66668银河国际|高层建筑结构设计探析

本文摘要：概要高层建筑是建筑行业一个发展方向,它的意义也非同一般。从高层建筑的结构设计特点、布置原则、基础等方面讲解高层建筑从设计到修建的一般过程。 最后详细阐释高层建筑的发展趋势。 关键词高层建筑;结构设计;发展趋势 中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)082-0038-01 随着科学的发展和时代的变革,高层建筑如雨后春笋般的经常出现。 从纽约帝国大厦到世贸大楼,从上海金茂大厦到上海环球金融中心,无一不散发出高层建筑的勃勃生命力。

概要高层建筑是建筑行业一个发展方向,它的意义也非同一般。从高层建筑的结构设计特点、布置原则、基础等方面讲解高层建筑从设计到修建的一般过程。

最后详细阐释高层建筑的发展趋势。　　关键词高层建筑;结构设计;发展趋势　　中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)082-0038-01　　　　随着科学的发展和时代的变革,高层建筑如雨后春笋般的经常出现。

从纽约帝国大厦到世贸大楼,从上海金茂大厦到上海环球金融中心,无一不散发出高层建筑的勃勃生命力。高层建筑的高度在一定程度上体现了一个国家的综合国力和科技水平,世界知名的建筑堪称建筑史上的纪念碑。

但是如果高层建筑因结构设计不明,而导致结构布置不合理,不仅不会导致大量的浪费,更加最重要的是给高层建筑留给了结构质量的安全隐患。因此高层建筑的结构设计就变得尤为重要了。

　　1高层建筑结构的布置原则与拒绝　　1.1结构平面布置　　平面形状非常简单、规则、平面尽可能使质心和钢心重合。偏心大的结构挽回效应大,不会增大端部构件的偏移,造成应力集中。

平面引人注目部分不应过长。挽回否过大,能用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后展开辨别,还可以较为结构更远边缘处的仅次于层间变形和质心处的层间变形,其比值多达1.1者,可以指出挽回太大而结构点状。　　高层建筑不不应使用相当严重点状的结构布置,当由于用于功能与建筑的拒绝,结构平面布置相当严重点状时,不应将其拆分成若干比较简单、规则的独立国家结构单元。对于地震区的抗震建筑,非常简单、规则、平面的原则尤为重要。

　　1.2结构立体布置　　结构线脚布置最基本的原则是规则、均匀分布。　　规则,主要是指体型规则,若有变化,亦不应是有规则的交错。

体型沿线脚的剧变,将使地震时某些变形尤其集中于,经常在该楼层因过大的变形而引发坍塌。　　均匀分布是指上下体型、刚性、承载力及质量产于均匀分布,以及它们的变化均匀分布。结构宜设计成刚性下大上小,自下而上渐渐增大。

下层刚性小,将使变形集中于在下部,构成脆弱层,相当严重的会引发建筑的全面坍塌。如果体型尺寸有变化,也应下大上小渐渐变化,不不应再次发生过大的变异。上不楼层收在使得体型较小的情况常常再次发生,但是对于收在的尺寸应该容许。收在的部位越高,收在后的平面尺寸就越小,低振型的影响显著增大。

如果上部楼层外滚,导致头重脚轻的状况,将使挽回体现显著增大,线脚地震影响也显著逆大。　　2结构设计特点　　2.1水平载荷是设计的主要因素　　高层结构总是要同时忍受线脚载荷和水平载荷起到。

载荷对结构产生的内力是随着建筑物的高度减少而变化的,随着建筑物高度的减少,水平载荷产生的内力和偏移很快减小。　　2.2侧向偏移是结构设计掌控因素　　随着楼房高度的减少,水平载荷起到下结构的侧向变形很快减小,结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比,设计高层建筑结构时拒绝结构不仅要具备充足的强度,还要具备充足的抗推强度,使结构在水平载荷下产生的侧移被掌控在范围之内。　　2.3结构延性是最重要的设计指标　　高层建筑还必需有较好的抗震性能,做小震自在,大震能建。为此,拒绝结构具备较好的延性,也就是说,结构在反感地震起到下,当结构构件转入屈服阶段后具备较强的变形能力,能吸收地震起到下产生能量,结构能保持一定的承载力。

　　2.4轴向变形不容忽视　　高层结构线脚构件的变位是由倾斜变形、轴向变形及剪切变形三项因素的影响变换求出的。在计算出来多层建筑结构内力和偏移时,只考虑到倾斜变形,因为轴力项影响较小,剪力项一般可不考虑到。但对于高层建筑结构,由于层数多,高度大,轴力值相当大,再行再加沿高度累积的轴向变形明显,轴向变形不会使高层建筑结构的内力数值与产于产生显著的变化。　　3高层建筑的基础　　高层建筑的上层结构载荷相当大,基础底面压力也相当大,不应使用整体性好、能符合地基的承载力和建筑物允许变形拒绝并能调节不均匀分布下陷的基础形式。

根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力,可以用分开柱基、交叉梁基础、筏型基础或箱型基础;当地基承载力或变形无法符合设计拒绝时,可以使用桩基或填充地基。　　3.1筏型基础　　筏型基础也称作板式基础,多用在上部结构荷载较小、地基承载力较低的情况。一般有两种作法:推倒肋状楼盖式和推倒无梁楼盖式。推倒肋状楼盖的筏基,板的换算厚度较小,用料较省,刚性较好,但施工较为困难,模板较酬劳。

如果使用板底架梁的方案不利于地下室空间的利用,但地基修筑施工困难,而且毁坏了地基的连续性,扰动了地基土,不会减少地基承载力;使用推倒无梁楼盖式的筏基,板薄较小,用料较多,刚性也较好,但施工更为便利,且不利于地下空间的利用。使用此种形式的筏板,不应在柱下板底或板面加墩,板底特岙不利于地下空间的利用,板面加墩则施工更为便利。因此自由选择施工方案的时候不应考虑到综合因素。

　　3.2箱型基础　　当地基极软切下陷不均匀分布十分相当严重时,使用筏形基础,其刚性不会变得严重不足,在上部结构对基础不均匀分布下陷脆弱时特别是在如此,在这种情况下使用箱型基础就更为合理。　　箱型基础是由底板、顶板、外围挡土墙以及一定的内隔墙构成的单层或多层混凝土结构。箱型基础刚性大、整体性好、传力均匀分布;能适应环境局部不均匀分布下陷较小的地基,有效地调整基地反力。由于地基面积较小,且埋置深度也较小,挖去了大量土方,运除了原先的地基可调形变,地基承载力有所提高,建筑物下陷增大。

由于挖出浅较小,箱型基础外壁与土的摩擦力减小,减小了基础周围土体对结构的阻尼,不利于抗震。但是箱形基础的内隔墙较多,支模等施工时间较酬劳,工期较长;在用于上也受到隔墙过于多的容许。　　3.3桩箱和桩筏基础　　在浅层地基承载力较为懦弱,而扎实土层距离地面又较深的时候,使用其他类型的基础就无法符合承载力或变形掌控的拒绝。

这是应该考虑到使用桩基础。　　桩基础由两部分构成:一是桩基主桥,二是桩基本身。

桩主桥的起到是将上部荷载传授给桩,并使桩群连成整体,而桩又将荷载传至较深的土层中区。桩基主桥一般可利用筏形基础的底板或箱形基础的底板。这时称之为这种形式的基础为桩筏基础或桩箱基础。　　桩的类型不应根据工程地质资料、结构类型、荷载性质、施工条件以及经济指标等因素确认。

桩按受力性能来区分,有摩擦桩和受力桩两种。按施工方法区分,有钢架桩和灌注桩两种。

在桩基平台面积确认的情况下,有所不同桩径、有所不同的桩基持力层会有有所不同的单桩承载力,桩的平面随之也可以确认。当箱形或筏形基础下桩的数量较少时,桩基布置在墙下、梁板式筏形基础的梁下或平板式筏形基础的柱下。

桩距应尽量的大,在充分发挥单桩承载力的同时,还能充分发挥主桥土反力起到,以获得最佳效果。　　4高层建筑结构发展趋势　　随着城市人口的大大减少建设能用地的增加,高层建筑之后向着更加　　低发展,结构所需承担的荷载和翻覆力矩将更加大。在保证高层建筑物具备充足可靠度的前提下,为了更进一步节约材料和减少耗资,高层建筑结构够构件正在不断更新,设计理念也在大大发展。

高层建筑结构也于是以朝着结构立体化,布置周边化,体型多样化,结构承托化,体型多样化,材料低增强,建筑轻量化,人组结构化,结构耗电隔热简化等方向发展。　　5总结　　高层建筑物有效地减低了住房压力,但必定也带给了安全隐患,其结构设计变得尤为重要。随着设计理念的大大发展,高层建筑物终将朝着更为合理的方向发展。

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