[分享]高层建筑结构设计进阶篇(一)

发表于2020-11-24     405人浏览     4人跟帖     总热度:537  

很多年前,我刚开始参加超限审查会时,会像迷弟一样怀着崇拜的神情听着前排坐的大师们指点江山侃侃而谈。

“周期太长了,还要再加点刚度。”
“平均质量太大了,感觉剪力墙布的太多了,结构效率有点低。”
“这个高宽比,这个高度的建筑,感觉一道加强层就够了。”
“剪重比太小,结构太柔了。”
 。。。。。。

那时候觉得大师们都太神了,怎么凭感觉就能做设计,通过几个数字就能知道结构的整体性能。终于摸爬滚打若干年后,我也终于懂了点个中门道,也来班门弄斧一下。

关于结构自振周期,大家一定知道这个公式:
高层建筑结构设计进阶篇(一)_2
其中 m:结构质量,k:结构刚度;

规范没有对周期有限制,只为了控制扭转效应不要太大对周期比(第一扭转周期和第一平动周期的比值)有限制。周期与外部荷载无关,是结构本身的特性,刚度越大周期越短,质量越大周期越长。

那怎么知道你正在做的项目自振周期是否合理呢?

这里整理了一些研究结构自振周期的文献,摘录了结论给到大家。

《高层建筑结构实用设计方法》(赵西安编著,同济大学出版社)中,根据国内一些高层建筑自振周期的实测,归纳出一些经验公式可供参考:
框架结构:T1=(0.08~0.10)Ns
框架-剪力墙结构:T1=(0.06~0.08)Ns
剪力墙结构:T1=(0.04~0.05)Ns
Ns为结构层数。

《高层建筑结构自振周期与结构高度关系及合理范围研究》(徐培福等,土木工程学报)中,根据我国414栋实例分析了高度和周期的关系,得到以下结论可供参考:
高层建筑结构设计进阶篇(一)_3
高层建筑结构设计进阶篇(一)_4
《我国高层及超高层建筑的基本自振周期》(沈蒲生等 建筑结构)中,收集了302栋已建成和在建的高层和超高层建筑的相关数据,进行拟合,得到如下估算公式:

当H≤210m时,
高层建筑结构设计进阶篇(一)_5
当H>210m时,
高层建筑结构设计进阶篇(一)_6
高层建筑结构设计进阶篇(一)_7
《高层建筑结构基于整体稳定的周期上限研究》(张小勇等,建筑结构)中,分析得出,随着高度的增加,结构的整体稳定越来越突出,结构的刚度将可能由整体稳定控制,整体稳定成为决定周期上限的重要因素,并得到高度大于150米时,结构周期T1的统计表达式如下:
高层建筑结构设计进阶篇(一)_8
高层建筑结构设计进阶篇(一)_9
高层建筑结构设计进阶篇(一)_10
做了一个小表格,试算了两个建筑高度,以后妥妥的也可以凭感觉做设计了。
高层建筑结构设计进阶篇(一)_11
另外,《日本现存高层钢管混凝土建筑的结构特性》(Toshiaki Fujimoto等 建筑结构)收集了1968~2013年间设计的159座高层钢管混凝土建筑的结构特性数据,得到周期的均值为:
T1=0.0257H,日本的设计可能跟我们差别挺大,大量运用了减隔震技术,大家可以对比看看哪个国家的建筑更刚一些。
高层建筑结构设计进阶篇(一)_12

结构设计进阶之路还很漫长,今天先聊到这里,未完待续!

转自公众号:非解构
扫码加入筑龙学社  ·  结构设计微信群 为您优选精品资料,扫码免费领取
分享至

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫",扫描上方二维码
请点击右上角按钮 ,选择 

 发表于2020-11-24   |  只看该作者      

2

高层建筑结构设计进阶篇(一)高层建筑结构设计进阶篇(一)_1

 发表于2020-11-24   |  只看该作者       筑龙币+10

3

很棒,感谢楼主分享呀

 发表于2020-11-24   |  只看该作者       筑龙币+10

4

能在不同的结构类型的前提下,总结出不同的建筑高度的周期就更好了

 发表于2020-11-30   |  只看该作者       筑龙币+10

5

整合内容可以下载的话更好拉~

白鸟朝凤

  | 结构设计

3 关注

999+ 粉丝

729 发帖

29 荣誉分

该博主未添加简介

猜你爱看

添加简介及二维码

简介

还可输入70字

二维码(建议尺寸80*80)

发站内信息

还可输入140字
恭喜您已成功认证筑龙E会员 点击“下载附件”即可
分享
入群
扫码入群
马上领取免费资料包
2/20