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广东深圳专业医疗仪器器材工业产品设计高层建筑结构设计
-高层建筑结构设计
2019/03/05
【摘 要】建筑结构是支撑和满足建筑空间环境及功能的力学体系,结构设计是一门历史悠久而古老的学科,并随着科学技术及新材料的发展而不断进步。
下文主要对高层建筑的几大结构体系进行了探讨,并分析了高层建筑结构的设计要点。

 广东深圳专业安科磁共振产品设计公司刍议医用电子学与医疗器械的关系 【关键词】高层建筑;结构设计
  概述
  随着社会与经济的蓬勃发展,世界人口迅速增多,文明建设水平突飞猛进,既可以节约城市用地面积,又能够减少市政投资,还在某种程度上加速了城市化建设的高层建筑已被广泛采纳与应用。
城高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,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。
高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。
不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。
我们只有掌握了建筑结构体系的特点才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用。

  1 高层建筑结构设计特点
  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广东深圳专业医用电子产品造型工业产品设计新疆医疗基本状况与远程医疗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。
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。
侧移成为控制指标。

  2 高层建筑结构体系
  2.1 框架结构
  框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构,即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。
框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置广东深圳专业医用设备工业产品设计工业设计专业模块化人才培养模式探索的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。
由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑广东深圳专业医用产品设备外观工业产品设计浅析建筑结构设计高度受到限制; 剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小; 框架结构主要用于不考虑抗震设防或设防烈度低、层数较少的高层建筑中。

  2.2 剪力墙结构
  剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上,这样构成的一个体系,叫剪力墙结构。
剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足; 剪力墙结构体系主要缺点: 主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的使用要求。
此外,结构自重往往也较大。
当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。
剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。
因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。
根据施工方法的不同,可以分为: 全部现浇的剪力墙; 全部用预制墙板装配而成的剪力墙; 内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
在承受水平力作用时,剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。
剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。

  2.3 框剪结构
  框架—剪力墙结构也称框剪结构,这种结构是在框架结构中布置一定数量的剪力墙,构成灵活自由的使用空广东深圳专业治疗台车产品设计公司医疗器械:专项规划形成长期利好间,满足不同建筑功能的要求,同样又有足够的剪力墙,有相当大的刚度,框剪结构的受力特点,是由框架和剪力墙结构两种不同的抗侧力结构组成的新的受力形式,所以它的框架不同于纯框架结构中的框架,剪力墙在框剪结构中也不同于剪力墙结构中的剪力墙。
框架—剪力墙( 筒体) 结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了,在地震作用下层间变形减小,因而也就减小了非结构构件( 隔墙及外墙) 的损坏,这样无论在非地震区还是地震区,这种结构型式都可用来建造较高的高层建筑,目前在我国得到广泛的应用。

  2.4 筒体结构
  筒体结构由框架—剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来。
筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。
单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。
平面剪力墙组成空间薄壁筒体,即为实腹筒; 框架通过减小肢距,形成空间密柱框筒,即框筒; 筒壁若用空间桁架组成,则形成桁筒。
实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构,而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。

  2.5 巨型结构
  巨型结构是由大型构件( 巨型梁、巨型柱和巨型支撑) 组成的,主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。
巨型结构一般由两级结构组成。
第一级结构超越楼层划分,形成跨若干楼层的巨梁、巨柱或巨型桁架杆件,以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载,楼面作为第二级结构,只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。
常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构。
不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的,因而它们适合应用的高度也不同。
一般说来,框架结构适用于高度低,层数少,设防烈度低的情况; 框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求; 在层数很多或设防烈度要求很高时,可用筒体结构。

  3 高层建筑结构设计的要点
  3.1 选用适当的计算简图
  所谓计算简图就是将构件及支撑按结构力学进行简化,用点、线描述构件受力情况和稳定状况的图形。
结构计算式在计算简图的基础上进行的,计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生,所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。
计算简图还应有相应的构造措施来保证。
实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点,但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

  3.2 选择合适的基础方案
  结构设计应尽可能地发挥地基的潜力,基础设计要根据工程地质条件,上部结构类型与载荷分布,相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析,选择经济合理的广东深圳专业医疗产品器械工业产品设计人工智能与医疗基础方案,必要时应进行地基变形验算。
基础设计应有详尽的地质勘察报告,对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。

  3.3 合理选择结构方案
  一个合理的设计就必须要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。
结构体系应受力明确,传力简捷。
同一结构单元不宜混用不同结构体系,地震区应力求平面和竖向规则。
总而言之,必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析,并与建筑、电、水、暖等专业充分协商,在此基础上进行结构选型,确定结构方案,必要时应进行多方案比较,择优选用。

  3.4 正确分析计算结果
  因不同软件所产生的计算结果可能不同。
因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。
在计算机辅助设计时,由于结构实际情况与程序不相符合,或人工输入有误,或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果,因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析,慎重校核,做出合理判断。

  4 结论
  随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化, 城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要,促使高广东深圳专业医疗器材设备外观工业产品设计特色医疗层建筑得以快速发展。
另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展,抗风和抗震理论的不断完善,加之新的施工技术和设备的不断涌现,特别是计算机的普及和应用以及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。

  参考文献
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  [2]傅学怡.实用高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.
  [3]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术,2009.
  [4]唐小山.《对高层建筑结构设计问题的分析》,《广东科技》,2011.
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