2020年高层建筑结构的创新设计论文.doc

高层建筑结构的创新设计论文 1高层建筑结构整体结构概念创新设计概述 结构概念创新设计主要是指在明确结构性能与地震作用的基础上，遵循工程设计的基本原则与基础理论，并结合实践经验，在规范规程的指导下，制定结构总体方案，从而确定材料使用、构建布置、结构体系的一种方法。在实际工作过程中，工程有设计人员在通过大量计算后，发现最初制定的结构体系难以与设计计算需求相符，最终只能临时将总体体系方案完全更改，导致大量人力、物力、财力的浪费。就异形复杂高层而言，在因其结构体形具有一定缺陷，在结构建模及计算分析过程中，极有可能出现因局部改变，导致整体结构均需更改的情况，为了防止这种现象发生，这就要求设计人员能够对结构体系准确定位，明确设计方向。高层建筑结构可分为很多种，其中包括带加强层结构、连体结构、错层结构等，均属于比较复杂的高层。高层因受到各方面限制，其体形严重不规则，在抗震设计上的难度较大。总体而言，在高层设计中，需要注重四个方面：水平荷载。异形高层平面竖向存在缺陷，会有明显的地震水平震害效应，扭转、偏心最主要就是地震水平力。侧移变形。异形高层会有明显的变形扭转效应，对侧移变形参数进行调整与控制后，便可抑制变形的发生。轴向水平变形。水平轴向作用力会使异形高层转换梁变形加剧，如果考虑不够全面，构件便易处于不安全状态。结构延伸设计。结构延伸设计在抗震结构中，处于核心地位，必须重视。 2高层建筑结构整体结构概念创新设计方法 2.1基本结构的设计 在设计过程中，必须优化结构设计。首先，结构水平力、竖向力传力途径要具备名确、简单等特征，这样便于把握结构计算模型情况，可及时把控抗震性能中的薄弱环节。其次，要考虑到当苏与结构抗侧力的均匀性，便于优化竖向构件布置，另外还需重视抵抗扭转振动与抗扭转刚度能力。最后，要遵循强柱弱梁的原则，确保柱的受弯能力比梁高。 2.2调整结构布置方案 在结构优化工作中，最重要的就是调整剪力墙长度。局部墙肢长短会对某区域内的抗侧力造成很大影响，在布置剪力墙的过程中，必须考虑到对墙体压轴比是否与规范限定要求相符，同时还需保证建筑立面效果，优化调节周期。合理布置结构竖向构件，有利于为抵抗侧向水平力的设置提供条件，不过若剪力墙集中过渡，便会使结构自重增加。 2.3楼盖的设计 在整体房屋结构设计中，楼盖的设计至关重要，从力学简化模型角度而言，可将楼盖视为水平隔板，它需要具备一定平面刚度，便于连接竖向抗侧构件，各个构建可以通过协同变形，对地震力作用进行承载。通过优化楼盖设计，可以使楼板协调能力增强。 2.4框梁高的设计 边框梁在结构形成中做出了重要贡献，它对结构扭转可以起到抑制作用，使结构处于正常状态。框梁加大了之后，可解决因抗剪不足所诱发的问题。在设计过程中，要遵循强柱弱梁的原则，值得注意的是，若单纯为了与梁截面相互配合，将边框柱截面增大，则会对建筑使用功能造成很大影响，同时也难以调整倾覆力矩。框支梁有着复杂的受力模式，在安全储备齐全的状态下，尽量减少不良效应的发生。在结构中，连梁属于耗能构件，若配置太强，则很难取得理想耗能效果，严重情况下，甚至会对构件刚度构成威胁。将耗能构件弱化后，可以达到控制造价的目的，同时会使结构安全性增加。 2.5框架柱的设计 框架柱是设计过程中最为重要的环节，在设计的同时，必须考虑到设计模型与实际要求相符。因角柱部位受荷面积相对较小，其轴压比也较小，受到地震荷载与风荷载水平力后，侧向力与抗扭转力非常重要。将角柱截面加大后，可以使箍筋、角柱钢筋配筋率大大提升，同时使角柱抗变形能力得以优化。要想确保结构的安全性与整体性，必须严格控制框支柱压轴比，便于增强框支柱的抗压倒性。 2.6抗震设计 抗震设计包含多方面的内容，它存在于整个结构周期之中，包括选取结构体系、结构设计准则、布置结构体系、明确具体构件、维护结构、把握结构质量等，便于保证预期性能目标的实现。在抗震设计中，需要考虑到抗震的性能水平、性能目标与目标选用三个方面。 （1）性能水平：超限高层建筑结构抗震水平主要从以下几方面判定：受到地震作用后，结构依旧保持完好，未受到任何损伤，通常无需采取修复措施。受到地震作用后，结构基本完好，有少量次要构件出现了较小的裂缝，通常无需修复，能够继续使用。受到地震作用后，结构重要部位与薄弱构件保持完好，其余部位出现裂缝，不过采取修复措施后，能够使用。受到地震作用后，结构重要部位与薄弱构件被轻微损坏，有裂缝形成，非重要部位出现了不同程度损坏，也有裂缝形成，经修复后且采取特殊措施后，才可使用。受到地震作用后，大部分构建被损坏，有明显裂缝产生，对人们正常出入造成影响，通过修复加固后，能够使用；受到地震作用后，建筑结构明显被损坏，部分结构甚至严重损坏，会对人们造成一定伤害，不过不会危及到他们的生命。 （2）性能目标：任何超限高层建筑结构，均可以投资者经济能力、房屋高度、抗震设防等因素为依据，对抗震性能目标进行选择。 3结语 在结构设计过程中，设计人员要综合考虑到多方面