对高层建筑结构设计的探讨

对高层建筑结构设计的探讨对高层建筑结构设计的探讨 摘要：随着城市化进展及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证其具有足够的安全性，还应保证结构的经济性、合理性。作者经过多年的工作经验对高层建筑结构设计中的几个问题进行探讨。 关键词：高层建筑；结构设计；理念 中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号： 1.结构设计的意义 概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来推断计算设计的合理性。 2.建筑结构特点分析 2.1 轴向形变不容忽视 通常在低层建筑结构分析中，只考虑弯矩项，因为轴力项影响很小，而剪切项一般可不考虑。但对于高层建筑结构，情况就不同了。由于层数多，高度大，轴力值很大，再加上沿高度积累的轴向变形显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。 轴向变形的影响在高层建筑结构分析中应当考虑，但是，结构所受的竖向荷载并不是在结构完成之后一次施加的。特别是，占竖向荷载绝大部分的结构自重是在施工过程中逐层施加的，轴向压缩变形已在施工过程中分阶段完成，并在各楼层标高处找平，实际上并不完全类似于以上分析的情况。 所以，在考虑轴向变形时，要考虑施工过程中分层施加竖向荷载这一因素，不能简单的按一次加载考虑，否则会出现一些不合理的计算结果，如邻近剪力墙和筒体的上层框架柱，在竖向荷载作用下出现拉力；上层框架梁出现过大弯矩和剪力等。另外，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。 2.2 侧移成为控制指称 与低层建筑不同，结构侧移己成为高层建筑结构设计中的关键因素，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。结构顶点侧移与建筑高度 H 的四次方成正比。 水平均布荷载： 设计高层结构时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受风荷载作用产生的内力；还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。这是因为高楼的使用功能和安全，与结构侧移的大小密切相关： （1）使用人员的正常工作与生活。当高楼在阵风作用下发生振动的频率 f 为一定值时，结构振动加速度 a 与结构侧移幅值 A 成正比：a=A（2πf）。因而控制侧移幅值的大小成为保证高楼良好的居住和工作条件的关键因素。 （2）过大的侧向变形会使...