前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文1

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最開(kāi)始出現(xiàn)的是比較簡(jiǎn)單的框架結(jié)構(gòu)，隨后又出現(xiàn)了鋼筋混凝土構(gòu)造的剪力墻結(jié)構(gòu)，由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結(jié)構(gòu)，由筒體體系構(gòu)成的筒體結(jié)構(gòu)以及不同結(jié)構(gòu)相結(jié)合而形成的組合結(jié)構(gòu)和一些巨型結(jié)構(gòu)(巨型梁結(jié)構(gòu)、巨型柱結(jié)構(gòu)等等)。這些結(jié)構(gòu)各有受力特點(diǎn)，適用于高度不同的結(jié)構(gòu)體系，不同建筑結(jié)構(gòu)的選擇也影響著后續(xù)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式與工程施工、工程造價(jià)、建筑設(shè)備安裝等諸多因素密切相關(guān)，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意設(shè)計(jì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。第一，高層建筑相對(duì)低層建筑整體上會(huì)導(dǎo)致受力增加，相對(duì)于豎直荷載，水平荷載地位提高，成為決定性因素，必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力，水平荷載主要包括地震和風(fēng)荷載，高層建筑應(yīng)該有更加優(yōu)秀的抗震能力。第二，高層建筑的側(cè)移是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素，也是重要的控制指標(biāo)。第三，高層建筑的柱中容易產(chǎn)生豎向變形，這會(huì)造成連續(xù)梁的長(zhǎng)度變化和預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度變化，忽略軸向變形是潛在的危險(xiǎn)因素。第四，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意有較大的結(jié)構(gòu)延性，作為一種預(yù)防措施保證整體結(jié)構(gòu)在高荷載作用產(chǎn)生巨大變形下不至于倒塌。

2高層建筑設(shè)計(jì)的一般原則

2．1關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取原則在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和受力分析過(guò)程當(dāng)中，要進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，而計(jì)算簡(jiǎn)圖是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的基礎(chǔ)，所以計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取恰當(dāng)與否關(guān)系著高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，也關(guān)系著高層建筑的使用是否安全可靠。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選取時(shí)，要特別的仔細(xì)認(rèn)真，這樣才能保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果的可靠，保證高層建筑的安全建設(shè)和使用。同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖要有一定的構(gòu)造措施和構(gòu)造方法來(lái)保證安全，尤其是建筑節(jié)點(diǎn)在圖紙上和實(shí)際中略有差別，必須保證計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在允許的設(shè)計(jì)誤差范圍內(nèi)。此外，設(shè)計(jì)工程師要仔細(xì)的分析軟件計(jì)算的結(jié)果，避免因?yàn)椴煌?jì)算軟件的計(jì)算結(jié)果而造成比較大的計(jì)算偏差和失誤。

2．2關(guān)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案選取原則高層建筑的基礎(chǔ)比較深，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要考慮多種因素。高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須參考詳細(xì)的地質(zhì)勘探報(bào)告，然后結(jié)合地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)的合理設(shè)計(jì)。同時(shí)，采用哪種高層建筑的結(jié)構(gòu)類型也影響著基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作，不同的建筑類型的荷載不同，高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須與結(jié)構(gòu)類型和荷載分布相一致。綜合考慮各種因素來(lái)確定基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作的目的是使地基的穩(wěn)定性能和承載能力發(fā)揮到最大。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案一般要滿足兩方面的要求，一是受力特性和建筑的力學(xué)性質(zhì)的合理性，對(duì)于整個(gè)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的受力和荷載要明確，力的分析與計(jì)算必須簡(jiǎn)單。二是要滿足經(jīng)濟(jì)成本合理性的基本要求，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案直接決定了后續(xù)的施工方案的選取工作和施工設(shè)計(jì)，這個(gè)過(guò)程必須考慮整體建筑施工成本合理的要求。另外，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也必須考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件、地理地形條件、工程施工的要求、施工方案和建筑設(shè)備安裝等具體的因素，在各種因素相互協(xié)調(diào)的情況下，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最優(yōu)方案。

2．3關(guān)于計(jì)算結(jié)果正確性分析的原則隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件不斷地加入到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析計(jì)算當(dāng)中，但是與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的軟件的品種數(shù)量眾多，不同的軟件品種的計(jì)算方法、流程和編程實(shí)現(xiàn)方法不一定相同，導(dǎo)致了有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果存在著許多差異。設(shè)計(jì)工程師要正確認(rèn)識(shí)和分析這些計(jì)算結(jié)果的差異，充分了解所采用的計(jì)算軟件的計(jì)算范圍和計(jì)算條件，要在仔細(xì)審核的基礎(chǔ)上進(jìn)行仔細(xì)的判斷，排除人工數(shù)據(jù)輸入的錯(cuò)誤，才能夠得出所需要的正確結(jié)果。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題分析

3．1高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題高層建筑的地基設(shè)計(jì)既是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提性工作，也是建筑設(shè)計(jì)師非常重視的一個(gè)問(wèn)題。地基設(shè)計(jì)的重要性不言而喻，地基設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響著基礎(chǔ)的類型選擇和工程的造價(jià)。基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)工作包含了基礎(chǔ)的類型設(shè)計(jì)和對(duì)地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結(jié)構(gòu)的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價(jià)等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準(zhǔn)確計(jì)算和結(jié)構(gòu)選型。另外在地基的設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算中一定要遵守國(guó)家規(guī)范和地方性規(guī)范，因?yàn)榫腿珖?guó)來(lái)說(shuō)，各地的地質(zhì)條件差別很大，國(guó)家規(guī)范沒(méi)有辦法作出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以在地基的設(shè)計(jì)工作中要注意遵守地方性的設(shè)計(jì)規(guī)范的問(wèn)題。

3．2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的剪力墻設(shè)置問(wèn)題高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設(shè)置問(wèn)題也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問(wèn)題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5－8的墻體，在具體的建筑應(yīng)用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量少使用這種墻體結(jié)構(gòu)，避免后續(xù)的設(shè)計(jì)上的諸多問(wèn)題。第二，剪力墻的位置設(shè)置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應(yīng)該增加剪力墻結(jié)構(gòu)，并調(diào)整剪力墻中心的位置，合理設(shè)置厚度以及截面，使建筑的結(jié)果位移保持在合理的范圍之內(nèi)。

3．3高層建筑中的結(jié)構(gòu)規(guī)則性問(wèn)題關(guān)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新舊質(zhì)量規(guī)范在諸多問(wèn)題的內(nèi)容描述上都存在著一定的變化和改動(dòng)，這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對(duì)舊的建筑規(guī)范的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性問(wèn)題，增加了許多的限制條件，比如建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的平面規(guī)則性問(wèn)題和結(jié)構(gòu)嵌固端的剛度比問(wèn)題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強(qiáng)制性的條文規(guī)定了嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案是不能采用的。所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要注意到新舊規(guī)范的的內(nèi)容改動(dòng)，嚴(yán)格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，避免為后續(xù)的施工設(shè)計(jì)和施工圖的設(shè)計(jì)工作帶來(lái)不必要的麻煩。

4結(jié)語(yǔ)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文2

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；措施

中圖分類號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1、計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇要適宜

在高層建筑的計(jì)算簡(jiǎn)圖中有大家公認(rèn)的一個(gè)原則，在各種方案選取的時(shí)候必須除去個(gè)人的主觀意見(jiàn)，綜合各方面因素來(lái)選擇一個(gè)最為合適的設(shè)計(jì)方案，方案的選取與工程的整體機(jī)構(gòu)安全有著直接的聯(lián)系。無(wú)論對(duì)于哪一項(xiàng)工程來(lái)講，只有在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的初步計(jì)算，因此我們可以看出對(duì)于選取合適的計(jì)算簡(jiǎn)圖是極為重要的。眾所周知，再精準(zhǔn)的計(jì)算與設(shè)計(jì)，誤差在施工的過(guò)程中都是不可避免的。實(shí)際上，在工作中誤差是可以存在的，只要我們把誤差的范圍合理的控制在一定的標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，那么誤差對(duì)于工程的整體質(zhì)量就不會(huì)產(chǎn)生很大的影響，因此需要我們更加精確的來(lái)計(jì)算簡(jiǎn)圖，保證與實(shí)際誤差相差較小。

2、基礎(chǔ)方案的選擇

不能因?yàn)楣こ痰男枰怪車沫h(huán)境遭到破壞，以至于周邊環(huán)境的生態(tài)平衡遭到破壞，是現(xiàn)在設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)保性特點(diǎn)。任何一個(gè)工程都必須以環(huán)境為中心來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，使工程能夠很好地融入到自然中，使生態(tài)環(huán)境平衡和諧共存。在進(jìn)行基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要把各個(gè)方面的相關(guān)因素每一項(xiàng)都要進(jìn)行考慮，把每一方面的因素都要綜合起來(lái)，然后對(duì)工程的整體進(jìn)行一系列的評(píng)估來(lái)考慮其經(jīng)濟(jì)性，接著進(jìn)行對(duì)設(shè)計(jì)方案的正式審核，最后再進(jìn)行施工，在施工過(guò)程中始終要以可持續(xù)發(fā)展為中心的理念進(jìn)行施工，那么工程的質(zhì)量定會(huì)有一定的保障。

3、結(jié)構(gòu)方案的選擇

由于高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是很復(fù)雜的，在施工時(shí)我們要對(duì)各個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行考慮，例如線路的安排，供水問(wèn)題等每一方面我們都必須要考慮周全。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中有一些重點(diǎn)考慮的部分，例如：周圍的施工環(huán)境、材料的選擇要求、抗擊自然災(zāi)害的能力。我們必須要嚴(yán)格遵守原則：水平和豎直。結(jié)構(gòu)方案不只是施工單位一方面的事情，使用方和施工單位要意見(jiàn)達(dá)成統(tǒng)一，在設(shè)計(jì)中和以后的發(fā)展方向上要仔細(xì)詳細(xì)的展望，為了選擇更合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，能夠最大限度的達(dá)到預(yù)期的目的。

4、對(duì)計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確的分析

現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使得計(jì)算機(jī)技術(shù)在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中能夠進(jìn)行應(yīng)用，但是不同的計(jì)算機(jī)軟件有可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)一定的偏差，因此對(duì)計(jì)算機(jī)軟件的計(jì)算結(jié)果需要我們進(jìn)行準(zhǔn)確分析和把握。那么進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的人員必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有充分實(shí)際的技能，還要充分的了解所應(yīng)用的計(jì)算機(jī)軟件，因此才能對(duì)計(jì)算機(jī)結(jié)果進(jìn)行客觀而準(zhǔn)確的分析。基于計(jì)算機(jī)軟件的不完善性，軟件可能存在缺陷，計(jì)算結(jié)果有可能會(huì)使得計(jì)算結(jié)構(gòu)與實(shí)際情況存在一定的偏差，出現(xiàn)偏差時(shí)要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷，在設(shè)計(jì)中做出一定程度的調(diào)整，來(lái)適應(yīng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。

二、當(dāng)前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題

隨著高層建筑的不斷興建，我國(guó)很多高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中都暴露出了一些問(wèn)題，對(duì)高層建筑的建設(shè)帶來(lái)了不利的影響。

1、對(duì)高層建筑抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

與多層建筑相比，高層建筑在高度和層數(shù)上都有一個(gè)明顯的突破。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度，高層建筑與多層建筑在設(shè)計(jì)方法以及設(shè)計(jì)原理上基本是一致的。兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在水平荷載作用，高層建筑的結(jié)構(gòu)材料必須能夠抵抗更大的水平荷載，對(duì)于高層建筑特別是帶高位轉(zhuǎn)換層、多塔樓和大底盤的高層建筑，都很容易在抗側(cè)力結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)問(wèn)題。

2、高層建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的問(wèn)題

高層建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求很高，有很多高層建筑的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)荷載進(jìn)行全面的考慮，在進(jìn)行局部填土、隔墻設(shè)置等都沒(méi)有對(duì)荷載偏心的影響進(jìn)行考慮。在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，沒(méi)有進(jìn)行沖切、抗剪和抗彎的處理。

3、高層建筑在軸壓比的控制上的問(wèn)題

軸壓比的限制比在高層建筑中有著嚴(yán)格的規(guī)定，很多高層建筑的設(shè)計(jì)難以滿足軸壓比的規(guī)范要求，很多構(gòu)件的截面受到了限制。軸壓比的限制對(duì)高層建筑的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

4、高層建筑對(duì)連梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑的連梁設(shè)計(jì)包括截面的尺寸、剪壓比的限制、連梁的剪力設(shè)計(jì)取值等等。如果高層建筑中對(duì)連梁的設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確，截面高度過(guò)大，跨度過(guò)小，就會(huì)影響高層建筑的抗震效果。一旦發(fā)生地震，連梁的剪力和彎矩過(guò)大，難以達(dá)到相應(yīng)的抗震規(guī)范，影響高層建筑的使用安全。

5、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果難以判斷

對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行判斷并不容易，高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算所要考慮的因素眾多，不僅要對(duì)結(jié)構(gòu)自振周期、振型曲線、水平位移特征等因素進(jìn)行考慮，還要考慮其抗震設(shè)計(jì)的合理性。因此，很多高層建筑的設(shè)計(jì)中難以對(duì)結(jié)構(gòu)計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，往往遺漏一些影響因素，造成結(jié)構(gòu)計(jì)算的不合理。

三、解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的具體措施

1、如何對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)地基基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)

當(dāng)高層建筑的設(shè)計(jì)中有地下室這一內(nèi)容時(shí)，要對(duì)荷載進(jìn)行全面的考慮，地下室的外挑部分、局部填土、停車、水池等都會(huì)受到荷載偏向的影響。

在對(duì)筏基和箱基的梁板配筋進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須對(duì)底板上直接作用的梁板自重和荷載進(jìn)行相應(yīng)的扣除，當(dāng)箱筏的四邊邊區(qū)格和四角的地基反應(yīng)力過(guò)大的時(shí)候要對(duì)其進(jìn)行加強(qiáng)配筋。

如果高層建筑的地面有中庭設(shè)計(jì)，就必須對(duì)基礎(chǔ)底沿的軸線上進(jìn)行基礎(chǔ)梁的設(shè)置。在使用倒梁法進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí)，注意不到頂?shù)闹虚g柱是不能夠作為支點(diǎn)的，在進(jìn)行集中荷載計(jì)算時(shí)必須同時(shí)計(jì)算柱底反力。

在對(duì)箱基進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要注意對(duì)洞口上下的連梁進(jìn)行考慮，驗(yàn)算其截面面積，如果洞口的大小或者位置出現(xiàn)修改，要對(duì)連梁抗剪強(qiáng)度和抗彎進(jìn)行復(fù)核。

如果采用的整體筏基和箱基的設(shè)計(jì)，就要對(duì)其樁土進(jìn)行考慮，樁土的共同工作會(huì)產(chǎn)生一定的影響。在對(duì)基礎(chǔ)底板進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要對(duì)樁同作用的狀態(tài)或樁沉降狀態(tài)下的地基反力進(jìn)行考慮。

2、如何對(duì)高層建筑的軸壓比進(jìn)行控制

一般來(lái)說(shuō)提高混凝土的強(qiáng)度是對(duì)高層建筑軸壓比進(jìn)行控制的直接方法。如果還不能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則還可以使用其他方法來(lái)對(duì)軸壓比進(jìn)行控制。

混凝土的變形能力受到柱的箍筋的影響，因此可以通過(guò)對(duì)混凝土的橫向變形進(jìn)行約束，來(lái)對(duì)裂縫的擴(kuò)展進(jìn)行延緩，并對(duì)截面抗剪能力進(jìn)行提高。增大配箍率、使用合適的配箍形式都可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)延性的提高。在設(shè)計(jì)時(shí)，如果采用井字復(fù)合箍進(jìn)行沿柱全高，且保持箍筋的直徑、間距和肢距，一般來(lái)說(shuō)直徑在8毫米以上，間距在100毫米以內(nèi)，肢距在100毫米以內(nèi)。如果采用復(fù)合螺旋箍進(jìn)行沿柱全高，則要保證8毫米以上的箍筋直徑，100毫米以內(nèi)的螺距和100毫米以內(nèi)的肢距。

在彈性模量方面，鋼筋的彈性模量高于混凝土6倍有余，如果配置了較多的縱向鋼筋在柱中，有余軸向壓力的影響，鋼筋會(huì)承擔(dān)更多的壓力，從而降低混凝土承擔(dān)的壓力。在設(shè)計(jì)中可以在柱截面中部加入附加芯柱，另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%都必須加入縱向鋼筋。

提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)軸壓比的控制有直接的效果，但混凝土的強(qiáng)度越高其脆性也越大，因此要控制混凝土強(qiáng)度等級(jí)不超過(guò)C60。

3、如何進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)

在《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》以及《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中都明確的規(guī)定了連梁的截面尺寸、剪壓比限制以及剪力設(shè)計(jì)取值等內(nèi)容。在具體的工程設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，因?yàn)檫B梁具有較小的跨度以及高度較大的截面，因此在地震的作用下，彎矩和剪力在經(jīng)過(guò)內(nèi)力的計(jì)算之后都比較大，因此無(wú)法使規(guī)范的要求得到充分的滿足，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要以不同的情況為根據(jù)從而采取不同的措施。在地震作用下，為了對(duì)連梁的延性進(jìn)行保障，并對(duì)剪力和彎矩進(jìn)行有效的傳遞，剛度折減的系數(shù)就要高于0.55；在風(fēng)荷載的作用下，為了將連梁的裂縫控制在正常的適用范圍內(nèi)，就要使剛度折減的系數(shù)高于0.80。此外，如果調(diào)整剛度折減系數(shù)后連梁仍然難以滿足要求，則可以采用內(nèi)調(diào)幅，并配置足夠的箍筋。若連梁的超筋較多時(shí)，可以對(duì)連梁的高度進(jìn)行減小，以減小剪力和彎矩。

四、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題

在建筑行業(yè)我們要不斷的提升自己，主要從以下幾方面：技術(shù)領(lǐng)域，先進(jìn)的技術(shù)是提高我們自身能力的保障，只有不斷的學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，才能夠緊跟科學(xué)的腳步，也要鼓勵(lì)員工學(xué)習(xí)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展創(chuàng)新；在設(shè)備方面，我們應(yīng)該加大對(duì)先進(jìn)的設(shè)備的投入力度，要做到我們的技術(shù)與世界接軌，對(duì)于那些新的高科技的設(shè)備一定要嚴(yán)格按照說(shuō)明書的指導(dǎo)步驟進(jìn)行使用。這樣不但能夠提高我們的能力而且能夠更好的運(yùn)用這些高端的設(shè)備，從而大大的提高使用壽命；只有這樣我們才會(huì)更好的壯大自己，保證我們的工程質(zhì)量，讓人們能夠更加安心的生活，提高生活質(zhì)量。

五、結(jié)束語(yǔ)

為了充分的保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性和可靠性，我們應(yīng)對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題進(jìn)行深入的研究和分析，針對(duì)這些問(wèn)題選擇最具針對(duì)性并且科學(xué)合理的設(shè)計(jì)對(duì)策，在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)具備清晰的概念設(shè)思路，同時(shí)選擇最有效的設(shè)計(jì)措施和施工方法，從而促進(jìn)我國(guó)高層建筑的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]湯蘭.試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題[J].黑龍江科技信息,2014,25:198.

[2]方澤鵬.分析高層民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和常見(jiàn)問(wèn)題[J].建筑設(shè)計(jì)管理,2014,08:58-59+100.

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文3

一、高層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

(一)高層結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的三維層次

把房屋看成一個(gè)三維空間塊體分層次來(lái)分析,對(duì)于復(fù)雜的高層,例如多塔機(jī)構(gòu)也可以把它分成幾塊,分別研究其傾覆、剛度、承載力等問(wèn)題,然后組合起來(lái)。首先,在方案階段(I),可以把基本設(shè)計(jì)方案概念化,建立一個(gè)符合建筑空間三維形式的結(jié)構(gòu)方案。在該階段分析總結(jié)構(gòu)體系的荷載和抗力關(guān)系;高寬比與抗傾覆;承載力和剛度;并預(yù)估基本分體系的相互關(guān)系。由于整個(gè)結(jié)構(gòu)必然是由一些平面單元組成,因此在初步設(shè)計(jì)階段(Ⅱ),要擴(kuò)展方案,把那些體現(xiàn)初步設(shè)計(jì)基本要求的、主要是二維的平面體系包括進(jìn)來(lái),進(jìn)行基本水平和豎向分體系的總體設(shè)計(jì),從而得到主要構(gòu)件及其相互的關(guān)系。而在最后的第Ⅲ階段,即施工圖設(shè)計(jì)階段,處理一維的構(gòu)件設(shè)計(jì),具體設(shè)計(jì)所有分體系的構(gòu)件、連接和構(gòu)造詳圖,對(duì)第Ⅱ階段做出的粗略決定進(jìn)行細(xì)化。

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu),可以設(shè)想成為一個(gè)從地基升起的豎向懸壁構(gòu)件,承受水平側(cè)向荷載和豎向重力荷載的作用。側(cè)向荷載是由風(fēng)吹向建筑物引起的水平壓力和水平吸力,或者是由地震時(shí)地面晃動(dòng)引起的水平慣性力。重力荷載則是建筑物自身的總重力荷載。這些側(cè)向荷載和重力荷載的組合,趨向于既可能將它推倒(受彎曲),又可能將它切斷(受剪切),還可能使它的地基發(fā)生過(guò)大的變形,使整個(gè)建筑物傾斜或滑移。對(duì)抗彎曲而言,結(jié)構(gòu)體系要做到不使建筑物發(fā)生傾覆,其支撐體系的構(gòu)件不致被壓碎、壓屈或拉斷,其彎曲側(cè)移不超過(guò)彈性可恢復(fù)極限;對(duì)抗剪切來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)體系要做到不使建筑物被剪斷,其剪切側(cè)移不超過(guò)彈性可恢復(fù)極限;對(duì)地基和基礎(chǔ)來(lái)說(shuō),結(jié)構(gòu)體系的各支撐點(diǎn)之間不應(yīng)發(fā)生過(guò)大的不均勻變形,地基和地下結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受側(cè)向荷載引起的水平剪力,并不引起水平滑移。由于風(fēng)力和水平地震作用力對(duì)于高層建筑是動(dòng)荷載,使建筑結(jié)構(gòu)抗彎曲和抗剪切時(shí)都處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),就會(huì)導(dǎo)致建筑物中的人有震動(dòng)的感覺(jué),使人有不舒服感。如果建筑物晃動(dòng)得太厲害,還會(huì)使非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(如玻璃窗、隔墻、裝飾物等)斷裂,甚至危及屋外行人的安全。所以,高層建筑結(jié)構(gòu)要避免過(guò)大的震動(dòng)。例如:在建造機(jī)關(guān)事務(wù)局12層的辦公綜合樓,它長(zhǎng)48m、寬18m、高36m。建筑物兩邊各有9根柱,橫行柱距為18m,縱向柱距為6m,中央有一個(gè)6×12m的電梯和管道井筒。考慮水平荷載的傳遞有幾種不同方式,進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選,分析兩種結(jié)構(gòu)方案:一種為僅由核心筒承受水平力,外柱僅承受大部分豎向荷載,不抵抗水平力,梁和柱鉸接;一種為縱橫兩個(gè)方向柱和梁剛接形成框架,來(lái)抵抗縱橫兩個(gè)方向的水平力。在方案一中:筒井所受的風(fēng)荷載為1.4×6×8=67.2KN/m,豎向荷載近似為15120KN,井簡(jiǎn)墻自重為6×36×(6+12)×2=7776KN,可得抵抗傾覆彎矩的豎向荷載為22896KN。則可計(jì)算出合力偏心矩e=M/G=67.2×36×18/22896=1.9m,超過(guò)核心范圍(6/6=1m),不滿足穩(wěn)定要求。必須加強(qiáng)、加寬基礎(chǔ)或采用下部錨固,才能避免基礎(chǔ)向上抬起。在方案二中:由橫行跨度的框架承擔(dān)全部水平力。因此,在一個(gè)方向風(fēng)荷載作用下,總框架一側(cè)柱子受壓,另一側(cè)柱子受拉,并可近似求得總壓力或拉力為:67.2×36×18/18=2418.2KN,大致由每側(cè)9根柱子平均分擔(dān)2419.2/9=268,8KN/柱<7×3×9×10=1890KN,即比每根柱所承受的恒載小很多,基礎(chǔ)不會(huì)向上抬起。因此方案二比方案一好,應(yīng)采用方案二的結(jié)構(gòu)。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

通過(guò)受力因素分析,下一步就考慮采用什么結(jié)構(gòu)體系,有下面幾種高層建筑結(jié)構(gòu)體系可供選擇,其結(jié)構(gòu)體系有:框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等。根據(jù)其受力特點(diǎn),結(jié)合高層概念設(shè)計(jì)的三維層次考慮,選取合適的結(jié)構(gòu)體系或其組合體系。

(一)框架結(jié)構(gòu)體系

由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架,它是主要承重結(jié)構(gòu),各平面框架再由梁聯(lián)系起來(lái),形成空間結(jié)構(gòu)體系。框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活,可以做成有較大空間的會(huì)議室、餐廳、車間、營(yíng)業(yè)廳、教室等。需要時(shí),可用隔斷分割成小房間,或拆除隔斷改成大房間,因而使用靈活。外墻采用非承重構(gòu)件,可使立面設(shè)計(jì)靈活多變。但是框架結(jié)構(gòu)本身剛度不大,抗側(cè)力能力差,水平荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的位移,地震荷載作用下較易破壞。不高于15層宜采用框架結(jié)構(gòu),可以達(dá)到比較好的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)。

(二)剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)體系是利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。墻體同時(shí)作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。剪力墻間距一般為3—8m,現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大,在水平荷載作用下側(cè)向變形小,承載力要求容易滿足,適于建造較高的高層建筑。而且其抗震性能良好,在歷次的地震中,都表現(xiàn)了很好的抗震性能,震害較少發(fā)生,程度也很輕微。但是剪力墻結(jié)構(gòu)間距不能太大,平面布置不靈活,而且不宜開(kāi)過(guò)大的洞口,自重往往也較大,不是很能滿足公共建筑的使用要求,而且其成本也較大。

(三)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系

框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系由框架和剪力墻組成。剪力墻作為主要的水平荷載承受的構(gòu)件,框架和剪力墻協(xié)同工作的體系。在框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中,由于剪力墻剛度大,剪力墻承擔(dān)大部分水平力(有時(shí)可以達(dá)到80%~90%),是抗側(cè)力的主體,整個(gè)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高。框架則承受豎向荷載,提供較大的使用空間,同時(shí)承擔(dān)少部分水平力。由于有了剪力墻,其體系比框架結(jié)構(gòu)體系的剛度和承載力都大大提高了,在地震作用下層間變形減小,因而也就減小了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件(隔墻和外墻)的損壞。這樣無(wú)論在非地震區(qū)還是地震區(qū),都可以用來(lái)建造較高的高層建筑。還可以把中間部分的剪力墻形成簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu),布置在內(nèi)部,外部柱子的布置就可以十分靈活;內(nèi)筒采用滑模施工,的框架柱斷面小、開(kāi)間大、跨度大,很適合現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)要求。

(四)筒中簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)體系

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文4

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循相應(yīng)的原則：安全可靠性，持久耐用性以及經(jīng)濟(jì)適用性。下面將從梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計(jì)，墻梁節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)和主梁節(jié)點(diǎn)和次梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)三個(gè)方面介紹高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

1、梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計(jì)

高層建筑的鋼筋結(jié)構(gòu)中，由于框架柱和框架梁在主筋受力處會(huì)產(chǎn)生矛盾，因此在設(shè)計(jì)中必須考慮框架柱和框架梁的受力問(wèn)題，堅(jiān)持“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則，也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須保證框架柱受力主筋的位置，避免框架梁截面寬度與框架柱的邊長(zhǎng)等長(zhǎng)或者是框架梁一邊與框架柱想重合。為保證上述過(guò)程，采取的對(duì)策主筋從框架柱內(nèi)側(cè)通過(guò)，框架梁靠近柱側(cè)增加四根鋼筋作為架立，用于保證框架梁截面寬度的長(zhǎng)度。效果分析：通過(guò)以上方法設(shè)計(jì)梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計(jì)，可以保證柱主筋受力位置的確定，并得到設(shè)計(jì)師的認(rèn)可，并在施工中得到廣泛應(yīng)用。

2、墻梁節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)

對(duì)于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，由于主次框架梁都直接放在筒墻體暗梁或過(guò)梁的核心處，易出現(xiàn)：如果框架梁截面、暗梁以及過(guò)梁具有相同的截面高度，會(huì)使框架梁與核心筒的暗梁或過(guò)梁在主筋方面產(chǎn)生矛盾。為了避免此種情況的產(chǎn)生，一般采用的設(shè)計(jì)原則是：依據(jù)框架梁在固定端處的彎矩方式，框架梁在支座處應(yīng)采用上拉動(dòng)鐵處，擠壓下鐵位置，同時(shí)在暗梁或過(guò)梁的位置扭動(dòng)，但要保證暗梁與連梁在箍筋處的完整。如圖所示為為固接框架梁彎矩的示意圖，可以使大家更好的了解什么是彎矩結(jié)構(gòu)。具體措施為：在過(guò)梁的下鐵處設(shè)置兩排少于六根主筋的布置，框架梁下鐵則布置在兩排少于六根主筋的位置中間，并依照接頭全部處于支座周圍，并以比例50％錯(cuò)開(kāi)；框架梁上鐵應(yīng)直接放置在過(guò)梁上鐵位置，用于保證錨固長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)要求；將過(guò)、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過(guò)梁位置，來(lái)保證鋼筋保護(hù)層的深度。效果分析為：為預(yù)防過(guò)梁箍筋收到破壞，采取的調(diào)整框架梁下鐵受力主筋位置的方法已經(jīng)得到認(rèn)可；在錨固長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)要求下，將過(guò)、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過(guò)梁位置，來(lái)保證鋼筋保護(hù)層的深度，也得到很多的應(yīng)用。

3、主梁節(jié)點(diǎn)和次梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的框架剪力墻設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是主梁節(jié)點(diǎn)和次梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，特別是主梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今剪力墻設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是：次梁上鐵設(shè)置在主梁鋼筋之上，而板筋卻設(shè)置在次梁主筋上，這容易導(dǎo)致位置設(shè)置出錯(cuò)，便不能滿足鋼筋保護(hù)層厚度的需求，從而嚴(yán)重影響其抗震能力。因此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是：位于主梁上方的次梁應(yīng)在延伸到懸挑梁處的主梁的上側(cè)，因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證懸挑梁的尺寸，不能過(guò)小。框架梁與勁性柱在主筋上關(guān)于錨固長(zhǎng)度關(guān)系。

二、高層建筑鋼筋施工技術(shù)

在高層建筑鋼筋施工中，首先要做的是統(tǒng)一測(cè)量的儀器以及鋼尺的量具。我們知道建造高層大樓設(shè)計(jì)很多的測(cè)量?jī)x器，包括：土建方面的測(cè)量?jī)x器和鋼尺、鋼結(jié)結(jié)構(gòu)方面的測(cè)量?jī)x器和鋼尺等，如果不統(tǒng)一這次儀器和鋼尺，會(huì)嚴(yán)重影響建造的過(guò)程以及傳遞，因而必須采取國(guó)家統(tǒng)一的計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)。其次，應(yīng)對(duì)軸線、標(biāo)高和地腳螺栓進(jìn)行定位。一般來(lái)說(shuō)，軸線的定位是依據(jù)場(chǎng)地的寬度，在建筑物外部或內(nèi)部進(jìn)行確定的。設(shè)置控制樁，用于確定經(jīng)緯儀和激光儀的位置，通常以滿足通視、可視為基準(zhǔn)。鋼柱長(zhǎng)度一般采用2-3層為一節(jié)，來(lái)滿足起重量以及運(yùn)輸。每一節(jié)的定位柱子到下一節(jié)的定位軸線，應(yīng)從地面引致高空。地螺栓則是用在第一節(jié)鋼柱時(shí)，用于控制平面大小和標(biāo)高所采用臨時(shí)措施。再次是鋼柱制作與安裝。鋼柱作為高層建筑中主要的豎向結(jié)構(gòu)部件，在制作過(guò)程必須現(xiàn)行規(guī)范其驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。鋼柱柱腳的環(huán)板定位及附件安裝為：首先做好防腐或除銹的工作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝要求及運(yùn)輸，確定鋼筋長(zhǎng)度（一般低于12cm），控制焊接尺寸以及防變形和保持對(duì)稱，用于實(shí)現(xiàn)焊接后的平直，附件安裝時(shí)應(yīng)符合需求。最后是鋼梁柱的制作與安裝。鋼梁柱在高層建筑中一般采用的是H型結(jié)構(gòu)，這需要較好的任性和連通性。一般在制造過(guò)程中，在框架梁所設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣采用剖口熔透焊縫方式與鋼柱相連。在安裝時(shí)，應(yīng)先焊接下翼緣，再焊上翼緣，腹板利用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。

三、結(jié)束語(yǔ)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文5

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻結(jié)構(gòu)；計(jì)算分析；抗震設(shè)計(jì)

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)要求外，也需滿足規(guī)范對(duì)此類結(jié)構(gòu)所有其他規(guī)定。同時(shí)，還要加強(qiáng)構(gòu)造處理方面的各種措施。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比應(yīng)符合規(guī)范要求，并應(yīng)嚴(yán)格控制結(jié)構(gòu)在地震作用下的位移值和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，使結(jié)構(gòu)布局合理。本文結(jié)合工程實(shí)踐，主要論述了高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及注意問(wèn)題。

1 工程概況

某高層住宅建筑，分為A、B、C 3棟，一共16層，地下室為2 層，層高為 3.6m和4.5m，A、B棟主體結(jié)構(gòu)層高61m，；地上1層為居民活動(dòng)空間，高5.2m；2～16層為住宅，層高 2.9m，以上至屋頂層高均為 3.0m。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 轉(zhuǎn)換體系的選取與計(jì)算

框支轉(zhuǎn)換層樓板在地震中受力變形較大，其在整體電算中的模型選擇很關(guān)鍵。由于工程轉(zhuǎn)換梁上部層數(shù)多，地震時(shí)樓板將傳遞相當(dāng)大的地震力，其在平面內(nèi)的變形是不可忽略的。因此采用彈性板或彈性膜的計(jì)算模型較為適宜。由于彈性板的平面外剛度在整體計(jì)算中已被計(jì)入，相當(dāng)于考慮了板對(duì)梁的卸荷作用，會(huì)使梁的設(shè)計(jì)偏于不安全。在進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)分析時(shí)，將轉(zhuǎn)換層樓板用彈性膜單元模擬。

2.2 嵌固端與轉(zhuǎn)換層樓板板厚的確定

工程以±0.000 板作為嵌固端，既保證上部結(jié)構(gòu)的地震剪力通過(guò)地下室頂板傳遞到全部地下室結(jié)構(gòu)，同時(shí)能夠保證上部結(jié)構(gòu)在地震作用下的變形是以地下室為參照原點(diǎn)。《抗規(guī)》第 6.1.14 條規(guī)定：當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜壳豆潭瞬课粫r(shí)，地下室結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度之比不宜小于2。故地下室頂板厚度取200mm，同時(shí)，為了有效地將水平地震力傳遞給剪力墻，在應(yīng)力集中的樓層，將樓板厚度加大，轉(zhuǎn)換層樓板取180mm，與其相鄰的層也適當(dāng)加厚至150mm。

考慮抗震需要，施工圖階段時(shí)更有意提高轉(zhuǎn)換層配筋率，使單層配筋率達(dá)到0.35%，以進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換層樓板和框支大梁共同作用的能力。考慮到梁寬大于上部剪力墻的兩倍，寬度較寬，對(duì)邊轉(zhuǎn)換梁，板面鋼筋不是簡(jiǎn)單地要求伸入梁內(nèi)滿足錨固要求即可，而是要求必須貫穿梁截面，以確保梁內(nèi)扭矩在板上的有效傳遞。

2.3 框支柱與剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的設(shè)計(jì)

框支柱作為框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系中重要的構(gòu)件，它的安全度直接決定了整棟建筑的抗震潛力，因而框支柱的延性和承載力成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。框支柱應(yīng)在計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)概念設(shè)計(jì)和抗震措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。調(diào)整框支柱總剪力不小于0.30，框支柱的抗震等級(jí)定位一級(jí)，為了增加其延性，軸壓比不超過(guò) 0.4，其最小配箍特征值比一級(jí)增加 0.02 采用，框支層剪力墻軸壓比控制在 0.6 以內(nèi)，以保證剪力墻有足夠的剛度。

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，剪力墻的底部加強(qiáng)部位包括底部塑性鉸范圍及其上部的一定范圍，其目的是在此范圍內(nèi)采取增加構(gòu)造邊緣構(gòu)件箍筋和墻體橫向鋼筋等必要的抗震加強(qiáng)措施，避免脆性的剪切破壞，改善整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗震性能。為了保證底部加強(qiáng)部位處剪力墻的平面外剛度和穩(wěn)定性，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010（以下簡(jiǎn)稱《抗規(guī)》）及《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010（以下簡(jiǎn)稱《高規(guī)》）分別規(guī)定了剪力墻底部加強(qiáng)部位墻厚的取值。其中，考慮到高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性，《高規(guī)》對(duì)墻厚的取值更加嚴(yán)格。取《高規(guī)》第 10.2.2 條規(guī)定：帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)，其剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度應(yīng)從地下室頂板算起，宜取至轉(zhuǎn)換層以上兩層且不宜小于房屋高度的 1/10。

2.4 轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的確定

工程實(shí)踐中，框支剪力墻結(jié)構(gòu)體系是對(duì)結(jié)構(gòu)本身來(lái)說(shuō)是很不利的，為了加大底部大空間樓層的抗側(cè)剛度，使上下剛度接近，《高規(guī)》規(guī)定：需要抗震設(shè)防時(shí)，轉(zhuǎn)換層上下剛度比不應(yīng)大于 2，同時(shí)不應(yīng)小于 1。為了滿足此要求，對(duì)底部的落地芯筒及少量的落地剪力墻均予以加厚，落地芯筒周邊墻體加厚至300mm（上部為250mm），少量的落地剪力墻加厚至 400mm（上部為250mm），同時(shí)轉(zhuǎn)換層以下的混凝土強(qiáng)度等級(jí)定位 C45（上部為C35），最終大部分單元?jiǎng)偠缺染刂圃?.4左右，只有少數(shù)單元較大，但也控制在1.8以內(nèi)。

由于高層結(jié)構(gòu)中轉(zhuǎn)換層的出現(xiàn)，沿建筑物高度方向剛度的均勻性會(huì)受到很大的破壞，力的傳遞途徑會(huì)有很大的改變。如何計(jì)算轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比是帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必須解決的主要問(wèn)題。《高規(guī)》附錄 E 分別規(guī)定了底部大空間層數(shù)不同，轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比的計(jì)算方法。其中轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比的計(jì)算綜合考慮了豎向抗側(cè)力構(gòu)件的抗剪剛度和抗彎剛度，因此更能反映帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)沿高度方向剛度變化的實(shí)際情況。轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比按公式（1）計(jì)算，為了便于計(jì)算頂部位移，可以將頂部單位水平力適當(dāng)放大。

1H2

γe≤ （1）

2H1

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以應(yīng)用“高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計(jì)軟件”（SATWE）計(jì)算轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比，具體計(jì)算步驟如下：①采用 PMCAD 建立結(jié)構(gòu)計(jì)算模型；②采用 SATWE 前處理程序形成風(fēng)荷載數(shù)據(jù)文件 WIND.SAT；③分別修改計(jì)算模型的風(fēng)荷載數(shù)據(jù)文件，將頂層剛性樓板的 X、Y向風(fēng)荷載的 X、Y軸均設(shè)置為500kN，Z 軸扭轉(zhuǎn)分量設(shè)置為 0，其余各層 X、Y 向風(fēng)荷載的X、Y 軸分量以及Z軸扭轉(zhuǎn)分量均設(shè)置為 0；④運(yùn)行SATWE中結(jié)構(gòu)分析及構(gòu)件內(nèi)力計(jì)算程序，求出計(jì)算模型 1、2的頂部位移；⑤應(yīng)用公式（1）即可求解出轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比。

通過(guò)上述方法計(jì)算得出的轉(zhuǎn)換層上、下結(jié)構(gòu)的等效側(cè)向剛度比宜接近 1，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于 2，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于 1.3。

2.5 抗震設(shè)計(jì)

框支剪力墻結(jié)構(gòu)的局部加強(qiáng)范圍，對(duì)本工程來(lái)說(shuō)，取框支部分所臨近兩個(gè)2～3個(gè)開(kāi)間所包圍的區(qū)域。在進(jìn)行框支柱、梁內(nèi)力調(diào)整時(shí)可按此調(diào)整加強(qiáng)部位有關(guān)剪力墻、框支柱和梁的內(nèi)力。局部框支加強(qiáng)范圍以外，可按剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。兩者交接部分應(yīng)加強(qiáng)連接構(gòu)造，如板邊設(shè)暗梁、梁板配筋加強(qiáng)等，以保證水平剪力傳遞。

建筑專業(yè)為了立面處理的需要，希望在建筑平面的角部開(kāi)窗，墻體角部在地震作用下，是較敏感的部位，特別當(dāng)結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則時(shí)，由于平面的扭轉(zhuǎn)，引起內(nèi)力重分布，將使震害加劇，使得此處的連梁分配更多的地震力，容易產(chǎn)生連梁的超筋問(wèn)題。因此，需要對(duì)此處的連梁采取構(gòu)造加強(qiáng)措施，本工程主要采用了以下幾點(diǎn)：①角部開(kāi)窗的墻體為無(wú)翼緣墻體，《抗規(guī)》6.4.1 條規(guī)定墻體厚度，當(dāng)無(wú)端柱或翼墻時(shí)不應(yīng)小于層高的 1/12，本住宅層高 2.9～3.0m，故角部房間墻段厚度取250mm；②由于角部墻體無(wú)翼緣，延性較差，應(yīng)在墻體端部設(shè)置暗柱，并適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)配筋；③為了增加墻體平面外的穩(wěn)定性，可在每層樓板角部處附加鋼筋板帶配10Φ12mm 鋼筋，兩端各錨入暗柱內(nèi)，長(zhǎng)度≥35d。樓層加強(qiáng)，雙層雙向且均按受拉鋼筋錨固于墻內(nèi)和梁內(nèi)。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問(wèn)題

框支剪力墻結(jié)構(gòu)雖然框支部分很少，但對(duì)框支部分還應(yīng)該符合部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)的，同時(shí)又不完全符合。因此，為滿足使用功能和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)使剪力墻的布置和用量較為合理，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)解決以下幾個(gè)問(wèn)題：①平面設(shè)計(jì)時(shí)合理布置剪力墻的位置，使結(jié)構(gòu)的剛度中心與質(zhì)量中心相接近。②對(duì)于框支柱上的剪力墻盡可能的減少，減薄，如果實(shí)在無(wú)法避免時(shí)，框支柱的計(jì)算配筋要充分考慮到平面外的荷載作用及內(nèi)力的相互影響。③對(duì)工程中出現(xiàn)轉(zhuǎn)換層一類的局部特殊結(jié)構(gòu)形式時(shí)，應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算后對(duì)局部特殊結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門的有效受力分析，如對(duì)轉(zhuǎn)換層上下層剛度比進(jìn)行單獨(dú)的計(jì)算。④增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗扭能力，在建筑物的四個(gè)角部不利于抗震的開(kāi)設(shè)的轉(zhuǎn)角窗，應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施。⑤對(duì)于受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造設(shè)計(jì)是保證結(jié)構(gòu)安全的重要措施。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文范文6

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1高層建筑結(jié)構(gòu)受力方面

對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。

建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。

對(duì)于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加。豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素，其原因有兩個(gè)：其一，較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；其二，側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。

與豎向荷載相比，側(cè)向荷載對(duì)建筑物的效應(yīng)不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有條件相同時(shí)，在風(fēng)荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側(cè)向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應(yīng)更加明顯。在高層建筑中，問(wèn)題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見(jiàn)，高層建筑的結(jié)構(gòu)受力性能與低層建筑有很大的差異。

2結(jié)構(gòu)選型階段

對(duì)于高層結(jié)構(gòu)而言，在工程設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)選型階段，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：

2.1結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問(wèn)題。

新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。

2.2結(jié)構(gòu)的超高問(wèn)題。

在抗震規(guī)范與高規(guī)中。對(duì)結(jié)構(gòu)的總高度都有嚴(yán)格的限制，尤其是新規(guī)范中針對(duì)以前的超高問(wèn)題，除了將原來(lái)的限制高度設(shè)定為A級(jí)高度的建筑外，增加了B級(jí)高度的建筑，因此。必須對(duì)結(jié)構(gòu)的該項(xiàng)控制因素嚴(yán)格注意，一旦結(jié)構(gòu)為B級(jí)高度建筑甚或超過(guò)了B級(jí)高度，其設(shè)計(jì)方法和處理措施將有較大的變化。

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過(guò)由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問(wèn)題。導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過(guò)，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開(kāi)專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對(duì)工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。

2.3嵌固端的設(shè)置問(wèn)題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問(wèn)題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來(lái)的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級(jí)的一致性、在結(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌固端的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等等問(wèn)題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。

2.4短肢剪力墻的設(shè)置問(wèn)題。在新規(guī)范中，對(duì)墻肢截面高厚比為5－8的墻定義為短肢剪力墻。且根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)短肢剪力墻在高層建筑中的應(yīng)用增加了相當(dāng)多的限制，因此，在高層建筑設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設(shè)計(jì)工作增加不必要的麻煩。

3地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面

地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)一直是結(jié)構(gòu)工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設(shè)計(jì)過(guò)程的好與壞將直接影響后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，同時(shí)，也是因?yàn)榈鼗A(chǔ)也是整個(gè)工程造價(jià)的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問(wèn)題也有可能更加嚴(yán)重甚至造成無(wú)法估量的損失。

在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性問(wèn)題。由于我國(guó)占地面積較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，僅僅一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》無(wú)法對(duì)全國(guó)各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，因此，作為建立在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。

地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對(duì)地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以避免對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成較大的影響。

4結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析方面

在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見(jiàn)的問(wèn)題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。

4.1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE．TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。

4.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。

該部分內(nèi)容實(shí)際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實(shí)測(cè)周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)。

4.3振型數(shù)目是否足夠。

在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。

4.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開(kāi)計(jì)算。一段時(shí)間以來(lái)，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時(shí)，是將結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問(wèn)題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對(duì)某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。

4.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大。因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，鋼筋混凝土高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)長(zhǎng)期、復(fù)雜甚至循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，任何在這過(guò)程中的遺漏或錯(cuò)誤都有可能使整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程變得更加復(fù)雜或使設(shè)計(jì)結(jié)果存在不安全因素。以上也只是筆者在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)問(wèn)題一些淺薄的認(rèn)識(shí)。

參考文獻(xiàn):