Con la aceleración de la urbanización se ha impulsado el rápido desarrollo de edificios de gran altura. Como base del desarrollo urbano y portador de actividades sociales, los edificios de gran altura son una parte indispensable para crear un buen entorno urbano y un sistema ecológico agradable. La diversificación y estandarización de su diseño son cada vez más valoradas por la sociedad. Cómo fortalecer las tareas de gestión del trabajo de diseño de edificios de gran altura de vías urbanas modernas se ha convertido en un tema clave en la investigación de la construcción urbana actual. Entonces echemos un vistazo al análisis estructural y al diseño de edificios de gran altura.
1 Análisis estructural y características de diseño de edificios de gran altura
1.1 Carga horizontal
Los edificios deben soportar cargas verticales y cargas horizontales generadas por el viento, y deben tener Fuertes capacidades para resistir ataques sísmicos. En las estructuras de edificios de pisos bajos, la dinámica interna y los movimientos posicionales causados por las cargas horizontales son relativamente pequeños y tienen poco impacto en la construcción del edificio. Son principalmente las cargas verticales representadas por la gravedad las que controlan el diseño de la estructura del edificio. En edificios de pisos altos, es la carga horizontal la que juega un papel decisivo en la estructura del edificio. Aunque la carga vertical tendrá un impacto importante en el diseño estructural, tiene un impacto menor que la carga horizontal.
1.2 Deformación axial
Dado que el término de fuerza axial no tiene un gran impacto en comparación con el término de momento flector, la unidad de construcción solo presta atención y considera el término de momento flector. Sin embargo, los factores a considerar al analizar la estructura de los edificios de gran altura son diferentes. Es necesario considerar completamente el número de pisos, los valores de altura, los valores de fuerza axial y otros factores relacionados de los edificios de gran altura. A medida que la altura continúa aumentando, la deformación de la fuerza axial se volverá particularmente obvia. Cuando la deformación axial alcance un cierto grado, el valor y la distribución de las fuerzas internas estructurales de los edificios de gran altura cambiarán.
1.3 Movimiento lateral del edificio
A medida que aumentan los forjados, la velocidad de deformación lateral de la estructura seguirá aumentando bajo la acción de cargas horizontales. Al diseñar edificios de gran altura, es necesario garantizar suficiente resistencia estructural para que puedan generar suficiente fuerza para resistir las fuerzas internas generadas por las cargas del viento. Para controlar la distancia de desplazamiento lateral generada bajo la acción de una carga horizontal dentro de un cierto límite, debe tener suficiente resistencia a la rigidez lateral para proteger mejor el entorno de vida y trabajo.
2 Sistema de tipo estructural de edificios de gran altura
2.1 Sistema de tipo marco-muro de corte
Para garantizar que la resistencia y dureza generales puedan cumplir con los requisitos Requisitos de diseño y aplicación. Es necesario diseñar un muro de corte bastante grande en una ubicación adecuada del edificio para reemplazar el marco del edificio, que también es la razón para la formación de muros de corte con marco. Cuando el edificio está sujeto a una fuerza desde la dirección horizontal, este tipo de estructura puede atravesar el piso del edificio con gran dureza y luego formar un sistema de estructura del edificio que puede trabajar junto con las vigas de conexión. En este sistema actúan cargas verticales, mientras que los muros de corte soportan cargas horizontales. La forma portante de la estructura forma una curva de desplazamiento de flexión-cortante. Para el establecimiento de un sistema estructural como un muro de corte, se aumentará la rigidez lateral de la estructura, se reducirá el desplazamiento horizontal, se reducirá la fuerza de corte horizontal que debe soportar la estructura del marco y se reducirán las fuerzas internas generadas. se distribuirá principalmente de manera uniforme a lo largo de la dirección vertical.
2.2 Sistema tipo muro de corte
El sistema de muro de corte es causado por la fuerza de corte plana de la estructura sujeta a tensión. En el sistema estructural de muro de corte, un solo muro de corte soporta todas las cargas aportadas por las direcciones horizontal y vertical. Cuando el desplazamiento del sistema de muro de corte presenta una curva típica, el sistema de muro de corte es una estructura rígida. En este momento, la resistencia y la altura del sistema de muro de corte son relativamente fuertes y tiene un cierto grado de ductilidad. El sistema estructural de muro de corte es generalmente muy bueno, y el sistema de marco-muro de corte es más pequeño que la altura del edificio. La estructura general transmite la fuerza de manera uniforme y directa, y el rendimiento general es relativamente bueno y no es propenso a colapsar.
2.3 Sistema de tipo simplificado
El sistema de tipo cilindro es un tipo estructural en el que el cilindro está equipado con componentes de construcción resistentes a fuerzas laterales. Los tipos se dividen principalmente en: cilindro de entrada. -Sistema de cilindro y sistema de cilindro único, sistema de marco de cilindro y sistema de cilindro multihaz, etc. En esencia, el sistema cilíndrico es un componente del edificio que soporta tensiones con una fuerte espacialidad, y sus dos tipos son vientre sólido y vientre vacío.
Entre ellos, el tubo de alma sólida es una estructura monolítica vertical tridimensional rodeada por superficies curvas o planas; el tubo de alma hueca es un espacio compuesto por faldones de ventanas, columnas densamente empaquetadas o una combinación de paredes exteriores de edificios de hormigón armado con aberturas. Dado que la composición del sistema de tipo cilindro puede hacer que el edificio sea más rígido y resistente, y el sistema tiene fuerzas relativamente razonables y tiene una capacidad relativamente fuerte para resistir terremotos y viento frío, este sistema estructural se usa a menudo en algunos proyectos con relativamente altos Impacto en edificios de gran altura con grandes luces, espacios o alturas.
3 Plan de diseño de edificios de gran altura
3.1 Supuesto elástico
Cuando el edificio está bajo la acción del viento general o de una carga vertical, el diseño de la estructura del edificio es a menudo en un estado elástico durante el período de trabajo, excepto en circunstancias especiales, esta suposición no es significativamente diferente de la situación laboral real. Cuando se produce un terremoto o un tifón fuerte, la posición del edificio se moverá significativamente y luego entrará en la etapa de trabajo elástico-plástico. En este momento, el diseño debe realizarse de acuerdo con el método de análisis dinámico elástico-plástico, y la fuerza interna y el desplazamiento no se pueden calcular de acuerdo con el método elástico; de lo contrario, no se puede reflejar el verdadero estado de funcionamiento de la estructura.
3.2 Supuesto de pequeña deformación
El método del supuesto de pequeña deformación es otro método comúnmente utilizado además del supuesto de elasticidad, pero algunos académicos también estudian problemas geométricos no lineales. Además del supuesto de elasticidad, también se utiliza a menudo el método del supuesto de pequeña deformación. Sin embargo, muchos académicos han realizado algunas investigaciones sobre problemas geométricos no lineales (efecto P-Δ). En general, cuando la relación entre el desplazamiento horizontal Δ del vértice y la altura H del edificio es Δ/Hgt, no se puede ignorar la influencia del efecto P-Δ;
3.3 Supuesto de losa de piso rígida
Basado en los métodos de análisis actuales de mi país, la mayoría de los sistemas estructurales de edificios de gran altura suponen que la rigidez de la losa de piso del edificio en su propio plano es infinitamente grande. Esta es una suposición y a menudo se ignora la rigidez fuera del plano del edificio. Por lo tanto, el método de supuesto de losa de piso rígido reduce el grado de libertad del sistema estructural de un edificio de gran altura hasta cierto punto y simplifica el método de cálculo. Y el método de suposición también proporciona una mayor comodidad para aquellas teorías que utilizan varillas de paredes delgadas en el espacio al calcular la estructura de un sistema cilíndrico. En términos generales, afectado por su propio método de cálculo y factores relacionados con el cálculo, este método es más adecuado para los dos sistemas principales de marco y muro de corte en edificios de gran altura.
3.4 Supuestos de gráficos de cálculo
En el sistema arquitectónico de edificios de gran altura, los gráficos de cálculo utilizados en el análisis general se dividen en tres tipos: colaborativos unidimensionales y bidimensionales. análisis y análisis espacial tridimensional. Entre ellos, el elemento de varilla ordinario analizado en el espacio tridimensional tiene 6 grados de libertad por nodo. El nodo del extremo de la varilla analizado según la teoría de la varilla de pared delgada de Vladisov también debe considerar la deformación de la sección transversal, que tiene 7 grados de libertad.
4 Conclusión
La construcción de rascacielos en las ciudades modernas es un proceso largo y complejo. Cualquier tecnología aparentemente avanzada quedará rezagada con el desarrollo de los tiempos y no podrá satisfacer las necesidades del desarrollo urbano.
En el contexto del desarrollo de la nueva era, las crecientes necesidades sociales de la gente han planteado requisitos más altos para el diseño de vías urbanas modernas y también han traído desafíos más severos para los profesionales del diseño. Sólo mediante la investigación e innovación continuas, basadas en la estandarización y la dirección de desarrollo diversificada de las tareas de diseño, podemos garantizar el desarrollo sostenible de la construcción de edificios de gran altura en las ciudades modernas de nuestro país.
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