假定分析的建筑结构论文范文

1现代高层建筑的结构分析

1.1常微分方程求解器分析。在高层建筑结构分析中利用有限元技术，并借助能量泛函的变分，将控制的偏微分方程半离散化为用结线函数表示的常微分方程组，然后用常微分方程求解器直接求解。这种方法，能够有效的解决高层建筑结构中考虑楼板变形时的静力计算、动力计算和稳定计算。

1.2有限条法和样条函数法分析。在高层建筑中，几何形状和物理特性沿高度方向比较规则的结构体系，采用有限条法合理地选择结构计算模型，等效连续体的物理常数和条元的位移函数，沿着某些方向采用简单多项式，而其它方向则为连续、可微、并且事先满足条端边界条件的级数。

2高层建筑结构分析的基本假定

2.1弹性假定。弹性假定计算法只有在结构处于弹性的状态下才能使用，目前这种分析方法使用也非常普遍。但这种方法并不适合于当建筑物遭到某些外在的因素的影响，如滑坡、地震、台风等，其位置发生了改动。因为这时的建筑物处于塑性状态，也就是随时都有改变的可能，所以只能采取塑性假定法计算。

2.2小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题（P-$效应）进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移$与建筑物高度H的比值$/H>1/500时，P-$效应的影响就不能忽视了。

2.3刚性楼板假定。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。

2.4计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：一维协同分析。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等，由此即可建立一维协同的基本方程。二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构，考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。三维空间分析。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度，按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有7个自由度。

3高层建筑结构静力分析方法

3.1剪力墙结构。剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算内力与位移时需采用相应的计算方法。但因其自由度较多，机时耗费较大，目前一般只用于特殊开洞墙、框支墙的过渡层等应力分布复杂的情况。

3.2筒体结构。筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。等效连续化的方法的主要工作原理就是在离散杆件中做连续化处理，一种用连续函数描述它的内力，一种是将离散杆件在几何和物理的基础上替换成一种弹性薄板。具体的操作方法就是能量法、有限条法和微分方程解析法等。第二种等效离散化方法无非就是将连续墙体离散作为等效杆件，通过这种间接的方法将其化为我们熟悉的杆系结构法。通常会采用平面框架结构法、展开平面框架法以及核心筒框架分析法等。三维空间分析法就是利用空间杆－薄壁杆系的位移法。空间干系由空间元柱、薄壁元柱和空间梁元构成。目前使用最广泛的就是第三种方法，因为它的精确度高，自由度大，使用起来也不是很费时。

对现代高层建筑的结构与设计的分析，是建设施工中主要前期环节，重要性在文章的上述中已经很明确了。总而言之，建筑的规划设计以及施工的科学性和合理性，确保整个建筑的安全和实用，是我们现当代建筑师们必须在动工前考虑的首要因素，既关系到整个建筑的进程，也关系到高层建筑的技术性问题。因此，在目前新形势下，我们要做的就是不放弃任何学习先进建筑技术的机会，寻求建筑的创新和它本身价值的平衡性，开创现代化下的新高层建筑的局面。

作者：冯博文