- 相關(guān)推薦
針對不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究的論文
在實(shí)際工程中，準(zhǔn)確判斷建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則性，能直接影響到結(jié)構(gòu)的建模計算、結(jié)構(gòu)布置、薄弱樓層的判斷、位移比的控制、以及最后的施工圖設(shè)計。本篇論文討論的是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不規(guī)則性，有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計論文,不規(guī)則性,結(jié)構(gòu)設(shè)計
一、高層建筑中不規(guī)則的結(jié)構(gòu)劃分
（一）平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的類型
平面不規(guī)則結(jié)構(gòu)的類型主要包括了三種，即平面凹凸不規(guī)則、扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板局部開大洞。結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)一側(cè)的尺寸大于其投影方向總尺寸的30%，或平面凸出一側(cè)的長度大于寬度的1.5倍時，視為平面凹凸不規(guī)則。樓層豎向構(gòu)件在考慮偶然偏心影響的規(guī)定水平地震力作用下，最大水平位移和層間位移均大于該樓層平均值的1.2倍時，視為扭轉(zhuǎn)不規(guī)則；大于該樓層平均值的1.5倍時，視為嚴(yán)重不規(guī)則。樓板局部開大洞是指樓板開洞總面積超過樓面面積的30%時，平面剛度發(fā)生突變。
�。ǘ┴Q向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的類型
豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的類型主要包括了四種，即側(cè)向剛度突變、樓層承載力不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)、樓層質(zhì)量沿高度分布不均。對于框架結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層側(cè)向剛度的比值小于0.7，與其相鄰上部三層側(cè)向剛度平均值的比值小于0.8時，視為側(cè)向剛度突變。對于框架-剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)，樓層與其相鄰上層側(cè)向剛度的比值小于0.9時，視為側(cè)向剛度突變。樓層抗側(cè)力構(gòu)件與其相鄰上一層層間受剪承載力的比值小于0.8時，視為樓層承載力不規(guī)則。豎向抗側(cè)力構(gòu)件的內(nèi)力通過水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件而向下傳遞，視為豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)。樓層質(zhì)量沿高度分布不均是指樓層質(zhì)量大于相鄰下部樓層質(zhì)量的1.5倍。
二、不規(guī)則高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)采取的措施
經(jīng)歷多次大地震讓我們明白，平面嚴(yán)重不規(guī)則、質(zhì)量與剛度偏心以及抗扭轉(zhuǎn)剛度太弱的建筑結(jié)構(gòu)，在地震中都受到了嚴(yán)重破壞。通過一些振動臺模型試驗(yàn)結(jié)果證明，扭轉(zhuǎn)效應(yīng)是導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞的重要因素。因此，在實(shí)際工程中需要從以下兩方面對建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)加以制約：1）、對建筑結(jié)構(gòu)平面布置的不規(guī)則性加以制約，從而避免產(chǎn)生過大的偏心而導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。2）、建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度不能太弱。為減少不規(guī)則結(jié)構(gòu)設(shè)計給高層建筑帶來扭轉(zhuǎn)效應(yīng)具體方法如下。
�。ㄒ唬p小結(jié)構(gòu)的偏心現(xiàn)象
偏心距是指建筑結(jié)構(gòu)某一個截面抗扭剛度中心偏離該截面的核心距離。偏心距過大對樓體承受壓力的構(gòu)件不利，相對偏心距與扭轉(zhuǎn)效應(yīng)在一個特定的環(huán)境范圍里以線性函數(shù)關(guān)系表現(xiàn)出來。要想降低扭轉(zhuǎn)效應(yīng)給高層建筑帶來影響，必須減小樓層位移比，要調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)的平面布置，減小剛度中心與重量核心之間的距離，降低扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。因此，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)結(jié)合建筑平面及功能進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)布置。例如剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的合理布置可以使結(jié)構(gòu)的剛心與建筑的質(zhì)心、平面的形心盡量接近，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的基本對稱。這就要求結(jié)構(gòu)工程師在建模計算時，要反復(fù)調(diào)整分析計算結(jié)果。
（二）提高周邊抗扭構(gòu)件抗剪力
相關(guān)研究表明，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)處于非彈性狀態(tài)時，對稱的建筑結(jié)構(gòu)受到雙向水平地震作用下，會隨著形態(tài)變化而偏心。因此考慮建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，應(yīng)強(qiáng)化周邊抗扭構(gòu)件的抗剪性能，使建筑結(jié)構(gòu)可以在強(qiáng)震作用下保持整體彈性狀態(tài)。
（三）調(diào)整建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度和抗扭剛度
建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度與其結(jié)構(gòu)周期比的平方呈線性關(guān)系。因此，加大結(jié)構(gòu)抗扭剛度，就可以減小建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)周期，降低結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。為防止建筑結(jié)構(gòu)某個部位的扭轉(zhuǎn)性能過差，就應(yīng)該強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)中的各個薄弱環(huán)節(jié)。在具體設(shè)計時，可通過增加周邊連梁剛度、加長或加厚周邊剪力墻來實(shí)現(xiàn)。
�。ㄋ模┖侠碓O(shè)置防震縫
對于平面形狀比較復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，可以通過合理設(shè)置防震縫將結(jié)構(gòu)分成比較簡單的結(jié)構(gòu)單元。防震縫的設(shè)置，有利于減少房屋扭轉(zhuǎn)，改善結(jié)構(gòu)抗震性能。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，防震縫的寬度宜按不利的結(jié)構(gòu)類型考慮，并按較低一側(cè)的房屋高度確定縫寬。防震縫應(yīng)沿房屋的全高設(shè)置，基礎(chǔ)及地下室無需設(shè)置防震縫。防震縫兩側(cè)構(gòu)件應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施，必要時可在防震縫兩側(cè)設(shè)置垂直于防震縫的抗撞墻。當(dāng)相鄰結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)存在較大差異時，為避免不均勻沉降，可適當(dāng)加大防震縫的寬度。
結(jié)束語
判斷建筑的結(jié)構(gòu)性會影響到整個建筑結(jié)構(gòu)布置的合理性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。結(jié)構(gòu)設(shè)計師應(yīng)在設(shè)計中采取有效的措施來避免和解決不規(guī)則性給建筑帶來的不利因素，提高高層建筑的抗震性能。
【針對不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行研究的論文】相關(guān)文章：
高層建筑結(jié)構(gòu)不規(guī)則設(shè)計分析論文10-09
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析論文10-11
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方式研究論文10-09
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化探究論文10-11
我國高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計研究論文10-08
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要措施論文10-08
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不規(guī)則性研究論文10-12
高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)論文10-08