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摘要:随着我国社会经济的不断发展,也相应的促进了我国建筑行业的发展,在建筑结构设计上也越来越严谨。因此,本文主要对带底盘双塔的超限高层建筑结构设计进行了具体的分析和探讨,通过本文的探讨,希望可以为相关方面的研究提供理论性的参考。
关键词:带底盘双塔;超限高层建筑;结构设计
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
0 前言
随着城市化的迅速发展,高层建筑物越来越多,为了满足使用者的需求,对建筑结构设计人员提出了更高的要求。本文针对带底盘双塔的超限高层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析和探讨。一是,分析了建筑结构的选型以及布置。二是,探讨了建筑结构的分析和计算。通过对上述几个方面的分析和介绍,进而完成本文要呈现给读者的全部内容。下面就进行具体的分析。
1 建筑结构的选型和布置
1.1 建筑结构选型
在进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计的时候,框架柱1层一般都采用1000*1000,而且到了标准层就会逐渐的变成700*700,一般这样的建筑结构剪力墙核心筒外墙的底层厚度为480MM,当到顶部的时候其厚度就变成380MM,结构内墙的上下墙体的厚度均为280MM,为了能更好的提高墙体的延展性以及墙体的极限承载力,设计人员在设计剪力墙的时候,在每一层楼面处都应该设置一个高度为700MM左右的暗梁,而且在结构当中使用的混凝土的强度应该由C60逐渐的减小,最后成为C35,这是由底层到顶层逐渐变化的系数。在楼盖设计中一般都采用比较普遍的混凝土现浇梁板结构,而一般梁板混凝土强度多采用C30.
1.2 建筑结构布置
1.2.1 塔楼
我们在进行带底盘双塔超限高层建筑结构塔楼设计的时候,应该注意以下几点,一是,两个塔楼与核心筒的基本形状为矩形,并且宽度和长度的比为15:1,宽度和高度的比为0.4:3。二是,我们根据建筑标高和平面的特点,一般选取了钢筋混凝土框架核心筒结构,以钢筋混凝土核心筒作为主要的抗侧压力的构件,主要能够承担很大一部分的水平力,外框架也主要承担着竖向的荷载,并且还承担着一部分的风压。
1.2.2 裙房
设计人员在进行裙房设计的时候,建筑物裙房的平面面积应该大于塔楼的面积,而且在位置方面也应该多加注意,塔楼一般都是布置在角落内,这种偏心力导致在地震作用下裙房部分能够存在着明显的扭转效应[1]。因此,在裙房周边的电梯间以及楼梯间都增加了部分抗扭转剪力墙,设计人员这样设计的目的就是能够进一步有效的降低了裙房部分的扭轉力。
2 建筑结构分析与计算
2.1 底盘楼板的拉力分析
我们在进行带底盘双塔的超限高层结构设计的时候,设计人员需要对建筑结构进行具体全面的分析,才能够进行更好的设计[2]。设计人员首先应该对底盘楼板的拉力进行分析。一般带底盘双塔的超限高层建筑的塔楼高度都是相同的,但是,我们要是从塔楼的强弱轴方向看却有着不同的地方,同样,它们给塔楼间带来的震动也是不同步的。协调两个塔楼共同震动的主要措施是两个塔楼的连接作用,我们可以从某种角度上为了能达到建筑结构在地震力作用下具有整体性,那么主要的目标就在于在底盘的楼板设计中的中震弹性的性能需要有所保证,地震作用下建筑物为中震状态下的作用系数一般为αmax=0.34。在中震作用下,板楼采取的应力分析主要是采用PMSAP有限元进行分析,将底盘以及两层地下室都设计为弹性膜,然后再进行相应计算的。
2.2 结构设计
我们在进行带底盘超限高层建筑结构设计的时候,设计人员需要理解一个要点就是,如何进行整个建筑物核心内容的设计,也就是我们所说的建筑结构设计。建筑结构是支撑整个建筑物正常使用运行的系统。建筑结构设计主要由建筑抗震设计、施工图纸设计、建筑楼层设计、避雷设计等等组成,根据各个建筑物部件、位置、危险因素的综合计算,最后得出最为合适建筑物的设计方案。比如建筑物抗震能力的设计,要根据建筑物地区的地理位置情况,分别按照建筑物受到的地震等级来计算,建筑物抗震能力主要跟建筑物构件剪力墙、连接两塔楼的楼板、塔楼框架柱、连梁以及框架梁等综合分析,根据对配筋的计算来实现建筑物抗震的能力。根据建筑物建筑结构设计目标的抗震计算,在带底盘双塔的超限高层建筑结构抗震设计中,按照平常的配筋形式很难满足抗震设计需求,通过综合的考虑要采取框架柱内加设型钢以及剪力墙暗柱内的配筋方式来实施抗震的效果。这种设计不仅满足了建筑结构性能上的要求,而且还对剪力墙框架柱以及核心筒的延性都得到了有效的提升。由此可见,在进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计的时候,需要对其结构设计进行充分的研究和探讨,不仅需要保证其最为基本的使用性能,还需要进行多方面的考虑,像抗震性能等,进而促进建筑物竣工之后更加安全的长远的使用。
2.3建筑结构多遇地震计算分析
在超限高层建筑当中,根据超限高层建筑结构分布以及高层建筑混凝土结构技术建筑工程抗震预防专项调查的技术要点中的相关的规定,在高层建筑结构中应该使用不相同的力学模型三维空间分析软件,对多遇地震作用而导致的变形和内力进行相关的分析和计算。在进行较为复杂的建筑结构设计的时候,一般是使用中国建筑科学研究院编制的PMSAP软件以及SATWE软件来对建筑的弹性计算进行设计的,考虑到施工模拟加载、扭转耦联、双向地震作用以及偶然偏心地震的作用,设计人员需要采用合理的对建筑地震作用进行计算的方法,大多数主要是采用多遇地震下的时程和振型分解反应谱法来分析补充计算的。
在带底盘双塔的超限高层建筑结构设计中,设计人员必须要充分考虑的就是建筑物的抗震系统。根据建筑物当地的位置情况、地震发生的情况以及对建筑物本身的西塔模型、东塔模型,甚至整体模型的计算分析,并且按照有可能发生的震级状态对其进行分别的计算,将计算出来的结果进行细致的分析。然后根据地震作用预算的原则进行取值,具体可以分为以下三种,一是,大震,需要使用规范性的结构参数对建筑结构在不倒的情况下进行计算,其特征周期已提升到0.45;二是,中震,也需要使用规范性的震动参数,在对震下的重要构件的使用性能进行分析和计算,其特征周期为0.40;三是,小震,在规范性的震动参数下,对小震弹性进行计算和分析,其特征周期为0.40。设计人员进行计算和分析主要目的就是在遇到地震的时候,能够最大程度的确保建筑物在地震中不倒,维护使用者的安全。
3 结束语
本文主要对带底盘双塔的超限高层建筑结构设计进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在进行带底盘双塔超限高层建筑结构设计的时候,设计人员在各个部分的设计上应该注重更加细致的设计,结合建设的实际情况,并且综合各个方面的因素,通过不断的实地调研以及在丰富的经验指导下进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计。在日后的设计工作中,设计人员还应该不断的提高自身的设计水平,使设计出来的建筑既能够符合安全使用的要求,还能够满足人们的美观要求和舒适度的要求,进而能够促进建筑的良好使用,也相应的促进建设行业的不断发展,为我国的经济建设更好的服务。
参考文献:
[1] 季静,韩小雷,杨坤,郑宜. 带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计[J]. 结构工程师. 2011(02).
[2] 吕西林,李学平. 超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J]. 建筑结构学报. 2012(02).
关键词:带底盘双塔;超限高层建筑;结构设计
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
0 前言
随着城市化的迅速发展,高层建筑物越来越多,为了满足使用者的需求,对建筑结构设计人员提出了更高的要求。本文针对带底盘双塔的超限高层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析和探讨。一是,分析了建筑结构的选型以及布置。二是,探讨了建筑结构的分析和计算。通过对上述几个方面的分析和介绍,进而完成本文要呈现给读者的全部内容。下面就进行具体的分析。
1 建筑结构的选型和布置
1.1 建筑结构选型
在进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计的时候,框架柱1层一般都采用1000*1000,而且到了标准层就会逐渐的变成700*700,一般这样的建筑结构剪力墙核心筒外墙的底层厚度为480MM,当到顶部的时候其厚度就变成380MM,结构内墙的上下墙体的厚度均为280MM,为了能更好的提高墙体的延展性以及墙体的极限承载力,设计人员在设计剪力墙的时候,在每一层楼面处都应该设置一个高度为700MM左右的暗梁,而且在结构当中使用的混凝土的强度应该由C60逐渐的减小,最后成为C35,这是由底层到顶层逐渐变化的系数。在楼盖设计中一般都采用比较普遍的混凝土现浇梁板结构,而一般梁板混凝土强度多采用C30.
1.2 建筑结构布置
1.2.1 塔楼
我们在进行带底盘双塔超限高层建筑结构塔楼设计的时候,应该注意以下几点,一是,两个塔楼与核心筒的基本形状为矩形,并且宽度和长度的比为15:1,宽度和高度的比为0.4:3。二是,我们根据建筑标高和平面的特点,一般选取了钢筋混凝土框架核心筒结构,以钢筋混凝土核心筒作为主要的抗侧压力的构件,主要能够承担很大一部分的水平力,外框架也主要承担着竖向的荷载,并且还承担着一部分的风压。
1.2.2 裙房
设计人员在进行裙房设计的时候,建筑物裙房的平面面积应该大于塔楼的面积,而且在位置方面也应该多加注意,塔楼一般都是布置在角落内,这种偏心力导致在地震作用下裙房部分能够存在着明显的扭转效应[1]。因此,在裙房周边的电梯间以及楼梯间都增加了部分抗扭转剪力墙,设计人员这样设计的目的就是能够进一步有效的降低了裙房部分的扭轉力。
2 建筑结构分析与计算
2.1 底盘楼板的拉力分析
我们在进行带底盘双塔的超限高层结构设计的时候,设计人员需要对建筑结构进行具体全面的分析,才能够进行更好的设计[2]。设计人员首先应该对底盘楼板的拉力进行分析。一般带底盘双塔的超限高层建筑的塔楼高度都是相同的,但是,我们要是从塔楼的强弱轴方向看却有着不同的地方,同样,它们给塔楼间带来的震动也是不同步的。协调两个塔楼共同震动的主要措施是两个塔楼的连接作用,我们可以从某种角度上为了能达到建筑结构在地震力作用下具有整体性,那么主要的目标就在于在底盘的楼板设计中的中震弹性的性能需要有所保证,地震作用下建筑物为中震状态下的作用系数一般为αmax=0.34。在中震作用下,板楼采取的应力分析主要是采用PMSAP有限元进行分析,将底盘以及两层地下室都设计为弹性膜,然后再进行相应计算的。
2.2 结构设计
我们在进行带底盘超限高层建筑结构设计的时候,设计人员需要理解一个要点就是,如何进行整个建筑物核心内容的设计,也就是我们所说的建筑结构设计。建筑结构是支撑整个建筑物正常使用运行的系统。建筑结构设计主要由建筑抗震设计、施工图纸设计、建筑楼层设计、避雷设计等等组成,根据各个建筑物部件、位置、危险因素的综合计算,最后得出最为合适建筑物的设计方案。比如建筑物抗震能力的设计,要根据建筑物地区的地理位置情况,分别按照建筑物受到的地震等级来计算,建筑物抗震能力主要跟建筑物构件剪力墙、连接两塔楼的楼板、塔楼框架柱、连梁以及框架梁等综合分析,根据对配筋的计算来实现建筑物抗震的能力。根据建筑物建筑结构设计目标的抗震计算,在带底盘双塔的超限高层建筑结构抗震设计中,按照平常的配筋形式很难满足抗震设计需求,通过综合的考虑要采取框架柱内加设型钢以及剪力墙暗柱内的配筋方式来实施抗震的效果。这种设计不仅满足了建筑结构性能上的要求,而且还对剪力墙框架柱以及核心筒的延性都得到了有效的提升。由此可见,在进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计的时候,需要对其结构设计进行充分的研究和探讨,不仅需要保证其最为基本的使用性能,还需要进行多方面的考虑,像抗震性能等,进而促进建筑物竣工之后更加安全的长远的使用。
2.3建筑结构多遇地震计算分析
在超限高层建筑当中,根据超限高层建筑结构分布以及高层建筑混凝土结构技术建筑工程抗震预防专项调查的技术要点中的相关的规定,在高层建筑结构中应该使用不相同的力学模型三维空间分析软件,对多遇地震作用而导致的变形和内力进行相关的分析和计算。在进行较为复杂的建筑结构设计的时候,一般是使用中国建筑科学研究院编制的PMSAP软件以及SATWE软件来对建筑的弹性计算进行设计的,考虑到施工模拟加载、扭转耦联、双向地震作用以及偶然偏心地震的作用,设计人员需要采用合理的对建筑地震作用进行计算的方法,大多数主要是采用多遇地震下的时程和振型分解反应谱法来分析补充计算的。
在带底盘双塔的超限高层建筑结构设计中,设计人员必须要充分考虑的就是建筑物的抗震系统。根据建筑物当地的位置情况、地震发生的情况以及对建筑物本身的西塔模型、东塔模型,甚至整体模型的计算分析,并且按照有可能发生的震级状态对其进行分别的计算,将计算出来的结果进行细致的分析。然后根据地震作用预算的原则进行取值,具体可以分为以下三种,一是,大震,需要使用规范性的结构参数对建筑结构在不倒的情况下进行计算,其特征周期已提升到0.45;二是,中震,也需要使用规范性的震动参数,在对震下的重要构件的使用性能进行分析和计算,其特征周期为0.40;三是,小震,在规范性的震动参数下,对小震弹性进行计算和分析,其特征周期为0.40。设计人员进行计算和分析主要目的就是在遇到地震的时候,能够最大程度的确保建筑物在地震中不倒,维护使用者的安全。
3 结束语
本文主要对带底盘双塔的超限高层建筑结构设计进行了具体的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在进行带底盘双塔超限高层建筑结构设计的时候,设计人员在各个部分的设计上应该注重更加细致的设计,结合建设的实际情况,并且综合各个方面的因素,通过不断的实地调研以及在丰富的经验指导下进行带底盘双塔的超限高层建筑结构设计。在日后的设计工作中,设计人员还应该不断的提高自身的设计水平,使设计出来的建筑既能够符合安全使用的要求,还能够满足人们的美观要求和舒适度的要求,进而能够促进建筑的良好使用,也相应的促进建设行业的不断发展,为我国的经济建设更好的服务。
参考文献:
[1] 季静,韩小雷,杨坤,郑宜. 带主次梁转换层的超限高层建筑结构设计[J]. 结构工程师. 2011(02).
[2] 吕西林,李学平. 超限高层建筑工程抗震设计中的若干问题[J]. 建筑结构学报. 2012(02).