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1、湖南农业大学课程论文学 院：工学院 班 级：土木二班姓 名：邓朝辉 学 号：200940664205课程论文题目：浅谈高层建筑结构设计课程名称：高层建筑结构设计评阅成绩：评阅意见：成绩评定教师签名：日期： 年 月 日浅谈高层建筑结构设计通过高层建筑结构设计这门课的学习，我懂得了很多关于高层建筑的知识，再加上前不久进行的为期三天的认识实习，更使我对高层建筑有了一个更好，更直观的认识。下面就我个人的一些体会来谈谈关于高层建筑的一些感受。近年来，随着科学技术，特别是建筑方面的技术不断完善，高层建筑层出不穷，四百米的建筑已经成为现实，而且随着未来人们的欲望更高，技术更高，相信就算一千米的建筑，也将不再
2、遥远。现代高层建筑是随着社会生产的发展和人类活动的需要而发展起来的，是商业化，工业化和城市化的结果。现代高层建筑不仅要满足各种使用功能，而且要求节省材料，还要美观。只有科学技术的进步、轻质高强材料的出现以及机械化、电气化、计算机在建筑中得广泛运用，才能为多层及高层建筑的发展提供物质基础和技术条件。从名词上来看，多层和高层结构的差别主要是层数和高度，习惯上，将10层以下的建筑看做多层建筑。但实际上，多层和高层建筑结构没有实质性差别，它们都要抵抗竖向及水平荷载作用，从设计原理及设计方法而言，基本是相同的。可以说，多层到高层，是一个水平荷载起作用由小到大的量变过程，从结构的观点来看，凡是水平荷载起主
3、要作用的建筑就可认为进入了高层建筑结构的范畴。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。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： （1） 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
4、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。 （2） 侧移成为控指标 与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（qH4/8EI）。另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中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
5、结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。2.使居住人员感到不适或惊慌。3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。4.使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。（3） 抗震设计要求更高 有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。（4） 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要 高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基
6、承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。 地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。（5） 轴向变形不容忽视 采用框架体系和框架剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩
7、值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。 （6） 概念设计与理论计算同样重要 抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的，尽管分析手段不断提高，分析的原则不断完善，但由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件局部开裂甚至破坏，这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。 总的来说,高层建筑是一个与其他建筑相区别而由紧密联系的建筑，它所具有的特点也是其他建筑所不能取代的，相信未来的高层建筑会越来越高，或许现在的高层到以后就变成底层了，高楼更高，结构更新颖，材料更科学、环保。期待那天的到来。
