高层建筑结构抗侧问题

摘要

如何提高高层结构的抗侧刚度相对于竖向荷载,水平荷载对高层建筑的影响更大,如何提高抗侧刚度以抵抗水平荷载是高层结构设计的关键.高层建筑作为一个整体，可以看作是固接于基础的格构式悬臂柱。格构式悬臂柱都是由构件连接而成，在斜杆不是普遍采用的前提下(因为建筑是按层划分的空间，水平和竖向的构件布置是建筑方便使用的主流)，连接外围、内部竖向构件之间的水平构件，如伸臂、腰衔架等，是格构式悬臂柱各竖向构件之间的主要连接构件。如何有效组织格构式构件，在材料使用最节省的情况下，得到尽量大的抗侧刚度以抵抗水平荷载、即结构效率最高，应遵循如下原则:抗侧力构件布置尽量远离形心，即尽量布置在周边，使得同样材料用量下，惯性矩最大，抗侧刚度最大;竖向构件(主要的抗侧构件)之间的连接尽量强化，连接竖向构件(柱、墙)的水平构件(梁、伸臂、腰衔架等)刚度要大，方能协调各竖向构件之间的受力和变形，从而形成整体的中和轴，使结构整体成为格构式悬臂柱，使得在同等构件布置下，结构平面惯性矩大大增加，结构抗侧刚度随之增大;质量、刚度的分布应尽量一致。如果建筑质量主要分布在外围、而抗侧构件主要在建筑核心，传力不直接，惯性力作用点和抗侧构件之间需要强大的水平构件传递;构件尽量轴向受力，可充分发挥材料强度，构件轴向刚度显然远大于其抗弯刚度。