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浅析高层建筑结构设计中几点问题 　　摘要: 高层建筑是个复杂的系统工程,结构工程师需要重视结构计算的准确性，要和建筑师在设计中相互配合，只有具备优秀的设计，才能创建优质的工程。 　　关键词: 高层建筑；结构设计；问题分析 　　 　　 近年来，随着经济飞速发展，建设用地日趋紧张，促使高层建筑得以快速发展。加之新的施工技术和设备的不断涌现，计算机的普及和结构分析手段的不断提高，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。本文对高层建筑结构计算、扭转问题及结构刚度等几个问题进行分析。 　　一、 结构计算与分析 　　 结构计算与分析阶段，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分有了很多的调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段常见的问题有一定的认识。 　　（一）结构计算的软件选择 　　 目前，比较常用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA、SAP 等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有偏大或偏小。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中进行判断分析，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。 　　（二） 振型数目的取值 　　 在新规范中增加一个振型参与系数的概念处理措施进行设计。并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中，并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念，该参数的限值也未必一定符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。 　　（三）多塔之间地震力计算 　　 随着高层建筑的讯速发展，多塔楼的建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大，就有可能出现即使振型参与系数满足要求，但是对某一座塔楼的地震???计算误差仍然有可能较大，从而使结构出现不安全的隐患。 　　（四）非结构构件的计算与设计 　　 在建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。 　　二、 高层建筑结构设计中的扭转问题 　　 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。 　　 建筑结构的振动周期问题包括：合理控制结构的自振周期；控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期两个方面。 　　（一） 结构自振周期 　　 高层建筑的自振周期(T1)宜在下列范围内: 　　 框架结构:T1=(0.1～0.15)N 　　 框- 剪、框筒结构:T1=(0.08～0.12)N 　　 剪力墙、筒中筒结构:T1=(0.04～0.10)N 　　 N 为结构层数。 　　 结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内: 　　 第二周期:T2=(13～1/5)T1；第三周期:T3=(1/5～1/7)T1。 　　（二） 共振问题 　　 当建筑场地发生地震时, 如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近,建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期, 通过调整结构的层数,选择合适的结构类别和结构体系, 扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别,避免共振的发生。 　　（三） 水平位移特征 　　 水平位移满足高层规程的要求, 并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时,地震力的大小与结构刚度直接相关,当结构刚度小,结构并不合理时,由于地震力小则结构位移也小,位移在规范允许范围内,此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全；其次,位移曲线应连续变化,除沿竖向发生刚度突变外,不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型；框架结构的位移曲线应为剪切型；框-剪结构和框-筒结构的位移曲线应为弯剪型。 　　三、高层建筑结构受力性能 　　 一个建筑物的最