑物根基上的損害,對(duì)上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,甚至是失去對(duì)上部結(jié)構(gòu)的支撐,導(dǎo)致破壞性損毀。其次,建筑物在地震引起的地面運(yùn)動(dòng)影響下產(chǎn)生劇烈的搖晃,建筑結(jié)構(gòu)因強(qiáng)度不夠,搖晃過(guò)程中產(chǎn)生難以承受的變形,從而觸發(fā)整體傾覆的惡劣后果。此外,地震引起的其他相關(guān)自然災(zāi)害,如山體滑坡、地面塌陷或地表層錯(cuò)列等對(duì)地面建筑物的破壞等等。

2高層建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)

2.1 場(chǎng)地條件場(chǎng)地條件主要包括建筑場(chǎng)地的土質(zhì)和穩(wěn)定性。根據(jù)建造高層建筑對(duì)土質(zhì)的要求,實(shí)地勘測(cè),掌握該地區(qū)的地震動(dòng)向、地質(zhì)特點(diǎn)和地下巖層結(jié)構(gòu)等,對(duì)建造高層建筑所需的地質(zhì)條件因素進(jìn)行全面的勘察和測(cè)量,從而得出準(zhǔn)確的場(chǎng)地綜合評(píng)價(jià)。對(duì)于不適合建造的場(chǎng)地,給出危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),予以警示和嚴(yán)令制止,或提出回避的改造方案。從根本上避免高層建筑因地面震動(dòng)而造成地基的損毀。

2.2 建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的規(guī)則性高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性對(duì)建筑的抗震能力影響也相對(duì)較大,規(guī)則、對(duì)稱(chēng)的剖面結(jié)構(gòu)和良好的整體性,對(duì)于抵抗地震帶來(lái)的地面高層搖晃具有一定的支撐作用。從建筑的豎向剖面來(lái)看,豎向抗側(cè)力構(gòu)件的截面尺寸和材料強(qiáng)度宜自下而上逐漸減小,避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和承載力突變。因此,高層建筑不應(yīng)一味的追求外觀結(jié)構(gòu)上的視覺(jué)效果,更要注重建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,盡量避免過(guò)于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)組成。對(duì)于有特殊要求的不規(guī)則建筑,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,要采取計(jì)算機(jī)模擬等手段的輔助,對(duì)結(jié)構(gòu)對(duì)與水平地震作用進(jìn)行模擬,從而做出內(nèi)力調(diào)整,對(duì)不符合抗震要求的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改,或?qū)Ρ∪醪课徊扇∮行У膹?qiáng)化抗震措施予以彌補(bǔ)。對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,平面結(jié)構(gòu)極不規(guī)則的高層建筑,可按照實(shí)際情況合理地設(shè)置防震縫,將整個(gè)樓體或不規(guī)則樓體部分,分割成為多個(gè)規(guī)則的抗側(cè)力單元,分擔(dān)地震測(cè)力的作用效果,提高結(jié)構(gòu)對(duì)地震的抵抗能力。

2.3 結(jié)構(gòu)材料的選擇與結(jié)構(gòu)體系的確定從建筑結(jié)構(gòu)材料抗震要求來(lái)看,高層建筑的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)滿足材質(zhì)輕、強(qiáng)度高、質(zhì)地均勻等特性,構(gòu)件間具有良好的整體性、連續(xù)性和延展性,從而發(fā)揮結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度配合,提高結(jié)構(gòu)的抗震能力。從目前建筑中常用的結(jié)構(gòu)方式來(lái)看,鋼結(jié)構(gòu)與型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在抗震效果上略勝一籌,是高層建筑高抗震要求的首選結(jié)構(gòu)材質(zhì)。此外,其他建筑結(jié)構(gòu)也可應(yīng)用于一般抗震要求的高層建筑中,具體情況也要參考工程的造價(jià)要求,經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)性比較,從而選擇出經(jīng)濟(jì)對(duì)比度高,抗震性能符合要求的結(jié)構(gòu)材料。

傳統(tǒng)意義上的抗震結(jié)構(gòu)體系是依靠結(jié)構(gòu)的整體承載力和變形能力來(lái)吸收和耗散地震的能量,使建筑物免于過(guò)重的損毀。高層建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中,要注重結(jié)構(gòu)的整體性,從而使每個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件都能在抵抗震感的時(shí)候連動(dòng)協(xié)作,互為支撐,從而保證必要的豎向承載力,免于震后倒塌。

2.4 多道抗震設(shè)防體系在高層建筑設(shè)計(jì)中,設(shè)立多道抗震防線,從結(jié)構(gòu)選材到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并結(jié)合各結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間強(qiáng)弱關(guān)系的協(xié)調(diào),形成多種抗震設(shè)計(jì)并存,增加建筑的綜合抗震能力。通常一次地震不僅會(huì)造成持續(xù)震動(dòng),也有可能造成接連不斷的余震,雖強(qiáng)度不大,但從持續(xù)時(shí)間和反復(fù)次數(shù)上來(lái)講,會(huì)對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)造成持續(xù)的動(dòng)搖,從而引發(fā)積累性的破壞。如果高層建筑只采取抗震的單體結(jié)構(gòu),一旦遭遇破壞就難以應(yīng)對(duì)此后接踵而來(lái)的持續(xù)余震或地震的持續(xù)破壞而產(chǎn)生坍塌。如果采用了多道抗震設(shè)防體系,就可以很好的規(guī)避這種反復(fù)式?jīng)_擊帶來(lái)的破壞,有了第二道、第三道防線的接續(xù)防護(hù),抵擋后續(xù)的地震沖擊,降低地震給高層建筑帶來(lái)的危險(xiǎn)性。隨著層數(shù)的增多抗震要求也較高。多道抗震設(shè)防體系的應(yīng)用,提高了高層建筑的綜合抗震能力,是目前高層建筑普遍采用的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念。

3結(jié)語(yǔ)

城市現(xiàn)代化發(fā)展的加劇,使城市建筑風(fēng)格也發(fā)生了天翻地覆的變化,高層建筑的增多與建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多樣,不僅需要建筑設(shè)計(jì)與建筑施工領(lǐng)域的共同發(fā)展,也需要更新建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些相關(guān)概念。只要針對(duì)以上地震危害進(jìn)行分析,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上減免以上因素帶來(lái)的樓體傷害,就可以提高高層建筑在地震中的穩(wěn)定性和地基的穩(wěn)固性,降低生命和財(cái)產(chǎn)的損失。因此,在設(shè)防烈度6度以下要求的高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮抗震設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)可行性結(jié)合實(shí)地的地質(zhì)情況,做出科學(xué)、合理的高層建筑設(shè)計(jì),是保障工程質(zhì)量和投資收益的重要手段。

參考文獻(xiàn):

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[2]鄧建輝.鋼結(jié)構(gòu)建筑的防震抗震效果研究[J].建筑技術(shù),2009(4):45-46.

第5篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)；小高層建筑；應(yīng)用

對(duì)一個(gè)小高層建筑來(lái)說(shuō)，與建筑相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置等概念設(shè)計(jì)不是絕對(duì)的，但合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該是惟一的。我們所要做的工作就是把一些互相制約的因素統(tǒng)一協(xié)調(diào)，以滿足建筑物的安全性、適用性和耐久性的要求。

一、結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的定義和宗旨

結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。概念設(shè)計(jì)包含極為廣泛的內(nèi)容，選擇對(duì)抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計(jì)延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過(guò)早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計(jì)靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等等。

概念設(shè)計(jì)的宗旨是在特定的建筑空間及地理?xiàng)l件下，用整體概念來(lái)考慮結(jié)構(gòu)總體方案。在構(gòu)思、比較及選擇總體方案時(shí)，基本體系力學(xué)比較概念起決定性作用，而概念性近似計(jì)算方法是必不可少的手段。

二、小高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

小高層建筑的結(jié)構(gòu)主要包括框架結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、大開(kāi)間剪力墻結(jié)構(gòu)和短肢剪力墻結(jié)構(gòu)。框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是開(kāi)間大、靈活性好、抗震性能較好，造價(jià)較低。框架一剪力墻結(jié)構(gòu)其特點(diǎn)是平面靈活，適用性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)合理。大開(kāi)間剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是強(qiáng)度好、工程費(fèi)用低，結(jié)構(gòu)自重小、分隔靈活。短肢剪力墻結(jié)構(gòu) 短肢剪力墻建筑功能、結(jié)構(gòu)形式、投資效益、節(jié)能指標(biāo)等多方面效果良好。

三、小高層住宅鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1.水平荷載控制

在小高層建筑中，由于風(fēng)荷載和地震作用水平荷載將成為控制因素。對(duì)某一特定建筑來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值；水平荷載其數(shù)值是隨動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

2.剛度和抗震能力控制

保證結(jié)構(gòu)沿平面兩個(gè)主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力，減少地震作用的效應(yīng)、控制結(jié)構(gòu)變形的增大。保證結(jié)構(gòu)的整體性將慣性力聚集并傳遞給各個(gè)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)，共同承受地震的作用。

3.軸向變形控制

在小高層建筑中，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。隨著變形的加大，連續(xù)梁中間支座產(chǎn)生沉陷，連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

4.結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性

結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性是指結(jié)構(gòu)在地震作用下具有直接和明確的傳遞途徑。GB 50011 001《建筑設(shè)計(jì)抗震規(guī)范》規(guī)定，結(jié)構(gòu)體應(yīng)具有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑。只有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，才能對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力與位移進(jìn)行分析，從而對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能的估計(jì)也比較可靠。

5.側(cè)移控制

在小高層建筑中，水平荷載下結(jié)構(gòu)側(cè)移，隨著變形增大，結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)側(cè)移一般與房屋高度H的四次方成正比。在設(shè)計(jì)小高層住宅時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，而且還要有足夠的抗側(cè)移剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移控制在一定的范圍內(nèi)。這是因?yàn)椋孩龠^(guò)大的側(cè)移會(huì)使人不舒服，影響房屋的正常使用。②過(guò)大的側(cè)移會(huì)使隔墻、圍護(hù)墻以及它們的高級(jí)飾面材料出現(xiàn)裂縫或損壞，也會(huì)使電梯軌道變形而導(dǎo)致不能正常運(yùn)行。③過(guò)大的側(cè)移會(huì)因P一效應(yīng)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力，甚至因側(cè)移與附加內(nèi)力的惡性循環(huán)導(dǎo)致建筑物的倒塌。

6.結(jié)構(gòu)延性保證

在小高層建筑中，為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

四、小高層住宅結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的方法

1.構(gòu)造性概念設(shè)計(jì)

構(gòu)造性概念設(shè)計(jì)是深入貫徹結(jié)構(gòu)設(shè)詐‘四強(qiáng)網(wǎng)弱”的基本原則，在施工圖階段進(jìn)一步加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施，使結(jié)構(gòu)成為一個(gè)優(yōu)良的抗震、抗風(fēng)系統(tǒng)。構(gòu)造措施主要側(cè)重于增加結(jié)構(gòu)的延性和整體性。在這一點(diǎn)上，不同的結(jié)構(gòu)形式在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)范中均有明確的規(guī)定。

2.整體性概念設(shè)計(jì)

該方法是將整體結(jié)構(gòu)空間系統(tǒng)簡(jiǎn)化為桿件連接系統(tǒng)，結(jié)合荷載及系統(tǒng)幾何體系，近似地求出每一部位的受力狀態(tài)。例如，若要求出底層及基礎(chǔ)承力，可以將整個(gè)系統(tǒng)視作一個(gè)剛體：若要求出樓層梁、板的受力，可以將系統(tǒng)分割成許多的子系統(tǒng)，再求出桿件的受力狀態(tài)等。

五、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的優(yōu)化準(zhǔn)則

1.優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法

當(dāng)前，在無(wú)成熟的優(yōu)化設(shè)計(jì)分析軟件的情況下，主要是應(yīng)用小高層住宅結(jié)構(gòu)分析軟件，采用人工分析進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)的方法對(duì)不同的結(jié)構(gòu)選型和布置不斷的進(jìn)行方案分析比較，以獲得比較理想的結(jié)構(gòu)方案，這是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最常用的也是最簡(jiǎn)單的優(yōu)選或者說(shuō)是優(yōu)化方法。用概念設(shè)計(jì)的方法所得的方案是較合理、經(jīng)濟(jì)的，雖其費(fèi)工費(fèi)時(shí)、對(duì)設(shè)計(jì)人員的素質(zhì)要求較高，但這種依靠設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行人工優(yōu)化的方法仍是當(dāng)前所普遍采用的主要方法。對(duì)于同一小高層住宅方案，可以有許多不同的結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）布置方案；確定了結(jié)構(gòu)布置的小高層住宅物，即使在同種荷載情況下也存在不同的分析方法；分析過(guò)程中設(shè)計(jì)參數(shù)、材料、荷載的取值也不是唯一的；小高層住宅物細(xì)部的處理更是不盡相同等等，這些問(wèn)題目前計(jì)算機(jī)是無(wú)法完全解決的，都需要設(shè)計(jì)人員自己做出判斷。而判斷只能在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般規(guī)律指導(dǎo)下，根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，這便是前面所說(shuō)的概念設(shè)計(jì)。因此，概念設(shè)計(jì)存在于設(shè)計(jì)師對(duì)多種備選方案進(jìn)行選擇的過(guò)程中。

2.結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的優(yōu)化準(zhǔn)則

（1）四強(qiáng)四弱”。“強(qiáng)節(jié)弱桿”是防止節(jié)點(diǎn)的破壞先于構(gòu)件；“強(qiáng)柱弱梁”是防止柱高發(fā)生樓層傾移、破壞現(xiàn)象，要求柱的抗震能力高于梁的抗震能力；“強(qiáng)剪弱彎”是防止構(gòu)件剪力的破壞，要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力；對(duì)于桿件截面而言，“強(qiáng)壓弱位”是為避免桿件在彎曲時(shí)發(fā)生受壓混凝土破裂的脆性破壞，使受拉區(qū)鋼筋的承載力低于受壓區(qū)混凝土受壓的承載力。

（2）保證措施。其保證措施主要有兩個(gè)方面：一是調(diào)整或限制構(gòu)件的荷載效應(yīng)；二是強(qiáng)制規(guī)定必要的構(gòu)造措施。

六、小高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各過(guò)程的概念設(shè)計(jì)

1.截面

截面設(shè)計(jì)過(guò)程中，表面上看只是按照截面的控制內(nèi)力對(duì)構(gòu)件進(jìn)行正截面、斜截面等相關(guān)計(jì)算，而后配筋即可。事實(shí)上，概念設(shè)計(jì)無(wú)處不在。在高度電算化的今天，使用TAT軟件進(jìn)行內(nèi)力分析，計(jì)算出配筋并畫(huà)出平面圖后，設(shè)計(jì)人員一般還會(huì)憑經(jīng)驗(yàn)對(duì)配筋作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如框架梁、柱配筋偏小，設(shè)計(jì)人員將梁柱鋼筋用量或直徑調(diào)大。但是，這種調(diào)整往往是直接在圖上進(jìn)行，且調(diào)整后并未進(jìn)行驗(yàn)算，這樣做并不符合‘強(qiáng)柱弱梁”的抗震原則。可見(jiàn)，不同構(gòu)件、同一構(gòu)件的不同部位所采用鋼筋的粗細(xì)、類(lèi)型是不相同的，配筋時(shí)要注意區(qū)別對(duì)待。

2.地基基礎(chǔ)

為了防止或減少由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開(kāi)裂或破壞，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。例如，避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過(guò)大；將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個(gè)單元；加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度；同一建筑物盡量采用同一類(lèi)型基礎(chǔ)并埋置于同一土層中等一系列措施。對(duì)于多層建筑而言，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，一般不愿意采用長(zhǎng)樁的方案，但對(duì)軟土層覆蓋層厚度較大的地區(qū)，一般都需要經(jīng)過(guò)地基處理的方式來(lái)達(dá)到控制建筑物沉降的目的。常用的軟土地基處理方式類(lèi)型較多，但在選擇地基處理方案前，必須認(rèn)真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點(diǎn)及環(huán)境情況，并根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，確定地基處理范圍和處理后所要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，以及各種處理方面的適用性，同時(shí)綜合考慮處理方案的成熟程度及施工單位的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多種方案的比較，選取安全實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強(qiáng)度和變形要求。

3.構(gòu)造措施

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，計(jì)算分析只能保證建筑物在靜力荷載、地震等動(dòng)力荷載作用下整體的安全性，而以往出現(xiàn)的工程質(zhì)量問(wèn)題、震害表明，僅靠計(jì)算分析很難避免建筑物在荷載作用下局部的破壞。開(kāi)裂特別是在地震過(guò)程中，建筑物附屬部分嚴(yán)重破壞、墻體整片倒塌、某些構(gòu)件脆性破壞等現(xiàn)象，不是單靠計(jì)算所能解決的問(wèn)題。對(duì)于這些情況，應(yīng)采取必要的構(gòu)造措施。

4.結(jié)構(gòu)布置

布置結(jié)構(gòu)時(shí)，整體上應(yīng)把握整體結(jié)構(gòu)的工作原理和抗震設(shè)計(jì)的基本原則，盡量減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)和剛度突變，使所有的構(gòu)件共同作用，以減少不必要的內(nèi)耗；局部上可以從單個(gè)構(gòu)件的力學(xué)性能及破壞特點(diǎn)出發(fā)，使所有構(gòu)件適得其所、各盡所能、揚(yáng)長(zhǎng)避短，以做好整體的選型和布置。

在建筑初步設(shè)計(jì)階段，結(jié)構(gòu)師應(yīng)探討其平面和豎向布置的合理性，在滿足設(shè)計(jì)意圖的基礎(chǔ)上，平面布置應(yīng)規(guī)則、對(duì)稱(chēng)，盡量縮小質(zhì)量中心與剛度中心的差異，使建筑物在水平荷載作用下不會(huì)產(chǎn)生太大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。豎向布置時(shí)，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構(gòu)件上下貫通；能不使用轉(zhuǎn)換層的就避免使用；豎向剛度最好不要突變。各個(gè)受力構(gòu)件的布置要全面考慮其可能承受的各種荷載，應(yīng)運(yùn)用力學(xué)的基本概念進(jìn)行定性分析，盡量避免構(gòu)件處于復(fù)雜的受力狀態(tài)，能受彎的就不要受扭。

七、結(jié)語(yǔ)

住宅設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，必須在靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法、滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下，加強(qiáng)小高層住宅結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，才能提高小高層住宅結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，確保小高層住宅結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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第6篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

一、結(jié)構(gòu)整體概念設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)整體概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)工程師在建筑方案階段,運(yùn)用人的思維和判斷能力,從宏觀上構(gòu)思結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題,有效地選擇結(jié)構(gòu)體系,使之與建筑方案和使用功能相協(xié)調(diào)。概念設(shè)計(jì)的宗旨是在特定的建筑空間及環(huán)境條件下,用整體概念來(lái)考慮結(jié)構(gòu)的總體方案,在方案階段用概念性近似計(jì)算方法,迅速有效地對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇。

二、結(jié)構(gòu)體系的選擇

結(jié)構(gòu)形式與特點(diǎn)

在高層建筑方案階段,結(jié)構(gòu)工程師對(duì)建筑師提出的建筑體型、房屋高度、建筑平面和建筑功能進(jìn)行分析,用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的基本方法(建筑結(jié)構(gòu)總體系作用分層次研究方法),尋找出一個(gè)符合建筑空間形式的最佳結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)方案,以滿足總結(jié)構(gòu)體系高寬比、抗傾覆、承載力和剛度的要求。高層建筑結(jié)構(gòu)體系除常用的框架、框～剪、剪力墻、筒體和板柱一剪力墻結(jié)構(gòu)外,還出現(xiàn)了一些較新穎結(jié)構(gòu)體系,如懸掛、巨型、懸挑結(jié)構(gòu)等,為滿足各種使用功能要求創(chuàng)造了有利的條件。

懸掛結(jié)構(gòu):是采用吊桿將高樓各層樓蓋分段懸掛在主構(gòu)架上所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)體系。主框架承擔(dān)全部側(cè)向和豎向荷載,并將它直接傳至基礎(chǔ)。除主框架落地外,其余部分均從上面吊掛,可以不落地。

矩型結(jié)構(gòu):一般有矩形框架結(jié)構(gòu)和矩形桁架結(jié)構(gòu)。矩形框架結(jié)構(gòu)由樓、電梯井組成大尺寸箱形截面矩形柱,也可以是大截面實(shí)體柱,每隔若干層設(shè)置一道1-2層樓高的矩形梁。組成剛度極大的矩形框架,是承受主要水平力和豎向荷載的一級(jí)結(jié)構(gòu);上下層矩形框架梁之間的樓層梁柱組成二級(jí)結(jié)構(gòu),其荷載直接傳遞到一級(jí)結(jié)構(gòu)上,其自身承受的荷載較小,構(gòu)件截面較小,增加了建筑結(jié)構(gòu)布置的靈活性。緊靠上層矩形梁的樓層甚至可以不設(shè)柱,形成較大空間以滿足建筑需要。矩形桁架結(jié)構(gòu)以大截面的豎桿和斜桿組成懸臂桁架,主要承受水平和豎向荷載。樓層豎向荷載通過(guò)樓蓋、梁和柱傳遞到桁架的主要桿件上。矩形結(jié)構(gòu)亦稱(chēng)“超級(jí)框架結(jié)構(gòu)”。

懸挑結(jié)構(gòu):是圍繞核心筒在各個(gè)方向作出懸挑,由核心筒承受所有的荷載,圍繞核心筒可創(chuàng)造出沒(méi)有任何垂直支撐的平面形式,使室內(nèi)空間的使用更加方便靈活。但建筑體型上大下小,形成了上層質(zhì)量大、剛度大,下層質(zhì)量小、剛度小的不合理分布,上部樓層產(chǎn)生很大的水平作用使底部中央簡(jiǎn)體受力很大,使用時(shí)要慎重。

三、平面設(shè)計(jì)

高層建筑對(duì)內(nèi)部空間的要求,因其使用性質(zhì)和功能不同,建筑平面布置也隨之變化。小空間平面布置方案僅適用于住宅及旅館;辦公室要求大小空間兼有;餐廳、商場(chǎng)、展覽廳則要求有能靈活分隔的大空間;舞廳、宴會(huì)廳和報(bào)告廳又要求內(nèi)部為無(wú)柱大空間,不同功能要求在方案階段設(shè)計(jì)支承平面時(shí)應(yīng)綜合考慮。

水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移是高層建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵控制因素,如何在滿足相關(guān)要求的前提下選擇更好的抗側(cè)力體系成為結(jié)構(gòu)工程師追求的目標(biāo),也是方案階段的考慮重點(diǎn)。建筑平面的形狀宜選用風(fēng)壓較小的形式,并考慮鄰近高層建筑對(duì)其風(fēng)壓分布的影響,還須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載,受力明確,傳力途徑清楚。在地震作用下,建筑平面要力求簡(jiǎn)單規(guī)則、盡量對(duì)稱(chēng),風(fēng)荷載作用下則可適當(dāng)放寬。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)整體彎曲變形所引起的側(cè)移與結(jié)構(gòu)體系抵抗傾覆力矩的有效寬度的三次方成反比,～般應(yīng)將結(jié)構(gòu)的高寬比H/B控制在5-6以下,當(dāng)設(shè)防烈度在8度以上時(shí),H/B限制應(yīng)更嚴(yán)格。另外,建筑平面的長(zhǎng)寬比也不宜過(guò)大(一般宜小于6)。以避免兩端相距太遠(yuǎn),振動(dòng)不同步,產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)等復(fù)雜的振動(dòng),而使結(jié)構(gòu)受到損害。在規(guī)則平面中,如果結(jié)構(gòu)平面剛度不對(duì)稱(chēng),仍會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。對(duì)任何平面形式的高層建筑來(lái)說(shuō),其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的布置原則都是盡量使平面的質(zhì)量中心接近于抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心。由于質(zhì)量分布很難做到均勻?qū)ΨQ(chēng),在結(jié)構(gòu)布置時(shí),除要求各向?qū)ΨQ(chēng)外,最好能具有較大的抗扭剛度,在滿足建筑功能的條件下,把抗側(cè)力構(gòu)件從中心布置或分散布置,改為沿建筑周邊或四個(gè)角上布置,將大大提高結(jié)構(gòu)的抗扭能力。

四、建筑體型(堅(jiān)向)設(shè)計(jì)

1、建筑體型選擇原理

在高層建筑方案階段要對(duì)多個(gè)建筑體型的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行比較分析,選擇出合理的建筑體型以滿足高層建筑抗側(cè)力和剛度的要求。建筑形式大多較復(fù)雜,可將復(fù)雜的體形分解成若干簡(jiǎn)單體形,分別確定每個(gè)方案簡(jiǎn)單體型的風(fēng)力及地震作用(總剪力、力臂及基底傾覆力矩),然后將每個(gè)方案的簡(jiǎn)單體型的風(fēng)力、地震作用疊加,即可得到每個(gè)方案的總風(fēng)力、總地震作用及相應(yīng)的傾覆力矩。分析比較各方案,就可選擇出較合理的建筑體型。

抗震設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)建筑體型作了相應(yīng)規(guī)定:建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求,不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案;在一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi),平面布置力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng),避免應(yīng)力集中的凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位;豎向體型盡量避免外挑。內(nèi)收也不宜過(guò)多,力求剛度均勻、漸變,避免產(chǎn)生變形集中。

2、豎向傳力體系設(shè)計(jì)

建筑的空間形態(tài)是由結(jié)構(gòu)傳力體系支撐的。傳力體系的剖面形式直接反映結(jié)構(gòu)豎直荷載傳遞的路徑,也關(guān)系到建筑物的使用性能。從高層建筑的受力合理性講,應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

(1)注意控制建筑的高寬比。

(2)高層建筑的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)剛度,應(yīng)注意由基礎(chǔ)向頂層逐漸過(guò)渡,盡量避免出現(xiàn)豎向剛度突變的現(xiàn)象,以免剛度的較大突變而削弱其抵抗水平荷載的能力。

(3)由于使用上的要求造成剮度變化特別大,或結(jié)構(gòu)布置發(fā)生變化時(shí),則必須設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層。

3、豎向形體設(shè)計(jì)

采用對(duì)側(cè)向力不太敏感的房屋形狀,利用它的幾何形狀所具有的力學(xué)優(yōu)點(diǎn),使結(jié)構(gòu)較為有效或造價(jià)較低而房屋又能造得較高,是現(xiàn)代高層建筑創(chuàng)新的一種途徑。

(1)截錐形:采用由上而下分段逐漸減小樓層面積的階梯狀體型,能使房屋剛度大大增加。由于房屋頂部的樓面尺寸比底部小,除在建筑使用功能方面存在優(yōu)點(diǎn)外,在抗風(fēng)和抗震方面也具有一定的優(yōu)越性。

(2)上窄下寬形:高層建筑隨著高度的增加在符合豎向結(jié)構(gòu)的要求下,樓身向上不斷收進(jìn)與變細(xì),可減輕承受的風(fēng)力,降低樓體的重心,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種形體主要包括上削楔形體和退縮體。上削形體、楔形體利于抗風(fēng)、抗震,并呈穩(wěn)固堅(jiān)韌的特性。退縮性的形式比較多樣,有收進(jìn)式、截切式、臺(tái)階式。

(3)新月形:新月形就像一個(gè)豎向的懸臂殼體一樣,能有效地增加它抵抗側(cè)向力的剛度,它的作用就像波形的屋面殼體能有效地抵抗重力荷載一樣。重力荷載由柱一殼―框架承受,側(cè)向荷載由豎向的殼體抵抗,殼體由于樓面結(jié)構(gòu)的加勁作用而得以加強(qiáng)。新月形的殼體形式能有效地低抗對(duì)稱(chēng)作用與它的側(cè)向力。但是,當(dāng)荷載不對(duì)稱(chēng)時(shí)效能較差,并將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。此外還可將立面布置成折板形等曲線形式。

第7篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞：抗震概念；高層建筑；應(yīng)用

在我國(guó)的地震頻發(fā)地區(qū)，部分高層建筑對(duì)地震的承受力低下，為了進(jìn)一步加強(qiáng)我國(guó)高層建筑抗震能力，強(qiáng)化抗震概念在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用變得十分重要。同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高層建筑為適應(yīng)現(xiàn)代高速發(fā)展的建筑競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，需從全方位的角度探索研究，以加強(qiáng)高層建筑的抗震作用，從而促進(jìn)我國(guó)高層建筑整體建筑水平的提高。

1 抗震概念在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要性

抗震概念是指在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，建筑設(shè)計(jì)者需認(rèn)識(shí)地震規(guī)律和地震所造成的影響，通過(guò)對(duì)地震各方面的考慮，使高層建筑有能力承受地震帶來(lái)的破壞性壓力。抗震概念主要是建筑者對(duì)高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)材料選擇以及結(jié)構(gòu)體系的確定等方面進(jìn)行充分的了解，通過(guò)對(duì)抗震概念的熟知，認(rèn)識(shí)抗震概念的重要性，使高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能達(dá)到抗震標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)濟(jì)損失降到最低。

我國(guó)屬于地震多發(fā)國(guó)家，在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有效應(yīng)應(yīng)用抗震概念，有助于增強(qiáng)高層建筑的承壓力和抗震性，同時(shí)，為高層建筑在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中提供了充足的條件。第一點(diǎn)，高層建筑工程設(shè)計(jì)在應(yīng)用時(shí)具備抗震概念，強(qiáng)化了高層建筑的固性，保障了高城建筑住戶(hù)的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。第二點(diǎn)，抗震概念的加強(qiáng)，提高了高層建筑者的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，能充分有效的促進(jìn)建筑材料的有效選擇和使用。第三點(diǎn)，抗震概念有利于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)符合選址的實(shí)際情況，減小了地震造成的物力、人力以及財(cái)力損失。

2 抗震概念在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的應(yīng)用策略

2.1 注重建筑均勻性和規(guī)則性的抗震概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是采用滯回耗能和塑形變形能來(lái)分散地震能，致使建筑工程結(jié)構(gòu)的抗震性能受到嚴(yán)重的影響，破壞力增大。近年來(lái)，我國(guó)多次地震災(zāi)害表明，運(yùn)用傳統(tǒng)的方法對(duì)高層建筑進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法將地震帶來(lái)的損害程度有效地控制在一定范圍內(nèi)。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系已無(wú)法達(dá)到現(xiàn)代化社會(huì)的要求。隨著建筑者對(duì)抗震建筑結(jié)構(gòu)的研究不斷深化，人們逐漸認(rèn)識(shí)到建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在抗震中應(yīng)有的耗能作用，注重高層建筑結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新和改善對(duì)減小震害有著十分關(guān)鍵的作用。

在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注重建筑工程結(jié)構(gòu)的均勻性和規(guī)則性。具體表現(xiàn)在建筑的立面形態(tài)、平面體狀、豎向布置和平面布置方面，使抗震建筑工程結(jié)構(gòu)具備均勻、簡(jiǎn)單、對(duì)稱(chēng)、長(zhǎng)寬比例協(xié)調(diào)以及規(guī)則等特點(diǎn)。在整體結(jié)構(gòu)承載力的分布和質(zhì)量上可有效的減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，并為剛度中心與質(zhì)量中心的重合提供了充足的條件。

2.2 加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念的合理選材。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)高層建筑市場(chǎng)呈現(xiàn)出激烈競(jìng)爭(zhēng)的趨勢(shì)，多數(shù)建筑者在對(duì)高層建筑材料的選擇和利用上存在嚴(yán)重問(wèn)題。建筑商為節(jié)約建筑成本，降低質(zhì)量好性能高抗震強(qiáng)等建筑材料的購(gòu)買(mǎi)量，多數(shù)情況下以低性能低質(zhì)量的材料來(lái)代替。導(dǎo)致高層建筑在抗震中承壓力下降，住戶(hù)財(cái)產(chǎn)損失巨大，同時(shí)也加大了國(guó)家的財(cái)政支出，從整體上影響了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此，強(qiáng)化高層建筑材料的選擇和利用變得十分重要。

在抗震概念的原則下，以鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為延性機(jī)構(gòu)，建筑材料的選取應(yīng)具備延性好、強(qiáng)度高以及性能大等優(yōu)勢(shì)，合理的對(duì)塑性鉸部分進(jìn)行控制，使高層建筑在大震中也能具有強(qiáng)有效的抗震作用。同時(shí)，合理的對(duì)高層建筑材料進(jìn)行選擇和利用能有效減少建筑結(jié)構(gòu)的承載力及地震危害，降低高層建筑傾覆力矩，減少扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

2.3 重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念的科學(xué)選址。多數(shù)地震發(fā)生在板塊構(gòu)造的邊緣地帶，因板塊的擠壓張裂等因素而引起。我國(guó)處于環(huán)太平洋地震帶和喜馬拉雅—地中海地震帶，屬于地震多發(fā)國(guó)家，因此，在對(duì)高層建筑地基選址時(shí)應(yīng)對(duì)地基進(jìn)行科學(xué)的考察和勘探。通過(guò)對(duì)地基的地形地貌進(jìn)行科學(xué)分析，可有效的避免建筑位置處于地震多發(fā)帶上，從而降低地震對(duì)建筑造成的影響。

在選址的實(shí)際過(guò)程中，建筑地基勘察者應(yīng)從我國(guó)地形的實(shí)際情況出發(fā)，在充分認(rèn)識(shí)我國(guó)地形地貌的基礎(chǔ)上，以客觀的角度對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)的探究勘測(cè)，避開(kāi)不利地段，使建筑地基與場(chǎng)地的選擇在適宜建筑的抗震帶上。另外，應(yīng)對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)自身周期與場(chǎng)地地震卓越周期進(jìn)行初步的估算，通過(guò)改變房屋的類(lèi)型和層數(shù)將兩者錯(cuò)開(kāi)，以此減少地震損害。

3 抗震概念在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中注意事項(xiàng)

3.1 加強(qiáng)抗震概念的有效宣傳及充分認(rèn)識(shí)。抗震概念的宣傳和認(rèn)識(shí)是高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不可缺少的重要組成部分，建筑者需要從抗震概念的各個(gè)角度出發(fā)，通過(guò)加大對(duì)抗震概念的認(rèn)知度，增強(qiáng)我國(guó)高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的使用性和有效性。在建筑者中需大力宣傳抗震概念的作用和意義，對(duì)抗震概念進(jìn)行全新認(rèn)識(shí)，樹(shù)立正確的抗震概念及價(jià)值觀。

如果要實(shí)現(xiàn)對(duì)抗震概念掌握的全面化和整體化，建筑工作者需要熟知抗震概念內(nèi)容以及抗震概念的重要性和必要性。同時(shí)，對(duì)建筑者要不定期的進(jìn)行抗震概念的宣傳和再學(xué)習(xí)，從抗震概念的基礎(chǔ)出發(fā)，全方面的對(duì)抗震概念進(jìn)行了解，促進(jìn)建筑者對(duì)抗震概念的掌握，以此增強(qiáng)建筑者的職業(yè)道德修養(yǎng)和業(yè)務(wù)素質(zhì)。另外，抗震概念是適應(yīng)現(xiàn)代高層建筑成長(zhǎng)的發(fā)展性理念，對(duì)我國(guó)高層建筑質(zhì)量的提升具有重要作用。

3.2 注重提高抗震建筑工程監(jiān)理者的職業(yè)道德。建筑監(jiān)理是建筑工程中的重要檢驗(yàn)者，主要控制著建筑工程的質(zhì)量、進(jìn)度以及投資，在建筑質(zhì)量和安全的監(jiān)控管理中有著重要作用。隨著我國(guó)建筑的大力發(fā)展，建筑工程監(jiān)督中出現(xiàn)了監(jiān)督管理不到位，監(jiān)理工作程序不清以及監(jiān)理者自身專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平低些等問(wèn)題，因此，注重對(duì)建筑工程監(jiān)理者的職業(yè)道德修養(yǎng)的提高變得十分重要。

建筑監(jiān)理對(duì)建筑工程進(jìn)行監(jiān)督管理時(shí)，應(yīng)以公正、客觀、科學(xué)、獨(dú)立的方法和態(tài)度處理問(wèn)題。在編寫(xiě)項(xiàng)目監(jiān)理技術(shù)文件時(shí)，需充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，結(jié)合建筑項(xiàng)目的具體情況和特點(diǎn)制定相關(guān)文件，避免照搬和抄襲監(jiān)理技術(shù)規(guī)范文件。通過(guò)對(duì)監(jiān)理工程程序的學(xué)習(xí)和認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化建筑監(jiān)理的監(jiān)督管理地位，使監(jiān)理在建筑實(shí)施中起到應(yīng)有的作用，從而使高層建筑質(zhì)量得到顯著提高和有效保證。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)建筑市場(chǎng)的興起，抗震概念在高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的有效應(yīng)用，為我國(guó)高層建筑的發(fā)展提供有力知識(shí)理念的同時(shí)，也科學(xué)的規(guī)范了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從科學(xué)、客觀的角度分析，在建筑市場(chǎng)不斷發(fā)展的環(huán)境下，抗震概念不僅適應(yīng)了現(xiàn)代建筑市場(chǎng)現(xiàn)代化發(fā)展的需求，還在建筑建設(shè)過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。將抗震概念融合到高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能有效的促進(jìn)高層建筑質(zhì)量的提升，進(jìn)一步提高我國(guó)高層建筑發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)

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第8篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問(wèn)題;概念設(shè)計(jì)

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，受城市化人口的增長(zhǎng)與土地使用環(huán)境的矛盾，高層建筑逐漸成為了建筑發(fā)展一種趨勢(shì)。房屋結(jié)構(gòu)形式的改變，也使得高層建筑的結(jié)構(gòu)形式也日益復(fù)雜。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式常采用框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)或者框筒結(jié)構(gòu)等不同的結(jié)構(gòu)形式來(lái)滿足不同類(lèi)型及不同高層建筑的設(shè)計(jì)需求，不同類(lèi)型建筑采用的結(jié)構(gòu)形式也不盡相同。正由于這種多樣性，就突出了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的重要性。下面就高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的概念設(shè)計(jì)來(lái)分析一些在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題。

1高層建筑的定義

通常在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們常把10層及10層以上或高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的的其他高層民用建筑統(tǒng)稱(chēng)為高層建筑。高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中與低層建筑、多層建筑相比較而言，其豎向和水平結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本原理還是相同的。但較于低層多層建筑不同的是，在低層多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，豎向荷載一般是影響結(jié)構(gòu)體系的主要控制因素，但在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，隨著建筑高度的增加，雖然豎向荷載仍會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，但由于高層建筑整體結(jié)構(gòu)體系會(huì)較低層多層建筑而言整體結(jié)構(gòu)剛度偏柔，受到水平力作用如風(fēng)荷載作用影響較為強(qiáng)烈，在這種情況下，豎向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)就成為整個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)際的主控因素，在高層建筑設(shè)計(jì)里要注重水平力的作用，保證整體建筑結(jié)構(gòu)的剛性。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑空間的使用功能也有些各種類(lèi)型的需求變化。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于不同類(lèi)型、不同使用建筑使用功能、不同高度的建筑宜采用不同的與之相對(duì)應(yīng)的適合的結(jié)構(gòu)體系，使得建筑達(dá)到安全可靠且較為經(jīng)濟(jì)的目的。為了達(dá)到這一目的，就需要概念設(shè)計(jì)先行。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，概念設(shè)計(jì)其實(shí)是結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)整體建筑使用功能情況、建筑總高度和建筑所處的地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境有一種較為宏觀的把握下提出的與之相對(duì)應(yīng)的較為經(jīng)濟(jì)合適的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)而言之，就是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)有建筑環(huán)境、地理環(huán)境等前提下擬定大致的結(jié)構(gòu)體系布置，為接下來(lái)的深化建模后續(xù)的設(shè)計(jì)計(jì)算等提供大致思路，起一個(gè)指導(dǎo)性的作用。

3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意問(wèn)題

(1)高層建筑建筑材料選取及建筑平面設(shè)計(jì):高層建筑材料建議采用較為輕質(zhì)的砌體材料作為填充墻的材質(zhì)，避免因墻體材料荷載過(guò)大，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件和基礎(chǔ)造成較大的負(fù)荷。在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，也盡量避免平面過(guò)于不規(guī)則和豎向剛度突變的情況;

(2)結(jié)構(gòu)體系的選取:高層建筑的結(jié)構(gòu)體系與多層、低層建筑的結(jié)構(gòu)體系較為不同。多層低層建筑在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要受豎向荷載作用，由于層高較矮，風(fēng)壓對(duì)于建筑物結(jié)構(gòu)的影響較小。但高層建筑則不同，由于建筑物高度較高，受水平力影響作用較大。而且，由于現(xiàn)在高層建筑的使用功能五花八門(mén)，有時(shí)候?yàn)榱瞬挥绊懡ㄖ锕δ艿恼Ｊ褂茫瑫?huì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件例如柱墻的尺寸有限制，這也為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了難點(diǎn)，而且高層建筑結(jié)構(gòu)的整體剛性本就相對(duì)于多層低層建筑結(jié)構(gòu)偏柔，所以，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)體系的選擇顯得尤為重要。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)之初，應(yīng)根據(jù)建筑需求，優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)體系較為規(guī)則的，結(jié)構(gòu)平面布置最好是簡(jiǎn)單規(guī)則，減少偏心，且需考慮結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性以及抗震性，盡量避免剛性突變易產(chǎn)生薄弱層的結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于有特殊需求的部分在設(shè)計(jì)中進(jìn)行調(diào)整。由于高層建筑在其正常使用過(guò)程中，常伴隨著水平力(例如風(fēng)荷載)的作用，所以在設(shè)計(jì)之初就要考慮水平力作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和承載力的均勻分布，避免因水平力作用而扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，使建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞，且不宜采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)平面布置。所以考慮水平力對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡量將建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心和結(jié)構(gòu)重心保持一致，結(jié)構(gòu)均勻布置;

(3)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各構(gòu)件的要求:

①高層建筑由于高度高，其整體結(jié)構(gòu)的自重也較為笨重，上部結(jié)構(gòu)重力荷載的上升使得整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中對(duì)于建筑基礎(chǔ)的要求也更為嚴(yán)苛。這就要求在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)于基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)選型有著更嚴(yán)格的把控。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)于基礎(chǔ)的選型要根據(jù)甲方提供的地質(zhì)勘察報(bào)告書(shū)結(jié)合上部建筑結(jié)構(gòu)的具體柱底軸力及其地質(zhì)條件，施工條件來(lái)選擇恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)類(lèi)型，不能死搬硬套，遇到不同類(lèi)型的地質(zhì)條件或施工條件限制，可選用不同的基礎(chǔ)類(lèi)型;

②高層建筑在隨著高度的增加，地震作用與風(fēng)壓作用對(duì)整體結(jié)構(gòu)體系的影響也越來(lái)越大，剛度過(guò)于柔的結(jié)構(gòu)體系在水平地震作用或風(fēng)作用下，位移過(guò)大，容易產(chǎn)生側(cè)向變形。一般而言，過(guò)大的側(cè)向變形會(huì)引起搖晃，不僅會(huì)讓居住在建筑物上的人們的舒適度降低，影響正常生活質(zhì)量，還會(huì)使建筑的填充墻因產(chǎn)生側(cè)向剪切導(dǎo)致開(kāi)裂影響建筑物正常使用，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)主體出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)主體破壞。在高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中也明確注明了對(duì)于不同建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型的位移的要求。因此高層建筑位移的控制或成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要矛盾，適當(dāng)加大建筑結(jié)構(gòu)的剛度，保證按規(guī)范里的嚴(yán)格控制;

③在當(dāng)今高層建筑發(fā)展的今天，高層建筑的結(jié)構(gòu)形式一般常采用框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)或者框架—剪力墻結(jié)構(gòu)等不同的結(jié)構(gòu)體系。建筑正常使用過(guò)程中各類(lèi)荷載的傳導(dǎo)過(guò)程中，不管經(jīng)過(guò)了多少次多么復(fù)雜的傳導(dǎo)過(guò)程，最終都是各項(xiàng)荷載從水平傳導(dǎo)轉(zhuǎn)為豎向傳導(dǎo)，框架柱或者剪力墻作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在高層建筑結(jié)構(gòu)中有著不可忽視的決定性作用。按理說(shuō)，低層由于承受上部傳導(dǎo)的較為巨大的荷載，理性適當(dāng)加大柱截面，但由于建筑功能的多樣化，很多框架柱或剪力墻的截面都有受到限制，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在框架柱或剪力墻截面及其布置的選擇上應(yīng)在保證安全的情況下考慮其實(shí)用性。故不宜做過(guò)大的框架柱或者剪力墻，適當(dāng)提高柱墻的混凝土等級(jí)以降低柱子或剪力墻的軸壓比。在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，豎向構(gòu)件的壓軸比是一個(gè)及其需要重視的內(nèi)容。各種模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和地震震害調(diào)查表明，當(dāng)框架柱或剪力墻的軸壓比過(guò)大的時(shí)候，當(dāng)構(gòu)件遇到水平作用(如地震作用)時(shí)的延性變形能力就會(huì)大大減弱，極易產(chǎn)生脆性的剪切破壞，而一旦豎向構(gòu)件產(chǎn)生了破壞，往往使整體結(jié)構(gòu)遭到破壞。所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制柱的軸壓比，用以提高或保證框架柱或者剪力墻的延性，保證結(jié)構(gòu)的安全性。

4結(jié)束語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的進(jìn)程加快，高層建筑日益增多，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量也較為嚴(yán)苛，為保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師而言，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也增多了。總之，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的長(zhǎng)期的甚至可能是往復(fù)循環(huán)推敲的過(guò)程，任何遺漏或者錯(cuò)誤都可能使整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程變得復(fù)雜。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較靈活，結(jié)構(gòu)體系也比較多，為了保證建筑質(zhì)量和減少往復(fù)的工作量，在設(shè)計(jì)之初就需要先擬定高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，并在計(jì)算推敲過(guò)程中把握解決對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，更有效率地完成高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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［2］趙東曉．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題與對(duì)策研究［J］．商品混凝土，2012，9(9)

第9篇：高層建筑結(jié)構(gòu)概念范文

關(guān)鍵詞:高層建筑；抗震設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

引言

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)建筑逐漸向高層建筑和超高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展。高層建筑的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，層數(shù)比較高，建筑地基承受的荷載比較大。地震發(fā)生時(shí)，震源對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生沖擊力，容易造成建筑梁、柱斷裂，建筑倒塌等現(xiàn)象，嚴(yán)重威脅到人民群眾的安全。我國(guó)是地震災(zāi)害比較頻繁的國(guó)家，高層建筑抗震設(shè)計(jì)一直是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)，抗震設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到高層建筑的質(zhì)量。因此高層建筑抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候要根據(jù)高層建筑的實(shí)際情況，提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能。

1超限高層建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)與常規(guī)抗震設(shè)計(jì)的比較

1.1基于性能的抗震設(shè)計(jì)的概念

概念設(shè)計(jì)是目前一種比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，與傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)相比，概念設(shè)計(jì)不需要精準(zhǔn)的計(jì)算或參考建筑設(shè)計(jì)規(guī)范相關(guān)的目錄，而是設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，按照建筑結(jié)構(gòu)體系的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理，從建筑結(jié)構(gòu)整體進(jìn)行把握設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)思想無(wú)法滿足人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震功能的要求,為了提高建筑結(jié)構(gòu)抗震安全性能要求,抗震設(shè)計(jì)已經(jīng)發(fā)生了較大變化。比如建筑結(jié)構(gòu)以力分析為主并兼顧力與變形，考慮到建筑結(jié)構(gòu)變形、耗能和損失，以及非線性分析和可靠性分析。基于性能的抗震設(shè)計(jì)是20世紀(jì)90年代美國(guó)建筑設(shè)計(jì)師提出來(lái)的一個(gè)全新的設(shè)計(jì)理念。它的主要核心是將抗震設(shè)計(jì)從保護(hù)居民生命財(cái)產(chǎn)安全為基本目標(biāo)轉(zhuǎn)移到不同風(fēng)險(xiǎn)水平地震作用力下滿足人們對(duì)建筑的性能要求，通過(guò)多層次、多目標(biāo)的抗震安全設(shè)計(jì)，保障建筑安全，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和投資效益的平衡，滿足人們對(duì)建筑的個(gè)性需求。

1.2我國(guó)常規(guī)抗震設(shè)計(jì)方法

當(dāng)前大部分國(guó)家的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范為“小震不壞、中震可修、大震不倒”的原則，我國(guó)采用二階段抗震設(shè)計(jì)方法滿足工業(yè)建筑和民用建筑實(shí)現(xiàn)以上三個(gè)原則的抗震要求，并在這個(gè)基礎(chǔ)上根據(jù)建筑物抗震重要性分成甲、乙、丙、丁四類(lèi)建筑物，根據(jù)建筑物的類(lèi)別設(shè)置相應(yīng)的抗震防烈要求。二階段抗震設(shè)計(jì)方法如下:第一階段是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行驗(yàn)算，也就是小震的地震洞參數(shù)，通過(guò)彈性模量計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)的彈性地震作用力,并與建筑物風(fēng)荷載、雪荷載、水平荷載等進(jìn)行組合，計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)截面的抗震承載力，確保建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，并通過(guò)合理的平面結(jié)構(gòu)布置，確保建筑結(jié)構(gòu)的抗拉力。第二階段則是驗(yàn)算建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性，也就是對(duì)地震作用下很容易倒塌的建筑結(jié)構(gòu)按照大震標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，處理好建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，以免地震發(fā)生時(shí)首先沖擊建筑結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，影響到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1.3常規(guī)抗震設(shè)計(jì)方法與基于性能抗震設(shè)計(jì)方法的比較

基于常規(guī)抗震設(shè)計(jì)方法與基于性能抗震設(shè)計(jì)方法在設(shè)防目標(biāo)、設(shè)計(jì)實(shí)施方法和檢驗(yàn)方法、實(shí)現(xiàn)性能和工程應(yīng)用方面都有所不同，具體見(jiàn)表1。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，基于性能抗震設(shè)計(jì)方法是未來(lái)建筑抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向，它適應(yīng)了社會(huì)新技術(shù)和新工藝發(fā)展需求，能夠滿足建筑業(yè)務(wù)單位和使用單位對(duì)建筑結(jié)構(gòu)安全性、經(jīng)濟(jì)性等相關(guān)要求。

2超限高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能目標(biāo)

某酒店塔樓的高度是168.9m，結(jié)構(gòu)計(jì)算高度為176m，建筑結(jié)構(gòu)為B類(lèi)鋼筋混凝土高層建筑。建筑場(chǎng)地類(lèi)別為III類(lèi)，建筑抗震等級(jí)為二級(jí)。

2.1結(jié)構(gòu)的抗震性能水準(zhǔn)

按照相關(guān)規(guī)定，酒店的塔樓高度、平面扭轉(zhuǎn)不規(guī)則等不能超限，所以在第一、二階段抗震設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須采取有效的方法滿足建筑工程國(guó)家以及地方相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并將基于性能抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)概念進(jìn)行設(shè)計(jì)。按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的抗震性能設(shè)計(jì)方法以及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，確定該酒店的性能水準(zhǔn)為C類(lèi)，具體控制目標(biāo)如下:

2.2建筑結(jié)構(gòu)的性能目標(biāo)

超限高層建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性、高度等方面超出了建筑工程規(guī)范中的適用限值，使得抗震設(shè)計(jì)缺乏相應(yīng)的參考依據(jù)。基于性能目標(biāo)設(shè)計(jì)方法在設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要綜合考慮到建筑場(chǎng)地實(shí)際設(shè)防裂度、超高限值以及建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則等經(jīng)濟(jì)因素，對(duì)超高建筑的薄弱環(huán)節(jié)、主抗側(cè)力構(gòu)件等結(jié)構(gòu)變形能力和抗震承載能力有具體的性能目標(biāo)。按照建筑工程設(shè)計(jì)中相關(guān)內(nèi)容，建筑結(jié)構(gòu)關(guān)鍵構(gòu)件由建筑結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)工程實(shí)際情況分析。比如水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件和支撐豎向構(gòu)件、大懸挑結(jié)構(gòu)的主要懸挑構(gòu)件、長(zhǎng)短柱在同一樓層的數(shù)量相當(dāng)于在該層各個(gè)長(zhǎng)短柱等要求。這其實(shí)是將過(guò)去常規(guī)抗震設(shè)計(jì)中的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的抗震設(shè)計(jì)原則進(jìn)行量化和細(xì)化。比如將A級(jí)性能目標(biāo)設(shè)計(jì)要求建筑結(jié)構(gòu)小震不壞、中震和大震不壞，就是要求建筑結(jié)構(gòu)在中震和大震中依然保持一定的彈性。

3結(jié)語(yǔ)

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，常規(guī)的建筑工程抗震設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無(wú)法滿足當(dāng)下建筑設(shè)計(jì)的要求，基于建筑結(jié)構(gòu)性能抗震設(shè)計(jì)理念對(duì)抗震結(jié)構(gòu)的目標(biāo)進(jìn)行量化，明確抗震目標(biāo)性能，能夠提高建筑結(jié)構(gòu)抗震性能，必將成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn):