高层建筑有关论文范文例文,与高层建筑抗震结构优化设计相关论文下载

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【摘 要】随着城市化发展,城市人口密度不断加大,土地资源日益紧张,高层建筑获得了前所未有的发展,各种新型的结构体系在高层建筑工程中得到了广泛的应用,高层建筑的规模和高度不断地突破.高层建筑需要具有一定的抗震能力,这就要求在高层建筑的设计、施工中必须按抗震设防要求和抗震设计规范进行抗震设防.本文针对高层建筑的抗震结构设计进行研究分析,确保结构的安全性.

【关 键 词】高层建筑；抗震；结构优化设计

地震是地球上主要的自然灾害之一,也是危害极大的突发式自然灾害,是地球由于内部运动累积的能量突然释放或地壳空穴顶板塌陷等原因,使岩体剧烈振动,并以波的形式向地表传播而引起的地面颠簸和摇晃.随着人们对地震动力特性和结构动力特性理解的不断加深,结构抗震设计理论从最初的静力阶段和反应谱阶段,发展到动力阶段及目前的基于性态的抗震设计理论阶段.高层建筑考虑全系统和全寿命的抗震结构优化设计,应包括五个层次：一是结构功能的优化；二是结构选型的优化；三是结构体系的优化；四是结构尺寸的优化；五是基于最优设防烈度的抗震结构优化设计.

高层建筑学位论文撰写
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一、高层建筑结构的特点

建筑的结构要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载,还要具有抵抗地震作用的能力.低层结构的水平荷载对结构影响通常较小,但在高层建筑中,水平荷载和地震作用将成为控制因素.随着高度的增加,位移增加很快.但是过大的侧移会使人感觉不舒服,从而影响使用,会造成非结构构件和结构构件的损坏.所以必须将结构的侧移控制在一定的范围之内,于是抗侧力结构设计成为关键.

在高层建筑的设计中,通常采用钢和钢筋混凝土两种材料.钢筋混凝土结构造价低,材料来源丰富,可浇注成各种复杂断面形状,可组成多种结构体系,可节省钢材,承载能力也不低,特别是近年来高强混凝土和超高强混凝土的研制应用,大大提高了混凝土承载力,经过合理设计,可获得较好的抗震性能.因此,我国大都采用钢筋混凝土建高层建筑,但其主要缺点是构件断面大,占据面积大且自重大,而钢材强度高,韧性大,易于加工；高层钢结构具有结构断面小,自重轻,抗震性能好,钢结构构件可在工厂加工,能缩短现场施工工期,施工方便.但是高层钢结构用钢量大,造价很高,而且耐火性能不好,需要用大量防火涂料,增加了工期和造价.而在发达国家,大多数高层建筑采用钢结构.由于钢筋混凝土和钢结构均各有所长,又各有所短,所以更为合理的结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料的组合结构,这种结构可以使两种材料互相取长补短,取得经济合理,技术性能优良的效果,通常钢与钢筋混凝土组合于一个结构中有两种方式.

二、高层建筑结构的优化设计

结构优化设计是结构设计理论的重大发展.因为同一个设计任务,可以有多种不同的可用的设计方案,从所有可用方案中选出最满意的方案自然是理所当然的追求,任何情况下“择优而用”是人们无法回避的要求.从结构的宏观整体出发,用结构系统的观点,着眼于结构整体反应,正确处理结构总体方案、材料使用和细部构造等,以达到合理进行结构设计的目的.对一个结构工程师来说,概念设计能力比精确计算能力对确保结构设计安全可靠功能方面更为重要.

1.结构功能的优化

建筑使用对结构功能的要求,对结构的造价影响很大,要求结构具有过高的功能会造成浪费,要求过低会影响整个建筑将来的使用.这是对整个建筑工程项目所形成的结构集合的全局的规划问题,它主要决定于工程建成后用户对工程总的使用功能上的要求,然后在实现总功能要求的目标和有关约束条件下进行对各个结构功能要求的优化.例如,对大跨空间结构,最重要的是确定结构所需覆盖的空间尺寸；对高层建筑,最重要的是确定其高度和每层的空间布局.

2.结构体系选择的优化

决定对各个结构的功能要求之后,就要根据功能及其他要求为结构选型.高层建筑结构体系选择是结构设计应考虑的关键问题,结构方案的选取是否合理,对安全性和经济性起决定的作用.

（l）结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径.对于楼屋盖粱系的布置