当前位置:文档之家› 高层建筑国内外研究现状

高层建筑国内外研究现状

高层建筑国内外研究现状
高层建筑国内外研究现状

高层建筑研究的国内外现状与发展

有史以来,人类就有脱离地面,接近苍穹的渴望。现代房地产业发展中高层建筑占有逾益明显的地位,直插云霄的摩登大楼体现了现代人的远大抱负。

19世纪末,载客电梯的发明和使用,以一下子把楼层高度从人体能攀登高度的限制中解放出来,为高层建筑的问世提供了最基本的条件。随着材料、结构、设备、消防等方面技术的发展,美国高层建筑的高度记录几乎已每10年提高10层左右的速度增长。如果没有第二次世界大战和经济大萧条,建筑大师莱特在20世纪初所设想的1英里高的摩登大楼方案,也许在20世纪末付诸实现。

1) 高层建筑的划分

关于高层建筑层次的概念,一般以层数来确定,但各国标准不统一。当然,用层数来定并不合理,因为每层的高度出入很大,从2.5米~4.5米(或5米),以至影响到总的高度差异很大。不过目前国际上仍然以层数划分高层建筑。1972年国际高层会议中作出了如下规定:

第一类9~16层(最高到50米);

第二类17~25层(最高到70米);

第三类26~40层(最高到100米);

第四类超高层建筑,40层(100米)以上。

尽管国际高层会议有所规定,但是各国仍有自己的划分方法。如欧洲国家把20层定为高层,而美国则以30~40层,甚至更高的层数才叫高层。在北美,现在二十几层的建筑相当普遍,以至20层的建筑都不能叫做高层。而日本对于办公楼、旅馆等建筑则以30层为界,住宅超过20层算是高层建筑。目前,我国把超过10层的住宅,或超过24米高的公共建筑及综合性建筑定为高层建筑。

2) 高层建筑的历史背景与发展过程

高层建筑真正在世界范围内普遍发展起来,还是从20世纪50年代开始的。尤其是近30年来,由于一系列全新结构的出现以及电子计算机与先进技术的应用,为高层、超高层建筑的实现创造了条件。

高层建筑得到推广与发展的原因有很多,主要是城市人口高度集中,用地紧张,地价昂贵。据国外资料分析,9~10层的建筑要比5层节约用地23%~38%,16~17层的建筑要比5层节约用地32%~49%,如果从5层增加到9层,建筑密度可提高35%,从而能使整个区域市政设施投资降低32%。

高层建筑得以发展,还有另外一些原因。在资本主义国家里,垄断资产阶级的相互竞争十分剧烈。谁都想借高层建筑这块招牌来标榜门面,借以显示财团的雄厚实力。此外,各国也都互不示弱地把发展高层建筑看作是先进、发达、富裕的标志,无形中都彼此之间开展竞争。

现代高层建筑的内涵,决不单纯是“高楼加电梯”,而是一系列全新科学技术的具体反应。除先进的结构体系以及轻质、高强材料以外,其内部就更加复杂了。诸如自动控制的一系列的消防、报警、通讯、高速电梯、监测、管理等系统,它

一分钟也离不开电脑,片刻也离不开电气化,说它是20世纪科学技术成就的体现并不过分。

所以从20世纪50年代起,首先在欧美一些发达国家,先后形成了高层建筑热。作为高层建筑发源地的美国,凭借雄厚的物力、财力以及先进的科学技术,当然走在最前面。高层建筑如雨后春笋般地涌现。直到70年代末,这种热潮在美国达到高峰。进入80年代后,在欧美这种热潮有所停顿,出现了相对饱和的局面,虽然也出现了一部分高层建筑,但不是向更高发展,而是向精、尖方向发展,积极追求更高的质量。

与欧美国家相反,在亚洲、非洲、澳大利亚和多地震的日本,都在步欧美的后尘,把欧美已经冷淡的高层建筑重新兴起,掀起了高层热。本来并不需要发展高层建筑的地方,也都前浪赶后浪的发展高层建筑。还有一些发展中国家,本来经济不富裕,一旦在获得物质、技术手段时,也积极发展高层建筑。

近一百多年以来,高层建筑的发展过程基本可分为三个阶段:

第一阶段,是指19世纪中叶以前,在这段时期,欧美最高建筑只有6层,其主要原因是由于当时缺乏垂直运输系统。

第二阶段,是从19世纪中叶到20世纪中叶一百年的时间,此时由于电梯的发明,新技术的应用,高层建筑便不断涌现。19世纪末,美国就出现了29层、118米高的建筑,到20世纪初(1911~1913年),纽约建成的渥尔华斯大厦,已达52层、高240米。直到1931年纽约帝国大厦建成,102层、高381米,它保持最高记录长达40年之久。

第三阶段,是从20世纪60年代以后,由于资本主义经济状况好转,特别是此时已发展出一系列先进的结构体系,所以高层建筑在这一时期出现了新高潮,到70年代中期已达到最高峰。自此以后,欧美的高层建筑暂时达到饱和、停顿,而其他国家却方兴未艾。

现代高层建筑发展过程中,对高层建筑艺术以及造型也进行了探索。由于现代建筑美学对高层建筑的造型和风格带来很大影响,尤其在现代功能和新材料、新技术、新结构体系不断发展的情况下,高层建筑的体型、风格出现了多样化,可以说是丰富多彩。

20世纪30~50年代的一些早期作品,多属于塔式方形平面,表现为砖石实体的雕塑型。如纽约的帝国大厦及以前的作品多属于此类。后来又从塔式发展到圆形平面。

20世纪50年代出现了玻璃幕墙,60年代初,玻璃幕墙走向了玻璃摩登大厦,充分表现了金属与玻璃的简洁风格。此时由密斯设计的西格拉姆大厦以及以后的芝加哥两幢湖滨公寓,都是在结构外面将整幢建筑包以玻璃与金属铝板。表面精美、简洁、透明,闪闪发光,交相辉映,体现了高度工业化的水平。从此玻璃“方盒子”的高层建筑风行欲美国,而后在欧洲,继而又传到其它国家。

20世纪60年代末,以100层汉考克大厦为代表的高技派高层建筑又有新的突破。这是一幢下大上小,有收分的方棱锥体。其巨大的十字交叉风撑与角拄与横梁,组成了一个空间结构体系,其建筑形象充分表现了这些结构特性。

20世纪70年代以后,结构体系及玻璃幕墙的性能,又有了进一步的发展,审美观也起了变化,出现了反映时代精神的更高境界,使高层建筑的造型与风格又有了新的突破。此时又运用简单的几何形体,结构抽象派的手法,突破了千篇一律的形式。

20世纪80年代以来,为了突破国际式的平顶型与方柱体,又出现了尖顶方锥体型,这是一种新的倾向。近年还流行一种实体墙与玻璃墙交替变化而有韵律的构图,如美国1987年完成的明尼阿波利斯的西北中心大厦,就是一座具有80年代新水平的高层建筑。

3) 高层建筑的新发展与代表作

20世纪80年代开始,资本主义国家的经济逐渐由衰退走向复苏,作为支柱产业的建筑业也相应有了新的发展,高层建筑成为明显的标志,尤其是超高层建筑形成热点。不仅欧美各国的高层建筑继续大力建设,而且第三世界,特别是亚洲一些国家和地区高层建筑更是如雨后春笋般发展,反映了经济的增长与强烈的竞争意识。高层建筑的性质主要以办公楼居多。在建筑功能与技术方面日益综合化与智能化,造型也越来越多样化。数量与平均高度都在逐年增加。近几十年来,各国高层建筑的造型特点,大致可分为下列几种类型:

u 标志性这一类高层建筑的数量最多,也最普遍,它们的体形多采用超高层的塔式建筑,层数一般在40层以上,重点强调顶部的尖顶处理,以形成城市的主要标志。

美国费城——自由之塔(1984~1991年)

这是一座典型的标志性超高层建筑,位于费城自由广场上,是建筑群中最高的一座塔楼。自由广场建筑群由三幢新建的建筑和一幢旧的40层的建筑组成,在方形的广场上各占一角。其中自由之塔高达251米,是费城最高的建筑物,总建筑面积为118,500平方米。为考虑风的影响,高楼采用了常用的核心筒结构,并沿建筑周边布置8根巨柱,通过4层高的珩架与核心筒相联。塔楼平面的角部是内凹的,这样可以增加每层的转角办公空间,也使建筑体形显得轻巧。

马来西亚吉隆坡——双塔大厦(1995~1997)

亦称云顶大厦,位于吉隆坡中心区。高88层,包括塔尖总高445米,建成后已超过了芝家哥的西尔斯大厦而获得当时最高建筑的桂冠,这反映了第三世界不甘落后的精神。大厦底部有两个电梯厅,设24部电梯,分两个低层区和三个高层区,分别解决高速直达与区间上下之用。塔的平面为多棱角的柱体,逐渐向上。两塔总共建筑面积为218,000平方米。

u 高技性这一类高层建筑虽然数量不多,但影响却很大,它主要表现了高科技的时代特点,使人们可以在传统艺术王国之外看到一个技术美的新世界。它那震撼人心的工程威力与技术成就,使它的建筑价值超越了其自身的实用性而具有精神上的意义。

英国伦敦——劳埃德大厦(1978~1986年)

位于伦敦金融区的干道上,是一座保险公司的办公大楼,大楼的北面是商业联盟广场,其余三面都是狭窄的街巷。主楼布置在北面,地面以上空间为十二层,

周围有六座楼梯和电梯的塔楼,加上设备层共有十五层。另有地下室二层。总建筑面积约35,000平方米。

日本大阪——新梅田空中大厦(1989~1993年)

这是日本建筑师、东京大学教授原广司的著名作品。大厦由北面两幢超高层办公楼和西南面一幢高层旅馆组成,分布在长方形地段的三个角上。两座办公楼为40层,总高170米。

u 纪念性这类高层建筑常隐喻某一思想,或象征某一典范,以表现永恒的纪念形象。它们并不强调建筑的高度或形式的新颖,而是追求建筑比例的严谨、造型的宏伟,是人永志不忘。

日本东京——都厅舍(1986~1991年)

位于东京新舍新区的东京都厅舍,设计人为日本著名建筑师丹下健三。新厅舍由三座建筑组成:1号办公楼平面长度为108.8米,标准层建筑面积1926平方米,公48层,总高243米;1号办公楼平面长度为98米,标准层建筑面积3762平方米,高34层;另有一座7层高的市议会大楼。

u 生态性是当今建筑设计中的一种新潮流。为了使城市建设能够适应生态要求,不至对环境造成不利影响,于是不少建筑师正在探讨着符合生态的设计,其中高层建筑也不例外,而且格外受到青睐。这类高层建筑的生态设计具有一些共同特点,它们都注重把绿化引入楼层,考虑日照、防晒、通风,以及与自然环境有机结合等因素,使建筑重新回到自然中去,并做到相互共生。

印度尼西亚雅加达——达摩拉办公楼(1990年)

大楼在地面以上高25层。由于这里属热带雨林气候,为了解决高温高湿给人们带来的困扰,在设计中采用了一系列适应生态环境的手法。首先在建筑中应用了当地传统的倾斜屋顶,装点着交错布置的凸出阳台,加上在阳台内布置了绿色藤蔓,使这座处于热带气候中的大楼显得生气盎然。其次是楼层较高,这样可以便于建筑内部空气流通。三是办公楼每层都有装上玻璃和不装玻璃的悬挑三角形阳台,防止房间太阳直射。四是在大楼下部设置了一个有7层的中庭,它与附属裙楼的交接中,使楼板层层后退,产生一个漏斗形的开敞空间,可以从斜面直接获得自然光线,使室内外相互贯通,打破了许多高层建筑内部大厅封闭沉闷的气氛。在中庭内的每层露天台上还布置有花草树木与流水、瀑布等等,同时楼梯可以直通室外,以便与周围绿化环境有机结合。

u 装饰性高层建筑在满足功能与技术要求之后,外表的装饰艺术就成为建筑师热衷的另一倾向。目前常见的是使建筑体形进行有规律的变化,或在建筑顶部进行与众不同的标志性处理,或在建筑内外进行大量丰富的装饰,以便给人以艺术美的感受。

德国法兰克福——DG银行总部大楼(1986~1993年)

这是在顶部进行重点装饰的例子,由美国KPF建筑师事务所设计。整个基地包括西面的DG银行总部塔楼和东面的办公、公寓部分的附楼,以及两者之间的中央冬季花园。主楼47层,总高208米,东面为半圆形平面,外部全为玻璃幕墙围护。

u 文化性高层建筑表现文化历史特征是后现代主义惯用的手法,例如格雷夫斯、菲利普?约翰逊等人的作品,其中有的表现了新个人哥特风格,有的表现了新古典风格,有的则表现后现代的混合风格,使高层建筑艺术的处理又增添了新的文化特征。

美国路易斯维尔——休曼那大厦(1985年)

这是具有文化性的高层建筑代表作,27层的办公大楼,另外二层地下停车场。建筑正面朝着俄亥俄河,造型试图与周围原有低层建筑和高层办公大楼协调。大厦是休曼那专用医护器材公司总部的办公大楼,第25层为会议中心,下部6层是共用面积和公司主要办公室。25层还有一个大的露天平台,从这里可以俯瞰全城景色。

4) 高层建筑的发展趋势

根据高层建筑的发展过程和目前世界经济和科学技术的发展水平,可以预测今后高层建筑结构的发展趋势如下:

u 新材料的开发和应用

u 高层建筑的高度将出现突破

u 组合结构高层建筑将增多

u 新型结构形式的应用将增多

u 耗能减震技术的应用将得到发展

5) 权衡利弊

目前对亚洲的摩登大楼大战,舆论毁誉参半。支持者认为,摩登大楼是当代科学技术日新月异的产物,同时也适应地球空间越来越小,人口日益增多的趋势。尤其是在那些寸土寸金的大都市,七意义更为重要。可以预见,借助于新科技、新材料和雄厚的资本,地球上的建筑将会像插上了翅膀一样,越来越高。摩登大楼正是显示经济繁荣、塑造国家形象的强有力“武器”。这就不难理解,为什么马来西亚总理马哈蒂尔发誓,要在1997年打破美国摩登大楼的世界记录,虽然仅高出7米,但这就够了。因为,荣耀是摩登大楼的最大优势。

反对者则将这场大战说成“灾难”,是“拾人牙慧”,他们从经济效益出发,认为目前的摩登大楼亏多盈少,而且是越高越难赢利。气势非凡的摩登大楼群,曾经是美国经济繁荣的象征。可是在经济衰退中,不少摩登大楼却成了房产者的负担。裾统计,2000年,美国城市中心的写字楼空房率平均达18.8%,而1981年,这一数字仅为4.8%。纽约曼哈顿百老汇大街1540号大楼在空了1年半之后被迫以不到造价的一半出售。迈阿密的国际大厦是著名的建筑设计大师贝聿铭设计的,现已三易其主,空房率50%。而象征英国80年代繁荣景象的伦敦金丝雀码头大厦在两年前宣布破产,负债11亿美圆。以上的数字是值得人民深思的。

从技术上讲,楼高千米,地震和大风对它的影响绝对不可忽视,建筑物越高,受风影响越大。但建筑物近似于圆锥形,不易着风,空中平台之间有空隙,风通过后就会柔和多了。然而在千米高空风的强度是地面的两倍。所以克服强风是一个有待解决的问题。

毕业论文指之国内外研究现状的写法与范文

毕业论文指之国内外研究现状的写法与范文 毕业论文指之“国内外研究现状”的撰写一、写国内外研究现状的意义通 过写国内外研究现状,考察学生对自己课题目前研究范围和深度的理解与把握, 间接考察学生是否阅读了一定的参考文献。这不仅是毕业论文撰写不可缺少的组 成部分,而而且是为了让学生了解相关领域理论研究前沿,从而开拓思路,在他 人成果的基础上展开更加深入的研究,避免不必要的重复劳动或避免研究重复。二、国内外研究现状写法在撰写之前,要先把从网络上和图书馆收集和阅读过的与所写毕业论文选题有关的专著和论文中的主要观点归类整理,找出课题的研究 开始、发展和现在研究的主要方向,并从中选择最具有代表性的作者。 1. 在写 毕业论文时,简写课题的研究开始、发展和现在研究的主要方向,最重要的是对 一些现行的研究主要观点进行概要阐述,并指明具有代表性的作者和其发表观点 的年份。 2. 再者简单撰写国内外研究现状评述研究的不足之处,可分技术不足和研究不足。即还有哪方面没有涉及,是否有研究空白;或者研究不深入;还有哪些理论或技术问题没有解决;或者在研究方法上还有什么缺陷等等。 3. 最后简 略介绍发展趋势。三、写国内外研究现状应注意的问题 1.注意写的是把研究现状,而不是写课题物本身现状,重要体现研究。例如,写算法的可视化研究现状,应 该写有哪些专著或论文、哪位作者、有什么观点等;而不是大量算法的可视化研 究何时产生、有哪些交易品种、如何演变,此只需一笔带过,也是对研究的一种 把握。 2.要写最新研究成果和历史意义重大的研究成功,主要写最新成果。 3.不要写得太少或写的太多。如果写的少,说明你查阅的材料少;如果太多则说明你没有归纳,只是机械的罗列。一般2-3 页A4 纸即可。 4.如果没有与毕业论 文选题直接相关的文献,就选择一些与毕业论文选题比 较靠近的内容来写。多从网络上找资料,学习和练习。 “国内外研究现状”的撰写范文在计算机图形学领域,三维可视化是一个重 要的研究方向,许多研究人员己经进行了大量卓有成效的研究,并有许多成熟的 技术己经应用到实际中,出现了大量的优秀的可视化软件产品,如3DMAX、MAYA、EVS、 AVS 等。这些产品主要应用于游戏、电影动画、工业设计以及其它专业领 域的研究,而与GIS 联系较少。可视化理论与技术用于地图学与GIS 始于90 年 代初。1993 年,国际地图学协会在德国科隆召开的第16 届学术讨论会上宣告成 立可视化委员会,其主要任务是定期交流可视化技术在地图学领域中的发展状况 和研究热点,并加强与计算机领域的协作。 1996 年该委员会与美国计算机协会图形学专业组进行了跨学科的协作,制订了一项称为“CartoProiect"的行动计划,旨在探索计算机图形学领域的理论和技术如何有效地应用于空间数据可视化中, 同时也探讨怎样从地图学的观点和方法来促进计算机图形学的发展。1998 年 2 月由B.H.Mccormick 等根据美国国家科学基金会召开的“科学计算可视化研讨

本课题国内外研究现状分析

. Word资料●本课题国外研究现状分析 教育科研立项课题如何申报与论证博白县教育局教研室朱汝洪发布时间: 2009 年 4 月 2 日19 时24 分一、课题申报的基本步骤第一步: 阅读各级课题申报通知,明确通知的要求;第二步: 学习研究课题管理方面的文件材料;第三步: 学习研究《课题指南》,确定要申报的课题(可以直接选用《课题指南》中的课题,也可以自己确定课题);第四步:组织课题组,认真阅读关于填表说明的文字,研究清楚课题《申请评审书》各个栏目的填写要求;第五步: 根据《申请评审书》各栏目的要求分工查找材料和论证;第六步: 填写《申请评审书》草表;第七步: 研究确定后,填写《申请评审书》正式表(一律要求打印);第八步: 按要求复印份数;第九步: 按要求签署意见、加盖公章;第十步: 填写好《课题申报材料目录表》;第十一步: 按时将《申请评审书》《课题申报材料目录表》和评审费送交县教研室科研组转送市教科所(也可以直接送市教科报,但必须报县教研室备案)。

二、教育科研课题的选题1、课题的选题方法。 一是从上级颁发的课题指南中选定;二是结合学校的实际对课题指南中的课题作修改;三是完全从学校的实际出发确定课题。 2、课题的选题要依据的原则。 一是符合法规和政策;二是切合当地和学校实际;三是适合教师的水平和能力;四是切中当前教改热点。 3、课题名称的规表述。 ①研究,如小学生学习兴趣培养的研究。 ②实践与研究,如高中学生探究性学习的实践与研究。 ③应用研究,如合作学习理论在初中语文教学中的应用研究。 ④实验与研究,如杜郎口模式的实验与研究。 ⑤探索与研究,如农村寄宿制小学学生管理的探索与研究。 三、立项课题的论证例说(以2009 版市课题申报表的要求为准)1、课题论证的含义。 课题论证,也叫论证与设计、设计与论证,是对所要申报的课题的选题依据、研究目标、研究容、研究重点、研究难点、研究思路、研究步骤、研究条件等进行的阐述与设计。 2、课题论证的包括的容。 不同级别的课题申报表(课题申请、评审书)要求有所不同,但基本上包括两大方面的容: 一是关于本研究课题的论证,二是关于对课题实施的论证。 3、课题论证例说。

高层建筑结构设计(教案)

高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱

目录 第一章:高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章:荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章:框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(一)—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(二)—改进反弯 点(D值)法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章:剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章:框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章:框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章:剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)

高层建筑结构设计常见问题探讨

高层建筑结构设计常见问题探讨 摘要:近年来,建筑高度的不断增加, 风格的变化多样,给高层结构设计提出了新的课题和挑战。本文就结构设计中特别要注意的几个问题进行了分析。 关键词:高层建筑; 结构设计;常见问题 一、高层建筑结构设计特点 1 高层建筑结构设计的特点 1.1 水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房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,仅与楼房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引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响造成连续梁中问支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 1.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下

结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高层建筑结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、根据不同类型高层建筑,选择合理的结构体系 2.1结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题 在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外,增加了 b级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了b 级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构设计的研究

高层建筑结构设计的研究 摘要:高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大,而建筑结构设计方面的变化也越来越多,很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂,高层建筑的数量口渐增多,高层建筑的结构体系也是越来越多样化,高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。该文主要研究高层建筑的结构设计。 关键词:高层建筑结构设计 近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。 一高层建筑结构设计的特点 轴向变形是不容忽视的。高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 结构延性是重要设计指标。相对于底层建筑而言,高层建筑的结构更柔和一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 水平荷载成为决定因素:一方面,因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖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构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,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,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。 二高层建筑结构的相关问题分析 结构的超高问题:在抗震规范和高规范中,对结构的总高度有着严格的限制,

国内外研究现状范例

2、国内外研究现状: 针对孔壁和管道间的环状空间中的混合泥浆,国内外学者采取了现场检测、室内模型实验、数值模拟等手段研究它的物理力学性质变化规律。 在先导孔钻进和扩孔过程中,泥浆压力高达1~2MPa,相当于l00~200 m高的水头压力[4],当泥浆压力过大时将强烈破坏周围地层,为研究合适的泥浆压力,刘杰[5]研究了泥浆在地层中的作用机理,揭示了泥浆在地层中的渗流规律。余剑平等人[3]分析了定向钻穿越冲湖积土层时的泥浆溢出现象,通过钻孔观察得出渗透泥浆呈“土、丰”字型分布,扩散半径约为管径的2~3倍,渗透泥浆层的厚度一般约2~3mm。赵明华等人[6]分析了HDD穿越监利洪湖大堤引起堤脚冒浆的原因,认为冒浆与上覆土体的厚度、粘性,钻压、钻井液粘度等参数有关。晁东辉[7]采用了有限元数值方法模拟水平定向钻孔施工的过程,研究了施工过程中泥浆对孔壁的影响。关立志[8]认为管道与孔壁之间的空洞经过一段时间会引起上履土体下沉、堤防塌陷等灾害。宋新江等人[2]根据《土坝坝体灌浆技术规范》中规定的地层最大容许灌浆压力分析了河堤发生塌陷的可能原因:①当孔道四周泥浆压力消散,引起孔内过量坍塌,是地面形成裂缝和塌陷的一个主要原因。②当管道穿过的砂层为粉砂、粉细砂、细砂或中砂,受扰动后强度降低易塌落。③泥浆压力消散或大量减小后便会产生沉淀,同时在管道四周的环空间隙中泥浆与土的混合物会产生固结变形,这种固结作用会引起土体下陷。王建钧[9]分析了环空周围土体在应力重分布作用下发生塑性挤出、膨胀内鼓、塑流涌出和重力坍塌的原因,并根据Mohr-Coulomb破坏准则给出了孔壁失稳破坏的理论公式。 针对环空混合泥浆的力学性质研究,Knight, M.等人[10]铺设了一条直径为200mm的HDPE管道两年后开挖观察,发现环状空间并未形成空洞,表明环空泥浆与土体发生了相互作用。美国的Samuel T. Ariaratnam等人[11]分别在粘土和砂层中进行水平定向钻进管道铺设试验,分别铺设了直径为100mm、200mm及300mm 的HDPE管各两根,分别在一天、一个星期、两个星期、四个星期以及一年以后对管道进行开挖检查,观察环状空间中土体含水量的变化、固结状况并进行土体强度测试,得出环空混合泥浆含水量逐渐降低、强度增加。李俊[12]认为HDD 铺管后残留孔洞会发生由应力重分布引起的沉降和固结沉降,分别给出了计算公式,由于HDD施工,钻孔周围一部分土体扰动进入塑性状态,形成一个软弱带,在地下水作用下发生管涌。朱乃榕[13]从渗流角度研究了西气东输管道穿越工程对河堤的稳定性影响。他假设管道周围土体的渗透系数比河堤其他土体的渗透系数大二个数量级,分析堤防处于最高洪水位与低水位两种危险情况下的堤防渗流稳定性。并采用二维和三维有限元数值模拟技术进行渗流计算。得出输气管道的穿越对于堤防的抗滑稳定性影响也比较小,但有可能沿管壁周围形成渗流通道,在管道穿越出土点附近发生管涌破坏。但研究的输气管道直径只有710mm,远小于西气东输工程二期所采用的直径1219mm的管道,所以不能断定如此大直径的管道穿越是否会对河堤造成更大的危害。 国内外学者采用了多种方法、设备研究环空混合泥浆的力学性质,Ariaratnam[14]收集了美国各地的土样进行室内模拟试验,先测试泥浆的流变特性,然后在泥浆中加入各种土样,进行混合物的流变特性测试。Tubb[15]介绍了Mears/HDD LLC公司采用孔内压力测试设备可

关于高层建筑结构设计的探讨

关于高层建筑结构设计的探讨 摘要:随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。本文主要阐述了某高层建筑结构体系及其地基基础设计、结构计算结果分析,最后针对高位转换的加强措施进行分析论述,仅供参考。 关键词:高层建筑,结构设计,措施 1工程概况 该工程总建筑面积65182m2,主塔楼地面以上84米,共25层(1~6层为裙房),其中1~6层为商业用房,层高4.2~5.5米,7层为住宅会所,8至25层为住宅,层高2.9米。塔楼平面为U形。地面以下为两层地下室,底板顶面标高为-8.7米,地下室主要用于设备用房和小汽车库,其中地下二层为平战结合六级人防地下室。 本工程各土层(岩层)从上至下划分为:①人工堆积层:以素填土为主,平均厚度2.57米;②耕土层:主要成份为粘质粘土或粉土平均厚度1.6米;③冲积层:以粉土为主,局部夹有粉砂和中砂,平均厚度1.79米;④残积土:以粉土为主,平均厚度4.34米;⑤全风化岩:岩石已风化成粉土或粉质粘土平均厚度1.4米;⑥强风化岩:岩芯多呈半岩半土状,平均厚度2.67米:⑦中风化岩:以褐红色粉砂岩为主,局部夹微风化岩,层厚1.5~9.4米,平均厚度5.73米;⑧微风化岩:以砾岩为主,部分为粉砂岩,顶部埋深13~23.3米。 本工程基本风压值Wo =0.5KN/m2,按7度近震设防,Ⅱ类场地。 外墙及分户墙为190厚砌块,内隔墙为120厚砌块,砌块容重为13kN/m3。2结构体系及其设计

经综合分析和技术经济比较,本工程主塔楼及裙房均采用框架—剪力墙结构体系,裙楼竖向结构由电梯井筒、落地剪力墙及框架组成;主塔楼竖向结构由电梯井筒、剪力墙肢、短肢剪力墙组成。根据使用功能需要, 将主塔楼四周框架柱在7层以上转换为短肢剪力墙,第六层设梁式转换层。抗震等级按高层建筑正常提交一级采用:剪力墙取为一级,框架采用一级。 由于转换层高度受限制,为减小转换梁截面尺寸,改善结构的受力性态,经与建筑设计配合,尽量使短肢剪力墙一端支承在框支柱上,使得短肢剪力墙与转换梁协同工作,减小转换梁单独工作时的应力集中。 表1 墙柱截面取值及其变化层次 表2 砼强度等级取值及其变化层次

日本脑科学与教育研究的现状及最新进展

日本脑科学与教育研究的现状及最新进展 脑功能与认知科学重点实验室那杰 在世界科学研究进入脑科学时代的进程中,近年来,脑科学从基础研究向应用研究展开,已有了惊人的进展。特别是自从人类脑的高级机能活动可以安全地用脑图像表示以来),脑科学应用于现实的社会已经成为可能。跨越自然科学、人文、社会科学的学科界线,许多不同的领域融和,特别是“脑科学”与“教育”跨学科融和形成了“脑科学与教育”(Brain—Science and Education)新的研究领域,该学科领域正在国际上急剧兴起。日本在“脑科学与教育研究”领域±大步走在世界该领域研究的前列,极大地促进了世界脑科学与教育研究领域的发展。我国关于“脑科学与教育”的研究也在蓬勃发展。了解、学习、借鉴日本脑科学与教育研究的研究体制、研究方法、研究经验及最新的研究成果,推动我国脑科学与教育研究领域的发展,本论文主要介绍日本近十年来脑科学与教育研究领域的现状及最新进展。 一、“脑科学与教育”研究领域的诞生 认识脑的本质,将对人的理解与解决社会问题相结合,这是长期以来脑科学研究工作者的梦想。十年前,完全无侵害的脑机能图像法的科学技术进步,已经有可能观察部分包括日常的精神活动的脑的高级机能活动,从而使脑科学工作者的梦想有了实现可能。 学习与教育,一直是以教育学、教育心理学为基础的文科系的实践科学领域。但是,从生物学的观点出发,学习是“由于环境来的外部刺激,构筑神经回路网的过程”,教育是“调控、辅助构筑神经网所必要的外部刺激的过程”)。因此,学习和教育与脑科学有着密切的联系。 从自然科学的观点出发再考虑学习与教育,可得到从胎教期起,经过幼年期、青年期,甚至高龄期直到一生总括的概念。从胎儿期羊水中的的环境开始,育儿、保育、初等、中等、高等教育、语言教育、障碍儿童教育、机能训练、业务教育、痴呆预防、治疗、非正常行为防止、法学理论、教育经济学等,可从生物学的观点出发,对学习与教育定义可以重新考虑。特别是乳幼儿期,它是构筑成为思考、感觉神经回路的基础、基盘的最重要的时期,根据脑神经科学对此深入的理解是非常必要的。 我们人的思考力、判断力、创造力等的基础是脑的高级机能活动,由于脑科学的介入,现在自然科学与人文、社会科学以及艺术的世界相互架桥、融和的兆头正在明显化。从这种潮流中产生出新的典型的研究领域就是“脑科学与教育”。 二、日本率先在世界上倡导“脑科学与教育”的跨学科研究 1995年,日本新技术开发事业团(现称为日本科学技术振兴事业团)主办了“环境计测研究的最前沿”跨专业研究者学术交流研讨会,在会中开设了的“环境与大脑的相互作用”专题。在这个专题研讨中提出了以下概念。即,“地球上的人工物质快速的增多,其结果就会造成对自然界有影响的环境问题发生”。“人的大脑新皮层的快速进化,就可以有使用更复杂的工具和语言的结果”。反之,“城市里生活的人们在发达的脑做成的人工物质的包围中生活”。这个结果是“通过环境等外部刺激构成神经回路网的大脑本身有很大的变容”。因此在这里发生了“到现在我们从未经验过的新的社会问题”。而且在继续主办的研讨会中,通过探索创造所谓“物质”(MaterialsHistory)的新专业的可能性,提示了“人是存在于物质的历程上”,甚至可以说,“人的精神计测存在于物质计测中”的概念。并阐明了从环境科学的角度出发“[环境因子]和[遗传因子]相互作用的重要性”。 经过几年的考察和研究实践,在20世纪最后一年的2000年,日本科学技术振兴事业团又主办了更深入一些的跨专业“养育脑:学习的科学”(Developing the Brain:The Science Of Learning and Education)研究交流研讨会。连续4天的研讨会,约50多名的日本国内各学科的学术带头人及最领先的专家跨越自然科学、社会科学、人文学、艺术等各个的专业的界线,彻夜充分研讨,确立了日本独特的称为“脑科学与教育”的崭新的跨学科研究领域。 在2001年开始,日本文部省、日本科学技术振兴事业团(JST)在世界上率先公开研究“脑科学与教育”,在社会技术研究中开设了“脑科学与教育”研究领域,并开始向全国公开招标研究课题,在国内多数学者申报的研究方案中,每年选出3件特别优秀的研究计划予以特殊资助。 另外,为了使“脑科学与教育”研究有更大的发展,文部行政和科学技术行政及文部科学省的3部门连合,在2002年设置了关于“脑科学与教育”研究指导委员会(座长:伊藤正男,理化研究所脑科学研究中心名誉教授,原所长/研究工作组主查:小泉英明,日立制作所,原基础研究所所长)。日本脑科学家呼吁应尽快组织实施相关研究项目。此后,日本文部省还多次召

国内外研究现状总结

1、研究意义: 随着我国国民经济和城市化建设的飞速发展,大型商业综合体在当今商业创新模式的潮流和城市空间有机化、复合化的趋势下应运而生,数量日益增多,体量越来越大。这类公众聚集场所一般具有功能繁多、空间种类丰富、人流量大、火荷载大等特点,一旦发生火灾,容易导致重、特大人员伤亡和直接经济损失。近年来大型商业建筑火灾造成的人员伤亡事件屡有发生。国外的发展经验表明,当一个国家的人均GDP达到1000-3000美元时,社会将会处于一个灾难事故多发阶段,这表明我国当前及今后较长的一个时期,火灾安全形势依然十分严峻。 飞速发展的大型商业建筑,使用功能日趋复杂、集约,这给大型商业综合体的安全疏散设计带来了十分严峻的挑战。安全疏散,就是在发生火灾时,在允许的疏散时间范围中,使遭受火灾危害的人或贵重物资在楼内火灾未危及其安全之前,借助于各种疏散设施,有组织、安全、准确、迅速地撤离到安全区域。 大型综合性商业建筑的使用功能高度集中,现行规范都无法对其建筑形态和业态分布做出明确的规定,基于以往经验及科研成果制订出来的建筑防火设计规范难以适应新的需要,实践中经常遇到大量现行规范适应范围无法涵盖或规范条文无法适应建筑物设计形式的尴尬局面。现代大型商业综合体建筑的设计往往突破了现行规范,因此在一些经济发达的地区,也将性能化的防火设计理念引入到了设计之中,它已成为未来防火设计发展的趋势。 商业街建筑由于其独特性,有关消防设计也有别于一般的商业建筑。比如,商业街是否作为一个整体建筑考虑其消安全疏散设计,是否应限制商业街建筑的层数,长度和宽度,步行街是否考虑作为人员疏散安全区域及其条件等等这些问题都有待于进一步的调研及深入分析。 同时,由于这类建筑火灾危险性特别大,人员密度大,疏散困难等原因,研究大型商业建筑火灾下人员疏散的安全性,以最大限度的防止火灾发生和减少火灾造成的损失,就具有十分重要的意义。由于我国火灾基础研究的滞后在制定国家消防技术规范时存在一些弊端和不合理之处。这些弊端给复杂的商业建筑空间设计带来很多的局限性,因此要使大型商业建筑有效的快速发展这就需要我们找到新的途径和新的思路来保障建筑的安全疏散。 大型商业综合体的人员安全疏散设计应该综合相关多方因素全面考虑。处方式建筑防火安全疏散设计理念适应不了现代建筑的发展趋势,我们需要借鉴心理学等理论,研究发生火灾后,大型商场内人员在这样的环境中的空间认知能力和行为模式;从空间组织设计的角度出发,结合建筑性能化防火设计的理论全面的进行防火安全疏散设计的研究。这有助于科学合理的进行大型商场的建筑防火设计,当灾害来临时为人们提供一个可靠的安全疏散系统,同时又利于人们充分的使用空间的目标;同时,该课题的研究为促进大型商场发展作出努力,使得大型建筑在城市发展的新形式下可持续的发展。 大型商业综合体中防火分区面积往往超出了规范中对防火分区面积的限制,疏散出口的数量以及布置方式等问题随之产生,这些问题都有待进一步深入研究。本文从大型商业综合体的自身特性入手,运用建筑学、消防安全学和行为心理学等领域的相关知识,对火灾下大型商业综合体内人员疏散的安全性能进行了研究和分析,总结出大型商业综合体人员安全疏散的难点和重点问题,最后针对这些问题提出了一些优化策略和方法,并分析了应用部分方法的实际工程案例。为大型商业综合体的人员安全疏散设计提供参考。 2、国内外研究现状: (1)国外研究现状 国外发达国家对于大型商业综合体的设计,除了能依据本国的规范进行设计的之外,超出规范规定内容的往往利用了性能化的防火设计。欧美发达国家在这项研究中处于领先的地位,已开发出了很多计算及模拟软件。如FDS、SIMULEX和STEPS等等。 上世纪八十年代,己有一些国家颁布了专门的性能化防火设计规范。所以发展至今,已形成了相对完善的体系。国外的设计者在做一些大型的商业建筑时,都会采用性能化的防火设计。1971年,美国的通用事务管理局形成了《建筑火灾安全判据》。20世纪80年代,在美国实施了一个国家级的火灾风险评估项目,其结果形成了FRAMWORKS模型。1988年美国防火

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

高层建筑结构设计的问题与对策研究

高层建筑结构设计的问题与对策研究 随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。本文介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构设计问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 标签:高层建筑结构;设计;对策 1、高层建筑结构设计存在的常见问题 1.1 抗风结构设计问题 由于高层建筑的高度特点,使得其抗风性能也是非常重要的一个环节。当对建筑结构设计的过程中,也应当对抗风设计的有效性进行考虑。通常来说,由于高层建筑自身高度很高,作为建筑物自身则同外界风之间存在一种阻隔以及扰动作用,这就使得建筑物周围的风会在一定作用之下对建筑产生一种类似于振动的效果,并使其承受相当的荷载力,从而使建筑的自身安全受到威胁,严重的还会使建筑主体结构被破坏、墙体断裂等现象的出现。 1.2 抗震结构设计问题 对于高层建筑来说,在对其结构设计的过程中最为重要也是最难实施的环节就是其抗震结构的设计,因为高层建筑特点,使得其在地震发生过程中可能会存在很多不确定的因素,而在目前建筑结构设计的过程中,也没有对当地震发生时如何有效的进行避震以及其可能带来的破坏性进行足够的考虑。而如果在设计的过程中没有对高层建筑的相关抗震数据较为精确的分析,且不能够根据地震发生原理为依据进行相应的设计,则很有可能由于高层建筑抗震性能的不足而存在一定的安全隐患,从而对人们的生命财产安全造成严重的威胁。 1.3 消防结构设计问题 同普通建筑相比,高层建筑具有更为复杂的特点,而为了对高层建筑多种需求进行满足,则需要在结构设计的过程中选择不同种类的材料。目前,在高层建筑中使用较多的还是可燃性材料,而这就会对高层建筑的火灾情况带来了一定的隐患。同时,由于在高层建筑中具有风力大、空气流动强的特点,一旦出现火灾则很可能造成更为严重的灾害。另外,由于高层建筑楼层较多,在对其结构设计的过程中也都将其设计为垂直形态,而在这中形态之中一旦发生火灾,那么对居民疏散则需要更多的时间,这也为高层建筑的消防问题带来了威胁。 2、高层建筑结构设计问题解决策略

国内外研究现状和发展趋势

北京市绿化隔离带可持续经营技术及效益评价 二、项目所属领域国内外研究开发现状和发展趋势 1、由城市绿地到城市林业的发展 城市绿地是城市中一种特殊的生态系统,它是城市系统中能够执行“吐故纳新”负反馈调节机制的子系统。这个系统一方面能为城市居民提供良好的生活环境,为城市生物提供适宜的生境;另一方面能增强城市景观的自然性、促进城市居民与自然的和谐共生。它是城市现代化和文明程度的重要标志。 绿地(green space)一词,各国的法律规范和学术研究对它的定义和范围有着不同的解释,西方城市规划概念中一般不提城市绿地,而是开敞空间(Open Space),我国建国以来一直延用原苏联的绿地概念,包括城市区域内的各类公园、居住区绿地、单位绿地、道路绿化、墓地、农地、林地、生产防护绿地、风景名胜区、植物覆盖较好的城市待用地等。 尽管各国关于开敞空间(或绿地)的定义不尽相同,但它们都强调了开敞空间(或绿地)在城市中的自然属性,即都是为了保持、恢复或建立自然景观的地域。绿地作为城市的一种景观,是城市中保持自然景观,或使自然景观得到恢复的地域,是城市自然景观和人文景观的综合体现,是城市中最能体现生态性的生态空间,是构成城市景观的重要组成部分。在结构上为人工设计的植物景观、自然植物景观或半自然植物景观。绿地在城市中的功能和作用主要包括:组织城市空间的功能、生态功能(改善生态环境的功能、生物多样性保护功能)、游憩休闲功能、文化(历史)功能、教育功能、社会功能、城市防护和减灾功能。 城市绿地发展和研究进程包括:城市绿地思想启蒙阶段、城市绿地规划思想形成阶段、城市绿地理论和方法的发展阶段、城市绿地生态规划和建设阶段。 吴人韦[1]、汪永华[2]、胡衡生[3]等从城市公共绿地的起源开始介绍了国外城市绿地的发展历程,认为国外的城市绿地建设经历了从公园运动(1843~1887)、公园体系(1880~1890)、重塑城市(1898~1946)、战后大发展(1945~1970)、生物圈意识(1970年以后)等一系列由简单到复杂的城市绿地发展过程,其中“重塑城市”阶段提出了“田园城市”和城市绿带概念,绿带网络提供城区间的隔离、交通通道,并为城市提供新鲜空气。“有机疏散”理论中的城市与自然的有机结合原则,对以后的城市绿化建设具有深远的影响。1938年,英国议会通过了绿带法案(Green Belt Act)。1944年的大伦敦规划,环绕伦敦形成一道宽达5英里的绿带。1955年,又将该绿带宽度增加到6~10英里。英国“绿带政策”的主要目的是控制大城市无限蔓延、鼓励新城发展、阻止城市连体、改善大城市环境质量。早在1935年,莫斯科进行了第一个市政建设总体规划,规划在城市用地外围建立10公里宽的“森林公园带”;1960年调整城市边界时,“森林公园带”进一步扩大为10~15公里宽,北部最宽处达28公里;1971年,莫斯科采用环状、楔状相结合的绿地布局模式,将城市分隔为多中心结构。目前,德国城市森林建设已取得了让世人瞩目的成绩,其树种主要为乡土树种,基本上是高大的落叶乔木(栎类、栗类、悬铃木、杨树、核桃、欧洲山毛榉等)[4]。在绿化城

国内外研究现状分析及评价1

国内外研究现状分析及评价 供给侧结构性改革无疑是今年全国两会的热词,而作为经济运行的“血液”,金融业在推动供给侧结构性改革方面扮演着重要角色,尤其是中国互联网金融业自诞生之日起就努力为众多小微企业和个人的创新创业活动提供普惠金融服务。而农业自古以来就是中国国民经济的基础,为了实现我国经济腾飞及综合实力的提高。我国一直在探索农业发展的道路,现在的中国农业在社会、经济和生态等和各个方面都取得了巨大成就。但在农业科技、经济和各个方面存在问题,严重制约着农业的发展。我国农业的发展必须确定明确的目标,选择适合我国实情的农业发展模式,最终实现农业现代化,那么如何让蓬勃发展的互联网金融运用到农业供给侧改革,从而推动农业提速发展成为了学者们研究的课题。目前,我国著名学者李宏畅与袁娟率先提出来互联网金融与农业相结合的发展的几种模式。(一)农业智能模式 当前在很多先进农场里,奶牛的耳朵上都会有一颗非常精致、特别的“耳钉”,即奶牛的电子耳标,这个“耳钉”里蕴藏着这头奶牛区别于其他奶牛的信息。散养在农场里的奶牛,当它悠闲的进入挤奶大厅时,它身上的所有信息就会被感应器所感应,然后被计算机扫描,进入电脑,信息包括它的所有信息:出生日期、最后一次挤奶日期、交配时间等等,所有信息都一目了然,这些都突出体现出了农业智能模式的优越性。 (二)电商模式 淘宝之所以成功,最主要的原因就是其站在了顾客的角度去思考问题,把顾客所需要的东西当作了自己所需要的东西,将市场划分到最小化,将产品包装减到最轻,而且注重产品特色、模式和内容,把简单的“B2C”模式转化为“B2C2B”,并不断改进产品品质,逐渐实现了电商模式。目前,农村电商逐渐成为巨头们布局的重点。但是由于网络基础设施不健全等各种因素限制,农村市场的电商需求远远未被满足,是一个典型的蓝海市场,含金量十足。然而,农村电商市场要被很好地开发出来还是面临着许多挑战,这也与农村市场的特性紧密相关,农民购物的便利性与网购信任度是农村市场电商发展的主要瓶颈。 (三)产业链模式 一方面农业产业链融资模式改变了以往农村金融服务方式,采用一对一模式,借助农民专业合作社、龙头企业等平台,采用批量作业、降低借贷双方交易成本的

关于高层建筑的结构设计探讨

关于高层建筑的结构设计探讨 发表时间:2019-06-12T13:57:51.333Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:杨佳宁 [导读] 随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。 摘要:随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。本文就结构设计中应注意的几方面问题进行了探讨。 关键词:高层建筑;高层建筑结构设计;问题 一、高层建筑设计的意义与依据 1.概念设计的意义 高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。 2.概念设计的依据 高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。 二、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; 1.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。 2.侧移成为控制指标 与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 3.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。 4.轴向变形不容忽视 高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安垒的结果。 5.结构延性是重要设计指标 相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 三、高层建筑结构设计的几个问题 1.高层建筑结构受力性能 对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空间组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。 2.高层建筑结构设计中的扭转问题 建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一。 在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简单平面形式,当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。 3.高层建筑结构设计中的其它问题 3.1关于转换梁新的《高规》已经明确规定,当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱,或在墙内设置型钢等至少一种措施,减小梁端部弯距对墙的不利影响。但有个别工程设计,将框支梁(转换梁)直接垂直支承于一般厚度的剪力墙上,而未对墙体采取上述加强措施。其中有些转换梁是大跨度单跨梁垂直支承于两端墙体;有些转换梁甚至位于支承墙的门洞边;有些支承墙因多层架空,高厚比不满足要求。这类情况,为增强转换梁两端的约束能力,满足其钢筋锚固要求,必须在转换梁两端的墙体中设置墙体端柱或扶壁柱,或加厚墙体设置暗柱(必要时加型钢),并按框支柱的要求进行设计。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档