畢業(yè)論文--淺談高層建筑結構發(fā)展現(xiàn)狀及前沿發(fā)展方向(編輯修改稿)
2025-07-04 02:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 剪力墻結構的剪切變形相對較大，平面外比較薄弱，另外剪力墻結構施工比較復雜。 應用案例剪力墻結構的應用 框架—剪力墻結構在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構優(yōu)點是：既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，框架—剪力墻結構是結合了框架結構和剪力墻結構這倆種結構而形成的新的結構體系，主要由這倆者來共同承擔來自水平和豎向的荷載，也成為“框剪結構”。 特點框架—剪力墻結構的優(yōu)缺點優(yōu)點：框架—剪力墻結構結合了倆種結構體系的特性，這樣更有利于倆者的優(yōu)勢發(fā)揮，它既有靈活的布置方式也有良好的抗震效果，形成較大的空間。缺點：由于某些功能要求，它的剪力墻布置受到限制，往往會造成剛心與質(zhì)心不重合等，同時使得建筑物高度受到限制。因而由于混凝土用量多，自重大，總高度不宜超過150m?？蚣堋袅Y構布置的原則 （1） 由于結構體系應該設計成雙向抵側力體系，在抗震方面應該在倆主軸方向多布置剪力墻； （2） 剪力墻布置應以“對稱、分散、均勻、周邊”的原則； （3） 應該設計成周圍帶有梁柱的剪力墻； （4） 在具有長框架的建筑中，剪力墻應該這樣布置：1）縱向剪力墻不宜集中布置在倆盡端；2）對于剪力墻之間的樓蓋有較大開洞時，剪力墻的間距應該適當減?。? （5） 剪力墻應該貫穿建筑整體高度。 應用案例框架—剪力墻結構的應用 筒體結構 由密柱高梁空間框架或者空間剪力墻所組成的結構。在水平荷載的作用下起整體空間作用的抗側力構件叫筒體。筒體又分為框筒（是由密柱框架所組成的筒體結構）和薄壁筒（由剪力墻組成的筒體結構）。而又一個或者數(shù)個筒體作為抗側力構件形成的結構稱為筒體結構。有時為了滿足建筑高度要求在結構中的框架柱內(nèi)添加型鋼鋼材，或在柱子外側包裹型鋼鋼材，此類建筑常用于超高層民用建筑和地標建筑， 特點筒體結構的分類：筒體—框架、框筒、筒中筒、束筒四種結構。筒體—框架結構，中心為抗剪薄壁筒結構，外圍為普通框架所組成的結構； 框筒結構，外圍為密柱框筒結構，內(nèi)部為普通框架柱所組成的結構，主要承擔豎向荷載；筒中筒結構，中央為薄壁筒，外部是框筒圍成的結構；束筒結構，由若干個筒體并列連接而成束狀，形成了空間剛度極大的抵抗側力的結構。 應用案例筒體結構的應用 巨型結構巨型結構，是由大型的構件（巨型梁、巨型柱）組成的結構，主構件與常規(guī)構件組成的次結構共同工作的一種結構體系。 特點巨型結構的分類： 按主要受力體系分為：巨型桁架結構、巨型框架結構、巨型懸掛結構和巨型分離結構； 按材料分為：巨型鋼筋混凝土結構、巨型鋼骨混凝土結構、巨型鋼—鋼筋混凝土混合結構和巨型鋼結構。巨型結構的特點：具有很大的承載力和側向剛度，對于巨型結構而言，具有多道抗震防線結構，因此具有明顯的防震性能，這也是巨型結構為什么廣泛應用于高層建筑的緣故，在未來的高層建筑行業(yè)的地位將會越來越重要。 應用案例巨型結構的應用3 高層建筑結構的設計特點高層建筑結構與設計與低層或者多層建筑結構相比，在城市建筑行業(yè)中應用的更加廣泛，而且占據(jù)的位置更加的重要。高層建筑的各項豎向結構的剛度或者說抵側力結構、形式并不是完全相同的，它的變形狀況也不相同，我們不能按照常規(guī)的進行力矩、荷載的分配，不然會引起許多意想不到的后果。所以，了解高層建筑的結構特點和設計特點是我們首先要做的。鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，并積極采用新技術、新工藝和新材料,提高建筑的安全適用性、技術先進性、經(jīng)濟合理性。高層建筑結構設計時應重視結構選型和構造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。（1）增加抗彎結構體系的有效寬度。（2）增大承受荷載最有效的構件的截面。（3）使大部分豎向荷載直接由主要抗彎構件承受。（4）在豎向結構分體系中，合理布置實心墻或者斜撐構件，可以最有效地抵抗每層樓的局部剪力。（5）每層樓蓋應足以起水平隔板的作用。（6）將大型豎向和水平構件聯(lián)結成巨型框架。所有高層建筑基本上都是支承在地面上的豎向懸臂結構。當合理使用上述原則時，由墻、核心筒、框架、筒式結構和其它豎向結構分體系可以得到所希望的結構方案，從而真正實現(xiàn)建筑的安全適用性、經(jīng)濟合理性。 結構分析和設計特點 水平力是結構設計的決定性要素 我們知道對于任何的建筑物或者說世界上任何處于風的吹拂之下，都將會受到風吹的荷載，對于建筑物來說，它們同時承受垂直荷載和風產(chǎn)生的水平荷載，還要具有抵抗地震的能力。盡管高層建筑還在承受垂直荷載，但是我想說的是，水平力即水平荷載起著決定性的作用。在建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產(chǎn)生的力矩以及在豎向構件中所引起的軸力，與建筑高度的二次方成正比。我們知道對于建筑物來說，它的垂直荷載幾乎是一個定值，但是對于水平來說，它并不是恒定不變的，因為存在風荷載、雨雪荷載以及偶然的地震所引起的荷載，它的水平荷載一直起伏不定。因此，水平力是結構設計的決定性要素。 側向位移成為設計的控制指標在我們的記憶中，對于底層建筑來說，側向位移的影響并不是很大，但是對于高層建筑來說，不僅僅要和低層建筑、多層建筑一樣進行一定的強度、剛度計算外，還必須要考慮到它的側向位移。因為對于高層建筑說，隨著建筑高度的增加，側向位移又是一大重要的控制指標，所以必須防止側向位移過大。在高層建筑中，我們必須要保證建筑物擁有一定的強度、剛度，而且建筑物的構件受到的側向位移必須維持在一個限定的范圍之內(nèi)。我們知道如果側向位移過大的話，會讓人產(chǎn)生不安全感，側向位移過使主體結構等其他構件會出現(xiàn)損壞甚至是裂縫，從而影響了建筑物的正常使用。因此，側向位移也是高層建筑結構設計的一大控制指標，也是值得我們重視的一點。 軸向變形時不可忽視的要素我們知道在對待生活中的一般底層建筑時，我們主要注意到的是結構構件的彎曲變形的狀況，就是說考慮到它的彎矩項，而不會過分強調(diào)結構構件的剪切項，因為對于
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