发表论文：高层建筑结构的若干关键设计分析_

发布时间：2022-10-05 10:12 热度：

　　高层建筑结构的若干关键设计分析
　　杨敬
　　梅县宝丽华建筑设计有限公司广东梅县514700
　　摘要：首先阐述了高层建筑几种结构体系，分析了结构设计的特点，归纳了高层建筑结构设计基本原则，针对框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙以及简体结构设计，提出了相关的要点，最后提出高层建筑还必须注意地基的设计以及材料的选择。
　　关键词：高层建筑;结构体系;设计原则;探讨
　　近年来，随着高层建筑在我国的快速发展，国内在高层建筑结构方面也做了大量科研工作，取得了较好的成绩，在实际设计工作中，常常发生结构设计的种种概念和方法上的差错。本文笔者结合自己近年来施工图设计和审查的实践经验，对结构设计特别是住宅结构设计的相关问题进行阐述，以确保建筑物结构设计质量能上一个新的台阶。
　　一、高层建筑结构设计的相关概述
　　1．高层建筑结构体系
　　高层建筑结构的结构型式繁多，框架、剪力墙、框架一剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中较为传统的、广为应用的结构体系。随着层数和建筑高度增加，利用结构空间作用，又发展了框架一简体结构、简中筒结构多筒结构和巨型结构等多种结构体系。
　　2．高层建筑结构设计的特点
　　水平荷载起控制作用，侧面位移必须加以限制，轴向变形在侧移中占有很大的份额，所以在结构体系选型时应充分考虑这几个特点。对于低层、多层或高层建筑，其竖向和水平结构体系设计的基本原理是相同的。但随着高度的增加，由于以下两个原因，竖向结构体系成为设计的控制因素：一个是较大的竖向和要求有较大的柱、墙和井筒；另一个更重要的原因是，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多，高层建筑结构设计人员必须以精心设计来保证。
　　3．高层建筑结构选型设计的原则
　　（1）功能适应性原则
　　不同功能的建筑，往往具有不同的功能空间特征；不同的结构体系型式，并能够提供不同的空间布置；不同的内部空间特征又要求不同的结构与其相适应。
　　（2）高度合理性原则
　　不同的结构体系往往具有不同的力学特征和整体性能，也有其整体综合性能得到较好发挥的高度适应范围。
　　（3）场地适应性原则
　　主要是做好建筑地的防震措施。
　　（4）空间整体性原则
　　建筑结构系统是一个由多个子结构及其若干组成构件组成的空间结构体系。一个结构的抗震能力不仅取决于各子结构及相应构件强度、刚度、延件及其受力状态，而更主要地取决于保证这些子结构、构件能协同工作的能力或空间整体性。
　　（5）施工方便性原则
　　不同的结构型式决定着结构的施TT艺、施工难度、施工工期及可能的施工质量。
　　二、高层建筑结构关键设计
　　1．框架结构
　　(1)基础系梁的设置问题。如果基础埋置深度较深时，可以用基础系梁减少底层柱的计算长度，在±0．00以下设置系梁，此时系梁宜按一层框架梁进行设计，同时系梁以下的柱应按短柱处理。如不设置基础系梁，填充墙可以采用素混凝土条形基础；如设置基础拉梁，宜在框架柱之间设置，对于不在框架柱之间的墙体基础可采用素混凝土基础。
　　(2)框架结构薄弱层的判定与处理。薄弱层是对抗震极为不利的结构层，原则上应避免出现薄弱层。避免出现薄弱层的最基本方法是加大该层的抗侧移刚度，即加大该层的柱截面或梁截面；如果条件允许，可以改变该层层高或减少基础埋置深度。当无法避免出现薄弱层时，在结构计算和出图时必须按照规范规定采取相应的措施。
　　（3）短柱问题。在框架结构中，如果柱净高与柱截面高度之比≤4或剪跨比≤2，那么该柱为短柱。短柱在地震作用下，容易发生脆性破坏。处理短柱主要是增加柱的抗剪承载力及改善其变形能力，一般采用复合箍筋，箍筋沿全高加密；保证短柱的纵向钢筋对称布置，且每侧的纵向钢筋配筋率不宜大于1.2％的