浅谈高层建筑工程结构标准体系的发展和应用.doc

网络高等教诲本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：浅谈高层建筑构造体系发展和应用学习中心： 浙江台州奥鹏 层 次： 专科起点本科 专 业： 土木工程 年 级： 秋季 （1409）学 号： 学 生： 周鹏 指引教师： 狗犊子 完毕日期： 年 7 月 3 日内容摘要近年来随着世界人口增长，住房紧张问题越来越严重，老式意义上住房已经满足不了人们需求。在这种状况下，高层建筑应运而生。因此高层建筑是社会生产需要和人类生活需求产物，是当代工业化、商业化和都市化必然成果。而科学技术发展，高强轻质材料浮现以及机械化、电气化在建筑中实现等，为高层建筑发展提供了技术条件和物质基本。虽然高层建筑也有诸多缺陷，但随着科技发展和技术进步，高层建筑缺陷逐渐在改正并成为将来大多数人们居住房。明确建筑构造复杂性和必要性，面对当代高层建筑选型新问题和新挑战，对不同建筑构造体系本质和规律进行进一步理解和结识，这是当代高层建筑建设实践必然规定。本文通过度析高层建筑中惯用构造体系特点，针对构造设计办法及应注意问题进行探讨。以期通过本文阐述有效提高当代高层建筑构造体系构建，为增进当代建筑构造发展提供理论参照。核心词：高层建筑；构造体系；框架构造；剪力墙构造目 录内容摘要I引 言11 绪论31.1 高层建筑发展状况31.2 高层建筑构造体系发展和应用状况32 高层建筑中惯用构造体系及特点52.1 框架构造52.2 剪力墙构造62.3 框架-剪力墙构造72.4 筒体构造92.5 巨型构造113 高层建筑构造设计特点133.1 水平荷载成为设计决定性因素133.2 侧移成为设计控制指标133.3 轴向变形影响在设计中不容忽视143.4 延性成为构造设计重要指标143.5 动力效应大143.6 扭转效应大143.7 构造稳定和抗倾覆143.8 温差过大产生温度应力及变形大154 高层建筑构造设计时选定构造体系需要注意问题164.1 构造平面形状及立面型式164.2 构造刚度164.3 高宽比限制164.4 侧向位移限制175 结论与展望18参照文献19引 言 近年来，中华人民共和国内地正在成为世界上兴建高层建筑重要区域之一，在上海以及长三角地区、广州深圳以及珠三角地区、京津地区以及以重庆为代表中西部都市都建造了大量高层建筑，这些高层建筑数量、高度以及构造体系复杂性均处在国际前列。依照中华人民共和国建筑学会建筑构造分会高层建筑构造委员会记录，截至底，中华人民共和国大陆建成150 m以上建筑已经超过150栋，此外尚有大量高层及超高层建筑正在兴建。 当前，国内高层建筑构造发展趋势及现状大体体现为如下三个重要特点: 1.构造高度不断增长 依照上述中华人民共和国大陆底已建成150 m以上高层建筑记录数据可知，按高度排名前20栋高层建筑近三分之二是在之后建成，排名前100栋高层建筑中有近一半是在之后建成。与底记录数据相比，高度在200m以上高层建筑由20栋增长到32栋，150m以上高层建筑由100栋增长到153栋。当前已建成最高建筑为上海金茂大厦，而正在兴建大量高层建筑中，多栋建筑高度将超过金茂大厦。其中上海环球金融中心地上101层，地下3层，高度492m，成为世界上最高建筑之一。 由此可见，国内高层建筑数量以及高度都在不断地增长。有些建筑高度已经超过规范最大合用高度限制，给设计工作带来诸多新问题。 2.复杂体型高层建筑不断涌现 近年来，高层建筑设计为满足各种功能和用途以及造型新颖等需要，采用了不少体型复杂、内部空间多变建筑方案，这其中有不少是境外建筑师作品。国外建筑师设计方案大胆新颖，但有来自非地震区，缺少抗震设计观念，这些工程平面、立面不规则限度都大大地超过现行设计规范合用范畴，如何进行抗震设计缺少明确详细目的、根据和手段，给构造工程师带来前所未有挑战。为了适应各种复杂建筑方案，构造工程师发挥了创造性才干，通过大量计算论证、模型实验等研究手段，尽量地解决有关构造技术难题，设计出了诸多适应建筑师创新意识复杂构造体系，如:各类新颖转换构造、连体与立面大开洞构造、竖向收进及悬挑构造、带加强层构造、大底盘多塔楼构造、悬挂构造、平面不规则构造及错层构造等等。 需要指出是，新建成大量复杂体型高层建筑构造尽管有一定模型实验和分析论证作为根据，但建成时间不长，通过实际强震检查构造为数不多，因而复杂高层构造抗震设计经验尚有待进一步积累。 3.钢.混凝土混合构造应用逐渐增多 依照前述中华人民共和国己建成，50m高层建筑记录数据，混合构造所占比例为22.3%，其中200m以上高层建筑中混合构造所占比例为43.8%,300 m以上高层建筑中混合构造所占比例则达到66.7%。在各种混合构造体系中，框架-核心筒混合构造是具备中华人民共和国特色高层构造形式，这种构造体系由钢筋混凝土筒体(或型钢混凝土筒体)与钢或型钢混凝土框架、钢管混凝土框架构成。在框架一核心筒构造体系中以刚度很大混凝土核心筒某些承受风荷载和地震作用，外框架重要承担竖向荷载。在国内已建成前30栋最高建筑中，17栋采用框架-核心筒构造，其中11栋采用外钢框架一混凝土核心筒混合构造。 近年来，超高层构造中还浮现了各种巨型混合构造体系，即:巨型型钢一混凝土柱、钢管混凝土柱、巨型伸臂钢析架、带钢支撑巨型外筒、型钢或带斜撑混凝土内筒、钢板混凝土剪力墙等有效组合。这种构造体系不但可用于非地震区，并且可用于地震区，如:上海环球金融中心即采用钢筋混凝土核心筒，巨型钢骨混凝土以及钢柱为外框架构造体系;正在建设中北京国贸三期，高316.6m，为框架一筒体构造，采用高含钢率型钢混凝土柱和型钢混凝土内筒，外框架设立了两层高腰析架，内筒以及外框架之间设有伸臂析架形成若干加强层。 本文在充分理解高层建筑各重要构造类型构造特点、合用范畴等后，阐述了高层建筑构造选型各种影响因素，得到了高层建筑构造选型方案综合性能模型。通过度析高层建筑划分原则，针对基本构造体系发展特点进行分析比较，并从构造体系分析办法及选型角度相应用问题进行探讨。以期通过本文阐述有效提高当代高层建筑构造体系构建，为增进当代建筑构造发展提供理论参照。1 绪论1.1 高层建筑发展状况当代高层建筑是随着社会生产发展和人们生活需要而发展起来，是商业化、工业化和都市化成果。而科学技术进步、轻质高强材料浮现以及机械化、电气化、计算机在建筑中广泛应用等又为高层建筑发展提供了物质和技术条件。 当代高层建筑发展只有120近年历史，以近来40近年发展为最快。1883年在美国芝加哥建成了11层家庭保险大楼(Home Insurance Building)是近代高层建筑开端。1931年纽约建造了知名帝国大厦(Impire State Building)，102层，高381m，它享有“世界最高建筑”之美誉长达40年之久。20世纪50年代后来，轻质高强材料应用，新抗风抗震构造体系发展，电子计算机推广使用以及新施工机械涌现，才使高层建筑得到了大规模迅速发展。1972年，纽约建造了110层，高402m世界贸易中心(World Trade Center TwinTowers，毁于“9.11事件”);1973年在芝加哥又建成了世界上最高西尔斯大厦(Sears Tower)，110层，高443 m，享有“世界最高建筑”美誉达20近年。这两幢建筑都是钢构造。截至1月世界上最高建筑是在中华人民共和国台北建成台北101大楼，101层，高509m，是钢与混凝土混合构造“。 20世纪70年代以来，国内大陆地区高层建筑有了很大发展，重要为住宅、旅馆和办公楼等建筑。由于高层建筑具备占地面积小、节约市政工程费用、节约拆迁费用等长处，因而为改进都市居民居住条件，在大都市和某些中档都市中，高层住宅和底层带商店住宅建筑发展十分迅速。这些住宅大多数在20层左右，而有些都市，例如深圳、上海等，高层住宅建筑已达30层左右。随着旅游事业发展和经济对外开放，旅馆和高层商用办公楼、通讯大楼以及综合性多功能大厦需要与日俱增。20世纪80年代开始，此类高层建筑增长速度不久;进入21世纪，随着国内大陆地区国际化进程不断发展，高层建筑更得到迅猛发展。1.2 高层建筑构造体系发展和应用状况高层建筑功能、形式、高度和空间运用不断发展，促使构造形式、材料、构成和构造体系不断发展和创新。新材料浮现，计算机技术发展，又给构造体系发展和创新创造了条件。在建筑师层出不穷翻新方案下，构造工程师必要响应挑战，不能墨守成规，而又必要稳妥可靠。图1简朴归纳了构造发展特点。图1.1 构造体系发展过程 构造体系发展、创新需要经历大量积累和渐进，无数工程技术人员做出了贡献。上个世纪70年代以来，国内高层建筑持续高速发展，经历了学习和模仿阶段，通过国内广大技术人员和专家努力，可以说，国内当前高层建筑设计和施工技术已经赶上了世界发达国家，在国内，已有了较为成熟设计规范。应当说，抗震钢筋混凝土高层构造在国内应用最多，高度也最大，设计经验比较丰富。国内建设工程数量和规定是世界第一，建设有需求，又具备了进一步提高高层建筑设计和施工水平条件，有需求、也有也许获得技术上进一步发展和提高。因而，进行构造形式创新研究，是非常有必要。2 高层建筑中惯用构造体系及特点高层建筑发展到今天，其构造体系形式繁多，划分原则也各种各样。高层建筑构造体系分类原则普通根据其竖向承重单体和抗侧力单元类型来划分，普通分为如下几种类型。2.1 框架构造框架构造是由梁、柱等线型构件通过节点连接在一起构成构造，其基本竖向承重单体和抗侧力单元为梁、柱通过节点连接形成框架。框架构造最抱负施工材料是钢筋混凝土，这是由于钢筋混凝土节点具备天然刚性。框架构造体系也可以用于钢构造建筑中，但钢筋构造抗弯节点解决费用相对较高。钢筋混凝土框架构造按施工办法不同，可以分为如下四种。（1）梁、板、柱所有现场浇注现浇框架。（2）楼板预制，梁、柱现场浇注现浇框架。（3）梁、板预制，柱现场浇注半装配式框架。（4）梁、板、柱所有预制全装配式框架。1、框架构造位移特点在水平荷载作用下，框架构造将产生较大侧向位移，侧移普通由如下两某些构成：（1）由水平力所引起倾覆力矩，使得框架构造产生整体弯曲变形，即柱子轴向拉伸和压缩所引起侧移；（2）由水平力所引起楼层剪力，使得框架构造产生剪切变形，即框架整体受剪，层间梁、柱杆件发生弯曲而引起水平位移。框架构造属于柔性构造，侧移重要体现为整体剪切变形。当框架构造房屋层数不多时，其侧移重要体现为整体剪切变形，整体弯曲变形影响很小。2、框架构造长处框架构造内部比较空旷并且建筑平面布置灵活，可以做成具备较大空间会议室、餐厅、办公室、实验室等，同步便于门窗灵活布置，立面也可以解决得富于变化，可以满足各种不同用途建筑需求。3、框架构造缺陷框架构造构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震作用下构造整体位移和层间位移都比较大，这对构造构件以及非构造构件都是不利，容易加重震害。框架构造节点内力集中，受力非常复杂，是构造抗震设计核心部位。此外，由于框架构造受力特性和抗震性能限制，使得她合用高度受到限制，普通不适当超过60m。图2.1 采用框架构造体系建筑新景花苑新景花苑坐落于常州新桥镇一期总投资5亿元，由28幢小高层、高层构成，总建筑面积达26.7万平方米，可安顿居民5000人。2.2 剪力墙构造由墙体承受所有水平作用和竖向荷载构造体系成为剪力墙构造体系。普通状况下，剪力墙构造均做成落地形式，但是由于建筑功能及其她方面规定，某些剪力墙也许不能落地，如下图2.1所示，即为此类某些框支剪力墙构造。图2.2 某些框支剪力墙构造立面布置示意图剪力墙构造按照施工办法不同，可以分为如下三种：（1）剪力墙所有现浇构造；（2）所有用预制墙板装配而成剪力墙构造；（3）某些现浇、某些为预制装配剪力墙构造。1、剪力墙构造侧向位移特点在承受水平力作用时，剪力墙相称于一根悬臂深梁，其水平位移由弯曲变形和剪切变形两某些构成，在高层建筑构造中，框架柱变形以剪切变形为主，剪力墙变形以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲性，特点是构造层间位移随楼层增高而增长。2、剪力墙构造长处相比框架构造来说，剪力墙构造抗侧刚度大，整体性好，构造顶点水平位移和层间位移普通较小，通过恰当设计剪力墙构造具备良好抗震性能，构造用钢量也较省。3、剪力墙构造缺陷由于剪力墙构造中采用了一定数量墙体用以承担所有水平作用和竖向荷载，因而构造平面布置相对不灵活，构造自重较大。图2.3 重庆某高层全剪力墙构造住宅群 重庆某高层全剪力墙构造住宅群，1、2、3号楼均为33层全住宅楼，建筑总高度均为99.75m，0.00标高相称于绝对标高330.1m。1号楼建筑面积22167.3m2，2#楼建筑面积22194.69m2，3#楼建筑面积22202.42 m2。4号楼为33层吊2层，建筑总高度均为106.35m，0.00标高相称于绝对标高330.1m。4#楼建筑面积22994.69 m2。1、2、3、4号楼构造形式为剪力墙构造，建筑构造安全级别为二级，基本设计级别为：甲级。地震设防烈度为6度，抗震设防类别为丙类。构造设计使用年限为50年。2.3 框架-剪力墙构造框架-剪力墙构造体系是把框架和剪力墙两种构造共同组合在一起形成构造体系，竖向荷载由框架和剪力墙等竖向承重单体共同承担，水平荷载则重要由剪力墙这一具备较大刚度抗侧力单元来承担。1、框架-剪力墙构造侧向位移框架-剪力墙构造较好综合了框架剪切变形和剪力墙弯曲变形受力性能，它们协同工作使各层层间变形趋于均匀，改进了纯框架或者纯剪力墙构造中上部和下部楼层层间变形相差较大缺陷。总体说来，框架-剪力墙构造呈现弯-剪型变形：（1）下部楼层：剪力墙位移较小，框架位移较大，剪力墙拉着框架，弯曲型变形。（2）上部楼层：剪力墙位移较大，框架位移较小，框架拉着剪力墙，剪切型变形。2、框架-剪力墙构造长处框架-剪力墙构造体系综合了框架和剪力墙构造长处，并在一定限度上规避了两者缺陷，达到了扬长避短目，使得建筑功能规定和构造设计协调得比较好。它既具备框架构造平面布置灵活、使用以便特点，又具备较大刚度和较好抗震能力。因而，在高层建筑用应用非常广泛，它与框架构造、剪力墙构造一起构成了当前最惯用三大常规构造。3、框架-剪力墙构造布置要点框架剪力墙构造应设计成双向抗侧力体系。核心应当注意剪力墙数量和位置。如果剪力墙布置数量多，则构造抗侧刚度大，侧向变形小，布置难度大；如果剪力墙布置数量少，则构造抗侧刚度小，侧向变形大，对框架抗震规定高。因而在进行框架剪力墙构造设计时，对于剪力墙布置，应注意如下某些规定：（1）抗震设计时使各主轴方向侧向刚度接近；（2）对称布置；（3）贯穿建筑全高；（4）布在周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化处、竖向荷载变化处；（5）平面形状凸凹较大时在突出部位端部设立；（6）形成翼墙；（7）布置3片以上；（8）间距不适当过大；（9）不适当布置在长框架两端。图2.4 采用框架-剪力墙构造体系东景丽都东景丽都32层电梯高层全框架剪力墙构造标高99.9米，加上花架以及电梯机房先当前是安岳最高。2.4 筒体构造由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所构成，在水平荷载作用下起整体空间作用抗侧力构件称为筒体（由密柱框架构成筒体称为框筒；由剪力墙构成筒体称为薄壁筒）。由一种或数个筒体作为重要抗侧力构件而形成构造称为筒体构造，它合用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大高层建筑。筒体构造类型诸多，依照筒体布置、构成和数量等，可以再分为：（1）框筒构造：框筒构造，如下图2.2所示。筒体普通放在建筑外围，由间距很密柱子与截面很高梁构成，筒体内设立了某些柱子以减小楼板和梁跨度，这些柱子仅用来承受竖向荷载，不考虑其承受水平荷载。图2.5 框筒构造示意图密柱深梁：实际是一种开了诸多诸多窗洞筒体，靠空间受力特性来抵抗水平力。整体像一种悬臂筒体同样，刚度和承载力很大。水平荷载下楼板只是一种刚性隔板，保证框筒侧向稳定和刚度，有如竹子中竹节，楼板中板、梁按承受垂直荷载规定单体设计。（2）筒中筒构造:筒中筒构造，如下图2.3所示。普通用实腹筒做内筒，框筒或桁架筒做外筒。内筒可集中布置电梯、楼梯、竖向管道等。框筒侧向变形以剪切变形为主，内筒普通以弯曲变形为主，两者通过楼板联系，共同抵抗水平荷载，其协同工作原理与框架-剪力墙构造类似。图2.6 筒中筒构造示意图（3）桁架筒构造：用稀柱、浅梁和支撑斜杆构成桁架，布置在建筑物周边，形成桁架筒构造。桁架筒构造构造特点是柱距大，支撑斜杆横跨建筑一种面边长，竖向跨越几种楼层，形成巨型桁架，4片桁架围成桁架筒，形成整体悬臂构造。刚度大，比框筒构造更能充分运用材料。（4）多筒构造成束筒构造:成束筒是由若干单筒集成一体成束状，形成空间刚度极大抗侧力构造。自下而上逐渐减少筒体数量解决手法，使高层建筑构造更加经济合理。但这些逐渐减少筒体构造，应对称于建筑物平面中心。图2.7 采用筒体构造建筑京基金融中心 京基金融中心位于深圳，11月破土动工，建成并投入使用。98层，高439m，与地王大厦遥相呼应，珠联璧合，成为深圳又一标志性建筑。在设计高度达588m平安国际金融中心建成之前，京基金融中心将成为深圳第一高楼，深圳新地标。 该楼为钢与钢筋混凝土混合构造，为筒中筒构造。内筒为钢筋混凝土核心筒（20层如下混凝土墙内配有H型钢），外筒由16根箱型钢管混凝土柱构成（东西两侧设有巨型斜撑），在设备层和避难层设有伸臂桁架与外框柱相连接。2.5 巨型构造巨型构造，如下图2.4所示。运用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨型梁相连，筒体和巨型梁即构成巨型框架。图2.8 巨型框架构造示意图巨型框架具备很大承载能力和侧向刚度。由于它可以看作是由两级框架构成，第一级为巨型框架，是承载主体；第二级是位于巨型框架单元内辅助框架（只承受竖向荷载），也起承载作用。因而，这种构造是具备两道抗震防线抗震构造，具备良好抗震性能。图2.9 采用巨型框架构造台北101大楼台北101大楼（又称台北国际金融中心）位于台北，建成。地上101层，地下5层，高508m，是当前世界第二高楼，为钢与钢筋混凝土混合构造。大楼采用正方对称巨型框架构造，在大楼4个外侧分别各有2根巨柱（共8根），自地下5楼贯通至地上90楼，柱内灌入高性能混凝土，外以钢板包覆。 3 高层建筑构造设计特点由于高层建筑各片竖向平面构造（或称抗侧力构造）刚度、形式并不相似，变形特性也不同样，导致其不能简朴地像普通房屋那样由受荷面积和间距对荷载进行分派，否则会使抗侧力刚度大构造分派到水平力过小。因而，一方面需要理解高层建筑构造特点。3.1 水平荷载成为设计决定性因素对普通建筑物，其材料用量、造价及构造方案拟定重要由竖向荷载控制，而在高层建筑构造中，高宽比增大，水平荷载(涉及风力和地震力)产生侧移和内力所占比重增大，成为拟定构造方案、材料用量和造价决定因素。其主线因素就是侧移和内力随高度增长而迅速增长。例如一竖向悬臂杆件在竖向荷载作用下产生轴力仅与高度成正比，但在水平荷载作用下弯矩和侧移却分别与高度呈二次方和四次方曲线关系。图3.1 构造内力、位移与高度关系因而，当建筑物达到一定高度或层数之后，内力和位移均急剧增长。如图3.1所示，除了轴向力N与高度成正比外，弯矩M与位移都呈指数曲线上升，因而，随着高度增长，水平荷载将成为控制构造设计重要因素，构造侧移成为构造设计重要控制目的。3.2 侧移成为设计控制指标在高层建筑构造中，除了像多层和低层房屋同样进行强度计算外，还必要控制其侧移大小，以保证高层建筑构造有足够刚度，避免侧移过大。（1）构造顶点侧移与构造高度四次方成正比（2）构造侧移与构造使用功能和安全有着密切关系；过大侧移会使人产生不安全感；过大侧移会使填充墙和主体构造浮现裂缝或损坏，影响正常使用；因P-效应而使构造产生附加内力，甚至破坏。3.3 轴向变形影响在设计中不容忽视在普通房屋构造分析中，普通只考虑构件弯曲变形影响，而忽视构件轴向变形和剪切变形影响，由于普通来说其构件轴力和剪力产生影响很小。而对于高层建筑构造，由于层数多、高度高，轴力很大，从而沿高度逐渐积累轴向变形很明显，中部构件与边部、角部构件轴向变形差别大，对构造内力分派影响大，因而构件中轴向变形影响必要加以考虑；（1）竖向荷载产生构造轴向变形对其内力及变形影响;（2）水平荷载影响水平荷载作用下，使竖向构造体系一侧构件产生轴向压缩，另一侧构件产生轴向拉伸，从而产生整体水平侧移。3.4 延性成为构造设计重要指标相对于低层建筑而言，高层建筑更柔某些，在地震作用下变形更大某些。为了使构造在进入塑性变形阶段后仍具备较强变形能力，避免崩塌，特别需要在构造上采用恰当办法，来保证构造具备足够延性。（1）延性表达构件和构造屈服后，具备承载能力不减少、具备足够塑性变形能力一种性能。（2）构造抗震性能决于其“能量吸取与耗散”能力大小，即决于构造延性大小。（3）为了保证构造具备较好抗震性能，除承载力、刚度外，还需要有较好延性。可通过加强构造抗震概念设计，采用恰当抗震构造办法来保证。3.5 动力效应大构造自身特点不同，如构造类型与形式，构造高度与高宽比，自振周期与材料阻尼比等不同，构造受到地震作用或风荷载作用时，产生动力效应严重影响构造物正常使用，甚至导致房屋破坏。3.6 扭转效应大当构造质量分布、刚度分布不均匀时，高层建筑构造在水平荷载作用下容易产生较大扭转作用，扭转作用会使抗侧力构造侧移发生变化，影响各个抗侧力构造构件及其她构件内力与变形。3.7 构造稳定和抗倾覆必要注重构造整体稳定和抗倾覆问题。在高层建筑构造设计中，应当注重构造整体稳定性与构造抗倾覆能力，防止构造发生整体失稳破坏状况。3.8 温差过大产生温度应力及变形大当建筑物高度很大时，构造内力与上下温差过大而产生温度内力和温度位移也是高层建筑构造一种特点。4 高层建筑构造设计时选定构造体系需要注意问题4.1 构造平面形状及立面型式高层建筑构造要抵抗水平和竖向荷载作用，高层建筑构造中抗侧力构导致为构造设计中重要问题。因而，平面形状宜简朴、规则、对称，避免过多外凸、内凹。在抗震构造中，构造体型、布置，构造办法好坏比计算与否精准更直接影响构造安全。平面和体型选取必要在综合考虑使用规定、建筑美观、构造合理及便于施工等因素后拟定。在高层建筑构造设计中，保证构造安全和经济合理等规定比普通多层建筑更为突出，因而宜尽量采用简朴规则平面，立面型式也应避免过多外挑内收。当前有某些高层建筑平面形状过于复杂，凹角诸多，对抗震是不利，特别是某些工程采用了收腰平面，在平面狭窄部位，地震时容易破坏，因此在方案选取阶段宜尽量调节，加大宽度、加厚楼板。再如近年建成同济大学图书馆等，此类悬挂构造只有中央电梯井落地，楼面所有悬挑，从整体上看时竖向悬臂构造，缺少第二道防线，因此在抗震设计时宜慎重采用。为了建筑外形标新立异而以构造抗震和安全隐患为代价是得不偿失。4.2 构造刚度高层建筑抗侧刚度对构造抗震性能有很大影响，应设计得刚些还是柔些，不同设计有不同做法，因而各构造物经济指标相差较大。据调查，当前高层建筑大多数都设计得比较刚，特别是高层住宅，重要体当前剪力墙较多，并且墙普遍较厚，有些建筑只有十几层，墙厚达400 mm-500 mm左右，比较挥霍，计算最大相对侧移值只有1/30000-1/50000，甚至更小，对于土质较好，基岩埋深较浅地区，地基特性周期值较小，而高层建筑大多数采用桩基，持力层多落在中、微风化岩上，因此建议高层建筑抗侧刚度普通可以设计得柔些，可以以构造极限变形能力(保守也可按规范位移限制)作为控制值。在满足变形限值前提下，构造刚度尽量设计得小些，这样，既减少地震作用，也使场地土与建筑物发生共振也许性减小，并且又达到了经济目。4.3 高宽比限制钢筋混凝土高层建筑设计与施工规程(JGJ-91)中对高层建筑构造高宽比H/B进行限值目是为了保证构造整体稳定性和不倾覆。普通而言，随着建筑物高度增长，倾覆力矩也将迅速增大，高宽比大构造其安全性和经济性较差，因此高宽比限值原则上是需要。但当前高宽比限值中考虑因素过于简朴。一方面，构造抗倾覆性与基本埋深、基本宽度及基本形式等有很大关系。基本埋越深、基本宽度越大，构造抗倾覆能力就越大，高宽比控制就可以稍大某些;有桩基本构造，其抗倾覆能力比天然地基抗倾覆能力好，因此高宽比控制也可以大些。另一方面，上部构造刚度分布不同，构造整体性也不同，若上部构造通过合理构造设计能保证构造具备足够刚度，以使构造在地震作用下和风振作用下都不会有过大动力反映，高宽比控制也可以大些。比高层建筑更细柔高耸构造设计时并不采用H/B来控制，而是通过计算拟定附加弯矩等不利因素从而采用相应办法，安全性同样能得到保证。因而，可以通过合理基本和上部构造设计来考虑构造整体性和抗倾覆性规定，恰当突破高宽比限值。4.4 侧向位移限制高层建筑构造水平位移随着高度增长而迅速变大，为防止位移过大，规范对顶点位移和层间位移都作了一定限制。控制顶点位移u/H重要目是保证居住、工作人有舒服感和防止房屋在罕遇地震时崩塌，但人舒服感重要与构造自振周期和顶点加速度关于，而与顶点位移并没有十分直接关系，因此用控制u/H来保证人舒服度依照并不充分。此外u/H较大构造只是也许会崩塌，而构造遭遇到强烈地震时能保证不崩塌核心，是构造构件、构造体系应具备足够变形能力和耗能能力，如采用某些减振、隔振装置，核心部位用钢骨混凝土等。使构造具备足够延性是抗震设计核心，控制房屋在罕遇地震时崩塌与否条件是构造极限变形能力而不是u/H限值。此外，为使构造具备较好防崩塌能力，应在构造计算中考虑P-效应。控制层间位移u/h重要目是防止填充墙、装饰物等非构造构件开裂和损坏，但当前限值中没有明确u定义，上下两层水平位移差与层转角含义又不同，下层转动引起上层刚性位移对构件内力并不产生影响，弯曲产生变形和剪切产生变形对构件内力影响也是不同样。因而，虽然u/h有限值规定，但不同算法所得数值有时会相差几倍，因此u/h事实上失去了指引意义。此外，衡量填充墙、装饰物等非构造构件开裂损坏与否，用u/h来控制也不是最妥当，如非构造构件与主体构造之间是刚性连接，则应重要看其主拉应力与否超过材料开裂强度和破坏强度;若非构造构件与主体构造是柔性连接且连接材料具备较好变形能力，则u/h超过限值也并不会破坏。5 结论与展望 随着国内高层建筑不断发展，高层建筑构造设计规定越来越高。高层建筑构造设计是个系统、全面工作，对于建筑设计有着非常重要作用和意义。构造设计工程师在设计过程中，不但要从一种个基本构件算起，严格执行新规范中相应构造规定，还要结合实际状况，进行构造体系选型分析，并要制定各种方案进行比较分析，只有这样才干提高设计安全性、经济性和合理性。参照文献1 张庆风，张小玲等钢构造住宅设计和施工技术中华人民共和国建筑工业出版社，11(l).2 刘锡良国外建筑钢构造应用概况浙江建筑，023 张庆风，张小玲等钢构造住宅设计和施工技术中华人民共和国建筑工业出版社，11(3)4 金磊钢构造建筑在国内发展看好中华人民共和国建材报，O15 薛发国外低层钢构造发展概况工程建设与设计，046 张庆风，张小玲等钢构造住宅设计和施工技术中华人民共和国建筑工业出版社，11(3)7 张庆风，张小玲等钢构造住宅设计和施工技术中华人民共和国建筑工业出版社，11(2)8 陆烨，李国强日本产业化高层钢构造住宅体系建筑技术及设计，05:82-879 李国强，刘昭如等上海市工程建设规范一多高层钢构造住宅技术规程(讨论稿)10 李国强，刘昭如等上海市工程建设规范一多高层钢构造住宅技术规程(讨论稿)11 李国强，刘昭如等节能省地型住宅设计竞赛一山东省莱芜市御龙湾花园住宅社区l#商住楼设计07