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延性是非常關(guān)鍵的設(shè)計內(nèi)容比對那些層數(shù)比較低的建筑體來講,高層的結(jié)構(gòu)具有更多的柔性意義,當(dāng)受到地震影響的時候,它的變形更厲害。為保證結(jié)構(gòu)能夠有優(yōu)秀的變形水平,防止塌陷現(xiàn)象發(fā)生,要重點在構(gòu)造上使用優(yōu)秀的方法,以此來確保其有著非常好的延性特點。
關(guān)于其受力性分析
針對建筑體的最開始的設(shè)計來講,工作者通常分析其空間構(gòu)成要素,并非是細(xì)致的分析其實際的結(jié)構(gòu)體。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的,因為建筑體是由很多大并且重量高的構(gòu)件組合而得到的,所以結(jié)構(gòu)要將其自身的力傳遞到地表之中,結(jié)構(gòu)的力一般都是朝下反應(yīng)到地面之中的,該項設(shè)計的一個基礎(chǔ)的規(guī)定即要明確其選取的體系里的朝下的力和基土的受力性間的關(guān)聯(lián),因此,在方案時期,就要對關(guān)鍵的承力柱和墻的總數(shù)認(rèn)真的分析。
關(guān)于扭轉(zhuǎn)
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心,當(dāng)開展設(shè)計工作的時候要保證上述三點融匯到一起。所謂的扭轉(zhuǎn)具體的說是在設(shè)計的時候沒有實現(xiàn)三點綜合,在橫向力的干擾之下就會出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動現(xiàn)象。為了防止建筑由于橫向的力的作用而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)力,要在該項設(shè)計工作開展的時候,尋求優(yōu)秀的結(jié)構(gòu)體系,盡量的保證建筑體能夠?qū)崿F(xiàn)三點合一。在橫向力的影響之下,高層建筑的扭轉(zhuǎn)力的高低和質(zhì)量的布局有著非常深入的關(guān)聯(lián)。為了保證建筑的橫向力能夠順著平面有序的布置,降低扭轉(zhuǎn)力,就要保證期使用一些平面的體系。在一些時候,因為市政規(guī)劃對于經(jīng)管的規(guī)定和建筑體的干擾,高層不應(yīng)該都使用單純的平面的體系,如果要用別的一些繁瑣的體系的時候,要把那些凸顯區(qū)域的比例掌控在設(shè)定的區(qū)域之中,而且,在開展布局活動的時候,要保證結(jié)構(gòu)處在一種對稱的情形之中。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的側(cè)移和振動周期
結(jié)構(gòu)自振周期高層建筑的自振周期(T1)宜在下列范圍內(nèi):框架結(jié)構(gòu):T1=(0.1-0.15)N框一剪、框筒結(jié)構(gòu):T1=(0.08-0.12)N剪力墻、筒中筒結(jié)構(gòu):TI=(0.04-0.10)NN為結(jié)構(gòu)層數(shù)。結(jié)構(gòu)的第二周期和第三周期宜在下列范圍內(nèi):第二周期:T2=(1/3-1/5)T1;第三周期:T3=(1/5-1/7)T1(.2)共振問題當(dāng)建筑場地發(fā)生地震時,如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近,建筑物和場地就會發(fā)生共振。因此在建筑方案設(shè)計時就應(yīng)針對預(yù)估的建筑場地特征周期,通過調(diào)整結(jié)構(gòu)的層數(shù),選擇合適的結(jié)構(gòu)類別和結(jié)構(gòu)體系,擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別,避免共振的發(fā)生。(3)水平位移特征。如果該項位移合乎高層的規(guī)定的時候,我們并不應(yīng)該認(rèn)為其就是優(yōu)秀的設(shè)計。此時要分析周期和其他的一些干擾要素。由于在開展該項設(shè)計活動的時候,地震力的高低和結(jié)構(gòu)的剛度之間有著非常緊密的關(guān)聯(lián)性,如果剛度不是很大,結(jié)構(gòu)不是很合理的時候,因為地震力不高,所以此時的位移也不是很顯著,雖說位移處在規(guī)定的區(qū)域之中,但是并不是代表它就是優(yōu)秀的。由于結(jié)構(gòu)的時間非常久,地震力小并不安全。第二,要保證該曲線是持續(xù)變動的,除了豎著垂直方向出現(xiàn)剛度的變動之外,嚴(yán)禁發(fā)生顯著的彎曲點。
位移限值、剪重比及單位面積重度
位移限值在結(jié)構(gòu)整體計算的輸出結(jié)果中,結(jié)構(gòu)的側(cè)是一個重要的衡量標(biāo)準(zhǔn),其數(shù)值大小從一個側(cè)面反映出結(jié)構(gòu)的整體剛度是否合適,過大或過小都說明結(jié)構(gòu)剛度過小或過大,以致要引起設(shè)計者對其中的結(jié)構(gòu)體系選擇、結(jié)構(gòu)的豎向及平面布置合理性的再思考。
剪重比及單位面積,重度結(jié)構(gòu)的剪重比λ=VEK/G是體現(xiàn)結(jié)構(gòu)在地震作用下反應(yīng)大小的一個指標(biāo),其大小主要與結(jié)構(gòu)地震設(shè)防烈度有關(guān),其次與結(jié)構(gòu)體型有關(guān),當(dāng)設(shè)防烈度為7、8、9度時,剪重比分別為0.012,0.024.0.040;扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯或基本周期<3.5s的結(jié)構(gòu)剪重比則分別為0.016,0.032,0.064.單位面積重度v0=G/A(kN/m2)是衡量結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面取值是否合理和樓層荷載數(shù)據(jù)輸入是否正確的一個重要指標(biāo)。式中的G由以下幾部分,即結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重、樓面建筑面層及天棚抹灰重、填充墻重和樓面使用荷載組成;A則一般以地面以上的建筑面積總和計算,以便有一個相對準(zhǔn)確的比較標(biāo)準(zhǔn)。定性地分析比較r0值的大小,可得出以下結(jié)果,即一般內(nèi)部隔墻多的建筑大于間隔墻少的建筑;層數(shù)多的建筑略大于層數(shù)少的同性質(zhì)建筑}設(shè)防烈度高的建筑大干設(shè)防烈度低的同性質(zhì)同規(guī)模建筑,剪力墻多的建筑大于剪力墻少甚至僅為框架的建筑。
上述的兩項內(nèi)容不但在建設(shè)圖紙的設(shè)計時期,還在其剛開始設(shè)計的時候都是十分關(guān)鍵的信息,它的信息是不是合理的,要通過一個側(cè)面層次來體現(xiàn),進(jìn)而具體的分析體系是不是合理的,分析結(jié)構(gòu)的布局是不是有效的,電算信息的輸入是不是有效的。所以,設(shè)計人員要對這兩類內(nèi)容認(rèn)真分析。
作者:武士軍單位:黑龍江省建工集團有限責(zé)任公司