更合理和符合实际的计算方法,否则,对高层建筑结构的安全可靠及经济合理有很大的影响。对于这样复杂体系的高层建筑,国内外将它离散为墙单元、平板壳单元、杆单元及体单元的组合结构,采用多种单元组合的有限元进行分析。这种方法精度高,能得到精确的应力分布及计算结果,可以作为各种简化方法的依据,但未知量的数目很多,计算工作量极大。显然,对复杂体系的高层建筑结构分析,需要另外创立一些新理论新方法。
超高层建筑耗资大,人员及资产高度集中,与一般高层建筑相比在灾害条件下有着更高的风险,因而对抗震抗风抗火有更高的要求。因此研究超高层建筑结构分析的新理论新方法是一个亟待解决的问题。
近年来,带转换层高层建筑结构越来越多。由于转换层质量及刚度集中,给结构动力分析带来不利影响,使转换层处地震力集中,上下层内力集中,层位移增大,厚板及箱型式转换层不能用一根杆来代替,从力学分析来看,有相当难度,这是目前高层建筑结构设计中最关心的热点。目前,对带转换层的高层建筑结构分析主要采用近似方法,理论上方法上还有问题,因此,系统地研究带转换层高层建筑结构分析的新理论新方法及计算程序是一个亟待解决的问题。
巨型结构体系不但能保证结构刚度,节约材料用量,充分发挥材料及结构的性能,简化构造,降低成本,而且还给建筑设计灵活性带来一些新的可能。巨型结构是一个新结构体系,因此研究巨型结构分析的计算理论及设计方法也是一个亟待解决的问题。
2.高层建筑结构非线性分析方法
结构从本质上来讲都是非线性的。结构在使用期间受到各种作用,甚至可能受到灾害性作用,同时结构的抗力可能由于腐蚀j炭化、损伤等原因发生衰减,因此结构在使用期间,几乎不可避免地要产生非线性效应。目前,结构非线性分析的理论与方法虽然在国内外已取得重要进展,但人们离正确地把握结构非线性还有很大的距离。目前,结构非线性分析方面存在很多问题,还没有经济有效的计算理论及计算方法,亟待理论上的突破和方法上的进展。显然,需要创立高层建筑结构非线性分析的新理论新方法。
3.结构可靠度理论
目前,国内外在结构可靠度理论研究中,考虑了荷载的不确定性与结构构件抗力的不确定性。但这一处理是与结构分析分开进行的,没有统一地直接地处理荷载与结构参数的不确定性,结构体系的可靠度分析仍然是一个相当困难的问题。直接考虑非线性效应的结构可靠度设计理论尚未建立,直接考虑结构参数不确定性的结构可靠度理论远未达到实用阶段。结构体系可靠度理论尚难以解决大型复杂结构的分析问题,这是当前工程结构可靠度理论的困境。
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