高层建筑工程结构方案设计VIP专享VIP免费

第1页共34页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共34页高层建筑结构方案设计第2页共34页第1页共34页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共34页1.1概述高层建筑是社会生产的发展和人类物质生活需要的产物，是现代社会工业化、商业化和城市化的必然结果。科学技术的进步、经济的发展则为高层建筑的发展提供了坚实的物质基础。自从第一栋高层建筑以来，当今世界的高层建筑发展改革开放以来，我国高层建筑如雨后春笋迅速发展。据资料统计，建设部系统国有建筑企业逐年竣工10层以上建筑，从1984年的263万m2,猛增至1995年的1841万m2；1995年竣工面积为1993年的2.12倍。见表1：表1建设部系统国有建筑企业19841995年10层以上建筑竣工简表年份198419851986198719881989199019911992199319941995累计面积263853647788878492861318102第3页共34页第2页共34页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共34页3666588187764125栋数303381514618711702655590653828102112598235占全部面积%5.16.59.110.513.215.514.714.113.110.915.720.112.4到1999年末，全国国有和集体建筑企业累计建成10层以上建筑估计在3亿m2左右（不包括香港、澳门、台湾地区）。当今国内最高100栋建筑中，1985年建成的仅1栋（深圳国贸大厦，159m，50层），19891995年建成的有14栋，而19961998年建成的有85栋。1990年建成的北京京广中心是我国大陆首栋突破200m的超高层建筑，1996年的深圳地王大厦其高度已达325m、81层，1998年的上海金茂大厦又有突破，达421m、88层。国内已建成最高100栋建筑见附录（截至1998年末）。对高层建筑的界定，目前全世界还没有一个统一标准。例根据联合国科教文组织所属的世界高层建筑委员会的建议，一般将9层以上（含9层）称为高层建筑，并划分为以下四类：916层，高度不超过50m；1725层，高度不超过75m；2640层，高度不超过100m；40层以上，高度超过100m；我国«高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）»第1.0.2条第4页共34页第3页共34页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共34页规定10层及10层以上或房屋高度超过27m为高层建筑；«高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）»2001年版规定10层及10层以上的居住建筑、建筑高度超过24m的公共建筑为高层建筑；1.2高层建筑结构作用效应的特点1.2.1高层建筑结构的受力特点建筑结构所受的外力（作用）主要来自垂直方向和水平方向。在低、多层建筑中，由于结构高度低、平面尺寸较大，其高宽比很小，而结构的风荷载和地震作用也很小，故结构以抵抗竖向荷载为主。也就是说，竖向荷载往往是结构设计的主要控制因素。建筑结构的这种受力特点随着高度的增大而逐渐发生变化。在高层建筑中，首先，在竖向荷载作用下，由图1.2.1-1所示的框架可知，各楼层竖向荷载所产生的框架柱轴力为：边柱N=wlH/2h中柱N=wlH/h即框架柱的轴力和建筑结构的层数成正比；边柱轴力较中柱小，基本上与其受荷面积成正比。就是说，由各楼层竖向荷载所产生的累积效应很大，建筑物层数越多，底层柱轴力越大；顶、底层柱轴力差异越大；中柱、边柱轴力差异也越大。其次，在水平荷载作用下，作为整体受力分析，如果将高层建筑结构简化为一根竖向悬臂梁，那么由图1.2.1-2、图1.2.1-3所示其底部产生的倾复弯矩为：水平均布荷载Mmax=qH2/2倒三角形水平荷载Mmax=Qh3/3即结构底部产生的倾复弯矩与楼层总高度的平方成正比。就是说，建筑结构的高度越大，由水平作用对结构产生的弯矩就更大，较竖向荷载对结构所产生的累积效应增加更快，其产生的结构内力占总结构内力的比重越大，从而成为结构强度设计的主要控制因素。1.2.2高层建筑结构的变形特点第5页共34页第4页共34页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共34页在竖向荷载作用下，高层建筑结构的变形主要是竖向构件的压缩变形。由于各竖向构件的应力大小不同，因而其压缩变形大小也不同。在钢筋混凝土结构中，由于在施工过程中的找平，同时由于各竖向构件...