導(dǎo)語：如何才能寫好一篇高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；形式；優(yōu)化策略

一、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念

高層建筑結(jié)構(gòu)具有上部樓層受力小而上部樓層受力大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員普遍會(huì)提高下部結(jié)構(gòu)的剛度以及墻、梁、柱等的數(shù)量，并在樓層逐漸升高的過程中，減少設(shè)計(jì)中的墻、柱結(jié)構(gòu)應(yīng)用，繼而使建筑形成穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)支撐柱網(wǎng)，這就決定高層建筑的下部結(jié)構(gòu)空間要大于上部結(jié)構(gòu)的空間，此種設(shè)計(jì)與常規(guī)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案恰好相反，設(shè)計(jì)人員必須在空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的樓層加設(shè)水平的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，才能保證設(shè)計(jì)目標(biāo)的達(dá)成，此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)即為高層建筑的轉(zhuǎn)換層。

二、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的形式

目前，高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)，主要采取箱、梁、板、柱、桁架、框架這幾種結(jié)構(gòu)形式，各種結(jié)構(gòu)形式在設(shè)計(jì)中存在著顯著的差別，這些差別便是設(shè)計(jì)者在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵從的前提與依據(jù)。本文下面就對(duì)箱、梁、板以及框架幾種結(jié)構(gòu)加以分析。

（1）梁式轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)（如圖1）常用于垂直轉(zhuǎn)換施工，它以上部墻到轉(zhuǎn)換梁再到下部柱的途徑傳遞受力，傳遞路徑直接順暢，便于進(jìn)行受力計(jì)算以及工程分析，高度大致為0.8～6.0m，造價(jià)比較低。箱式結(jié)構(gòu)（如圖2）是在單項(xiàng)和雙向的托梁配合的基礎(chǔ)上，再與上層和下層樓板共同澆筑而成結(jié)構(gòu)，具有較高的剛度。

（2）板式結(jié)構(gòu)（如圖3）應(yīng)用于上層和下層之間的柱網(wǎng)過多錯(cuò)開，且不具有規(guī)則的結(jié)構(gòu)布置，梁支托難以實(shí)施樓層轉(zhuǎn)換，板的厚度約為 2.0～2.8m，需要能夠滿足抗剪與抗切的要求，且此種結(jié)構(gòu)便于靈活布設(shè)，但是它具有較大的自重，需要耗費(fèi)諸多材料。

（3）框架結(jié)構(gòu)是以巨型柱或者豎向的筒體為大梁而構(gòu)成的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，具有較高的抗震性能，其下層的柱體結(jié)構(gòu)布設(shè)，必須考慮實(shí)際拉應(yīng)力的狀況來選擇適當(dāng)?shù)臉?gòu)件，且要在施工之前加設(shè)穩(wěn)固的臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，為目前轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)主要發(fā)展的趨勢(shì)。

三、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

高層建筑中轉(zhuǎn)換層的存在，非常容易造成建筑物在豎向?qū)用娴膭偠韧蛔?，而不利于建筑?duì)震害進(jìn)行抵抗，所以，設(shè)計(jì)人員必須充分考慮這一問題，做好對(duì)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的布設(shè)，其布設(shè)的原則如下。

（1）盡量將豎向的構(gòu)件適當(dāng)?shù)臏p少，以降低轉(zhuǎn)換層的剛度突變頻率，且盡量將轉(zhuǎn)換層設(shè)置于較低的樓層位置，剛度應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制于較小的范圍。

（2）設(shè)計(jì)人員要充分考慮樓層的結(jié)構(gòu)受力狀況，根據(jù)其受力傳遞的途徑，選擇受力結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)男问阶鳛槠滢D(zhuǎn)換層主要結(jié)構(gòu)，以保證設(shè)計(jì)人員對(duì)于結(jié)構(gòu)的分析及質(zhì)量的控制。

四、高層建筑中轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略

（1）設(shè)計(jì)人員在對(duì)轉(zhuǎn)換層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須結(jié)合該建筑的具體設(shè)計(jì)方案，來選擇適當(dāng)?shù)牧菏健⑾涫交蜩旒?、框架式的結(jié)構(gòu)，以保證其轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)和建筑整體結(jié)構(gòu)之間在設(shè)計(jì)方面的協(xié)調(diào)性，盡可能使質(zhì)量中心貼近于剛度中心。比如，建筑的上層結(jié)構(gòu)與下層結(jié)構(gòu)在柱網(wǎng)錯(cuò)開幅度過大或全部錯(cuò)開時(shí)，應(yīng)當(dāng)選擇梁式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，以使上部軸網(wǎng)和下部軸網(wǎng)之間盡可能多的對(duì)齊。

（2）設(shè)計(jì)人員還要認(rèn)真地做好對(duì)于落地構(gòu)件的對(duì)稱、均勻設(shè)計(jì)，并適當(dāng)提高其強(qiáng)度等級(jí)與截面尺寸，以鋼筋、混凝土材質(zhì)為材料，保證轉(zhuǎn)換層以下的抗側(cè)力構(gòu)件對(duì)于抗剪以及抗彎剛度需求的滿足。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要避免建筑豎向結(jié)構(gòu)剛度的過大差異，保證上層與下層二者的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)差值處于1 左右，并適當(dāng)?shù)貙⒙涞貕Φ暮穸仍黾?，并縮小洞口的尺寸，或?qū)⒀a(bǔ)償剪力墻設(shè)置在結(jié)構(gòu)中，以使建筑具有適當(dāng)?shù)目臻g剛度。

（3）設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)通過根據(jù)梁跨中部位支座的正彎矩與負(fù)彎矩二者減弱的速度規(guī)律（前者快后者慢），將下部的鋼筋設(shè)計(jì)為全部深進(jìn)錨固結(jié)構(gòu)的形式，可以取消彎筋設(shè)置，腰筋的直徑要保持在 16 以上，配置間距控制于 200mm 以內(nèi)。且，高層建筑的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層不同于其它普通的薄壁桿件，它具有復(fù)雜的形狀及受力狀況，且需要承擔(dān)相對(duì)集中的應(yīng)力，因此，設(shè)計(jì)人員必須以整體計(jì)算作為基礎(chǔ)，認(rèn)真做好對(duì)于各部位構(gòu)件的局部應(yīng)力計(jì)算，并按照實(shí)際的應(yīng)力分布狀況，為轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)呐浣睢?/p>

（4）設(shè)計(jì)人員還要盡量做好對(duì)于建筑的空間布設(shè)，高層建筑中的結(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層一般位于同一樓層，若樓層高度為 2.9m，勢(shì)必會(huì)造成樓層空間的浪費(fèi)，若樓層高度小于 2.2m，又會(huì)造成建筑扭轉(zhuǎn)剛度與側(cè)移剛度二者的增加，所以，為了應(yīng)對(duì)建筑豎向剛度的突變，設(shè)計(jì)者還要盡可能地避免其轉(zhuǎn)換層的過高設(shè)置（一般位于 6 層以下），并且可以適當(dāng)?shù)貙⒔Y(jié)構(gòu)與設(shè)備的轉(zhuǎn)換層分開設(shè)置，前者設(shè)置于2～3 層，而后者設(shè)置于 4～5 層。

（5）設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)，必須要使剪力墻某部分處于直接接地的布設(shè)狀況，且框架支柱必須均勻疏密，剪力墻與支柱二者時(shí)間的距離適合控制于 12m 以內(nèi)。同時(shí)，剪力墻應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選擇大開間的布置形式，并適當(dāng)?shù)貙⑾虏拷Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度提升。在對(duì)轉(zhuǎn)換大梁進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員還要保證梁體在承受框架柱的應(yīng)力的基礎(chǔ)上，必須能夠全面地承擔(dān)短肢墻誘發(fā)的內(nèi)力，為了達(dá)到這一目標(biāo)，以加腋法為轉(zhuǎn)換梁的兩端進(jìn)行處理，以提升其結(jié)構(gòu)的抗剪力性能。

五、結(jié)語

轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)作為當(dāng)前高層建筑設(shè)計(jì)人員普遍面臨的一項(xiàng)工作，直接決定著該建筑設(shè)計(jì)方案對(duì)于用戶需求的滿足程度，并且影響高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此，設(shè)計(jì)人員必須努力加強(qiáng)對(duì)于轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)相關(guān)問題的研究，充分把握其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的要點(diǎn)，推動(dòng)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春偉.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題分析[J].黑龍江科技信息，2011（23）.

篇2

對(duì)于當(dāng)前我國(guó)城市中的高層建筑施工建設(shè)來說，不僅僅其在數(shù)量方面得到了較大程度的提升，在具體的要求方面也具備著一些新的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)來說更是如此，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，提升其設(shè)計(jì)的水平是極為必要的，本文就重點(diǎn)針對(duì)這種高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化工作進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和探討。

關(guān)鍵詞:

高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；優(yōu)化措施

眾所周知，高層建筑已經(jīng)成為了今后建筑行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)，尤其是對(duì)于一些房屋建筑以及辦公建筑來說，高層建筑更是已經(jīng)成為了最為突出的一個(gè)方面，對(duì)于這種高層建筑的施工建設(shè)來說，最為關(guān)鍵的一點(diǎn)就是應(yīng)該保障其具備著較強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性，而這種安全性和穩(wěn)定性的保障又必須要從高層建筑的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行相應(yīng)的控制和管理，因?yàn)楦邔咏ㄖ淖陨硖攸c(diǎn)決定著其這方面的設(shè)計(jì)難度是比較大的，并且當(dāng)前人們對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)所提出的要求也越來越多，因此，針對(duì)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化和完善也就顯得極為必要，并且已經(jīng)成為了今后相關(guān)設(shè)計(jì)人員研究的一個(gè)重點(diǎn)所在。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性

針對(duì)當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段高層建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展來看，其出現(xiàn)的新特點(diǎn)和新要求越來越多，尤其是在結(jié)構(gòu)方面更是表現(xiàn)出了很多新的發(fā)展趨勢(shì)，這也就要求相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員必須要重點(diǎn)針對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有目的的優(yōu)化和創(chuàng)新，促使其能夠更好的適合于當(dāng)前的高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展要求和趨勢(shì)，這正是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的必要性體現(xiàn)。詳細(xì)分析來看，針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化還具備著較多的價(jià)值和作用，這些價(jià)值和作用也是其必要性的一個(gè)重要體現(xiàn)，比如:(1)針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化能夠有效地提升高層建筑使用的安全性，對(duì)于高層建筑工程項(xiàng)目的后期使用過程來說，其最為核心的一個(gè)指標(biāo)就是應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)其安全性進(jìn)行嚴(yán)格的控制和把關(guān)，這也是高層建筑的基本要求所在，對(duì)于這種安全性來說，其又可以細(xì)分為高層建筑的穩(wěn)定性和耐久性等兩個(gè)方面，而這種穩(wěn)定性和耐久性其實(shí)主要就是通過高層建筑的相關(guān)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行體現(xiàn)的，只有首先保障其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)具備較為理想的穩(wěn)定性和耐久性，進(jìn)而才能夠體現(xiàn)在整體的高層建筑中，促使其具備較好的安全性保障效果，這也正是針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的重要價(jià)值體現(xiàn)所在;(2)針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化還能夠較好的提升其經(jīng)濟(jì)性，在具體的高層建筑實(shí)施過程中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建所產(chǎn)生的成本支出是比較大的，因此，如果能夠采取最為恰當(dāng)?shù)卮胧┻M(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的話，也必然就能夠在這種成本方面具備一定的積極作用和價(jià)值，并且這種成本方面的優(yōu)勢(shì)也是人們比較關(guān)心的一個(gè)問題，尤其是對(duì)于建設(shè)方來說，這一方面的優(yōu)勢(shì)也是比較突出和明顯的;(3)針對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化還能夠有效地滿足不斷提升的各方面的要求，這一點(diǎn)優(yōu)勢(shì)也是極為突出的，因?yàn)楦邔咏ㄖこ添?xiàng)目的建設(shè)主要就是為了滿足人們?nèi)找嬖黾拥男枨?，而這些需求在具體的結(jié)構(gòu)方面體現(xiàn)的更是極為明顯，不僅僅是美觀性的需求越來越多，相應(yīng)的功能方面的需求也是比較突出的，這也就必須要針對(duì)相應(yīng)的高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中存在的問題分析

當(dāng)前我國(guó)很多的高層建筑設(shè)計(jì)人員已經(jīng)普遍意識(shí)到了針對(duì)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化的必要性，并且也正在逐步嘗試著進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，但是在具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中存在的問題仍然是比較多的，具體分析來看，當(dāng)前常見的設(shè)計(jì)優(yōu)化偏見和問題主要有以下幾個(gè)方面:(1)忽視了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整體的優(yōu)化，對(duì)于當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段很多設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作來看，其主要的優(yōu)化重點(diǎn)都放在了具體的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上，尤其是對(duì)于一些具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)來說，其設(shè)計(jì)的優(yōu)化效果是比較理想的，但是對(duì)于具體的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來說，這些具體的細(xì)節(jié)雖然比較重要，但是更為重要的還是整體效果的滿足，只有確保其在整體方面具備著較好的應(yīng)用價(jià)值，才能夠體現(xiàn)出較好的功能效果，而這種整體設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化也是當(dāng)前比較欠缺的一個(gè)方面，必須要在今后的設(shè)計(jì)優(yōu)化中引起足夠的重視;(2)忽視了對(duì)于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)注，對(duì)于這種高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作來說，其雖然可以說是在原有的基礎(chǔ)之上進(jìn)行創(chuàng)新和完善，但是這種創(chuàng)新和完善工作也并不是毫無限制的，任何優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的采用也必須要依據(jù)于相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行，盡可能的避免各種違反標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范問題的產(chǎn)生，這也是當(dāng)前很多設(shè)計(jì)人員在具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化中容易出現(xiàn)的一個(gè)問題，很多的設(shè)計(jì)人員為了過分的求好求快而導(dǎo)致其相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)構(gòu)超出了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的限制，進(jìn)而也就很可能會(huì)影響到高層建筑的一些關(guān)鍵指標(biāo)，尤其是安全性和穩(wěn)定性來說更是如此，比如說如果相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員對(duì)于相應(yīng)的結(jié)構(gòu)美觀性比較關(guān)注的話，必然就有可能對(duì)于相應(yīng)的安全性產(chǎn)生影響，這一問題也應(yīng)該引起人們的高度重視;(3)不符合整個(gè)高層建筑工程項(xiàng)目的基本需求，對(duì)于高層建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化來說，必須要重點(diǎn)針對(duì)其相應(yīng)的基本需求進(jìn)行相應(yīng)的思考，這種基本需求主要就是要求其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該符合整個(gè)高層建筑的要求，避免和高層建筑的原始預(yù)期和基本規(guī)劃產(chǎn)生沖突，但是在這一點(diǎn)上，當(dāng)前很多的設(shè)計(jì)人員卻存在著較為明顯的忽視現(xiàn)象，這些忽視現(xiàn)象的存在也必然不利于高層建筑整體效果的實(shí)現(xiàn)。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

3．1參考高層建筑的功能性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化對(duì)于這種高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作來說，其必須要首先明確好相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的和要求，在此基礎(chǔ)上才能夠保障其相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作具備著較強(qiáng)的實(shí)際價(jià)值，尤其是對(duì)于相應(yīng)的功能性方面的需求來說更是如此，這也就要求相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員必須要在具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作開始之前明確其基本的功能性需求，進(jìn)而圍繞著這一功能性需求進(jìn)行相應(yīng)的細(xì)化，如此才能夠更好的保障其設(shè)計(jì)優(yōu)化工作更有目的性和傾向性，也才能夠更好的保障其設(shè)計(jì)優(yōu)化效果的達(dá)成。具體來說，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該著重加強(qiáng)對(duì)于原有設(shè)計(jì)圖紙的全面了解和分析，掌握其中那些設(shè)計(jì)要點(diǎn)是滿足具體功能需求的，哪些是無用的，哪些又是對(duì)于相應(yīng)的功能需求滿足有所損害的，在此基礎(chǔ)上，相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化人員就能夠較好的保留一些設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)，然后改善和處理掉一些設(shè)計(jì)中的不足和矛盾之處，并且對(duì)于一些無關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的處理，最終才能夠提升其具體的設(shè)計(jì)優(yōu)化水平。

3．2參考高層建筑的美觀性進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化在當(dāng)前現(xiàn)階段的高層建筑設(shè)計(jì)過程中，相應(yīng)的美觀性要求也是越來越高，這一點(diǎn)主要就表現(xiàn)在具體高層建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)方面，因此，針對(duì)這種美觀性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)也就顯得越來越必要，并且價(jià)值和作用也越來越突出，具體來說，在這種美觀性設(shè)計(jì)優(yōu)化過程中，應(yīng)該引入后期使用客戶，確定這些客戶的基本需求才能夠保障其更好的進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，也才能夠保障其設(shè)計(jì)優(yōu)化的價(jià)值最大化，當(dāng)然，就當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段這種美觀性設(shè)計(jì)優(yōu)化的現(xiàn)狀來看，還應(yīng)該著重加強(qiáng)對(duì)于相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的參照，避免出現(xiàn)一些矛盾問題的出現(xiàn)。

3．3充分應(yīng)用各種設(shè)計(jì)軟件對(duì)于具體的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作來說，還應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，這種技術(shù)手段的優(yōu)化升級(jí)主要就是采用一些比較先進(jìn)的軟件來進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，很多高層建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)于提升其設(shè)計(jì)的水平是極為重要的，能夠更好地提升其優(yōu)化效果，并且還能夠有效地避免一些失誤的存在，尤其是在一些具體的結(jié)構(gòu)計(jì)算方面更是具備著極為突出的作用價(jià)值。

4結(jié)束語

綜上所述，對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行優(yōu)化是極為必要的，這種優(yōu)化的必要性主要體現(xiàn)在高層建筑結(jié)構(gòu)的重要性以及相應(yīng)優(yōu)化工作的積極價(jià)值上，比如對(duì)于高層建筑使用的安全性以及施工的成本以及功能的表達(dá)等方面都具備著極強(qiáng)的價(jià)值和效果，但是就當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化現(xiàn)狀來看，很多設(shè)計(jì)人員都存在著相應(yīng)的一些誤區(qū)和缺陷，進(jìn)而造成其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作容易出現(xiàn)一些問題，基于此，在今后的相關(guān)設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中，就應(yīng)該著重把握好相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求和目標(biāo)，比如功能性需求、美觀性需求、整體性需求等都需要進(jìn)行積極地關(guān)注，當(dāng)然，充分應(yīng)用一些專業(yè)的技術(shù)手段進(jìn)行優(yōu)化也是極為必要的。

參考文獻(xiàn)

［1］陳耀．高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析探討［J］．福建建材，2011(04)∶36－37，39．

篇3

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

引言

隨著高層建筑的迅速發(fā)展,建筑高度在不斷增加,建筑類型與功能越來越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系更加多樣化,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已成為結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑建設(shè)的各項(xiàng)事宜等。其主要特點(diǎn)有：

1.1 水平力是設(shè)計(jì)主要因素 在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

1.2 側(cè)移成為控制指標(biāo) 與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵兇素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比(=qH4／8EI)。另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：

（1）因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌;

（2）使居住人員感到不適或驚慌;

（3）使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行;

（4）使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

1.3 抗震設(shè)計(jì)要求更高 有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

1.4 減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要 高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這存軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)

在豎向荷載作用下，高層建筑結(jié)構(gòu)的變形主要是豎向構(gòu)件的壓縮變形。由于各豎向構(gòu)件的應(yīng)力大小不同，因而其壓縮變形大小也不同。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中， 由于在施工過程中的找平，同時(shí)由于各豎向構(gòu)件的基底軸力大小不同，若不對(duì)基底應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整，也可能導(dǎo)致基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降。在水平荷載作用下，高層建筑結(jié)構(gòu)最大的頂點(diǎn)位移為：水平均布荷載max=qH ／8EI，倒三角形水平荷載max：1 lqH4／120El，式中EI為結(jié)構(gòu)，從以上可看出，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移與其總高度的四次方成正比。則又比水平荷載作用下的內(nèi)力累積效應(yīng)增加更快。

這就說明，高層建筑結(jié)構(gòu)對(duì)結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移是相當(dāng)敏感的。水平荷載作用下所引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及側(cè)移是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制因素。所以結(jié)構(gòu)應(yīng)具備較大的抗側(cè)度，而不僅僅滿足強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定要求。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)分析

3.1 高層建筑結(jié)構(gòu)分析的基本假定 高層建筑結(jié)構(gòu)是由豎向抗側(cè)力構(gòu)件(框架、剪力墻、筒體等)通過水平樓板連接構(gòu)成的大型空間結(jié)構(gòu)體系，要想完全精確地按照三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析是十分困難的。各種實(shí)用的分析方法都需要對(duì)計(jì)算模型引入不同程度的簡(jiǎn)化。以下是常見的一些基本假定：

(1)彈性假定： 目前，工程上使用的高層建筑結(jié)構(gòu)分析方法均采用彈性的計(jì)算方法。在垂直荷載或一般風(fēng)力作用下，結(jié)構(gòu)通常處于彈性工作階段，這一假定基本符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況。但是，在遭受地震或強(qiáng)臺(tái)風(fēng)作用時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)往往會(huì)產(chǎn)生較大的位移而出現(xiàn)裂縫，進(jìn)入到彈塑性工作階段 ：如果此時(shí)仍按彈性方法計(jì)算內(nèi)力和位移，則不能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作狀態(tài)， 而應(yīng)按彈塑性動(dòng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

(2)小變形假定：小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定 有不少研究人員對(duì)幾何非線性問題(P一效應(yīng))進(jìn)行了研究。一般認(rèn)為，當(dāng)頂點(diǎn)水平位移與建筑物高度H 的比值 ／H>1／500時(shí)，則P一效應(yīng)的影響就不能忽視。

(3)剛性樓板假定：許多高層建筑結(jié)構(gòu)的分析方法均假定樓板在自身平面內(nèi)的剛度無限大， 而平面外的剛度則忽略不計(jì) .這一假定大大減少了結(jié)構(gòu)位移的自由度，簡(jiǎn)化了計(jì)算方法，并為采用空間薄壁桿件理論計(jì)算筒體結(jié)構(gòu)提供了條件。一般來講， 對(duì)于框架體系和剪力墻體系，采用這一假定是完全可以的。但是，對(duì)于豎向剛度有突變的結(jié)構(gòu)，如樓板剛度較小、主要抗側(cè)力構(gòu)件間距過大或是層數(shù)較少等情況，則樓板變形的影響較大，特別是對(duì)結(jié)構(gòu)底部和頂部各層內(nèi)力和位移的影響更為明顯。可對(duì)這些樓層的剪力作適當(dāng)調(diào)整來考慮這種影響。

(4)計(jì)算圖形的假定：高層建筑結(jié)構(gòu)體系整體分析采用的計(jì)算圖形主要是三維空間分析? 二維協(xié)同分析并未考慮抗側(cè)力構(gòu)件的公共節(jié)點(diǎn)在樓面外的位移協(xié)調(diào)(豎向位移和轉(zhuǎn)角的協(xié)調(diào))，而且忽略了抗側(cè)力構(gòu)件平面外的剛度和扭轉(zhuǎn)剛度，對(duì)于具有明顯空間工作性能的簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)也是不妥的。三維空間分析的普通桿單元每一節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度；按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點(diǎn)還應(yīng)考慮截面翹曲。

3.2 高層建筑結(jié)構(gòu)靜力分析方法 (1)框架一剪力墻結(jié)構(gòu)：框架一剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算的方法很多，大多采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件，可以建立位移與外荷載之間的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式也不相同。框架一剪力墻的機(jī)算方法，通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架，采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。

(2)剪力墻結(jié)構(gòu)：剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開洞情況。按受力特性的不同，單片剪力墻可分為單肢墻、小開口整體墻、聯(lián)肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。剪力墻的類型不同，其截面應(yīng)力分布也不同，計(jì)算內(nèi)力與位移時(shí)需采用相應(yīng)的計(jì)算方法 、剪力墻結(jié)構(gòu)的機(jī)算方法是平面有限單元法， 此法較為精確，而且適用于各類剪力墻。但由于其自由度較多，機(jī)時(shí)耗費(fèi)較大， 目前一般只用于特殊開洞墻、框支墻的過渡層等應(yīng)力分布復(fù)雜的情況。

(3)筒體結(jié)構(gòu)：按照對(duì)計(jì)算模型處理手法的不同，筒體結(jié)構(gòu)的分析方法可分為3類：等效連續(xù)化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續(xù)化方法是將結(jié)構(gòu)中的離散桿件作等效連續(xù)化處理 一種是只進(jìn)行幾何分布上的連續(xù)化， 以便應(yīng)用連續(xù)函數(shù)描述其內(nèi)力；另一種是作幾何和物理上的連續(xù)處理，將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板， 以便應(yīng)用分析彈性薄板的各種有效方法。等效離散化方法是將連續(xù)的墻體離散為等效的桿件，以便應(yīng)用適合桿系結(jié)構(gòu)的方法來分析。這類方法包括核心簡(jiǎn)的框架分析法和平面框架子結(jié)構(gòu)法等。比等效連續(xù)化和等效離散化更為精確的計(jì)算模型，是完全按三維空間結(jié)構(gòu)來分析筒體結(jié)構(gòu)體系，其中應(yīng)用最廣的是空間桿，薄壁桿系矩陣位移法。這種方法是將高層結(jié)構(gòu)體系視為由空間梁元、空間柱元和薄壁柱元組合而成的空間桿系結(jié)構(gòu)，空間梁柱每端節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度。核心筒或剪力墻的墻肢采用符拉索夫薄壁桿件理論分析， 每端節(jié)點(diǎn)有7個(gè)自由度，比空間桿增加了1個(gè)翹曲自由度，對(duì)應(yīng)的內(nèi)力是雙彎矩。三維空間分析的精度較高，但其未知量較多，計(jì)算量較大，在不引入其他假定時(shí)，每一樓層的總自由度數(shù)為6Nc +7Nw (N c、Nw為柱及墻肢數(shù)目)。通常均引入剛 14樓板假定，并假定同～樓面上各薄壁柱的翹曲角相等， 這樣每一樓層的總自由度數(shù)降為3(N c+Nw)+4，這是目前工程上采用最多的計(jì)算模型。

4 結(jié)束語

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好結(jié)構(gòu)分析,多做方案比較,根據(jù)使用功能和受力的合理性確定好結(jié)構(gòu)的體系,是用剪力墻結(jié)構(gòu)還是框架結(jié)構(gòu)等,再?gòu)慕Y(jié)構(gòu)的整體去分析它的剛度比、周期比、剪重比、位移比、是否考慮P-Δ效應(yīng)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定驗(yàn)算等。

參考文獻(xiàn)

［1］都鳳強(qiáng).高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)踐探討［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009，（21）.

篇4

關(guān)鍵詞：帶車庫；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

Abstract: We analyze the structure design method of the high-rise building with the garage band, for your reference, with the author's practical experience.

Key words: garage band; high-rise building; structure design

中圖分類號(hào)：TU973+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：2095-210（2012）

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員如能從上述幾方面把握、理解這種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，就會(huì)確保這種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，并使之更加趨于經(jīng)濟(jì)合理。

1 嵌固端的選取

《抗震規(guī)范》6.1.14條規(guī)定了地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端的多項(xiàng)要求，其中要求地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的2倍。對(duì)于這種建筑，由于地下室面積較大，地下室又相對(duì)較為空曠，即便是有人防設(shè)置時(shí)也不是每棟建筑都能滿足地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固端樓層側(cè)向剛度要求。值得特別注意的是，在計(jì)算地下室側(cè)向剛度時(shí)，不應(yīng)把離主樓較遠(yuǎn)的地下室外墻的剛度全包括在內(nèi)。而應(yīng)取上部建筑輪廓向外擴(kuò)1～2跨內(nèi)，地下室結(jié)構(gòu)部分的樓層側(cè)向剛度與相鄰上部建筑樓層側(cè)向剛度的比值。滿足《抗震規(guī)范》6.1.14的要求，可以把嵌固端設(shè)于地下室頂板，否則應(yīng)將嵌固端下延至地下室底。

2 地基承載力的修正

這種建筑采用天然地基，主樓為筏板基礎(chǔ)，地下室為獨(dú)立基礎(chǔ)加防水板時(shí)，在主樓和地下室車庫相連接部位，主樓的地基承載力深度修正不能簡(jiǎn)單的從室外地面修正。也不應(yīng)該僅從地下室室內(nèi)地面修正。而應(yīng)按北京市建筑設(shè)計(jì)研究院編制的《建筑結(jié)構(gòu)專業(yè)技術(shù)措施》介紹的方法進(jìn)行深度修正。既將地下車庫基礎(chǔ)底面以上的總荷載折合成土重，再以此土重?fù)Q算成若干深度的土，并以此深度進(jìn)行修正。當(dāng)主樓僅一、二邊為地下車庫，其它兩邊為天然地面時(shí)，可按加權(quán)平均的方法進(jìn)行深度修正。

3 結(jié)構(gòu)計(jì)算單元

這種建筑通常地上住宅為多層或高層鋼筋混凝土異形柱或剪力墻結(jié)構(gòu)，是各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元。地下為連片的車庫（有的工程有人防，有的工程無人防）。如果計(jì)算機(jī)的容量容許地下室與上部結(jié)構(gòu)整體分析是首選。但是當(dāng)?shù)叵率业慕ㄖ娣e較大并且上部有多棟住宅時(shí)，由于主樓在設(shè)計(jì)中經(jīng)常要修改平面、調(diào)整結(jié)構(gòu)布置，整體計(jì)算就顯得麻煩不方便。因?yàn)檫@種建筑不屬于大底盤多塔樓的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)?shù)叵率业拿娣e較大，地上建筑較多時(shí)，可以拆開來計(jì)算。但拆開計(jì)算主樓時(shí)，不宜從主樓邊“切開”，而宜取上部結(jié)構(gòu)的底面積帶1跨至2跨的地下室共同計(jì)算。然后純地下室部分再單獨(dú)計(jì)算一次。也可以“切”至地上兩棟建筑之間再多1～2跨（使地下室部分有重疊）各自分別計(jì)算。這樣地下室可以不用單獨(dú)計(jì)算。采用哪種方法宜根據(jù)建筑平面形式來確定，目的是方便、快捷，并滿足規(guī)范要求。

4 地下車庫超長(zhǎng)的處理

這種建筑由于地下室的防水問題通常不設(shè)永久性伸縮縫，而連片的地下車庫超長(zhǎng)的現(xiàn)象非常普遍，有的可達(dá)200～300多米甚至更長(zhǎng)。解決這個(gè)問題的方法必須是在合理的結(jié)構(gòu)布置及充分的分析、計(jì)算溫度應(yīng)力的基礎(chǔ)上，再輔以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上相應(yīng)的構(gòu)造措施。如：

4.1 適當(dāng)增加地下室頂板分布鋼筋的配筋率；在地下室外墻的外側(cè)配￠6@200的鋼筋網(wǎng)；墻的水平鋼筋優(yōu)選小直徑，間距100mm或150mm，并適當(dāng)提高墻水平鋼筋的配筋率，長(zhǎng)向單側(cè)配筋率不小于0.3%。

4.2 控制混凝土強(qiáng)度級(jí)別，底板、側(cè)墻、頂板混凝土強(qiáng)度宜取C30或C35、S8級(jí)。

4.3 要求加強(qiáng)施工過程控制，采用低水化熱的水泥品種，控制配合比，做好混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)工作。

這種建筑的另一個(gè)特點(diǎn)是主樓和地下室在高度和荷載上相差較大，由此產(chǎn)生的不均勻沉降，除了在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中選擇不均勻沉降小的基礎(chǔ)形式外，在主樓和地下車庫之間設(shè)置后澆帶也是一種調(diào)整和減少不均勻沉降的有效方法。同時(shí)在純地下車庫部位配合設(shè)置溫度后澆帶或膨脹加強(qiáng)帶以解決地下車庫超長(zhǎng)問題。設(shè)置的原則是：后澆帶、膨脹加強(qiáng)帶間隔設(shè)置，間距30m～40m一道。并要求：后澆帶、膨脹加強(qiáng)帶采用比周邊混凝土強(qiáng)度等級(jí)高一級(jí)的補(bǔ)償收縮混凝土澆筑并限制其膨脹率和收縮率滿足相關(guān)規(guī)范的要求。溫度后澆帶是在兩側(cè)混凝土澆筑2個(gè)月后澆筑，沉降后澆帶是在主體結(jié)構(gòu)封頂后澆筑。這樣才能有效的控制和減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，來實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)地下室結(jié)構(gòu)不設(shè)永久性伸縮縫。

5 防水板的設(shè)計(jì)

地下室無論采用獨(dú)立基礎(chǔ)還是樁基礎(chǔ)，地下室防水板通常采用倒無梁板設(shè)計(jì)。當(dāng)?shù)叵滤惠^高，在計(jì)算防水板的配筋時(shí)，均可以把獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)承臺(tái)的平面尺寸和高度視為無梁板的柱帽考慮。此時(shí)獨(dú)立基礎(chǔ)或承臺(tái)的底板鋼筋應(yīng)取柱獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算所需鋼筋截面面積或承臺(tái)底鋼筋截面面積與防水板向上荷載柱上板帶支座所需鋼筋截面面積之和。防水板下部鋼筋錨入獨(dú)立基礎(chǔ)或承臺(tái)內(nèi)。應(yīng)該注意的是：當(dāng)水浮力較大時(shí)，獨(dú)立基礎(chǔ)或承臺(tái)與防水板相交變截面處的配筋，應(yīng)采用無梁板柱上板帶在該處的彎矩和防水板的厚度確定其配筋，當(dāng)防水板的鋼筋不滿足時(shí)應(yīng)另設(shè)附加短筋。特別是當(dāng)柱下樁數(shù)較少承臺(tái)尺寸較小時(shí)，還應(yīng)復(fù)核承臺(tái)與防水板變截面處的沖切計(jì)算是否滿足規(guī)范要求，如不滿足應(yīng)加大承臺(tái)尺寸。

6 地下室鋼筋混凝土內(nèi)、外墻的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

6.1 鋼筋混凝土內(nèi)墻

這種建筑當(dāng)有人防設(shè)置時(shí)，在防護(hù)單元之間和口部均設(shè)有鋼筋混凝土內(nèi)墻，地下室頂板荷載直接傳到墻上，那么這些鋼筋混凝土內(nèi)墻的基礎(chǔ)通過計(jì)算防水板的厚度、配筋滿足要求時(shí)可以不單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ)直接落在防水板上。當(dāng)防水板的厚度、配筋不滿足要求時(shí)應(yīng)通過計(jì)算設(shè)置鋼筋混凝土條基或防水板局部加厚。如采用樁基礎(chǔ)應(yīng)在其墻下或口部的角部、交叉點(diǎn)位設(shè)樁。

6.2 鋼筋混凝土外墻

這種建筑地下室外墻在柱列上通常設(shè)有鋼筋混凝土壁柱，柱下設(shè)置鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)承臺(tái)。由于柱距比較大（L=8.1m～8.7m）在兩個(gè)壁柱之間的地下室外墻的基礎(chǔ)做法各有不同。地下室外墻兼做擋土墻，根據(jù)其計(jì)算模型，上端為鉸接，下端為固接。因此地下室外墻的底端嵌固部位對(duì)地下室外墻的受力起到非常重要的作用。僅用防水板（h=250）做墻的基礎(chǔ)是不夠的，應(yīng)設(shè)有鋼筋混凝土條基或墻下設(shè)承臺(tái)梁布樁?；蚪?jīng)過計(jì)算使壓在防水板挑出部分的土重產(chǎn)生的彎矩大于墻體配筋底端彎矩，真正起到嵌固端的作用。較好的做法是在鋼筋混凝土外墻下通長(zhǎng)設(shè)置鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)或條形樁基礎(chǔ)。

7 主樓剪力墻與地下室內(nèi)、外墻重合時(shí)的配筋處理

這種建筑當(dāng)上部主體為剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，其厚度一般情況取為200，小于或等于地下室外墻和內(nèi)墻的厚度。在設(shè)計(jì)時(shí)地下室內(nèi)、外墻配筋單獨(dú)給墻體配筋剖面圖。但是與上部結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件重合時(shí)，在地下室高度范圍內(nèi)這部分的插筋同上部結(jié)構(gòu)配筋相同插入基礎(chǔ)，造成多層鋼筋同時(shí)存在的重疊現(xiàn)象。此時(shí)應(yīng)經(jīng)過優(yōu)化采用包絡(luò)方法取各種不利的配筋，剔除重復(fù)鋼筋或單獨(dú)給出節(jié)點(diǎn)，使上下重疊部分的墻體配筋清晰，既節(jié)省鋼筋，又便于施工。

8 結(jié)語

近幾年由于城市住宅建設(shè)的不斷發(fā)展，以及私家車的不斷增多，住宅小區(qū)中地上多棟住宅樓，地下連片車庫的建筑不斷增多，這種建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)在如下幾方面引起設(shè)計(jì)人員的注意并恰當(dāng)?shù)奶幚恚源_保設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn):

[1]《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001

篇5

關(guān)鍵詞：高層建筑；轉(zhuǎn)換層；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；思考

中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

現(xiàn)代高層建筑經(jīng)常是集吃、住、辦公、娛樂、購(gòu)物、停車為一體的綜合建筑，轉(zhuǎn)換層的普遍運(yùn)用，在對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)須根據(jù)工程本身特點(diǎn)和驗(yàn)算中受力狀態(tài)的不明確等因素，選擇科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，確保方案設(shè)計(jì)的全面性、科學(xué)性，減少施工的風(fēng)險(xiǎn)和難度。從而不但可節(jié)約建設(shè)投資、減少能源消耗、達(dá)到建筑面積的最高利用率，而且為人們提供更方便、省時(shí)的生活環(huán)境和工作條件，適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)高效率、快節(jié)奏的生活。

1 高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概念

由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大,上部樓層受力較小,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大,墻體多、柱網(wǎng)密,到上部漸漸減少墻、柱的數(shù)量,以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣,結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對(duì)空間的要求正好相反。因此,為滿足建筑功能的要求,結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行“反常規(guī)設(shè)計(jì)”,即將上部布置小空間,下部布置大空間;上部布置剛度大的剪力墻,下部布置剛度小的框架柱。為了實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)計(jì)水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,即轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。

2 轉(zhuǎn)換層的主要結(jié)構(gòu)形式

2.1 梁式轉(zhuǎn)換層

梁式轉(zhuǎn)換層的傳力直接、明確，傳力途徑清楚?？缍容^大且承托層數(shù)較多時(shí)，采用較大的截面高度為1. 6～4. 0 m?？缍容^小及承托層數(shù)少時(shí)，采用0. 9～1. 4 m較小的截面高度。施工方便且構(gòu)造簡(jiǎn)單，工作可靠，轉(zhuǎn)換梁受力性能好，結(jié)構(gòu)計(jì)算也相對(duì)容易，很多情況下混凝土用量可達(dá)到板式轉(zhuǎn)換層混凝土用量的幾倍。

2.2 桁架式轉(zhuǎn)換層

桁架式轉(zhuǎn)換層傳力明確、傳力途徑清楚。其節(jié)間可采用輕質(zhì)建筑材料填充，有利于減輕結(jié)構(gòu)自重，同時(shí)抗側(cè)力剛度比轉(zhuǎn)換梁小，地震反應(yīng)要比梁式轉(zhuǎn)換的高層建筑小得多。但構(gòu)造和施工復(fù)雜，且轉(zhuǎn)換桁架使充分利用該轉(zhuǎn)換層空間成為可能.，為開洞與設(shè)置管道具備了很大靈活性的位置和大小的條件。也從施工工程中得知，轉(zhuǎn)換桁架其混凝土用量比、鋼材的采用比轉(zhuǎn)換梁節(jié)約成本些。

2.3 板式轉(zhuǎn)換層

板式轉(zhuǎn)換層傳力不清楚，受力復(fù)雜，相鄰上、下層受很大作用力。從抗剪和抗沖切角度考慮，容易在地震作用下反應(yīng)強(qiáng)烈。一般板厚度有在2. 至2. 8 米區(qū)間，且結(jié)構(gòu)計(jì)算困難。施工中，上部結(jié)構(gòu)布置不便，造成混凝土用量大。也由于本身受力很大，增大了下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)要求，故板必須三向配筋。

3 轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)原則

轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)，必須滿足建筑物經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量、安全、搞震性要求的前提下考慮，選擇具有明確傳力路徑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式，做到轉(zhuǎn)換剛度宜小不宜大，減少豎向結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換構(gòu)件，增加直接落地的豎向構(gòu)件，從而增加搞震力度等。

轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時(shí)在轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利，所以在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

3.1 布置轉(zhuǎn)換層上下主體豎向結(jié)構(gòu)時(shí),注意使盡可能多的上部豎向結(jié)構(gòu)能向下落地連續(xù)貫通,尤其框架核心筒結(jié)構(gòu)中核心筒應(yīng)上下貫通.

3.2 盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震更有利。

3.3 優(yōu)化轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)。選擇具有明確傳力路徑的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式，以便于結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)和保證施工質(zhì)量。

3.4 將轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)作為整體結(jié)構(gòu)中一個(gè)重要組成部分采用符合實(shí)際受力變形狀態(tài)的計(jì)算模型進(jìn)行三維空間整體結(jié)構(gòu)計(jì)算分析.必要時(shí)可采用有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)進(jìn)行局部補(bǔ)充計(jì)算。

4 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

4.1 與建筑專業(yè)的相配合

為了滿足建筑的需要，因此高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇必須與建筑相互配合。一是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)型式的選擇應(yīng)與建筑外觀相結(jié)合，如巨型框架、拱式轉(zhuǎn)換等型式不僅具有良好的受力性能，而且能滿足該類型建筑外觀的要求；二是轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)必須服從于建筑功能的實(shí)現(xiàn)，實(shí)際工程中常常將設(shè)備層兼作轉(zhuǎn)換層，此時(shí)轉(zhuǎn)換層中要有足夠的空間讓設(shè)備管道通過，當(dāng)洞口尺寸超出開孔梁允許范圍時(shí)，宜用實(shí)腹或空腹桁架代替梁式轉(zhuǎn)換。

4.2 宜低位轉(zhuǎn)換,盡量避免高位轉(zhuǎn)換

設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑屬?gòu)?fù)雜的高層建筑,其結(jié)構(gòu)豎向剛度存在一定程度的突變,且轉(zhuǎn)換層上下附近的剛度、變位和內(nèi)力都會(huì)發(fā)生突變,易形成薄弱層,對(duì)抗震不利。所以,設(shè)置轉(zhuǎn)換層應(yīng)堅(jiān)持轉(zhuǎn)換層位置宜低不宜高的觀點(diǎn)。盡量降低轉(zhuǎn)換層的層位,尤其抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),宜避免高位轉(zhuǎn)換,三層以下為宜,一般不超過六層。

4.3 上下軸網(wǎng)力求部分對(duì)齊不錯(cuò)位

如果結(jié)構(gòu)上部、下部的軸網(wǎng)全部錯(cuò)位,則轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)可能只得采用厚板式,厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)是所有轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)中缺點(diǎn)最多的一種形式。不僅受力不好,設(shè)計(jì)難度高,施工困難,而且極不經(jīng)濟(jì)。為避免采用厚板式轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),盡可能采用梁板式或其他形式的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),其必要條件就是上下軸網(wǎng)部分對(duì)齊,軸網(wǎng)對(duì)齊的比例越高,轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)就越簡(jiǎn)單容易,結(jié)構(gòu)受力更明確,經(jīng)濟(jì)效果更好,這方面有賴于結(jié)構(gòu)與建筑方案的密切配合和協(xié)調(diào)。

4.4 框支柱、剪力墻的合理布置

設(shè)置結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑,不論采用何種結(jié)構(gòu)體系,都必須保證部分剪力墻直接落地;轉(zhuǎn)換層下面的框支柱的柱距疏密均勻,框支柱與剪力墻(通常是核心筒)的距離位不宜太大(控制在12m以下)。轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻應(yīng)采用大開間布置。強(qiáng)化下部,保證下部大空間結(jié)構(gòu)有足夠的剛度、強(qiáng)度、延性和抗震能力。轉(zhuǎn)換層的平面須比軸規(guī)則,保證轉(zhuǎn)換大梁的剛度和出平面外的穩(wěn)定性。

4.5 轉(zhuǎn)換大梁的設(shè)置

由于短肢剪力墻與框架柱的對(duì)應(yīng)關(guān)系,相應(yīng)短肢墻下的轉(zhuǎn)換梁實(shí)際僅承受了位于框架柱以外的短肢墻引起的內(nèi)力,大部分內(nèi)力已直接傳給了框架柱,僅兩端突出框架柱外的短肢墻引起的剪力相對(duì)較大。因此,須采取在轉(zhuǎn)換梁兩端加腋的辦法,以抵抗其剪力,這樣不僅達(dá)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,亦使轉(zhuǎn)換層的有效空間得到保證。

4.6 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度的合理選擇

在進(jìn)行轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，存在著轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)剛度合理值的問題。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過大時(shí)，一方面引起地震反應(yīng)和結(jié)構(gòu)豎向剛度的突然增大，使轉(zhuǎn)換層上下層處于更加不利的受力狀態(tài)，另一方面材料用量增加，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性不合理。當(dāng)轉(zhuǎn)換層剛度過小時(shí)，上部框支部分的豎向構(gòu)件與其它豎向構(gòu)件之間可能出現(xiàn)較大的沉降差，從而在上部結(jié)構(gòu)中與該部分豎向構(gòu)件相連的水平構(gòu)件中產(chǎn)生明顯的次應(yīng)力，導(dǎo)致其配筋增加。

5 結(jié)束語

近年來,國(guó)內(nèi)外高層建筑發(fā)展迅速,其建筑向著體型復(fù)雜,功能各樣的綜合性方向發(fā)展。較常見的形式：下部為大開問的商業(yè)場(chǎng)所，希望有較大的自由的靈活的空間，以便滿足公共使用需求。上部為小開間的民用住宅，較多的墻體分隔空間，從而滿足住宅戶型的需要。為了滿足建筑要求就必須在上下不同結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。于是帶轉(zhuǎn)換層的建筑結(jié)構(gòu)孕育而生,并在近年來得到較為廣泛的應(yīng)用。對(duì)于高層建筑設(shè)置轉(zhuǎn)換層，要合理選擇轉(zhuǎn)換層形式，在結(jié)構(gòu)布置時(shí)，通過對(duì)主要構(gòu)件在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)，從而增加結(jié)構(gòu)的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 沈蒲生．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M]．中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006.

[2] 吳秀水，王翠坤．建筑結(jié)構(gòu)層剛度中心的計(jì)算[J]．建筑科學(xué)，2011，（03）.

[3] 唐興榮.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工中幾個(gè)問題的探討[J].施工技術(shù), 2010，（08).

[4] 梁炯豐.高層建筑轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的概況和發(fā)展[J].山西建筑.2009，（05）.

篇6

關(guān)鍵詞：高層建筑 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0. 引言

隨著城市建設(shè)的不斷加快，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，建筑用地也不斷緊張， 給高層建筑的設(shè)計(jì)提出了更新更高的要求。尤其是高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)越來越成為高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn)，給工程設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。下面就高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、設(shè)計(jì)原則以及基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的幾個(gè)問題進(jìn)行探討。

1.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

1.1水平荷載成為決定因素。首先，數(shù)據(jù)顯示樓房自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值僅與樓房高度的一次方成正比，而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎向構(gòu)件中引起的軸力與樓房高度的兩次方成正比。因此，水平荷載對(duì)高層建筑穩(wěn)定性的影響作用是很大的

1.2軸向變形不可忽視。高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；此外還會(huì)對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整；另外對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

1.3側(cè)移成為控制指標(biāo)。與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（=qH4/8EI）。 另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

1.4結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對(duì)于較低樓房而言， 高層建筑結(jié)構(gòu)更柔一些， 在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力， 避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

1.5抗震設(shè)計(jì)要求更高。有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則是：注重概念設(shè)計(jì)，重視結(jié)構(gòu)選型與平、立面布置的規(guī)則性，擇優(yōu)選用抗震和抗風(fēng)好且經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，加強(qiáng)構(gòu)造措施。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工密切配合，做到安全適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并積極采用新技術(shù)、新工藝和新材料。 在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)具有必要的承載力、剛度和延性。結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足下列基本要求：

（l）應(yīng)具有必要的承載力、剛度和變形能力。

（2）應(yīng)避免因局部破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)破壞。

（3）對(duì)可能的薄弱部位要采取加強(qiáng)措施。

（4）結(jié)構(gòu)選型與布置合理，避免局部突變和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)而形成薄弱部位。

（5）宜具有多道抗震防線。

3. 高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)基本要求

基礎(chǔ)是房屋結(jié)構(gòu)的重要組成部分，房屋所受的各種荷載都要經(jīng)過基礎(chǔ)傳至地基。由于高層建筑層數(shù)多、上部結(jié)構(gòu)荷載很大，導(dǎo)致使其基礎(chǔ)具有埋置深度大，材料用量多，施工周期長(zhǎng)，工程造價(jià)高等特點(diǎn)。為此，高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足以下幾方面的要求：

（1） 高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，應(yīng)綜合考慮建筑場(chǎng)地的地質(zhì)狀況、上部結(jié)構(gòu)的類型、施工條件、使用要求，確保建筑物不致發(fā)生過量沉降戒傾斜，滿足建筑物正常使用要求。還應(yīng)注意與相鄰建筑的相互影響，了解鄰近地下構(gòu)筑物及各項(xiàng)地下設(shè)施的位置和標(biāo)高，確保施工安全。

（2）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)上部結(jié)構(gòu)和地質(zhì)狀況進(jìn)行，宜考慮地基、基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)相互作用的影響。需要降低地下水位的，應(yīng)在施工時(shí)采取有效措施，避免因基坑降水而影響鄰近建筑物、構(gòu)筑物、地下設(shè)施等正常使用和安全。同時(shí)還應(yīng)注意降水的時(shí)間要求，以免停止降水后，水位過早上升，使建筑物發(fā)生上浮等問題。

（3）高層建筑應(yīng)采用整體性好、能滿足地基的承載力和建筑物容許變形要求并能調(diào)節(jié)不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。宜采用筏形基礎(chǔ)，必要時(shí)可采用箱形基礎(chǔ)。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件好、荷載較小，且能滿足地基承載力和變形要求時(shí)，也可采用交叉梁基礎(chǔ)或其他基礎(chǔ)形式；當(dāng)?shù)鼗休d力或變形不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，可采用樁基或復(fù)合地基。

（4）高寬比大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面不宜出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)；高寬比不大于4的高層建筑，基礎(chǔ)底面與地基之間零應(yīng)力區(qū)面積不應(yīng)超過基礎(chǔ)底面面積的15%。計(jì)算時(shí)，質(zhì)量偏心較大的裙樓與主樓可分開考慮。

（5）在地震區(qū)，高層建筑宜避開對(duì)抗震不利的地段；當(dāng)條件不允許避開不利地段時(shí)，應(yīng)采取可靠措施，使建筑物在地震地不致由于地基失穩(wěn)而破壞，或者產(chǎn)生過量下沉或傾斜。

4. 基礎(chǔ)的埋深問題

高層建筑的基礎(chǔ)應(yīng)該要有一定的埋深，埋置深度可以從室外地坪一直算到基礎(chǔ)底面，對(duì)于獨(dú)立的高層建筑而言，基礎(chǔ)埋深比較容易確定，但當(dāng)今多數(shù)高層建筑與地下車庫都是相互連接的，當(dāng)?shù)叵萝噹旎A(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)或設(shè)有防水底板的獨(dú)立基礎(chǔ)（防水底板不宜太?。r(shí)，高層建筑的基礎(chǔ)埋深可從室外地坪算起，此時(shí)高層建筑地下室頂板及地下車庫頂板應(yīng)按嵌固層要求設(shè)計(jì)，地下車庫應(yīng)有足夠的側(cè)向剛度作為高層建筑的側(cè)限。假如不滿足以上條件的時(shí)候，高層建筑的基礎(chǔ)埋深應(yīng)該要從地下車庫地面算起。高層建筑通常設(shè)地下室來滿足埋深要求，主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

1.提高地基承載力。當(dāng)高層建筑采用天然地基時(shí)，地基承載力可進(jìn)行修正。隨著基礎(chǔ)埋深的增加，修正后的地基承載力隨之增大，從而可滿足高層建筑對(duì)地基承載力的要求。

2.有利于高層建筑上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻，地下室頂板厚不宜小于160mm，地下室具有較大的層間剛度，同時(shí)地下室外墻周邊土也提供了很大的側(cè)向剛度和約束。

此外在確定埋置深度時(shí)，應(yīng)考慮建筑物的高度、體型、地基土質(zhì)、抗震設(shè)防烈度等因素。埋置深度可從室外地坪算至基礎(chǔ)底面，并宜符合下列要求：

1.天然地基或復(fù)合地基，可取房屋高度的1/15；

2.樁基礎(chǔ)，可取房屋高度的1/18（樁長(zhǎng)不計(jì)在內(nèi)）。

當(dāng)建筑物采用巖石地基或采取有效措施時(shí)，在滿足地基承載力、穩(wěn)定性要求及本規(guī)程第12.1.6條規(guī)定的前提下，基礎(chǔ)埋深可不受本條第1、2兩款的限制。當(dāng)?shù)鼗赡墚a(chǎn)生滑移時(shí)，應(yīng)采取有效的抗滑移措施。

5. 總結(jié)

近些年來，我國(guó)的高層建筑發(fā)展十分迅速，建筑造型新穎獨(dú)特，建筑物的高度與規(guī)模不斷增加。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基是大樓的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，作出合理的結(jié)構(gòu)方案選擇。并能根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析采取適當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q實(shí)際問題。才能不斷地完善和發(fā)展高層建筑。

參考文獻(xiàn)：

篇7

【關(guān)鍵詞】高層建筑結(jié)構(gòu);轉(zhuǎn)換層

一、轉(zhuǎn)換層及轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件概念

設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的樓層，包括水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其以下的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，稱為轉(zhuǎn)換層。完成上部樓層到下部樓層的結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)變或上部樓層到下部樓層結(jié)構(gòu)布置改變而設(shè)置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架、轉(zhuǎn)換板等稱為轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件。帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)能夠充分的滿足不同的建筑使用功能，下部大空間常應(yīng)用于商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)（例如銀行、商場(chǎng)等），上部小空間一般為住宅、公寓、酒店等。

二、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件在整體結(jié)構(gòu)中起到了關(guān)鍵作用，既承擔(dān)上部樓層豎向構(gòu)件傳遞的重力荷載，又肩負(fù)著抵抗水平作用（主要為風(fēng)荷載、水平地震）的重任，受力極為復(fù)雜。就整體結(jié)構(gòu)而言，帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要面對(duì)以下幾個(gè)問題：？

1、剛度突變

因設(shè)置轉(zhuǎn)換層，局部豎向構(gòu)件不能落地而造成上部樓層和下部樓層剛度差異大，即剛度突變，在水平荷載作用下，這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換層上部樓層和下部樓層結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力突變，從而部分構(gòu)件提前破壞，當(dāng)轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，這種現(xiàn)象更加明顯。

2、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力復(fù)雜

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件與相連接的構(gòu)件之間的幾何關(guān)系復(fù)雜，構(gòu)件受力曲折，應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯。

3、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際受力狀態(tài)模擬難

轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力復(fù)雜，邊界條件不易把握，不同計(jì)算軟件模擬構(gòu)件的受力狀態(tài)是有差異。正確模擬構(gòu)件的實(shí)際受力狀態(tài)非常重要。

三、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)原則

由帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，經(jīng)過清晰的概念設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)方案合理的處理，不難意識(shí)到其設(shè)計(jì)原則，主要有以下幾點(diǎn)

1、不落地剪力墻不可過多

在滿足建筑使用功能的前提下，盡可能多的使上部剪力墻落地，從而控制剛度變化不致過大。盡量增大下部樓層的剛度（可通過增加墻厚或者增加墻長(zhǎng)）;盡量減小上部樓層剛度，在滿足結(jié)構(gòu)必要?jiǎng)偠鹊那疤嵯拢赏ㄟ^減小墻厚或者墻長(zhǎng)，增加結(jié)構(gòu)洞，減小連梁高度等方式。

2、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)分析

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)該進(jìn)行三維空間整體分析，且應(yīng)采用至少兩個(gè)不同力學(xué)模型的結(jié)構(gòu)分析軟件進(jìn)行整體分析;宜對(duì)轉(zhuǎn)換層及相鄰層（宜使轉(zhuǎn)換層上下兩個(gè)計(jì)算模型的高度相等或相近）進(jìn)行空間有限元分析，并采用符合實(shí)際受力狀態(tài)的邊界條件;對(duì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行應(yīng)力分析及應(yīng)力配筋，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確。

四、帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、轉(zhuǎn)換梁設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換梁與轉(zhuǎn)換柱截面中線宜重合，轉(zhuǎn)換梁的截面高度不宜小于計(jì)算跨度的1/8，截面寬度不宜小于其上墻體截面厚度的2倍和400mm。地震設(shè)計(jì)狀況下，轉(zhuǎn)換梁剪壓比不應(yīng)大于0.15。轉(zhuǎn)換梁上部縱向鋼筋與下部縱向鋼筋最少配筋量的確定，其中非抗震設(shè)計(jì)時(shí)至少為0.3%，特一級(jí)抗震設(shè)計(jì)不小于0.6%，一級(jí)抗震設(shè)計(jì)不小于0.5%，二級(jí)抗震設(shè)計(jì)不小于0.4%。

2、轉(zhuǎn)換柱設(shè)計(jì)

柱截面寬度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于400mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于450mm;柱截面高度非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于轉(zhuǎn)換梁跨度的1/15，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不宜小于轉(zhuǎn)換梁跨度的1/12。

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支柱承受的水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)根據(jù)框支柱的數(shù)量，采取不同的剪力調(diào)整，同時(shí)應(yīng)相應(yīng)的調(diào)整框支柱的彎矩及柱端框架梁的剪力和彎矩，框支梁的剪力、彎矩、框支柱軸力可不調(diào)整。

3、剪力墻設(shè)計(jì)

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)框支梁上部墻體的構(gòu)造應(yīng)符合下列規(guī)定：

1）、當(dāng)墻體開邊門洞時(shí)宜設(shè)置翼墻、端柱或墻體加厚。當(dāng)洞口靠近梁端且梁的受剪承載力不滿足要求時(shí)，可采取框支梁加腋或增大框支墻洞口連梁剛度等措施。

2）、框支梁上部墻體豎向鋼筋在梁內(nèi)的錨固長(zhǎng)度，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于laE，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)小于la。

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)落地剪力墻底部加強(qiáng)部位宜設(shè)置翼墻或者端柱，其彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)做調(diào)整，且墻肢不宜出現(xiàn)偏心受拉。

4、框支樓板設(shè)計(jì)

部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)中，框支轉(zhuǎn)換層樓板厚度不宜小于180mm，應(yīng)雙層雙向配筋，且每層每方向的配筋率不宜小于0.25%，樓板中的鋼筋應(yīng)錨固在邊梁或墻體內(nèi)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30。落地剪力墻和筒體的樓板不宜開洞。樓板邊緣和較大洞口周邊應(yīng)設(shè)置邊梁，其寬度不宜小于樓板厚度的2倍，全截面縱向鋼筋配筋率不應(yīng)小于1.0%。余轉(zhuǎn)換層相鄰層的樓板也應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，具體加強(qiáng)措施如加厚樓板厚度，提高配筋率，可避免在空間作用下，相鄰層樓板承載力不足。

五、轉(zhuǎn)換層位置要求

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層位置不宜過高，位置較高時(shí)，易使轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力突變，形成薄弱層，同時(shí)落地剪力墻容易開裂、屈服，不利于抗震。 為了進(jìn)一步的保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性與安全性，框支剪力墻其轉(zhuǎn)換層的位置如果是設(shè)置在3層及3層以上時(shí)，框支柱、落地剪力墻其底部加強(qiáng)部位的抗震等級(jí)宜提高一級(jí)，已為特一級(jí)不再提高。對(duì)于托柱轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，因其受力情況和抗震性能比部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)有利，抗震等級(jí)可不做提高要求。

結(jié)束語

帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了現(xiàn)代城市建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)，其設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞會(huì)直接影響到整個(gè)高層建筑的設(shè)計(jì)質(zhì)量與水平。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，高層建筑的項(xiàng)目也會(huì)不斷地增加，人們對(duì)高層建筑的要求也會(huì)越來越高，因此高層建筑面臨著向復(fù)雜化、多樣化的方向發(fā)展，轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)也會(huì)越來越成熟。因此就需要加大對(duì)帶轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)的了解，提高轉(zhuǎn)換層的設(shè)計(jì)水平，增強(qiáng)轉(zhuǎn)換層在高層建筑中的作用，從而切實(shí)提高高層建筑的整體設(shè)計(jì)水平，滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

篇8

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；策略

Abstract: with the rapid development of economy, high-rise buildings in most of our cities also have emerged. For high-rise building structure is concerned, its choice of structural system, and more importantly and load factors, therefore, this paper discusses the structure of the high-rise building design must first with different structure system based on the influence of, choose the most reasonable scheme.

Keywords: high building; Structure design; strategy

中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合。完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求這五個(gè)方面的最佳結(jié)合的過程中產(chǎn)生的,適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后,“受制”于建筑設(shè)計(jì),但又“反制”于建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì),應(yīng)滿足、實(shí)現(xiàn)各種建筑要求;高層建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍,不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定高層建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn),從這個(gè)意義上講,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要,雖然一棟標(biāo)志性建筑物建成后,人們只知道建筑師的名字,但一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是工程師們的驕傲和成就。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各

專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平

面的布置、立面體形、樓層高度、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投

資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：

2.1 水平力是設(shè)計(jì)主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比（N=WH）；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比(水平均布荷載：M=1/2qH2，水平倒三角形荷載：M=1/3qH2)，如圖一示。另一方面，對(duì)一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

2.2 側(cè)移成為設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大，與建筑高度H 的4 次方成正比：

此外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗側(cè)剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：①因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，因P- 效應(yīng)而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加內(nèi)力，甚至破壞；②使居住人員產(chǎn)生不安全感；③使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或損壞，影響正常使用。

2.3 抗震設(shè)計(jì)要求更高，延性成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、中震可修、大震不倒。結(jié)構(gòu)的抗震性能決于其“能量吸收與耗散”能力的大小，即決于結(jié)構(gòu)延性的大小。延性是表示構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能，通長(zhǎng)采用延性系數(shù)μ來衡量延性的大小，μ=u/y如圖2。

3.3概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同等重要

概念設(shè)計(jì)是指一些難以做出精確力學(xué)分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問題，必須由工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析，做出判斷，以便采取相應(yīng)措施。概念設(shè)計(jì)帶有一定經(jīng)驗(yàn)性。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定假定條件下進(jìn)行的。盡管分析的手段不斷提高，分析的原理不斷完善，但是由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多。尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件的局部開裂，甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)就很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行內(nèi)力分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)，從整體上提高建筑的抗震能力，消除結(jié)構(gòu)中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)措施，才能設(shè)計(jì)出具有良好抗震性能的高層建筑。將注重概念設(shè)計(jì)作為高層建筑結(jié)構(gòu)的最高原則提出其主要內(nèi)容為：應(yīng)特別重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性(包括平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性)；合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系包括：a.明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；b.避免因部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受重力、風(fēng)載和地震作用的能力；c.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力和良好的變形能力，從而形成良好的耗能能力；采取必要的抗震措施提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。

3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

3.1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，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)。

3.2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，而且不宜開過大的洞口，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。

3.3框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系

框架－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－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?？蚣軇t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。這樣無論在非地震區(qū)還是地震區(qū)，都可以用來建造較高的高層建筑。還可以把中間部分的剪力墻形成筒體結(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、開間大、跨度大，很適合現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)要求。

除了上述的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)體系，如薄殼、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等。隨著時(shí)代的進(jìn)步，會(huì)涌現(xiàn)出越來越多更好的結(jié)構(gòu)體系。這就需要不斷學(xué)習(xí)，從各方面考慮運(yùn)用經(jīng)濟(jì)合理的手段到達(dá)目標(biāo)。

4結(jié)語

總之，高層建筑的高度和數(shù)量，從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度但對(duì)于高層建筑亦應(yīng)適當(dāng)控制，即要與原有建筑相協(xié)調(diào)，還要與城市歷史特點(diǎn)相協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳曉琳。淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與特點(diǎn)[J]。中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（11）

篇9

關(guān)鍵詞：高層建筑；剪力墻；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻結(jié)構(gòu)現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到高層建筑工程建設(shè)中，其主要包括連梁與墻肢兩種結(jié)構(gòu)，與其他結(jié)構(gòu)相比具有剛度大、穩(wěn)定性強(qiáng)、承載力高、側(cè)移水平高以及整體性能良好等優(yōu)點(diǎn)。為更好的滿足高層建筑工程施工效果，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，需要就剪力墻具有的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行研究分析，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低各類因素對(duì)工程建設(shè)造成的影響，提高工程建設(shè)綜合效益。

一、高層建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的應(yīng)用，可以更好的承擔(dān)來自各個(gè)方向的荷載，并且可以控制結(jié)構(gòu)水平力上混凝土與鋼筋現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。常用的剪力墻結(jié)構(gòu)主要由連梁結(jié)構(gòu)與墻肢結(jié)構(gòu)兩種，具有剛度大、整體性好以及承載力高等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)提高建筑工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性具有重要意義。并且，剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可以對(duì)傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)空間占據(jù)的問題進(jìn)行解決，將承重墻與分隔墻進(jìn)行結(jié)合，減少用鋼量，具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。但是在應(yīng)用剪力墻于高層建筑工程建設(shè)時(shí)，其會(huì)增加建筑自重，地震影響力也就更大，并且因?yàn)橛娩摿康臏p少會(huì)增大結(jié)構(gòu)延性，結(jié)構(gòu)自身承載力也會(huì)受到一定限制，其所具有的功能不能得到充分的發(fā)揮[1]。因此，想要進(jìn)一步提高剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程建設(shè)中的應(yīng)用效率，必須要針對(duì)其所具有的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要注意的問題，并選擇合適的措施對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高結(jié)構(gòu)應(yīng)用的綜合效率。

二、高層建筑工程剪力墻設(shè)計(jì)注意問題

為保證剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑工程中的應(yīng)用效果，在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要做好各相關(guān)因素的控制，降低其對(duì)工程的影響。結(jié)合以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，首先需要做好結(jié)構(gòu)材料的選擇，例如樓體與部分承重系統(tǒng)建造材料，以及剪力墻結(jié)構(gòu)施工材料要有一定的區(qū)別，即需要對(duì)剪力墻結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用鋼筋混凝土，而隔墻材料則可以視情況而定選擇用輕質(zhì)型材料，這樣不同結(jié)構(gòu)所用材料不同，在施工完成后可以減少結(jié)構(gòu)銜接裂痕等問題的發(fā)生。其次，做好施工質(zhì)量檢測(cè)。即在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，正式施工時(shí)必須要嚴(yán)格按照方案來進(jìn)行，做好施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工作，提高施工行為的合理性與規(guī)范性，減少變更行為的發(fā)生[2]。同時(shí)，對(duì)于關(guān)鍵性施工環(huán)節(jié)還應(yīng)采取旁站的方式監(jiān)督，對(duì)存在的不合理行為及時(shí)提出，更督促其改正，確保剪力墻結(jié)構(gòu)澆筑的安全性，提高其施工質(zhì)量。以免建筑工程建設(shè)完成后，受外界各因素影響過大而出現(xiàn)質(zhì)量問題影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，消除建筑工程所具有的安全威脅。最后，關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的控制。關(guān)鍵環(huán)節(jié)處理是否合理，往往決定了此工程建設(shè)的最終效果，管理與施工人員必須要加強(qiáng)對(duì)此方面的重視。例如在最后施工階段，應(yīng)就電路管線安裝問題進(jìn)行研究管理，其安裝位置為施工過程中預(yù)留的墻體間隙，安裝前后要進(jìn)行反復(fù)檢測(cè)，以免投入使用后對(duì)用戶產(chǎn)生安全威脅。

三、高層建筑工程剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例分析

1.工程概述

以某高層建筑工程為例，其總層數(shù)為25層，其中地下結(jié)構(gòu)為3層，地上結(jié)構(gòu)總22層，總高度為75m，長(zhǎng)度與寬度比例為3：2，高度與寬度比例為7：2，工程主要采用剪力墻結(jié)構(gòu)建設(shè)。為提高工程建設(shè)效果，在對(duì)其剪力墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究分析時(shí)，需要從實(shí)際需求出發(fā)，確定研究要點(diǎn)，如將結(jié)構(gòu)水平荷載力與垂直荷載力作為研究重點(diǎn)，爭(zhēng)取提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)強(qiáng)度，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更好的抵抗各項(xiàng)因素對(duì)建筑工程的影響。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)布置

剪力墻承重系統(tǒng)主要由橫向與縱向兩個(gè)方向承重板交錯(cuò)排布組成，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，需要從主軸方向來對(duì)其進(jìn)行雙向布置，形成空間結(jié)構(gòu)，這樣剪力墻結(jié)構(gòu)即可以從其兩個(gè)不同方向來完成對(duì)建筑工程重量的承載，并且兩個(gè)方向強(qiáng)度相同，可以更大程度上提高剪力墻結(jié)構(gòu)在空間布置上的優(yōu)點(diǎn)。另外，因?yàn)榧袅Y(jié)構(gòu)側(cè)向剛度比較大，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí)可以利用這一點(diǎn)來提高工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。即做好對(duì)結(jié)構(gòu)材料的選擇，適當(dāng)減低剪力墻結(jié)構(gòu)自重，增大其可利用空間，在原有基礎(chǔ)上來增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度。

2.2洞口布置

在對(duì)結(jié)構(gòu)洞口布置位置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要以提高建筑工程抗震性能為目的，盡量降低洞口設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，保持截面簡(jiǎn)單與規(guī)則性，形成明確的墻肢與連梁結(jié)構(gòu)，嚴(yán)禁出現(xiàn)混亂的情況，以免對(duì)工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響。另外，要加強(qiáng)對(duì)短肢剪力墻設(shè)計(jì)的控制，雖然此種方式可以提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的靈活性，并降低結(jié)構(gòu)自重，但是其抗震性能十分有限，過多的應(yīng)用此種結(jié)構(gòu)會(huì)降低工程建設(shè)的安全性[3]。

2.3連梁設(shè)計(jì)

為提高剪力墻結(jié)構(gòu)與墻體以及連梁結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性，必須要保證其具有一定的剛度與強(qiáng)度，一般情況下連梁結(jié)構(gòu)具有提高剪力墻剛度的作用，同時(shí)還可以提高其與墻肢連接密度的效果。針對(duì)此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合本工程各結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，對(duì)連梁剛度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼蹨p，并且折減度應(yīng)大于0.5，取值范圍要控制在0.5～1.0范圍內(nèi)。

2.4剪力墻墻身設(shè)計(jì)

本工程所應(yīng)用剪力墻結(jié)構(gòu)具有豎向鋼筋與水平向鋼筋兩種形式，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可以選擇用定量分析的方式，對(duì)結(jié)構(gòu)正截面中抗彎承載力、斜截面抗剪承載力進(jìn)行驗(yàn)算，確保其合理性。另外，在進(jìn)行剪力墻配筋設(shè)計(jì)時(shí)，需要結(jié)合工程實(shí)際抗震需求來進(jìn)行，對(duì)于一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)將豎向配筋率與水平配筋率控制在0.25%以上；而在四級(jí)、一級(jí)非抗震設(shè)計(jì)中，則應(yīng)將配筋率控制在0.2%以上[4]。并且，剪力墻豎向鋼筋與水平鋼筋間距應(yīng)控制在300mm左右，直徑要在8mm以上。

2.5結(jié)構(gòu)參數(shù)控制

以提高剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性為目的，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行有效控制，如位移比、側(cè)向剛度比、剛重比以及周期比等，各項(xiàng)參數(shù)之間存在一定的聯(lián)系，任何一項(xiàng)參數(shù)不合理均會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的最終設(shè)計(jì)效果產(chǎn)生影響。例如位移比即高層建筑工程中，豎向構(gòu)件自身層間位移、水平位移與本樓層平均值之間的比值，決定著結(jié)構(gòu)布置的規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)在后期出現(xiàn)較大的偏心力，導(dǎo)致工程出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。另外，在確定位移比設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，需要以剛性樓板為前提進(jìn)行分析，最大限度的降低偏心力影響，一般情況下高層建筑工程豎向構(gòu)件位移比應(yīng)控制在1.2以下。

結(jié)束語：

以提高高層建筑工程施工效果為目的，在對(duì)其進(jìn)行剪力墻應(yīng)用分析時(shí)，需要結(jié)合剪力墻結(jié)構(gòu)所具有的特點(diǎn)，以滿足實(shí)際建設(shè)需求為目的，確定設(shè)計(jì)要點(diǎn)，從多個(gè)方面進(jìn)行分析，做好各設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的控制，避免各類因素對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果造成的影響，爭(zhēng)取不斷提高工程建設(shè)綜合效益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳昊天.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，15：242.

[2] 王P.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化探究[J].科技致富向?qū)В?014，20：282+284.

篇10

【關(guān)鍵詞】高層建筑 剪力墻結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

1.1 按照墻面肢長(zhǎng)和厚度的比例進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在眾多的高層建筑中，剪力墻的高度、寬度尺寸都是不一樣的，所以，在剪力墻的設(shè)計(jì)過程中要根據(jù)墻面的結(jié)合特征以及受力情況來計(jì)算墻面肢長(zhǎng)和厚度的比例，并根據(jù)得出的比例結(jié)果來決定是按柱設(shè)計(jì)還是按照雙向受壓結(jié)構(gòu)進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。

1.2 剪力墻要具有高強(qiáng)度的承載力、延生性

在剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，要考慮到墻體會(huì)經(jīng)受到多方面的壓力，例如水平剪力、豎向壓力等，所以，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的時(shí)候一般采用的是延性彎曲型，這樣就可以有效地增加建筑物的抗壓防震的能力。

1.3 保證施工安全

剪力墻在設(shè)計(jì)的過程中要盡可能地不使用平面外搭接的方法，如若是在避免不了此類事情的發(fā)生，就必須要采用規(guī)范的措施方法，進(jìn)而有效保證剪力墻平面外的安全。

2.剪力墻的布置原則

剪力墻的布置一般涉及四方面，即均勻、分散、對(duì)稱以及周邊。其中分散的原則是要求設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)的過程中要求剪力墻的片數(shù)不能太少，每片剪力墻的剛度以及尺寸也不能過大，彎曲剛度也要適中，還要考慮剪力墻的距離問題，如果距離太遠(yuǎn)的話，就會(huì)造成墻面的剛度過大，缺乏韌性。剪力墻的周邊原則是就因外力而致使建筑物扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生而言的，剪力墻的布置于周邊對(duì)稱的位置，進(jìn)而增加建筑物抵抗扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力臂，使剛度中心和平面中心相適應(yīng)。建筑墻面平面形狀往往富于變化，剪力墻的布置應(yīng)該集中在這些地方，剪力墻的設(shè)置對(duì)于建筑物整體質(zhì)量的提高是不容分說的，但是如果在高層建筑的電梯點(diǎn)、樓面、樓梯間等地方進(jìn)行開動(dòng)便會(huì)嚴(yán)重影響建筑的剛性，所以，在施工過程中，對(duì)這些薄弱的地方，需要使用鋼筋混泥土剪力墻進(jìn)行建造。

3.高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施

在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，既要注意發(fā)揮這種結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，又要避免其工程預(yù)算較高的缺點(diǎn)。對(duì)于建筑物中的鋼筋砼結(jié)構(gòu)，顯然剛度大的結(jié)構(gòu)在震害中的破壞性較小，但是鋼結(jié)構(gòu)必須合理配置而不能隨意增大，因?yàn)榻ㄖ镏械膭偠仍酱?，需要支出的費(fèi)用就越多，應(yīng)掌握一個(gè)合理的“度”。在高層建筑中，合理的設(shè)計(jì)方式主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面是控制剪力墻結(jié)構(gòu)的水平位移，使其滿足相關(guān)規(guī)定的限值；另一方面則是對(duì)地震力的控制，因?yàn)榧词沟卣鹆τ?jì)算值處于偏小的水平，也可能出現(xiàn)結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移滿足要求的情況。因此，只有在底部剪力控制合理范圍內(nèi)的前提下，檢查建筑物的內(nèi)力、位移以及配筋情況才真正有意義。

3.1 避免出現(xiàn)獨(dú)立小墻肢與剪力墻剛度不宜過大

《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定：“矩形截面獨(dú)立墻肢的截面高度不宜小于截面寬度的5 倍?！币坏┏霈F(xiàn)上述情況，對(duì)墻肢軸壓比、配筋等都有嚴(yán)格的限制，設(shè)計(jì)施工都比較困難。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，獨(dú)立小墻肢基本上可以通過合并洞口等方法消除，或合理布置剪力墻，使小墻肢成為墻體翼緣，其受力狀態(tài)明顯好于獨(dú)立小墻肢，僅適當(dāng)加強(qiáng)配筋即可。同時(shí)剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的延性，細(xì)高的剪力墻容易設(shè)計(jì)成彎曲破壞的延性剪力墻，從而可避免脆性的剪切破壞。

3.2 注重轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

高層建筑功能和形式日益多樣化，當(dāng)多功能綜合大樓要求一棟建筑物的上部（中部）和下部使用功能不同時(shí)，結(jié)構(gòu)布置也要相應(yīng)改變，要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件銜接上下結(jié)構(gòu)，傳遞內(nèi)力，設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件的樓層稱為轉(zhuǎn)換層。因此，對(duì)于高位轉(zhuǎn)換的底部大空間剪力墻結(jié)構(gòu)這樣的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)慎重設(shè)計(jì)。由于高位轉(zhuǎn)換時(shí)剛度和質(zhì)量較大的轉(zhuǎn)換層升高，調(diào)整轉(zhuǎn)換層本身及其上、下的剛度比使之接近是必要的，轉(zhuǎn)換層本身的剛度和質(zhì)量不宜大，最終可通過水平力作用下精確的空間分析檢查轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角是否基本均勻。宜盡量選用剛度和重量較小的轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式，計(jì)算時(shí)應(yīng)多取參與組合的振型數(shù)。通過計(jì)算仔細(xì)分析可能存在的薄弱部位，研究具體的內(nèi)力分配特點(diǎn)，通過調(diào)整內(nèi)力和構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)改善薄弱部位的性能。

3.3 優(yōu)化連梁設(shè)計(jì)

一般連梁具有截面大、跨度小的特點(diǎn)。高層建筑在水平力的作用下，連梁的內(nèi)力通常較大。高層建筑的連肢墻在水平力的作用下，其破壞主要分為脆性破壞及延性破壞。其中連肢墻的脆性破壞也可分為兩種情況。一是脆性破壞發(fā)生在墻肢部位，由于墻肢的抗剪能力較小而產(chǎn)生剪切破壞現(xiàn)象，這就會(huì)造成剪力墻的承載能力日益下降，而結(jié)構(gòu)發(fā)生突然坍塌，這也是在設(shè)計(jì)中應(yīng)極力避免的問題。在建筑的抗震規(guī)定中，要求抗震墻的截面截壓比限制及抗震等級(jí)，是一、二級(jí)時(shí)抗震墻底部加強(qiáng)部位的建立設(shè)計(jì)值的放大系數(shù)，這也是為了預(yù)防剪力墻在彎曲破壞前而產(chǎn)生的剪切破壞。脆性破壞的第二種情況就是當(dāng)連梁產(chǎn)生剪切破壞時(shí)，造成連肢墻各個(gè)墻肢喪失了連梁對(duì)墻肢的約束作用。在沿墻全高所有連梁都產(chǎn)生了剪切破壞時(shí)，連肢墻的各墻肢就成了單片的獨(dú)立墻，這就會(huì)大大降低結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，加大墻肢彎矩。但是，第2 種情況與第1 種墻肢發(fā)生剪切破壞的情況相比，當(dāng)連梁產(chǎn)生剪切破壞時(shí)，結(jié)構(gòu)并沒有失去承載的能力；而在墻肢破壞之前，只要所考慮的連梁并不承擔(dān)很大的豎向荷載力，也不會(huì)造成結(jié)構(gòu)的倒塌現(xiàn)象。

3.4 底部加強(qiáng)部位的設(shè)計(jì)

抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般高層剪力墻結(jié)構(gòu)，底部加強(qiáng)部位的高度可取底部?jī)蓪雍蛪w總高度的1/10二者較大值，部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度，可取框支層以上兩層的高度及落地抗震墻總高度的1/10二者較大值；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，取至轉(zhuǎn)換層以上兩層且不宜小于房屋高度的1/10。當(dāng)將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發(fā)生在地上樓層，同時(shí)將影響到地下一層，此時(shí)地下一層的抗震等級(jí)不能降低，加強(qiáng)部位的范圍應(yīng)向下延伸到地下一層，并應(yīng)按規(guī)范要求在地下一層設(shè)置約束邊緣構(gòu)件。

3.5 剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)及概念設(shè)計(jì)

振動(dòng)臺(tái)模擬地震試驗(yàn)結(jié)果表明建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢、底部的小墻肢、連梁等是剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震薄弱環(huán)節(jié)。當(dāng)有扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢會(huì)首先開裂；在地震作用下，高層剪力墻結(jié)構(gòu)將以整體彎曲變形為主，底部的小墻肢，截面面積小且承受較大的豎向荷載，破壞嚴(yán)重，尤其“一”字形小墻肢破壞最嚴(yán)重；在剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于墻肢剛度相對(duì)減小，使連梁受剪破壞的可能性增加。因此，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)這些薄弱環(huán)節(jié)，更應(yīng)加強(qiáng)概念設(shè)計(jì)和抗震構(gòu)造措施。例如，剪力墻在平面上分布要求均勻，使其鋼度中心和建筑物質(zhì)中心盡量接近，以減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；適當(dāng)增加建筑平面外邊緣及角點(diǎn)處的墻肢厚度（宜取250mm，對(duì)低部的小墻肢根據(jù)需要可取用300mm），加強(qiáng)墻肢端部的暗柱配筋，嚴(yán)格控制墻肢截面的軸壓比不超過0.6，以提高墻肢的承載力延性，高層結(jié)構(gòu)中連梁是一個(gè)耗能構(gòu)件連梁的剪切破壞會(huì)使結(jié)構(gòu)的延性降低，對(duì)抗震不利，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意對(duì)連梁進(jìn)行“強(qiáng)剪弱彎”的驗(yàn)算，保證連梁的受彎屈服先于剪切破壞；剪力墻宜在兩個(gè)方向均有梁與之拉結(jié)，連梁宜布置在各肢的平面內(nèi)，避免采用“一”字形墻肢；剪力墻底部加強(qiáng)部位的配筋應(yīng)符合規(guī)范要求等。