(
5)
水平力是设计的主要因素,随高度增加,水平力(风荷载或水平地震作用)产生的
内力和位移迅速增大。把房屋结构看作一根简单的竖向悬臂构件,竖向荷载产生的轴力:
N=nW;水平荷载产生的弯距:均布荷载:M=1/2qH ; 倒三角形荷载:M=Qh/3 ;
水平力产生的顶点侧向位移:均布荷载:
△=Qh/8EI;倒三角荷载:△=11Qh/120EI。
(
6)
高层结构设计中,不仅要求结构具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够的抵
抗侧向力的刚度,使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规定的范围内。高层建筑
结构所需的侧向刚度由位移控制。侧向位移过大会使结构产生较大附加内力,偏心加剧使结
构破坏,或使人不适、惊慌,使填充墙、管道破坏等。
(
7)
有抗震设防的高层结构设计,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏,
中震可修,大震不倒。结构是否具有抗震能力取决于结构所能吸收和消耗的地震能量,是由
承载力和变形能力(延性)决定的。钢筋混凝土是弹塑性材料,具有塑性变形的能力,在地
震作用下结构屈服后,利用塑性变形吸收能量。结构或构件的延性是通过实验确定的,是采
取一系列构造措施来保证的。因此,在结构抗震设计中必须严格执行规范、规定中有关的构
造要求,从保证延性的重要性而然,抗震结构的构造措施比计算更重要。构件要保证结构的
延性,要有足够的截面尺寸,柱的轴压比,梁和剪力墙的剪压比,构件截面配筋率要适宜,
符合规范、规定的要求。
(
8)
剪跨比和剪压比是判别梁、柱和墙肢等抗侧力构件抗震性能的重要指标。剪跨比用于
区分变形特征和变性能力,剪压比用于限制内力,保证延性。
(
9)
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。减轻自重意味着不增加基础造价和处理措施,
可多建层数,在软弱土层上有突出的经济效益。而且地震效应是与建筑质量成正比的
,减轻自重是提高结构抗震能力的有效办法。因此,高层建筑中,结构构件宜采用高强材料,
非结构构件和维护墙体应采用轻质材料。
(
10)
结构自震周期应与地震动主导周期(动卓越周期)错开,避免共振造成灾害。场地
卓越周期:
To=4H/Vs,Ts=∑4hi/Vsi,(H,hi 为土层厚度,Vs 为土层的剪切波速值;高层建筑
的自震周期:框架:
T1=0.085N;框剪:T1=0.065N;框筒:T1=0.06N;剪力墙:
T1=0.05N;(N 为地面上房屋层数)。
(
11)
抗震结构尽可能设置多道抗震防线,应采用具有联肢墙、壁式框架的剪力墙结构,
框架
-剪力墙结构,框架-核心筒结构,筒中筒等多重抗侧力结构体系。高层建筑避免采用纯
框架结构。