什么是高层建筑结构

• 154****2545 1. 位移比（层间位移比）:
  1.1 名词释义：
  （1） 位移比：即楼层竖向构件的**大水平位移与平均水平位移的比值。
  （2) 层间位移比：即楼层竖向构件的**大层间位移角与平均层间位移角的比值。
  其中：
  **大水平位移：墙顶、柱顶节点的**大水平位移。
  平均水平位移：墙顶、柱顶节点的**大水平位移与**小水平位移之和除2。
  层间位移角：墙、柱层间位移与层高的比值。
  **大层间位移角：墙、柱层间位移角的**大值。
  平均层间位移角：墙、柱层间位移角的**大值与**小值之和除2。
  1.3 控制目的:
  高层建筑层数多，高度大，为了保证高层建筑结构具有必要的刚度，应对其**大位移和层间位移加以控制，主要目的有以下几点：
  1 保证主体结构基本处于弹性受力状态,避免混凝土墙柱出现裂缝,控制楼面梁板的裂缝数量,宽度。
  2 保证填充墙,隔墙,幕墙等非结构构件的完好,避免产生明显的损坏。
  3． 控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。
  1.2 相关规范条文的控制：
  [抗规]3.4.2条规定，建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称,并应具有良好的整体性,当存在结构平面扭转不规则时,楼层的**大弹性水平位移(或层间位移),不宜大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍。
  [高规]4.3.5条规定，楼层竖向构件的**大水平位移和层间位移，A、B级高度高层建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。
  [高规]4.6.3条规定，高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间**大位移与层间之比（即**大层间位移角）Δu/h应满足以下要求：
  结构休系 Δu/h限值
  框架 1/550
  框架-剪力墙，框架-核心筒 1/800
  筒中筒，剪力墙 1/1000
  框支层 1/1000
  1.4 电算结果的判别与调整要点:
  PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算并输出**大水平位移、**大层间位移角、平均水平位移、平均层间位移角及相应的比值，详位移输出文件WDISP.OUT。但对于计算结果的判读,应注意以下几点：
  （1）若位移比（层间位移比）超过1.2，则需要在总信息参数设置中考虑双向地震作用;
  （2）验算位移比需要考虑偶然偏心作用，验算层间位移角则不需要考虑偶然偏心
  （3）验算位移比应选择强制刚性楼板假定，但当凸凹不规则或楼板局部不连续时，应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型，当平面不对称时尚应计及扭转影响
  （4）**大层间位移、位移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与位移信息不是在同一条件下的结果（即构件设计可以采用弹性楼板计算，而位移计算必须在刚性楼板假设下获得），故可先采用刚性楼板算出位移，而后采用弹性楼板进行构件分析。（5）因为高层建筑在水平力作用下,几乎都会产生扭转,故楼层**大位移一般都发生在结构单元的边角部位
  
  2．周期比：
  2.1 名词释义：
  周期比即结构扭转为主的第一自振周期（也称第一扭振周期）Tt与平动为主的第一自振周期（也称第一侧振周期）T1的比值。周期比主要控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，使结构的抗扭刚度不能太弱。因为当两者接近时,由于振动藕连的影响,结构的扭转效应将明显增大。
  2.2 相关规范条文的控制：
  [高规]4.3.5条规定，结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比（即周期比），A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。
  [高规]5.1.13条规定，高层建筑结构计算振型数不应小于9,抗震计算时,宜考虑平扭藕连计算结构的扭转效应,振型数不小于15,对于多塔楼结构的振型数不应小于塔楼数的9倍,且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。
  2.3 电算结果的判别与调整要点:
  (1).计算结果详周期、地震力与振型输出文件。因SATWE电算结果中并未直接给出周期比,故对于通常的规则单塔楼结构，需人工按如下步骤验算周期比:
  a）根据各振型的两个平动系数和一个扭转系数(三者之和等于1)判别各振型分别是扭转为主的振型（也称扭振振型）还是平动为主的振型（也称侧振振型）。一般情况下，当扭转系数大于0.5时,可认为该振型是扭振振型,反之应为侧振振型。当然，对某些极为复杂的结构还应结合主振型信息来进行判断；
  b）周期**长的扭振振型对应的就是第一扭振周期Tt，周期**长的侧振振型对应的就是第一侧振周期T1；
  c）计算Tt / T1，看是否超过0.9(0.85)。
  对于多塔结构周期比，不能直接按上面的方法验算，这时应该将多塔结构分成多个单塔，按多个结构分别计算、分别验算(注意不是在同一结构中定义多塔，而是按塔分成多个结构)。
  (2).对于刚度均匀的结构，在考虑扭转耦连计算时，一般来说前两个或几个振型为其主振型，但对于刚度不均匀的复杂结构，上述规律不一定存在。总之在高层结构设计中，使得扭转振型不应靠前，以减小震害。SATWE程序中给出了各振型对基底剪力贡献比例的计算功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占总基底剪力的百分比)可以判断出那个振型是X方向或Y方向的主振型，并可查看以及每个振型对基底剪力的贡献大小。
  (3).振型分解反应谱法分析计算周期，地震力时，还应注意两个问题，即计算模型的选择与振型数的确定。一般来说，当全楼作刚性楼板假定后，计算时宜选择“侧刚模型”进行计算。而当结构定义有弹性楼板时则应选择“总刚模型”进行计算较为合理。至于振型数的确定，应按上述[高规]5.1.13条执行，振型数是否足够，应以计算振型数使振型参与质量不小于总质量的90%作为唯一的条件进行判别。
  (4).如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。即周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。考虑周期比限制以后，以前看来规整的结构平面，从新规范的角度来看，可能成为“平面不规则结构”。一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是要加强结构外圈，或者削弱内筒。
  (5).扭转周期控制及调整难度较大，要查出问题关键所在，采取相应措施，才能有效解决问题。
  a)扭转周期大小与刚心和形心的偏心距大小无关，只与楼层抗扭刚度有关；
  b)剪力墙全部按照同一主轴两向正交布置时，较易满足；周边墙与核心筒墙成斜交布置时要注意检查是否满足；
  c)当不满足周期限制时，若层位移角控制潜力较大，宜减小结构竖向构件刚度，增大平动周期；
  d)当不满足周期限制时，且层位移角控制潜力不大，应检查是否存在扭转刚度特别小的层，若存在应加强该层的抗扭刚度；
  e)当不满足扭转周期限制，且层位移角控制潜力不大，各层抗扭刚度无突变，说明核心筒平面尺度与结构总高度之比偏小，应加大核心筒平面尺寸或加大核心筒外墙厚，增大核心筒的抗扭刚度。
  f)当计算中发现扭转为第一振型，应设法在建筑物周围布置剪力墙，不应采取只通过加大中部剪力墙的刚度措施来调整结构的抗扭刚度。
  2018-06-20 00:15:11
• 136****3568 本教材主要是根据高等**土木工程本科专业“高层建筑结构”课程的教学大纲编写的。内容包括高层建筑结构体系与结构布置，高层建筑结构荷载作用与结构计算原则，高层建筑结构扭转效应的简化计算，框架结构的受力分析与设计，剪力墙结构的受力分析与设计，框架－剪力墙结构的受力分析与设计，简体结构及钢与混凝土组合结构的分析与设计方法，高层建筑结构构件的截面设计与构造要求，以及高层建筑基础的设计要点等。
  本教材的目的是，使学生通过本课程的学习，能够深刻理解高层建筑结构的受力性能、变形特点和设计原则，了解高层建筑结构的组成及各种结构体系的布置特点、应用范围等，为学生毕业后从事高层建筑结构的设计、施工和技术管理打下基础。
  本书也可以作为高等专科**、高等职业技术学院的教学用书，以及土建工程技术人员的参考用书。 2018-06-20 00:14:54
• 151****4922 1.计算振型数:(NMODE)《抗规》5.2.2条2款，5.2.3条2款；《高规》5.1.13条2款；[耦联]取3的倍数，且≤3倍层数，[非耦联]取≤层数，参与计算振型的[有效质量系数]应≥90％
  2.振型组合方法：(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC：《抗规》3.4.3条，5.2.3条；《高规》3.3.1条2款；一般工程选[耦联]，规则结构用[非耦联]补充验算
  3.周期折减系数:(TC)框架：砖填充墙多0.6-0.7，砖填充墙少0.7-0.8；框剪：砖填充墙多0.7-0.8，砖填充墙少0.8-0.9；剪力墙 1.0；《高规》3.3.16条（强条），3.3.17条 2018-06-20 00:14:36
• 141****8527 多高层建筑结构的结构布置原则
  　　多高层建筑结构的结构布置原则：
  　　1. 钢筋混凝土多高层建筑的适用高度和高宽比 各种结构体系有其各自的优缺点，同时也有它的经济合理的适用范围。设计人员应根据建筑的用途及功能、建筑高度、荷载情况、抗震等级和所具备的物质与施工技术条件等因素来确定结构形式和结构体系类型。
  　　2. 结构布置原则：
  　　（1） 选择合理的结构体系。合理的结构体系的选择与建筑的使用功能有密切关系，如商场办公楼、宾馆等需要大空间，常采用框架或框架—剪力墙结构，而住宅常采用剪力墙结构等。建筑高度也是选择合理结构体系的主要因素之一，如10层以下的建筑通常采用框架结构。10 层以上的建筑常选择框架—剪力墙结构形式，而30 层以上的建筑宜选择框筒结构体系等。
  　　（2） 结构平面布置要有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接。结构平面宜均匀、对称，减少扭转的影响。在抗震设防区，多高层建筑的平面形状宜简单对称、规则、传力直接、体型尽量简单，以减少震害。当建筑平面复杂时，应通过设置变形缝来划分结构平面单元，使每个结构单元的平面满足上述要求。抗震设计A级高度钢筋混凝土高层建筑平面长度不宜过长，突出部分长度不宜过大。
  　　（3） 结构竖向布置应力求自下而上刚度变化均匀，体型均匀不突变，外形尽量减少外挑、内收等。历次地震震害表明：结构刚度沿竖向突变、外挑、内收等都会在某些楼层产生大的变形和应力集中，出现严重的震害和破坏。多高层建筑当结构上部楼层收进部位到室外地面高度H1与房屋高度H 之比大于0.2 时，上部楼层收进后的水平尺寸B1，不宜混凝土结构设计小于0.75B；当上部结构楼层相对于下部楼层外挑时，B≥0.9 B1，且a≤4 m.
  　　（4） 合理设置变形缝，变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。设置伸缩缝可以减少温度应力的影响，沉降缝可以防止建筑的不均匀沉降，防震缝可以简化结构单元，减少震害。当然，在多高层建筑结构中，应尽量少设置或不设置变形缝。混凝土浇筑采用后浇带分段施工是减少变形缝设置的重要手段之一。后浇带可以选择在结构受力影响较小，结构截面简单、施工方便的位置曲折通过。后浇带通常每30 m～40 m设置一道，宽度800 mm～1000 mm.一般钢筋贯穿不切断，且要配置适量的加强钢筋。后浇带混凝土浇筑时应将两侧的混凝土凿毛，在浇灌比设计强度高一等级的无收缩混凝土，振捣密实，并加强养护。当后浇带是为减少混凝土施工过程中的温度应力时，后浇带的保留时间不宜少于两个月，当后浇带是为调整结构不均匀沉降而设置时，后浇带后浇混凝土应在两侧结构单元沉降基本稳定后再进行浇筑。
  2018-06-20 00:14:29