对高层建筑设计过程中四个比的控制研究
对高层建筑设计过程中四个比的掌控研究 概要:在高层建筑的设计过程中,有很多的参数必须设计人员展开掌控和分析,本文在对高层建筑四个比参数的分析基础上,明确提出了各个参数设计的拒绝和涉及的措施,目的为高层建筑的设计人员展开高层建筑设计时,获取理论参照。
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本文摘要:对高层建筑设计过程中四个比的掌控研究 概要:在高层建筑的设计过程中,有很多的参数必须设计人员展开掌控和分析,本文在对高层建筑四个比参数的分析基础上,明确提出了各个参数设计的拒绝和涉及的措施,目的为高层建筑的设计人员展开高层建筑设计时,获取理论参照。

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对高层建筑设计过程中四个比的掌控研究 概要:在高层建筑的设计过程中,有很多的参数必须设计人员展开掌控和分析,本文在对高层建筑四个比参数的分析基础上,明确提出了各个参数设计的拒绝和涉及的措施,目的为高层建筑的设计人员展开高层建筑设计时,获取理论参照。  关键词:高层建筑;结构设计;偏移比;周期比;  章节  随着城市建设的发展和科学技术的变革,高层建筑(10层及10层以上或房屋高度多达28m的建筑物)的应用于日益普遍,由于高层建筑比较较柔,水平荷载起到效应显著,在符合用于条件下如何才能超过既安全性又经济的设计拒绝,这是结构设计人员必需去执着与面临的。对于高层结构设计来说,偏移比、周期比、刚性比、轴压比是确保结构规则、安全性、经济的4个极其重要的参数。  1偏移比  1.1名词释义  (1)偏移比:即楼层线脚构件的仅次于水平偏移与平均水平偏移的比值。

(2)层间偏移比:即楼层线脚构件的仅次于层间偏移角与平均值层间偏移角的比值。其中:仅次于水平偏移:墙顶、柱顶节点的仅次于水平偏移。平均水平偏移:墙顶、柱顶节点的仅次于水平偏移与大于水平偏移之和除2。层间偏移角:墙、柱层间偏移与层高的比值。

仅次于层间偏移角:墙、柱层间偏移角的最大值。平均值层间偏移角:墙、柱层间偏移角的最大值与最小值之和除2。

  1.2掌控目的  高层建筑层数多、高度大,为了确保高层建筑结构具备适当的刚性,应付其仅次于偏移和层间偏移加以控制,主要目的有以下几点:(1)确保主体结构基本正处于弹性受力状态,防止混凝土墙柱经常出现裂缝,掌控楼面梁板的裂缝数量和宽度。(2)确保填充墙、隔墙、幕墙等非结构构件的完好无损,防止产生显著的损毁。(3)控制结构平面规则性,以免构成挽回,对结构产生有利影响。

  1.3电算结果的判断与调整要点  PKPM软件中的SATWE程序对每一楼层计算出来并输入仅次于水平偏移、仅次于层间偏移角、平均水平偏移、平均值层间偏移角及适当的比值。但对于计算结果的辨识不应留意以下几点:(1)若偏移比(层间偏移比)多达1.2,则必须在总信息参数设置中考虑到双向地震起到;(2)验算偏移比必须考虑到无意间偏心起到,验算层间偏移角则不必须考虑到无意间偏心;(3)验算偏移比应自由选择强迫刚性楼板假设,但当凸凹点状或楼板局部不倒数时,不应使用合乎楼板平面内实际刚性变化的计算出来模型,当平面不平面时尚应计及挽回影响;(4)仅次于层间偏移、偏移比是在刚性楼板假设下的控制参数。构件设计与偏移信息不是在同一条件下的结果(即构件设计可以使用弹性楼板计算出来,而偏移计算出来必需在刚性楼板假设下取得),故可先使用刚性楼板算数出有偏移,而后使用弹性楼板展开构件分析;(5)因为高层建筑在水平力起到下完全都会产生挽回,故楼层仅次于偏移一般都再次发生在结构单元的边角部位。

  2周期比  2.1名词释义  周期比即结构挽回居多的第一自振周期(也称之为第一扭振周期)Tt与平动居多的第一自振周期(也称之为第一外侧衡周期)T1的比值。周期比主要控制结构挽回效应,增大挽回对结构产生的有利影响,使结构的外用叉刚性无法过强。因为当两者相似时,由于振动藕连的影响,结构的挽回效应将显著减小。

  2.2电算结果的判断与调整要点  (1)因SATWE电算结果中未必要得出周期比,故对于一般来说的规则单塔楼结构,须要人工按如下步骤验算周期比:根据各振型的两个平动系数和一个挽回系数(三者之和相等1)判断各振型分别是挽回居多的振型(也称之为叉振振型)还是平动居多的振型(也称之为外侧振振型)。一般情况下,当挽回系数小于0.5时,可指出该振型是叉振振型,反之有误外侧振振型。当然,对某些十分简单的结构还不应融合主振型信息来展开辨别;周期最久的叉振振型对应的就是第一扭振周期Tt,周期最久的侧振振型对应的就是第一外侧衡周期T1;计算出来Tt/T1,看否多达《低规》限值规定。

对于多塔结构周期比,无法必要按上面的方法验算,这时应当将多塔结构分为多个单塔,按多个结构分别计算出来、分别验算(留意不是在同一结构中定义多塔,而是按塔分为多个结构)。  (2)对于刚性均匀分布的结构,在考虑到挽回耦连计算出来时,一般来说前两个或几个振型为其主振型,但对于刚性不均匀分布的简单结构,上述规律不一定不存在。总之在高层结构设计中,使得挽回振型不应靠前,以增大震害。

SATWE程序中得出了各振型对基底剪力贡献比例的计算出来功能,通过参数Ratio(振型的基底剪力占到总基底剪力的百分比)可以辨别出有那个振型是X方向或Y方向的主振型,并可查阅以及每个振型对基底剪力的贡献大小。  3刚性比  3.1名词释义  刚性比指结构线脚有所不同楼层的侧向刚性的比值(也称之为层刚性比),该值主要为了掌控高层结构的线脚规则性,以免线脚刚性变异,构成脆弱层。对于地下室结构顶板能否作为金字固端,切换层上、下结构刚性能否满足要求,及脆弱层的辨别,皆以层刚性比作为依据。《抗规》与《低规》获取有三种方法计算出来层刚性。

  3.2电算结果的判断与调整要点  (1)规范对结构层刚性比和偏移比的掌控一样,也拒绝在刚性楼板假设条件下计算出来。对于有弹性板或板厚为零的工程,不应计算出来两次,在刚性楼板假设条件下计算出来层刚性比并找到脆弱层,然后在现实条件下已完成其它结构计算出来。  (2)一般来说,结构的抗侧刚性应当是沿高度均匀分布或沿高度渐渐增加,但对于框支层或继续做墙柱的中间楼层一般来说展现出为脆弱层,由于脆弱层更容易遭到相当严重震害,故程序根据刚性比的计算结果或层间剪力的大小自动判断脆弱层,并除以放大系数,以确保结构安全性。当然,脆弱层也可在调整信息中通过人工强迫登录。

  (3)对于上述三种计算出来层刚性的方法,我们不应根据实际情况展开自由选择:对于底部大空间为一层时或多层建筑及砖混结构不应自由选择剪切刚性;对于底部大空间为多层时或有承托的钢结构不应自由选择剪弯刚性;而对于一般来说工程来说,则可搭配第三种规范建议方法,此法也是SATWE程序的配置文件方法。  4轴压比  4.1名词释义  柱(墙)轴压比N/(fcA)指柱(墙)轴压力设计值与柱(墙)的全横截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比。它是影响墙柱抗震性能的主要因素之一,为了使柱墙具备很好的延性和耗电能力,规范采行的措施之一就是容许轴压比。

  4.3电算结果的判断与调整要点  (1)抗震等级越高的建筑结构,其延性拒绝也越高,因此对轴压比的容许也就越严苛。对于板支柱、一字形剪力墙等情况而言,则拒绝更加严苛。

抗震等级低或非抗震时可必要放开,但任何情况下不得大于1.05。  (2)容许墙柱的轴压比,一般来说取底横截面(仅次于轴力一处)展开验算,若横截面尺寸或混凝土强度等级变化时,还验算该方位的轴压比。

SATWE验算结果详尽,当计算结果与规范相符时,轴压比数值不会自动以红色字符表明。  (3)必须解释的是,对于墙肢轴压比的计算出来时,规范取重力荷载代表值起到下产生的轴压力设计值(即恒载有分项系数所取1.2,活载分项系数所取1.4)来计算出来其名义轴压比,是为了确保地震起到下的墙肢具备充足的延性,防止挤压区过大而经常出现小偏压的情况,而对于横截面简单的墙肢来说,计算出来挤压区高度十分艰难,故作以上修改计算出来。

  参考文献:  [1]都凤强.高层建筑结构设计的实践中探究[J].科技创新导报,2009,(21)  [2]任以超.混凝土结构高层设计中须要掌控的六个比值[J].中国新技术新产品精选辑,2006,(03)  [3]徐培福,黄吉锋,韦承基.高层建筑结构的挽回反应掌控[J].土木工程学报,2006,(07)  [4]吴大炜.高层建筑的结构优化设计研究[J].四川建筑科学研究,2006,(04)  .。


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