1、水平載荷是設計的主要因素 ??高層結構總是要同時承受豎向載荷和水平載荷作用。載荷對結構產(chǎn)生的內(nèi)力是隨著建筑物的高度增加而變化的,隨著建筑物高度的增加,水平載荷產(chǎn)生的內(nèi)力和位移迅速增大。
2、側向位移是結構設計控制因素 ??隨著樓房高度的增加,水平載荷作用下結構的側向變形迅速增大,結構頂點側移與建筑高度的四次方成正比,設計高層建筑結構時要求結構不僅要具有足夠的強度,還要具有足夠的抗推強度,使結構在水平載荷下產(chǎn)生的側移被控制在范圍之內(nèi)。
3、結構延性是重要的設計指標 ??高層建筑還必須有良好的抗震性能,做到“小震不壞,大震能修。”為此,要求結構具有較好的延性,也就是說,結構在強烈地震作用下,當結構構件進入屈服階段后具有較強的變形能力,能吸收地震作用下產(chǎn)生能量,結構能維持一定的承載力。
4、軸向變形不容忽視 ??高層結構豎向構件的變位是由彎曲變形、軸向變形及剪切變形三項因素的影響疊加求得的。在計算多層建筑結構內(nèi)力和位移時,只考慮彎曲變形,因為軸力項影響很小,剪力項一般可不考慮。但對于高層建筑結構,由于層數(shù)多,高度大,軸力值很大,再加上沿高度積累的軸向變形顯著,軸向變形會使高層建筑結構的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生明顯的變化。
初步設計由設計說明書、設計圖紙、主要設備及材料表和工程概算書等四部分內(nèi)容組成。對于結構工程師而言,在初步設計階段,要了解工程所在地區(qū)的地震基本烈度和工程水文地質(zhì)情況,要特別注意有無特殊的地質(zhì)條件,如軟弱地基、抗震不利地段等,是否要進行必要的地基處理,要了解是否對結構設計有特殊要求。
建筑結構的功能包括安全性、適用性和耐久性三個方面,簡稱三性。
1安全性是指建筑結構承載能力的可靠性,建筑結構應能承載正常施工和使用中的各種荷載和變形,在地震、爆炸發(fā)生時和發(fā)生后保證整體的穩(wěn)定性;
2適用性要求結構在正常使用過程中不產(chǎn)生影響使用的過大變形以及不發(fā)生過寬的裂縫等;
3耐久性要求在正常維護的條件下結構不發(fā)生嚴重風化,腐蝕、脫離、炭化,鋼筋不發(fā)生腐蝕等。