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高层建筑厚筏反力及变形特征试验研究

高层建筑厚筏反力及变形特征试验研究
高层建筑厚筏反力及变形特征试验研究

高层建筑考题及答案(精品文档)

填空题答案 1剪力墙,剪力墙,弯曲型,增加而增大,结构整体性好刚度大结构高度可以更大; 2框架;剪力墙;框架剪力墙;剪力墙;弯剪型;随层数的增加而增大,到中间一位置,层间位移随层数的增加而增大; 3反弯点法;D值法; 4质量;刚度; 选择题(每题2分,共20分) 1.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D )。 A.结构有较多错层B.质量分布不均匀 C.抗扭刚度低D.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 2.在设计高层建筑风荷载标准值时,下列(B )风荷载应乘以大于1的风振系数z ? A.高度大于50m,且高宽比大于1.5的高层建筑 B.高度大于30m,且高宽比大于1.5的高层建筑 C.高度大于50m,且高宽比大于4的高层建筑 D.高度大于40m,且高宽比大于3的高层建筑 3.高层建筑采用( D )限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移 B、顶点最大位移 C、最大位移与层高比值 D、顶点最大加速度 4.高层建筑地震作用计算宜采用(B )。 A、底部剪力法 B、振型分解反应谱法

有地震作用时的效应组合,它应用于所有要求进行地震作用计算的结构,其一般表达式为:S E =γG S GE +γEh S Ehk +γEv S Evk +ψW γW S Wk 6、根据框架—剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力f V ,为什么还要进行调整? 剪力墙通常首先在地震作用下开裂,其刚度降低,结构内力重新分配,框架承担的内力增加。 在得到弹性计算内力之后,要对各层框架的总剪力Vf 进行调整。调整原因 1)在框-剪结构中,由于柱与剪力墙相比刚度小很多,楼层剪力主要由剪力墙来承担,框架柱内力很小,而框架作为抗震的第二道防线,过于单薄是不利的; 2)计算中采用了楼板刚性假定,但在框架-剪力墙中作为主要抗侧力构件的抗震墙间距较大,实际楼板有变形,结果框架部分的水平位移大于抗震墙,相应地,框架实际承受的剪力比计算值大; 3)在地震作用过程中,剪力墙开裂后框架承担的剪力比例将增加,剪力墙屈服 后,框架将承担更大的剪力。 由内力分析可知,框-剪结构中的框架,受力情况不同于纯框架,它下部楼层的计算剪力很小,底部接近于零,显然直接按计算的剪力进行配筋时不安全的,必须予以适当的调整,使框架具有足够的抗震能力 7、三水准设防目标,两阶段设防方法是什么? 三水准设防目标: “小震不坏;中震可修;大震不倒” 两阶段设计: 第一阶段(结构设计):计算多遇地震下的结构构件承载力和构件的弹性变形。 第二阶段(验算阶段):罕遇地震下的弹塑性变形验算。 8、高层建筑结构计算的基本假定是什么? 1. 弹性工作状态假定 2. 水平荷载作用方向假定 3. 平面结构假定 4. 楼板在自身平面内刚度无限大的假定 5. 高层建筑结构底部嵌固的假定 9、剪力墙按受力特性的不同分为哪几种?各自用什么方法进行水平荷载作用下内力的计算? 整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。 整 体 墙:材料力学悬臂梁的内力和变形的有关公式。 小开口墙:材料力学方法,增大侧移。 双 肢 墙: 连续连杆法 壁式框架: 修正D 值法

高层建筑结构形体规则性判定报告

建筑结构形体规则性判定报告 工程名称:西部城市某地块 子项目名称: A栋办公楼 编制单位:深圳市某建筑与规划设计研究 有限公司(公章) 编制人:*** 校对人:*** 审核人:*** 编制时间: 二0一七年四月八日 ?一、项目概况

二、绿建评价标准要求 1。根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014的要求,应对建筑结构形体规则性进行判定,依据判定结果,赋予相应的评价得分。 2。《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014条文原文如下: 7。2.1择优选用建筑结构形体,评价总分值为9分.根据国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010规定的建筑结构形体规则性评分,建筑结构形体不规则,得3分;建筑结构形体规则,得9分。 3。表1:评分表

三、建筑结构形体规则性的判定 1。主要依据 《结构计算书》 《建筑抗震设计规范》GB 50011—2010 《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》 2. 依据《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,建筑结构形体规则性的定义和判断不规则程度如下表: 表2:同时具有下列三项及三项以上不规则的高层建筑工程

凸不规则,不按楼板不连续的开洞对待;序号a、b不重复计算不规则项;局部的不规则,视其位置、数量等对整个结构影响的大小判断是否计入不规则的一项. 表3:具有下列2项或同时具有下表和表2中某项不规则的高层建筑工程 于本表的复杂连接。 表5:其他高层建筑工程

? 4。本项目建筑结构形体规则性分项判定表

本工程不属于特殊类型高层建筑,不存在表4中一项不规则即超限的项次。 四、结论 综上所述,本项目建筑结构形体规则性判定为规则,评价得分为9分.

高层建筑平板式筏板基础设计计算

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6c12993226.html, 高层建筑平板式筏板基础设计计算 作者:赛里曼.海切木汉 来源:《城市建设理论研究》2013年第23期 摘要:高层建筑基础选型是整个结构设计中的一个重要组成部分,直接关系到工程造价、施工难度和工期。本文以湖北某高层住宅楼的基础设计为例,介绍高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法。 关键词:高层建筑;基础选型;筏板基础设计 中图分类号:TU97文献标识码: A 文章编号: 1引言 高层建筑地下室通常作为地下停车库,建筑上不允许设置过多的内墙,筏板基础能充分发挥其地基承载力,刚度大整体性好,调整不均匀沉降,更好的满足停车库的空间使用要求,同时施工难度小,缩短工期,降水及支护费用相对较低等优点,在高层建筑中广泛应用。本文以湖北某高层住宅楼的基础设计为例,介绍高层建筑基础的选型和筏板基础的设计方法。 2筏板基础结构设计 2.1 工程地质概况 本工程地下室1层,地上17层,采用框架-核心筒结构。根据岩土工程勘察报告,场地土分布自上而下分别为:①素填土层,厚度1.7~2.6m; ②粘土层,厚度6.4~7.1m, 标贯击数为15~17击; ③粉质粘土层,厚度2.7~4.0m, 标贯击数为10~11击;④粘土层,厚度2.6~19.8m, 标贯击数为12~17击; 2.2 基础结构方案选择 根据地基土质、上部结构体系、柱距、荷载大小、使用要求以及施工条件等因素的不同,筏形基础可分为梁板式和平板式两种类型。与梁板式筏基相比,平板式筏基具有抗冲切及抗剪切能力强的特点,且构造简单,施工便捷;对于框架-核心筒结构宜采用平板式筏形基础。本工程基础占地面积为1142m2,总荷载为210792KN,即要求地基平均承载力为185kPa。从地层剖面分析,地下室开挖后板底标高下的土层为硬-坚硬状粘土,标贯击数为15~17击,经深度及宽度修正后,地基承载力特征值fa≥300kPa,可满足要求。地基的验算包括地基承载力和变形两个方面,对于高层建筑,变形往往起着决定性的控制作用。本工程初步分析结果表明,

20层楼筏板基础设计计算手稿

前言 筏板基础有埋深深、刚度大、整体性强、抗震能力好等优点,不仅能充分发挥地基承载力,减小基础沉降量,调整地基不均匀沉降,而且可满足地下大空间(如地下停车场、地下仓库、地下商场等)的要求。因此,筏板基础作为建筑结构(尤其是高层和超高层建筑)首选的基础方案,应用越来越广泛。但是,由于筏板基础的受力和变形与诸多因素有关,到目前为止,人们对筏基的受力机理还不十分清楚,致使筏基在实际应用中,不同设计人员设计的筏基(如厚度、配筋等)相差悬殊,从而给工程造成浪费或隐患。本文以某工程为实例,对高层建筑筏板基础的选型和设计方法进行讨论,供同行商榷参考。 1.工程概况 某办公大楼,地面以上20 层,地下1 层,框架——剪力墙结构,基础占地面积1800m2。建筑物总荷重580000KN,即要求地基平均承载力为322Kpa。基坑开挖深度7.1m。根据勘察资料,其土层分布自上而下为粘性土,强风化泥质粉砂岩,中风化泥质粉砂岩,局部强风化与中风化岩层。 2.基础选型 一般的高层建筑,常需在地下设 置车库、人防、设备用房、水池等,并由其使用功能决定其层高和层数。这些条件基本确定了底板的埋置深度,然后根据该深度结合场地的岩土条件进行基础选型,确定选择天然筏板基础的可能性。本地区由于特定的地理环境,形成了一种典型的上软(填土、淤泥、砂石)下硬(风化残积土和风化软岩)的岩土结构地层,且其软土层厚薄不一,基础埋深变化较大,所以高层建筑大多采用桩基,采用桩基是设计人员对这种地层结构基础选型的第一选择,设计风险小,计算简单;缺点是桩长较长,投资较天然地基大。对本工程,地质勘察资料的建议也是桩基,但我们发现,该区域地下室开挖后板底标高下的岩土层已基本露出强风化或中风化岩层,通过对地基承载力和沉降的初步分析,这两项指标基本能满足要求,是有可能采用天然筏板基础型式的,没必要非桩基不可。再经过反复试算对比,采用天然地基上的筏板基础方案。 3.筏板基础的结构设计 3.1筏板基础地基承载力的确定 天然地基承载力特征值的经验值fak,通常由下列方法确定: (1)据地质勘察部门提供的报告。(2)据场地的地质情况,参照岩土工程手册或有关规范确定。 (3)现场荷载试验或静力触探试验。之后按照有关规范,经宽深修正得到修正后的地基承载力特征值fa。风化岩土在取样时的扰动和失水会使室内土工试验结果出现偏差,采用原位试验(如标贯、压板试验等)结合室内土工试验来综合评定,这样结果会更接近实际情况。有资料对本地区不同岩土层的现场压板试验和原位标贯试验以及建筑沉降观测结果反复分析,得到风化岩土地基承载力特征值的经验值fak 与实测标贯击数N 的关系为: fak=(12~15)N 风化残积土取高值,强风化软岩取低值。可用此值和其它方式取得的值对比,综合确定。3.2筏板基础天然地基变形计算及差异沉降的处理 对高层建筑,地基变形往往起决定性的控制作用,对变形的验算必不可少。根据该地区工程经验,采用传统的分层总和法计算残积层、全风化及强风化层的地基沉降量往往偏大,其主要原因是土样扰动使测得的土地压缩模量偏小。采用土的变形模量作为计算参数,地基的沉降量与实测结果较为接近。本工程按下式计算: 00 ( )pbSaE=式中:

高层建筑变形监测

变形监测及数据处理课程 ---专题作业 作业名称:高层建筑变形监测分析 专业班级:测绘2班 姓名:吴建全 学号:--------- 组号:2班6组 组员情况:组长(贾某某)、组员(吴建全, 贺某某,何某某,陈某) 摘要

高层建筑变形监测是通过对建筑物外型进行变形方面的监测,对建筑物外形状态进行判定,一旦出出现安全范围外的变形事故,及时分析高层建筑变形原因,实施纠偏措施,从而有效保障人民生命财产安全。因此,本文分析了高层建筑变形监测的基本特点与高层建筑变形监测的实施过程,从而力图实现一定的学术研究意义与现实实践意义。 [1] 通过该高层建筑的变形监测的研究,目的是保障建筑物的施工与使用安全,体现出高层建筑在建设和使用过程中变形监测的重要性,为建筑物安全施工提供了必要的评估数据。 关键词:高层建筑物,变形监测,数据处理,沉降分析 目录

1、高层建筑变形监测的目的和特点 (4) 2、变形监测测的内容 (5) 3、基坑回弹观测 (6) 4、建筑物的沉降监测方法 (7) 5、建筑物的位移监测 (8) 6、高层建筑变形监测实施过程 (9) 7、数据处理 (10) 6、高层建筑物变形监的一些原因 (11) 9、结束语 (11) 引言 建筑物变形是指建筑物在施工建设与运营管理过程中由于地下水结构、气候温度变

化、建筑物材料折损、建筑物荷载变化等作用下建筑物发生垂直升降、水平位移等一系列外形变化状态的统称。而建筑物变形监测分析是指借助相应测量仪器和技术标准、规范,对建筑物外形进行及时的监测与分析。 高层建筑由于其建筑规模和经济规模都比较大,因此高层建筑施工和运营过程中变形监测都尤为重要。一方面,对高层建筑实施不定期的监测有助于及时发现高层建筑存在的问题,分析问题的原因,提出解决问题的对策,从而保障人民生命财产安全;另一方面,高层建筑变形监测数据、技术标准、解决对策等对行业内其他建筑物变形监测有重要的学术借鉴意义。 1、高层建筑变形监测的目的和特点 1.1 变形监测的目的 通过对变形体动态监测,获得精确观测数据,对监测数据综合分析,对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形做出预报,提供施工和管理方法,以便及时采取措施,保证工程质量和建筑物安全。同时对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观评价。 1.2 变形监测的特点 高层建筑变形监测重要目的在于对高层建筑的安全进行监测,而这又分为外部监测和内部监测两个部分。内部监测主要是借助专业化的技术设备对高层建筑内部应力、建筑物内部温度变化、建筑物动力特性等方面进行不定期监测。外部监测主要是通过观察、测量数据等对高层建筑沉降、位移、倾斜及裂缝等方面进行观测。在高层建筑安全监测中,外部监测和内部监测相辅相成,应同时进行,协同分析。第一,测量精度高,由于高层建筑外形数据“牵一发而动全身”,高层建筑外形数据微小的变化就会对建筑整体的稳定性及安全性构成极大的威胁,同时不利于外形变化原因的分析与对策的研究,因此,相较于其他建筑变形监测,高层建筑变形监测要求极高的精确度,从而保障监测有效性。[2]一般位置精度为1mm;第二,需要重复观测,测量时间跨度大,观测时间和重复周期取决于观测目的、变形量量大小和速度。第三,需要严密的数据处理,数据量大,变形量小,变形原因复杂。第四,要求变形资料提供快和准确。 2、变形监测测的内容

剪力墙类型及受力特点

剪力墙类型及受力特点 剪力墙结构是由一系列纵向、横向剪力墙及楼盖所组成的空间结构,承受竖向荷载和水平荷载,是高层建筑中常用的结构形式。由于纵、横向剪力墙在其自身平面内的刚度都很大,在水平荷载作用下,侧移较小,因此这种结构抗震及抗风性能都较强,承载力要求也比较容易 满足,适宜于建造层数较多的高层建筑。 剪力墙主要承受两类荷载:一类是楼板传来的竖向荷载,在地震区还应包括竖向地震作用的影响;另一类是水平荷载,包括水平风荷载和水平地震作用。剪力墙的内力分析包括竖向荷载作用下的内力分析和水平荷载作用下的内力分析。在竖向荷载作用下,各片剪力墙所受的内力比较简单,可按照材料力学原理进行。在水平荷载作用下剪力墙的内力和位移计算都比较复杂,因此本节着重讨论剪力墙在水平荷载作用下的内力及位移计算。 一、剪力墙的分类及受力特点 为满足使用要求,剪力墙常开有门窗洞口。理论分析和试验研究表明,剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。洞口是否存在,洞口的大小、形状及位置的不同都将影响剪力墙的受力性能。剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、小开口整体剪力墙、双肢墙(多肢墙)和壁式框架等几种类型。不同类型的剪力墙,其相应的受力特点、计算简图和计算方法也不相同,计算其内力和位移时则需采用相应的计算方法。 1.整体剪力墙 无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口,但洞口的面积不超过墙体面积的15%,且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时,可以忽略洞口对墙体的影响,这种墙体称为整体剪力墙(或称为悬臂剪力墙)。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算,应力图如图1(a) 所示,变形属弯曲型。 2.小开口整体剪力墙 当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时,通过洞口的正应力分布已不再成一直线,而是在洞口两侧的部分横截面上,其正应力分布各成一直线,如图1(b)所示。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外,每个墙肢还出现局部弯矩,因为实际正应力分布,相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大,局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15%。因此,可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定,且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算,然后适当修正。 在水平荷载作用下,这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律,变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力,当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时,其截面变形仍接近于整体截面剪力墙,这种剪力墙称之为 小开口整体剪力墙。 3.联肢剪力墙 洞口开得比较大,截面的整体性已经破坏,横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律,如图1(c)所示。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多,每根连梁中部有反弯点,各墙肢单独弯曲作用较为显著,但仅在个别或少数层内,墙肢出现

高层建筑筏板基础选型分析

高层建筑筏板基础选型分析 发表时间:2016-10-17T17:17:00.110Z 来源:《基层建设》2016年12期作者:莫剑国[导读] 摘要:基础选型在整个建筑结构设计中占重要地位,合理的基础选型不仅可以节约造价,还能缩短工期。本文根据实际工程案例,对不同的筏基形式进行分析,选取最为经济合理的基础。深圳市建筑设计研究总院有限公司摘要:基础选型在整个建筑结构设计中占重要地位,合理的基础选型不仅可以节约造价,还能缩短工期。本文根据实际工程案例,对不同的筏基形式进行分析,选取最为经济合理的基础。关键词:高层建筑;基础选型;筏板一、工程概况 某建筑面积约为6300m2,抗震设防烈度为 6 度,设计基本地震加速度 0.05g,场地类别为Ⅱ类;特征周期 Tg 为 0.35s,结构体系为框架结构,抗震等级为三级。地下室顶板覆土为800~1400mm,±0.000相当于绝对标高+200.400,室内外高差0.50m。塔楼为两栋小高层住宅,层高为3m。 二、工程地质 根据地勘报告,结构设计地下水位较低(黄海高程为+ 197.000),场内分布有1~2m 杂填土,杂填土底下有6~8m 粉质粘土,其地基土承载力特征值为fak =200KPa(粉质粘土底下无软弱层)。为了节约造价,采用筏板基础的基础形式,不建议采用桩基础。根据地勘报告,设计拟采用四种不同形式的筏板基础方案:(1)方案一:采用无梁筏板方案:小高层住宅采用 1300mm厚无梁筏板,单层商业及纯地下室采用 750mm 厚无梁筏板;(2)方案二:采用梁板式筏板和无梁筏板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用750mm 厚无梁筏板;(3)方案三:采用梁板式筏板和无梁筏板(加柱墩)方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用 350mm 厚无梁筏板(加柱墩);(4)方案四:采用梁板式筏板和独基加防水板方案:小高层住宅采用梁板式筏板,筏板厚度为 600mm;单层商业及纯地下室采用柱下独基加防水板。 三、基础设计方案比较本项目两栋小高层住宅与地下车库在地下室底板合为一体,基础底板受力情况复杂。由于地下水位较低,施工时可采取降水措施(地下室顶板及覆土完成后方可停止降水),且在使用期间其上部恒载总重大于水浮力,故可不考虑地下水浮力的影响。单层商业及纯地下室部分,上部结构荷载(含顶板及覆土)产生的附加应力与土自重产生的应力相差不大,因而理论上沉降S=0。由于小高层住宅部分产生的附加应力较大,所以理论上小高层与单层商业和纯地下室有沉降差存在,故计算时需考虑其沉降差的影响。(1)采用无梁筏板方案底板设计采用无梁筏板方案。由于筏板钢筋配筋量大部分是构造配筋,在柱底下的钢筋用量明显较大,筏板厚度由冲切计算控制,为满足冲切计算要求,筏板板厚较厚。板厚分两种:单层商业和纯地下室筏板厚度为 750mm,小高层住宅下筏板厚度为1300mm。底板大范围配筋量为:750mm厚的筏板配筋为 1500mm2,1300mm厚的筏板配筋为 2600mm2。经过计算,小高层住宅下的筏板钢筋用钢量大约为 85t/m2,混凝土用量每平米约为1.3m3;单层及纯地下室下的筏板钢筋用钢量大约为 50t/m2,混凝土量每平米约为0.75m3。 (2)采用梁板式筏板和无梁筏板方案因采用第一种方案,小高层住宅底下筏板板厚较厚(1300mm),筏板钢筋配筋量大部分是构造配筋,在柱底下的钢筋用量明显较大,筏板板厚由冲切计算控制。为了减少筏板板厚及钢筋用钢量和增加小高层住宅基础的整体性,故将小高层住宅底下无梁筏板基础改用梁板式筏板基础的型式,这样柱底冲切计算局部由地基梁来承担,以减少筏板厚度和钢筋用量;单层商业和纯地下室部分还是采用方案一的无梁筏板型式。板厚分两种,单层商业及纯地下室筏板厚度为 750mm,小高层住宅下筏板厚度为 600mm;地基梁截面尺寸均采用统一截面 800mm×1200mm,地基梁布置如(图1)所示: 图1地基梁布置图 图 2 柱墩布置示意图

高层建筑变形监测开题报告

山东建筑大学毕业论文开题报告表 专业:测绘工程班级:测绘071 姓名:陶俊辉 论文题目高层建筑物变形监测的方法研究 一.选题背景和意义 随着经济发展和城市化进程的加快,城市中出现了越来越多的高层建筑物,从几十层到上百层的楼房。根据能量守恒定律,楼房质量对所在地表的压力会使地面发生变形,直接影响楼房的受力情况。如果地表受力不均匀,就会发生楼房倾斜甚至倒塌等灾害,直接影响到居民的生命和财产安全。为了确保这些楼房的安全使用,需要对其进行长期的精密变形观测,以确定其变形状态。 高层建筑变形监测高层建筑变形监测的直接目的之一就是对高层建筑的运营 状态进行安全监控、评价和预报。从20世纪90年代以来,高层建筑变形监测手段的硬件和软件迅速发展,监测范围不断扩大,监测自动化系统、数据处理和资料分析系统、安全预报及分析评价系统也在不断的完善。工程设计采用新的可靠度设计理论与方法以来,变形监测成为提供设计依据、优化设计和可靠度评价不可缺少的手段,成为工程设计和施工质量控制的重要手段。 由于工程自身的特殊性和复杂性,在一般情况下,直接采用变形监测原始数据对高层建筑安全稳定状态进行评估和反馈是困难的。因此,为了实现高层建筑安全运营的设计目的,一般需要结合具体的工程和变形监测不同时段的不同特点和要求分别 选用不同的手段和方法,认真做好监测数据和资料的整理分析工作,对高层建筑的安全稳定状态进行评估、预测和预报,并为改进建筑工程设计、施工方法和运营管理提供科学的依据。 高层建筑变形观测简便、精度高,能直观地、及时地掌握高层建筑性态的变化,许多高层建筑在出现危险之前都常常发生较大的变形。因而,分析高层建筑变形规律、对高层建筑的变化趋势进行有效预测对高层建筑安全监控、确保高层建筑安全运营具有重要意义。

浅谈高层建筑变形监测

浅谈高层建筑变形监测 高层建筑由于在勘探设计、施工和使用过程中存在失误,发生沉降、倾斜、位移、挠曲、裂缝等变形现象,需要每隔一定时期,对控制点和观测点进行重复测量,通过计算相邻两次测量的变形量及累积变形量来确定建筑物的变形值和分析变形规律,及时采取措施,避免发生事故。文章主要探讨高层建筑变形检测的方法。 标签:高层建筑;变形检测;建筑沉降;建筑倾斜;建筑裂缝 1 变形监测的目的和特点 1.1 变形监测的目的 通过对变形体动态监测,获得精确观测数据,对监测数据综合分析,对各种工程建筑物在施工或使用过程中的异常变形做出预报,提供施工和管理方法,以便及时采取措施,保证工程质量和建筑物安全。同时对采用新结构、新材料、新工艺性能做出客观评价。 1.2 变形监测的特点 第一,测量精度高,一般位置精度为1mm;第二,需要重复观测,测量时间跨度大,观测时间和重复周期取决于观测目的、变形量量大小和速度。第三,需要严密的数据处理,数据量大,变形量小,变形原因复杂。第四,要求变形资料提供快和准确。 2 变形监测测的内容 根据变形的性质,建筑物变形可分为静态变形和动态变形两类。静态变形是时间的函数,观测结果只表示在某一期間内的变形。静态监测的内容有内部应力、应变监测、动力特性监测和加速度监测。动态变形是指在外力作用下产生的变形,它是以外力为函数表示的,对于时间的变化,其观测结果表示在某一时刻的瞬时变形。 动态监测内容有沉降监测、位移监测、倾斜监测、裂缝监测和挠度监测。 3 基坑回弹观测 3.1 回弹观测点的布设 回弹观测点的布设和数量,一般沿基坑的纵横轴线布设,还可根据建筑物分布及地层情况进行布设,要求布设点能够反映基坑回弹的纵横断面。

高层住宅体型设计分析

高层住宅造型设计探讨 住宅外观造型不仅是居住环境素质的一个重要方面,还影响销售与城市景观。优良的外观造型设计对提高项目的环境、经济、社会效益均有积极作用。高层住宅的外观造型既要把握好特色鲜明的整体效果,又要有精巧的局部设计。 高层住宅体量宏大,尤其是当多栋高层住宅组合成一个群体的时候,建筑本身的尺度远远超出了人体的亲切尺度。因此,高层住宅群体既要避免过大体量对环境与心理的压抑,又要避免过于琐碎的细部使建筑失去整体感。具体设计手法体现在以下几方面: 1. 住宅体型: 住宅体型与住宅平面规划设计密切相关。通常大致可分为以下三种: 1) 点式。 点式住宅是最常见的高层住宅体型。它强调建筑形体的竖向垂直感,细高比大,住宅形象高耸。点式住宅总体布 局灵活多样,可以将 住宅塔楼独立布置于裙楼或绿地上,住宅塔楼之间留有间距,以避免组团 图 2 联体布置的点式高层住宅(香港雅典居) 多个点式高层住宅塔楼联体布置,以争取良好景观。

空间过于封闭(图1);也可以将多个住宅塔楼联体布置,以节约用地或获得良好景观(图2);此外,点式高层住宅还可与小高层结合,形成错落的群体形象(图3)。 2) 板式高层住宅一改点式住宅高高矗立的形象,同时强调垂直方向与

水平方向,形体简洁、整体、新颖,富有创意。但板式高层住宅通常体量巨大,尺度超人,易给人压抑感;住宅阴影面大,影响通风。 因此,板式高层住宅立面设计一方面应控制好立面高宽比(图4); 另一方面,应有丰富的细部设计。可通过立面阳台、遮阳板等构件的凹凸变化,形成富有节奏感与韵律感的立面光影变化;或通过在立面上开洞,以避免空间的围堵感与单调感,增加立面特色。(图5) 3) 体块穿插。 体块穿插是指通过几何体块穿插的手法来组织多栋并列高层住宅的造 图 4 超高层板式住宅(香港半岛豪庭) 超高层住宅采用板式形体,可避免过于细高的立面比例,增加建筑形象特征。 立面细部丰富的板式住宅(香港浅水湾影湾园) 板式住宅立面上的洞口,既给予立面鲜明的特色,又为高层居民提供公共活动空间,改善居住环境。

高层建筑案例分析.

高层建筑案例分析—帕拉玛塔广场大厦分析自古以来,人类就有脱离地面,接近苍穹的渴望,在当今社会,用地愈加紧张,技术也愈加成熟,各种各样的高层建筑拔地而起,高层建筑不仅解决了很多如节地、拥挤及环保等城市问题,更成为各个国家及城市的地标性建筑,成为所在地区的“名片”,在一定意义上代表了该地区的形象定位及经济发展,因此,越来越多的高层、超高层建筑在城市中心耸立,他们往往位置险要、造型突出、视觉效果强烈,作为现代建筑技术的结晶,成为展示城市发展成就的有效手段。 高层建筑的发展得益于载客电梯的发展和使用,而其在世界范围内普遍发展起来是20世纪50年代,尤其是近三十年以来,由于一系列全新结构的出现及电子计算机等先进技术的应用,为高层、超高层建筑的出现创造了条件。高层建筑除先进的结构体系及轻质、高强材料以外,其内部诸如自动控制的一系列消防、报警、通讯、高速电梯及管理监测等系统,离不开计算机与电气化,因而它是二十世纪科学技术成就的体现。 目前,作为城市地标的高层建筑十分多见,担负着集办公、商业、居住等众多功能,它们大多是某一地区的综合体建筑,朝着智能化、多样化及绿色环保的方向发展,以下以澳大利亚帕拉玛塔广场大厦为例,解析当今高层建筑的发展现状。 澳大利亚帕拉玛塔,是西悉尼的市中心,为悉尼地区内第二重镇,澳大利亚第三大经济区,是澳目前发展最快的地区之一。随着西悉尼的崛起,被誉为“西部三热点心脏”之称的帕拉玛塔,成为了备受关

注的投资热点。帕市是澳大利亚历史上最古老的城市之一。 帕拉玛塔市举办了一个 比赛,要建造一栋商业高楼, 突出节能高效的设计理念。对 此,urban office architecture事务所设计了 以“城市上升”为主题的这一 建筑。 该建筑共有66层,集商业与办公为一体,是两个楼的结合体,楼的底部是融合在一起的,之后随着楼层的升高而分成两栋。以各自扭转的姿态向上延伸,在其中间以连廊相接,创造了大量的公共平台,姿态呈现出一种生动的流动感,富有韵律又不失节奏。 卡洛恩佐的纽约办公室已 经设想把这里建成公共领域,从 帕拉马塔广场延伸到北部。因 此,创造大量供行人共享的公共 活动区域成为设计的一大要点, 在人流量如此集中地广场区域 地带,需要解决人车共行的交通 拥堵问题,尤其是对于底部空间 的处理及契合绿色城市生活的 主题需要十分到位。

超高层建筑的桩筏基础设计理论 赵锡宏

your name your caption here 超高层建筑的桩筏基础设计理论——工程实践是检验设计理论的标准 同济大学赵锡宏 同济大学建筑设计研究院巢斯

your name your caption here 提要 ?根据上海60层的长峰商场,66层的 恒隆广场,88层的金茂大厦和101层的上 海环球金融中心等的实测桩箱和桩筏基础 变形以及正在建造121层的上海中心大厦 的计算变形分析的宝贵数据,论证超高层 建筑的桩筏基础不是刚性,不宜继续采用 刚性偏心受压的公式计算桩顶的反力; 阻 尼器或深埋桩筏基础对风载影响桩顶反力 进行宏观探讨. 此外,对桩筏基础设计提出 一些建议,试图构成桩筏基础设计理论与 方法的蓝图。 提要

your name your caption here 前言在上海,近十几年来,高层建筑飞跃发展,见图1。 图1 上海高层建筑的今昔比 前言

前言 your name your caption here ?在中国土地上,拥有508m高的台北-101层 (Taipei-101)高楼和492m高101层的上海环球金融中心(Shanghai World Financial Center, SWFC)的高楼,这是中国人的骄傲。 ?现在,565.6m高121层的上海中心大厦 (Shanghai Tower)正在建造中,这样,与旁边88层的金茂大厦(Jinmao Building)和101层的上海环球金融中心(SWFC)将构成三足鼎力逞天下的 英姿,又是中国人的骄傲,见图2。

your name your caption here 左为上海环 球金融中心 中为金茂大 厦 右为上海中 心大厦 图 2 上海的三幢超高层大楼 前言

超高层建筑设计过程变形控制

超高层建筑变形控制 1.竖向变形控制 一般的多层利高层建筑相比,超高层结构的设计除了需要在结构体系选择、抗震设计、抗风设计等方面有更高的要求之外,还需要考虑非荷载作用下的结构变形和内力分析。非荷载作用主要包括温度作用和混凝土的收缩、徐变以及地基的不均匀沉降等。由于超高层结构高度可能在两三百米以上,以及不同竖向构件在压应力水平、材料等方面存在明显差异,还有混凝土材料的徐变、收缩等非荷载作用时,因此超高层结构必然产生不可忽视的竖向变形及差异。 在国外,二十世纪七十年代以后,高层建筑的竖向变形筹问题逐渐引起人们的注意。美国的Russell H G等人对两幢钢筋混凝十高层建筑竖向变形进行了跟踪测试,其中高197m的Lake Point Tower,经过3年后柱的最大轴向变形超过了200mm;高262m的Water Tower Place经过五年后柱与墙的轴向变形差超过23mm,虽然该建筑在层13~14设有刚性转换层,第32层为刚度很大的设备层,但竖向构件间的轴向变形差异依然很明显。这些与时间和环境相关的超高层结构竖向构件变形及差异,将使相邻的结构构件及非结构构件产生附加应力,还可能影响设备的安装使用。 国内外的研究者对结构的竖向变形及著异问题进行了分析和探讨。杨丽、郭忠恭研究了钢筋泓凝土构件徐变和收缩的有关理论和公

式,得竖向构件由于徐变和收缩产生的非弹性缩短,认为超过lOOm 的高层混凝十结构应该考虑徐变和收缩的影响。 高层建筑中,核心筒、角柱、边柱的竖向变形差异来自多个方面。在竖向荷载作用下,各个部位垂直构件的截面轴向应力有高有低。在结构施工时,核心筒施工往往先于周边框架柱施工,造成结构各部分受荷时间有先有后。加上混凝土的弹性压缩、收缩、徐变以及温度变化等因素影响,最终会使得结构构件产生可观的竖向变形及变形差异。这些变形将给设备安装带来不利影响,同时也会在结构中产生附加力矩。一般而言,当结构超过30层或总高度大于100m时,在施工中就应当对此进行考虑。 2混 3弹性压缩 4收缩变形 5徐变变形 6温度变形 7总变形 将弹性压缩变形、收缩变形、徐变变形及温度 变形相加,得到柱或墙的竖向变形为

对土木工程施工中建筑结构受力性能

对土木工程施工中建筑结构受力性能的探讨【摘要】目前只考虑变形与内力逐渐重分布和累加及不考虑高层建筑的建造过程的特点,仅研究已建成的结构,从而产生误差。这是当前普遍的分析设计高层建筑结构的弊端。为了对高层建筑结构的建造与设计提供有益的理念,分析重分布规律和变形逐步累加与结构内力,本文通过剖析对比新的“模拟施工过程加载的计算方法”和过去的“一次性加载计算方法”来验证在设计计算中存在的差别。 【关键词】建筑结构;施工过程 【 abstract 】 currently only consider deformation and internal force distribution and accumulate gradually heavy and not consider building process of high buildings, the characteristics of the structure of the research has only built, which causes the error. this is the common analysis and design the disadvantages of high-rise buildings. in order to build the structure of the high-rise building and design provides beneficial concept, analysis of heavy distribution rule and gradually accumulate the structural internal force and deformation, this paper analyzes contrast new “simulation construction process of loading calculation method” and the past “one-time load calculation method”to verify in the design and calculation of the existing

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析

高层建筑桩筏基础变刚度调平设计分析 发表时间:2019-07-29T15:21:03.733Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年7期作者:陈勇 [导读] 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均。 中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司昆明 650051 摘要:新修订的中华人民共和国行业标准《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)中明确指出,要减少差异沉降和承台内力的变刚度调平设计是重要修订内容之一,通过调整桩基布置,使得基底反力分布模式与上部结构的荷载分布一致,可减小筏板内力,实现差异沉降、筏板内力的最小化。随着城市化进程的加快,高层建筑工程建设项目越来越多,探讨高层建筑桩筏基础变刚度调平设计有着重大的意义。本文主要分析了高层建筑桩基变刚度调平中的问题及其优化对策。 关键字:高层建筑;桩筏基础;变刚度调平;设计 我国高层建筑当中很大部分的上部结构为框剪、框筒结构,其刚度相对较弱、荷载不均,整个高层建筑的基础多采用桩筏、桩箱的类型进行基础施工,建成后很容易出现碟形沉降。而高层建筑的桩基变刚度调平优化是一种非常有效的基础优化形式,高层建筑桩基变刚度调平通过调整桩基竖向支承刚度,促使桩基沉降趋向均匀,显著降低基础、承台内力,上部结构次应力。变刚度调平需要优化桩土支承刚度分布,实施强化与弱化结合,减沉与增沉结合,长桩与短桩并用,刚性桩复合地基与天然地基并用。 1高层建筑桩基变刚度调平中的问题与分析 通过大量高层建筑的实际观测发现仅加大基础抗弯刚度是不能有效减小差异沉降的效4年最大差异沉降为0.0041m,超过《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)的0.002m要求,出现差异化变形、结构开裂等方面的问题,主要还是传统设计方式中的理念问题,一般原因是:高层建筑设计过程中过分注重了天然地基的利用;在设计桩筏过程中,未能及时注意到桩型、结构等问题,荷载大小分布存在不匹配的情况,未能充分利用复合桩基对系统的刚度分布进行调整,以便减小差异沉降,或对桩反力分布、利用筏板刚度调整荷载减小差异沉降的期望过高。 2减沉设计 (1)桩长及桩身断面选择:选择桩长应尽可能穿过压缩性高的土层,桩端持力层压缩性应相对较低,在承台产生一定沉降时桩仍可充分发挥并能继续保持其全部极限承载力;选择桩身断面应使桩身结构强度确定的单桩容许承载力与地基土对桩的极限承载力二者匹配,以充分发挥桩身材料的承载能力。 (2)承台埋深及其地面尺寸的初步确定:首先按外荷载全部由承台承担时其极限承载力仍有一定安全储备的原则,先初步确定承台的埋深及其底面尺寸,然后确定减沉设计的用桩量,再验算承台的初步尺寸,并给予调整。 (3)不同用桩数量时桩基沉降计算:根据初定的承台埋深及其底面尺寸,原定若干种不同的用桩数量方案,分别计算相应的沉降量,从而得到沉降s与桩数n的关系曲线,减少沉降桩基础的桩距一般应大于6d,桩的分布与建筑物竖向荷载相对应。 (4)按建筑物容许沉降量确定实际用桩数量:根据沉降s与桩数n的关系曲线,按建筑物容许沉降量确定桩基实际所需的用桩数量。在用桩数量确定后,再按已经选定的桩数和初步确定的承台埋深及底面尺寸计算其极限荷载,验算安全系数或调整承台埋深及底面尺寸,以确保合理的安全度。 3变刚度调平设计 3.1变刚度调平设计的内容 在桩筏变刚度调平设计中,群桩刚度与单一筏板刚度的比值kpr最为关键。最合适的kpr值与桩筏面积比有关,且当有关桩筏面积比范围为16%~25%时,kpr值接近于1。当桩筏面积比较大时,为减少沉降差,kpr值应稍微增加。考虑到桩的非线性,比完全弹性分析所得到的稍大(约50%),kpr值可能更为合适。为减小桩的承载能力明显发挥(大于50%)后的沉降差,只要kpr=1的条件满足,任何实际桩长都可采用。当然为获得桩承载特性的合理发挥,桩的承载力应以侧摩阻力为主,而不是桩端阻力。研究表明,桩的总承载力发挥的强度与桩的极限承载力的比值m不应超过0.8,以避免沉降差明显增加,在m<0.8范围内,最合适群桩实际分担荷载相当于2.5倍-3倍群桩区域上的总荷载,仅为整个筏板上总外荷载的40%-70%。 对无限大地基上的局部区域,其沉降应与该区域的荷载成正比,而与其刚度成反比。地基局部区域沉降较大,是该处荷载较大而刚度较小所致。削减该处的荷载或增大该处的刚度就可以减少该处的沉降。高层建筑桩筏基础的荷载分布是由上部结构确定的。而上部结构由于受到功能的限制,一般很难进行调整。只能调整基础的刚度,对于桩筏基础,可通过变化板厚、设置肋梁,缩小墙距等调整基础刚度分布。但费用往往很高,因此减少某处的沉降或进行调平设计主要是针对筏底布桩与筏底地基土。 调整地基桩土刚度分布不仅可行而且调平效果显著,是变刚度调平设计的中心内容。首先,主裙楼的地基基础可采用不同形式,以适应上部结构荷载的分布状况。当采用桩基和复合地基时,可通过调整布桩及处理范围形成桩土变刚度分布。是改变桩的平面布置、桩数、桩长、桩径以改变桩土刚度,还是采用复合地基改变筏底地基土和桩?土界面的性质,选择的标准只能是技术可行性与经济合理性。一般来讲,对桩筏基础,桩在基础中占主导地位,改变基桩的参数效果显著。 3.2变刚度调平设计的步骤 (1)按建筑物性质、荷载、地质条件等进行初始布桩并确定板厚。 (2)对上部结构、桩筏基础与地基共同作用进行分析,绘制沉降等值线。 (3)对沉降等值线进行分析,当天然地基总体沉降不大而局部沉降过大时,根据具体条件,对沉降过大部分采用局部加强处理。如采用筏底布桩或复合地基,在桩基沉降较小部位,应抽掉一部分桩;或视土层情况适当缩短桩长或减小桩径。对沉降较大的部位,应适当加密布桩或视土层情况,适当增加桩径桩长,重新形成刚度体系。 (4)进行共同工作迭代计算,直至沉降差减到最小。在此过程中,可根据沉降等值线,判断主裙楼间是否设置后浇带或沉降缝,是否需对基础板厚和构造进行调整等。显然,调平设计的关键在于合理地计算桩筏基础的沉降分布与沉降差。因此,调平设计的沉降分析比减

高层建筑变形监测

高层建筑变形监测 高层建筑从施工准备起,到全部工程竣工后的一段时间内,应按施工与设计的要求,进行沉降、位移和倾斜等变形观测。一般分两部分:一部分是观测高层建筑施工造成周围邻近建(构)筑物和护坡桩的变形以及日照等对建筑物施工影响的变形,以保证安全和正确指导施工,这是直接为施工服务的变形观测;另一部分是在整个施工过程中和竣工后,观测高层建筑各部位的变形,以检查施工质量和工程设计的正确性,并为有关地基基础与结构设计反馈信息。 沉降观测 1施工对邻近建(构)筑物影响的观测 打桩和采用井点降低水位等,均会使邻近建(构)筑物产生不均匀的沉降、裂缝和位移等变形。为此,应在打桩、井点降水影响范围以外设基准点,对距基坑一定范围的建(构)筑物上设置沉降观测点,并进行沉降观测。并针对其变形情况,采取安全防护措施。 2施工塔吊基座的沉降观测 高层建筑施工使用的塔吊,吨位和臂长均较大。随着施工的进展,塔吊可能会因塔基下沉、倾斜而发生事故。因此,要根据情况及时对塔基四角进行沉降观测,检查塔基下沉和倾斜状况,以确保塔吊运转安全。3地基回弹观测 一般基坑越深,挖土后基坑底面的原土向上回弹的越多,建筑物施工后其下沉也越大。为了测定地基的回弹值,基坑开挖前,在拟建高层建筑的纵、横主轴线上,用钻机打直径100mm的钻孔至基础底面以下300~500mm处,在钻孔套管内压设特制的测量标志,测定其标高。当套管提出后,测量标志即留在原处。待基坑挖至底面时,测出其标高,然后,在浇筑混凝土基础前,再测一次标高,从而得到各点的地基回弹值。地基回弹值是研究地基土体结构和高层建筑物地基下沉的重要资料。 4地基分层和邻近地面的沉降观测 这项观测是了解地基下不同深度、不同土层受力的变形情况与受压层的深度,以及了解建筑物沉降对邻近地面由近及远的不同影响。这项观测的目的和方法基本与地基回弹观测相同。 5建筑物自身的沉降观测 这是高层建筑沉降观测的主要内容。当浇筑基础垫层时,就在垫层上

高层建筑结构分析

高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.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。 2.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。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

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