高层建筑结构的设计原则范文

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第1篇

关键词：高层建筑；结构设计；策略

Abstract: with the rapid development of economy, high-rise buildings in most of our cities also have emerged. For high-rise building structure is concerned, its choice of structural system, and more importantly and load factors, therefore, this paper discusses the structure of the high-rise building design must first with different structure system based on the influence of, choose the most reasonable scheme.

Keywords: high building; Structure design; strategy

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：

1高层建筑结构设计的原则

适用、安全、经济、美观、便于施工是进行高层建筑结构设计的原则。一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。完美的建筑结构设计就是在努力追求这五个方面的最佳结合的过程中产生的,适用、安全、经济、美观、便于施工是结构设计人员最终努力的目标,是结构设计的最佳体现。

结构设计一般在建筑设计之后,“受制”于建筑设计,但又“反制”于建筑设计。结构设计不能破坏建筑设计,应满足、实现各种建筑要求;高层建筑设计不能超出结构设计的能力范围,不能超出安全、经济、合理的结构设计原则。结构设计决定高层建筑设计能否实现,从这个意义上讲,结构设计显得更为重要,虽然一栋标志性建筑物建成后,人们只知道建筑师的名字,但一个适用、安全、经济、美观、便于施工的结构设计也是工程师们的骄傲和成就。

2高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各

专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平

面的布置、立面体形、楼层高度、施工技术的要求、施工工期长短和投

资造价的高低等。其主要特点有：

2.1 水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比（N=WH）；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比(水平均布荷载：M=1/2qH2，水平倒三角形荷载：M=1/3qH2)，如图一示。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

2.2 侧移成为设计的控制指标与低层或多层建筑不同，结构侧移成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H 的4 次方成正比：

此外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：①因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，因P- 效应而使结构产生的附加内力，甚至破坏；②使居住人员产生不安全感；③使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，主体结构出现裂缝或损坏，影响正常使用。

2.3 抗震设计要求更高，延性成为结构设计的重要指标有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。结构的抗震性能决于其“能量吸收与耗散”能力的大小，即决于结构延性的大小。延性是表示构件和结构屈服后，具有承载能力不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能，通长采用延性系数μ来衡量延性的大小，μ=u/y如图2。

3.3概念设计与理论计算同等重要

概念设计是指一些难以做出精确力学分析或在规范中难以具体规定的问题，必须由工程师运用“概念”进行分析，做出判断，以便采取相应措施。概念设计带有一定经验性。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定假定条件下进行的。尽管分析的手段不断提高，分析的原理不断完善，但是由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多。尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件的局部开裂，甚至破坏，这时结构就很难用常规的计算原理去进行内力分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计，从整体上提高建筑的抗震能力，消除结构中的抗震薄弱环节，再辅以必要的计算和结构措施，才能设计出具有良好抗震性能的高层建筑。将注重概念设计作为高层建筑结构的最高原则提出其主要内容为：应特别重视建筑结构的规则性(包括平面规则性和竖向规则性)；合理选择建筑结构体系包括：a.明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；b.避免因部分结构构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力、风载和地震作用的能力；c.结构体系应具备必要的承载能力和良好的变形能力，从而形成良好的耗能能力；采取必要的抗震措施提高结构构件的延性。

3高层建筑的结构体系

3.1框架结构体系

由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由梁联系起来，形成空间结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙采用非承重构件，可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大，抗侧力能力差，水平荷载作用下会产生较大的位移，地震荷载作用下较易破坏。不高于15层宜采用框架结构，可以达到比较好的经济平衡点。

3.2剪力墙结构体系

剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为3～8m，现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求容易满足，适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好，在历次的地震中，都表现了很好的抗震性能，震害较少发生，程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大，平面布置不灵活，而且不宜开过大的洞口，自重往往也较大，不是很能满足公共建筑的使用要求，而且其成本也较大。

3.3框架－剪力墙结构体系

框架－剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件，框架和剪力墙协同工作的体系。在框架－剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力（有时可以达到80%~90%），是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，同时承担少部分水平力。由于有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件（隔墙和外墙） 的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成筒体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活；内筒采用滑模施工，的框架柱断面小、开间大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。

除了上述的几种结构体系外，还有其他一些结构体系，如薄壳、膜结构、网架等。随着时代的进步，会涌现出越来越多更好的结构体系。这就需要不断学习，从各方面考虑运用经济合理的手段到达目标。

4结语

总之，高层建筑的高度和数量，从一个侧面反映一个国家科学技术水平和经济发展程度但对于高层建筑亦应适当控制，即要与原有建筑相协调，还要与城市历史特点相协调。

参考文献

[1]吴晓琳。浅析高层建筑结构设计与特点[J]。中国高新技术企业，2009（11）

第2篇

关键词：高层建筑、结构设计、选型原则、特点

一、高层建筑结构型式

高层建筑结构的结构型式繁多，框架、剪力墙、框架-剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中较为传统的、广为应用的结构体系。随着层数和建筑高度增加，利用结构空间作用，又发展了框架-核心筒结构、筒中筒结构、多筒结构和巨型结构等多种结构体系。

二、高层建筑结构选型设计原则

2.1 功能适应性原则

不同功能的建筑，往往要求具有不同的功能空间特征；不同的结构体系型式，并能够提供不同的空间布置；不同的内部空间特征又要求不同的结构与其相适应。

2.2 刚度合理性原则

不同的结构体系往往具有不同的刚度和承载力，也有使其整体综合性能得到较好发挥的高度适应范围。一般来说，框架结构适用于设防烈度低的层数较少的高层建筑；框架-剪力墙结构和剪力墙结构适用于各种高度的建筑；在高度较大或设防烈度高时，可采用筒体结构等。

2.3 空间整体性原则

建筑结构系统是一个由多个子结构及其若干组成构件组成的空间结构体系。一个结构的抗震能力不仅取决于各子结构及相应构件的强度、刚度、延性及其受力状态，而更主要地取决于保证这些子结构、构件协同工作的能力或空间整体性。

2.4 施工方便性原则

不同的结构型式决定着结构的施工工艺、施工难度、施工工期及可能的施工质量。

三、高层建筑结构设计的几个特点

水平荷载起控制作用，侧向位移必须加以限制，轴向变形在侧移中占有很大的份额，所以在结构体系选型时应充分考虑这几个特点。对于低层、多层或高层建筑，其竖向和水平结构体系设计的基本原理是相同的。但随着高度的增加，由于以下两个原因，竖向结构体系成为设计的控制因素：一个是较大的竖向竣工体系要求有较大的柱、墙和井筒；另一个更重要的原因是，侧向力所产生的倾覆力矩和侧向变形要大得多，高层建筑结构设计人员必须以精心设计来保证。

四、高层建筑结构的关键设计

4.1 框架结构

（1）基础系梁的设置问题。在设计工作中，存在下述情况之一时，宜沿两个主轴方向设置基础系梁：1）一级框架和Ⅳ类场地的二级框架。2）各柱在重力荷载代表值作用下的压应力差别较大。3）基础埋置较深，或各基础埋置深度差别较大。4）地基主要受力层范围内存在软弱黏性土、液化土层或严重不均匀土层时（详建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）第6.1.11条）。如果基础埋置深度较深时，可以用基础系梁减少底层柱的计算长度，在±0.000以下设置系梁，此时系梁宜按一层框架梁进行设计，同时系梁以下的柱应按短柱处理。

（2）框架结构薄弱层的判定与处理。薄弱层是对抗震极为不利的结构层，原则上应避免出现薄弱层。避免出现薄弱层的最基本方法是加大该层的抗侧移刚度，即加大该层的柱截面或梁截面；如果条件允许，可以改变该层层高。当无法避免出现薄弱层时，在结构计算和出图时必须按照规范规定采取相应的措施。

4.2 剪力墙结构

剪力墙是一种有效的抗侧力构件，剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系中，剪力墙都是作为主要的承重结构单元，因此，剪力墙的截面设计是高层混凝土结构设计的重要部分。在地震区剪力墙除保证有足够的承载力外，还要保证有足够的延性，以提高整个结构的耗能能力，改善结构的抗震性能。在剪力墙墙肢截面设计时，当纵横向剪力墙连成整体共向工作时，可将纵墙的一部分作为横墙的翼缘加以考虑。同时也可将横墙的一部分作为纵墙的翼缘予以考虑。在框架剪力墙结构中，剪力墙常常和梁柱连一体，形成带边框剪力墙。因此，剪力墙墙肢常常按矩形截面、T形截面或工字形截面进行设计。

4.3 框架剪力墙结构

当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架剪力墙体系。框架剪力墙结构体系是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系。这种结构既具有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架剪力墙体系的最大适用高度要大于框架体系。

4.4 筒体结构

凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、框架-核心筒、筒中筒、成束筒等多种形式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。以框架-核心筒结构为例。核心筒应具有良好的整体性，墙肢宜均匀、对称布置，筒体角部附近不宜开洞，当不可避免时，筒角内壁至洞口应保持一段距离，以便设置边缘构件，其值不应小于500mm和开洞墙的厚度；核心筒外墙的截面厚度不应小于层高的1/20及200mm，对一、二级抗震设计的底部加强部位不应小于层高的1/16及200mm。剪力墙的截面厚度应满足墙体稳定验算要求，必要时增设扶壁墙；在满足承载力要求，以及轴压比限值时，核心筒内墙可适当减薄，但不应小于160mm。

4.5 强调“三强三弱”

为体现抗震概念设计思想，按照建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）要求应实现“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”，使其具有较好的变形能力。规范虽然列出了许多具体核算公式，但由于种种原因目前还存在将梁超计算配筋或加大截面而柱筋及截面不变的情况，这就很难保证“强柱弱梁”实现，而且实际结构中转换层、刚性层大梁以及楼板的存在，要真正实现“强柱弱梁”的概念很困难；设计中局部尺寸或荷载有改变时，有的设计人员习惯于增加纵筋而不改善箍筋，则很难保证“强剪弱弯”；设计人员往往对构件进行大量计算，增强构件，而对节点不过细考虑。施工时节点区缺少箍筋甚至无箍筋的情况非常普遍。因此，要使“三强三弱”概念得以实现，首先应对规范目前核算公式改进使其实用，如采用“实配反算法”来保证，否则公式概念虽然正确但因不易操作不实用，而成为虚设；其次，设计人员应认识到“三强三弱”概念在抗震设计中的重要性，精心设计使所设计的结构具有良好的抗震能力。

第3篇

关键词：高层建筑；结构设计；原则

1高层建筑结构设计特点简析

1.1轴向形变不容忽视

通常在低层建筑结构分析中，只考虑弯矩项，因为轴力项影响很小，而剪切项一般可不考虑。但对于高层建筑结构，情况就不同了。由于层数多，高度大，轴力值很大，再加上沿高度积累的轴向变形显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。

1.2侧移成为控制指称

与低层建筑不同，结构侧移己成为高层建筑结构设计中的关键因素，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。设计高层结构时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受风荷载作用产生的内力；还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。这是因为高楼的使用功能和安全，与结构侧移的大小密切相关：

1.3结构延性是高层建筑设计重要性质

延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基本不降低的情况下，具有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。对于受弯构件来说，随着荷载增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，表现出非弹性变形。然后受拉钢筋屈服，受压区高度减小，受压区混凝土压碎，构件最终破坏。从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎，是构件的破坏过程。在这过程中，构件的承载能力没有多大变化，但其变形的大小却决定了破坏的性质。提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。高层建筑相对低层结构而言，结构设计更柔一些，如果遇到地震，震动作用下的建筑结构变形更大一些。为了做好防震设计，避免倒塌，建筑在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，特别需要在构造上采以适当的设计，确保建筑设计具有很好的延性。

2建筑结构设计要考虑到经济性

建筑结构经济性包括内容注重经济性的建筑设计包含非常广泛的内容。传统中只强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施，现在建筑随着形势的发展，人们对居住环境不仅从结构性出发，更要在建筑结构的经济性角度考虑，如空间组织、技术组织、结构设置、能源与资源利用，以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。

3抗震设计原则

3.1等强度与耗能设计原则

在结构设计的过程中，一定要避免设计不当, 造成在地震力作用下部分主要构件破坏,或是整幢建筑物连续破坏的局面,故结构整体设计要注意加强薄弱部位,尽量做到等强度。 如角柱的配筋适当加强,防止角柱先破坏,以免引起其它部位的破坏。

3.2 结构延性设计原则

地震区搞设计必须对结构延性有清晰的概念。结构延性一般用延性系数来表示,它表示的是结构破坏变形(位移、转角、曲率)与屈服变形Y的比值。即:u=u/y延性越大, 则结构在强震下可忍受大的塑性变形而不致倒塌、 破坏,即结构延性好。因此在结构设计中应注意钢筋级别、配筋率大小、构造措施等。

3.3强柱弱梁设计原则

这个原则在框架结构抗震设计中是很重要的原则, 其目的是为了保证在强震下,框架结构的塑性铰在梁上产生,而不发生在柱上。使结构在强震时能降低地震对结构的作用。增大结构延性,使框架产生塑性变形。

3.4充分考虑地震耦合作用

地震是非平稳随机过程,它对建筑物作用是综合的,不是单一的,是水平,垂直、 扭转三个分量同时作用的,我们应充分考虑地震的耦合作用。

4抗风设计原则

风作用是外界施加在建筑物上的作用, 是从空中传递过来的,风作用使建筑物受到双重作用: 一方面风力使建筑物受到一个基本上比较稳定的风压力;另一方面风又使建筑物产生风力振动。风作用具有静力和动力双重性质, 在建筑结构设计时我们应充分予以考虑, 对风作用我们应采取以下措施来改善建筑物抗风的能力:

(1)保证足够的刚度及强度,承受风作用下产生的内力,控制建筑物的位移。

(2)选择合理的结构体系和建筑体型,园形、 正多边形平面可以减小风压数值。

(3)尽量采用对称的平面形状和对称的结构布置,以减小风力产生的扭转作用影响。

(4)外墙、窗玻璃、女儿墙及其它周围装饰构件必须有足够的强度,并有可靠的连接,防止产生建筑局部损坏。 市综合技术大楼抗风设计基本上是按照上述措施进行的,建筑平面为矩形,结构布置也是左右对称的,质心和刚心基本重合。

5适宜刚度

建筑结构设计中,刚度的大小直接影响到结构设计的合理性。调整刚度中心是解决扭转的有效途径在大量的工程设计实例中发现。对于高层建筑,即使结构布置是对称的,由于质量分布很难做到均匀对称,质心和刚心的分离是在所难免的。 当建筑层数很多时,上部各层偏心引起的扭转效应在下层的积累更对下部几层不利。即使是很对称的结构或正交结构,周期比也会不满足规范。因此在结构布置时,除了要求各向对称外,还应使结构具有较大的抗扭刚度。 增加四周结构的刚度,在结构增加墙体、减少核心简的刚度、增加连梁的高度等可以控制周期比,使结构的扭转周期靠后,从而满足规范要求。刚度大小基本上可从自振周期、 总位移得到反应。周期小、位移小则刚度大,反之则刚度小。我们要确定一个适宜刚度,就要用位移、自振周期控制,要通过几次或多次试算后方可得出一个适宜刚度。

参考文献

第4篇

【关键词】抗震理念；高层建筑；结构设计；应用

引言

一、抗震理念设计的理论概述

（一）抗震理念设计的概念

抗震理念设计是指根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想，进行建筑结构总体布置，并确定细部构造的过程，概念设计指的是在不经过计算的基础上，由工程师基于设计理论基础和施工经验进行设计，并对当前的设计方案和设计概念进行评估，从而评估出符合抗震需求的设计方案。它包括分析、综合和评价三个步骤。

（二）抗震理念设计在高层建筑结构设计中的作用

高层建筑结构设计是一个复杂的过程，人们对地震时的结构认识存在局限，再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素的影响，进一步增加了高层建筑结构的不稳定性，因此，高层建筑结构设计应该重视抗震概念设计。在依据数值计算的基础上增加实践经验元素，有时甚至比分析计算更重要，抗震设计理念的应用，可以很好地满足能居民对建筑物安全性能的实际需要。高层建筑结构设计中抗震概念设计的利用必须引起高层建筑结构工程设计师的广泛重视，使其严格遵守抗震概念设计中的相关规定，摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区，按照结构设计计算原则，再结合地区的抗震规范，最终保证高层建筑结构的抗震性能，保障居民的人身财产安全。

（三）抗震理念设计的基本原则

1、结构的整体性

在高层建筑结构中，楼盖的整体性对高层建筑结构的整体性作用非常重要，相当于水平隔板，具有聚集和传递惯性力至各个竖向抗侧力子结构的作用，因此，这些子结构必须具备很强的抗震能力。当竖向抗侧力子结构分布不均匀、结构布置复杂以及抗侧力子结构的水平变形特征存在差异时，整个高层建筑就依靠楼盖使抗侧力子结构进行协同工作。

2、结构的简单性

结构的简单性指的是结构在地震作用下具有明确、直接的传力途径。在高层建筑抗震设计规范中明确规定“结构体系应该有明确的计算简图与合理的地震作用传递途径”，只有结构简单，才能对结构的位移、内力以及模型进行准确分析，把握高层建筑抗震的薄弱环节，及时采取相应的措施，避免其出现。

3、结构的刚度

在地震作用下，结构的刚度和抗震能力大小是双向的，确定结构的刚度，然后合理的布置结构，能够抵抗任意方向上的地震作用。通常状况下，地结构沿着平面上两个主轴方向都应该具有足够的刚度与抗震能力，不仅仅要控制结构变形，还要尽可能降低地震作用对高层建筑结构的冲击。避免结构发生较大变形时产生重力二阶效应，导致结构失衡而被破坏，进而导致高层建筑的抗震性大打折扣。

4、结构的规则性与均匀性

高层建筑的竖向和立面的剖面布置应该规则，结构侧向刚度的变化应该均匀，以免传力途径、侧向刚度以及抗侧力结构承载力的突变，防止结构在竖向上的某一楼或少数楼层之间出现薄弱环节。

二、抗震理念在高层建筑结构设计中的应用

（一）抗震理念设计在结构体系上的应用

高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键，抗震概念设计在结构体系上的应用，应依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系，通过概念近似计算，确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。为了保证建筑抗震概念设计的经济性与安全性，应该注意以下三个方面：其一，选择建筑结构体系时，对部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能；其二，选择建筑结构体系时，不仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线，还应有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图，符合不间断的抗震分析；其三，鉴于结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平，延性是建筑结构设计的重要指标，提高延性水平，可以通过采用竖向和水平向混凝土构件来实现，增强对砌体结构的约束，即使地震中，配筋砌体开裂也不会倒塌或散落，保证高层建筑不至于丧失的重力荷载能力。

（二）抗震理念设计在结构构件上的应用

高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑，因此，抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度，并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构，因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线，这样在地震作用下，即使一部分构件先被破坏，剩余的构件依然具备支撑的作用，形成独立的抗震结构，承受地震力与竖向荷载。因此，合理地预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置，适当调整构件的强弱关系，形成多道抗震防线，实现对高层建筑结构体系的合理控制，是结构抗震耗能的有效措施之一，更是建筑抗震结构概念设计的重要内容。

总结

高层建筑具有层数多、体量大、工期长等特点，因此，结构设计较为复杂，抗震理念的应用更是加大了设计的难度，作为高层建筑结构设计中的重要组成部分，高层建筑结构设计应合理科学，可以有效提高高层建筑的抗震性。因此，相关设计人员应该熟练掌握设计的相关概念和知识，灵活运用抗震概念设计，全面考虑各项因素，保证高层建筑工程的质量和安全系数，尽量为我国设计出更多的精品建筑。

参考文献：

[1]华颖. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊），2013，06：27-28.

[2]周定前. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 中华民居（下旬刊），2013，05：64-65.

[3]刘华新，孙志屏，孙荣书. 抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J]. 辽宁工程技术大学学报，2007，02：222-224.

第5篇

关键词：高层建筑结构；设计；对策

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着科技和社会的不断发展和进步，自从19世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。

1 高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2 高层建筑结构设计的原则

2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图

在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构问题发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计

按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3 选择合理的高层建筑结构方案

合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4 对计算结果进行准确的分析

随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。

2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施

高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3 高层建筑结构体系的选型

建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m 高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

4 高层建筑结构设计问题分析及对策

4.1 高层建筑结构存在着超高的问题

基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2 高层建筑结构设计短肢剪力墙设置

我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5~8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3 高层建筑结构设计嵌固端的设置

一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4 高层建筑结构的规则性

在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

5 结束语

高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，分析了高层建筑的结构特征，高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策，可以为高层建筑结构设计提供参考和依据。

参考文献：

[1]徐培福.复杂高层建筑结构设计

[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨

[3]田龙.浅谈高层建筑的结构设计

第6篇

【关键词】高层建筑；结构设计；城市化；抗震

在城市化大发展的今天，大量人口涌入城市，在带来巨大劳动力的同时也挑战了人口居住能力。为了更好的节约城市土地空间，提升城市化发展水平，城市中的高层建筑物越来越多。但是随之而来的是高层建筑的质量问题，比如高层建筑设计人员对建筑结构设计不规范，进而导致建筑质量下降，影响到整个建筑的安全性。设计人员在进行相应设计时需要综合考虑城市发展状况以及高层建筑的结构设计，这样可以保证建筑结构质量，提升建筑的安全性。

1、高层建筑结构特点及布置原则

1.1 高层建筑结构特点

在高层建筑中，每一个建筑都有自身的结构特性。这需要设计师根据建筑周围状况以及建筑自身的特性来进行结构设计，这样才可以保证建筑整体质量，提升建筑的安全性。高层建筑结构要承受两种载荷，他们分别来自垂直载荷以及水平载荷，同时它还要承受自然灾害例如地震的影响。相对于低层建筑来说，高层建筑所要承受的载荷力比较大，如果结构设计不精确，会直接影响到建筑的安全质量，最终会影响到人民的生命财产安全。在高层建筑中，载荷以及地震的作用会随着建筑物的高度增加而增加，这样容易导致建筑位移速度加快，但是如果位移过大，就会导致建筑安全问题出现，还会对非结构构件以及结构构件造成损坏。因此在进行结构设计时，设计人员应该讲结构的位移控制在一定范围内，减少位移带来的建筑结构风险。

1.2 高层建筑结构布置原则

高层建筑结构的布置非常严格，这样才可以保证建筑的安全。在高层建筑结构的布置原则中主要有两种。第一，结构平面布置；第二，结构立体布置。结构平面布置就是指在进行建筑结构的设计和布置时，设计人员要按照平面的形状来进行，做到简单、规则和对称，这样可以使质心和刚心重合。如果建筑结构的偏心过大，就会导致结构构件的位移，使得应力过于集中，影响到建筑结构质量。在高层建筑平面布置中，不宜采用不规则的平面，应该遵循相应的规定和设计要求来进行设计，从而提升建筑的结构质量。如果确实布置的平面不规则，则需要将其分为若干个规则简单的平面来进行处理，这样有助于建筑的抗震，提升建筑的抗震效果。而结构立体布置，则需要在结构的竖向布置中遵循规则和均匀的原则。在这样的结构中建筑刚度应该自下而上逐渐减小。如果下层刚度过小，就会导致下层结构的承压能力较弱，使得建筑承载力集中在下部，进而出现结构问题。严重时还可能会导致建筑的全面倒塌，因此在结构立体布置中需要遵循相关原则，确保建筑结构的质量。上部楼层在收进时要保持尺寸的科学性，减少收进对建筑结构的不利影响，提升建筑结构的整体质量。

2、高层建筑结构设计要点

2.1 地基与基础设计

高层建筑结构中地基是建设施工的基础。建筑设计师在进行高层建筑结构设计的过程中要对建筑地基进行全面了解，要对建筑结构和建筑环境进行全面分析，确保将环境和施工有效结合在一起，提高设计的可实行性。我国的建筑环境差异较大，地质情况各不相同，因此在进行设计的过程中设计人员要对地质状况进行深入研究，确保施工顺利进行。设计人员要首先对地质水位进行勘探，对地质数据、上层结构类型、使用功能、施工条件进行综合考虑。其次要对周围建筑环境安全进行研究，观察建筑物沉降或倾斜状况。最后要对建筑物设置位置及标高进行了解，对建筑施工科学性进行分析，确保施工顺利进行。

2.2 水平荷载问题

施工的过程中影响建筑质量的因素主要有：垂直荷载、风力产生的水平荷载、地震抵抗力等。水平荷载对建筑质量起决定性作用。水平荷载是建筑结构设计的主要控制因素，其在楼房自重及楼面自重等方面具有非常好的结构控制效果，可以对楼房结构进行倾覆，加强建筑竖构件的作用力。设计人员要对水平荷载的大小和方向进行分析，对水平荷载可能导致的高层建筑结构问题进行预防和控制，加强对建筑结构的强化效果，减少水平荷载造成的建筑结构问题。

2.3 结构侧移问题

侧移问题是当前高层建筑设计中的关键影响因素。在高层建筑结构中，水平荷载作用可以导致高层结构向侧面变形，导致建筑结构出现侧移。因此，设计人员要对结构强度进行有效控制，加强对风荷载作用力产生的内力抵抗效果，要对内侧的刚度进行强化，确保在水平荷载下产生的侧移在一定的范围内，降低可能出现的侧移问题，提高高层建筑的使用安全性。设计人员要对高层建筑的侧移进行定时监测，对超出侧移范围的高层建筑及时进行处理，降低可能出现的建筑质量问题和安全问题。

2.4 结构延性问题

高层建筑结构具有较好柔和性，在地震作用下可以形成更大的形变。为了提高高层建筑结构的抗震作用，设计人员要对建筑结构塑性形变进行强化，保证高层建筑在进行塑性形变的过程中仍具有较强的抵抗变形能力。要在进行高层建筑结构设计的过程中对高层建筑结构进行合理强度强化，对高层建筑边角、高层建筑底座等部分进行合理处理，保证高层建筑结构具有足够的延性，加强高层建筑的安全性和稳定性。

2.5 结构选型问题

高层建筑结构施工工艺在一定程度上不仅会影响到建筑施工材料的消耗，还在很大程度上影响到工期和质量。因此在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员要对建筑结构体系进行全面控制，对建筑结构工艺进行合理选取。在进行选型的过程中，设计人员要对高层建筑结构平面及立面进行控制，保证将建筑结构的几何中心、刚度中心、结构中心有效汇于一点，提高单独结构的控制效果。要注意将建筑结构力学分析进行完善，保证建筑施工的受力效益和受力特性，对高层建筑结构选型概念阶段进行设计，保证建筑施工的经济效益。设计人员要对选型环境、工艺、施工效果等因素进行全面考虑，提高建筑结构的综合效益，降低可能出现的工程资源消耗和工程资源浪费现象。

2.6 抗震及连梁问题

在进行抗震设计的过程中，高层建筑一般不采取单纯框架结构体系，常选取框架一剪力墙、剪力墙、筒体结构等完成对自身结构的加固和抗震。这种方法可以有效提高对地震的抵抗效果，加强建筑结构的经济性。除此之外，高层建筑在进行内力和位移计算的过程中还常使用弹性刚度。弹性刚度可以有效对连梁超筋或截面控制超过剪压比的连梁刚度进行控制，提高连梁的效果。在框架-剪力墙结构中，设计人员可以对连梁的刚度进行降低，对刚度系数进行折减。当折减后建筑结构仍不能满足设计的需要和要求，设计人员可以适当对连梁进行内调幅，但是在实际调幅过程中要保证调幅力度低于20%。

3、结语

当前我国高层建筑越来越多，尤其是在土地资源比较紧张的大城市。加强高层建筑结构的讨论，能够更好的提升建筑结构质量，保证建筑的安全。通过上述建筑问题以及建筑结构设计要求的讨论，使我们更加深入的了解到高层建筑结构设计的重要性。严格规范建筑结构设计人员的设计行为，明确建筑结构设计的各项标准，可以提高建筑结构的科学性，保证建筑内部人民的生命财产安全。因此，科学的高层建筑结构设计理念，能够适应我国建筑行业发展的要求，能够适应我国社会经济进步的需要。

参考文献：

第7篇

关键词：高层建筑；结构设计；结构体系

引言

随着科技和社会的不断发展和进步,高层建筑在城市化建筑中的比例也越来越大。高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。因此要重点对高层建筑的结构设计进行研究，高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析,运用掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着垂直方向的荷载，同时也承受着由外界的风产生的水平方向的风荷载，并且对于抵抗地震的能力也有相当高的要求。一般情况下的低层建筑受到结构水平方向上的风荷载的影响比较小，然而在高层建筑中，外界水平地震和风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑在风荷载作用下的水平位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在进行高层建筑结构设计时，首先要控制侧向位移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1选择合理的高层建筑结构计算简图

在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构设计不合理而发生事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，结构设计应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不再是简单的钢节点或者饺节点，我们要保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2选择合理的高层建筑结构基础设计

按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的基础类型。

2.3选择合理的高层建筑结构方案

合理的结构设计方案在满足安全的前提下必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4对计算结果进行准确的分析

随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。

2.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施

高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构体系的选型

建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

4高层建筑结构的相关问题分析

4.1高层建筑结构存在着超高的问题

基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2高层建筑结构设计短肢剪力墙的设置问题

我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5~8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3高层建筑结构设计嵌固端的设置问题

一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4高层建筑结构的规则性问题

在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

5结束语

随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求也越来越高，高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。在高层建筑结构设计中,结构工程师要遵循结构设计的原则，重视结构计算的准确性和结构方案的合理性，做出符合具体实际情况的结构设计。

第8篇

关键词：高层建筑结构；设计；措施

中图分类号：TU208 文献标识码： A

引言

随着科技和社会的不断发展和进步，自从19世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图 在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计 按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3 选择合理的高层建筑结构方案 合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4 对计算结果进行准确的分析 随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。

2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施 高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构体系的选型

建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

4问题分析及对策

4.1高层建筑的超高问题 我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为 A级高度，并且增加了 B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2 高层建筑结构设计短肢剪力墙设置 我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5~8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3 高层建筑结构设计嵌固端的设置 一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4 高层建筑结构的规则性 在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

5结语

高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，分析了高层建筑的结构特征，高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策，可以为高层建筑结构设计提供参考和依据。

参考文献：

[1]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社,2005.

[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程,2010.2:214.

第9篇

关键词：高层建筑结构；设计；对策

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受较大的垂直方向的荷载，同时也承受较大的水平方向的荷载，如风荷载和地震作用。一般情况下，低层建筑结构受到水平方向上的影响比较小，然而在高层建筑中，水平荷载作用则往往比较大，外界地震的作用和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1选择合理的结构方案。合理的结构设计方案必须满足安全性和经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么尽量选用平面和竖向规则的结构方案。另外，应在综合考虑地理条件，工程使用需求，施工条件，材料等因素的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.2选择合理的高层建筑结构计算简图 在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，就比较容易造成由于结构不安全或造成不必要的浪费。基于此，高层建筑结构设计安全合理保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，在设计中应该采取相应的结构构造措施，保证计算简图的误差在规范规定的范围内，确保结构的安全。

2.3选择合理的高层建筑结构基础设计 按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.4对计算结果进行准确的分析 随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算，对复杂的结构应采用两种以上的不同的结构软件计算，并进行对比分析，按最不利的结果进行设计。

2.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施。高层建筑结构设计的原则是强剪弱弯，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构体系的选型

3.1建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

3.2根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢–混凝土混合结构体系以及钢–混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢–混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢–混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小偏心受压构件。

3.3根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架–剪力墙结构等体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于60m高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架–剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架–剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

4高层建筑结构设计问题分析及对策

4.1高层建筑结构存在着超高的问题 基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2高层建筑结构设计短肢剪力墙设置 我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面厚度不大于300mm，且高度和厚度比在5～8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3高层建筑结构设计嵌固端的设置 一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4高层建筑结构的规则性 在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了 “高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

结束语：

高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，充分了解高层建筑的结构特性和高层建筑结构设计的原则至关重要。本文分析了高层建筑的结构特性，高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策，可以为高层建筑结构设计提供参考。

参考文献：

第10篇

关键词：建筑结构；原则；体系；结构设计

随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化,城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要,促使高层住宅建筑得以快速发展。文章结合笔者多年的设计实践和体会,就高层住宅建筑工程结构设计中的一些问题加以探讨。

一、高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

二、高层建筑结构设计的原则

2.1选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4对计算结果进行；隹确的分析随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。

2.5高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

三、高层建筑结构体系的选型

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢筋混凝土混合结构体系以及钢筋混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足，钢筋混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢筋混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架一剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m高度以下的建筑 通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架一剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架一剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

四、高层建筑结构设计问题分析及对策

4.1高层建筑结构存在着超高的问题基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2高层建筑结构设计短肢剪力墙设置我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5～8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3高层建筑结构设计嵌固端的设置一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4高层建筑结构的规则性在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

第11篇

关键词：高层建筑；结构设计；问题；措施

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图

在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计

按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3 选择合理的高层建筑结构方案

合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4 对计算结果进行准确的分析

随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误

差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。

2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施

高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构体系的选型

建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于 50m 高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

4高层建筑结构设计问题分析及对策

4.1 高层建筑结构存在着超高的问题

基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为 A级高度，并且增加了 B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2 高层建筑结构设计短肢剪力墙设置

我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在 5~8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3 高层建筑结构设计嵌固端的设置

一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的

设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4 高层建筑结构的规则性

在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

第12篇

关键词：高层民用建筑 抗震设计 施工

1、前言

随着人们生活理念的转变,基于高层建筑结构的民用建筑,已成为现代建筑产业的重点。尤其是基于良好抗震性能的设计和施工,是确保其安全性能的重要举措。高层民用建筑在抗震设计中,具有一定的特殊性,因而其需要遵循一定的设计原则,而且我国在抗震设计领域也有了一定的发展,各种较为先进和成熟的抗震方法被运用于高层民用建筑的施工建设之中。

2、高层民用建筑的抗震设计原则

随着我国经济建设的加快,高层民用建筑已成为现代建筑产业的重要组成部分,基于优良抗震性能的设计,是保障其安全使用的关键。因此,在建筑结构的抗震设计中,需要遵循如下原则,进而确保设计的有效性。(1)建筑结构的整体性。高层建筑结构在一定程度上具有特殊性,因而其在结构整体性的设计中,容易存在结构不连续的缺陷。在进行结构的抗震设计中,要遵循结构整体性的原则,使得结构在地震作用下保持连续性。同时,基于现代高层民用建筑在设计的过程中,注重结构的风格化,因而造成建筑结构的抗震设计与性能存在较大的差距。因此,建筑结构的整体性,是体现于机构各体系之间相互支持,整体构建建筑结构的稳定性。(2)建筑结构间的连接性。高层建筑的结构比较复杂,尤其是各结构之间的连接性,直接关系着建筑结构的抗震性能。在抗震元素的设计中,建筑结构间需要具有良好的连接性,确保建筑结构之间具有稳定的抗震性能。同时,良好的结构连接,可以保护机构的预应力,以助于主承受力的形成。而且,建筑结构的连接性,主要体现于各构件之间的可靠性,其需要满足地震时的强度,而且在地震之下,需要具有极强的延性,这样可以确保地震下的安全性。(3)建筑结构的刚度设计。高层民用建筑的抗震设计,在结构的刚度上有着严格的控制,尤其是主承受结构的竖向刚度,以及横向延性都是抗震设计中的重点。高层建筑的受力点比较复杂,因而在抗震性能的设计中,应该基于设计需求,在结构的横向和纵向上,考虑结构的承载力,进而计算出各主要承受结构的刚度。同时,基于结构刚度的设计,可以提高结构的整体性,减小了地震中结构的下沉程度。

3、高层民用建筑的抗震方法

建筑的抗震设计是一项复杂的工程,尤其是基于高层受力结构而言,其在抗震的设计中,需要基于结构的整体性、受力强度等角度,采取有效的抗震方法,进而提高高层建筑的抗震性能。

(1)控制结构的偏移量,尤其减小地震下的能量输入。基于建筑结构的偏移量,进行抗震性能的设计,已成为当前抗震的主流方法。其需要基于大量的数据测量和分析,进而把地震中的结构形变量控制在安全设计的范畴之内。同时,在地震作用下,往往伴随有较大的偏移量发生,尤其是地基结构的位移偏移。因而,在设计中,往往基于结构的延性,以及结构抗震构件,控制好建筑的偏移量。而且抗震构件的变形量控制直接关系着结构的预应力保护,因而需要科学的确定各抗震构件的变形参数,以便于结构抗震性能的设计。

高层建筑结构的受力计算,也是抗震性能设计的关键,尤其是对于主受力结构而言,需要增大结构的延性,进而确保受力的分散。同时,高层民用建筑的建地选择,也要以结构稳定的场地为主,这样可以增强结构的稳定性,减小地震下的破换能量的输入,这点也是当今抗震性能实际的一个重要方面。

(2)基于隔震消能技术的运用。随着现代科学技术的发展,在高层建筑的抗震设计中,主要以隔震消能的方法,进行有效的抗震。隔震消能的技术是通过控制结构的刚度,并在结构中嵌入有效的构件,进而在良好的结构延性下,可以消除地震能量,是一种很好的抗震方法。同时,基于各种抗震构件的使用,已成为高层民用建筑抗震设计的一个重要方面。通过采用隔震措施,尤其是基于滑动隔震和摆动隔震,可以很好的提高结构的稳定下,并且做到“列而不倒”的抗震性能,这点是现代抗震性能设计的主流。

建筑结构的延性,也是抗震设计的重要方面。基于良好的结构延性,可以提高结构的阻尼,也就是,通过结构的阻尼性,消减地震的能量。这点可以很好的保护结构的预应力,使得结构在地震的影响下,保持良好的结构稳定性。同时,各关节点的抗震设计,也是抗震有效性的重点。尤其是地基与楼层结构的连接处的抗震设计,需要特点明确和有效,其也是抗震设计中最为薄落之处。

4、高层民用建筑的抗震施工要求

高层民用建筑的抗震施工是一项复杂的工程,其相对于普通性能结构的构建而言,具有特殊性。因而在施工建设的过程中,需要控制好各个环节的施工要点,尤其是施工工艺的控制,这是实现结构抗震性能的重要基础。

(1)抗震结构类型的选择。高层民用建筑的抗震结构设计,是抗震施工的重要环节。其需要基于建筑的设计需求,尤其是基于建筑功能设计,合理的选择抗震结构,是实现建筑结构良好抗震性能的关键。当前的高层建筑多以钢筋混凝土结构为主,因此在抗震结构的选择上多以钢结构为主,这样可以减小建筑结构的自重。同时,钢结构具有极强的刚性,满足抗震的设计需求。

在抗震结构的选择上,要基于施工计划,以及建筑设计需求,进行全面的综合考虑。尤其是基于设计的需求,是构建抗震性能点的关键。而且,抗震结构的选择影响到施工建设的进度,以及工程造价。因此,在结构的建筑施工中,要科学的综合各方面因素,进行合理的抗震结构选择。

第13篇

关键词：高层建筑；结构设计；原则；问题；对策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.106

随着经济的发展和科技的进步，我国的高层建筑技术也得到了飞速发展。高层建筑有效地解决了城市建设用地严重不足的问题，提高了土地的利用率，符合社会和经济发展的需要。但是由于高层建筑自身的特点，所以高层建筑的建设对于技术的要求特别高，其结构设计要充分考虑各种因素的影响。

1 高层建筑结构设计应该遵循的原则

为了适应人们的不同要求，现代化的高层建筑种类繁多，形式各异。这就对高层建筑结构的设计者提出了更高的要求。设计者在设计高层建筑的结构的时候，不仅要考虑到高层建筑的性能，也要考虑到人们的审美需要。

（1）根据要求讨论并确定合适的设计方案。现代任何一个建筑要想顺利施工，必须先要制定一个科学合理的设计和施工方案。设计者必须综合地理地质、物理、设计、计算机技术等各个领域的知识来进行高层建筑结构的设计。通过综合分析各种影响因素，确保设计方案的可行性和实用性。

（2）抗震设计要合理。拥有良好的抗震性能是对现代高层建筑的基础要求之一。设计者在进行高层建筑结构设计的时候，要充分考虑到施工地点的地质结构和板块构造的特点，通过分析该地的地震频率和级别等数据，有针对性地进行高层建筑结构设计。保证抗震设计的合理性，保护人民群众的生命财产安全。

（3）保证高层建筑结构设计的完整性。在对高层建筑结构进行设计的过程中，设计者要保证高层建筑结构设计的完整性，不同的建筑结构的承载力不同，导致高层建筑的整体性能也各不相同。因此，在设计的过程中要充分考虑到不同的结构的性能以及各种构件的承载力情况，以便于各种构件的组合能够发挥出最大的作用。同时还要重视气候等自然因素对高层建筑的影响，科学合理地设计高层建筑的结构。

（4）对计算结果进行精准的分析。对计算结果进行精准的分析是进行高层建筑结构设计最重要的工作，只有保证计算结果的准确度，才能从结果中提取有用的信息，保证建筑工程施工的安全性。为了保证计算结果的准确度和提高工作的效率，设计人员应该选择合理的计算机软件进行分析，但是不能完全依赖于计算机，还要结合自己的经验做出准确的判断，保证计算结果的可靠性。

2 高层建筑结构设计存在的问题

（1）超高问题。高层建筑最大的特点就是高，但是很多开发商为了追求利益的最大化，经常要求增加高层建筑的高度，而高层建筑超高，容易增加安全隐患。高层建筑受技术、施工材料、环境等各方面的影响很大，如果只是一味地追求高度，也会增加施工成本、延长工期，并且使高层建筑的安全性得不到保证。

（2）扭转问题。扭转问题是提高高层建筑抗震抗风性能的关键问题，也是近年来世界各国高层建筑研究的核心问题。由于受地形等因素的影响，导致在进行高层建筑结构设计的时候不能保证建筑的完全对称，就会导致扭转问题的出现。因此，设计者在进行设计的时候要力求高层建筑的对称性，保证高层建筑的刚度和质量有效结合，最大可能地避免扭转问题的出现。

（3）受力与承载问题。高层建筑在施工的过程中必然会使用很多机器设备，楼层越高，机器设备的数量就越多，会增加高层建筑的压力。如果设计的时候没有考虑周全，或者使用的建筑材料不达标，将会导致高层建筑的受力与承载力出现问题。

（4）抗震结构问题。抗震问题主要是高层建筑刚度的选择问题。如果不能根据不同建筑地点的地震情况来选择合适的刚度构造，就会导致高层建筑的抗震结构设计不合理，增加高层建筑的危险性。

（5）抗风结构问题。“树大招风”。高层建筑过高当然会受到风力的影响，而很多设计者在进行高层建筑结构设计的时候，很容易忽视这一点，导致高层建筑在遇到强风的时候，容易发生倒塌事故。

3 高层建筑结构设计存在的问题的对策

（1） 针对超高问题。高层建筑结构设计者在设计的时候要结合理论和实际，严格限制高层建筑的高度，保证高层建筑保质保量按期完成。

（2）针对扭转问题。为了避免地形因素破坏水平荷载作用，从而导致扭转问题的出现，设计者要设计科学合理的高层建筑结构，尽可能保证高层建筑的对称性，有效地解决高层建筑的扭转问题。

（3）针对受力与承载问题。在进行高层建筑结构设计的时候，设计者要准确地计算出高层建筑的地基承载能力以及各楼层的承载能力，对于承重墙和承重柱的质量和结构要严格把关，保证高层建筑的受力均匀，提高高层建筑的承载能力，增强高层建筑的安全性和实用性。

（4）针对抗震结构问题。为了有效地增强高层建筑的抗震性能，设计者在进行高层建筑结构设计的时候，要对施工地的地质、地震的级别和频率进行实地勘察，为高层建筑的抗震设计提供依据。同时要根据实际情况选择合适的建筑材料，保证建材的质量，并对施工过程进行监督，避免施工单位偷工减料，从而有效地保证高层建筑的抗震性能。

（5）针对抗风结构问题。设计者在进行高层建筑结构设计的时候，一定要考虑到风力对高层建筑的影响。结合分析施工地的风向和风力，对高层建筑的结构进行科学合理的抗风设计，为高层建筑的顺利施工和安全使用提供保证。

4 总结

社会的发展对高层建筑的样式、性能等要求越来越高。因此，为了不断满足社会发展对高层建筑提出的新要求，高层建筑设计者要对高层建筑的结构设计不断进行探索，从而不断提高高层建筑的质量和使用寿命，提高人们的生活水平和生活质量，促进我国建筑行业的长远发展。

参考文献：

[1]罗军.高层建筑结构设计中存在的问题及对策分析[J].建材与装饰，2014（15）：6-7.

[2]余晓阳.高层建筑结构设计中存在的基本问题及对策简析[J].建筑工程技术与设计，2015（29）：432.

第14篇

Abstract：With the rapid development of modern science and technology and urban construction land is nervous, more and more high-rise building and super-tall buildings appear in the big cities. At this time, the new structure design is also quickly developed. The problems in the designing also will become the top of the problem that designers will face towards certainly. This paper aims to find some of the problems in the design process, and put forward the proper control scheme.

关键词：高层建筑；结构设计；问题；控制；轴压比

中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：

Key words：High-rise building；structure design；Problems; Control; Axial compression ratio

引言

随着现代科技技术的快速发展以及我国城市建设用地的日趋紧张，城市建筑逐渐向中高层方向发展，越来越多的高层建筑和超高层建筑出现在各大城市中。伴随着高层建筑理念的发展，多种多样的新兴结构设计方案也迅速地发展起来。现在，一些高层建筑的种类与功能开始变得多样化和复杂化。因此，高层建筑结构设计也成为了高层建筑结构工程工作中的重点和难点。纵观当前形势,我们应该将高层建筑的结构设计放在首要位置加以研究和探讨。而在高层建筑结构设计中出现的问题，也必将成为设计师们要面对解决的首要问题。

1、高层建筑结构设计理念分析

高层建筑结构设计过程中，应当着重注意三个设计原则：整体性原则、经济性原则、规则性原则。

1.1整体性原则

理论上，由不同的小型结构及若干组成构件组成的空间结构体系被称为建筑结构系统。高层建筑的抗震能力不仅取决于各组小型结构及相应构件强度、刚度及其受力状态，而且取决于各种小型结构以及建筑相应组件的协同工作的能力或空间整体性能。

1.2经济性原则

高层建筑结构设计过程中，施工的方便性以及设计质量的好坏在一定程度上影响着高层建筑的施工工艺和工期。另一方面，建筑材料的选择会直接影响到高层建筑的总体造价。因此，在建筑结构设计中要注重劳动力以及材料的经济实用性，防止设计与实际建造脱节。

1.3规则性原则

在建筑结构的规则性方面,应该注意绝不采用一些特别不规则的建筑结构体系。在设计过程中应当尽量使用符合要求的建筑结构体系。例如对建筑承载能力、抗变形能力以及建筑刚度的要求等因素，一定要符合基本规则。另外，在建筑结构设计过程中，要注重结构体系上的薄弱部位，注意采取相应的措施进行防护。

总之，我们要重视概念设计。除了要根据建筑结构高度和使用要求选择合理的结构体系外，还要恰当地设计和选择建筑物的平面、立面形状和体型。对于高层建筑，很多结构部位通常无法进行精确的计算，因而，安全、经济、合理的结构设计必须注重概念设计的方法。

2、高层建筑设计中的问题及控制

2.1材料的选用和结构体系问题

例如建筑即将建设在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理就成为了工程技术人员非常重视的问题。在我国，一百五十米以上的建筑，一般采用三种主要的建筑结构体系： “框一筒”、“筒中筒”和“框架一支撑”。这些体系也是其他国家高层建筑经常采用的主要结构体系。但是其他国家在地震多发区，主要采用钢结构，而在我国，钢筋混凝土结构及混合结构占了百分之九十。这样的钢筋混凝土结构及混合结构，在国内外都还没有经受较大地震作用的考验。混合结构的钢筋混凝土一般要承受80%以上的地震作用剪力，有的地区甚至高达90%以上。因为这些结构要以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要将钢筋混凝土结构的位移限值作为基准，但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不但增大了钢结构的负担，而且不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值。另一方面，在结构体系中柱距变化时，需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，通常会导致与加强层及转换层相邻的柱构件剪力突然增大，同时加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处难以实现“强柱弱梁”。因此在高层建筑设计过程中设置加强层以及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量降低其本身刚度，以减少不利影响。

根据我国现有建筑钢材的类型、种类和钢结构的加工制造能力，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响力。

2.2“嵌固端”的设置问题

由于高层建筑一般都带有两层或两层以上的地下室和人防系统，“嵌固端”有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置。因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由“嵌固端”的设置带来的一系列需要注意的问题，例如：“嵌固端”楼板的设计、“嵌固端”上下层刚度比的限制、“嵌固端”上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时“嵌固端”的设置、结构抗震设置与“嵌固端”位置的协调等问题。在结构设计过程中，忽略其中任何一个问题都有可能导致后期设计工作的大量修改，也有可能为建筑埋下安全隐患。

2.3结构的超高问题

现行的各种常见结构体系的最大适用高度是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3 －2010) 规定给出的。在抗震规范中，除了将原来的限制高度设定为A级高度以外，增加了B 级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。综合考虑经济性与合理性的原则，产生了各种常见结构体系的最大适用高度。鉴于我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平的关系，这个适用高度更加稳妥。同时，这个高度也能与目前整个土木工程规范体系相协调。但是在实际的建设过程中，已经有很多混凝土结构的高层建筑超过了这个高度范围。对于超高建筑物，我们更应当采取科学谨慎的态度进行建设。因为在地震力作用下，超高建筑物的变形破坏型态会发生很大的变化。随着建筑物高度的增加，许多影响因素都会产生巨大的变化，有些参数本身超出了现有规范的适用范围，如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。所以，在实际的结构设计中，若出现过由于结构类型的变更而忽略高度问题，导致施工图审查时没有通过，必须重新进行设计或进行专家会议论证等工作。

2.4 “ 轴压比”、“剪重比”、“刚重比”的问题

在钢筋混凝土高层建筑结构中，专家学者提出现行抗震规范应采用较高“轴压比”。但是即使能调整“轴压比”限值，柱断面也不会因为略微增大“轴压比”限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。现在的设计中，仍旧应该限制结构的“轴压比”，通过这种控制达到建筑结构的延性要求。当不满足规范要求时就应该通过增大柱截面或提高楼层墙面、柱混凝土强度的办法进行调整。在控制“剪重比”方面，要限制各楼层的最小水平地震剪力，保证周期较长的结构体系的安全。如果比例偏小并与规范限值相差较大，要增强竖向构件，利用加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法进行调整。而在“刚重比”方面，当不满足规范下限要求时，也可以采用相同办法进行调整。

2.5剪力墙的设置问题

目前，根据大量的实验数据和实际操作经验，短肢剪力墙在高层建筑设计中的应用开始增加了很多的限制。因此，在高层建筑结构设计中，结构工程师需要尽量少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

结束语

这些年以来，我国的建筑技术日新月异，快速发展。但是建筑设计的总体水平一直无法达到要求。建筑设计的质量问题屡见不鲜。设计上缺乏创造性，同时在经济适用性以及安全合理性方面无法令人满意。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅关注结构计算的准确性，也不能将结构方案的具体实施状况忽略掉，在设计时要给出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析，能够使用自身掌握的知识解决实际建筑设计中遇到的各种问题。因此，结构工程师要对设计阶段比较常见的一些问题有自己的认识，能够清晰地分析问题原因，同时找到有效的解决方案，做好高层建筑结构设计的问题控制。

参考文献

[1] 周云波,赵岩.浅谈高层建筑结构设计原则[J].黑龙江科技信息,2009,(01).

[2] 王云飞.浅谈高层建筑设计中应注意的问题[J].山西建筑,2007,(20).

第15篇

关键词：超高层建筑；结构设计；关键性问题

前 言

目前，随着我国社会和科学技术的不断发展，超高层建筑越来越受到人们的关注，并且超高层建筑在我国城市建设中的地位也不断备受重视。由于超高层建筑是一个复杂和系统化的过工程，超高层建筑的结构设计不仅要具有一定的安全性，还应该保证超高层设计的结构设计的科学性和合理性。因此，建筑施工单位应该注重超高层建筑结构设计中的一些关键性问题，从而提高超高层建筑施工的质量。

1 高层建筑结构的特点

超高层建筑结构的设计不仅要保证超高层建筑能够承受水平方向的荷载，还应该保证超高层建筑能够承受垂直方向的荷载。在实际进行超高层建筑结构设计时，外界因素产生的水平方向的荷载是超高层建筑结构设计应该主要考虑的因素。随着我国城市超高层建筑的不断增加，因此，超高层建筑的结构会直接影响超高层建筑的舒适性。但是，超高层建筑的结构不仅能够影响住房的舒适性，还能影响超高层建筑的质量。因此，在进行超高层建筑的结构设计时，首先首先应该将超高层建筑的承载控制在一定的范围内，所以，超高层建筑结构设计的核心就是对其抗压力的设计。

2 超高层建筑结构体系的选择

2.1 超高层结构体系分类

由于超高层建筑结构体系的不同，可以将超高层建筑结构的设计主要包括混凝土的设计、钢结构与钢组合结构的设计和钢筋混凝土结构的设计等。目前，我国的超高层建筑大多都是采用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土的结构主要包括框架结构、剪力墙结构和伸臂结构及悬挂结构等。

2.2 超高层建筑体系选用原则

在进行超高层建筑体系的选用时，应该按照合理、经济和安全等原则选择最为合适的超高层建筑体系。当然，超高层建筑体系的选择还需要以建筑物的要求、建筑物的高度和建筑施工的环境等为依据。同时，超高层建筑的结构还应该具有较好的承受压力的能力。

2.3 超高层的结构材料分析

目前，钢筋混凝土料是超高层建筑建设过程中使用最广的材料，当然，钢筋混凝土材料的选用应该以超高层建筑结构的设计要求为依据，从而较好地发挥钢筋混凝土材料的性能。由于钢筋混凝土材料具有耐久性和结构刚度大、耐火性较好、维护费用低等优点，因而钢筋混凝土材料被广泛使用于建筑领域。但是，应该注意钢筋混凝土的结构厚度问题，从而更加合理地选择钢筋混凝土的材质。

2.4 超高层结构体系选择

超高层建筑物结构体系的选择一般包括以下几个方面：①框架结构体系。框架结构是指横向和纵向的利用梁、柱等组成的结构，并且能承受水平和垂直方向荷载的建筑结构体系。由于单一的框架结构平面布置比较灵活，使得框架结构体系具有空间大的优点，因而被广泛使用于超高层建筑中。②剪力墙结构体系。剪力墙结构是指利用高层建筑物的横向和纵向墙壁承载水平和垂直方向荷载的结构。由于建筑物的剪力墙大多都是以钢筋混凝土的材质，因而剪力墙结构对于提高超高层建筑的抗震性能十分有利。③框架-剪力墙结构。框架-剪力墙是指选取了框架结构和剪力墙两者的优点，使得超高层建筑的结构不仅能够满足建筑结构布局灵活的优点，还能使超高层建筑结构具有较好的抗测力能力。当然，由于剪力墙太少，就会增大建筑物侧墙的压力而使得其出现变形等问题；而剪力墙增多，就会影响高层建筑的经济性，还会影响超高层建筑的使用性能。

3 高层建筑结构设计的问题分析及对策

3.1 扭转问题

超高层建筑结构设计的核心是刚度的中心、几何形心和结构重心，然而，超高层建筑物结构的扭转问题主要就是在进行结构设计时，没有将超高层建筑物刚度的中心、几何形心和结构重心进行重合，使得超高层建筑在水平压力下出现扭转的现象。为了更好地解决超高层建筑物结构设计中出现的扭转问题，结构设计人员在进行超高层建筑物的结构设计时，应该选用合理的平面布局图，从而保证超高层建筑物的三个核心能够重合。

3.2 受力性能的问题

对于超高层建筑物的结构设计方案，建筑师在最初进行结构设计时，一般很少考虑超高层建筑的具体结构特征，而过多考虑的是超高层建筑物的空间结构，从而使得超高层建筑物结构设计的受力性能存在一定的问题。因此，在进行超高层建筑物的结构设计时，应该明确所选择结构体系中向下作用力和地基承载力之间的关系。同时，在进行超高层建筑物结构设计方案选择阶段时，还需要对超高层建筑的主要承重部位的布局和数量进行总体设计。

3.3 超高的问题

明确，超高层建筑都存在超高承重的问题，由于我国对超高层建筑的抗震能力具有相关的要求，使得我国超高层建筑物的结构高度也具有严格的规定。因此，在进行超高层建筑物的结构设计的过程中，建筑设计人员会由于结构类型的更换而忽略超高层建筑物存在的超过问题，从而导致结构施工图不能通过审核。因此，需要对超高层建筑物的结构设计方案重新进行设计和审核，以解决超高层建筑物结构设计中的超高问题。

3.4 嵌固端的设置问题

现在，我国很多超高层建筑物结构设计都会配置两层以上地下室，使得超高层建筑物的嵌固端一般都设置在地下室顶板的位置。对于嵌固端的设置问题，高层建筑物结构设计师一般会忽略这类问题带来的后期影响。从而使得在进行超高层建筑物的施工过程中，会由于嵌固端的设置问题而经常进行设计方案的修改，进而给超高层建筑物埋下了安全隐患。

4 基础设计

基础设计是超高层建筑物结构设计的一个最为重要的设计，同时基础设计对超高层建筑物结构整体设计具有非常重大的影响。因此，超高层建筑结构基础设计时，应该保证超高层建筑的埋置深度必须满足基地变形和稳定的相关要求，从而减少超高层建筑物出现倾斜等问题。对于桩基的采用，其埋置的深度也应该按照相关的设计要求进行，使得超高层建筑一般都适合设置地下室结构。由于人工挖孔桩具有承载能力大和施工工艺简单等优点，目前在贵州市的超高层建筑施工中被广泛采用。在基础设计前，应该提前在超高泥岩承载力不高层建筑物的附近设置地下连续墙作为挡土支护，同时，针对超高层建筑施工场地的问题，基础设计时超高层建筑的楼层中心范围应该采用深埋的方法，使得超高层建筑物的中筒和相邻的墙体直伸到基础内，至于一些外墙等结构应该采用人工挖孔桩。超高层建筑物的基础平面图如图1所示。

5 总 结

总而言之，超高层建筑的结构设计是一个全面和系统化的工作，它对超高层建筑物的建设具有非常重大的意义。随着我国超高层建筑的不断发展，超高层建筑结构设计的要求也越来越高，因而需要高层建筑结构设计师不断提高自己的专业水平，总结实际设计的经验，以解决超高层建筑物结构设计中的关键性问题，从而促进我国超高层建筑行业的良好发展。

参考文献

[1]肖自强，张建明.论超高层建筑结构设计[J].建筑与结构设计，2013（24）：25～32.

[2]卓瑜，林新阳.浅谈超高层建筑结构设计的若干问题[J].广东土木与建筑，2012（3）：31～32.

[3]王民伟，刘士充.浅谈超高层建筑结构体系[J].百科论坛，2012（13）：385.