高层建筑结构设计需关注的几个问题
2012-08-15刘戈锐
科技视界 2012年23期
刘戈锐
(广州港工程设计院有限公司 广东 广州 510100)
一系列新兴结构设计方案以迅猛的速度出现在城市建设中,建筑类型与功能越来越复杂,高层建筑的结构体系也越来越多样化,高层建筑结构设计也成为了高层建筑结构工程设计工作的重点和难点。面对这样的形势,我们应该把高层建筑的结构设计放在首要位置加以研究探讨。
1 高层建筑结构受力方面
建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布做出总体设想。
对于低层、多层和高层建筑,竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的,但是,随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素,其原因有两个:其一,较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒;其二,侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比,侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的,而是随建筑高度的增高迅速增大。例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比,地震的作用效应更加明显。……
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