浅谈高层建筑结构选型要点.docx

摘要高层建筑的结构体系是高层结构是否合理经济的关键随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化论文总结了各种高层建筑结构体系特别是近年来出现的复杂新颖的结构体系的受力特征进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨关键词高层建筑结构设计选型结构选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素受诸多条件和因素影响高层结构是否合理经济的关键随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化除了要考虑工程造价和投资能力还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性施工条件技术能力施工工期建筑材料和能源供应建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等高层建筑结构选型的相关概述高层建筑的结构体系主要有框架结构异型柱框架结构框架一剪力墙结构剪力墙结构部分框支剪力墙结构筒体结构框架一核心筒结构筒中筒结构以及混合结构即由多种材料构件如钢筋混凝土构件钢构件组合结构构件钢管混凝土构件型钢混凝土构件及组合梁等构成的结构主要分为一般高层建筑结构体系一般高层建筑结构体系包括框架体系剪力墙体系框架剪力墙体系框架筒体体系框筒体系筒中筒体系等结构体系复杂高层建筑结构体系复杂高层建筑结构体系一般是指带转换层结构体系连体结构体系悬挑结构体系带加强层结构体系平面不规则结构体系等新颖高层建筑结构体系近年来出现了一些新颖的高层建筑结构体系其中具有代表性的有束筒体系巨型框架体系脊骨体系等结构体系高层建筑结构选型的重要性高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升城市居住生产生活用地日趋紧张为节约及充分利用城市土地资源减少拆迁费市政工程费和复杂地形处理费提高城市社会吸纳能力及其综合效益缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾改善城市环境与调节心理等城市社会性问题高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长且其规模高度复杂性及建设速度也将呈上升趋势高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂高度规模投资日益增大要求性能更先进更优化的结构系统形式与之相适应主要表现为需求多元化功能综合化的趋势必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化个性化与复杂化为增大建筑净空高度很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现对结构系统形式的要求提高随着高度与规模等增大高层建筑投资增加工期增长其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显结构优化首先是其形式的优化然后才是其布局与构件参数的优化高层建筑需考虑的影响因素日益复杂系统综合和多变选型需要的知识信息愈加庞大选型结果受人为因素的影响也将增大高层建筑结构选型的若干思考竖向承重结构的选型在对竖向承重结构进行选型时首先考虑的是建筑物的高度和用途不同结构体系的强度和刚度是不一样的因而它们适应的高度也不同一般说来框架结构适用于高度低层数少设防烈度低的情况框架剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求层数很多或设防烈度较高时可用筒体结构当建筑物的高度超出表中数值时要进行专门的研究采取有效的措施选择结构体系应考虑的另一个因素是建筑物的用途目前国内高层建筑按用途大体上可分三大类住宅旅馆及公共性建筑办公商业科研教学医院等住宅建筑一般采用剪力墙结构水平承重结构的选型水平承重结构对保证建筑物的整体稳定和传递水平力有重要作用水平承重结构选型通常有以下几种平板体系无梁楼盖密肋楼盖和肋形楼盖平板体系平板体系采用单向板或双向板常用于剪力墙结构或筒体结构其优点是板底平整可以不加吊顶结构高度低可以降低层高但当跨度大时采用平板较困难一般非预应力平板不宜成过预应力平板不宜超过否则平板厚度过大楼面重量太大采用现浇预应力无粘结平板楼面可以减少板厚无梁楼盖在层高受限制情况下公用建筑常采用无梁楼盖无梁楼盖最好带现浇柱帽以加强板柱连接的可靠性无梁楼盖的合适跨度是普通钢筋混凝土楼面以内预应力混凝土楼面可达密肋楼盖密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制的情况下筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖当采用装配式楼板时框架剪力墙结构应加混凝土现浇面层楼盖结构应满足房屋高度超过时框架剪力墙结构筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构房屋高度不超过时度抗震设计的框架剪力墙结构宜采用现浇楼盖结构度抗震设计的框架剪力墙结构可采用装配整体式楼盖框架结构和剪力墙结构可采用装配式结构同时对于现浇楼盖混凝土强度等级不宜低于也不宜高于下部结构的选型高层建筑的基础是高层建筑的重要组成部分它将上部结构传来的巨大荷载传递给地基高层建筑基础形式选择的好坏不但关系到结构的安全而且对房屋的造价施工工期等有重大的影响高层建筑基础形式通常有以下几种柱下独立基础适用于层数不多土质较好的框架结构当地基为岩石时可采用地锚将基础锚固在岩石上锚入长度交叉梁基础即双向为条形基础适用层数不多土质一般的框架剪力墙框架剪力墙结构片筏基础适用于层数不多土质较弱或层数较多土质较好时用当基岩埋置深度很深水下水位又很高但是在距地表不深处有一定承载力和一定厚度的持力层时选用片筏基础比选用桩基础可以节省投资和缩短工期但片筏基础的刚度较弱应注意对基础不均匀沉降变形和裂缝进行验算当地下水位很高时还要进行抗浮验算复合基础适用于层数较多或土质较弱时采用桩复合地基是高粘结强度复合地基代表目前它已大量应用于高层建筑地基它既可适用于条形独立基础也可用于筏基和箱形基础可用于填土饱和土及非饱和土粘性土结语高层建筑结构的选型与结构布置在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位它们直接影响着结构的安全性与经济性总的来说高层建筑结构选型包含竖向承重结构选型水平承重结构选型以及下部结构选型结构布置包括结构平面布置结构竖向布置及变形缝设置设计中应根据房屋的高度高宽比等多方面因素选取合理的结构体系以上因素在结构选型方面应该重点考虑