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1、高层建筑结构分析与设计探析摘要:在社会经济稳健发展的萨就F.我国建筑业也呈现出了快速的发展势态。特别定在经济较发达的城市，爲层建筑建设工楼越來 越多。从高层建筑木身质虽方面考虑，做好其建筑结构设计工作非常关键。木文在分析高层建筑结构设计耍点及相关体系的呈础上,进 一步对其设计分析方法进行了解析,希望以此为高层建筑结构设计的优化及完善提供一些具有价值的参考建议.关键词:鬲层建筑;结构设计;设计要点0前言进入21世纪以來，在社会经济稳他发展的背掀F,我国建筑业也快速发展起来，高层建筑也趣來越多.要想使高炽建筑的整体质暈 得到冇效探障，便需耍从整休角度出发,做好各方面的工作其中结构设计就直接关系到高
2、层建筑的质虽，鉴丁此，木文对髙层建筑结 构设计相关内容进行深入分析，意义重大。1高层建筑结构设计要点分析高层建筑结构设计与髙层建筑的质.站紧密相关，打此同时，为了使离层建筑结构设计的优化，对其设计要点加以了解，也非常更要。1. 1水平荷载要点水平荷载在高层建筑结构设计中属于个决定性要索。楼房自身重量峪楼面应用荷载基于竖构件当中引发的轴力与弯矩数值,只和 楼房奇度的次方成正比。而水平荷载对结构产生的倾覆力业，以及在竖构件产生的轴力，和楼房高度的二次方成正比。在岛层建筑中， 竖向荷载加于个显值，但作为水平荷找的风荷找及地宓作用来说，阴者之间的数危会在结构动力特征变化时随看发生变化。因此，水 平荷载
3、属于鬲层建筑结构设计中的一个决定性要素。1.2轴向变形要点堆于高层建筑当中，其竖向荷载数值通常偏大，处于柱:1中可以引发很大的轴向变形，进和便连续梁弯矩受到很大程度的影响.在 连续梁中间支燧位宣的负弯矩危降低的悄况下，跨中止弯矩数值便会捉窩，进-步使预制构件I、料长度受到极人影响。在这样的情况， 就有必要以轴向变形计算数值为依据，科学合理地诡整卞料长度。此外，在发生轴向变形的情况下，构件应力及测移均会爱到很大程度 的影响，进而使构件的安全性难以得到有效保障。为此，充分控制轴向变形非常关键。1.3侧移要素在高层建筑结构设计过程中，需对侧移进行合理控制。在高层建筑的高度越來越筒的情况下，基于水平荷
4、载条件卜的结构的侧移变 形便会大大上升，为了使侧移不随着大大增加，有必要将其控制在一定合理的范围内。1. 4结构延性耍素与非离层建筑和比，窩层建筑的柔性更为突出。例如，在发生地震的情况卜，所发生的形变会比非窩层建筑更明显。为确保高层建 筑在处于塑性变形环节依111拥有足够人的抗变形作用，防止倒塌状况的发生，需制定并落实冇效措施，以此使离层建筑的结构延性得到 有效増强。2高层建筑结构体系分析在上述分析过程中，认识到了高层建筑结构设计的一些关健要素，在满足各大耍素条件的基础上，才能够为离层建筑结构设计的优 化提供保障。与此同时，笔者认为在高层建筑结构设计过程中,还有必要対高层建筑的结构体系加以了解
5、。2. 1框架剪力墙休系堪于槪架休系强麦及刚度与和关耍求不相符的储况卜 则需基丁建筑平面的合理位进设置四力墙，以此将部分粧架取而代之。采取 这种设计思路，便形成了所谓的框架剪力墙体系。对于根架剪力墙体系说，其工作机埋为:一旦需要承受较高的水平力的情况下，剪力 墙与楸架能够很好地利用搂板与连梁共同工作。基于框架剪力墙体系当中，垂直荷载由楸架体系承担，水平剪力由眄力墙承担。对于松 架剪力墙体系來说,其位移曲线为弯剪型，在设置剪力墙的贰础上，能够便高层建筑结构的侧向刚度大人增强,同时止建筑物的水平位 移大大降低，此外框架水平剪力也明显下降。从整体层面而言，芳圾的框架体系祁比，椎架剪力墙体系的价值作用
6、更为显普，在高层 建筑结构设计中需对框架剪力墙体系的设计及应用加以重视。2. 2旳力墙体系倘若受力主体结构均是在平面剪力墙构建的基础上组合而成的，那么便形成了所谓的敢力墙体系。基于敢力体系半中，所有的垂直 荷载及水平力均由单片剪力墙承担。对于勢力墙体系來说，是一种刚性结构，它的位移Ml线呈现弯Illi型。并且，阿力墙体系无论是刚度 还是强度均较大，具备延性作用，在整体性方面表现优良，具备抗倒塌的效果，属于-啖优良的结构体系，并且与框架蚁力墙休系相比， 剪力墙体系也有一定的优势。因此，在离层建筑结构设计过程中，也需要充分考虑剪力墙体系的设计及应用。2. 3筒体体系在高层建筑结构设计过程中，将筒体
7、作为抗侧力构件的结构体系即为筒体体系。对于筒体来说，屈于一类空何受力构件，主要有两 犬类型:贯-为实腹筒;其二为空腹筒。筒体体系在强度及刚度阴方面均非常大，孑个构件在受力上较为合理,此外还具备很大的抗风及 抗地輕效果。囚此，在高层建筑结构设计过程中，也需要充分考虑简休休系的设计及应用,以此使窩层建筑结构设计得到彳了效优化，进 一步为商层建筑整体质量的提升奠定夯实的基础。3高层建筑结构设计分析方法解析由于高层建筑与般的建筑体系存在很人方面的不同，并II高层建筑在设计过穆:中也需耍考世诸多问题，比如抗倒塌问题、抗囊问 题等。因此,除了在需要掌拆高层建筑结构设计要点及相关体系的斥础上,还需要辣高层建
8、筑结构设计的分析方法。笔者结合多年的 工作经验，总结出了两种比较常见的分析方法，即基本假定分析法与静力分析法。3. 1基本假定分析法基本假定分析法是离层建筑结构设计常见的分析方法，包插了弹性假定分析、刚性楼板假定分析、引算图形假定分析等。对于弹性 假定分析來说，现如今建筑工程采取的高程建筑结构分析方法都使用了弹性计算方法.基于垂直荷载的作用下,建筑结构般绘在弹性 工作坏境1中。涨性假定通常情况卜能够和建筑结构的具体工作情况相符合。但如果受到较强的台风或地震的影响.会有编大的位移产 生，进而使建筑结构处于弹塑性工作环境。因此，在这样的情况下，便不可再便用弹性计算方法,而是应该釆取弹塑性动力计算方
9、法完 成相应的设计。对于刚性楼板假定分析,假定楼板基于自身平面内的刚度无限大,但基于平面外的刚度则忽略不计算,这即为刚性楼板 假定，并IL,刚性楼板假定在很多高层建筑结构都广泛采取。通常而言，针对柜架体系及的力墙体系使用此种假定分析方法是貝备可行 性的。但有时候，部分结构存在竖向刚度突变惜况，在楼板刚度不足以及层数比较少的状况匚楼板在变形上的彫响便非常大。因此， 在使用刚性楼板假定分析方法的储况卜,需考虑是否b相关设计休系和符合,进而便计算分析的粘准度及科学性得到有效探障。3. 2殍力分析法对于爲层建筑结构静力分析方法来说,主要是针对框架的力墙结构与剪力墙结构实施的。对于牴架剪力墙结构來说,其
10、内力及位移 计算方法非常多。因未知条件及需考虑的因素有所不同,因此各类方法的解答形式也有所不同。对于框架剪力墙来说,般是把结构转 化成等效壁式框架，进而通过杆系结构矩阵位移方法进行求解。另外，对于剪力墙结构來说，其开洞惜况决定了其受力的特点及变形惜 况。剪力墙在类型有所不同的情况下,截面应力分布也有所不同。在内力及位移计算过程中,需采取有针对性的计算方法。-般情况下, 是将平面有限单元法作为剪力墙结构的计算方法。但由于剪力墙自由度比较大,因此通常在应用分布比较复杂的条件下对这种计算方法 加以应用。4结语通过木文的探究，认识到:要想使高层建筑的整体质昴得到冇效保障，便需要考虑诸多要素，比如高层建
11、筑结构的分析及设计便显得 极为匝要。 方面,需充分了解高层建筑结构设计:耍索;另方面,需充分掌椰务柏优化的為层建筑结构体系此外，还需要掌椰高层建 筑结构设计分析方法,例如基本假定分析法与静力分析法等。相倍从以上方面加以完善，高层建筑结构设计将能够得到有效优化,进 步为商层建筑整体质堀:的提商奠定夯实的基础。狰考文献：1 徐勇.王憩君.浅析高层建筑结构设计J.科技与企业，2014, 23(6):177.2 孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨J 价值工程,2011, 30(25):88-89.3陈耀.高层建筑剪力墻结构优化设计分析探讨J 福建建材，2011, 30(4):36-37, 39.4 螢苏媛.高层及超高层建筑结构分析与设讨中华民居:下旬刊,2014, 7(2) :43445 丁洁民，吴宏磊，赵听.我国高度230m以上超高层建筑结构现状与分析进展J建筑结构学报，2014, 35(3)
