高层建筑水平加强层对结构抗震性能的影响分析

１加强层引起的结构刚度突变

以３８层的框架－核心筒结构为例，在第１５层和２７层设置水平加强层，其第１和第２振型的自振周期比不设加强层时明显减少；通过弹性动力分析得出了结构加速度反应包络、速度反应包络和位移反应。输入地震波为上海波，地面加速度峰值为３５ｇａｌ。设置加强层后加速度和速度反应包络有所降低，位移反应明显减少。需特别注意的是，位移曲线在第１５层和第２７层两道加强层附近发生的变化，第１５层处突变尤为显著。这种形式的结构竖向刚度突变，不仅是加强层本层的水平剪切刚度突然增大，更主要的是，加强层处结构整体转动大幅度减少，加强层上、下几层的整体转动也随之减少。两道加强层相当于给整个结构在１５层及２７层增加了两道“整体转动嵌固约束”，几乎把整个３８层结构分成三断，１层－１４层为第一段，１５层－２６层为第二段，２７层－３８层为第三段。结构整体转动在加强层处突然减少，其主要原因是，加强层的水平伸臂构件（或外围框架周边环带）与该层的上、下楼板组成刚度甚大的箱型盘，此箱型盘将核心筒与外围框架连成整体，其整体转动基本上由外围框架的轴向变形控制，转动量显然是很小的。这种形式的刚度突变必然伴随着结构内力突变以及整体结构传力途径的改变，从而使结构在地震作用下，其破坏和位移较容易集中在加强层附近，即形成薄弱层。

２加强层引起的结构内力突变和薄弱层

加强层引起的结构内力突变和产生薄弱层的情况，基本概念可归纳为下面三点：

１）核心筒墙肢在地震作用下所受内力的突变是很明显的，设置两道加强层后，核心筒墙肢沿高度弯矩图发生急剧变化，在加强层的上、下几层弯矩大幅度增加，核心筒墙肢的剪力在加强层的上、下几层同样有较大幅度的增加。

２）外围框架柱在地震作用下所受内力的突变也是很明显的（未包括垂直荷重产生的内力）。柱的轴力在加强层的下层突然增大，柱的弯矩和剪力在加强层的上、下均急剧增加。

３）加强层的水平伸臂构件（或周边环带）承受很大的剪力和弯矩，加强层仅布置水平伸臂构件时，其承受的剪力和弯矩最大；在布置水平伸臂构件的同时，再布置周边环带，则所受剪力和弯矩降低较多。加强层上、下楼板由于翘曲的影响，有些部位承受双向弯矩，其主应力符号发生改变。仅布置两道水平伸臂时，楼板的翘曲影响较大，在布置两道水平伸臂同时再加周边环带，则楼板的翘曲影响较小。

由上述内力突变的基本概念可以得知，在罕遇地震作用下，带“刚性”加强层的框架－核心筒结构如无专门措施，很难呈现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的延性屈服机制，加强层及其上、下层应力的集中很容易形成薄弱层，导致结构的破坏，甚至倒塌。该结构的模型试验从其破坏阶段的裂缝分布和破坏部位表明，该结构第１５层（加强层）的水平伸臂构件产生剪切裂缝，１５层的上、下几层的剪力墙产生弯剪裂缝，１６层的外框架柱严重破坏；第２７层（加强层）的水平伸臂构件产生剪切裂缝，２１层及２２层的外框架柱破坏（这与该结构从底层到２１层设置斜柱与外框架柱相交有关）。

３加强层的刚度选择和结构布置

现有的工程分析及研究资料表明：加强层的刚度太小，达不到减小侧移的目的，但若加强层刚度过大，则会导致在加强层处抗侧刚度和质量的过大突变，对结构受力及抗震不利，故加强层的刚度太大没有必要。在地震作用下，框架－核心筒结构宜采用“有限刚度”的加强层。框架－核心筒结构在地震作用下，若结构整体刚度不能满足设计要求时，有两种途径可提高结构整体刚度：其一，采用刚度很大的“刚性”加强层；其二，在调整增强原结构刚度的基础上，设置“有限刚度”加强层。这两者在概念上有很大的差异。前者从概念上强调用“刚性”加强层增强结构整体刚度，往往还希望使整体刚度越大越安全，其结果反而会使建筑结构的内力突然增加，从而产生刚度剧变，在罕遇地震作用下结构在加强层附近容易形成薄弱层而遭破坏。后者从概念上强调尽可能调整增强原结构的刚度，采用“有限刚度”加强层只是弥补整体刚度之不足，而且只希望结构整体刚度满足规范的最低要求，以减少非结构构件的破损。

图１水平伸臂构件刚度变化的影响

设置“有限刚度”加强层将涉及刚度的选择问题。图１所示为水平伸臂构件刚度变化与结构顶点位移，加强层上、下外框架柱弯矩，核心剪力墙弯矩的关系曲线。由图可见，水平伸臂构件刚度当大于某一值Ｊ２后，如继续增加其刚度，则对结构顶点位移及柱和墙的内力影响均很小；当水平伸臂构件刚度小于某一值Ｊ１时，其刚度的减少将比较明显地影响结构位移和内力。水平伸臂构件的“有限刚度”将尽可能选择在小于Ｊ１的范围内，以减少整体结构刚度突变和内力剧增。

“有限刚度”加强层的结构布置要强调其有效性。在地震作用下，沿整个结构高度加强层的设置部位不需强调最有效之部位，如建筑上允许，沿高度可多设几道（２－３道）加强层，而每道加强层的刚度尽量小，这是比较有利的。

加强层内桁架或实体梁宜布置在核心筒与外围框架柱之间，形成水平伸臂构件。这种布置比沿加强层外围框架设置周边环带要有利一些。如在布置水平伸臂构件的同时再加上周边环带，则对减少结构整体位移的作用不明显，但可以使水平伸臂构件所受剪力和弯矩减少，加强层上、下楼板的翘曲影响减少。设置水平伸臂构件对较少结构位移是比较有效的。加强层宜采用桁架形式，可通过调整桁架腹杆的刚度，使加强层既能适当弥补结构整体刚度的不足，又能尽量减少结构的内力突变。在罕遇地震作用下，宜使加强层桁架腹杆先屈服破坏，避免加强层附近的外框架柱和核心筒墙肢发生破坏。加强层若采用实体梁式，仅仅通过改变梁的厚度以调整加强层的刚度，其调整幅度比较少，而且实体梁很难做到“强剪弱弯”。

４设置加强层在结构抗震设计中应注意的问题

１）在设置刚度较大的刚性加强层的时候需要谨慎。这种加强层虽可减少整体结构位移，但将会引起结构刚度的突变﹑加强层附近结构内力剧增，并易形成薄弱层。

高层建筑水平加强层对结构抗震性能的影响分析

李晓燕１杨应乔１毛伟２

（１．吉林市市政设计研究院有限责任公司，吉林吉林１３２０００；

２．吉化集团吉林市北方建设有限责任公司，吉林吉林１３２０００）

［摘要］主要从加强层引起的结构刚度突变、结构内力突变和薄弱层等方面分析了高层建筑水平加强层对结构抗震性能的影响，在此基

础之上，给出了加强层的刚度选择和结构布置建议，同时简要分析了设置加强层在结构抗震设计中应注意的问题。

［关键词］高层建筑；水平加强层；抗震性能

工程技术

９

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＴＲＥＮＤ

）［参考文献］

［１］金克至．高层建筑抗震研究［Ｍ］．机械工业出版社，２００６．

２）在地震作用下，框架－核心筒结构宜采用“有限刚度”加强层，这种加强层可以在一定程度上解决整体刚度之不足的问题，以减少非结构构件的破损。尽量减少加强层的刚度，减少结构刚度突变和内力的剧增，避免结构在加强层附近形成薄弱层，使结构在罕遇地震作用下能呈现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的延性屈服机制。

３）水平伸臂构件被设置在加强层内，与此同时再加上周边环带，对减少结构位移的作用不明显，但可减少水平构件的内力及楼板的翘曲影响。在地震作用下，沿整个结构高度加强层的设置部位不需要强调最有效部位。

５结束语

加强层对于减少在风荷载作用下的水平位移来说是比较有效的方法，但在地震作用下，加强层的设置将会引起结构刚度﹑内力突变，并易形成薄弱层，结构的损坏机理难以呈现“强柱弱梁”和“强剪弱弯”的延性屈服机制。在地震区采用带加强层的框架－核心筒结构宜慎重，并需采取有效措施。

作者简介：李晓燕，女（１９６９．９．１３），汉，大学，中级职称，主要从事结构设计工作。

杨应乔，女（１９６６．５．４），汉，大专，中级职称，主要从事建筑设计工作。

毛伟，男（１９６８．２．１），汉，大专，中级职称，主要从事施工管理工作。

ＧＢ５０１５０—９１中规定的ＳＦ

６

气体含水量

（１×１０－６体积比）

ＤＬ／Ｔ５９６—１９９６中规定的ＳＦ

６

气体含水量（１×１０－６２０℃体积比）

在ＧＢ７６７４－１９９７、ＧＢ５０１５０－９１两个标准中规定了测定ＳＦ６气体中水分的标准，而对测定水分时的ＳＦ６气体的温度没有规定。当容器内ＳＦ６气体的温度低于其中水汽的露点温度时，ＳＦ６气体中的部分水分就变成水或冰，这样ＳＦ６气体中的水汽减少了，而水汽的饱和气压和其温度相适应，并始终维持在饱和状态。这时测得的是在当时条件下ＳＦ６气体中水汽的含量，而未计及以水或冰态存在于固体的表面和容器内部的水分。因此在标准中必须增加一条规定：当测得的ＳＦ６气体中水分的含量达到ＳＦ６气体温度下的水汽的饱和蒸气压时，该测定结果无效。而只有测定的水汽含量低于ＳＦ６气体在当时的温度下的水汽饱和蒸气压时，测定结果才有效。也就是说必须规定测试温度。ＤＬ／Ｔ５９６－１９９６的规定更为合理和严格，安装检修人员必须按此标准要求进行。

２）为了防止水分凝结在绝缘件表面，应要求制造厂降低装置中ＳＦ６气体中所含的水分；降低充入装置的ＳＦ６气体的水分含量，减少装置内部元、器件内部和表面的存水；改善密封部位结构并选择优良的密封材料防止水分渗入装置内部；在装置内装入能吸收水分的吸附剂；尽可能采用高绝缘强度的绝缘材料改进绝缘件的设计以尽量降低因水分而引起的沿表面耐电强度的降低。

３）安装人员在安装现场必须按安装工艺要求进行装配，保持设备内绝缘件和部件的清洁，监测环境的空气湿度，因为在绝缘件表面存在一些污物的情况下，会使绝缘件表面的绝缘电阻降低几个数量级，以致绝缘件沿面放电电压会下降很多。试验和理论分析都证明，在绝缘件表面不存在能够降低绝缘电阻的污物时，凝结水本身不会使其沿面的绝缘能力降低太多。所以，在装配和维修时必须保持绝缘件表面清洁。装配前可用丙酮将其表面擦干净，同时还要保证在使用时绝缘件表面的清洁。

４结语

丹江口电厂２２０ＫＶ开关站有６台ＬＷ１５－２２０型ＳＦ６断路器，运行时间为１０－１５年，其中４台进行过大修，微水控制在１００ＰＰｍ以下，另外两台微水分别为１７６ＰＰｍ和２２５ＰＰｍ，近几年来丹江电厂新增ＳＦ６断路器１８台，控制好ＳＦ６断路器的微水确保断路器安全运行是我们今后重要工作。

隔室交接验收时

有电弧分解的隔室小于１５０

无电弧分解的隔室小于５００

隔室大修后运行中有电弧分解的隔室小于１５０不大于３００

无电弧分解的隔室小于５００不大于５００（上接第８页）

１０

２００８年３月（上

超限高层建筑结构基于性能抗震设计

超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究超限高层建筑的结构抗震设计中，采用基于性能要求的抗震设计方法，有助于提高高层建筑工程抗震设计的可靠性、避免抗震安全隐患，同时又促进高层建筑技术发展。 阐述基于性能抗震设计方法与常规抗震设计方法的比较；针对超限高层建筑结构的特点，提出结构的抗震性能目标、性能水准以及实施性能设计的主要方法，包括性能水准判别准则、性能目标的选用及结构计算和试验要求。文中还列举了应用性能设计理念和要求的部分工程实例。 基于性能的抗震设计理念和方法，自世纪年代在美国兴起，并日益得到工程界的关注。美国的ATC40（1996年）、FEMA237（1997年）提出了既有建筑评定、加固中使用多重性能目标的建议，并提供了设计方法。美国加州结构工程师协会SEAO于1995年提出了新建房屋基于性能的抗震设计。1998年和2000年，美国FEMA又发布了几个有关基于性能的抗震设计文件。2003年美国ICC（Internation-alCode Council）发布了《建筑物及设施的性能规范》，其内容广泛，涉及房屋的建筑、结构、非结构及设施的正常使用性能、遭遇各种灾害时（火、风、地震等）的性能施工过程及长期使用性能，该规范对基于性能设计方法的重要准则作了明确的规定。日本开始将抗震性能设计的思想正式列入设计和加固标准中，并已由建筑研究所（BRI）提出个性能标准。欧洲混凝土协会（CRB）于2003 年出版了“钢筋混凝土建筑结构基于位移的抗震设计”报告。澳大利亚则在基于性能设计的整体框架以及建筑防火性能设计等方面做了许多研究，提出了相应的建筑规范（BCA1996）。我国在基于性能的抗震设计方面也发表了不少论文加以研究和探讨。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是：使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标；抗震设计中更强调实施性能目标的深入分析和论证，有利于建筑结构的创新，经过论证（包括试验）可以采用现行标准规范中还未规定的新的结构体系、新技术、新材料；有利于针对不同设防烈度、场地条件及建筑的重要性采用不同的性能目标和抗震措施。这一方法是一种发展方向。目前，这一方法在工程中还未得到广泛的应用，还有一些问题有待研究改进，诸如：地震作用的不确定性、结构分析模型和参数的选用存在不少经验因素、模型试验和震害

浅析高层建筑结构设计的难点

浅析高层建筑结构设计的难点 我国建筑行业发展至今，不管是其规模还是建筑技术在国际领域都是名列前茅。在建筑工程中，结构设计环节，是高层建筑未来施工的主要参考依据。它具有基础性、关联性、创新性等特征，在当代城市规划中，发挥着越来越重要的作用。基于此，结合国内高层结构设计的相关理论，着重对其设计难点进行分析，以达到降低高层建筑建设成本，保障结构设计质量的目的。 标签：高层建筑；结构设计；难点分析 一、高层建筑结构的特征 与普通建筑相比，高层建筑需承载垂直和水平两个方向的荷载，因此，其对结构的荷载承受能力要求更高，其中垂直荷载主要是由建筑物高度引起的，而水平荷载则是由外界风力产生的，外界风力和地震都是影响高层建筑结构稳定性的重要因素，另外，建筑层数的增高也会加快建筑物的位移速度，而过快得位移速度则会对建筑物的功能性和建筑物内住户的舒适度产生直接的影响，并且过大的侧移位还会对建筑的结构和非结构构件造成损害，因此，相关人员在进行高层建筑结构设计时，需合理控制建筑物的侧移范围，才能保证其结构功能性良好。 二、高层建筑结构的设计原则 （一）基础方案的合理性 高层建筑结构基础施工方案，是保证高层建筑施工整体性和良好性的基础保障，在实际的建筑结构方案设计当中，相关设计单位需要依照具体施工地质条件，依照具体的建筑施工要求来对结构实施设计。一方面，在建筑结构基础方案的配置上，需要和地质调查报告进行对接，保证其中各项调查数据充分符合工程施工标准。另一方面，在进行高层建筑施工过程中，还需要对建筑实施综合性进行分析，特别是对建筑整体结构的稳定程度、每一个环节的负载加以考虑，通过这种施工设计方式，充分保证工程施工的稳定性。 （二）结构措施完善 在高层建筑施工当中，除了需要对基础施工方案和施工图纸进行设计之外，其中还有一个比较重要的施工原则是相关施工单位经常忽略的问题，那就是需要保证建筑结构实施措施完善化。相关设计单位在对高层建筑结构进行设计的过程当中，需要充分地注意各部分组件相互之间的衔接程度。比如建筑体当中的钢筋锚固长度等，同时，设计单位还需要充分注意建筑体存在的一些薄弱环节，建筑体本身的温度对建筑体组件产生的影响等，对这几个方面的问题，在实际的设计工作当中，需要充分遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的基本结构设计原则，保证高层建筑结构设计的稳定性。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析 摘要：随着社会经济的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，居住条件的不断改善，高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词：建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号： tu3文献标识码：a 文章编号： 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程，涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节，参与高层建筑设计的工程师都深深体会到，对于每个专业单独而言是最完美的设计，但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工，建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分，高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

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注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛，要建造一栋商业高楼， 突出节能高效的设计理念。对 此，urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域，从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此，创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点， 在人流量如此集中地广场区域 地带，需要解决人车共行的交通 拥堵问题，尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。

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高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策 发表时间：2016-05-25T10:16:41.620Z 来源：《工程建设标准化》2016年2月供稿作者：吴志星[导读] （山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003）众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力。（山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003） 【摘要】在实行改革开放以后，随着时代的发展和科技的进步，我国的建筑业不仅与时俱进，楼层不断向高处扩展，而且在一定程度上取得了不小的成就，然而在高层建筑结构设计上各种问题频发，这也成为了一个亟待解决的问题。本文通过着重介绍高层建筑结构设计的原则、当前高层建筑结构设计中存在的问题和改进建筑结构设计中常见问题的对策，来强化和确保高层建筑结构设计的不断完善。 【关键词】高层建筑；结构设计；问题；对策 众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力，但是，高层建筑的质量会受到多重因素的影响，一旦产生安全事故，必将对人们的生命和财产带来极大的影响，因此，对建筑的结构设计提出了更高的要求，只有高层建筑的结构设计科学合理，其质量才能有保障，才会有利于社会和谐稳定发展。 一、高层建筑结构的设计原则 1、选择合理的结构方案 只有结构方案经济合理，才能让一个建筑设计合理，可行性强的结构形式和传力简捷、受力明确的结构体系也会促进一个良好设计的形成。因此在进行结构设计时应当具体分析建筑所处的地理环境、材料和设计的需求及施工条件等，充分考虑高层建筑自身的特点，根据实际情况来选择一个合理的结构方案。 2、选择合适的基础方案 在设计过程中要注意最大程度地发挥地基的潜力，在基础设计时要形成详尽的地质勘察报告，如果缺少报告，必须进行现场勘查来制定设计方案，要先通过综合分析工程的地质地貌、施工条件、上部结构类型、相邻建筑物的影响及荷载分布等因素的考虑再进行基础设计，只有这样，才能设计出经济合理的基础方案。 3、进行正确的分析计算 随着科技的发展，计算机技术在结构设计方面已得到广泛应用，种类繁多的计算软件都存在不同程度的缺陷，因此在结构设计的计算过程中会出现不精确的情况，这就要求设计师在使用软件过程中细致认真，对产生的结果认真分析和校对，作出合理判断。 二、当前高层建筑结构设计中存在的问题 1、结构体系选用不科学 由于我国所处地球的板块较为活跃，因此地震频发，对与这些地震多的地区建设高层建筑就应当选用抗震性强的结构体系和建筑材料，一些发达国家通常是使用的钢结构，而我国大多使用的钢筋混凝土结构或者混合结构，但钢框架的刚度较小，钢结构会产生一定程度的负担，也不会起到较好的效果，钢筋混凝土很容易产生弯曲变形而导致侧移，因此在进行结构设计时必须注意使用加强层把侧移量降低或者加大混凝土制土桶刚度。 2、高层建筑普遍超高 高层建筑对抗震能力的要求较高，因此国家严格规定了建筑物的高度，但是实际需求的不断改变使得建筑的高度不断发生改变，因此国家又对A级高度和B级高度进行新的规定和细致划分。即使如此，一些设计师在进行结构设计时往往会忽视高度的问题，对于一些不适合建设高层建筑的地段或条件也会出现为了追求利益的最大化而违反相关规定进行施工，这种情况对整个建筑的成本预计和建设进度都会造成诸多不良影响。 3、结构设计的刚度问题 楼层竖向结构的规则性与平面刚度问题是高层建筑结构设计过程中一个经常遇到的问题，由于在高层建筑的设计过程中每位设计师都有自己的想法和设计理念，因此在设计时就会产生差异，导致结构设计产生矛盾和分歧，在建筑施工过程中很容易出现一味追求独特新颖的外观而忽视抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震的影响。 4、材料配备和资源配置不科学 高层建筑的结构特点非常明显，其结构设计的复杂性是由其功能的复杂性决定的，传统的建筑选材多为可燃性材料，这种材料很可能增加高层建筑火灾发生的可能性，对于建筑施工过程中劳动力等资源的配置如果未能提前进行预计和计算，还会对后期的施工造成一定的难度，对于其引发的一系列突发状况也很难及时处理和解决，造成施工进度无法按期完成。 三、改进建筑结构设计中常见问题的对策 1、选用科学的结构体系 受自然灾害的影响，人们对建筑的稳定性能要求逐渐提高，对高层建筑的要求越来越严格，由于高层建筑限制性较大，因此必须对高层建筑结构设计中选用的结构体系进行严格限制，以免在后期的项目施工的设计阶段发生不必要的变动，对计算简图也要慎重选择和使用，根据建筑物的影响因素和自身特点来选用一套科学合理的的结构体系。 2、注重建筑的设计高度 设计师在进行高层建筑的结构设计过程中，要明确意识到有关的高度规范，严格审查设计图纸，确保结构设计与相关的要求和规范相符合，对于建筑施工过程中出现的问题要及时调集有关专家加以具体分析，对高层建筑重新进行设计和评估，以免对建筑的施工进度和质量产生不良影响。国家相关部门也应当加大对高层建筑的审查力度，对不合乎规范的行为进行严加处理，确保高层建筑结构的稳定性和安全性。 3、选择合理的刚度设计

高层建筑结构分析

高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

高层建筑案例分析

高层建筑案例分析

高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来，人类就有脱离地面，接近苍穹的渴望，在当今社会，用地愈加紧张，技术也愈加成熟，各种各样的高层建筑拔地而起，高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题，更成为各个国家及城市的地标性建筑，成为所在地区的“名片”，在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展，因此，越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立，他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈，作为现代建筑技术的结晶，成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用，而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代，尤其是近三十年以来，由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用，为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外，其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统，离不开计算机与电气化，因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前，作为城市地标的高层建筑十分多见，担负着集办公、商业、居住等众多功能，它们大多是某一地区的综合体建筑，朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展，以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例，解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔，是西悉尼的市中心，为悉尼地区内第二重镇，澳大利亚第三大经济区，是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起，被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔，成为了备受关

注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛，要建造一栋商业高楼， 突出节能高效的设计理念。对 此，urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层，集商业与办公为一体，是两个楼的结合体，楼的底部是融合在一起的，之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸，在其中间以连廊相接，创造了大量的公共平台，姿态呈现出一种生动的流动感，富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域，从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此，创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点， 在人流量如此集中地广场区域 地带，需要解决人车共行的交通 拥堵问题，尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。

浅析高层建筑结构设计与发展趋势

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/857693743.html, 浅析高层建筑结构设计与发展趋势 作者：周可幸 来源：《城市建设理论研究》2013年第07期 摘要：随着建筑高度的增加，高层建筑的技术问题、建筑艺术问题、投资经济问题以及社会效益问题、环境问题等逐渐变得复杂、严峻，高层建筑的发展及对结构设计产生了很大的影响。在探讨了高层建筑结构体系类型及其优缺点的基础上，预测了高层建筑结构分析的新理论新方法及其结构设计发展的新趋势。 关键词：高层建筑；结构设计；发展趋势 中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号： 引言： 住宅是人们适应自然、改造自然的产物，也是人们为了满足家庭生活的需要所构筑的空间环境，并且随着人类社会的发展而不断演变。随着改革开放的推动，我国的综合国力也在不断提高，其中房地产业的迅猛发展，让建筑业成为社会支柱产业之一。在现代社会中，因为经济的蓬勃发展，另外还有土地资源宝贵，所以高层建筑便像雨后春笋般迅速剧增，并不断壮大。这也就要求设计领域中的队伍要不断提升，以来应对现在的发展所需。 1．建筑结构的布置原则与要求 1.1 结构平面布置 结构平面形状宜简单、规则、对称，尽量使质心和刚心重合。偏心大的结构扭转效应大, 会加大端部构件的位移,导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算刚心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和 质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。 高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。 1.2 结构立体布置 结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。 规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。

高层建筑结构体系分析报告

高 层 建结 筑构 体 系 分 析 结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中,抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。 一．框架结构

框架是由梁和柱子刚性连接的骨架结构,国外多用钢为框架材料,国内要紧为钢筋混凝土，框架结构的特点在于“刚节点”。从框架的刚节点来看,它是一个几何不变体,以门式钢架为例来看,钢架受荷载后，刚节点始终维持节点的几何不变性，因而刚节点对杠杆的转动具有约束作用,从而刚架横梁产生正弯矩以减少,对梁的好处是专门明显的。刚节点给柱子尽管带来弯矩，但对钢筋混凝土柱来讲也可不能导致坏处，因为钢筋混凝土不仅抗压能力强,而且抗弯能力也专门好。因此,框架结构能够扩大梁的跨度,而且房屋的层数也能够增加。故框架结构体系是六层以上的多层与高层房屋的一种理想的结构形式。 框架结构的优点是:强度高,自重轻,整体性和抗震性好。它在建筑中的最大优点在于不靠砖墙承重，建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间,因此它的应用极为广泛,框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架。混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼，也有依照需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度;框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些专门用途的建筑物中,如剧场、商场、体育馆、火车站、展览厅、造船厂、飞机库、停车场、轻工业车间等。

工程实例: 概述】 艾菲尔铁塔当初是为了万国博览会兴建, 自1887 年到19３１年纽约帝国大厦落成前, 保持了４５年世界最高建筑物的地位，铁塔高320 公尺, 建筑设计最闻名的是防范强风吹袭的对称钢筋设计，兼具有用与美感考量。铁塔共分 3 层，登顶收费依楼层而定。搭快速升降梯直达２７4 公尺高的顶层, 就可尽览巴黎美景, 白天视野佳时可远眺72 公里远。 结构特色】 埃菲尔铁塔采纳框架 结构的全钢结构，艾菲尔 铁塔的金属构架有1.5万 个，重达７000吨,施工时 共钻孔70０万个，使用铆 钉25０万个，施工完全依照设计进行,足见设计的合理与计算的精确。铁塔占地约1万平方米，塔的最顶端不到100平方米,上下宽窄悬殊,使其结构不具一格。从远处看去，它四脚立地。拔地而起，呈四方狭长金字塔形,颇似烛台。铁塔除顶端塔楼外,

中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨

中大震作用下高层建筑抗震性能分析及其构造措施探讨 摘要：对于超高层建筑或者超限结构来说应当对结构采取中、大震下的抗震性能分析，本文通过结合某高层结构设计实例，除了对该结构采取小震弹性分析外，还将增加“中震不屈服”、“中震弹性”等方法对结构关键构件进行设计，控制结构的抗震性能。通过中、大震的抗震性能分析提出可行的抗震构造措施，为同类结构提供指引。 关键词：结构设计；超高层结构；抗震分析；抗震构造措施 Abstract: For tall building or overrun structure for ought to the structure of the earthquake, take the seismic performance analysis, this paper through the combination of a high-rise structure design example, in addition to the structure of small earthquakes to elastic analysis outside, still will increa se “the shock of do not yield”, “the shock of the elastic” method of key component structure design, control structure seismic performance. Through the aseismatic performance of strong earthquakes, and analysis the feasible seismic structural measures, to provide direction for the similar structure. Key words: Structure design; Super-tall structures; Seismic analysis; Seismic construction measures 1．工程概况 本项目定位为创造高品质的、包含超高层超甲级写字楼及商业性办公楼，形成新型的商业聚落空间及城市综合体。塔楼由一栋超高层建筑组成。总建筑面积为94532.54㎡，地上层数为32层，地下为2层。结构类型采用框架-核心筒结构。由于主楼结构布置相对比较复杂，因此需要对其采取中震和大震下的抗震性能分析。 2．中、大震下结构抗震性能目标 根据按照《抗规》1.0.1条规定及条文说明，抗震设防性能目标主要通过“两阶段三水准”的设计方法和采取有关措施实现。结合本高层结构实际情况，除了对该结构采取小震弹性分析外，还将增加“中震不屈服”、“中震弹性”等方法对结构关键构件进行设计，控制结构的抗震性能。对于本高层结构中的节点，按强节点弱构件的抗震性能要求设计。针对中震以及大震抗震目标，笔者总结了高层结构中大抗震设防性能目标细化见表1所示。 表1高层结构中大抗震设防性能目标 地震烈度中震(设防烈度地震) 大震(罕遇地震)

浅析高层建筑结构设计要点

浅析高层建筑结构设计要点 随着时代的发展以及科技的进步，国内最近几年的高层楼宇建筑业持续前进，并且对高层楼宇施工构造策划品质要求也日益提升。高层楼宇是国内建筑业的前进方向，高层楼宇构造策划品质对国内的施工建筑业的永续前进有着关键的影响。文章从高层楼宇构造策划的规则着手，对高层楼宇构造策划的特征开展具体的讲述，从而提出高层楼宇施工构造策划中要留意的问题，同时对高层楼宇构造策划中的这些情况展开总结。 标签：高层建筑；结构设计；要点 最近几年，国内大中规模的城市建筑用地日益减少，为了科学有效的处理建筑用地紧缺的状况，更大程度的使用土地资源，高层楼宇应运而生，同时高层楼宇有着全面的进步。但是也出现了问题，就是对高层楼宇构造策划品质的要求更加严厉，怎么样才能够完善高层楼宇构造策划的策划重点呢？ 1 高层建筑结构设计方面的设计原则 1.1 选取适宜的设计简图 设计简图一定要确保有相关的高层楼宇结构技术，并且有对高层楼宇构造的设计方式，设计简图如果选取的不适合甚至对高层楼宇构造的安全产生不良影响，所以保证高层建筑构造稳定的关键是选取适宜的设计简图。还要留意的是设计简图存在错误是很正常的，不过差错一定要在高层施工构造策划准许的范畴内。 1.2 选取科学实用的构造方法 科学的高层楼宇策划一定凭借经济实用的构造方法，也就是说在高层楼宇构造策划中要选取实际可行的构造系统以及构造方式。针对构造系统，在同一个构造单位中最好不要使用不一样的构造系统结合在一起运用，构造系统一定要简单便利，受力确定。在对高层楼宇构造策划程序中，要全面的对各种会存在影响的要素进行解析，和有关部门商定，之后敲定详细的最科学的高层楼宇构造策划方案。 1.3 准确解析、核实设计结果 在高层楼宇构造策划程序中大多使用电脑，不过因为现在市场中存在的电脑软件类型繁多，不一样的电脑程序设计的结果也是不一样的，因此这就需要高层楼宇构造设计工作者要全面熟悉电脑的程序所适合使用的范畴，避免在借助电脑设计的过程中，因为程序自身的不足，软件中的设计方式不适合构造的实际设计状况因为电脑程序对项目施工构造策划产生不良影响。还有，要避免电脑协助设计构造策划中操作者的失误，在输入资料时一定要严谨仔细，并且操作者在后续

高层建筑抗震设计分析.

高层建筑抗震设计分析 关键词高层建筑;结构设计;抗震0 引言 随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进,建设用地日趋紧张,促使建筑功能越来越多样化,高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。 1 高层建筑抗震设计特点 第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。 第二,地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的曾加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。 第三,要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。 2 结构体系的合理选择 地震对建筑物的伤害主要是水平地震力所造成的剪切破坏,所以根据结构体系对抗侧力能力的不同,钢筋砼结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等,这也是我国高层建筑长采用的结构形式。由于这些体系的结构形式、抵抗水平力的能力有所区别,尤其是对地震反映大不相同,因此它们适用于不同的场合。 2.1 框架结构 框架结构由框架梁、柱构件组成。其特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间。框架结构的框架梁和柱既承受竖向荷载,又承受水平荷载。当建筑物高度较低、层数相对较少时,其水平荷载对结构的影响不大,这时采用框架结构还是比较合适的,既满足受力要求,也提供了很大的使用空间。但框架结构侧向刚度很小,随着建筑物高度的曾加,框架结构水平荷载分布呈现出不均匀的现象,有的楼层相对薄弱,很容易屈服。地震荷载对柱子的破坏作用要相对强烈,而对梁的

浅析高层建筑结构设计

浅析高层建筑结构设计 随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展。另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为高层建筑迅速发展提供了必要的技术条件。本文分析了高层建筑结构形式特点的基础上，从不同角度对加强高层建筑结构设计的思路进行了分析。 标签高层建筑；结构设计；设计分析 1、高层建筑结构设计的特点 轴向变形不容忽视：高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 1.1结构延性是重要设计指标 相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 1.2水平荷载成为决定因素 因高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。 2、高层建筑结构设计的几个问题 2.1高层建筑结构受力性能 对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力與地基

超限高层结构抗震分析方法及要点

超限高层结构抗震分析方法及要点 发表时间：2018-12-13T10:44:25.483Z 来源：《红地产》2017年3月作者：姜国青[导读] 本论文通过对超限建筑的基本概念阐述，结合某工程实际的超限情况，提出抗震性能目标及其细化方案，将基于性能的结构抗震分析方法运用到实际的超限工程中。 1 对超限建筑的阐述 目前，超限建筑工程的判别的具体实施是按照根据建质[2015]67号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对规范涉及结构不规则性的条文进行逐条检查，该检查又分为一般规则性超限检查和特别规则性超限检查。 某竖向体型收进的复杂高层建筑，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.1g，设计地震分组为第三组，场地类别Ⅱ类。地上20层（不包括机房层），结构主屋面高度为103米，本工程属于竖向体型收进体系，立面每隔五层三次收进，且收进尺寸大于《高规》3.5.5条要求。平面布置偏心率较大，属于平面不规则竖向不规则结构。 2 针对上述超限建筑的结构抗震性能目标的确定 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，并参考《建筑工程抗震性态设计通则》，综合考虑抗震设防类别、设防烈度、场地条件、结构本身特点、建造费用和修复难易程度等因素，根据《高规》对抗震性能目标的划分，结构抗震性能目标定为C级。性能目标C是指小震下满足结构抗震性能水准1的要求，中震下满足性能水准3的要求，大震下满足性能水准4的要求。 其性能目标的细化如下表所示： 3 结构分析方法及步骤 3.1 多遇地震分析 （1）应用SATWE和YJK、PMSAP结构分析软件分别对结构分析，对比结构的阵型、周期和质量等，用以验证软件结构计算结果的一致性和准确性。 （2）通过分析比较结构在各种作用效应组合下的整体性能指标，进一步验证两种计算模型的一致性和准确性，并验证结构的整体性能指标和构件的内力分布是否符合设计规范的要求和结构抗震概念设计的原则。 （3）多遇地震下的弹性时程分析，按建筑场地类别和设计地震分组选用5条实际强震记录和2条人工模拟地震地面加速度时程曲线，通过YJK模型对结构进行小震弹性时程分析，以确定地震波弹性时程分析结果的有效性。 3.2 设防地震分析 （1）采用SATWE/YJK软件进行中震弹性及中震不屈服计算，复核各类构件是否达到性能目标C在中震作用下对构件性能水准的要求。（2）分析时地震反应谱参数根据《高规》输入。 3.3 罕遇地震分析 （1）采用软件SauSage结构分析软件进行罕遇地震作用下的结构动力弹塑性时程分析。通过输入三组7度罕遇地震波的弹塑性计算分析结果，通过观察剪力墙与连梁损伤程度随时间历程的相对关系及框架柱、框架梁及剪力墙损伤情况随时间历程的发展关系。（2）分析目的： a.分析结构在罕遇地震作用下的变形形态、构件塑性及损伤情况、以及结构整体弹塑性性能； b.验证“大震不倒”设防水准； c.分析结构关键部位、关键构件的变形形态和破坏情况。 d.判断主要抗侧力构件是否实现预定的性能目标水准，找到结构薄弱部位，检验结构在罕遇地震下的弹塑性层间位移角是否小于规范限值，判断塑性铰和裂缝的出现位置及顺序，并对结构予以加强及改进。 3.4 细部构件分析 （1）采用YJK分析在开大洞楼层的楼板应力，以确定楼板满足结构抗震性能目标。