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目录

1. 第一篇高层建筑论文范文参考：北京市某超高层建筑基础灌注桩后压浆技术的研究与应用
2. 第二篇高层建筑论文样文：高层建筑混合结构弹塑性分析方法及抗震性能的研究
3. 第三篇高层建筑论文范文模板：火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究
4. 第四篇高层建筑论文范例：高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究
5. 第五篇高层建筑论文范文格式：高层建筑土—结构相互作用地震反应分析研究

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第一篇高层建筑论文范文参考：北京市某超高层建筑基础灌注桩后压浆技术的研究与应用

我国自20世纪后半叶,特别是从20世纪最后20余年至21世纪前十年以来,由于国民经济持续高速增长,基本建设投资规模不断升级,而建设场地的地质条件和环境条件却日趋复杂,因而使深基础尤其是桩基础的应用、研究与发展达到了前所未有的程度.

灌注桩后压力注浆是指在钻孔、挖孔和冲孔等各种形式的灌注桩成桩之后,通过埋设在桩身或桩周的注浆管,将能够固化的浆液(如纯水泥浆、水泥砂浆、掺外加剂的水泥浆、化学浆液等)均匀地注入桩端底层或桩身周围的土体中.浆液经过渗透、填充、置换、劈裂、压密及固结等物理或化学形式的单独或共同作用,改变了桩端及桩侧周围土体的物理力学性质,使桩端阻力和桩侧阻力得到不同程度的提高,使桩的沉降量得以减小,桩的承载能得到提高.合理工艺的后注浆不但可以提高单桩承载而且可以减小桩的沉降量和群桩的不均匀沉降,具有显著的经济效益.

近十几年来,高层建筑及超高层建筑在我国的广泛兴起,使大直径钻孔灌注桩得到大量应用,特别是在沿海地区,需要承载力高且承载性能稳定的桩基础,同时要满足沉降量的要求,给桩基础设计提出新的课题.桩端（侧）后压浆钻孔灌注桩可以满足大型建筑物对承载力的要求,同时在满足工程应用的条件下,利用桩端（侧）后压浆桩承载力高的特点,可以考虑减少桩的数量,那么在布置桩的平面位置时可以增加桩的间距,从而减小群桩效应.由于桩端（侧）后压浆钻孔灌注桩在工作荷载作用下变形很小,因而可以减小高层建筑中主楼与裙房之间的差异沉降.在建设场地存在良好桩端持力层的前提下,运用桩端（侧）后压浆工艺势必给高层建筑的发展带来新的活力.

随着现阶段国内建设工程的逐步发展,国家及人们对建设事业的逐渐支持,大量建设工程正在得到施工.灌注桩后压浆法能适用各种复杂地质条件的地基基础施工,应用市场十分巨大.通过对灌注桩后压浆法在桩基础施工中的应用进行深入系统研究,对桩基础施工的安全性和经济性具有十分重要的社会效益和经济效益,对推动压浆技术和桩基础加固技术的发展也有着极为重要的作用,其应用价值体现在以下几个方面.

⑴继承了普通灌注桩的所有优点,适用各种地质条件、无振害、无噪声等等.

⑵创造性地提出并实现了桩底桩侧压力灌浆的施工工艺,使得单桩承载力与相同直径和长度的普通灌注桩相比,提高幅度很大.因此大大缩短了桩的设计长度,降低了施工费用,经济效益十分明显.

⑶沉降量大大减少,适用于上部结构对沉降比较敏感的工业建筑和机械设备基础等.

⑷桩侧压力灌浆既使桩侧的泥皮与土进行了混合与挤密处理,又使土体与桩身混凝土联结成整体,浆液硬化后的结石还会在桩侧形成楔体.这些都会使桩与土之间的磨擦面积增大,提高侧摩阻力.这一优势可以更广泛地应用在抗拔桩设计当中.

灌注桩后压浆法在提高桩基承载力中的理论分析,压浆（灌浆）加固地基土的作用有三点：渗透、挤密、劈裂.

后压浆对单桩承载力的提高取决于后压浆技术的工艺参数的选择,其中以后压浆材料的选用、后压浆压力的允许值、后压浆的压浆量的多少以及后压浆的时间间隔等参数最为关键.

文中通过对北京市超高层建筑财富中心Ⅱ期的建筑的工程场区的地质地震、地形周边、区域水文地质条件、场地与地基的地震效应以及地基综合承载力标准值等因素的充分分析评价,研究分析该工程建筑场区在岩土工程勘察中出现的相关问题,提出相应的基础方案及结构施工措施来解决高层主塔楼和纯地下室之间的差异沉降问题,提出大直径钻孔灌注桩方案并采取可靠的桩端、桩侧后压浆工艺,提高基桩承载力,以满足该工程的地基基础以及整体稳定性的要求.

本文借助通用有限元软件ANSYS12.0建立桩—土体系的结构模型,模拟静载荷试验过程,从而确定注浆前和注浆后对于不同地层,不同桩长的大直径灌注桩的承载力提高以及位移沉降.最终以第1○12层中砂和卵石层作为本工程桩端持力层,采用该方案时应根据该地区建筑工程水下钻孔桩的设计与施工经验,采取可靠的桩端、桩侧后压浆工艺（压浆工艺是指在灌注桩成桩后,采用高压注浆泵通过预埋于桩底或桩侧的压浆导管向桩底或桩侧高压注入水泥浆液,通过浆液的劈裂、填充、压密、固结等作用,塞实桩底的松软土质,达到固结底泥和挤压土层的目的；同时浆液沿桩侧向上返浆扩散,加强土层与桩体的侧摩阻力,在软土地基条件下,可改善钻孔灌注桩成桩工艺,提高单桩承载力、抗摩擦力、减少工程沉降量）,并须满足设计要求.不但能够提高成孔、成桩质量,而且可消除孔底沉渣、孔壁泥皮影响,维持孔壁稳定,从而提高基桩承载能力并减少桩基沉降.

工程结束后通过单桩承载力静压试验、声波透射实验和抗压桩低应变检测试验,都充分证明了在相同条件下,采用桩底桩侧后压浆的灌注桩,无论从单桩承载力、或是桩身完整性及桩身应变降低都有极大的提高.并且在一定程度上,桩底桩侧后压浆方法降低了大直径灌注桩原有的某些施工缺陷,确保了桩身的完整性.

超高层建筑大直径灌注桩后压浆技术涉及的因数较多,实际工程中各种因数往往是综合存在和相互作用的,本文仅仅针对某一固定地区超高层建筑大直径灌注桩后压浆效果和计算方法做了初步研究.广泛收集工程资料,总结实际工程应用中的成果,将实践经验上升为系统的理论,来更有效地指导工程实践,仍是今后主要的研究方向.

第二篇高层建筑论文样文：高层建筑混合结构弹塑性分析方法及抗震性能的研究

本文围绕高层建筑混合结构的弹塑性工作性能这一中心主题,在高层建筑结构弹塑性分析方法以及框架-核心筒结构模型振动台实验两方面开展研究工作,主要研究内容及研究成果如下:

1.在总结和比较现有各种混凝土单轴本构模型的基础上,提出一个混凝土的单轴本构模型.该模型可以考虑反复荷载作用下材料的损伤以及荷载反向时的裂面刚度恢复行为,且易于程序实现.通过ABAQUS的开发接口,基于上述本构关系编制了用户材料子程序UMAT和WMAT,可分别结合隐式以及显式求解程序,通过纤维模型对梁柱构件进行非线性分析.

2.探讨了通过显式动力求解程序进行结构静力非线性分析的相关问题和技巧.利用ABAQUS程序提供的混凝土弹塑性损伤模型,结合使用本文所开发的用户材料子程序,对一个拟静力实验的模型结构进行了静力推覆分析.计算结果与实验加载过程吻合较好,验证了混凝土纤维材料子程序及ABAQUS损伤塑性模型在高层建筑混合结构体系弹塑性分析中应用的有效性.

3.以30层型钢混凝土框架-核心筒结构为原型,按几何缩尺1:15设计制作了以砂浆为主要材料的振动台实验模型,并在中国建筑科学研究院抗震实验室进行了振动台实验.实验的加速度相似比为1:1,模型结构经历了相当于8度小震到9度大震的单向水平地震动输入.实验结果表明:型钢混凝土框架-核心筒结构表现出良好的承载能力,在8度中震作用下基本处于弹性工作阶段,最终破坏模式为整体倾覆破坏,核心筒在根部被拉断.基于实验结果,分析了结构的动力响应、自振特性、变形特征以及构件的受力特点,指出了当前设计方法存在的问题,并提出了相应的设计建议.

4.按照振动台实验模型底层柱的尺寸和高度制作了一组构件,对其进行了不同轴压比条件下的低周反复加载实验,得到模型构件的滞回曲线和正截面承载力相关曲线.实验结果证实,模型构件的破坏也存在大小偏压之分,正截面相关曲线特征及破坏形状与原型构件类似,轴压、纯弯以及偏压屈服承载力基本符合相似条件.

5.按照实验模型砂浆的力学性能指标,构造了抛物线和直线分段型的砂浆受压应力-应变曲线以及多折线受拉应力-应变曲线.对振动台实验的模型结构进行了弹性以及弹塑性时程分析,地震波采用实验中各工况实际输入的基底加速度时程.计算结果表明,用户材料子程序正确实现了反复荷载作用下的砂浆应力-应变关系,较好的模拟了反复荷载作用下的损伤以及裂面接触行为.在小震阶段,计算与实验吻合较好.由于分析中未考虑多波作用引起的损伤累积,在后续工况的计算变形值小于实验变形值,但是计算结果基本反映出了振动台实验的模型破坏过程及结构受力特点,且动力骨架线与实验动力骨架线吻合较好.

6.对文献[37]拟静力实验和本文振动台实验进行了全面的比较,研究表明,两个实验的结构破坏形式和弹塑性受力、变形特点基本一致.经过换算的原型结构骨架线在小震和中震阶段基本保持线弹性并且基本重合,实验相似关系在此阶段得到了较好的满足.动力骨架线在弹塑性阶段高于静力骨架线,振动台实验模型破坏时的总体损伤程度和裂缝数量也不及拟静力实验.此外,振动台实验的顶部楼层框架破坏严重,这与拟静力实验显著不同.

7.基于本文的弹塑性分析结果,讨论了在静力、动力荷载作用下基底剪力和倾覆力矩在底层框架以及核心筒之间分配的特点.研究表明,框架作为抵抗侧向作用的第二道防线,在弹性阶段分担基底剪力中很小的一部分,随着结构进入塑性阶段框架柱分担的基底剪力有所提高,但是在抵抗整体倾覆破坏方面,无论是弹性阶段还是弹塑性阶段框架和核心筒的作用都同等重要,框架并不是仅仅起到第二道防线的作用.

第三篇高层建筑论文范文模板：火灾烟气在高层建筑竖向通道内的流动及控制研究

随着城市的发展和建设步伐的建快,越来越多的高层建筑在大城市中林立起来,且高度越建越高.高层建筑在给人们带来便利、满足人们的功能要求的美观需求的同时,也给火灾防治带来了很多新问题.同时,近年来发生的几次高层建筑火灾表明,火灾中楼梯井等竖向通道既是人员疏散的重要通道,也有可能像封闭不严的电梯井和管道一样,成为火灾烟气竖向蔓延的途径,严重威胁人员的安全疏散.因此,研究高层建筑竖井、楼梯井等竖向通道的烟气流动特性及其合理的控制策略具有重要意义.

火灾烟气流动本身就是一种复杂的浮力驱动流,同时,由于竖井、楼梯井自身竖直狭长结构和楼梯井内踏步结构等的限制以及可能存在的烟囱效应影响,使得竖向通道内的烟气流动比一般建筑火灾烟气流动更为特殊,本论文就针对这些问题开展研究.论文的具体工作包括:

建立了考虑壁面传热和竖井内空气温度变化的顶部侧向开口竖井的烟气充填模型和一维稳态运动模型.传统的模型中未考虑火灾烟气温度沿着竖井竖向衰减这一重要特征,本论文通过去除Boussinesq近似假设在模型中清晰研究了烟气温度在竖井内的时空分布,并通过小尺寸实验较好地验证了模型预测结果.在羽流上升充填阶段,竖井内温升随时间变化大致符合指数规律,无量纲温升变化大致随无量纲时间呈线性变化,羽流前锋大致随时间呈现指数关系上升,且其无量纲关系式大致满足线性关系,在稳定燃烧阶段,竖井内竖向烟气温度分布及其无量纲形式均呈指数规律衰减.

在高度为27m的实际楼梯井内系统地开展了一系列的全尺寸现场实验,并结合数值模拟研究了封闭楼梯井内的烟气充填和运动规律.测量了烟气在封闭楼梯井内的温度分布和烟气在楼梯井内的特殊流动形式,研究表明,在两层踏步之间上部和下部的涡流加剧了烟气与空气的热对流,这种涡流是由踏步间上下部分的温差决定的,并进一步验证了Qin在高度较低的楼梯井中发现的烟气分层现象.全尺寸现场实验为高层建筑楼梯井烟气运动研究积累了宝贵的实验数据.

通过1/3尺度的小尺寸实验研宄了顶部楼层开门的楼梯井内烟气流动特性和烟囱效应对相邻着火房间燃烧状况的影响.研究表明,随着火源产生的热量和烟气进入到楼梯井,使得楼梯井内温度升高,加大了烟囱效应,使烟气在楼梯井内以更快的速度上升,稳定时楼梯井内温度沿竖向高度大致呈指数衰减分布.楼梯井内烟囱效应形成的强补风也加快了燃料的燃烧速度,单侧强补风使得火焰向前室侧近乎呈水平倾斜,火焰被外部进入的空气从中间分开,出现“分岔”现象.

论文通过数值模拟研究,对火灾情况下楼梯井加压送风系统的不同风机安装位置、风机风量大小、火源位置、开门楼层以及一、二道门的门缝宽度对楼梯井加压送风效果的影响进行了较为全面的探讨,提出了影响楼梯间加压送风的临界门缝宽度和优化风机布置位置,这些研究成果可为完善相关的实际高层建筑防排烟设计提供技术支撑.

第四篇高层建筑论文范例：高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制研究

近二十年来,我国建筑业迅猛发展,建造了一大批高层和超高层建筑；另一方面,我国位于世界两大地震带的交界处,地壳运动活跃,地震灾害非常严重.高层建筑结构体型庞大、体系受力复杂、人员财产密集,其震害会比一般建筑结构严重得多.历次震害分析表明,结构倒塌是造成人员伤亡和经济损失的根本原因,因此研究强震作用下高层建筑结构的损伤演化规律和破坏倒塌机制,控制结构损伤过程和失效破坏模式,避免结构发生整体倒塌,对提高高层建筑的抗震安全性、减轻或避免高层建筑的震害具有重要理论意义和工程价值.本文针对高层钢框架结构、钢框架—钢板剪力墙结构以及钢—混凝土混合结构,深入研究了基于结构地震失效模式优化的灾变过程控制和基于MR阻尼器的结构非线性损伤控制,建立了高层建筑结构地震失效模式优化及损伤控制理论与方法.主要研究工作和创新成果如下：

（1）高层钢结构基于等抗震性能的失效模式优化设计.基于构件和结构的抗震性能指标,提出了高层建筑结构各类构件基于等抗震性能的失效模式优化设计方法.以结构损伤指数为约束方程,结构抗震性能指标为目标函数,结构参数为优化变量的多次优化迭代,使结构各类构件抗震性能指标收敛于预设值,进而达到结构各类构件等抗震性能的目的.分别以一9层钢框架结构的单目标优化设计和一15层钢框架—钢板剪力墙结构的多目标优化设计为例,数值分析了优化前后结构的动力响应和损伤发展过程.结果表明：优化设计后结构各层的层间位移和损伤分布更均匀,结构的薄弱部位不再出现,材料强度得到充分发挥,结构用钢量降低,结构整体抗震性能得以提高.

（2）高层建筑结构基于MR阻尼器的非线性地震损伤控制理论.推导了基于中心差分法的控制方程,并基于LS-DYNA有限元程序二次开发了结构的半主动控制平台,实现了高层建筑结构基于MR阻尼器的非线性地震损伤控制系统与结构一体化的建模、分析与设计.分别以一9层的钢框架结构和一15层的钢框架—钢板剪力墙结构为例,数值分析了控制前后结构的动力响应和损伤发展过程.结果表明：所开发的半主动控制平台计算稳定、速度快、精度高；采用MR阻尼器控制后的结构层间位移、残余变形和损伤指数等都明显减小,结构损伤分布范围更广,结构整体抗震性能明显提高,但当地震动峰值加速度增大到一定程度后,受MR阻尼器出力水平限制,结构损伤控制效果降低.

（3）高层钢—混凝土混合结构基于MR阻尼器的非线性地震损伤控制.提出了钢筋混凝土剪力墙的损伤准则,以强震下一15层的钢—混凝土混合结构为例,数值分析了未安装阻尼器、在核心筒与钢框架之间安装阻尼器以及在钢框架柱之间安装阻尼器三种情况下结构的动力响应和损伤发展过程.结果表明：MR阻尼器可在一定程度上控制结构层间位移、基底剪力和损伤发展；两种阻尼器安装方案具有相近的控制效果,但均不能抑制结构薄弱部位的产生；所分析工况中,钢框架均处于弹性受力阶段,而混凝土核心筒均发生较严重的破坏,这与MR阻尼器需要结构产生一定的层间位移才能起到控制效果相矛盾,因此,钢—混凝土结构的整体抗震性能由混凝土核心筒控制.

（4）钢—混凝土结构非线性地震损伤控制模型试验.试验研究了不同强度地震作用下,半主动控制、Passive on控制、Passive off控制对结构动力响应的控制效果.结果表明：Passive on和半主动控制的结构比Passive off和无控的结构优越；MR阻尼器具有很好的耗能能力,Passive on和半主动控制下MR阻尼器耗能能力约为Passive off的2~3倍；结构频率下降都发生在无控或者Passive off对应的工况,表明MR阻尼器能较好地控制结构损伤的产生和发展.基于二次开发的钢材和混凝土单轴弹塑性损伤本构模型,建立了能定量描述结构损伤发展过程的等效纤维单元模型,通过振动台试验验证了模型的求解精度.此外,提出一种应用试验测得的应变反演相应部位应力和损伤发展的方法,该方法能获得材料应力和损伤发展过程.

第五篇高层建筑论文范文格式：高层建筑土—结构相互作用地震反应分析研究

土-结构相互作用是一个具有重大理论意义和工程应用价值的课题.在过去四十年的研究中,在理论和实践方面已取得重大进展,但仍存在许多有待进一步研究的重要问题,发展一种有效和实用的土-结构相互作用分析方法以及了解土-结构相互作用对结构地震反应的影响就是其中的两个问题.本文在国内外土-结构相互作用研究发展现状的基础上,以钢筋混凝土高层建筑为研究对象,进行了高层建筑土-结构相互作用地震反应分析研究,为重要个体高层建筑和一般高层建筑的土-结构相互作用地震反应分析提供了多种实用的分析手段,为认识土-结构相互作用对高层建筑地震反应的影响和抗震设计方法提供了依据.

本文将土与结构作为一个整体,采用能很好模拟上部结构和下部地基基础受力特性的平面土-结构相互作用模型,提出了一种实用的高层建筑土-结构相互作用地震反应整体分析方法.该方法的上部结构采用平面框架-剪力墙(筒体)协同工作模型,地基土体以在计算平面内高度为H、宽度为B、在出平面方向厚度为t的土体来模拟,土体在静力分析时采用Duncan-Chang模型,动力分析时采用等效线性化模型,基础根据其形式及刚度,分别以梁单元、刚块单元或受弯板单元来模拟.为了在一般单体机上实现所提出的方法,对有限元软件MSC.Marc进行了二次开发,添加了多层土的静力Duncan-Chang本构关系模型和动力等效线性化本构关系模型,并通过两个算例验证了其可靠性,使MSC.Marc软件成为该方法的理想分析工具.此方法可用于重要单体高层建筑详细的土-结构相互作用分析.

选择了不同高度、不同结构类型和不同场地条件的位于厚和深厚地基土层上的10栋典型钢筋混凝土高层建筑,采用所提出的整体分析方法,对比分析了基岩波、地面波和地震动等效输入波,以及考虑与不考虑土-结构相互作用体系的自振特性和地震反应,详细研究了土-结构相互作用对位于厚和深厚地基土层上高层建筑地震反应的影响.通过对地震反应影响的综合分析,在地震动输入、自振特性、相互作用影响因数、体系地震反应等方面得到了一些具有实用价值的结论和关系式,在此基础上,给出了一种以结构与土层第一周期系数αT为指标的高层建筑土-结构相互作用地震反应分析简化评估方法.该方法无需进行复杂又费时的高层建筑土-结构相互作用分析,仅利用简单省时的结构和土层反应分析结果,就可估计出高层建筑土-结构相互作用体系的反应,可用于高层建筑考虑土-结构相互作用地震反应的初步估计.

以采用所提出的整体分析方法计算得到的10栋典型高层建筑的计算结果为标准,上部结构仍采用整体分析方法给出的平面框架-剪力墙(筒体)协同工作模型,参考《动力机器基础设计规范》(GB50040-96),给出了地基基础的两层简化模型,通过与10栋典型高层建筑标准结果的对比,进行了地基质量、土体模型自由度、抗剪刚度和阻尼比的逐步改进.将地基土体质量由原模型的基础以下基岩以上的土体质量改为整体分析法给出的土体质量,将地基土体由原模型的两个自由度改为多个自由度,并给出了各层土体抗剪刚度的确定方法,建议土层的剪切模量G取0.5倍的Gmax、阻尼比取15%,提出了修正的层层简化模型,给出了一种高层建筑土-结构相互作用简化分析方法.通过该方法和整体分析方法的计算结果比较发现,较原两层简化模型的方法,土-结构体系的自振特性和结构顶点加速度峰值有明显改善,结构顶点加速度反应谱更为合理,尤其是长周期段峰值所对应的周期均与整体分析方法结果更为接近.由此表明,该方法可作为一种合理实用的高层建筑土-结构相互作用简化分析方法,用于一般高层建筑土-结构相互作用的分析和重要高层建筑土-结构相互作用的初步分析.另外,该方法给出的地基基础简化分析模型,也可推广应用于其它类型建筑物、结构工程的地基基础和土-结构相互作用分析中.

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