期刊投稿百科

高层建筑结构的概况和特点论文题目

发布时间:2024-09-02 13:10:38

高层建筑结构的概况和特点论文题目

一般都是浇筑框架结构

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。  高层建筑结构体系设计特点分别是:  (一)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。  (二)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:  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。  使居住人员感到不适或惊慌。  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。  使主体结构构件出现大裂缝,甚至损坏。  (三)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。  (四)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。  (五)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值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。  (六)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。

1、工程概况   在该工程的设计过程中,针对该工程平面凹口较深,平面较为狭长及高宽比较大等结构特点,在结构布置、分析计算和构造措施等方面做了一些有效的处理,使整体设计满足规范要求,且经济实用。以下谈谈本人在设计中的一点体会。   该工程地下一层、地上二十八层,总建筑面积:69m2 ,其中地上建筑面积:88m2,建筑物室外地坪至主体结构檐口的高度为:4m。地下室建筑面积:81m2,地下室层高50m:裙房三层。一层层高4m:二、三层层高为5m。主楼四至二十八层,每层层高0m。该楼层四层以上平面南侧凹口深6m,占凹口方向楼板长900m的2%,另还有两处凹口分别占凹口方向楼板长的8%和9%,高宽比为6。   2、地基及基础   1 地基土层结构及特征   据本次勘探揭露,拟建场勘察深度内岩土体可分为l0层:①层冲填土、②层耕填土、③层细砂、④层中砂、⑤层粗砂、⑥层砾砂、⑦层强风化泥质粉砂岩、⑧层中风化泥质粉砂岩。   2 地下水埋藏条件及砼腐蚀性评价   勘察场区内赋存有上层滞水和潜水。   据场地水质分析报告结果:拟建场地下潜水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。   3 地基方案与基础选型分析评价   根据以上场地地基岩土层条件和拟建建筑物点,经过充分的技术经济分析比较,决定采用直径分别为Ф800、Ф1000、Ф1200的钢筋混凝土钻孔灌注桩,混凝土强度等级为C30,以⑧层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层。桩长为22~29m左右,Ф800的单桩承载力设计值为4200KN;Ф1000的单桩承载力设计值为6000KN;Ф1200的单桩承载力设计值为7900KN。因南昌地区中风化泥质粉砂岩中均有多层且无规律的软弱夹层,桩端进持力层取5d。根据最后静荷载试验结果来看,Ф1000的单桩竖向抗压极限承载力为13500KN,极限状态下桩顶累计沉降量为9mm,质量和经济效果均较好。本工程主楼带地下室、地下室层高5m,底板掺混凝土膨胀剂,桩基承台为梁式承台,因为上部结构为剪力墙,荷载分布较为均匀,因而梁板截面高度不需过大,承台梁高lO00mm,地下室底板除核心筒部分(1500mm)外,其余均为350mm,砼标号为C30;为抵抗混凝土收缩、徐变及加强基础的整体性,地下室底板采用双层双向满布配筋Ф14@120。地下室外围墙厚300mm,内部剪力墙厚250mm,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,板厚为200mm,并采用双层双向Ф 12@150满布配筋。   3、上部结构设计与计算   根据《建筑抗震设防类标准》(GB50223—2008)本工程为丙类建筑,结构的地震作用按设防烈度6度计算,采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系,剪力墙抗震等级为三级,框架抗震等级为三级。结构的阻尼比为05,水平地震影响系数最大值为04,基本风压为55KN/m2,地面粗糙度为B类,结构体型为4。地震力按X、Y两个方向计算,同时考虑扭转耦联,竖向力按模拟施工加荷方式1计算,风荷载按X、Y两个方向计算,恒、活荷载分开计算,周期折减系数为9,计算取21个振型。连梁刚度的折减系数为7,考虑抹灰粉刷层重量后,混凝土的重度为27KN/m2,地震力的分项系数为3,风荷载分项系数为4,恒荷载分项系数为2,活荷载分项系数为4。墙元细分中,壳元最大控制边长为0m。   该建筑平面有多处凹口,平面较为狭长,再加上楼梯问和电梯间开洞,采用SATWE进行分析。计算结构显示,结构在地震和风荷载作用下位移均在规范要求的范围内,但以扭转振动为主的第三振型周期T3 与侧向振动为主的第一振型周期T1之比为756;以扭转振动为主的第三振型周期T3和以侧向振动为主的第二振型周期T2 之比为865,并且第一振型和第二振型的扭转振动成分偏大,这表明结构扭转效应显著,对建筑结构不利。同时计算结果还表明,凹口周围、楼房东西两端及平面宽度变化处梁、墙等构件内力值较大。在设计时,考虑应将楼、电梯间处核心筒及5-12、5-14轴上剪力墙加强且连成整体,形成受力的主要部位,承担大部分的剪力和弯矩,实际电算时加强或削弱此部分刚度(主要为增加或减短墙长)对位移影响较大,较增加墙厚等方法有效的多。实际电算和分析相同,但由于建筑功能限制,5-G轴上,5-9轴和5-1l轴间;5-15轴和5-17轴间、还有5-l2轴和5-14轴间无法布置剪力墙,只有设置宽扁梁,加强刚度,实际效果较好,剪力墙成筒布置,在筒与筒之间将板厚加厚为120mm,实际电算时所有凹口处按未设连梁电算,在位移等满足要求规范要求,施工图则按所有凹口处增设250×400连梁处理,更加安全。在平面宽度变化处,剪力墙本工程剪力墙布置既满足了规范要求,经济效益又较好。为消除混凝土收缩、温差可能引起的裂缝,将屋面板配置了双层双向钢筋。   除平面不规则以外,该房屋的平均高宽比为6也较大,因而验算结构底部外围构件在侧向力最不利组合情况下的轴压比,并控制轴压比在6内;验算桩基在侧向力最不利组合下的抗压能力以及桩身是否会出现拉力,并通过调整桩的布置,使其符合要求。   在抗震构造措施方面,建筑物底部四层为剪力墙底部加强区;对墙体布置有变化处增设暗柱,加强其配筋。采取增大两端剪力墙的长度、调整其它部位剪力墙长度等措施,使用SATWE软件分析计算可知,凹口处及其周围剪力墙和连梁,以及建筑物两端转角、山墙处剪力墙和连梁基本上没有出现超筋现象,构件的截面和配筋设计符合规范要求。周期T1~T3 及其比值、结构位移值、基底剪重比、地震力倾覆弯矩等均在规范要求范围内,具体结果如下:   上述计算分析结果表明,T3 /T1远小于9,结构平面布置扭转影响较小;楼层最大层间位移角满足规范要求,且由Y向风荷载控制;底层剪重比接近于8%,结构刚度适合,受力体系经济合理,抗震性能良好。   4、结语   本工程在省抗震设计施工图检查中,经过省抗震专家评审,得到了专家的认可。专家肯定了我们对于本工程结构体系的选择、抗震设计参数的取值及对于平面不规则采取的构造加强措施。

多、高层建筑有以下结构体系:框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构框架-筒体结构框筒结构筒中筒结构多筒结构悬挂结构巨形框架结构巨形桁架结构刚性横梁或刚性桁架结构。框架结构的优缺点如下:优点空间大延性好造价稍低。缺点承载力低刚度小(柔性结构)侧移大非结构构件破坏重,维修费用高次生内里复杂缺少二道防线震区建筑物≥8层时不应采用P-△效应显著。需要指出的是,在框架结构的缺点中,致命的缺点是缺少二道防线,这将显著降低结构抗震能力。故结构选型时,应多加注意。剪力墙结构的优点是抗侧移刚度大、变形小,因而非结构构件损坏少,断水、断电、火灾等次生灾害小。结构次生内力、P-△效应不显著,弹塑性稳定性等问题不突出。经合理设计并采取适当构件措施,延性可满足规范要求,地震时墙体即使严重开裂、强度衰减,其承载能力也很少降低到承重所需要的临界承载力以下,故抗震能力强、震害较轻,只有极个别的倒塌。 缺点是平面布置不够灵活,大房间受到限制,结构自重大,刚度大,周期短,所受地震力大,可采用调整刚度的方法减少以上缺点。框架-剪力墙结构优点侧移小(同框架比)减轻节点负担增加超静定次数保证塑性铰均匀发展层间侧移趋于均匀框架部分各层层剪力趋于均匀。缺点是水平方向刚度不均匀。筒体结构的优点承载力高空间刚度大抗震抗风性能好适用于20层以上,层数较多的高层建筑。缺点计算量大,必须机算计算复杂施工难度大。

高层建筑结构的概况和特点论文

我有两篇,pdf格式,给我你的邮箱或其他联系方式,我发给你

2021年7月6日,国家为进一步加强基础设施建设项目管理,坚持质量第一,保障人民群众生命财产安全;国家发改委印发了《关于加强基础设施建设项目管理确保工程安全质量的通知》,其中提出对100米以上建筑应严格执行超限高层建筑工程抗震设防审批制度,与城市规模、空间尺度相适宜,与消防救援能力相匹配;严格限制新建250米以上建筑,确需建设的,要结合消防等专题论证进行建筑方案审查,并报住房城乡建设部备案;不得新建500米以上超高层建筑。那么,我国现有摩天大楼的情况是怎样的呢?本文将解析我国的摩天大楼现状。本文核心数据:政策解读、全球TOP100高楼分布等行业主要上市公司:中国建筑(601668)、上海建工(600170)等1、日后的新建高楼不得超过500米2021年7月6日,国家为进一步加强基础设施建设项目管理,坚持质量第一,保障人民群众生命财产安全;国家发改委印发了《关于加强基础设施建设项目管理 确保工程安全质量的通知》,其中提出对100米以上建筑应严格执行超限高层建筑工程抗震设防审批制度,与城市规模、空间尺度相适宜,与消防救援能力相匹配;严格限制新建250米以上建筑,确需建设的,要结合消防等专题论证进行建筑方案审查,并报住房城乡建设部备案;不得新建500米以上超高层建筑。那么,我国现有摩天大楼的情况是怎样的呢?本文将解析我国的摩天大楼现状。2、全球摩天大楼TOP10:中国大陆占据五席根据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)的数据显示,截止到2021年7月8日,全球超过500米以上的高楼共有10座;其中,中国大陆占据5席宝座。其他500米以上的高楼由阿拉伯联合酋长国、沙特阿拉伯、美国、韩国和中国台湾占领。其中,在中国大陆中,这五席宝座分别由上海、深圳、广州、天津、北京五大城市所占领。其中,上海的中心大厦成为全国第一高的建筑,高度达到了632米;其次是深圳的平安金融中心,高度达到了1米。3、全球摩天大楼TOP100:中国大陆占据45席根据世界高层建筑与都市人居学会(CTBUH)的数据显示,截止到2021年7月8日,在全球TOP100高楼中,中国大陆占据了45席,占比达到了45%;加上中国香港和中国台湾的摩天大楼,中国共有52座摩天大楼进入了全球TOP100。4、中国大陆的摩天大楼:深圳成为首席在中国大陆45个席位,广东深圳占据了7个席位,成为我国拥有摩天大楼最多的城市。5、全球TOP100大楼建成时间分布:2010-2021年数量飞速增长从完成时间来看,2000年以前,在全球TOP100中,共有14座摩天大楼完成。而2001-2009年期间,只有9座摩天大楼完成施工。自2010年起,全球摩天大楼开启了飞速建设;直到2021年,在全球TOP100中有77座摩天大楼在此期间完成。6、附录-全球TOP100摩天大楼榜单

1、试述高层结构的主要结构形式及特点?。高层结构的主要结构形式有:框架结构,框架—剪力墙结构,剪力墙结构,框支剪力墙结构,筒体结构等。①框架结构框架结构因其受力体系由梁和柱组成,用以承受竖向荷载是合理的,在承受水平荷载方面能力很差。因此仅适用于房屋高度不大、层数不多时采用。②框架—剪力墙结构剪力墙即为一段钢筋混凝土墙体,固其抗剪能力很强,故称为剪力墙。在框架—剪力墙结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以大大减小柱子的截面。③剪力墙结构当房屋的层数更高时,横向水平荷载已对结构设计起控制作用,如仍采用框架—剪力墙结构,剪力墙将需布置得非常密集,这时,宜采用剪力墙结构,即全部采用纵横布置的剪力墙组成,剪力墙不仅承受水平荷载,亦用来承受竖向荷载。④框支剪力墙结构两种建筑的功能完全不同,为完成这两种体系的转换,需在其交界位置设置巨型的转换大梁,将上部剪力墙的荷载传到下部柱子上。这种结构体系,我们称之为框支剪力墙体系。⑤筒体结构筒体结构是由一个或多个筒体作承重结构的高层建筑体系,适用于层数较多的高层建筑。筒体结构可分为框筒体系、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。 找了好久,这才是正确答案——算是给桥梁专业的同学的礼物吧!

高层建筑结构的概况和特点论文摘要

高层建筑结构特点、现状及发展趋势摘要:高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。关键词:高层建筑结构;特点;现状;趋势前言超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国,6m 或7 层以上视为高层建筑;日本则为31m 或8 层以上;英国为等于或大于3m;在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此我国的《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95) 将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24m 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要,甚至起控制作用,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时,称为超高层建筑。1 高层建筑的特点建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主,水平荷载(如风荷载)或作用(如地震作用)的影响较小,它所产生的内力和位移较小,一般可以忽略。因此在低层建筑结构中,竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外,高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐,优美的高层建筑犹如艺术品,成为城市的一道道绚丽景观;建筑同时是时代跳动的脉搏,高层建筑占地面积小,符合了地价昂贵时代的需求,它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面,以作为绿化等环境用地,并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线(如给排水管线等)的长度,减少了基础设施的投资。当然,大量高层建筑的建设,也会给城市带来不利的影响,如人口会密集化而造成交通拥挤问题;城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。2 高层建筑的发展概况随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。19 世纪末期,开始出现了现代形式的钢框架和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。1898 年修建的secodRandMeNa119 层大楼(美国,芝加哥),是世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑,为世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑,为1903 年修建的位于美国Cincinnati 的InallaBuildin和法国巴黎Franklin 公寓。所以,现代形式的高层建筑,只有117 年的历史。到了20 世纪50 年代以后,由于轻质高强材料研制成功,抗风、抗震结构体系的发展,新的设计计算理论的创立,电子计算机在设计中的应用,以及新的施工技术和机械不断涌现,为大规模地、较经济地建造高层建筑提供了充分的条件,使高层建筑得到迅速发展。在钢筋混凝土结构方面,其结构体系的发展历程也类似于钢结构的结构体系,由最初的框架结构(1903 年,glnallsBuildin ) 逐渐发展出框架剪力墙结构或框架简体结构和巨型结构等结构体系,使得混凝土结构的建造高度越来越高。钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好等优点,钢结构的构件可在工厂加工和制作,施工速度快,工期短。钢是建造高层建筑结构比较理想的材料,但是全钢结构用钢量大,造价高,耐火性能差,需用昂贵的防火涂料。而钢筋混凝土结构具有节省钢材、造价低、材料来源丰富、可模性好等优点,且承载力也不低,经过合理设计也可获得较好的抗震性能。因此,只有在发达国家,大多数的高层建筑才采用钢结构形式,而在发展中国家,绝大部分的高层建筑采用钢筋混凝土材料建造,且由于高性能混凝土的发展和施工技术的进步,钢筋混凝土结构仍是今后高层建筑的主要结构形式。特别是近年来,由于钢筋混凝土结构的优点,发达国家采用钢筋混凝土材料建造的高层建筑的数量也在日益增多。当然,钢筋混凝土结构的构件断面尺寸大,减少了建筑使用面积;自重大,致使基础造价增高,抗震性能也不如钢结构。因此为充分发挥钢材和混凝土这两种材料的特点,更为合理的结构形式是同时采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构或组合结构。该结构形式经合理设计,可取得经济合理、技术性能优良的效果,近年来已成为研究的热点和发展的方向。3 高层建筑结构的发展趋势高层建筑的发展,充分显示了科学技术的力量,使建筑师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能与技术因素。未来的高层建筑将朝着技术功能先进和艺术完美相结合的方向发展。1 新材料、超强材料的开发和应用在高层建筑结构的技术问题中,首先要解决的是材料问题。现在混凝土的强度等级已经达到C100 以上。高强度和良好韧性的混凝土有利于减小结构构件的尺寸,减轻结构的自重,改善结构抗震性能。同时,为了达到轻质高强的目的,必须在高层建筑结构中,发展轻骨料混凝土、轻混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、侧限(约束)混凝土和预应力混凝土。高性能混凝土的开发和应用,将继续受到人们的重视,也必将给高层建筑结构带来重大和深远的影响。从强度和塑性方面考虑,钢是高层建筑结构的理想材料,增进或改善钢材的强度、塑性和可焊性性能的工作人们从未停止过。特别是对新型耐火耐候钢的研发,具有重要意义,可使钢材减小或抛弃对防火材料的依赖,提高建筑用钢的竞争力。复合材料用于制作高层建筑部分构件正在开发和实践中。2 混合结构在高层建筑结构中广泛应用如前所述,经合理设计的混合结构可取得经济合理、技术性能(如抗震性能)优良的效果,且易满足高层建筑的侧向刚度的需求,可建造比钢筋混凝土结构更高的建筑,因此在较高的建筑中,混合结构往往仍是合理、可行的结构方案,今后建造混合结构的比率将会越来越大。3 新的设计概念、新的结构形式的应用现代建筑功能趋于多样性,建筑的体形和结构体系趋向复杂多变,趋向立体化,应运而生新的设计概念和结构技术的深化,采用新的结构体系,如巨型结构体系,蒙皮结构,带加强层的结构,建筑立面设置大洞口以减小风力,采用结构控制技术设置抗震机构等。4 高层建筑结构的高度出现新的突破进入20 世纪90 年代后,高层建筑迅猛发展,在数量、质量及高度上都有了大飞跃,高层建筑中的科技含量越来越高。参考文献[1]常跃峰,赵文忠高层建筑结构用钢板的开发与生产[A]1999 中国钢铁年会论文集(下) [C]

高层建筑常用结构体系有框架,靠梁柱承重,内部空间灵活,合理建筑层数为6-15层,10层最经济;框架剪力墙,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,结构刚性结构抗震性能差,剪力墙结构整体性强,抗侧移刚度大,抗震性能好一般适用于高度小于150米的高层建筑(7度抗震设防区)框支剪力墙,底层框架,上部为剪力墙的结构体系,一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现角柱的综合高层建筑框筒,即框架筒体结构,由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间,多用于130(180)米以下高层建筑,筒体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。一般适用于它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大30-50层高层建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒体发展而来的更复杂的,承载力更强,抗侧移刚度更好的结构体系,可适用于百层以上的超高层建筑。

1、工程概况   在该工程的设计过程中,针对该工程平面凹口较深,平面较为狭长及高宽比较大等结构特点,在结构布置、分析计算和构造措施等方面做了一些有效的处理,使整体设计满足规范要求,且经济实用。以下谈谈本人在设计中的一点体会。   该工程地下一层、地上二十八层,总建筑面积:69m2 ,其中地上建筑面积:88m2,建筑物室外地坪至主体结构檐口的高度为:4m。地下室建筑面积:81m2,地下室层高50m:裙房三层。一层层高4m:二、三层层高为5m。主楼四至二十八层,每层层高0m。该楼层四层以上平面南侧凹口深6m,占凹口方向楼板长900m的2%,另还有两处凹口分别占凹口方向楼板长的8%和9%,高宽比为6。   2、地基及基础   1 地基土层结构及特征   据本次勘探揭露,拟建场勘察深度内岩土体可分为l0层:①层冲填土、②层耕填土、③层细砂、④层中砂、⑤层粗砂、⑥层砾砂、⑦层强风化泥质粉砂岩、⑧层中风化泥质粉砂岩。   2 地下水埋藏条件及砼腐蚀性评价   勘察场区内赋存有上层滞水和潜水。   据场地水质分析报告结果:拟建场地下潜水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。   3 地基方案与基础选型分析评价   根据以上场地地基岩土层条件和拟建建筑物点,经过充分的技术经济分析比较,决定采用直径分别为Ф800、Ф1000、Ф1200的钢筋混凝土钻孔灌注桩,混凝土强度等级为C30,以⑧层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层。桩长为22~29m左右,Ф800的单桩承载力设计值为4200KN;Ф1000的单桩承载力设计值为6000KN;Ф1200的单桩承载力设计值为7900KN。因南昌地区中风化泥质粉砂岩中均有多层且无规律的软弱夹层,桩端进持力层取5d。根据最后静荷载试验结果来看,Ф1000的单桩竖向抗压极限承载力为13500KN,极限状态下桩顶累计沉降量为9mm,质量和经济效果均较好。本工程主楼带地下室、地下室层高5m,底板掺混凝土膨胀剂,桩基承台为梁式承台,因为上部结构为剪力墙,荷载分布较为均匀,因而梁板截面高度不需过大,承台梁高lO00mm,地下室底板除核心筒部分(1500mm)外,其余均为350mm,砼标号为C30;为抵抗混凝土收缩、徐变及加强基础的整体性,地下室底板采用双层双向满布配筋Ф14@120。地下室外围墙厚300mm,内部剪力墙厚250mm,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,板厚为200mm,并采用双层双向Ф 12@150满布配筋。   3、上部结构设计与计算   根据《建筑抗震设防类标准》(GB50223—2008)本工程为丙类建筑,结构的地震作用按设防烈度6度计算,采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系,剪力墙抗震等级为三级,框架抗震等级为三级。结构的阻尼比为05,水平地震影响系数最大值为04,基本风压为55KN/m2,地面粗糙度为B类,结构体型为4。地震力按X、Y两个方向计算,同时考虑扭转耦联,竖向力按模拟施工加荷方式1计算,风荷载按X、Y两个方向计算,恒、活荷载分开计算,周期折减系数为9,计算取21个振型。连梁刚度的折减系数为7,考虑抹灰粉刷层重量后,混凝土的重度为27KN/m2,地震力的分项系数为3,风荷载分项系数为4,恒荷载分项系数为2,活荷载分项系数为4。墙元细分中,壳元最大控制边长为0m。   该建筑平面有多处凹口,平面较为狭长,再加上楼梯问和电梯间开洞,采用SATWE进行分析。计算结构显示,结构在地震和风荷载作用下位移均在规范要求的范围内,但以扭转振动为主的第三振型周期T3 与侧向振动为主的第一振型周期T1之比为756;以扭转振动为主的第三振型周期T3和以侧向振动为主的第二振型周期T2 之比为865,并且第一振型和第二振型的扭转振动成分偏大,这表明结构扭转效应显著,对建筑结构不利。同时计算结果还表明,凹口周围、楼房东西两端及平面宽度变化处梁、墙等构件内力值较大。在设计时,考虑应将楼、电梯间处核心筒及5-12、5-14轴上剪力墙加强且连成整体,形成受力的主要部位,承担大部分的剪力和弯矩,实际电算时加强或削弱此部分刚度(主要为增加或减短墙长)对位移影响较大,较增加墙厚等方法有效的多。实际电算和分析相同,但由于建筑功能限制,5-G轴上,5-9轴和5-1l轴间;5-15轴和5-17轴间、还有5-l2轴和5-14轴间无法布置剪力墙,只有设置宽扁梁,加强刚度,实际效果较好,剪力墙成筒布置,在筒与筒之间将板厚加厚为120mm,实际电算时所有凹口处按未设连梁电算,在位移等满足要求规范要求,施工图则按所有凹口处增设250×400连梁处理,更加安全。在平面宽度变化处,剪力墙本工程剪力墙布置既满足了规范要求,经济效益又较好。为消除混凝土收缩、温差可能引起的裂缝,将屋面板配置了双层双向钢筋。   除平面不规则以外,该房屋的平均高宽比为6也较大,因而验算结构底部外围构件在侧向力最不利组合情况下的轴压比,并控制轴压比在6内;验算桩基在侧向力最不利组合下的抗压能力以及桩身是否会出现拉力,并通过调整桩的布置,使其符合要求。   在抗震构造措施方面,建筑物底部四层为剪力墙底部加强区;对墙体布置有变化处增设暗柱,加强其配筋。采取增大两端剪力墙的长度、调整其它部位剪力墙长度等措施,使用SATWE软件分析计算可知,凹口处及其周围剪力墙和连梁,以及建筑物两端转角、山墙处剪力墙和连梁基本上没有出现超筋现象,构件的截面和配筋设计符合规范要求。周期T1~T3 及其比值、结构位移值、基底剪重比、地震力倾覆弯矩等均在规范要求范围内,具体结果如下:   上述计算分析结果表明,T3 /T1远小于9,结构平面布置扭转影响较小;楼层最大层间位移角满足规范要求,且由Y向风荷载控制;底层剪重比接近于8%,结构刚度适合,受力体系经济合理,抗震性能良好。   4、结语   本工程在省抗震设计施工图检查中,经过省抗震专家评审,得到了专家的认可。专家肯定了我们对于本工程结构体系的选择、抗震设计参数的取值及对于平面不规则采取的构造加强措施。

结构复杂,主体建筑高、层数多,如深圳国际贸易中心大楼,主体建筑55层。形式与结构多样,结构体系有框架、剪力墙、筒体等。功能复杂,人员密集。很多高层建筑集住宅、宾馆、办公、商业百货于一身,同一幢大楼有多种功能,有办公室、会议室、卧室、文娱室、图书室、小卖部、维修室、变(配)电室、锅炉房、厨房、餐厅、机房、仓库、车库等。 可燃物多,火灾荷载大。高层建筑内一般都设有较完善的消防设施,如防火分隔设施、安全疏散设施、火灾自动报警系统和自动灭火系统、消防给水系统、防排烟设施等,为扑救高层建筑火灾提供了许多有利条件。

高层建筑结构的概况和特点论文怎么写

高层建筑结构的特点:从水平荷载、轴向、侧移和结构延性4点设计体现。水平荷载成为决定性因素。建筑物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,仅与建筑物高度成线性关系;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引起的轴力,是与建筑物高度的二次方成正比.另外,对某一定高度建筑物而言,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响。侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素.随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。

随着城市建设不断推进,高层建筑逐渐增多。高层建筑是现代科学技术的产物,采用钢材和钢筋混凝土等建筑材料,利用框架结构、剪力墙结构、简体结构、筒中筒结构等结构形式建造而成。高层建筑结构设计具有重要意义,是建筑物整体寿命和结构强度的保证。  高层建筑结构设计的特点  高层建筑结构设计是利用力学性质设计、计算机程序设定建筑模型和功能,充分使用先进技术和发挥结构功能、协调经济性的一连串作业,最终根据设计概念来判断设计计算的合理性。  高层建筑与低层建筑、多层建筑相比,其结构设计具有更重要的作用。高层建筑结构设计的不同关系到建筑投资造价、施工工期长短、施工技术要求、机电管道设置等方面,也会影响到建筑平面布置、立面体型、楼层高度等。  高层建筑结构设计注意的要素  水平力是高层建筑竖向结构控制负载的重力代表,对水平荷载起着决定性作用。因为高层建筑在竖向构件中自重和楼面使用荷载的轴力和弯矩数据与高层建筑高度成一次方正比,水平荷载产生的结构倾覆力矩与轴力则成二次方正比。此外,高层建筑的竖向荷载为定值,水平荷载的数值则随着结构动力性不同而变化。  建筑轴向变形需要重视。高层建筑的竖向荷载数值往往较大,能够引起较大的轴向变形,进而导致连续梁弯矩发生变化,使得连续梁弯矩的中间支座的负弯矩数值减小,最后制约构件下料长度。轴向变形还影响构件剪力和侧移,进而导致不安全的情形发生。  结构侧移是高层建筑结构控制的指标,是高层建筑结构设计的重要因素。伴随着高层建筑的楼房高度增加,建筑的水平荷载结构侧移风险也加大。设计师应该将建筑结构的水平荷载侧移控制在某一个范围之内。  结构延性。高层建筑在地震作用下变形范围会更大,为了避免产生倒塌,高层建筑结构应采取恰当措施,来产生较强的变形能力,以保证结构足够的延性。  总之,高层建筑是未来建筑设计的大趋势。高层建筑与超高层建筑对于结构设计、垂直交通设计、消防问题都提出更高要求,目前,电脑大数据的处理与计算、项目安排调度也为高层建筑方案实施提供了方便。

高层建筑常用结构体系有框架,靠梁柱承重,内部空间灵活,合理建筑层数为6-15层,10层最经济;框架剪力墙,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,结构刚性结构抗震性能差,剪力墙结构整体性强,抗侧移刚度大,抗震性能好一般适用于高度小于150米的高层建筑(7度抗震设防区)框支剪力墙,底层框架,上部为剪力墙的结构体系,一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现角柱的综合高层建筑框筒,即框架筒体结构,由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间,多用于130(180)米以下高层建筑,筒体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。一般适用于它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大30-50层高层建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒体发展而来的更复杂的,承载力更强,抗侧移刚度更好的结构体系,可适用于百层以上的超高层建筑。

高层建筑结构特点论文题目

高层建筑常用结构体系有框架,靠梁柱承重,内部空间灵活,合理建筑层数为6-15层,10层最经济;框架剪力墙,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空间,结构刚性结构抗震性能差,剪力墙结构整体性强,抗侧移刚度大,抗震性能好一般适用于高度小于150米的高层建筑(7度抗震设防区)框支剪力墙,底层框架,上部为剪力墙的结构体系,一般多用于下部要求大开间,上部住宅、酒店且房间内不能出现角柱的综合高层建筑框筒,即框架筒体结构,由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间,多用于130(180)米以下高层建筑,筒体,由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成,在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体(由密柱框架组成的筒体称为框筒;由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒)。一般适用于它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大30-50层高层建筑,筒中筒,多筒,筒束,由筒体发展而来的更复杂的,承载力更强,抗侧移刚度更好的结构体系,可适用于百层以上的超高层建筑。希望我的回答能解决你的问题

1、工程概况   在该工程的设计过程中,针对该工程平面凹口较深,平面较为狭长及高宽比较大等结构特点,在结构布置、分析计算和构造措施等方面做了一些有效的处理,使整体设计满足规范要求,且经济实用。以下谈谈本人在设计中的一点体会。   该工程地下一层、地上二十八层,总建筑面积:69m2 ,其中地上建筑面积:88m2,建筑物室外地坪至主体结构檐口的高度为:4m。地下室建筑面积:81m2,地下室层高50m:裙房三层。一层层高4m:二、三层层高为5m。主楼四至二十八层,每层层高0m。该楼层四层以上平面南侧凹口深6m,占凹口方向楼板长900m的2%,另还有两处凹口分别占凹口方向楼板长的8%和9%,高宽比为6。   2、地基及基础   1 地基土层结构及特征   据本次勘探揭露,拟建场勘察深度内岩土体可分为l0层:①层冲填土、②层耕填土、③层细砂、④层中砂、⑤层粗砂、⑥层砾砂、⑦层强风化泥质粉砂岩、⑧层中风化泥质粉砂岩。   2 地下水埋藏条件及砼腐蚀性评价   勘察场区内赋存有上层滞水和潜水。   据场地水质分析报告结果:拟建场地下潜水对混凝土结构、钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。   3 地基方案与基础选型分析评价   根据以上场地地基岩土层条件和拟建建筑物点,经过充分的技术经济分析比较,决定采用直径分别为Ф800、Ф1000、Ф1200的钢筋混凝土钻孔灌注桩,混凝土强度等级为C30,以⑧层中风化泥质粉砂岩做桩端持力层。桩长为22~29m左右,Ф800的单桩承载力设计值为4200KN;Ф1000的单桩承载力设计值为6000KN;Ф1200的单桩承载力设计值为7900KN。因南昌地区中风化泥质粉砂岩中均有多层且无规律的软弱夹层,桩端进持力层取5d。根据最后静荷载试验结果来看,Ф1000的单桩竖向抗压极限承载力为13500KN,极限状态下桩顶累计沉降量为9mm,质量和经济效果均较好。本工程主楼带地下室、地下室层高5m,底板掺混凝土膨胀剂,桩基承台为梁式承台,因为上部结构为剪力墙,荷载分布较为均匀,因而梁板截面高度不需过大,承台梁高lO00mm,地下室底板除核心筒部分(1500mm)外,其余均为350mm,砼标号为C30;为抵抗混凝土收缩、徐变及加强基础的整体性,地下室底板采用双层双向满布配筋Ф14@120。地下室外围墙厚300mm,内部剪力墙厚250mm,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,板厚为200mm,并采用双层双向Ф 12@150满布配筋。   3、上部结构设计与计算   根据《建筑抗震设防类标准》(GB50223—2008)本工程为丙类建筑,结构的地震作用按设防烈度6度计算,采用全现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系,剪力墙抗震等级为三级,框架抗震等级为三级。结构的阻尼比为05,水平地震影响系数最大值为04,基本风压为55KN/m2,地面粗糙度为B类,结构体型为4。地震力按X、Y两个方向计算,同时考虑扭转耦联,竖向力按模拟施工加荷方式1计算,风荷载按X、Y两个方向计算,恒、活荷载分开计算,周期折减系数为9,计算取21个振型。连梁刚度的折减系数为7,考虑抹灰粉刷层重量后,混凝土的重度为27KN/m2,地震力的分项系数为3,风荷载分项系数为4,恒荷载分项系数为2,活荷载分项系数为4。墙元细分中,壳元最大控制边长为0m。   该建筑平面有多处凹口,平面较为狭长,再加上楼梯问和电梯间开洞,采用SATWE进行分析。计算结构显示,结构在地震和风荷载作用下位移均在规范要求的范围内,但以扭转振动为主的第三振型周期T3 与侧向振动为主的第一振型周期T1之比为756;以扭转振动为主的第三振型周期T3和以侧向振动为主的第二振型周期T2 之比为865,并且第一振型和第二振型的扭转振动成分偏大,这表明结构扭转效应显著,对建筑结构不利。同时计算结果还表明,凹口周围、楼房东西两端及平面宽度变化处梁、墙等构件内力值较大。在设计时,考虑应将楼、电梯间处核心筒及5-12、5-14轴上剪力墙加强且连成整体,形成受力的主要部位,承担大部分的剪力和弯矩,实际电算时加强或削弱此部分刚度(主要为增加或减短墙长)对位移影响较大,较增加墙厚等方法有效的多。实际电算和分析相同,但由于建筑功能限制,5-G轴上,5-9轴和5-1l轴间;5-15轴和5-17轴间、还有5-l2轴和5-14轴间无法布置剪力墙,只有设置宽扁梁,加强刚度,实际效果较好,剪力墙成筒布置,在筒与筒之间将板厚加厚为120mm,实际电算时所有凹口处按未设连梁电算,在位移等满足要求规范要求,施工图则按所有凹口处增设250×400连梁处理,更加安全。在平面宽度变化处,剪力墙本工程剪力墙布置既满足了规范要求,经济效益又较好。为消除混凝土收缩、温差可能引起的裂缝,将屋面板配置了双层双向钢筋。   除平面不规则以外,该房屋的平均高宽比为6也较大,因而验算结构底部外围构件在侧向力最不利组合情况下的轴压比,并控制轴压比在6内;验算桩基在侧向力最不利组合下的抗压能力以及桩身是否会出现拉力,并通过调整桩的布置,使其符合要求。   在抗震构造措施方面,建筑物底部四层为剪力墙底部加强区;对墙体布置有变化处增设暗柱,加强其配筋。采取增大两端剪力墙的长度、调整其它部位剪力墙长度等措施,使用SATWE软件分析计算可知,凹口处及其周围剪力墙和连梁,以及建筑物两端转角、山墙处剪力墙和连梁基本上没有出现超筋现象,构件的截面和配筋设计符合规范要求。周期T1~T3 及其比值、结构位移值、基底剪重比、地震力倾覆弯矩等均在规范要求范围内,具体结果如下:   上述计算分析结果表明,T3 /T1远小于9,结构平面布置扭转影响较小;楼层最大层间位移角满足规范要求,且由Y向风荷载控制;底层剪重比接近于8%,结构刚度适合,受力体系经济合理,抗震性能良好。   4、结语   本工程在省抗震设计施工图检查中,经过省抗震专家评审,得到了专家的认可。专家肯定了我们对于本工程结构体系的选择、抗震设计参数的取值及对于平面不规则采取的构造加强措施。

大多是框架剪力墙结构 特点:结构性好 造价相对便宜 少数钢结构 特点:结构性好 施工方便 强度大 但是造价高 高层几乎不用砖混结构的

1)水平荷载成为决定性因素。建筑物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,仅与建筑物高度成线性关系;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引起的轴力,是与建筑物高度的二次方成正比.另外,对某一定高度建筑物而言,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。2)轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响。3)侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素.随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。4)结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。

相关百科
热门百科
首页
发表服务