Question

高层建筑结构的受力及变形特点是什么?设计时应考虑什么？

Answer 1

普通的高层建筑结构，地震力和风荷载是侧向变形的主要因素。在侧向力作用下，剪力墙结构和框架结构的变形形式不同，剪力墙结构整体呈“弯曲型”变形，框架结构呈“剪切型”变形。如下图：

弯曲型变形中，墙体布置越靠近外侧周边，利用效率越高，剪切型变形，柱子应尽量均匀分布。

有了这个基本概念，剩下的就是在计算软件中布置结构构件并根据计算结果反复调整，达到建筑功能与结构造价的均衡。

抗震设计的理论

1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年代发展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数（地震系数）。

2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年代发展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。

3、动力理论。动力理论是20世纪70－80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。

进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。