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1、-天津大学网络教育学院本科毕业设计论文题目：高层建筑构造受力特点和构造设计完成期限：2017年7月6日至 2017年11月20日学习中心：现代远程教育培训学院学习中心专业名称：木工程学生：永华学生*：指导教师：彩虹. z-摘要高层建筑构造上的作用包括竖向荷载和水平荷载与作用。与一般建筑构造类似，高层构造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，在高层建筑构造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构造形式和构造体系各不一样。对这样复杂的空间构造体系进展务计算和位移分析时，应考虑构造的受力和工作特点进展计算
2、模型的简化，这样才能比拟科学地确定其计算简图和受力体系。关键词：高层建筑；建筑构造；构造的受力；计算模型；受力体系；. z-目录1.竖向荷载3高层建筑的竖向载主要是恒荷载构造自重和楼面、层面活荷载使用荷载。31.1恒荷载构造自重31.2楼面、层面活荷载31.3活荷载的不利布置32.风荷载、地震作用33.温度和其他作用34.高层建筑构造的受力特点和工作特点34.1构造设计时，应考虑高层建筑构造的整体工作性能34.2水平作用对高层建筑构造的影响占主导地位34.3高层建筑构造具有刚度大、延性差、易损的特点35.高层建筑构造的构造体系和构造布置35.1高层建筑构造体系布置36、工程实例36.1 根底设
3、计36.2 上部构造设计36、3 弹性动力时程分析结果36. 4 斜柱区域受力分析36. 5 连接体局部的整体计算36. 6 构造性能设计37.结论37.1抗震性要足够高37.2要具备足够高的灵活性37.3高层建筑构造布置应该要规则、均匀37、4高层建筑构造设计应该注意的问题3参考文献3致31. 竖向荷载高层建筑的竖向载主要是恒荷载构造自重和楼面、层面活荷载使用荷载。1.1恒荷载构造自重是由于构造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GB500092001建筑构造荷载规的采用。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
4、据对构造的不利状态，取上限值或下限值。1.2楼面、层面活荷载使用荷载，是按GB50092001建筑构造荷载规的有关规定采用，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、爬塔等对构造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构造的影响。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JGJ32010高层建筑混凝土构造技术规程。1.3活荷载的不利布置计算高层建筑构造在竖向荷载作用下的力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不布置，而是按满布考虑进展计算的。这是由于其一，在高
5、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1.51.2KN/平方米围，只占全部竖向荷载的10%20%，因活荷载不同的布置方式对构造力产生的影响很小；其二，高层建筑构造是个复杂的空间构造体系，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，按满而方式布置作力计算后再将框架梁的跨中高弯矩乘以1.11.3的放大系数。但是当楼面活荷载大于4.0KN每平方米时如储藏室、书库或其他有很重荷载的构造中各截面力计算时仍须考虑活荷载的布置，按不利荷载计算构造在竖向荷载作用下的力1。对目前
6、国广泛采用的钢筋混凝土高层建筑构造，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构造大约在1214KN每平方米，剪力墙和筒体构造大约为1416KN每平方米。这些经历数据，可以作为在方案设计阶段估算地基承载力、估算构造底部剪力和初步构造截面的依据。2.风荷载、地震作用空气的流动受到建筑物的阻碍，会在建筑物外表形成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。一般说来，建筑构造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、风向以及高层建筑构造自振特性、体型、平面尺寸、外表状况等因素有关。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
7、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*次地震本身产生的能量大小。地震烈度是指*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。进展抗震设计时应考虑该地区的根本烈度和抗震设防烈度的要求，采用不同的处理方式。根本烈度是指*一地区今后一定时期，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。设防烈度一般按根本烈度采用，对于重要的建
8、筑物，应向国家规定的审批单位报批，其设防烈度可比根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、振型分解反响谱法和里程分析法等。JGJ3-2010高层建筑混凝土构造技术规程建议，高层建筑构造应根据不同的情况，分别采用以下方法计算构造的地震作用：1高层建筑构造宜采用振型分解反响谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的构造以及高度超过100M的高层建筑构造应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反响谱法。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拟均匀的高层建筑构造，可采用底部剪力法。379度抗震设防的高层建筑，以下情况下应采用弹性时程分析法进展多遇地震下的补
9、充计算。3.温度和其他作用在建筑构造的服役期，使构造可能产生力的因素还有温差、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防止这些因素的影响。实际工程设计中一般不须计算由温度、收缩产生的构造力。因为这些力的理论计算比拟困难，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到达最大值，则应力为零，不可能产生裂缝，这就是放的原则；如果变形受到约束，在完全约束下应力到达最大值，而变形为零，这就是抗的原
10、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。大量的经历及分析说明，建筑物的温差作用可以忽略不计；930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，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，防止截面的突变。2合理选择构造形式，降低构造约束程度，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，对于超长构造采用后浇
11、带方法施工或将构造划分为长度较短的区段施工3。4. 高层建筑构造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构造形式和构造体系各不一样。对这样复杂的空间构造体系进展力计算和位移分析时，应考虑构造的受力和工作特点进展计算模型的简化，这样才能比拟科学地确定其计算简图和受力体系。4.1构造设计时，应考虑高层建筑构造的整体工作性能高层建筑构造由两局部组成，一局部为由框架、剪力墙和筒体等组成的竖向抗侧力构造，另一局部为将这些竖向抗侧力构造连接成整体的楼板。在低层建筑构造设计常将整个构造划分为假设干夹击抗侧力构造，按受荷面积分配，逐片对平面构造独立进展分析。而在高层建筑构造中，在外荷载
12、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。由于各抗侧力构造的刚度、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、起主要作用的构造分配的水平力过小，偏于不平安，因此应考虑高层建筑构造的整体工作性能4。在高层建筑构造设计中，楼板在自身平面的刚度很大，几乎不产生变形，当构造布置对称，不考虑扭转影响时，同层各构件水平位移一样。剪力墙构造中各片墙的水平力大致按其等效刚度L分配；框架构造的水平力大致按抗侧移刚度D分配；框架-剪力墙和筒体构造则受力较为复杂，要进展专门的计算。如果构造平面不规则、不对称、较复杂，抗侧力构造斜向布置，则应确定主轴方向，并且要扭转的影响
13、，则计算更为复杂。无论采用哪种计算方式，都要考虑高层建筑构造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。4.2水平作用对高层建筑构造的影响占主导地位高层建筑构造设计的另一个特点是水平作用对高层建筑构造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无视。在低层构造设计中，通常只考虑由弯曲变形产生的侧移，而轴力和剪力产生的构造变形一般可以忽略，但是在高层建筑构造设计中，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，
14、扭转变形。4.3高层建筑构造具有刚度大、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，在进展抗震设计时，采取一些根本措施来实现，如在框架构造设计中，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展构造薄弱层的验算。5.高层建筑构造的构造体系和构造布置高层建筑的初步设计阶段选择构造体系时，应在综合考虑使用要求、建筑美观、构造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构造体系；宜采用规则构造；应使构造具有必要承载能力、刚度和变形能力；应防止因局部构造件的破坏而导致整个构造更新丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。无论采用何种构造体系，构造
15、的水平和竖向布置宜具有合理的刚度和承载力分布；防止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。5.1高层建筑构造体系布置1、框架构造体系。框架构造的特点是梁、柱承受荷载，墙为非承重构件，只起分隔作用，因此框架构造平面布置灵活，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。框架构造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。由于框架构造的梁、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，因此框架构造的侧向刚度较小，仅适用于房屋高度不大、层数不多的构造。在一般的抗震设计中，框架构造最大高度不宜超过60M，在9度抗震设防时不宜超过25M。2、剪力墙构造体系。在剪力墙构造体系中，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
