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高层建筑受力分析

高层建筑受力分析
高层建筑受力分析

天津大学网络教育学院

本科毕业设计(论文)

题目:高层建筑结构受力特点和结构设计

完成期限:2017年7月6日至 2017年11月20日

学习中心:江苏现代远程教育培训学院学习中心

专业名称:木工程

学生姓名:张永华

学生学号:

指导教师:张彩虹

摘要

高层建筑结构上的作用包括竖向荷载和水平荷载与作用。与一般建筑结构类似,高层结构的竖向荷载包括自重等恒载及使用荷载等楼面、层面活载;水平荷载与作用包括风荷载和地震作用,在高层建筑结构设计中水平荷载与作用占据主导和控制地位。高层建筑的平面开关多变,立体体型各种各样而且结构形式和结构体系各不相同。对这样复杂的空间结构体系进行内务计算和位移分析时,应考虑结构的受力和工作特点进行计算模型的简化,这样才能比较科学地确定其计算简图和受力体系。

关键词:高层建筑;建筑结构;结构的受力;计算模型;受力体系;

目录

1. 竖向荷载 .................................................. 错误!未定义书签。

高层建筑的竖向载主要是恒荷载(结构自重)和楼面、层面活荷载(使用荷载)。错误!

未定义书签。

恒荷载(结构自重) ....................................... 错误!未定义书签。

楼面、层面活荷载 ......................................... 错误!未定义书签。

活荷载的不利布置 ......................................... 错误!未定义书签。

2.风荷载、地震作用 ........................................... 错误!未定义书签。

3.温度和其他作用 ............................................. 错误!未定义书签。

4. 高层建筑结构的受力特点和工作特点........................... 错误!未定义书签。

结构设计时,应考虑高层建筑结构的整体工作性能.............. 错误!未定义书签。

水平作用对高层建筑结构的影响占主导地位.................... 错误!未定义书签。

高层建筑结构具有刚度大、延性差、易损的特点................ 错误!未定义书签。

5.高层建筑结构的结构体系和结构布置............................ 错误!未定义书签。

高层建筑结构体系布置 ..................................... 错误!未定义书签。

6、工程实例 ................................................. 错误!未定义书签。

基础设计 ................................................. 错误!未定义书签。

上部结构设计 ............................................. 错误!未定义书签。

6、3 弹性动力时程分析结果................................. 错误!未定义书签。

6. 4 斜柱区域受力分析 .................................... 错误!未定义书签。

6. 5 连接体部分的整体计算................................. 错误!未定义书签。

6. 6 结构性能设计 ........................................ 错误!未定义书签。

7.结论 ....................................................... 错误!未定义书签。

抗震性要足够高 ........................................... 错误!未定义书签。

要具备足够高的灵活性 ..................................... 错误!未定义书签。

高层建筑结构布置应该要规则、均匀.......................... 错误!未定义书签。

7、4 高层建筑结构设计应该注意的问题...................... 错误!未定义书签。参考文献 ..................................................... 错误!未定义书签。致谢 ....................................................... 错误!未定义书签。

1.竖向荷载

高层建筑的竖向载主要是恒荷载(结构自重)和楼面、层面活荷载(使用荷载)。

恒荷载(结构自重)

是由于结构自身重力产生的竖向荷载,它可以由构件和装修做法的尺寸和材料的重力密直接计算,重力密按GB50009—2001《建筑结构荷载规范》的采用。对于自重变异较大的材料和构件(如现场制作的保温材料,混凝土薄壁构件等),应根据对结构的不利状态,取上限值或下限值。

楼面、层面活荷载

使用荷载,是按GB5009—2001《建筑结构荷载规范》的有关规定采用,同时在有以下情况发生时,给予特别处理:(1)施工中采用附墙塔、爬塔等对结构受力有影响的起重机械或其他施工设备时,根据具体情况验算施工荷载对结构的影响。(2)旋转餐厅轨道和驱动设备的自重应按实际情况确定。(3)擦窗机等清洗设备应按实际情况确定其自重的大小和作用位置。当有直升机平台时,直升机的活荷载按JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》。

活荷载的不利布置

计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时,一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不布置,而是按满布考虑进行计算的。这是由于其一,在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小,尤其对于住宅、旅馆和办公楼等,荷载一般在~平方米范围内,只占全部竖向荷载的10%~20%,因活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小;其二,高层建筑结构是个复杂的空间结构体系,层数与跨数多,不利分布的情况复杂多样,计算工作量极大且计算费用上不经济,因此,为简化起见,在实际工程设计中,可以不考虑活荷载不利分布,按满而方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中高弯矩乘以~的放大系数。但是当楼面活荷

载大于每平方米时(如储藏室、书库或其他有很重荷载的结构中)各截面内力计算时仍须考虑活荷载的布置,按不利荷载计算结构在竖向荷载作用下的内力[1]。

对目前国内广泛采用的钢筋混凝土高层建筑结构,竖向荷载的统计平均值为15KN每平方米。其中框架和框架剪力干墙结构大约在12~14KN每平方米,剪力墙和筒体结构大约为14~16KN每平方米。这些经验数据,可以作为在方案设计阶段估算地基承载力、估算结构底部剪力和初步结构截面的依据。

2.风荷载、地震作用

空气的流动受到建筑物的阻碍,会在建筑物表面形成压力或吸力,这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。一般说来,建筑结构所受风荷载的大小与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑结构自振特性、体型、平面尺寸、表面状况等因素有关。

地震作用是指地震波从震源通过基岩传播的地面运动,使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的振动。地震作用的大小与地震波的特性有关,还与场地土质及房屋本身的动力特性有很大关系。通常用地震震级和地震烈度来表示地震作用对建筑物的影响。震级是地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小。地震烈度是指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度。对应于一次地震,震级只有一个。然而各地区由于距震中的距离不同,地震对建筑物的影响也不同。中心区影响大,离震中越远,影响越小。

进行抗震设计时应考虑该地区的基本烈度和抗震设防烈度的要求,采用不同的处理方式。基本烈度是指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度,由国家有关部门确定。设防烈度一般按基本烈度采用,对于重要的建筑物,应向国家规定的审批单位报批,其设防烈度可比基本烈度提高一度采用[2]。

地震作用的计算方法,地震作用的计算方法主要有底部剪力法、振型分解反应谱法和里程分析法等。JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》建议,高

层建筑结构应根据不同的情况,分别采用下列方法计算结构的地震作用:(1)高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100M的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。(2)高度不超过40M、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分而比较均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法。(3)7~9度抗震设防的高层建筑,下列情况下应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算。

3.温度和其他作用

在建筑结构的服役期内,使结构可能产生内力的因素还有温差、材料收缩、不均匀沉降等。根据不同的因素在设计时可以采用不同的方式避免这些因素的影响。实际工程设计中一般不须计算由温度、收缩产生的结构内力。因为这些内力的理论计算比较困难,而且的分布、收缩系数等参数都难以确定,且通常使用的混凝土材料又不完全是弹性材料,理论计算的结果与实际情况有较大出入,往往难以作为设计的依据。

工程上,对于处理楼板在温度作用下产生的应力有两设计思路,即“抗与放”。楼板变形如果是完全自由地达到最大值,则内应力为零,不可能产生裂缝,这就是“放”的原则;如果变形受到约束,在完全约束下应力达到最大值,而变形为零,这就是“抗”的原则。实际工程中,一般是处于完全约束与完全自由状态的中间过程,即弹性约束状态。

大量的经验及分析说明,建筑物的温差作用可以忽略不计;9~30层的建筑物,只要设计、施工及材料等方面综合技术措施适当,内力计算时,温差影响可忽略;对30层以上的超高层建筑,必须考虑温度的影响。在高层建筑中,减少温差影响的综合技术措施主要有:(1)采取合理的平面和产面设计,避免截面的突变。(2)合理选择结构形式,降低结构约束程度,从而减小约束应力。(3)合理布置分布钢筋,重视构造钢筋的作用,加强构造配筋。(4)在顶层、屋顶、山墙及纵墙两端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率。(5)优选有利于抗拉性能的混凝土级配,减少坍落度,对于超长结构采用后浇带方法施工或将结构划

分为长度较短的区段施工[3]。

4.高层建筑结构的受力特点和工作特点

高层建筑的平面开关多变,立体体型各种各样而且结构形式和结构体系各不相同。对这样复杂的空间结构体系进行内力计算和位移分析时,应考虑结构的受力和工作特点进行计算模型的简化,这样才能比较科学地确定其计算简图和受力体系。

结构设计时,应考虑高层建筑结构的整体工作性能

高层建筑结构由两部分组成,一部分为由框架、剪力墙和筒体等组成的竖向抗侧力结构,另一部分为将这些竖向抗侧力结构连接成整体的楼板。

在低层建筑结构设计中通常将整个结构划分为若干夹击抗侧力结构,按受荷面积分配,逐片对平面结构独立进行分析。而在高层建筑结构中,在外荷载作用下楼层的总水平力不是简单地按荷载面积分配到各框架、各剪力墙的。由于各抗侧力结构的刚度、形式不同,变形特征也不一样,如果按荷载面积、间距分配,会使刚度大、起主要作用的结构分配的水平力过小,偏于不安全,因此应考虑高层建筑结构的整体工作性能[4]。

在高层建筑结构设计中,楼板在自身平面内的刚度很大,几乎不产生变形,当结构布置对称,不考虑扭转影响时,同层各构件水平位移相同。剪力墙结构中各片墙的水平力大致按其等效刚度L分配;框架结构的水平力大致按抗侧移刚度D分配;框架-剪力墙和筒体结构则受力较为复杂,要进行专门的计算。如果结构平面不规则、不对称、较复杂,抗侧力结构斜向布置,则应确定主轴方向,并且要扭转的影响,则计算更为复杂。无论采用哪种计算方式,都要考虑高层建筑结构的整体协同工作能力,只有这样才可能得到较为准确、可靠的计算结果。水平作用对高层建筑结构的影响占主导地位

高层建筑结构设计的另一个特点是水平作用对高层建筑结构的影响占有主导地位,并且轴向变形和剪切变形的影响不可忽视。

在低层结构设计中,通常只考虑由弯曲变形产生的侧移,而轴力和剪力产生

的结构变形一般可以忽略,但是在高层建筑结构设计中,则于其层数多、高度大,轴力值很大,再加上沿高度积累的轴向变形显著,轴向变形会使计算结果产生显著的偏差。具体到构件:梁的变形要考虑弯曲、剪切、扭转变形,必要时考虑轴向变形;柱、墙的变形要考虑弯曲、剪切、轴向,扭转变形。

高层建筑结构具有刚度大、延性差、易损的特点

高层建筑的刚度很大,为了保证它有良好的延性,在进行抗震设计时,采取一些基本措施来实现,如在框架结构设计中,有强柱弱梁、强剪弱弯、强节点、强锚固等措施。设计时在有些情况下需要进行结构薄弱层的验算。

5.高层建筑结构的结构体系和结构布置

高层建筑的初步设计阶段选择结构体系时,应在综合考虑使用要求、建筑美观、结构合理及便于施工等各种因素后确定。高层建筑不应采用严重不规则的结构体系;宜采用规则结构;应使结构具有必要承载能力、刚度和变形能力;应避免因部分结构件的破坏而导致整个结构更新丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。无论采用何种结构体系,结构的水平和竖向布置宜具有合理的刚度和承载力分布;避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位;对可能出现的薄弱部位应采取有效措施予以加强;宜设置多道防线。

高层建筑结构体系布置

1、框架结构体系。框架结构的特点是梁、柱承受荷载,墙为非承重构件,只起分隔作用,因此框架结构平面布置灵活,可以根据需要分隔成小房间颧者改成大房间。一般用于会议室、餐厅、车间、教室及住宅等。

框架结构在水平力作用下的受力变形是由梁、柱的弯曲变形呈现的剪切型变形和柱子的轴向变形呈现的弯曲型变形组成的。随着建筑高度加大,弯曲型变形比例逐渐变大,但仍以剪切型变为主。

由于框架结构的梁、信承受竖向荷载和水平荷载作用,其抗侧刚度取决于梁、柱的截面尺寸,而梁、柱截面尺寸不能太大,因此框架结构的侧向刚度较小,仅适用于房屋高度不大、层数不多的结构。在一般的抗震设计中,框架结构最大高

度不宜超过60M,在9度抗震设防时不宜超过25M。

2、剪力墙结构体系。在剪力墙结构体系中,剪力墙或沿横向、纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,同时墙体也作为维护及房间分隔构件。剪力墙结构缺点是墙体多,平面布置不灵活,结构自重大,不容易布置面积较大的房间。在一般的抗震设计中,剪力墙结构最大高度不宜超过140M,在9度抗震设防时不宜超过60M。

3、框支剪力墙结构体系。框支剪力墙结构体系由于框架和剪力墙交界处形成刚度突变,在地震作用下框架部分会产生很大的内力和变形,因此在地震区不允许采用完全的框支剪力墙结构。它一般适用于底层需要布置大面积公用房间(入门厅、餐厅、会议室等)而上层为住宅的建筑结构。在实际工程应用中,需要一些措施加强框支力墙结构体系的抗震性能,如将落地剪力墙尽量布置在两端或中间,使纵、横两个方向的墙体成筒状;加大底层刚度,加强交界处的整体性和刚性以减少结构上、下刚度的差别等。在一般的抗震设计中,框支剪力墙结构最大高度不宜超过120M,在9度抗震设防时不应采用此类结构[5]。

4、框架——剪力墙结构体系。框架——剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点,既具有框架结构布置灵活、具有大空间、使用方便的特点,又有较大的抗侧刚度和较强的承载能力和抗震性能,因而广泛地应用于高层建筑,如办公楼、写字楼、公共建筑等。在这种结构体系中,框架和剪力墙共同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,而框架则以承担竖向荷载为主。在一般的抗震设计中,框架——剪力墙结构最大高度不宜超过130M,在9度抗震设防时不宜超过50M。

5、框筒结构体系。框筒结构体系具有很好的整体性和抗侧力性能。然而这类结构的翼缘框架中各柱轴力颁布往往不均匀,呈现剪力滞后现象,即角柱轴力大中柱轴力小。因此在设计时应调整梁柱刚度、平面开关、建筑高宽比等,尽量减少剪力滞后,增加结构的空间整体受力性能。

6、筒中筒结构体系。由于外柱很密,梁刚度很大,门窗洞口面积小(一般不大于墙面面积的50%),因而筒中筒结构的工作不同于普通平面框架,具有良好的空间整体作用和很强的抗风和抗震性能。筒中筒结构的平面外形宜选用圆

形、正多边形、椭圆形或矩形;矩形平面的长宽比不宜大于2;内筒宜居中且宜贯通建筑物全高,竖向刚度宜均匀变化;当显三角形平面时,宜切角。

7、多筒体及成束筒结构体系。多筒体及成束筒结构体系的抗侧刚度比筒中筒结构大,其空间整体性能更高,适宜于建造更高的高层建筑。在此类结构体系中,仍然要合理选择筒的开关及布置筒的组成方式减少剪力滞后现象。

8、悬挂结构体系。悬挂结构的建筑布局灵活,易于创造大空间,可以减少占地面积,充分发挥材料的强度,具有施工简便、自重轻、柔度大、抗震性能好的优点。由于在一定条件下,悬挂结构的自重不参与振动,减轻了参振质量,因此具有良好的减振效果。

9、巨型框架结构体系。由于巨型框架体系巨型的梁柱断面很大,其整体刚度和抗铡刚度很大,空间整体性能很好,稳定性强。而二级结构只是传力结构,梁、柱截面可以做成普通尺寸,增加了建筑布置的灵活性和有效使用面积。除此之外,巨型框架体系还具有施工快、节省材料、降低造价等优点。

6、工程实例

该建筑主楼地上为23层,地下2层,裙房3层,分塔楼A、塔楼B和裙房等主要结构单元。塔楼A,B大屋面高度为95m,裙房总高度为15m左右,裙房中部通过设置2道防震缝与左右两侧分离,两栋塔楼层高是一致的,双塔顶部在的高空相连,连体部分共有8层,总高度为,跨度。主楼造型形成高位连体,为竖向不规则,在结构设计中采用了SATWE和ETABS两种计算软件进行整体的内力位移计算,同时采用弹性时程分析法进行补充计算。

工程的抗震设防烈度为7度,建筑结构的安全等级二级,重要性系数,设计使用年限50年,建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类建筑)。

基础设计

根据地质报告显示,地基土以饱和软弱黏性土和饱和砂性土为主,地表下在20m深度范围内饱和砂土和粉细砂无液化问题,建筑场地类别属Ⅲ类,特征周期取。考虑到整个建筑场地平面较大、主楼和裙房在地下完全连成一体等特点,采

用了桩筏基础,进行桩基变刚度设计,强化高层主体区域桩基刚度,相对弱化裙房(含纯地下室) 的桩基刚度,以满足承载力要求和沉降差异控制要求。初步设计阶段两塔楼核心筒区域筏板厚度2m,主楼桩型选择直径800mm 的钢筋混凝土冲孔灌注桩,以中风化泥岩作为持力层,桩长45m左右,桩身混凝土强度等级为C45;裙房和地下车库部分采用直径500mm的PHC高强预应力混凝土管桩,以粉砂层作为持力层,桩长35m左右,桩身混凝土强度等级为C80。根据试桩结果,主楼单桩承载力标准值可达到5000kN。

上部结构设计

楼盖体系

塔楼和裙房采用现浇钢筋混凝土主次梁楼盖,标准层楼板厚度取120mm;双塔间连体部分采用钢-现浇混凝土组合楼盖,楼板厚度取120mm。

.2 抗侧力体系

(1) 两个塔楼的柱网和核心筒基本对称布置,双塔采用钢筋混凝土框架-核心筒结构体系,与连接体相连的框架柱采用型钢混凝土(SRC)柱,钢骨含钢率为5%~7% ,为使结构体系更好地发挥作用,在钢筋混凝土核心筒的四个角部和与连接体相连的关键部位的墙体中设置型钢[6]。

(2) 由于结构平面为长方形,长宽比L/B = ,为增强结构整体抗扭刚度,在建筑物两侧柱网间设置钢斜撑。

(3) 标高处由于建筑立面要求,在轴○A○D上的所有柱子各内收2m,鉴于内收距离不大,因此结构竖向设2 层斜柱处理,避免梁托柱造成竖向构件不连续,该设计使竖向荷载能够更直接有效地向下传递。

. 3 连接体

(1) 两塔楼在标高处连成一体,连体以上共有8层,总高,跨度。连接体部分柱网布置上下一致,因此在层16一个层高范围内沿纵向设置了4榀转换钢桁架(Q345)用于承托连体以上结构重量,为了保证连体结构的钢桁架与塔楼可靠连接,钢桁架上下弦杆向塔楼内延伸一跨,与主楼的核心筒或框架柱内的型钢刚接。

(2)4 榀桁架与上下楼层标高处横向的钢梁刚接,形成一组空间桁架,有效

地提高了连接体结构的抗扭能力,增强桁架抗侧刚度。

(3) 为减轻结构自重,钢桁架以上各层的框架采用钢结构,并与钢桁架和两侧塔楼刚性连接,形成第二道防线,增强连体结构整体的刚度。

(4) 钢桁架相邻两层和顶层楼板加厚30%,双层双向配筋,适当加强,且在其平面内设置水平支撑以增强楼板水平刚度,提高连体结构抗扭能力,协调双塔的变形,有效传递水平力。

.4 结构超限情况

(1) 连体建筑:双塔在处连成一体,连体部分共8层,占总高度的33. 2%,连体跨度达到,形成竖向不规则结构。

(2) 不规则扭转:在裙房和主楼相连的低层,楼层的最大与平均位移之比超过,所以该部位出现了扭转不规则。

(3) 侧向刚度不规则:在连接体以下的三层的电算结果显示侧向刚度有突变,构成《高层建筑混凝土结构技术规程》( JGJ3—2002) (以下简称高规)所指的侧向刚度不规则。

.5 主体结构计算及分析结果

扩初设计阶段采用两个不同力学模型的三维空间分析软件SATWE和ETABS 进行连体结构的整体内力位移分析计算。连体结构的计算分两阶段进行,首先对塔楼A,B分别建模,调整两单栋塔楼的技术指标,使两栋塔楼的质量和刚度尽量接近,减少对连体部分产生的不利影响。然后再将两栋塔楼的模型合并,形成连体结构后进行整体计算[7]。

A、两塔楼的主要结构指标对比

塔楼A 与塔楼B 因层高相同,层数相等,结构布置相似,因此两个单塔的动

B、双塔连体结构的反应谱分析

振型分析结果SATWE 和ETABS的前3阶振型和周期基本一致。第1阶振型均以Y向平动为主;第2阶振型和第3阶振型都是平扭耦联振型。SATWE 第2,3 阶振型是以X 向平动为主,附加较大的扭转分量;ETABS 第2 阶振型相应

扭转比例稍高,以扭转为主,第3 阶振型是X 向平动为主。在3阶以后的振型中,SATWE 和ETABS 的周期计算结果均相差不大,但平动和扭转的参与分量有较大差别,这主要是由于SATWE 程序中计算不出竖向振型,而ETABS 能计算出竖向振型,因而在连体的竖向地震作用分析中,应采用ETABS 的计算结果。

两个程序的第1 扭转周期与第1 平动周期的比值均小于0. 85,满足高规对平扭周期比的要求,说明本连体结构具有较强的抗扭能力。X,Y向的有效质量参数均为% (SATWE),100%(ETABS)。前30阶总的振型有效质量参数皆大于95% ,振型阶数取值满足结构分析精度要求。(3) 层间剪力分析结果。在X 向、Y 向水平地震作用下,塔楼A 和塔楼B的底部剪力非常接近,这充分表示了连体部分能有效地传递两个塔楼的水平剪力,使得双塔的层间剪力趋近一致。从以上分析得出:SATWE 和ETABS 的计算结构基本吻合,SATWE 的层间剪力稍偏大。

(4) 结构位移分析结果,结构的变形和受力在X向和Y向均受地震作用控制,该结构的主要荷载控制工况是地震作用。。出裙房屋面后各楼层的平均位移与楼层最大位移比值均小于 1. 2,仅在裙房所在层大于,但小于高规规定的的限值,可见均满足规范要求。(a) X 向地震 (b) Y 向地震在X 向地震作用下,两塔在上部楼层有反向弯曲的趋势;连体的设置使得X向的最大层间位移角在中部楼层最大,上部楼层位移角明显减小,说明连体部分在X 向相当于巨大的框架梁,对双塔起着抗弯约束的作用[8]。

6、3 弹性动力时程分析结果

双向地震作用下,弹性时程动力分析计算结果显示,每条时程曲线计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱法计算结果的65%,且三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值大于振型分解反应谱法计算结果的80%,满足高规要求。结构地震作用效应取三条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

6. 4 斜柱区域受力分析

在标高处结构竖向设2层斜柱,柱子斜率为2/= 1/。这种结构布置使斜柱

处的上下梁板受到影响,承受拉力或压力,易成为薄弱环节,因此层20~22按弹性板参与计算,相应梁配筋明显比上下层加大,但未超过梁的最大配筋率。

在施工图设计时,需采取相应的构造措施予以加强:与斜柱相交的梁均适当提高配筋率,且应满足小偏心受拉构件的构造要求( 通长不得采用绑扎搭接接头);楼板板厚设为150mm,双层双向拉通配筋;斜柱本身受力复杂,所受压力、剪力、弯矩都较大,因此斜柱内设型钢,上下各伸一层,配筋加强处理。

6. 5 连接体部分的整体计算

通过整体计算分析,求得各工况作用下(恒载、活载、X向风荷载、Y向风荷载、X向常遇地震、Y向常遇地震、X向中震、Y向中震、±25℃温度荷载)桁架的轴力、剪力、弯矩,根据相关规范的要求进行内力组合,构件的强度、刚度和稳定性都满足高规要求。

6. 6 结构性能设计

基于结构性能的抗震设计,是结构抗震设计的一个新的重要发展,在国外已普遍采用。抗震性能设计的目标,就是要对结构的设计给出量化的具体指标,并作为结构评估的基础。关键构件的抗震性能直接影响到整体结构的抗震性能,所以对关键构件性能的把握和控制有重要的意义。中震弹性设计:地震作用下的内力按中震进行计算,地震作用效应的组合及各分项系数均按高规进行,设计内力不调整放大,构件承载力计算时的材料强度取设计值。中震不屈服设计:地震作用下的内力按中震进行计算,地震作用效应的组合均按高规进行,但分项系数均取不大于,不进行设计内力调整放大,构件的承载力计算时材料的强度取标准值。为此,取地震影响系数为进行整体结构反应谱分析,设计验算结果表明结构的关键构件都能满足相应的结构性能设计目标9]。

由以上可以看出:(1) 高位连体建筑宜首先单塔独立建模分析,使单塔的技术指标尽量接近,再进行整体计算。 (2) 由于连体部分的存在,按目前SATWE 程序的计算方法会在连接部位以下楼层出现薄弱层,软件的计算结果与实际不符,应根据SATWE 的上下层刚度比进行人工补充计算分析。 (3) 高位连体建筑的两

单塔的核心筒宜往两侧适当偏置,以减少连体结构的扭转,必要时可在两端设置斜撑。

7.结论

抗震性要足够高

抗震是高层建筑面临的一大难题,地震时建筑物的破坏程度,主要取决于主体结构变形的大小,因此在高层建筑的结构设计过程中,结构的变形计算与控制要充分地考虑到抗震的要求。在进行高层建筑设计时应根据我国的实际情况而定,在多地震的时候,采用保证建筑的正常使用功能的弹性变形验算;在罕遇地震作用下则可以采用防止结构倒塌的弹塑性变形验算。

要具备足够高的灵活性

建筑结构的灵活性是建筑产品的一个重要内容,对于高层建筑而言,其灵活性较高——指的是在一定条件下能够对建筑结构进行改变,从而使得结构更加多变。当前高层建筑的结构设计一般都是一种柔性设计,因此使得建筑物在使用的时候可以根据用户的要求进行相应地改进,提高建筑物的使用范围。

高层建筑结构布置应该要规则、均匀

规则和均匀是高层建筑结构设计的两个重要要求,规则指的是建筑的体型要保持一定的规则性,即使在设计的时候要变化,也应该是有规则的渐变。均匀指的是高层建筑结构的上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,即使出现变化,这些变化也应该是均匀的。结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小的形式。体型尺寸的变化也应该下大上小逐渐变化,不能出现太剧烈的突变,以防高层建筑在地震力作用下出现受力不均而坍塌。

7、4 高层建筑结构设计应该注意的问题

在进行高层建筑结构设计的时候,应该注重一些基本的问题,主要有以下几个方面:第一,要注意对高层建筑的防震缝伸缩缝以及沉降缝的设计,使其保持足够的宽度。第二,高层建筑的平面应尽量规则,刚度应该要保持对称,以防建筑物出现显著的扭转。第三,凸出屋面的塔楼受高振型的影响,会产生显著的鞭

梢效应,破坏严重,所以在高层建筑结构设计的时候要尽量控制突出部分。第四,高层部分和多层部分之间的连接构造。第五,设计过程中要考虑沿竖向楼层质量与刚度突变的问题[10]。

高层建筑结构的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验,在方案阶段及初步设计阶段,从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题,主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递路径的设置、关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构分析理论的基本假定等。高层建筑结构的概念设计是非常重要的,其宗旨是要求建筑师和结构工程师明了在目前科技发展和设计计算,是难以保证结构的抗风、抗震功能的。高层建筑结构的概念设计的要点主要是结构简单、规则、均匀;刚柔适度、延性好;扩性强;轻质高强、多道设防。

参考文献

[1].霍达,《高层建筑结构设计》,高等教育出版社,

[2].沈薄生,《混凝土结构设计》,知识产权出版社,

[3].周献祥,《品味钢筋混凝土:设计常遇的混凝土结构机制机理分析 [平装]》,中国水

利水电出版社,知识产权出版社,

[4].周俐俐:《多层钢筋混凝土框架结构设计实例详解》,水利水电出版社,

[5].熊丹安:《钢筋混凝土框架结构设计与实例》,武汉理工大学出版社,

[6] 黄曙光.高层建筑结构设计的探析[J].城市建设理论研究,2014(06).

[7] 赵晓洁.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].城市建设理论研究,2013(10).

[8] 杜学春,何磊,王德贵.高层建筑结构布置探析[J].商品与质量,2009(12).

[9] 徐苏怡.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].科技与生活,2010(09).

[10] 邱海峰,王龙.浅谈高层建筑结构设计原则及注意问题[J].中国新技术新产,2012

致谢

在本人的写作过程中,指导老师给予了大力的帮助和指点,在此深表感谢!同时也感谢其他帮助和指导过我的老师和同学。最后要感谢在整个论文写作过程中帮助过我的每一位人。在题目制定时,他首先肯定了我的大方向,但是同时又帮我具休分析使我最后选择对高层建筑结构受力物点和结构设计这个方向为写作目标,让我在写作时有了具体方向。在论文提纲制定时,我的思路不是很清晰,经过老师的帮忙,让我具体写作时思路顿时清晰。在完成初稿后,老师认真查看了我的文章,指出了我存在的很多问题。在此十分感谢指导老师的细心,才能让我顺利完成毕业论文。

高层建筑结构设计习题

一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么? 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类?各类的受力特点是什么? 4.对于剪力墙结构,平面及竖向结构布置有哪些基本要求? 5.在什么情况下,框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I= ()。 A.2 I B.05.1I C.02.1I D.0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用()分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 3、在下列地点建造相同高度的高层建筑,什么地点所受的风力最大?() A. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸

4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅,以下不正确的论述是( ) A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形,哪个结论是正确的( ) A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关,而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中,承载力抗震调整系数RE γ满足 ( ) A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中,墙肢刚度不变时,如果增加连梁刚度,整体系数α将( ) A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为( ) A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ) A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构

高层建筑结构设计简答题及答案

.1 框架—支撑结构 在框架中设置支撑斜杆,即为支撑框架,一般用于钢结构,由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为框架—支撑结构。 2.(框筒结构的)剪力滞后现象 翼缘框架中各柱轴力分布并不均匀,角柱的轴力大于平均值,中部柱的轴力小于平均值,腹板框架各柱的轴力也不是线性分布,这种现象称为剪力滞后现象 3. 框架的剪切刚度 C框架产生单位层间剪切变形所要施加的层间剪力。 f 三.. 简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型,在设计中应如何避免上述不规则结构?平面不规则包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。 竖向不规则包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。 在设计中可以通过限制建筑物的长宽比,立面的外挑和内收以及限制沿向刚度的变化来避免不规则结构。 四. 剪力墙抗震设计的原则有哪些?为什么要设置剪力墙的加强部位?试说明剪力墙加强部位的范围。(10分) 强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施。 因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大; 总高1/8和底部2层高度中的较大值,且不大于15m.。 五.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? (10分) 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 七. 简述框架-剪力墙结构的主要特点 (10分) 框架-剪力墙结构是由框架和剪力墙组成的结构体系,具有两种结构的优点,既能形成较大的使用空间,又具有较好的抵抗水平荷载的能力。 八.简述高层建筑结构结构设计的基本原则。(11分) 注重概念设计,注重结构选型与平、立面布置的规则性,择优选用抗震和抗风好且经济的体系,加强构造措施,在抗震设计中,应保证结构的整体性能,使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求:1)具有必要的承载力、刚度和变形能力;2)避免因局部破坏而导致整个结构破坏;3)对可能的薄弱部位采取加强措施;4)避免局部突变和扭转效应形成的薄弱部位;5)宜具有多道抗震防线。 1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别? 框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。 框筒是空间结构,沿四周布置的框架参与抵抗水平力,层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构的四榀框架位于建筑物周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒,使建筑材料得到充分的利用。因此,框筒结构的适用高度比框架结构高得多。 2.计算水平地震作用有哪些方法? 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。 3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 地震系数:地面运动最大加速度与g的比值。 动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。 地震影响系数:地震系数与动力系数的积。 4.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?

高层建筑的常见结构形式及特点

高层建筑的常见结构形式及特点 高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。 框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。 框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。

剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。因此较适宜用于宾馆与住宅。全剪力墙结构常用于25~30层结构。 筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。筒体在侧向风荷载的作用下,它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。迎风面将受拉,而背风面将受压。筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。筒体可以为剪力墙,也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构,经济高度以不超过80层为限。

高层建筑结构设计特点.

浅论高层建筑结构特点及其体系 [摘要]文章分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 [关键词]高层建筑;结构特点;结构体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向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、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

高层建筑案例分析马赛公寓

高层建筑案例分析 —马赛公寓 姓名:陈彬 勒柯布西耶是我最喜欢的建筑设计师之一,他是开创现代主义建筑的鼻祖,是20世纪最建筑师重要的建筑师之一,也是现代建筑运动的激进分子和主将,他所设计的建筑很多都 举世闻名,当然,也包括今天我要分析的马赛公寓。 勒柯布西耶认为在现代条件下,城市既可以保持人口的高密度,有可以形成安静卫生的环境。他的理想的现代城市就是中心区有巨大的摩天大楼,外围是高层的楼房,楼房之间 有大片的绿地,现在化的整齐的道路网布置在不同标高的平面上,人们生活在居住单位”中。设计者称之为居住单元盒子”大楼用钢筋混凝土建造,通过支柱层支撑在 3.5x2.47英亩面积的花园,这种做法是受一种古代瑞士住宅—小 棚屋通过支柱落在水上的启发,主要立面朝东和西 向,架空层用来停车和通风。 而马赛公寓就是在这种理念下应运而生的。 1马赛公寓坐落于坐落于法国马赛boulevard Michelet 13000 Marseille 。自1946 年开始设计, 1952年完工。是一座举世瞩目的超级公寓住宅。左图 为马赛公寓的卫星图,我们可以看到建筑周围绿树环 绕,周围景观设计的简单明了。可以说环境十分宜 人。下面我们从各个方面具体分析其具体组成。 基本资料 马赛公寓一座大型的居住公寓建筑,长165米,宽24米,高56米,18层,其中底层架空,顶层设幼儿园,屋顶为公共活动平台,设有儿童游戏场,小型游泳池以及成人健身房等;7、8层为公共服务,设商店、餐馆、洗衣房及旅店等服务设施。其余层为居住层,户型多为跃层布置,起居室通高,最大限度接纳阳光;每3层设一中央公共走道。大楼可容377户1500-1700人居住,是为缓解二战后欧洲房屋紧缺的状况而设计的新型密集型住宅。 建筑外观 马赛公寓还设有电梯厅和管理员房间。突破了承重结构的限制,从单身住户到8个孩子的家庭,室内楼梯将两层空间连成一体,起居厅两层通高,达到 4.8米高,3.66x4.80米大块玻璃窗满足了观景的开阔视野,大楼的7、8层是商店和公用设施,商店和公用设施,包括面包房, 副食品店,餐馆,酒店,药房,洗衣房,理发室,邮电所和旅馆。满足居民的各种需求,幼儿园和托儿所设在顶层,通过坡道可到达屋顶花园。在第17层设有幼儿园和托儿所,屋顶上 设有小游泳池、儿童游戏场地、一个200米长的跑道,健身房、日光浴室,还有一些服务设 施被勒柯布西耶称为室外家具”,如混凝土桌子、人造小山、花架、通风井、室外楼

高层建筑结构设计特点及体系分析

高层建筑结构设计特点及体系分析 发表时间:2016-07-08T16:27:19.500Z 来源:《基层建设》2016年6期作者:李晓瑞 [导读] 近年来,我国高层建筑设计及施工又有很大的发展,各种结构型式得到充分应用。 广西南都建筑设计有限公司 530021 摘要:近年来,我国高层建筑设计及施工又有很大的发展,各种结构型式得到充分应用,高层建筑的体型和功能更加多样化,结构复杂程度增加。基于此本文着重对高层建筑结构设计特点及体系进行了分析,旨在为提高高层建设工程质量提供参考。 关键词:高层建筑;结构设计;体系 前言 高层建筑结构的最主要特点是水平荷载为设计的主要因素,侧移限值为确定各抗侧力构件数量和截面尺寸的控制指标。有些构件除必须考虑弯曲变形外,尚需考虑轴向变形和剪切变形的影响,地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。目前国内高层建筑类型不断增多,发展较快,由此需要结合钢结构和混凝土结构的优点,承载力高、延性好、变形能力强等理论基础,对建筑结构设计进行研究。 1高层建筑结构设计特点分析 1.1重视侧向荷载对结构的影响 随着建筑高度的增大,侧向荷载对结构影响的增长速率大于竖向荷载的增长速率,到某一高度时,侧向荷载对结构的影响将超过竖向荷载。从这开始,侧向荷载将成为确定高层建筑结构方案和影响土建造价的决定性因素。为此,对侧向荷载的作用,该倍加关注。 1.2结构设计除需满足承载力以外,还需满足侧移要求 (1)侧移的限值 结构受侧向荷载后,结构将发生水平变位——侧移。按侧移对结构的影响,可分为绝对侧移和层间侧移这两项。这里,绝对侧移是指建筑结构相对于地面原点的水平变位大小;而层间侧移则是指两相邻楼层绝对侧移值之差(见图1)。绝对侧移量过大,将会使结构产生P-效应,增大结构内力;有时甚至还会引起电梯运行困难,增加结构倾覆和失稳的危险性;同样,层间侧移过大,将会导致装修和非承重墙体的损伤[1]。 图1绝对侧移和层间侧移 (2)减少侧移的途径 一是减少风荷载或地震作用。对不考虑地震作用的高层建筑,风荷载是侧向荷载中的主要荷载。减少风荷载,就可减少侧移量。圆形平面时的风荷载最小,约只为矩形平面时的60%;即使将房屋的已定平面形状略加修饰,使之更近于流线形时,则同样也可起到减少风压的效果。 二是选用合适的结构方案。根据房屋的高度、高宽比、平面形状和它的体型,在选择结构方案时,将一并考虑控制侧移的这一因素。因一旦选定了结构方案,实际上,这时结构的侧移也就确定了。 三是设置刚性层。如我国某高层建筑 (地上37层、地下2层、高140m),钢筋混凝土框架一核芯筒结构,平面呈单轴对称的六边形,高宽比达5.2。但由于在第20层和第35层处各设了一道刚性层,使结构的顶点侧移量、由原先的284mm降至250mm,减少了10%。 1.3注意减轻楼面自重,减少楼面的结构高度 楼面(包括楼板及楼面梁)自重将占结构竖向荷载的大部分,由于高层建筑的层数多,虽每层的竖向荷载减少有限,但积累后的值对下层的柱、墙和基础都会产生不小的影响。 在确保楼层净高不变的条件下,减少楼面的结构高度,就可减少每层的层高。积累后,有时使房屋总高不变而增加楼层层数达1层或2层;或也可在楼层层数不变的条件下,减少房屋的总高。这些都将产生十分可观的经济效益。 2高层建筑结构设计体系分析 2.1框架结构体系 对于水平荷载作用,常用的方法有以下几种: 1)反弯点法。反弯点法的基本假设是把框架巾的横粱简化为刚性梁,因而框架节点不发生转角,只有侧移,同层各柱剪力与柱的移

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。

高层建筑结构特点、现状及发展趋势

高层建筑结构特点、现状及发展趋势 摘要:高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。 关键词:高层建筑结构;特点;现状;趋势 前言 超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国,24.6m或7 层以上视为高层建筑;日本则为31m或8 层以上;英国为等于或大于24.3m;在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此我国的《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要,甚至起控制作用,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时,称为超高层建筑。 1高层建筑的特点 建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主,水平荷载(如风荷载)或作用(如地震作用)的影响较小,它所产生的内力和位移较小,一般可以忽略。因此在低层建筑结构中,竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外,高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐,优美的高层建筑犹如艺术品,成为城市的一道道绚丽景观;建筑同时是时代跳动的脉搏,高层建筑占地面积小,符合了地价昂贵时代的需求,它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面,以作为绿化等环境用地,并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线(如给排水管线等)的长度,减少了基础设施的投资。当然,大量高层建筑的建设,也会给城市带来不利的影响,如人口会密集化而造成交通拥挤问题;城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 2 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。19 世纪末期,开始出现了现代形式的

高层建筑结构设计思考题答案-(2)讲解学习

第二章 2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?钢筋混凝土房屋建 筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2例。 答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥John Hancock大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒)];框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构[芝加哥西尔斯大厦(束筒)];巨型结构(如香港中银大厦)。 2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点? 答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。 2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别? 答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。框筒结是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。 2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些 类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好? 答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。偏心支撑框架的特点是支撑连接位置偏离梁柱节点。偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V形。偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近,消能梁段越短,其刚度越大。经过合理设计的偏心支撑框架,在大震作用下,消能梁段腹板剪切屈服,通过腹板塑性变形耗能地震能量;支撑斜杆保持弹性,不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象;偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁,也保持弹性。研究表明,消能梁段的腹板剪切屈服,具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。 2.6为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度?实际工程是否允许超过规范规定 的最大适用高度? 答:要根据房屋建筑的高度、是否需要抗震设防、抗震设防烈度等因素,确定一个与其匹配的、经济的结构体系,使结构效能得到充分发挥,建筑材料得到充分利用。而每一种结构体系,也有其最佳的适用高度范围。 实际工程允许超过规范规定的最大适用高度,但结构设计应采取有效的加强措施,并且有可靠依据,或进行专门的研究和论证。 2.7什么样的建筑体形对结构抗震有利?为什么?为什么结构平面布置对称、均匀及沿竖向布置连续、无突变有利于抗震? 答:对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。结构构件的平面布置与建筑平面有关。平面简单、规则、对称的建筑,容易实现有利于抗震的结构平面布置,

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。

华工高层建筑结构作业题(2017)

《高层建筑结构》作业题 一、选择题 1.高层建筑抗震设计时,应具有( A )抗震防线。 A.多道;B.两道;C.一道;D.不需要。 2.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D )。 A.结构有较多错层;B.质量分布不均匀; C.抗扭刚度低;D.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 3.高层建筑结构的受力特点是( C )。 A.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载;B.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载;C.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;D.不一定 4.钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑( C )。 A.房屋高度;B.高宽比;C.房屋层数;D.地基土类别 5.与基础类型的选择无关的因素是:( B ) A.工程地质及水文地质条B.相邻建筑物的基础类型 C.建筑物的荷载D.施工条件 6.基础的埋置深度一般是指:( B ) A.自标高±0.00处到基础底面的距离B.自标高±0.00处到基础顶面的距离 C.自室外地面到基础底面的距离D.自室外地面到基础顶面的距离 7.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?( D ) A、柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后 B、结构上部,剪力滞后减小 C、结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大 D、角柱愈大,剪力滞后愈小8.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?( A )A.建在海岸B.建在大城市郊区 C.建在小城镇D.建在有密集建筑群的大城市市区 9.有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为多少年? ( D )A.30年;B.50年;C.80年;D.100年 10.多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? ( C )A.防止结构倒塌;B.防止结构发生破坏; C.防止非结构部分发生过重的破坏;D.防止使人们惊慌 11.在抗震设计时,下列说法正确的是( D )。 A.在剪力墙结构中,应设计成为强连梁、弱墙肢 B.在剪力墙结构中,应设计成为强墙肢、弱连梁; C.在框架结构中,应设计成强弯弱剪;D.在框架结构中,应设计成强梁弱柱

(完整版)高层建筑结构设计考试试题含答案

高层建筑结构设计考试试题 一、填空题(2×15=30) 1、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担,竖向荷载由剪力墙 承担。其整体位移曲线特点为弯曲型,即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比,有结构整体性好,刚度大,结构高度 可以更大。等优点。 2、框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构 共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担, 而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型,即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大,到中间某一位置,层间位移 随层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值法 。 4、当结构的质量中心中心和刚度中心中心不重合时,结构在水平力作 用下会发生扭转。 二、多项选择题(4×5=20) 1、抗震设防结构布置原则( ABC ) A、合理设置沉降缝 B、合理选择结构体系 C、足够的变形能力 D、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有( AC ) A、端区-M max,+M max,V max B、端区M max及对应N,V C、跨中+M max D、跨中M max及对应N,V E、端区N max及对应M,V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用( A )分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为( ABCD )等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑( ACD )。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题(7×5=35) 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定:忽略连梁的轴向变形,假定两墙肢的水平位移完全相同;各墙肢截 面的转角和曲率都相等,因此连梁两端转角相等,反弯点在中点;各墙肢截面,各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高相同。

高层建筑结构特点

高层建筑结构特点 水平荷载对结构的影响大,侧移成为结构设计的主要控制目标之一。对一般建筑物,其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制,而在高层建筑结构中,高宽比增大,水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大,成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。 楼(屋)盖结构整体性要求高。高层建筑结构的整体共同工作特性主要是各层楼板(包括楼面梁系)作用的结果,由于楼板在自身平面内的刚度很大,变形较小,故在高层建筑中一般都假定楼板在自产生平面内只有刚体位移(仅产生平动和转动),而不改变形状,并忽略楼板平面之外的刚度。因此,在高层建筑结构中的任一楼层高度处,各抗侧力结构都要受到楼板刚体移动的制约,即所谓的位移协调,这时抗侧刚度大的竖向平面结构必然要分担较多的水平力。 高层建筑结构中构件的多种变形影响大。在一般房屋结构分析中,通常只考虑构件弯曲变形的影响,而忽略构件轴向变形和剪切变形的影响,一般是因为其构件的轴力和剪力产生的影响很小。而对于高层建筑结构,由于层数多、高度高,轴力很大,从而沿高度逐渐积累的轴向变形很显著,中部构件与边部、角部构件的轴向变形差别大,对结构内力分配的影响大,因而构件中的轴向变形影响必须加以考虑。 结构受到动力荷载作用时的动力效应大。根据结构本身的特点不同,

如结构的类型与形式,结构的高度与高宽比,结构的自振周期与材料的阻尼比等的不同,结构受到地震作用或风荷载作用时,产生的动力效应对结构的影响也不同,有时这种动力效应严重影响建筑物的正常使用,甚至造成房屋的破坏。 扭转效应大。当结构的质量分布、刚度分布不均匀时,高层建筑结构在水平荷载作用下容易产生较大的扭转作用,扭转作用会使抗侧力构件的侧移发生变化,从而影响各个抗侧力结构构件(柱、剪力墙或筒体)所受到的剪力,并进而影响各个抗侧力结构构件及其他构件的内力与变形。因此,在高层建筑结构设计中,结构的扭转效应也是不可忽视的问题。 必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑结构设计中,应该重视结构的整体稳定性与结构的抗倾覆能力,防止结构发生整体失稳的破坏情况。 当建筑物高度很大时,结构内外与上下的温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构必须加以考虑的问题。

结构抗震及高层建筑作业

结构抗震及高层建筑第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确,共10道小题) 1. 随高度增加,多、高层建筑结构在水平荷载下的侧移增加较内力增加()。 (A) 一样; (B) 更慢; (C) 更快; (D) 无规律。 正确答案:C 2. 高层建筑结构的受力特点是()。 (A) 竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载; (B) 水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载; (C) 竖向荷载和水平荷载均为主要荷载; (D) 不一定。 正确答案:C 3. 框架是多、高层建筑中常用的结构体系之一,其主要特点是()。 (A) 平面布置受限,刚度大侧移小; (B) 平面布置灵活,刚度大侧移小; (C) 平面布置灵活,刚度小侧移大; (D) 平面布置受限,刚度小侧移大。 正确答案:C 4. 框架结构是多高层建筑中常用的结构体系之一,它适用于()。 (A) 单层建筑; (B) 多层建筑; (C) 高层建筑; (D) 多层及高度不大的高层建筑。 正确答案:D 5. 剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一,其主要特点是()。 (A) 平面灵活,刚度小侧移大; (B) 平面受限,刚度大侧移小; (C) 平面灵活,刚度大侧移小; (D) 平面受限,刚度小侧移大。

正确答案:B 6. 框架-剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一,其主要特点是()。 (A) 平面布置灵活,刚度小侧移大 (B) 平面布置受限,刚度大侧移小 (C) 平面布置灵活,刚度大侧移小 (D) 平面布置受限,刚度小侧移大 正确答案:C 7. 下列条件中,满足高层建筑规则结构要求的是()。 (A) 结构有较多错层 (B) 质量分布不均匀 (C) 抗扭刚度低 (D) 刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 正确答案:D 8. 高层建筑在天然地基上时,其基础埋深不宜小于建筑物高度的() (A) 1/20 (B) 1/18 (C) 1/15 (D) 1/12 正确答案:D 9. 在框架结构布置中,梁中线与柱中线()。 (A) 不宜重合 (B) 必须重合 (C) 偏心距不宜过小 (D) 偏心距不宜过大 正确答案:D 10. 在地震区须设伸缩缝、沉降缝、防震缝的房屋,缝宽均按()考虑。 (A) 伸缩缝缝宽 (B) 沉降缝缝宽 (C) 防震缝缝宽 (D) 三者平均值 正确答案:C 二、不定项选择题(有不定个选项正确,共5道小题) 11. 剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一,其主要缺点是()。

高层建筑结构设计特点

高层建筑结构设计特点 高层建筑结构设计特点 水平荷载为重要因素 在高层建筑中,与低层建筑结构通常以抵抗竖向荷载为主所不同,较大的建筑高度造成了与底层结构完全不同的受力情况,所以高层结构总是要同时承受竖向荷载和水平荷载作用。水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中引起的轴力与楼房高度的两次方成正比。高层建筑楼面使用荷载和楼房自重在竖向构件所引起的弯矩和轴力的数值,仅与建筑高度的一次方成正比。对某一定高度的楼房来说,竖向荷载大体是定值,但水平荷载不是定值,它随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。所以对高层建筑来说水平荷载是重要因素。 结构延性为重要指标 现在地震的频繁爆发使抗震性能成为高层建筑中的重要考虑因素。为了避免高层建筑的倒塌,使其具有高强的变形能力,特别需要在其构造设计上采取一定措施,来保证结构的良好延性。能做到“小震不坏,中震可修,大震不倒”。也就是说,在强烈地震下,当结构构件进入屈服阶段后具有较强的变形能力,能够吸收地震作用中产生的能量,并维持一定的承载力。所以对高层建筑来说结构延性是重要的指标。 侧向位移为控制因素 随着楼房高度的增加,水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大,结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比。设计高层结构时不仅要求结

构具有足够的强度,还要求具有足够的抗推刚度,使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在规定的范围内,否则会产生因侧移产生较大的附加应力,尤其是竖向构件,当侧向位移增大时,偏心加剧,因P-△效应而使结构产生附加应力,甚至破坏。严重时会使填充墙或建筑装饰开裂或破坏,主体结构出现裂缝,影响正常使用,还会使居住人员感到不安全。所以对高层建筑来说侧向位移要控制好。 轴向变形不容忽视 对于高层建筑来说,其竖向荷载很大,它能够在柱中引起较大的轴向变形,使得连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大,此外它还会对预测构件的下料长度、构件剪力和侧移等产生影响。所以轴向变形问题也不容忽视。

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,高用地愈加紧张,技术也愈加成熟,各种各样的高层建筑拔地而起,

更成为各个层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题,,在一定意义上国家及城市的地标性建筑,成为所在地区的“名片”超高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、视觉效果强他们往往位置险要、造型突出、层建筑在城市中心耸立,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。而其在世界范围高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用,由于一系尤其是近三十年以来,内普遍发展起来是20世纪50年代,超高层为高层、列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用,高强材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、料以外,其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯因而它是二十世纪科学及管理监测等系统,离不开计算机与电气化,技术成

就的体现。商业、担负着集办公、作为城市地标的高层建筑十分多见,目前,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、以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为多样化及绿色环保的方向发展,例,解析当今高层建筑的发展现状。为悉尼地区内第二重镇,澳大利亚帕拉玛塔,是西悉尼的市中心,随着西悉尼是澳目前发展最快的地区之一。澳大利亚第三大经济区,成为了备受关被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔,的崛起, 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

框架受力特点

框架―剪力墙结构的变形及受力特点 在框架结构中加设适量的剪力墙,二者通过楼盖协同工作,以满足建筑物的抗侧要求,从而组成框架―剪力墙结构体系。在框架中局部增加剪力墙可以在对建筑物的使用功能影响不大的情况下,使结构的抗侧刚度和承载力都有明显提高,所以这种结构体系兼有框架和剪力墙结构的优点,是一种适用性很广的结构形式。 1. 变形特点 在水平荷载作用下,框架结构的侧向变形曲线以剪切型为主,而剪力墙的变形则以弯曲型为主。由于两者是受力性能不同的两种结构,因而两者之间需要通过楼板的协同工作。由于楼板平面内刚度很大(计算中假定为无限刚性),因此在同一楼板处必有相同的位移,这就形成了框架―剪力墙结构特有的变形曲线,呈反S形的弯剪型变形曲线。 框架下部位移增长迅速,上部增长较慢,剪力墙则与之相反。在框架―剪力墙结构下部,侧移较小的剪力墙对框架提供帮助,墙把框架向左边拉,框架―剪力墙的侧移比框架单独侧移小,比剪力墙单独侧移大;而上部,框架又可以对剪力墙提供支持,即框架把墙向左边推,其侧移比框架单独侧移大,比剪力墙单独侧移小。最终框架―剪力墙结构的侧移大大减小,且使框架和剪力墙中内力分布更趋合理。· 2. 受力特点 剪力墙的侧移刚度远大于框架,因此剪力墙分配到的剪力也将远大于框架。由于上述变形的协调作用,框架和剪力墙的荷载和剪力分布沿高度在不断调整。框架结构在水平力作用下,框架与剪力墙之间楼层剪力的分配比例和框架各楼层剪力分布情况随着楼层所处高度而变化,与结构刚度特征值λ直接相关。框剪结构中的框架底部剪力

为零,剪力控制部位在房屋高度的中部甚至在上部,而纯框架最大剪力在底部。因此,当实际布置有剪力墙(如:楼梯间墙、电梯井道墙、设备管道井墙等)的框架结构,必须按框架结构协同工作计算内力,不应简单按纯框架分析,否则不能保证框架部分上部楼层构件的安全 框架墙,剪力墙的区别 剪力墙(shear wall)又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。 剪力墙分平面剪力墙和筒体剪力墙。平面剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。现浇剪力墙与周边梁、柱同时浇筑,整体性好。筒体剪力墙用于高层建筑、高耸结构和悬吊结构中,由电梯间、楼梯间、设备及辅助用房的间隔墙围成[1],筒壁均为现浇钢筋混凝土墙体,其刚度和强度较平面剪力墙高可承受较大的水平荷载。 墙根据受力特点可以分为承重墙和剪力墙,前者以承受竖向荷载为主,如砌体墙;后者以承受水平荷载为主。在抗震设防区,水平荷载主要由水平地震作用产生,因此剪力墙有时也称为抗震墙。 剪力墙按结构材料可以分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、型钢混凝土剪力墙和配筋砌块剪力墙。其中以钢筋混凝土剪力墙最为常用。 框架结构其实是梁柱受力体系,墙不参与受力,所以所有框架结构的墙都是填充隔墙,不受力,现在比较多的做法比如说混凝土空心砌块,或者加气混凝土砌块,这些填充隔墙的容重很小;如果是剪

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