高层建筑设计论文建筑设计论文
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高层建筑结构设计论文随着科学技术的不断发展,功能俱全的高层建筑越来越多。
高层建筑结构设计也越来越成为建筑结构工程师的重要工作内容。
下面是店铺为大家整理的高层建筑结构设计论文,供大家参考。
高层建筑结构设计论文范文一:探究高层建筑结构边节点抗震性能1试验概况1.1试验构件设计和制作边节点试验构件取用承重框架梁柱反弯点之间的一个平面组合体,即“T字形”试件。
为有效保证试件的浇筑质量和垂直度,并与工程实际相符,全部试件均采用钢模板、立模浇筑。
边节点构件柱子的截面尺寸为200mm×200mm,梁的截面尺寸为150mm×250mm,纵向受力钢筋采用HRB400级,箍筋采用HPB235级。
柱子的配筋率为1.13%,梁的配筋率为0.9%,所有构件配筋率和钢筋的强度相同。
为防止柱头破坏,柱上、下两端箍筋加密;节点核心区按照抗震要求对箍筋进行了加密处理。
本次试验共包括7根试件,详细的试验构件概况如表1所示,构件的尺寸和配筋图示,节点核心区采用柱混凝土的构件,施工缝留设在梁下部;节点核心区采用梁混凝土的构件,分别在梁上和梁下留设两道施工缝,施工缝处浇筑时间间隔为2天(48小时)。
1.2试验方法和加载装置采用低周反复试验方法进行研究,加载制度为力—位移混合控制加载,在开始加载到构件屈服前采用力控制;构件屈服后,改用屈服位移的整数倍为级差作为回载控制点,每一位移下循环3次。
在实际框架结构中,当作用水平荷载时,上柱反弯点可视为水平可移动铰,相应的下柱反弯点可视为固定铰;而节点两侧梁的反弯点可视为水平可移动铰。
这样可以有两种加载方案:一种是在柱端施加水平荷载或位移,这时梁能够左右移动而上下受到约束,产生剪力和弯矩。
这种边界条件比较符合实际结构中的受力状态;另一种是将柱保持垂直状态,在梁的自由端施加反复荷载或位移,此时边界条件变为上下柱反弯点为不动铰,梁反弯点为自由端。
本次试验采用的是柱端加载的方式,即采用在柱顶施加轴向力和水平力的方式进行试本次试验在东北电力大学结构试验室进行,采用美国MTS公司生产的MTS液压式伺服加载系统进行试验,采用MTS动态数据采集系统进行数据采集。
高层建筑课题研究论文(五篇)内容提要:1、高层建筑施工技术要点2、超高层的建筑施工安全预警管理3、高层建筑中的大体积混凝土施工技术4、论高层建筑的消防设施及维护管理5、高层建筑中的地基岩土工程勘察全文总字数:17442 字篇一:高层建筑施工技术要点高层建筑施工技术要点摘要:高层建筑的施工水平和技术还有很大程度的提高空间,针对现行主要存在的高层建筑施工外界环境影响和时间周期上的问题进行具体分析。
关键词:高层建筑;施工技术;技术要点高层建筑具有施工周期长、作业量大、危险系数高等特点,为了提高整个高层建筑实施过程的安全性、高效性和准确性,要求我们必须提高相应的施工技术并进行合理的管理改善,积极引进新材料、新技术,为后期建筑施工的进行提供基础保证,争取提高整体高层建筑施工的质量,为企业的长期发展打基础。
1高层建筑施工技术的基本概况1.1高层建筑施工技术的具体内容。
目前我国高层建筑施工面临的最主要的问题就是周期过长。
一般而言,普通建筑的施工大约在10~12个月之间,然而高层建筑施工的年限长达两年,这毕竟涉及人员的调动问题以及施工的设备准备问题,同时以年为周期的施工历程对于外界环境变化的考验使施工过程面临的主要问题。
由于四季变化,导致外界温度和湿度发生很大程度的变化,从而使建筑材料在不同的环境下会出现不同的特性展现,使得最终建筑出现不均衡发展问题,很容易影响正常建筑的使用。
当然,不同的施工环境对于相应的施工人员和施工技术都提出了很大程度的要求,增加了施工的复杂性。
因此,为了对高层建筑施工进行有效合理的改善,提高自身稳定性和安全性,缩短施工周期是目前最主要的解决目标。
1.2高层建筑施工技术的基本现状。
在高层建筑施工过程中,由于施工外界环境具有不确定性同时施工技术设备的要求也很高,导致相应的作业量大大增加,不仅对相关施工人员的消耗是一种损失,同时也加大了建筑施工的错误率和危险性。
因此,在对于外界环境的考察以及设备的使用上,需要相关设计部门以及管理人员提前做好相应的措施准备,降低外界环境变化对于施工产生的不良影响,同时减少不必要的施工设备的使用,在保证施工正常进行的条件下,尽量减少不必要的人员以及设备的消耗,从而减少在高层建筑施工过程中的无功作业,提高整体施工作业效率。
高层建筑与别墅建筑毕业设计论文在当今的建筑领域,高层建筑和别墅建筑是两种截然不同但又各具特色的建筑类型。
它们在设计理念、功能需求、空间布局、建筑结构以及施工技术等方面存在着显著的差异。
本文将对高层建筑和别墅建筑的设计进行深入探讨和比较。
高层建筑,作为城市天际线的重要组成部分,往往承载着多种复杂的功能。
从商业办公到住宅公寓,从酒店到综合性的购物中心,高层建筑需要在有限的土地上实现最大化的空间利用。
其设计不仅要考虑到建筑的稳定性和安全性,还要满足人们对于舒适、便捷和高效的生活与工作环境的需求。
在结构设计方面,高层建筑通常采用框架核心筒结构、框架剪力墙结构等,以承受巨大的垂直荷载和水平风力。
同时,为了确保人员的疏散安全,高层建筑需要配备完善的消防设施和疏散通道。
在外观设计上,高层建筑往往注重整体的造型和比例,通过简洁流畅的线条和独特的外立面材料,展现出时代的气息和城市的形象。
而别墅建筑,则更多地强调个性化和舒适性。
别墅通常建在环境优美、宁静的地段,周边拥有良好的自然景观和生态资源。
其设计重点在于营造一个温馨、舒适、私密的居住空间,满足业主对于高品质生活的追求。
别墅的空间布局较为灵活多样,可以根据业主的喜好和生活方式进行定制。
常见的布局包括独栋别墅、联排别墅和双拼别墅等。
在建筑风格上,别墅可以是欧式、中式、美式等各种风格,展现出不同的文化特色和审美情趣。
此外,别墅的庭院设计也是其重要的组成部分,通过精心布置的花园、泳池、露台等元素,为业主提供了一个与自然亲近、放松身心的户外空间。
在功能设计方面,高层建筑和别墅建筑也存在明显的差异。
高层建筑由于人员密集,需要配备大量的公共设施,如电梯、楼梯、通风系统、空调系统等,以满足人们的日常出行和生活需求。
而别墅建筑则更注重私人空间的打造,如卧室、书房、健身房、影音室等,以满足业主的个性化需求。
在建筑材料的选择上,高层建筑由于其规模较大,通常采用工业化生产的建筑材料,如钢材、混凝土、玻璃等,以保证建筑的质量和施工进度。
高层建筑结构设计要点研究论文六篇关于《高层建筑结构设计要点研究论文六篇》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
第一篇摘要:随着我国人口急剧上升,土地资源稀缺问题愈加明显,为了提升土地利用率,开发商开始将目光投向高层建筑。
近年来,复杂高层与超高层建筑得到广泛应用,它即满足了城市发展的需要,也实现了有限土地资源的有效利用。
因此,本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨,用以提高高层建筑的合理性与科学性。
关键词:复杂高层;超高层;建筑结构;设计要点1引言随着复杂高层与超高层建筑的不断增加,政府对高层建筑的质量提出更高要求,尤其是建筑结构的持久性、可靠性已经成为社会关注的焦点。
因此,在进行复杂高层与超高层建筑结构设计时,要结合建筑物的形态特征、功能需要等进行,为提高复杂高层与超高层建筑的安全性能做铺垫。
2复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素2.1重力荷载与其他类型的建筑相比,复杂高层与超高层建筑具有特殊性,不仅建筑高度不可比拟,还需要面临重力荷载的挑战。
特别是随着建筑高度不断攀升,地面受力与重力荷载会逐渐上升,在力的作用下墙上的轴压力与竖向构件柱的压力也不断增加,从而加大超高层建筑的困难性。
其次,复杂高层与超高层建筑的水平位移也是建筑结构设计的矛盾点,主要体现在两个方面:①楼层越高风效应就越大,在风的作用下其合力作用点的位置就越高,由此自然风效应对超高层建筑产生的作用效应就更大。
②在建筑结构设计中,建筑的结构自重是企业必须考虑的问题,因为它关乎建筑物的稳定性。
而结构自重与重心位置相关,随着建筑楼层不断升高其重心位置随之升高,从而结构自重不断加大,成为强力作用下的薄弱环节,比如地震等。
2.2风振加速度风力大小与建设楼层的高低相关,通常楼层越高其风力效果越强,因此在超高层建筑中的风力作用特别显著。
但是,人们对风作用的舒适度有一定的感知,若风振作用过强则会令人产生不适感,从而降低居住品质。
高层建筑问题中的高层建筑设计论文1高层建筑结构受力问题建筑物底面对建筑物空间形态的水平方向和垂直方向的稳定性都是十分重要的,由于建筑物是钢筋水泥等重物的砌筑而成,因此结构荷载必须能将其重量向下作用于地面,而建筑设计的一个基本要求就是要检测地基是否能承载所选择的结构体系中向下的作用力(如图1)。
因此,在建筑设计最初阶段就需要对主要的承重墙和承重柱的分布和位置作出总体考量。
竖向和水平向结构体系设计在低层、多层和高层建筑中设计基本原理都是一致的。
竖向结构体系成为设计的控制因素有两个:①较大的垂直荷载要求有较大的墙、柱或井筒;②侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。
侧向荷载与竖向的荷载相比,其对建筑物的效应不是线性增加的,而随建筑物的增高迅速增大。
例如,在所有条件相同时,在风荷载作用下,建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比,而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比。
在高层建筑中,不仅是抗剪,而更重要的是抵抗变形和整体抗弯,可见,高层建筑在结构受力性能方面比低层建筑更加复杂。
图1高层建筑结构受侧向荷载和竖向荷载示意(a)受风荷载示意(+压力,-吸力)(b)在风荷载和重力荷载组合作用下结构受力示意2高层建筑设计中存在的问题高层建筑在进行设计时为了更好地满足对大客流量和开阔的视野空间的要求,通常在楼梯设计时是以宽大的敞开楼梯来作为主要的客流通道,同时,为了更好的满足建筑防火方面的要求,高层建筑在进行设计的时候要采用封闭的楼梯间或者是防烟楼梯间,如图2。
因此,在进行高层建筑设计的时候,设计人员通常采用防火卷帘来作为封闭方式,这样能够更好的达到防火方面的要求。
在进行设计的时候为了更好的满足相关规范要求,同时确保楼梯的数量和形式满足使用方面的要求,但是,这种设计方案是一种不可取的方式,在出现火灾的时候,人员在疏散方面存在着一定的安全隐患。
在进行高层建筑设计的时候还是存在着一个非常明显问题,就是地上层和地下层共用楼梯的问题,在防火方面,为了避免在出现火灾的情况下建筑内的人员由地上层进入到地下层,不应该出现共用楼梯的情况。
建筑高工论文模板(10篇)在建筑的中心部分,有意识地利用那些功能较为固定的服务用房的围护结构,形成中央核心筒,而筒体处于几何位置中心,还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合,更加有利于结构受力和抗震。
1.2核的分散与分离随着时代的发展、技术的进步,人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同,以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间构成模式开始受到了挑战。
对于结构专业来说,加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏,所以如果将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边,则无疑也会对结构抗震有利。
同时,这种分散的多个外核的空间构成模式,也正好适用于新兴的巨型框架结构,使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。
而从建筑设计的角度来看,核的移动、垂直交通、服务性房间和管道井分散到建筑的周边,对于高层建筑的空间构成模式和立面造型上的变化也是极具革命性的。
它不但适应了其它专业的需求,而且还有利于避难疏散,创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。
这种空间构成模式所具有的灵活性和先进性,很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现,并创造性地应用在他们的作品之中。
1.3中庭空间的出现受高层旅馆的影响,一些办公大楼为了追求气派和空间变化,便在入口处附设一个中庭,实际上,核心筒的分散和分离,中庭空间的介入,已使高层建筑的空间构成模式彻底发生了变化。
新一代的高层建筑空间组织更为灵活多样,由于空间设计的侧重点已由追求经济效率向营造宽松舒适的生活环境转变,所以许多新建的高层建筑都以“景观空间”的概念,将共享空间与功能空间相结合,把核分散向四周,垂直交通采用玻璃电梯,直接采光,给人们以开敞明亮、将动线视觉化的空间感受。
空间构成模式也由封闭的“积层式”,变为上下贯通的“动态流动空间”。
1.4底部空间的变化早期的高层建筑多直接面对街道,从街道进入门厅,再由门厅进入电梯厅,垂座电梯至各楼层,这是高层建筑中最为普遍的空间流线组织方式。
高层住宅建筑外立面设计论文随着城市化进程的加速,高层住宅建筑如雨后春笋般在城市中矗立。
而建筑外立面作为建筑与外界环境的直接接触面,不仅承担着保护建筑内部结构的功能,更是建筑形象和品质的重要体现。
一个优秀的高层住宅建筑外立面设计,能够提升建筑的整体价值,为居民创造舒适、美观的居住环境。
一、高层住宅建筑外立面设计的重要性(一)美学价值高层住宅建筑往往是城市景观的重要组成部分。
一个具有独特设计和良好视觉效果的外立面,可以为城市增添魅力,成为城市的标志性建筑。
同时,美观的外立面能够给居民带来愉悦的心情,提升居住的满意度。
(二)功能需求外立面需要具备良好的保温、隔热、防水、防风等性能,以保障建筑内部的舒适度和安全性。
合理的外立面设计可以有效地减少能源消耗,降低建筑运营成本。
(三)文化与社会认同建筑外立面的设计可以反映当地的文化特色和社会价值观。
它能够融入城市的文化背景,增强居民对城市的认同感和归属感。
二、高层住宅建筑外立面设计的元素(一)色彩色彩是外立面设计中最直观的元素之一。
不同的色彩能够传达不同的情感和氛围。
例如,暖色调如红色、橙色可以给人温暖、活泼的感觉,而冷色调如蓝色、绿色则更显宁静、清新。
在选择色彩时,需要考虑建筑所处的环境、当地的气候以及居民的心理需求。
(二)材质常见的外立面材质包括石材、玻璃、铝板、涂料等。
石材给人稳重、高贵的感觉;玻璃则能增加建筑的通透感和现代感;铝板具有轻便、耐腐蚀的特点;涂料则具有成本低、施工方便的优势。
合理搭配不同的材质,可以丰富外立面的质感和层次。
(三)造型外立面的造型设计可以是简洁大方的直线型,也可以是富有动感的曲线型。
独特的造型能够吸引人们的目光,同时也需要考虑结构的合理性和施工的可行性。
(四)窗户窗户是外立面的重要组成部分,不仅影响采光和通风,也对建筑的外观产生重要影响。
窗户的形状、大小、位置和比例的设计,需要综合考虑建筑的功能和美学要求。
三、高层住宅建筑外立面设计的原则(一)整体性原则外立面设计应与建筑的整体风格和功能相协调,形成一个统一的整体。
有关高层建筑的论文在现代城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,不仅展现了人类建筑技术的巨大成就,也反映了社会经济的发展和人们对空间的不断追求。
高层建筑的出现改变了城市的面貌,为人们提供了更多的居住和工作空间,同时也带来了一系列的挑战和问题。
一、高层建筑的发展历程高层建筑的发展可以追溯到古代文明时期。
例如,埃及的金字塔和巴比伦的通天塔都展示了古人在建造高大建筑方面的尝试。
然而,真正意义上的高层建筑始于 19 世纪末 20 世纪初的工业革命时期。
随着钢铁、混凝土等新型建筑材料的出现,以及电梯技术的发明,使得建造更高的建筑成为可能。
20 世纪初,美国的芝加哥学派率先掀起了高层建筑的热潮。
他们提出了“形式追随功能”的设计理念,注重建筑的实用性和经济性。
这一时期的高层建筑多采用框架结构,外观简洁大方。
到了 20 世纪中叶,高层建筑在全球范围内得到了迅速发展。
尤其是在亚洲的一些新兴经济体,如中国、日本和韩国,高层建筑如雨后春笋般涌现。
这些建筑不仅在高度上不断刷新纪录,在设计和功能上也更加多样化和复杂化。
二、高层建筑的类型和特点高层建筑的类型多种多样,根据其用途可以分为住宅、办公、商业、酒店等。
不同类型的高层建筑在设计和功能上有着各自的特点。
住宅高层建筑通常注重居住的舒适性和安全性,要考虑采光、通风、隔音等因素。
办公高层建筑则需要满足高效的工作环境要求,具备良好的交通流线、智能化的设施和灵活的空间布局。
商业高层建筑要吸引顾客,注重外观的独特性和内部空间的开放性。
酒店高层建筑则要提供优质的服务和舒适的住宿体验。
高层建筑的特点主要包括以下几个方面:1、高度优势高层建筑能够充分利用有限的土地资源,提供更多的建筑面积,满足城市人口增长的需求。
2、视野开阔居住或工作在高层建筑中,可以享受到广阔的视野和良好的景观。
3、集中化服务高层建筑可以集中提供各种服务设施,如电梯、消防系统、通风系统等,提高服务效率和管理水平。
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
然而,高层建筑的结构设计是一项极其复杂且具有挑战性的任务,需要综合考虑众多因素,以确保建筑的安全性、稳定性和功能性。
高层建筑结构设计面临着诸多特殊的挑战。
首先,垂直荷载显著增加。
由于楼层数量多,建筑物自身的重量以及人员、设备等产生的荷载都较大,这对结构的竖向承载能力提出了更高的要求。
其次,水平荷载成为控制结构设计的关键因素。
风荷载和地震作用在高层建筑中产生的效应更为显著,可能导致结构的侧向位移和内力大幅增加,甚至影响结构的整体稳定性。
再者,结构的稳定性和抗倾覆能力至关重要。
高层建筑重心较高,容易在外界作用下发生倾覆,因此在设计中必须充分考虑结构的稳定性。
在高层建筑结构设计中,结构体系的选择是至关重要的。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活、空间大等优点,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构则具有良好的抗侧刚度,能有效抵抗水平荷载,但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能,适用于大多数高层建筑。
筒体结构包括框筒、筒中筒等形式,具有很强的抗侧和抗扭能力,常用于超高层建筑。
风荷载是高层建筑结构设计中不可忽视的因素。
风对高层建筑的作用不仅会产生水平力,还可能引起漩涡脱落、横风向振动等复杂现象。
在设计中,需要通过风洞试验或数值模拟来准确确定风荷载的大小和分布。
同时,合理的建筑外形设计可以有效减小风荷载的影响。
例如,采用流线型的外形可以降低风阻,减少风荷载对结构的作用。
地震作用对高层建筑的安全性构成严重威胁。
在地震区,高层建筑必须具备良好的抗震性能。
结构的抗震设计包括概念设计和计算设计两个方面。
概念设计强调从整体上把握结构的布置和选型,遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”等原则,保证结构具有合理的传力路径和良好的变形能力。
高层建筑结构设计论文【摘要】高层建筑是一种更为复杂的建筑模式,然而建筑的结构设计效果并不理想,高层建筑安全问题发生的频率相对较高,由此在高层建筑结构设计过程中,建筑结构设计人员更应该根据建筑结构的特点,认真考察建筑具体实际,从而设计出合理的设计方案,保证建筑的安全性和稳定性,发挥建筑的效益,从而满足建筑使用群体的要求,同时为建筑业的更快更好发展做出贡献,使得建筑业可以有更长足的发展空间。
一、高层建筑结构的特点1.水平载荷成为决定因素高层建筑的设计和建造过程区别于低层建筑,不仅要考虑竖向载荷,更重要是考虑水平载荷的影响。
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、抗震设计要求更高相对于低楼层而言,高楼层具有独特的特性,高楼层拥有更好的柔性,由此在地震作用下的变形更大一些。
所以高层建筑结构设计,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。
3、轴向变形不容忽视在有外力作用的情况下,建筑结构会发生一定的位移,包括弯曲、轴向变形和剪切变形。
对于低层建筑的结构,一般的结构构件轴向和剪切变形的影响相对小,由此不会涉及到轴向变形和剪切变形问题的考虑。
但是高层建筑的轴力相对较大,由此产生的轴向变形就会比较显著,由此在建筑结构设计中就要把轴向变形考虑进去。
二、高层建筑结构体系1、框架结构体系整个结构的纵向和横向全部由框架构件组成的结构成为框架结构。
框架既负担重力荷载又负担水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活,可提供较大的内部空间。
但由于结构属于柔性结构体系,在水平荷载作用下,强度低,刚度小,水平位移大,在高烈度地震区不宜采用。
论高层建筑结构设计研究摘要:本文介绍了高层建筑结构的设计特点以及高层建筑的结构体系,并对高层建筑结构进行了初浅的分析,以供设计人员参考。
关键词:高层建筑结构设计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。
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。
1 高层建筑结构设计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:1.1 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。
1.4 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。
高层建筑设计的思考【摘要】高层结构建筑逐渐成为当今城市建设的主要建筑。
高层结构建筑在设计技术上具有严格的要求,其要求结构的受力结构合理以及抗自然灾害的性能优良,这些最关键性的设计元素都得在设计的过程中,作为主要考虑的设计元素。
【关键词】高层建筑;结构合理;设计元素社会的飞速发展,人们生活水平的提高,高层建筑越来越受到人们的重视。
高层建筑往往以其宏伟的尺度和巨大的体量,给观者以强烈的视觉感受,同时也决定和影响着所在城市区域的艺术风格和美学价值。
因此,重视对高层建筑设计理念的探讨,进一步完善高层建筑设计理念是推动高层建筑设计健康发展的有效途径。
1 高层建筑结构的设计技术需求高层建筑结构作为一种特殊的建筑群体,其在舒适度、性能上都有较高的技术需求。
高层建筑结构设计,不能只单单重视建筑本身的立面造型的创造,而应以人的尺度为参考系数,充分考虑人和高层建筑使用亲近度,从宏观的尺寸到微观的材料设计都要创造良好的尺度感,把高层建筑的外部尺度分为两种主要尺度:整体尺度,细部尺度。
尤其是现代人的生活观念不断的转变,使得高层建筑结构在外观设计上也有了严格的要求,进而最大化地追求结构外形的风格。
1.1 结构的设计风格,需要满足现代人的生活理念随着现代人的生活观念不断的转变,高层建筑在结构设计的时候,越来越重视建筑物的舒适和风格的设计。
高层建筑的结构在方位、采光上都要做严格的设计。
建筑结构需要在满足建筑师的设计思想的前提下尽量为使用者提供舒适的生活环境,并尽量以节省投资的方式使建筑最大化地融入生态、环保和低碳的设计元素,这样才可以提供一个生活舒适,安全可靠的生活环境。
而建筑师与结构师之间的紧密配合,合理选择适当的结构体系,是实现这一目的的必要条件。
1.2 高层建筑的结构设计,要基于安全经济的理念高层建筑作为一个大型的项目,在建设的过程中,将会面临巨大的成本输出问题。
因此,在设计的过程中,要讲究经济性的设计理念。
所以,结构的设计过程中,需要对结构体系进行不断的优化处理。
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而,高层建筑的结构设计面临着诸多挑战,需要综合考虑多种因素,以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先,高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加,风的影响愈发显著,风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大,对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次,高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多,建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视,这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣,需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素(一)安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性,以及在极端情况下(如强烈地震、大风)的抗倒塌能力。
在设计过程中,需要依据相关的规范和标准,进行详细的力学分析和计算,确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
(二)稳定性高层建筑的高宽比通常较大,容易产生失稳现象。
因此,在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施,提高结构的整体稳定性。
(三)经济性在满足安全性和稳定性的前提下,应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑,以达到经济合理的设计目标。
(四)使用功能高层建筑往往具有多种功能,如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求,如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系,而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
(五)施工可行性设计方案应便于施工,考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
对高层建筑设计的几点思考【摘要】随着社会经济的发展,城市间的土地资源变得相对比较紧张,高层建筑成为必要的选择。
从某种程度上来说,高层建筑反映了城市经济的发展水平,是城市的重要组成部分。
高层建筑与人们的生活息息相关,如何对高层建筑进行合理的设计,选择合理的造型是高层建筑设计中的重要问题,本文结合高层建筑设计的原则及要点展开对高层建筑设计的全面探讨。
【关键词】高层建筑;空间设计;规划设计1 高层建筑设计的要点高层建筑的设计往往具有一定的代表性和象征性,它能够反映一个城市经济水平和发展程度,合理的造型就显的十分重要。
高层建筑的主体部分是它的塔楼,塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用,1.1 发挥广场空间的巨大作用广场空间是建筑存在的基础,建筑通过广场与外部交流,发挥建筑的使用功能。
城市广场空间,不仅是城市精神的最佳载体,亦是一个城市政治、经济和文化生活的全方位体现。
广场作为城市中最有活力、最有标志性的公共活动空间,城市广场愈来愈成为人们生活不可分割的一部分。
广场一般由由建筑围合而成,但当进入广场的每条道路能够封闭视线时,或广场的角部封闭、中间开口,也能形成这种较为完整的空间围合感。
要满足人们交往、流通、休憩、娱乐等多种不同的行为活动需求,还要通过广场气氛、文化内涵的营造,给人以亲切、舒适、愉悦的心理感受。
借助于周边环境以及景观要素,有效地扩大广场在城市空间中的延伸感和枢纽作用。
1.2 城市建筑空间的设计一般认为建筑总高度超过 24m 为高层建筑,建筑总高度超过100m 为超高层建筑。
高层建筑如同雨后春笋般的在全国各个大中城市拔地而起,它给人们带来了更多的使用空间,更多的绿地面积,同时也丰富了城市的轮廓线,使城市变得更加美丽。
高层建筑类型极大地改变了城市的建造与自然环境。
高层建筑的最上部分――屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用,虽然它较少影响到生态环境,但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用,因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以空间塑造。
试论现代高层建筑结构设计【摘要】随着科技的进步,经济的高速发展,现今社会的高层建筑向着更高、更复杂的趋势发展,本文就高层建筑的最基本原理展开讨论。
【关键词】高层建筑结构;结构体系;结构布置1 选择合理的结构类型正确认识高层建筑的受力特点高层建筑从本质上讲是一个竖向悬臂结构。
竖向荷载主要使结构产生轴向力与建筑物高度大体为线性关系;水平荷载使结构产生弯矩。
从受力特性看,竖向荷载方向不变,随建筑物的增高仅引起量的增加;而水平荷载可来自任何方向结构上的作用、作用效应和结构抗力。
结构产生各种效应的原因,统称为结构上的作用。
结构上的作用包括直接作用和间接作用。
作用在结构上的直接作用或间接作用,将引起结构或结构构件产生内力(如轴力、弯矩、剪力、扭矩等)和变形(如挠度、转角、侧移、裂缝等),这些内力和变形总称为作用效应,其中由直接作用产生的作用效应称为荷载效应。
结构或结构构件承受内力和变形的能力,称为结构的抗力,如构件的承载能力、刚度的大小、抗裂缝的能力等。
结构抗力与结构构件的截面形式、截面尺寸及材料强度等级等因素有关。
结构抵抗水平荷载产生的弯矩、剪力以及拉应力和压应力应有较大的强度外,同时要求结构要有足够的刚度,使随着高度增加所引起的侧向变形限制在结构允许范围内。
因此,高层建筑采用何种结构形式,应取决于其结构体系和材料特性。
2 正确选择合理的结构体系建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重的作用。
二者相互协调也相互制约,是伙伴还是冤家,就在于能否和谐工作。
建筑设计师常常把结构放在从属地位,要求结构必须服从建筑,一切以建筑为先导。
通过受力因素分析,下一步就考虑采用什么结构体系,有下面几种高层建筑结构体系可供选择,其结构体系有:框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构等。
钢筋混凝土常用的结构形式:框架结构:平面布置灵活,抗侧刚度小,但建筑物较高时就需要较大的梁柱,减小了有效的使用空间,经济指标不太好。
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
然而,高层建筑的结构设计是一项极其复杂且具有挑战性的工作,需要综合考虑众多因素,以确保建筑的安全性、稳定性和功能性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑由于其高度较高、自重较大、水平荷载影响显著等特点,使得其结构设计与低层建筑有很大的不同。
首先,高层建筑所承受的竖向荷载远大于低层建筑。
除了自重外,还包括大量的人员、设备和家具等荷载。
这就要求结构具有足够的强度来承受这些竖向压力,以避免出现过大的变形和破坏。
其次,水平荷载成为了高层建筑结构设计的控制因素。
风荷载和地震作用对高层建筑的影响非常显著。
在强风或地震作用下,高层建筑会产生较大的水平位移和内力,因此需要结构具有良好的抗侧力性能。
再者,高层建筑的结构体系更为复杂多样。
常见的结构体系如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等,每种结构体系都有其特点和适用范围,设计时需要根据具体情况进行合理选择。
二、高层建筑结构设计的原则在进行高层建筑结构设计时,需要遵循一系列的原则,以确保设计的合理性和可靠性。
安全性是首要原则。
结构设计必须能够承受各种可能的荷载组合,包括正常使用情况下的荷载以及极端情况下的风荷载、地震作用等,确保在其使用寿命内不会发生倒塌或严重破坏。
适用性原则要求结构在正常使用过程中,具有良好的变形性能和舒适度,不出现过大的振动或裂缝,满足建筑的使用功能。
经济性原则也是不可忽视的。
在保证结构安全和适用的前提下,应通过合理的设计和优化,降低工程造价,提高建筑的经济效益。
耐久性原则则要求结构具有足够的抗腐蚀、抗老化能力,以保证其在长期使用过程中的性能稳定。
三、高层建筑结构设计的主要内容1、结构选型结构选型是高层建筑结构设计的关键环节。
需要根据建筑的高度、使用功能、地质条件、施工条件等因素,综合考虑选择合适的结构体系。
建筑工程设计的论文5篇关于建筑工程设计的论文范本第一篇:基于BIM的建筑工程设计管理研究1基本概念BIM是“建筑信息模型”(BuildingInformationModel)的简称,BIM技术是指将建筑工程项目中的基本构件作为设计元素,将描述构件元素的几何数据、物理特性、材质信息等相关信息有机的组织起来,形成一个综合建筑系统全方面信息的数据库,构件的所有参数信息都储存在这个数据库内,并以此数据库构成了建设项目的数据模型,各参与方为了能够满足相应的工作需要对模型数据库进行信息的插入、提取、编辑、更新等。
模型内各种构件的参数信息并不是独立的信息个体,它们相互之间还保持着一定的空间和逻辑关系,作为BIM模型这个虚拟的数字化建筑物的组成部分共同形成了完整而有层次的建筑信息系统。
2应用现状目前在我国,大型设计单位已经逐渐开始重视BIM技术在建筑设计中的应用,国内某些大型设计院已经有意识的对员工进行BIM技术的培训,并建立了自己的BIM技术团队。
同时,为解决目前国内BIM 技术人员缺乏的问题,与BIM技术相关的技术咨询业务、技术教育体系也相继出现。
这几年来,BIM得到了越来越多关注,尤其是一些学者和建筑工程项目的参与,BIM的传播在我国建筑行业越来越广泛,许多企业对BIM的应用和实践也逐渐增多。
然而BIM的发展存在着一定的问题,比如在发展初期的投入较高,这些投入包括培养人才的成本以及软硬件投入等,由于其使用效果很难在一定时间内快速达到预期水平,导致BIM在我国建筑设计企业中的投资回报率太低。
在对建筑的施工技术进行改革的时候,首先要对BIM技术的内部设计工作加以指点,因为建筑设计中的信息技术与BIM相呼应,BIM技术已经深入到了建筑过程的内部。
现代技术的水平的提升要依靠BIM技术的革新。
为了使技术符合建筑的需要,可以依靠现有的技术对BIM加以改革,BIM技术在多层面都存在一定的技术问题,要显现出BIM技术的优点和作用,建筑施工人员就能通过BIM技术的融合钻研加以体现。
高层建筑设计论文建筑设计论文
地震反应在高层建筑复杂结构设计中的分析摘要:某办公楼是结构体系复杂的大型建筑,在整个结构方案中为了满足建筑上的需求,经过了3次竖向转换。
本文结合工程实例,应用国际通用软件ANSYS对结构的动力特性、反应谱及动力时程进行了分析,总结出规律,以便同类建筑参考。
同时为设计和施工提供了科学可靠的依据。
关键词:复杂结构;地震反应;动力特性;时程分析
引言
现代建筑无论是在建筑形式还是在建筑结构体系上均有很大变化和创新,高层建筑的功能趋向于多样化和综合化,建筑的平面布置和竖向体型日趋复杂,这些趋势和变化对建筑物的抗侧力体系和建筑功能适应性提出了更高要求,尤其是超限高层,对结构的抗震要求尤为严格。
1 工程概况
本工程是平面规则、对称的正四边形建筑的钢筋混凝土框架-剪力墙核心筒结构,楼面采用现浇钢筋混凝土主次梁楼盖体系。
因建筑设计的需要,建筑四周边得柱子没有垂直连续,而是在1-3层、20层中断,柱位向内偏移6.4米,结构方案采用的是在4层、19层、20层21层设置转换桁架,桁架高度同楼层高,通过一对一连接得斜柱,把不在同一轴线的竖向柱子连接起来,形成重力荷载的一个连续的传递链接,使竖向荷载传力途径有转折,但不中断。
主要的抗侧构件核
心筒混凝土墙沿高度连续不中断,设计采用加厚核心筒四周边剪力墙至600mm厚,保证其有足够的抗侧刚度,并承担大部分水平力和倾覆力矩。
建筑总层数28层,地下三层,地面以上建筑总高度99.88米。
1-2层、4-19层和20-26层层高3.6m、三层层高5.7m,二十层层高6.4m。
透视图如图1,结构平面如图2。
1.1 本结构的特点
本结构为了满足建筑上的需求,建筑上有两次转换,第一次是在第四层,一到三层的平面布置一样,第四层往外悬挑6.4米,第一次空间的外拓,这里的转换见剖面图3,用的桁架斜撑来实现转换。
第二次转换是20层,进行了内缩,回到了三层的平面布置,第三次转换是21层,又往外悬挑了6.4米,第二次和第三次的转换也是用的桁架斜撑来实现的。
本结构的特点就是,竖向上变化比较大,悬挑跨度大,是抗震的难点,抗震的要点是四层到二十层,这次桁架斜撑的转换的节点受力很大,地震作用下斜撑的受力值得关注,四层平面的力也是很大,剪力墙的侧向节点的力很大。
第二次转换的时候的层高较大,层高为6.4米,转换层的节点的合理受力是个设计难点。
2结构分析方法
采用有限元分析方法,单元采用beam188和shell63,其中梁和柱子用beam188,楼板和剪力墙用shell63。
特征值分析方法用的block
lanczos法。
将惯性力作为一种等价荷载,按静力平衡原理建立平衡方程即每个质点所受的力为弹性力、阻尼力和惯性力三种力平衡。
其矩阵形式的动力方程:Mü+Cū+Ku=P,其中M,C,K分别是结构的质量,阻尼和刚度矩阵,P为外力荷载。
3结构分析
本结构X方向37.5米,Y方向37.5米,内部剪力墙部分为15m×12m,用来竖向交通。
楼板采用C30混凝土,柱子与梁采用C50混凝土。
竖向斜撑为1.2×1.2m,剪力墙厚度0.3m,其余参数见下表1.
表1 结构构件截面参数
3.1 模态分析
对结构进行动力特性分析,因为该结构体型复杂,杆件众多,因此频率分布比较广,振型复杂,故对结构进行动力特性分析时取50阶振型和自振频率进行分析。
第一频率为0.4947Hz,第20振型的频率为6.51Hz ,第50振型的频率为6.97Hz。
结构的振型特点为:
(1) 频谱非常密集。
从第1振型到第50振型,频率只相差6.47Hz,频谱变化比较均匀,无频率的跳跃现象,表明该结构动力特性的复杂性;(2) 通过五个软件的分析结果的比较,得出与ANSYS结果比较接近,周期都在2.0秒以上。
(3) 结构第一阶为X向平动,第二阶为Y向平动,第三阶为扭转振型,结构以扭转为主的第一自振周期Tt
与平动为主的第一自振周期Tt之比Tt/Tt=0.911/2.020.45<0.9。
满足《高规》4.3.5条的要求。
自振特性分析的基本数据见表2所列,图4至图6显示了前三阶的振型图
3.2 地震作用下的时程分析
为了考虑本结构的大震下的特性,对本巨型框架输入的地震波是EL Centro地震波,分析时间11秒,时间间隔0.02s,振型阻尼比采用的0.05,在时程分析时,地震波峰值加速度取3.417m/s2,并且在X(南北)方向、Y(东西)方向、Z(竖向)方向按1:1:0.6的比例输入。
图8到图12分别为两种支撑条件下的顶层位移、顶层速度、顶层加速度、底层柱剪力、底层剪力墙剪力的变化规律。
据上图可知:(1)分析结果看,核心筒刚度大,在地震作用下,剪力墙承担了90%以上的剪力,从而保证了结构的柱子可靠性和整体可靠性。
(2)顶层位移变化和其余集中软件计算结果比较接近,是可靠的。
本文时程分析下位移最大值是0.41m,satwe计算结果是0.277m,PNSAP计算结构是0.363m,MIDAS计算结构是0.36m。
3.3 本结构局部节点分析
针对本结构的特点,对结构的转换层部位的位移进行分析,总结出其规律。
根据ANSYS的结果,转换层在罕遇地震下位移最大值还是出现在顶层部位,最大位移Umax=0.398m,位移平均值为0.341m,最大
位移和层平均位移比值1.167,满足《高规》4.5.3条要求。
根据表4可知,转换层在20层比较薄弱,但是在大震下还是能满足《高规》4.4.3条层间抗测力构件的受剪承载力不应小于其上一层的65%.
4 结束语
本文的复杂结构在经过三次竖向转换,满足了建筑上的要求,在地震作用下变现了比较不错的性能,结构方案是可行的,桁架斜撑转换得方案也是容易实现的。
得到主要结论如下:
(1)通过模态分析,结构频谱非常密集,转换层的变形较大,不过总体上满足规范的要求。
(2)通过时程分析,结构在地震作用下,剪力墙承担了90%以上的剪力,从而保证了结构的柱子可靠性和整体可靠性;顶层位移变化和其余集中软件计算结果比较接近,是可靠的;顶层速度和加速度都在合理范围内。
(3)转换层的层间位移与楼层平均位移之比和竖向刚度满足规范要求,转换层的受剪承载力没有出现局部特别小的情况。
复杂结构体系的抗震是很重要的,本文通过桁架转换成功实现了大跨度悬挑,并且经历了竖向三次转换的超高层的设计,可以被同类工程的借鉴。
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