成純漢

摘要：目前，高層建筑逐漸成為城市發(fā)展的主要元素之一，其建造難度要高于普通建筑。由于高層建筑結構復雜，施工技術水平高，所以采取相應的控制策略，以保障建筑的質(zhì)量和安全。本文從高層建筑結構層間位移的角度出發(fā)，分析位移角限值的控制策略問題。

關鍵詞：高層建筑；層間位移；角限值控制

中圖分類號：TU973.2 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-164-01

前言

相對于普通建筑來說，高層建筑具有層數(shù)多，難度大等問題。為了保證建筑的必要剛度，應該對層間位移角進行限值。層間位移角限值主要為構件截面、剛度等大小。在正常情況下，層間位移角限值的目的為：保持主要結構的彈性受力情況。相對于混凝土解雇來說，其可以避免出現(xiàn)混凝土墻，或者混凝土柱子出現(xiàn)裂縫。同時，層間位移角限值可以將裂縫數(shù)、寬度和高度控制在允許范圍內(nèi)；層間位移角限值保證填充墻、隔墻和幕墻的非結構構建完整，避免出現(xiàn)明顯的損傷。因此。層間位移角限值不僅保證建筑結構、非解耦股的安全，也實現(xiàn)了高層建筑的經(jīng)濟最優(yōu)。

1相鄰高層樓層間側向剛度關系

在高層建筑結構設計過程中，建筑結構不僅具有良好的承載力，而且組件結構要具有足夠的抗側向力的剛度。這樣建筑結構在水平力作用下，就會產(chǎn)生側向位移處于限制規(guī)定的范圍內(nèi)，高層規(guī)范對于相鄰高層樓層側向剛度的限制如下：

（1）高層建筑結構側向剛度>相鄰樓層側向剛度的70%，或者相鄰三層側向剛度平均值的80%。

（2）A級高層建筑的樓層層間抗側力結構，要承擔上一層受剪承載力的65-80%；B級高層建筑的樓層層間抗側力結構，要承擔上一層受剪承載力的75-100%，上述分析可知，為了保證建筑結構剛度自上而下地均勻變化，而不出現(xiàn)各層剛度突變，需要控制相鄰樓層的側向剛度比，以及相鄰樓層的受剪承載力比。目前，我國建筑行業(yè)執(zhí)行《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011-2010）和《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ3-2010），上述規(guī)范中有關變形驗算的章節(jié)對最大層間位移角控制進行詳細闡述。然而，在高層建筑結構位移角限值方面，卻無明確規(guī)定。實施上，位移角限值指高層受力作用發(fā)生位移，為了控制層間非結構、結構構建變形的一項重要指標。即：高層縱向構件剪切發(fā)生變形，引起的高層位移；高層樓層縱向構件出現(xiàn)彎曲變形，引起的高層位移；下一樓層縱向構件彎曲變形，導致的層間位移。上述三種位移中。1、2兩種位移，主要是由建筑構建自身變形引起。導致建筑構建出現(xiàn)破壞，又稱為有害位移。高層建筑結構在水平作用喜愛，剪切型縱向構建會出現(xiàn)一定的層間位移，即構建自身剪切變形發(fā)生側向位移。構建彎曲引起的樓層側移包括：縱向構建彎曲引起的層間位移，下一層樓層傾斜引起的位移。由于下層樓層整體出現(xiàn)傾斜，就會引起層間位移。如果高層除P-△效應外，樓層結構并未產(chǎn)生直接破話，即為無害位移。

2層間位移角限值的必要性

在高層建筑結構設計過程中，側向剛度對高層產(chǎn)生主要影響，導致其出現(xiàn)層間位移。高層建筑應該具備足夠剛度，防止由于風力、地震等外力作用產(chǎn)生的結構性破壞，諸如，開裂、破壞、傾覆、次要結構和裝飾性破壞等。在極限狀態(tài)下，高層結構要進行位移角限值控制，防止出現(xiàn)顯著附加彎矩。導致建筑物出現(xiàn)坍塌。在建筑物正常極限狀態(tài)下，首選要將位移控制在一定范圍內(nèi)，允許出現(xiàn)非結構性位移；其次，防止外界沖擊力對建筑剛度造成影響，應該避免將符合再分配給非承重結構，諸如，填充墻、圍護墻，以及玻璃幕墻等。

3層間位移角限值控制對策

3.1合理布置剪力墻

在高層框架剪力墻結構中，剪力墻在布置數(shù)量方面，要滿足相應強度。而且，高層建筑構建要擁有足夠的剛度，保證構建可以抵御大風、地震等外力，防止出現(xiàn)相應位移。因此，在高層剪力墻的數(shù)量方面控制，直接影響到建筑構建結構的安全，以及建筑整體的工程造價。如果剪力墻的布置數(shù)量過多，就會出現(xiàn)建筑定點位移，或者建筑層間位移。雖然上述位移十分微小，但會給建筑的使用功能造成不便，而且會吸收較大外力，增加建筑結構性自重。因此，高層建筑中剪力墻的數(shù)量要合理，否則會影響位移角限值控制。

3.2選擇合理的剛度

高層建筑中的剛性和、柔性屬于一對矛盾體，都是建筑結構設計中的兩個指標。現(xiàn)代建筑中，人們對建筑的要求越來越高，特別是外觀和功能方面。高層建筑匯總各個樓層間的剛度是沿著高度的增加而減少，部分時候會出現(xiàn)突變，這就要求對相鄰兩層間的剛度比進行相應限制。剛度限制包括：層剪切剛度Ksi，即第i層層頂會在單位面積上產(chǎn)生水平位移力：抗彎剛度Kfi，即第i層層頂會在單位面積上產(chǎn)生轉角所需施加的彎矩。相對來說，抗彎剛度Kfi的計算過程比較復雜，所以要用層剪切剛度來近似表達結構層剛度。

3.3選擇適宜自振周期

實踐調(diào)查顯示：高層建筑不僅要考慮結構體系選擇，而且要選擇相應的材料，以此滿足土地的卓越周期要求，假設建筑結構自振周期與場地的卓越周期相一致，就會出現(xiàn)相應的地震反應，因此，在高層結構抗震設計過程中，要考慮結構自振周期與土地卓越周期之間的關系，避免出現(xiàn)兩者的共振。在結構建筑位移角限值過程中，運用簡單的計算公式，獲得建筑結構的適應自振周期，對于控制位移角限值具有非常重要的意義。

4結束語

綜上所述，高層建筑的結構位移角限值控制，就是做好剪力墻的結構加固，選擇適合的結構剛度。本文從高層建筑結構位移出發(fā)，分析位移角限值的控制方，法，旨在提高設計、施工人員的技術水平，保證建筑結構的整體質(zhì)量。