高层建筑侧向位移如何控制

• 131****2165 在正常使用状态下，限制侧向变形，现行规范主要是限制层间位移（过大的侧向位移会使人有不舒适感）；超过150m的高层，为满足人的使用舒适度，在风荷载作用下是限制结构顶点加速度。 2018-07-08 16:35:59
• 154****9716 根据GB50026测量规范要求建筑高度60-100米范围的轴线点误差是3mm。15-60米的是2.5mm。 而施工室内时GB50204砼结构施工规范要求模板的轴线允许偏差是5MM 2018-07-08 16:35:42
• 152****8189 　层间位移限值是钢筋混凝土高层结构设计中的一个重要参数，《高层建筑混凝土结构技术规程》在规定结构的弹性层间位移限值时划分了各种不同的结构形式，高度不大于150米的高层建筑，其楼层层间**大位移与层高之比框架结构为1/550，框架-剪力墙、框架-核心筒、板柱剪力墙结构体系为1/800，筒中筒、剪力墙结构体系为1/1000，框支层为1/1000。层间位移限值是保证结构具有必要的刚度，避免过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和舒适度，高层建筑在风载作用下将产生振动，过大的振动加速度将导致建筑物的摇摆，使在建筑内居住和工作的人产生不舒适和恐慌。国外高层建筑多采用钢结构，一般对层间位移角（剪切变形角）加以限制，主要是考虑非结构构件的损坏，它不包括建筑物整体弯曲产生的水平位移，数值较宽松。
  　　对钢筋混凝土结构的高层建筑而言，层间位移限值既要考虑结构构件的开裂，又要考虑非结构构件的损坏。
  　　限制层间位移的目的是：
  　　1、保证主结构基本处于弹性受力状态，避免混凝土墙、柱等主要抗侧力构件开裂，同时将梁的裂缝限制在规定允许范围内。
  　　2、保证填充墙、隔墙、幕墙等非结构构件的基本完好，避免出现明显损坏。
  　　高层建筑结构是按弹性阶段进行设计的，地震按小震考虑，风按50年一遇风压标准，结构构件的刚度采用弹性阶段的刚度；内力与位移分析不考虑弹塑性变形。
  　　有三种不同的层间位移变形参数：层间位移角色、有害层间位移角和广义剪切变形。
  　　层间变形传统上以层间位移角表示，它反映剪切型结构的受力特征较为合理，但与弯曲型或弯剪型结构的受力特征的相关性较差。
  　　有害层间位移角主要用来反映剪力墙等弯曲型结构的受力特征，对整个楼盖的变形采用了平截面假定。高层或超高层建筑多为弯剪型结构，一方面构件的变形中存在与受力不相关的楼盖刚性转动成分，另一方面整个楼盖的变形不符合平截面假定，即存在楼盖的竖向翘曲变形。
  　　广义剪切变形的实质是将层间位移角中剪力墙、框架和连梁区格各自不同的刚性位移（转动）部分去除，剩下部分则是受力引起的变形，即是对层间位移角的“去伪存真”。区格的广义剪切变形中包括弯曲变形和剪切变形。与弹性力学中剪切变形的定义相似。将一个楼层划分为剪力墙、框架和连梁三类不同的区格后，由于三类区格下楼盖的转动各不相同，在相同的层间位移角下不同区格的广义剪切变形也不相同。同时，因为将空间结构划分为平面区格，可用不同位置的实际位移计算广义剪切变形，则既可以考虑侧向位移的影响，也可考虑楼盖扭转变形的影响。**大层间位移角一般位于建筑物的中上部位，与受力相关性较差；剪力墙区格的**大广义剪切变形一般位于建筑物的底部或加强层附近，框架与连梁区格的**大广义剪切变形一般位于框架梁和连梁内力**大部位，与受力相关性较好。剪力墙区格的**大剪切变形数值远小于**大层间位移角，当层间位移角限制在1/500以内时，剪力墙区格的**大广义剪切变形均小于1/3000。加之超高层结构竖向构件轴压力远大于剪力，墙肢不会出现裂缝，层间变形的限值主要由框架和连梁区格的广义剪切变形允许值控制。
  　　限制广义剪切变形在理论上比限制层间位移角合理，但计算较繁琐，对于特别复杂的结构，可用广义剪切变形形式代替层间位移角进行计算和限制。 2018-07-08 16:35:24
• 133****9927 控制顶点测移是考虑人体舒适度的要求；
  控制层间位移，是考虑建筑结构的抗震规则性的一个重要指标。
  2018-07-08 16:34:58
• 137****1662 目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
  我国改革开放以来，建筑业有了突飞猛进的发展，近十几年我国已建成高层建筑万栋，建筑面积达到2亿平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层，高325米；广州中天广场80层，高322米；上海金茂大厦88层，高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼：地王国际商会中心即地王大厦共54层，高206.3米。随着城市化进程加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现，作为土建工作设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系，只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
  
  一、高层建筑结构设计的特点
  
  高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：
  
  （一）水平力是设计主要因素
  在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
  
  （二）侧移成为控指标
  与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（△＝qH4/8EI）。
  另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：
  1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。
  2.使居住人员感到不适或惊慌。
  3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。
  4.使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。
  
  （三）抗震设计要求更高
  有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
  
  （四）减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
  高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。
  地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。
  
  （五）轴向变形不容忽视
  采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
  
  （六）概念设计与理论计算同样重要
  抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的，尽管分析手段不断提高，分析的原则不断完善，但由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件局部开裂甚至破坏，这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
  2018-07-08 16:34:33