关于高层建筑施工合作的结构特点及抗震设计

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发表时间:2020-05-18 09:21

高层建筑的结构特点简单概括:

1、自重大,对材料强度和竖向构件截面直接相关。

2、由于其抗震要求,对结构的延性有更加严格的要求,需要通过控制轴压比等措施来实现。

3、对风荷载更加敏感,且顶端在风荷载作用下有较大位移,会有不是干,对舒适度需要进行校核。

高层建筑的特点存在高层建筑中,水平荷载和地震作用对结构设计起着决定性的作用。动力反应不可低估;结构轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧;材料用量、工程造价等影响其作用!

高层建筑就是一个插入地下的悬臂构件,随着高度的增加,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影响。高层建筑在均布水平荷载作用下,竖向结构构件的弯矩与建筑的总高度的二次方成正比关系,侧向位移与总高度的4次方呈正比关系。因此,高层建筑结构在承受竖向荷载的同时,抵御水平荷载,控制侧向位移,减少建筑在风荷载和地震作用下的摇晃和震动是高层建筑结构设计中的决定因素。

高层建筑施工结构的概念设计“概念”是思维的基本形式之一,反映客观事物一般的、本质的特征。“概念设计”即指根据事物的本质特征,按一定的目的要求,运用人的宏观思维和判断,正确确定设计中的基本原则,确定方案和实施措施。高层建筑结构的概念设计,一般是指不经过数值计算,在对高层建筑结构的地震作用、风作用、温度作用、场地土特征、结构的真实效应和一些基本概念的深刻理解的基础上,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震措施,运用宏观的思维方法去指导设计。

结构的简单性结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系 应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”,只有结 构简单,才能对结构的位移、内力以及模型进行分析,准确的 分析出高层建筑抗震的薄弱环节,然后采取相应的措施,避免 薄弱环节的出现。

对于高层建筑的施工合作结构,概念设计比“计算设计”更为重要。由于外加荷载的不确定性和复杂性以及结构计算模型的假定与实际状况的差异,使计算设计不是在所有情况下都能有效控制建筑结构的力学性能。近年来,我国的建筑设计水平有了很大的提高,大量的工程实践表明,对高层建筑而言,在设计前期,通过建筑师与结构工程师的密切配合,正确运用结构概念设计,对主要结构体系有比较地选择,就能创作出一个性能良好、造价经济、令人满意的建筑方案,为后续工作打好基础。

建筑设计与高层建筑结构概念设计从表象层面,建筑表现为空间方面的概念和形式,它是表现总体环境的。对于某个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空间组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。但是,关于空间形式的整体设想,也要求建筑师必须考虑建筑形式中有关荷载与抗力之间关系的某些准则,即结构概念。

这包括以下几个方面:

一是所设想的空间形式应当固定在地面上;

二是所设想的空间形式应当具有质量并能承受竖向重力荷载;

三是所设想的空间形式必须能抵抗水平风力和地震作用。最近,由荷兰建筑师库哈斯设计的中央电视台办公大楼,引起了专业人士的很多争议,其焦点就是它的建筑形式(近70m的悬臂)有无视重力之嫌,其结构的合理性还要待建成之后得以检验。

地震从人们发现到现在,一直都是无法避免的,而且在漫长的社会发展过程中一直都在严重的危害着人类的生命和财产安全。它主要是指地球在运动的过程中,积累的巨大的能量在地壳表面较为薄弱的地区突然地喷发出来,这样突发性的伤害对于人类来说是非常危险的,因此,抗震概念设计引起了人们高度的关注。简单来说,抗震概念的设计是指通过总结地震发生全过程,并且从中找出相关的规律,然后通过试验验证之后的得到的一些认知,并且得出可以通过改变建筑的设计结构设计、建筑选址、及相关材料和施工技术的选择就可以很好的增强高层建筑结构的抗震性能,这些抗震知识的累积慢慢的形成了抗震概念。

由此我们可以得出,在高层建筑的结构设计中,抗震概念设计的出现和加入对于建筑行业的发展是一个全新的飞跃。但是,这同时也要求高层建筑结构的设计人员要具备丰富的建筑结构抗震知识,并且将这些知识和经验在实际操作中不断的加以融合和改进,从细节到整体都能够很好的进行把控,这样,才能很好的实现和增强高层建筑结构的抗震性能。


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