摘要: 本文作者結合多年的建筑結構設計經驗,分析了高層建筑結構計算、扭轉問題及結構剛度等幾個問題。
　　 關鍵詞: 高層建筑；結構設計 　　Abstract: Combined with the廣東深圳專業醫療器材造型工業產品設計人工智能+醫療健康=醫療健康智能化發展 author’s many years of experience in building structure d廣東深圳專業金寶血透機產品設計公司工業設計離我們不遙遠esign, this paper analyzes the high-rise building structure calculation, torsion problems and structural stiffness etc.
　　Key words: high-rise building; structure design
　　
　　 中圖分類號：TU7文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
　　
　　 高廣東深圳專業醫療設備產品工業產品設計深圳,這一群洋孩子層建筑是個復雜的系統工程,結構工程師不僅需要重視結構計算的準確性,密切與各專業協調,而且要和建筑師在設計中創造性地相互配合，設計出令人滿意的作品，為每一個嶄新的工程奠定基礎，把結構設計推向主流。
建筑結構是滿足建筑空間環境及功能的力學體系，而結構設計理論又是一門交叉的學科, 優化設計決策將推動結構工程師在初步設計和施工圖設計時應用實用優化設計技術,推動結構優化設計理論在工程實踐中的應用。

　　1 高層建筑結構受力性能
　　 一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。
建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個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系，所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。

　　 對于低層、多層和高層建筑，豎向和水平向結構體系的設計基本原理都是相同的，但是，隨著高度的不斷增加，豎向結構體系成為設計的控制因素，其原因有兩個：第一，較大的垂直荷載要求有較大的柱、墻或者井筒；第二，側向力所產生的傾覆力矩和剪切變形要大得多。
與豎向荷載相比，側向荷載對建筑物的效應不是線性增加的，而隨建筑高度的增高迅速增大。
例如，在所有條件相同時，在風荷載作用下，建筑物基底的傾覆力矩近似與建筑物高度的平方成正比，而其頂部的側向位移與高度的四次方成正比，地震的作用效應更加明顯。
在高層建筑中，問題不僅僅是抗剪，而更重要的是整體抗彎和抵抗變形，可見，高層建筑的結構受力性能與低層建筑有很大的差異。

　　2 高寬比限值
　　 隨著建筑物高度的增加，傾覆力矩也將迅速增大，高寬比大的結構其安全性和經濟性較差，所以高寬比限值原則上是需要的。
在審查中發現個別高層建筑房屋高度和高寬比均超出規定限值，且既無可靠的設計依據。
在抗震設防區也沒有采取有效的抗震加強措施，給結構抗震帶來一定的隱患。
根據建設部第59 號令，對于房屋高度、高寬比和體型復雜程度超過現行規范、規程的高層建筑，應按超限高層建筑進行設計，并按有關規定進行抗震設計專項審查。
另外還有一點常被設計人員所忽視的是，房屋適用高度除與結構體系類型及抗震設防烈度有關外，尚與場地類別和結構是否規則等因素有關，當位于Ⅳ類場地或結構平面與豎向布置不規則時，其最大適用高度應適當降低（一般降低20%）。
如某高層建筑32 層，高115.8m，部分框支剪力墻結構(底部2 層為框支)，6 度設防，Ⅳ類場地，根據規范其適用高度為120m，但由于建于Ⅳ類場地，其最大適用高度應適當降低(若按降低20%考慮，應為96m)，故該高層建筑需按超限高層建筑考慮。

　　3 轉換層上下層的剛度比
　　 底層大空間剪力墻結構（框支結構）為使剛度不致突變，規范要求轉換層上、下層的剛度比盡量接近1，抗震設計時小于2，即：
　?。?）
　　 設計中，為滿足此要求，增加轉換層以下層的剪力墻數量（面積）是最有效和最合理的，但這往往受到限制，而提高混凝土等級所產生的效果比較有限。
設計中可以通過減小轉換層以上層的剪力墻數量（面積）來達到減小γ的目的，可將塔樓較長肢的剪力墻用輕質墻隔為短肢墻，即上部為短肢墻結構，這樣既能有效地減小T，又能減輕自重及地震作用，達到經濟目的，我們在許多工程設計中采用了此方法，效果良好。廣東深圳專業蛇牌內窺鏡產品設計公司淺析產品設計中的安全問題

　　 另外，有時剪力墻在地面處需要轉換（地下室停車需要大空間等），而地下室層高受到限制不允許有較高的框支梁，此時可以將一層的剪力墻當作框支梁看待。
因為框支梁與剪力墻都為鋼筋混凝土現澆結構，人為的定義只是為了分析傳力而己，實際上框支梁與剪力墻是共同受力的。
如果將一層的剪力墻適當加厚，參照框支梁的配筋構造要求進行布置鋼筋，此時就可以不再需要另外設置框支梁了，這在實際工程設計中能較好地滿足使用要求。

　　4 結構計算與分析
　　 結構計算與分析階段，是決定工程設計質量好壞的關鍵。
由于新規范的推出對結構整體計算和分析部分有了很多的調整和改進，因此，結構工程師也應該相當地對這一階段常見的問題有一定的認識。

　　 4.1 結構計算的軟件選擇
　　 目前，比較常用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA、SAP 等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有偏大或偏小。
所以，在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中進行判斷分析，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。
否則，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。

　　 4.2 振型數目的取值
　　 在新規范中增加一個振型參與系數的概念處理措施進行設計。
并明確提出了該參數的限值。
由于在舊規范設計中，并未提出振型參與系數的概念，或即使有該概念，該參數的限值也未必一定符合新規范的要求，因此，在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。

　　 4.3 多塔之間地震力計算
　　 隨著高層建筑的訊速發展，多塔樓的建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的問題。
如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現即使振型參與系數滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大，從而使結構出現不安全的隱患。

　　 4.4 非結構構件的計算與設計
　　 在建筑中，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的非結構構件。
對這部分內容，尤其是建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于建筑的地震作用和風荷載均較大，因此，必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的計算處理措施進行設計。

　　5 高層建筑結構設計中的扭轉問題
　　 在水平荷載作用下, 高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。
為使樓層水平力作用沿平面分布均勻,減輕結構的扭轉振動,應使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡單平面形式。
在某些情況下,由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制,高層建筑不可能全部采用簡單平廣東深圳專業動態平板多功能胃腸系統產品設計公司“醫療特權”何時休面形式,當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時,應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內,同時,在結構平面布置時,應盡可能使結構處于對稱狀態。

　　 建筑結構的振動周期問題包括：合理控制結構的自振周期；控制結構的自振周期使其盡可能錯開場地的特征周期兩個方面。

　　 5.1 結構自振周期
　　 高層建筑的自振周期(T1)宜在下列范圍內:
　　 框架結構:T1=(0.1～0.15)N
　　 框-剪、框筒結構:T1=(0.08～0.12)N
　　 剪力墻、筒中筒結構:T1=(0.04～0.10)N
　　 N 為結構層數。

　　 結構的第二周期和第三周期宜在下列范廣東深圳專業醫用器械研發工業產品設計醫療旅游圍內:
　　 第二周期:T2=(13～1/5)T1；第三周期:T3=(1/5～1/7)T1。

　　 5.2 共振問題
　　 當建筑場地發生地震時, 如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近,建筑物和場地就會發生共振。
因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期, 通過調整結構的層數,選擇合適的結構類別和結構體系, 擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別,避免共振的發生。

　　 5.3 水平位移特征
　　 水平位移滿足高層規程的要求, 并不能說明該結構是合理的設計。
同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。
因為結構抗震設計時,地震力的大小與結構剛度直接相關,當結構剛度小,結構并不合理時,由于地震力小則結構位移也小,位移在規范允許范圍內,此時并不能認為該結構合理。
因為結構周期長、地震力小并不安全；其次,位移曲線應連續變化,除沿豎向發生剛度突變外,不應有明顯的拐點或折點。
一般情況下剪力墻結構的位移曲線應為彎曲型；框架結構的位移曲線應為剪切型；框-剪結構和框-筒結構的位移曲線應為彎剪型。

　　6 結束語
　　 隨著科學技術及新材料的不斷發展，功能俱全的高層建筑越來越多。
由于城市人口的不斷增多和城市規劃的需要及建設用地日趨緊張，促使高層建筑得以快速發展。
加之新的施工技術和設備的不斷涌現，計算機的普及和結構分析手段的不斷提高，為迅速發展高層建筑提供了必要的技術條件。
為了建筑立面美觀和藝術上創新,使得建筑平面形狀和立體空間形狀復雜不規則,建筑體型廣東深圳專業科力建元輸液泵產品設計公司改革開放與深圳文學日趨多樣化。

　　參考文獻：
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