前言：本站為你精心整理了復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究(6篇)范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價(jià)值，我們的客服老師可以幫助你提供個(gè)性化的參考范文，歡迎咨詢。

第一篇：復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)思考

【摘要】隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快，各類復(fù)雜高層以及超高層建筑開(kāi)始出現(xiàn)，這些建筑工程在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中都十分復(fù)雜的，為了更好的保證復(fù)雜高層以及超高層建筑的建設(shè)質(zhì)量，滿足人們對(duì)建筑物的要求，我們需要更好的進(jìn)行復(fù)雜高層以及超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】復(fù)雜高層；超高層；建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

1復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

1.1合理進(jìn)行構(gòu)造分析

我們?cè)谶M(jìn)行復(fù)雜高層建筑與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，設(shè)計(jì)人員需要充分保證建筑物的整體構(gòu)造的合理性。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中從保證建筑物的穩(wěn)定性以及實(shí)用性方面進(jìn)行出發(fā)，重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中的細(xì)節(jié)，對(duì)建筑物當(dāng)中部分應(yīng)力符合比較集中的部位我們需要進(jìn)行一定的加固設(shè)計(jì)，同時(shí)我們?cè)谶M(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中還需要對(duì)周圍的外界環(huán)境因素進(jìn)行考慮。

1.2優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案選擇

我們?cè)谶M(jìn)行復(fù)雜高層建筑與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，結(jié)構(gòu)方案的選擇是進(jìn)行工程建設(shè)工作的前提條件，所以說(shuō)為了更好的保證建筑工程建設(shè)的質(zhì)量，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)方案確定的時(shí)候一定需要從工程的實(shí)際情況出發(fā)，在保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性的前提之下，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及建筑工程成本投入之間的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，制定出一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)全面并且系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方案，將設(shè)計(jì)的要求、工程材料、施工工藝以及自然因素等相關(guān)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)納入到評(píng)價(jià)體系當(dāng)中，然后對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一個(gè)深入的對(duì)比分析，然后從這些結(jié)構(gòu)方案當(dāng)中選擇最為理想的結(jié)構(gòu)方案，這樣才能夠有效的保證工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

1.3完善結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

我們?cè)谶M(jìn)行復(fù)雜高層建筑以及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，計(jì)算簡(jiǎn)圖就是幫助我們進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)精細(xì)化分析的，幫助方案選擇進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)性內(nèi)容，也就是說(shuō)計(jì)算簡(jiǎn)圖的完善性將會(huì)直接的影響到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性以及科學(xué)性，所以說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)果設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員需要保證計(jì)算簡(jiǎn)圖能夠?qū)ㄖ锝Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行直觀并且全面的表現(xiàn)，對(duì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖繪制過(guò)程當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)的繪制誤差進(jìn)行嚴(yán)格的控制，力求能夠?qū)こ探Y(jié)構(gòu)的信息進(jìn)行一個(gè)真實(shí)的反映，保證我們能夠通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖來(lái)對(duì)方案設(shè)計(jì)當(dāng)中的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行獲取。

2復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探析

2.1載荷的計(jì)算

在相應(yīng)應(yīng)力條件之下，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)載荷的表現(xiàn)會(huì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定性以及安全性造成直接的影響，與中低層建筑進(jìn)行比較，復(fù)雜高層與超高層建筑在水平方向以及豎直方向的載荷情況是更加復(fù)雜的，所以說(shuō)在進(jìn)行復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)建筑物的載荷進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，這樣才能夠更好的展開(kāi)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)。首先我們需要進(jìn)行地震載荷計(jì)算，地震載荷的計(jì)算其實(shí)是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中穩(wěn)定性校核的基礎(chǔ)性內(nèi)容，我們通過(guò)相關(guān)的研究發(fā)現(xiàn)，目前高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的自振周期是維持在6秒到9秒這一個(gè)范圍當(dāng)中的，而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗震性能規(guī)范當(dāng)中，地震載荷影響系數(shù)大約是6秒左右，所以說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中可以根據(jù)實(shí)際的需求將地震載荷影響系數(shù)設(shè)置在6秒到10秒這一個(gè)范圍當(dāng)中。其次我們還需要進(jìn)行風(fēng)載荷的計(jì)算，通過(guò)工程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，我們發(fā)現(xiàn)，隨著建筑物整體高度的不斷增加，建筑物所需要承擔(dān)的風(fēng)載荷也是越高的。

一般來(lái)說(shuō)我們?cè)谶M(jìn)行建筑物風(fēng)載荷計(jì)算的時(shí)候經(jīng)常采用的是100年重現(xiàn)期的風(fēng)載荷來(lái)對(duì)構(gòu)建的承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且采用50重現(xiàn)期的風(fēng)載荷來(lái)對(duì)構(gòu)建的承載力進(jìn)行相應(yīng)的控制，并且我們需要對(duì)部分超過(guò)200m的高層建筑進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。我們?cè)谶M(jìn)行實(shí)際的風(fēng)載荷計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中，應(yīng)該對(duì)相應(yīng)的高層超高層設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且我們還需要對(duì)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力變化規(guī)律進(jìn)行一定的結(jié)合，從而確定載荷計(jì)算的波動(dòng)范圍，并且我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要給予充分的風(fēng)載荷余量，這樣能夠充分的保證建筑結(jié)構(gòu)在相應(yīng)的風(fēng)力調(diào)解下載荷的表現(xiàn)。

2.2自振周期計(jì)算

與中低層建筑進(jìn)行比較，復(fù)雜高層與超高層建筑在進(jìn)行使用的過(guò)程當(dāng)中所需要承受的應(yīng)力變化是比較復(fù)雜的，并且其震動(dòng)的特征往往來(lái)說(shuō)都是不規(guī)律的，然而在振幅以及頻率都在不斷進(jìn)行波動(dòng)的情況之下，高層與超高層建筑是非常容易因?yàn)檎饎?dòng)接近了自振周期從而出現(xiàn)了大幅度震動(dòng)的問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)建筑物較為嚴(yán)重的穩(wěn)定性以及安全性問(wèn)題。

2.3抗震性能的設(shè)計(jì)出于對(duì)高層與超高層建筑物穩(wěn)定性以及使用性能的考慮，對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑的抗震性能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與其他的傳統(tǒng)建筑進(jìn)行比較會(huì)有很大的提升，目前來(lái)說(shuō)復(fù)雜高層與超高層建筑的抗震目標(biāo)的設(shè)置主要包含使用水準(zhǔn)和倒塌水準(zhǔn)。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市當(dāng)中高層與超高層建筑的數(shù)量在不斷的增加，為了更好的提高復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)質(zhì)量，我們需要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行一定的探討，本文主要分析了復(fù)雜高層與超高層建筑當(dāng)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]黃鶴.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探討[J].才智，2012，04：24-25

作者：黃蕊 單位：泰安市建筑設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司

第二篇：高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)探析

摘要:在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國(guó)建筑業(yè)也呈現(xiàn)出了快速的發(fā)展勢(shì)態(tài)。特別是在經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)的城市，高層建筑建設(shè)工程越來(lái)越多。從高層建筑本身質(zhì)量方面考慮，做好其建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作非常關(guān)鍵。本文在分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)體系的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)其設(shè)計(jì)分析方法進(jìn)行了解析，希望以此為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及完善提供一些具有價(jià)值的參考建議。

關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)

0前言

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展的背景下，我國(guó)建筑業(yè)也快速發(fā)展起來(lái)，高層建筑也越來(lái)越多。要想使高層建筑的整體質(zhì)量得到有效保障，便需要從整體角度出發(fā)，做好各方面的工作。其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就直接關(guān)系到高層建筑的質(zhì)量，鑒于此，本文對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深入分析，意義重大。

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與高層建筑的質(zhì)量緊密相關(guān)，與此同時(shí)，為了使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化，對(duì)其設(shè)計(jì)要點(diǎn)加以了解，也非常重要。

1.1水平荷載要點(diǎn)

水平荷載在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中屬于一個(gè)決定性要素。樓房自身重量與樓面應(yīng)用荷載基于豎構(gòu)件當(dāng)中引發(fā)的軸力與彎矩?cái)?shù)值，只和樓房高度的一次方成正比。而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及在豎構(gòu)件產(chǎn)生的軸力，和樓房高度的二次方成正比。在高層建筑中，豎向荷載屬于一個(gè)定值，但作為水平荷載的風(fēng)荷載及地震作用來(lái)說(shuō)，兩者之間的數(shù)值會(huì)在結(jié)構(gòu)動(dòng)力特征變化時(shí)隨著發(fā)生變化。因此，水平荷載屬于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一個(gè)決定性要素。

1.2軸向變形要點(diǎn)

基于高層建筑當(dāng)中，其豎向荷載數(shù)值通常偏大，處于柱當(dāng)中可以引發(fā)很大的軸向變形，進(jìn)而使連續(xù)梁彎矩受到很大程度的影響，在連續(xù)梁中間支座位置的負(fù)彎矩值降低的情況下，跨中正彎矩?cái)?shù)值便會(huì)提高，進(jìn)一步使預(yù)制構(gòu)件下料長(zhǎng)度受到極大影響。在這樣的情況下，就有必要以軸向變形計(jì)算數(shù)值為依據(jù)，科學(xué)合理地調(diào)整下料長(zhǎng)度。此外，在發(fā)生軸向變形的情況下，構(gòu)件應(yīng)力及側(cè)移均會(huì)受到很大程度的影響，進(jìn)而使構(gòu)件的安全性難以得到有效保障。為此，充分控制軸向變形非常關(guān)鍵。

1.3側(cè)移要素

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，需對(duì)側(cè)移進(jìn)行合理控制。在高層建筑的高度越來(lái)越高的情況下，基于水平荷載條件下的結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形便會(huì)大大上升，為了使側(cè)移不隨著大大增加，有必要將其控制在一定合理的范圍內(nèi)。

1.4結(jié)構(gòu)延性要素

與非高層建筑相比，高層建筑的柔性更為突出。例如，在發(fā)生地震的情況下，所發(fā)生的形變會(huì)比非高層建筑更明顯。為確保高層建筑在處于塑性變形環(huán)節(jié)依舊擁有足夠大的抗變形作用，防止倒塌狀況的發(fā)生，需制定并落實(shí)有效措施，以此使高層建筑的結(jié)構(gòu)延性得到有效增強(qiáng)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)體系分析

在上述分析過(guò)程中，認(rèn)識(shí)到了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵要素，在滿足各大要素條件的基礎(chǔ)上，才能夠?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供保障。與此同時(shí)，筆者認(rèn)為在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，還有必要對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)體系加以了解。

2.1框架剪力墻體系

基于框架體系強(qiáng)度及剛度與相關(guān)要求不相符的情況下，則需基于建筑平面的合理位置設(shè)置剪力墻，以此將部分框架取而代之。采取這種設(shè)計(jì)思路，便形成了所謂的框架剪力墻體系。對(duì)于框架剪力墻體系來(lái)說(shuō)，其工作機(jī)理為:一旦需要承受較高的水平力的情況下，剪力墻與框架能夠很好地利用樓板與連梁共同工作。基于框架剪力墻體系當(dāng)中，垂直荷載由框架體系承擔(dān)，水平剪力由剪力墻承擔(dān)。對(duì)于框架剪力墻體系來(lái)說(shuō)，其位移曲線為彎剪型，在設(shè)置剪力墻的基礎(chǔ)上，能夠使高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大增強(qiáng)，同時(shí)讓建筑物的水平位移大大降低，此外框架水平剪力也明顯下降。從整體層面而言，與一般的框架體系相比，框架剪力墻體系的價(jià)值作用更為顯著，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需對(duì)框架剪力墻體系的設(shè)計(jì)及應(yīng)用加以重視。

2.2剪力墻體系

倘若受力主體結(jié)構(gòu)均是在平面剪力墻構(gòu)建的基礎(chǔ)上組合而成的，那么便形成了所謂的剪力墻體系。基于剪力體系當(dāng)中，所有的垂直荷載及水平力均由單片剪力墻承擔(dān)。對(duì)于剪力墻體系來(lái)說(shuō)，是一種剛性結(jié)構(gòu)，它的位移曲線呈現(xiàn)彎曲型。并且，剪力墻體系無(wú)論是剛度還是強(qiáng)度均較大，具備延性作用，在整體性方面表現(xiàn)優(yōu)良，具備抗倒塌的效果，屬于一類優(yōu)良的結(jié)構(gòu)體系，并且與框架剪力墻體系相比，剪力墻體系也有一定的優(yōu)勢(shì)。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要充分考慮剪力墻體系的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

2.3筒體體系

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，將筒體作為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系即為筒體體系。對(duì)于筒體來(lái)說(shuō)，屬于一類空間受力構(gòu)件，主要有兩大類型:其一為實(shí)腹筒;其二為空腹筒。筒體體系在強(qiáng)度及剛度兩方面均非常大，各個(gè)構(gòu)件在受力上較為合理，此外還具備很大的抗風(fēng)及抗地震效果。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，也需要充分考慮筒體體系的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，以此使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到有效優(yōu)化，進(jìn)一步為高層建筑整體質(zhì)量的提升奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法解析

由于高層建筑與一般的建筑體系存在很大方面的不同，并且高層建筑在設(shè)計(jì)過(guò)程中也需要考慮諸多問(wèn)題，比如抗倒塌問(wèn)題、抗震問(wèn)題等。因此，除了在需要掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)體系的基礎(chǔ)上，還需要掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的分析方法。筆者結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出了兩種比較常見(jiàn)的分析方法，即基本假定分析法與靜力分析法。

3.1基本假定分析法

基本假定分析法是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的分析方法，包括了彈性假定分析、剛性樓板假定分析、計(jì)算圖形假定分析等。對(duì)于彈性假定分析來(lái)說(shuō)，現(xiàn)如今建筑工程采取的高程建筑結(jié)構(gòu)分析方法都使用了彈性計(jì)算方法?；诖怪焙奢d的作用下，建筑結(jié)構(gòu)一般是在彈性工作環(huán)境當(dāng)中。彈性假定通常情況下能夠和建筑結(jié)構(gòu)的具體工作情況相符合。但如果受到較強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)或地震的影響，會(huì)有偏大的位移產(chǎn)生，進(jìn)而使建筑結(jié)構(gòu)處于彈塑性工作環(huán)境。因此，在這樣的情況下，便不可再使用彈性計(jì)算方法，而是應(yīng)該采取彈塑性動(dòng)力計(jì)算方法完成相應(yīng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于剛性樓板假定分析，假定樓板基于自身平面內(nèi)的剛度無(wú)限大，但基于平面外的剛度則忽略不計(jì)算，這即為剛性樓板假定，并且，剛性樓板假定在很多高層建筑結(jié)構(gòu)都廣泛采取。通常而言，針對(duì)框架體系及剪力墻體系使用此種假定分析方法是具備可行性的。但有時(shí)候，部分結(jié)構(gòu)存在豎向剛度突變情況，在樓板剛度不足以及層數(shù)比較少的狀況下，樓板在變形上的影響便非常大。因此，在使用剛性樓板假定分析方法的情況下，需考慮是否與相關(guān)設(shè)計(jì)體系相符合，進(jìn)而使計(jì)算分析的精準(zhǔn)度及科學(xué)性得到有效保障。

3.2靜力分析法

對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)靜力分析方法來(lái)說(shuō)，主要是針對(duì)框架剪力墻結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)實(shí)施的。對(duì)于框架剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)力及位移計(jì)算方法非常多。因未知條件及需考慮的因素有所不同，因此各類方法的解答形式也有所不同。對(duì)于框架剪力墻來(lái)說(shuō)，一般是把結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成等效壁式框架，進(jìn)而通過(guò)桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移方法進(jìn)行求解。另外，對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其開(kāi)洞情況決定了其受力的特點(diǎn)及變形情況。剪力墻在類型有所不同的情況下，截面應(yīng)力分布也有所不同。在內(nèi)力及位移計(jì)算過(guò)程中，需采取有針對(duì)性的計(jì)算方法。一般情況下，是將平面有限單元法作為剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法。但由于剪力墻自由度比較大，因此通常在應(yīng)用分布比較復(fù)雜的條件下對(duì)這種計(jì)算方法加以應(yīng)用。

4結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的探究，認(rèn)識(shí)到要想使高層建筑的整體質(zhì)量得到有效保障，便需要考慮諸多要素，比如高層建筑結(jié)構(gòu)的分析及設(shè)計(jì)便顯得極為重要。一方面，需充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要素;另一方面，需充分掌握各種優(yōu)化的高層建筑結(jié)構(gòu)體系。此外，還需要掌握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析方法，例如基本假定分析法與靜力分析法等。相信從以上方面加以完善，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將能夠得到有效優(yōu)化，進(jìn)一步為高層建筑整體質(zhì)量的提高奠定夯實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn):

［1］徐勇．王慧君．淺析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］．科技與企業(yè)，2014，23(6):177．

［2］孫凱．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策探討［J］．價(jià)值工程，2011，30(25):88－89．

［3］陳耀．高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析探討［J］．福建建材，2011，30(4):36－37，39．

［4］董蘇媛．高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)［J］．中華民居:下旬刊，2014，7(2):43－44．

［5］丁潔民，吳宏磊，趙昕．我國(guó)高度250m以上超高層建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀與分析進(jìn)展［J］．建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2014，35(3)

作者：羅人蜜，李龍 單位：湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

第三篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)途徑

【摘要】近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使得高層建筑特別是超高層建筑不斷涌現(xiàn)，大大提高了土地使用率?，F(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既要保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)對(duì)其美觀性、經(jīng)濟(jì)性、功能性等要求越來(lái)越高。本文著重對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析，特別是重點(diǎn)分析和探討空心樓蓋的內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；高層建筑；空心樓蓋

如今，現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)安全技術(shù)體系日益成熟，高層建筑已在全國(guó)眾多城市中拔地而起。高層建筑具有使用功能強(qiáng)大、集約節(jié)約資源等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為建筑業(yè)的熱點(diǎn)。目前，在我國(guó)的城市化過(guò)程中，不斷增加的建筑高度及高層建筑數(shù)量，更加注重高層建筑的使用功能，無(wú)論建筑類型，還是建筑功能更加復(fù)雜，與此同時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也隨著多樣化高層建筑結(jié)構(gòu)體系的流行而更受重視。由此可以得知，必須全面掌握高層建筑結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，以達(dá)到對(duì)高層建筑多樣化標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)在承受垂直方向荷載的同時(shí)，還要承受因?yàn)橥饨顼L(fēng)力而造成的水平方向荷載，不僅如此，建筑抵抗地震的能力也同樣重要。一般來(lái)講，外界風(fēng)力產(chǎn)生的水平方向的荷載和抵抗地震能力這兩個(gè)方面是高層建筑的主要影響因素，不過(guò)，樓層相對(duì)較低的建筑結(jié)構(gòu)，其水平方向?qū)Ω邔咏ㄖa(chǎn)生的影響比較小。每當(dāng)建筑物高度有所增加，高層建筑的位移就會(huì)相應(yīng)加快，過(guò)大的高層建筑側(cè)移也會(huì)影響建筑物的使用及舒適度，導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件很容易受損。因此，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，必須注重在規(guī)定的合理范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)好抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，并做好側(cè)移的控制。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在

與低層或者多層建筑結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法理念和施工工藝更為專業(yè)，需要考慮的因素會(huì)大大增加。

2.1適宜的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

結(jié)構(gòu)計(jì)算是以設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖為基礎(chǔ)的，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖的選取是否適當(dāng)與高層建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)固性息息相關(guān)，剛結(jié)點(diǎn)與鉸結(jié)點(diǎn)很難就是實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖正常情況下是存在誤差的，不超過(guò)允許范圍即可。

2.2合理選擇結(jié)構(gòu)方案

高層建筑策劃的科學(xué)適用才能保證建筑結(jié)構(gòu)的合理性，選取實(shí)際可行的結(jié)構(gòu)體系以及構(gòu)造方式至關(guān)重要。高層結(jié)構(gòu)一方面要承受諸如地震、風(fēng)等造成的水平荷載，另一方面還要承受豎向荷載。當(dāng)出現(xiàn)巨大風(fēng)力或者地震力時(shí)，會(huì)對(duì)高層建筑產(chǎn)生水平側(cè)向力，必須嚴(yán)格控制高層建筑體型的高寬比例，來(lái)保證高層建筑的穩(wěn)定性?？偠灾仨毦C合分析工程的材料供應(yīng)、施工條件、設(shè)計(jì)要求、地理環(huán)境等情況，并結(jié)合給水排水、電、供暖、建筑等專業(yè)，然后確定結(jié)構(gòu)方案，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型。

2.3合理選擇基礎(chǔ)方案

高層建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)必須全面考慮以下因素：設(shè)計(jì)時(shí)注重選擇經(jīng)濟(jì)適用的基礎(chǔ)方案，關(guān)注高層建筑地基情況，整體分析地基變形因素并進(jìn)行驗(yàn)算。

2.4準(zhǔn)確分析設(shè)計(jì)結(jié)果

通常在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策劃程序中運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析，但因?yàn)殡娔X軟件分很多種類，不同的電腦程序會(huì)導(dǎo)致不同的計(jì)算結(jié)果，所以對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作者來(lái)說(shuō)，需要全面了解掌握不同軟件程序的適用范圍和條件等。與此同時(shí)，因?yàn)槌绦蜃陨淼牟蛔?，或者與建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況不相適合，或者操作者的人工輸入錯(cuò)誤等因素均會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)誤，使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在工作過(guò)程中對(duì)資料審核、數(shù)據(jù)輸入一定要嚴(yán)謹(jǐn)仔細(xì)，認(rèn)真校核，做出科學(xué)的判定。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨的問(wèn)題

3.1關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的受力性能

設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)建筑物的第一方案時(shí)，并不需要確定其具體結(jié)構(gòu)，而是著重考慮它的空間組成特點(diǎn)。由于組成的建筑物大而重，而要保證建筑空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要清楚地基土的承載力與建筑結(jié)構(gòu)體系向下的作用力之間的關(guān)系，在方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)主要承重墻及承重柱的數(shù)量和分布做出正確預(yù)計(jì)。

3.2關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題

建筑結(jié)構(gòu)的三心包括幾何形心、結(jié)構(gòu)重心和剛度中心。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，三心應(yīng)當(dāng)盡量匯于一點(diǎn)。但是，因?yàn)椴糠纸ㄖ诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)能做到三心合一，所以在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物的扭轉(zhuǎn)破壞，選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局顯得尤為重要。

4空心樓蓋在高層建筑設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)

現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)中，已經(jīng)開(kāi)始流行采用空心樓蓋結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于增加樓層凈高、無(wú)需吊頂、室內(nèi)空間高達(dá)舒展、隔熱隔音性能好等效果。更為重要的是，空心樓蓋在結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)方面還存在一定的優(yōu)勢(shì)，前者包括施工方便、鋼筋用量少、結(jié)構(gòu)自重輕等優(yōu)點(diǎn)，后者包括節(jié)省鋼筋和混凝土用量，節(jié)省基礎(chǔ)造價(jià)和施工工期等優(yōu)點(diǎn)。顧名思義，空心樓蓋結(jié)構(gòu)的樓板是空心的，但厚度較大，并且多為扁梁，有時(shí)梁高甚至與板厚相同，由此可見(jiàn)，板對(duì)梁的影響非常之大?？招臉巧w的內(nèi)膜之間是肋梁，所以空心樓蓋結(jié)構(gòu)也可以看作是密肋梁結(jié)構(gòu)體系，與傳統(tǒng)的實(shí)心樓板存在很大區(qū)別，筆者在此就幾個(gè)方面將空心樓蓋與實(shí)心樓板相對(duì)比，以分析空心樓蓋的整體性能。

4.1平面布置

按照同樣的高層，同樣的安全等級(jí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期、使用年限，以及同樣的抗震設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別，空心樓蓋結(jié)構(gòu)平面圖與實(shí)心樓板結(jié)構(gòu)平面圖的大體圖示對(duì)比就是這樣。這也為我們之后的對(duì)比打下基礎(chǔ)。

4.2樓層向剛度對(duì)比

在空心樓蓋的結(jié)構(gòu)下，各樓層側(cè)向剛度只有實(shí)心樓蓋結(jié)構(gòu)下各樓層側(cè)向剛度的50%左右，因?yàn)閷?shí)心樓板結(jié)構(gòu)中，其梁高遠(yuǎn)大于空心樓蓋結(jié)構(gòu)下的扁梁，抗彎剛度更大，豎向構(gòu)件相同時(shí)，實(shí)心梁板結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度也就相對(duì)較大。但是，由于這個(gè)圖表示基于計(jì)算分析軟件而形成的，由于軟件的限制，是把樓板和結(jié)構(gòu)梁分開(kāi)獨(dú)立計(jì)算的，沒(méi)有充分考慮空心樓蓋對(duì)整體結(jié)構(gòu)剛度的貢獻(xiàn)，所以在整體的受力分析時(shí)，空心樓蓋結(jié)構(gòu)下側(cè)向剛度要比圖中大很多。

4.3地震作用下最大層間位移對(duì)比

空心樓蓋與實(shí)心樓蓋首層的最大層間位移相同，但樓層越高，前者的最大層間位移逐漸大于后者，并且相差幅度越來(lái)越大，這也是與剛才提到的側(cè)向剛度息息相關(guān)的。相比而言，前者的最大層間位移比后者要高兩層左右，也就是空心樓蓋結(jié)構(gòu)的最薄弱位置要更高一些。

4.4最大層間位移角對(duì)比

由上表可以看出，空心樓蓋結(jié)構(gòu)下的最大層間位移角及出現(xiàn)的位置都比實(shí)心樓板結(jié)構(gòu)要大，因此，空心樓蓋結(jié)構(gòu)更為經(jīng)濟(jì)，實(shí)心樓板結(jié)構(gòu)更為安全。

5結(jié)語(yǔ)

隨著城市建設(shè)的不斷加快，高層建筑的發(fā)展越來(lái)越快。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，一定要符合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，工程技術(shù)人員要結(jié)合專業(yè)知識(shí)、施工技術(shù)要求、地質(zhì)情況、開(kāi)發(fā)商設(shè)計(jì)要求等，合理設(shè)計(jì)建筑物高度和建筑結(jié)構(gòu)，以確保建筑物的安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)

[1]文勇.水平荷載在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析中的重要作用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2010（25）

[2]安海峰.論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）.2010（11）

[3]余向前.現(xiàn)澆空心樓蓋結(jié)構(gòu)在某高層甲級(jí)寫字樓中的設(shè)計(jì)實(shí)例[J].建筑結(jié)構(gòu)，2010（9）：23-26

作者：胡楊

第四篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及策略

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷加快，科技技術(shù)的發(fā)展，在住房建造方面也取得了進(jìn)步，建筑物的高度越來(lái)越高，為了緩解人口數(shù)量過(guò)多而土地資源又稀缺的問(wèn)題，高層建筑的數(shù)量也就隨之增多。而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑的建設(shè)基礎(chǔ)，本文闡述了在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則提出了合適的解決辦法。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題

1前言

自高層建筑出現(xiàn)以來(lái)，其高度逐漸增高，不僅極大的提高了土地的利用率，而且提高了人民的生活質(zhì)量。但同時(shí)我們也要提高對(duì)高層建筑的要求，在安全保障、未來(lái)使用、及日常護(hù)養(yǎng)維修加等方面都要加強(qiáng)注意。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做為高層建筑建造中最為基礎(chǔ)和重要的一部分，需要分析其中的問(wèn)題并認(rèn)真解決，使高層建筑在投入使用后可以保障居民生活和工作的安全。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1扭曲問(wèn)題

扭曲問(wèn)題出現(xiàn)的根本原因是三心沒(méi)有合一，所謂的三心指的是結(jié)構(gòu)中心、剛度中心和幾何中心。在高層建筑建造的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，這三心都是十分重要的標(biāo)準(zhǔn)，三心合一，使得高層建筑在其因高度產(chǎn)生的巨大水平壓力下保持穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生扭曲和震動(dòng)。但是如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒(méi)有以三心為核心，足夠重視起來(lái)，就會(huì)給高層建筑物的安全帶來(lái)巨大的隱患，從而影響到了高層建筑的后期建造和投入使用后居民的安全問(wèn)題。

2.2受力性問(wèn)題

高層建筑因?yàn)楦叨仍黾?，因此低層樓層受到的水平壓力?huì)過(guò)大。所以在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)一定要對(duì)空間組成特征進(jìn)行重視，根據(jù)所建造的高層結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)建筑內(nèi)墻體等進(jìn)行規(guī)劃布置，最終使高層建筑結(jié)構(gòu)與地面保持重力向下，提高高層建筑的受力性能，增加低層樓層的安全性及建造過(guò)程中的穩(wěn)定性。

2.3短肢剪力墻設(shè)置問(wèn)題

短肢剪力墻的厚度通常在5到8左右，由于在短肢剪力墻的安置過(guò)程中會(huì)有諸多因素的影響，通常會(huì)在安放位置和數(shù)量上出現(xiàn)問(wèn)題。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，部分短肢強(qiáng)的厚度沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，致使在許多墻梁連接處，設(shè)計(jì)好的寬度無(wú)法完成，從而造成了梁的承受強(qiáng)度不夠，同時(shí)部分還可能由于墻肢的受力性不好，使得界面抗扭性能的下降。

2.4超高問(wèn)題

在我國(guó)建筑的規(guī)定中，24米以上的建筑為高層建筑，100以上的建筑為超高建筑。超高建筑的防震工作就應(yīng)該能加嚴(yán)格的執(zhí)行，尤其是在超高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面?？拐鹗歉邔咏ㄖ媾R的最主要的問(wèn)題，根據(jù)高層建筑的抗震需要，通常國(guó)家都會(huì)建筑物的高度進(jìn)行了嚴(yán)格規(guī)范。但是隨著新的技術(shù)發(fā)展，使上限高度不斷提高，但是大家卻忽略了由于高度提高帶來(lái)的建筑結(jié)構(gòu)的變化。因此必須對(duì)建筑超高引起重視，因此必須從建筑施工圖紙便開(kāi)始發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，又專家進(jìn)行討論，否則必然會(huì)對(duì)整個(gè)建筑造價(jià)和施工進(jìn)度產(chǎn)生不利的影響。

2.5嵌固端設(shè)置問(wèn)題

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中嵌固端，就是平常說(shuō)的固定端，嵌固端是不應(yīng)該出現(xiàn)異動(dòng)的，并且嵌固端在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也是十分重要的，與整個(gè)高層建筑物的穩(wěn)定性息息相關(guān)。但是在嵌固端的設(shè)置中也存在著不少問(wèn)題，主要有三點(diǎn)：（1）位置選擇問(wèn)題。嵌固端位置的選擇是至關(guān)重要的，一旦選擇出問(wèn)題，就會(huì)帶來(lái)極大的安全隱患。尤其是把嵌固端放置在地下室或者人防的頂板，這會(huì)造成受力不均勻從而影響到了整個(gè)整個(gè)高層建筑物的穩(wěn)定性。（2）上下層剛度比例設(shè)計(jì)問(wèn)題。嵌固端的設(shè)計(jì)是否合理與其上下層剛度的比例有著密切的關(guān)系，但是往往在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，會(huì)出現(xiàn)計(jì)算錯(cuò)誤的問(wèn)題，這就會(huì)影響到嵌固端設(shè)置的精度，從而造成了高層建筑物整體的穩(wěn)定性。（3）抗震縫隙處理問(wèn)題?？拐鹗歉邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是在部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，嵌固端的設(shè)計(jì)會(huì)和抗震縫隙的處理出現(xiàn)一定的沖突，從而影響到了墻體的受力性能，對(duì)這個(gè)高層建筑物的穩(wěn)定性也會(huì)有一定的影響。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中的原則

3.1合理選擇基礎(chǔ)方案

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前一定需要對(duì)高層建筑所處的區(qū)域進(jìn)行全面綜合的分析與考察，了解其地址條件，地理特征，以及周圍建筑物、管道的分布，并且，對(duì)高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布進(jìn)行綜合分析。同時(shí)設(shè)計(jì)師也要充分考慮到施工過(guò)程中可能出點(diǎn)的影響因素和突發(fā)事件，合理選擇基礎(chǔ)方案，是提高高層建筑安全性的基礎(chǔ)。

3.2合理選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖

在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，所有的結(jié)構(gòu)計(jì)算都要以計(jì)算簡(jiǎn)圖為基礎(chǔ)。為了防止在建造高層建筑時(shí)出現(xiàn)安全問(wèn)題，一定要選擇合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，并保證計(jì)算的精確度。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還應(yīng)該盡量的減小誤差，嚴(yán)格按照國(guó)家的規(guī)范和制度來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算。

3.3合理選擇計(jì)算工具

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給人民的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也可以應(yīng)用。合理的利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，不僅快速簡(jiǎn)便，而且精確度高，極大的提高了計(jì)算效率。

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略

（1）針對(duì)扭曲問(wèn)題。為了保證高層建筑物的穩(wěn)定性，不出現(xiàn)扭曲問(wèn)題，一定要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中做到結(jié)構(gòu)中心、剛度中心和幾何中心三心合一，將水平壓力給高層建筑的影響降到最低。

（2）針對(duì)受力性問(wèn)題。建筑設(shè)計(jì)師一定要充分考慮到空間組成特征，合理對(duì)承重墻以及承重柱的數(shù)量和位置進(jìn)行規(guī)劃和計(jì)算，最終使高層建筑結(jié)構(gòu)與地面保持重力向下。

（3）針對(duì)短肢剪力墻設(shè)置的問(wèn)題。首先短肢剪力墻的厚度一定要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)受力不穩(wěn)定的現(xiàn)象，其次要保證短肢剪力墻的位置布局，盡量均勻合理，這樣才能夠高層建筑在后期建造和使用時(shí)保證最大程度的穩(wěn)定性。

5結(jié)束語(yǔ)

隨著高層建筑的高度增加，對(duì)高層建筑物的質(zhì)量和安全的要求要隨之增加了。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)高層建筑質(zhì)量保障的基礎(chǔ)，建筑設(shè)計(jì)人員必須要重視起這其中出現(xiàn)的扭曲問(wèn)題、受力問(wèn)題、超高問(wèn)題、短肢剪力墻和嵌固端的設(shè)置安放問(wèn)題，根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，分析研究出良好的解決辦法，使高層建筑在抗震、防火以及安全性方面都要極大的提高，為人民正常的學(xué)習(xí)、工作、生活保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐培福.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)[M].北京:北京大學(xué),2015(10).

[2]孫凱.高層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程,2012(6).

[3]王續(xù)晶.高層建筑應(yīng)注意的問(wèn)題及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[J].價(jià)值工程,2012(25).

作者：陳超1宋曉霞2 單位：1.北京中外建建筑設(shè)計(jì)有限公司山東分公司；2.馬建國(guó)際建筑設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司山東分公司

第五篇：巨型框架高層建筑結(jié)構(gòu)探析

摘要：介紹了巨型框架高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，分析了巨型框架高層建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。為巨型框架高層建筑結(jié)構(gòu)的分析及應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：巨型框架；高層建筑；結(jié)構(gòu)分析

在高層建筑結(jié)構(gòu)中，抗側(cè)力是設(shè)計(jì)的主要因素。隨著建筑高度的不斷提高，抗測(cè)力體系的不斷發(fā)展和改進(jìn)，出現(xiàn)了適應(yīng)高層建筑發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)的新型結(jié)構(gòu)體系--巨型建筑結(jié)構(gòu)體系。它的概念產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代未，是指在一座建筑中，由幾個(gè)大型結(jié)構(gòu)單元所組成的主結(jié)構(gòu)與其他結(jié)構(gòu)單元組成的次結(jié)構(gòu)共同工作，從而獲得更大的整體穩(wěn)定性和更高效能的高層建筑結(jié)構(gòu)。巨型結(jié)構(gòu)由兩級(jí)結(jié)構(gòu)組成，打破了傳統(tǒng)的以單獨(dú)樓層作為基本結(jié)構(gòu)單元的格局，有著其他結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到的很多優(yōu)點(diǎn)。

1高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1水平荷載成為因素。一方面，因?yàn)闃欠孔灾睾脴敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中引起軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對(duì)某一定高度樓房來(lái)說(shuō)，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

1.2軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會(huì)對(duì)連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大；還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整；另外構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安全的結(jié)果。

1.3側(cè)移成為控制指標(biāo)。與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素，隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。

1.4結(jié)構(gòu)延性是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。相對(duì)于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰噠的措施，來(lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

2巨型建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性

2.1巨型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)明確。巨型結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)體系，主結(jié)構(gòu)為主要的抗側(cè)力體系和承重體系，次結(jié)構(gòu)只起輔助作用和大震下的耗能作用，并負(fù)責(zé)將豎向荷載傳給主結(jié)構(gòu)，傳力路線非常明確。

2.2巨型結(jié)構(gòu)能滿足建筑功能的要求。巨型結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)使得建筑需要與結(jié)構(gòu)布置不再矛盾，沿豎向每個(gè)大層中的次結(jié)構(gòu)可以自由布置，同時(shí)并不會(huì)造成結(jié)構(gòu)上的不利，也易做到節(jié)能和減少風(fēng)力。

2.3巨型結(jié)構(gòu)體系整體性能好。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，抗側(cè)力體系抗側(cè)能力的強(qiáng)弱是衡量結(jié)構(gòu)體系是否經(jīng)濟(jì)有效的尺度。巨型結(jié)構(gòu)的大梁作為剛臂，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)具有極其良好的整體性，可有效地控制側(cè)移。同時(shí)也可在不規(guī)則的建筑中采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)單元組成規(guī)則的巨型結(jié)構(gòu)，有利于抗震。

2.4巨型結(jié)構(gòu)可將多種結(jié)構(gòu)形式及不同材料進(jìn)行組合。由于巨型結(jié)構(gòu)體系的主結(jié)構(gòu)和次結(jié)構(gòu)可以采用不同的材料和結(jié)構(gòu)，因此體系可以有不同的變化和組合。例如，主體結(jié)構(gòu)可采用高強(qiáng)材料，次結(jié)構(gòu)采用普通材料等。

2.5巨型結(jié)構(gòu)體系施工速度快。巨型結(jié)構(gòu)體系可先施工主結(jié)構(gòu)，待主結(jié)構(gòu)完成后分開(kāi)各個(gè)工作面同時(shí)施工次結(jié)構(gòu)，這樣可大大加快施工進(jìn)度。

2.6巨型結(jié)構(gòu)體系可節(jié)約材料，降低造價(jià)。巨型結(jié)構(gòu)體系中，雖然主結(jié)構(gòu)的截面尺寸大，材料用量也大，但量大面廣的次結(jié)構(gòu)只承受有限幾層豎向荷載的作用，故其截面尺寸比一般超高層建筑小得多，對(duì)材料性能要求也較低，從總體上說(shuō)可節(jié)約材料和降低造價(jià)。綜上可知，巨型結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)是必然的，它給建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)了新的靈活性。巨型結(jié)構(gòu)體系一般可按其主要抗側(cè)力體系的不同而分為巨型衍架體系和巨型框架結(jié)構(gòu)體系，這里主要介紹巨型框架結(jié)構(gòu)體系。

3巨型框架結(jié)構(gòu)體系

巨型框架是將框架體系設(shè)計(jì)為主結(jié)構(gòu)和次結(jié)構(gòu)，主結(jié)構(gòu)可以形象地比喻為按比例放大的框架，其中巨型柱的尺寸很大，有時(shí)可超過(guò)一個(gè)普通框架的距離，形式上可以是巨大的實(shí)腹鋼筋混凝土桿、鋼筋混凝土桿、空間結(jié)構(gòu)式衍架或是筒體，大柱一般布置在房屋的四角和周邊；巨型梁采用高度在一層左右的預(yù)應(yīng)力混凝土大梁或平面（空間）結(jié)構(gòu)式衍架，一般每隔3~5個(gè)樓層設(shè)置一道。主結(jié)構(gòu)為主要抗側(cè)力體系，次結(jié)構(gòu)只起輔助作用和大震下的耗能作用，并負(fù)責(zé)將豎向荷載傳給主結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)的大粱可充當(dāng)剛臂，把兩邊的大柱連在一起組成一個(gè)整體巨型框架，共同抵抗水平荷載作用，故也叫主框架。因其抗力力臂很大，所以抗側(cè)剛度很大，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)具有極其良好的整體性，可有效地控制結(jié)構(gòu)側(cè)移。同時(shí)，巨型框架結(jié)構(gòu)是一種大體系，可以在不規(guī)則的建筑中采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)單元組成規(guī)則的巳型結(jié)構(gòu)，有利于抗震。這樣，主次結(jié)構(gòu)組成一種超常規(guī)的具有巨大抗側(cè)力剛度及整體工作性能的大型結(jié)構(gòu)。

R型框架結(jié)構(gòu)體系中，隔若干層設(shè)置的大梁自然地充當(dāng)轉(zhuǎn)換層的作用，使得沿豎向大小不一的空間得以自由布置。巨型結(jié)構(gòu)的次結(jié)構(gòu)樣式可以千變?nèi)f化，不僅美觀，而且人們不必再擔(dān)心由于結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換而造成的對(duì)結(jié)構(gòu)不利的影響。由于自型框架結(jié)構(gòu)中沿豎向可以設(shè)置數(shù)道大梁，小柱不再是主要的抗力構(gòu)件，故兩大層之間的小柱在豎向沒(méi)必要一定連續(xù)，緊貼大梁底下的一層可不設(shè)小柱做成大空間，布置成商店、會(huì)議室、娛樂(lè)場(chǎng)所等公用空間，這種大空間沿豎向可做若干個(gè)，以方便人們的各種需要。

中國(guó)已建成的巨型框架結(jié)構(gòu)大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。由于巨型框架結(jié)構(gòu)大梁的跨度非常大，而且承擔(dān)荷載極大，為了控制大梁變形和節(jié)約材料，一般須對(duì)之施加預(yù)應(yīng)力，故它也是一種新型預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土巨型框架主框架的柱，一般采用型鋼混凝土柱或筒體，梁可分為鋼朽架、斜格型桿件或鋼筋混凝土大梁（箱型或?qū)嵭模?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]左振波，左振明，左春仁.高層建筑巨型框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用及其受力特征[J].大連大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（9）：133.

[2]龔耀清，楊博.超高層建筑空間巨型框架的半解析自由振動(dòng)分析[J].河南理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005（6）：96.

[3]包世華，龔耀清.超高層建筑空間巨型框架的重力二階效應(yīng)分析[J].建筑結(jié)構(gòu)，2004（10）：182.

作者:孟慶國(guó) 單位：黑龍江省農(nóng)墾寶泉嶺管理局住房和城鄉(xiāng)

第五篇：復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探究

摘要：依據(jù)現(xiàn)階段復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題，研究建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇，其中包括了結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)形式的選擇，同時(shí)分析了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，以此為其建筑的實(shí)施工作奠定有效的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：復(fù)雜高層；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1引言

隨著我國(guó)社會(huì)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，促使復(fù)雜高層和超高層建筑工程的項(xiàng)目建設(shè)需求逐漸增加。但是，在實(shí)際發(fā)展的過(guò)程中工作的難度也在不斷地提升，特別是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。優(yōu)質(zhì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作主要是為了保障建筑物應(yīng)用的安全性和經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于復(fù)雜高層建筑或是超高層建筑來(lái)說(shuō)，需要依據(jù)其實(shí)際承受的強(qiáng)度實(shí)施有效的防振工作。

2復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要印象因素

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中選擇建筑載荷的工作是重要的工作內(nèi)容，對(duì)于大部分的高層建筑來(lái)說(shuō)，可以依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)載荷規(guī)定中的相關(guān)要求進(jìn)行有效的明確，之后需要對(duì)其他的建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)進(jìn)行分析，以此明確有效的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。

2.1風(fēng)載荷

依據(jù)復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，由于其高層很容易被風(fēng)載荷所影響，特別是在一些超高層建筑中，需要控制的原因就是風(fēng)載荷，例如，在臺(tái)北某地設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不但結(jié)合了當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)的規(guī)范，還讓加拿大的專業(yè)設(shè)計(jì)企業(yè)對(duì)其進(jìn)行了風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，以此提升建筑的抗風(fēng)載能力。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)一個(gè)依據(jù)1:500為比例的模型在直徑為一千二百米的風(fēng)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明建筑在不同的風(fēng)力的情況下受力情況。

2.2地震力

在檢測(cè)地震力的過(guò)程中，現(xiàn)階段的技術(shù)存在著一定的問(wèn)題，難以對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)算工作。對(duì)于地震預(yù)測(cè)較準(zhǔn)的日本，也無(wú)法明確其地震的地點(diǎn)、方向以及時(shí)間。因此，高層建筑設(shè)計(jì)在實(shí)施的時(shí)候需要注重其地震力。同時(shí)，還要考慮到建筑主樓、裙樓在地震力下的不同狀況。

2.3地基基礎(chǔ)

對(duì)于兩者來(lái)說(shuō)，地基基礎(chǔ)在其實(shí)施的過(guò)程中占據(jù)重要的地位，在實(shí)際建設(shè)中主要是依據(jù)不同的地基形式提升其地基結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性。例如，對(duì)于較為深厚的軟基層，高層建筑地基需要依據(jù)樁筏基礎(chǔ)等進(jìn)行。當(dāng)然，也可以依據(jù)現(xiàn)實(shí)的地基情況制定有效的基礎(chǔ)方案；應(yīng)用程度不大的年輕巖基主要是依據(jù)現(xiàn)澆混凝土樁基融入到巖層中的形式為建筑提供根本支撐；對(duì)于深度較大的巖層，例如在地面一百米以下，主要是依據(jù)巖層上層經(jīng)常應(yīng)用的層狀沖積土，應(yīng)用框格式的地下連續(xù)墻為建筑實(shí)施提供基礎(chǔ)；而對(duì)地下基層條件不錯(cuò)的地層來(lái)說(shuō)，主要是依據(jù)筱形基礎(chǔ)就行。在設(shè)計(jì)地基的過(guò)程中，需要依據(jù)不一樣的地質(zhì)選擇有效的組合式基礎(chǔ)方案，最后明確一個(gè)經(jīng)濟(jì)性較高的方案。

2.4建筑功能應(yīng)用需求

大部分的建筑在實(shí)施的過(guò)程中都是依據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行建設(shè)的，因此在實(shí)施的過(guò)程中需要依據(jù)這種條件進(jìn)行工作，這是發(fā)展過(guò)程中重要的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要注重建筑的藝術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用方案以及經(jīng)濟(jì)等多方面的要求。同時(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中需要確保其結(jié)構(gòu)不但在施工技術(shù)下實(shí)現(xiàn)，還是現(xiàn)階段設(shè)計(jì)素材所需的，這也是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要管理的一個(gè)因素。

3復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

3.1有效降低框架中的柱距和梁距

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)施的過(guò)程中降低柱距的工作主要是指建筑框架，就是將梁、柱依據(jù)剛性的結(jié)合形式構(gòu)成剛性系統(tǒng)，整體的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的抗剛性受到梁、柱的面積和數(shù)量影響，依據(jù)減少柱子之間的距離可以有效的提升整體的剛性。而依據(jù)提升框架中梁的數(shù)量不但可以降低框架在載荷作用下的總體變形，同時(shí)還可以提升柱子在軸力作用下出現(xiàn)的力，促使其有效的控制結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的總體力矩。

3.2有效發(fā)揮出梁柱組合的特點(diǎn)

依據(jù)減少柱距和梁距，雖然在一定程度下可以實(shí)現(xiàn)提升框架系統(tǒng)的抗剛性，但是不能在基礎(chǔ)上改變框架的整體效能。這時(shí)結(jié)合提升梁、柱數(shù)量的方案，不但可以提升框架的整體抗剛性，還可以有效的提升框架的抗風(fēng)載荷的水平。

3.3依據(jù)彎一剪雙重結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)

其主要是依據(jù)彎曲型與剪切型兩種變形的構(gòu)件是一個(gè)完善的構(gòu)件系統(tǒng)。主要是依據(jù)不同的樓板中連接以此一起共同進(jìn)行工作，有效的減少了整體建筑結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)位移和下部各個(gè)樓層的移動(dòng)，其中主要分為以下幾點(diǎn)：第一，框—墻系統(tǒng)。通常情況下，獨(dú)立的框架整體變形是經(jīng)常出現(xiàn)的剪切變形，其上部層間出現(xiàn)側(cè)移要小一些，而在下部的層間出現(xiàn)側(cè)移要大一些。單獨(dú)的剪力墻是彎曲型變形，其層間側(cè)移的特點(diǎn)主要是上部大、下部小。第二，框—撐系統(tǒng)。設(shè)計(jì)有效的系統(tǒng)可以獲取與框—墻系統(tǒng)的有效模式，也就是獲取減少結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移與最大曾間位移的目標(biāo)。第三，筒中筒系統(tǒng)。其構(gòu)成的原理與之前的兩者相同，但是其起到的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較大。

3.4設(shè)定完善的剛臂

相對(duì)于建筑平面來(lái)說(shuō)主要是高樓的方形分布，在應(yīng)用芯筒—框架系統(tǒng)的過(guò)程中，由于很多的側(cè)向力主要是受芯筒承受，以此導(dǎo)致整體建筑的側(cè)移曲線大部分是有芯筒的變形直接進(jìn)行控制的。在水平載荷的影響下，芯筒主要是依據(jù)彎曲變形進(jìn)行。當(dāng)然，由于芯筒實(shí)際平面的數(shù)據(jù)受到建筑的豎向服務(wù)性設(shè)備面積改變，以此導(dǎo)致芯筒的高度和寬度的數(shù)值不斷提升。為了有效的達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移的目標(biāo)，在高層建筑中每距離十層就設(shè)定一定設(shè)備層，在其中設(shè)置桁架，以此構(gòu)成剛臂。從而在實(shí)施的過(guò)程中促使芯筒和外圍的框架柱連接到一起，促使結(jié)構(gòu)的外柱可以參與到整體的抗彎系統(tǒng)中，更可以明確其芯筒各個(gè)水平的界面，特別是頂部截面的斜度，有效的減少了建筑各個(gè)島層建筑中出現(xiàn)側(cè)向位移的情況。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)在實(shí)際實(shí)施的過(guò)程中，需要注重結(jié)構(gòu)類型、抗震程度、結(jié)構(gòu)舒適度以及施工過(guò)程等問(wèn)題，同時(shí)還需要注重提升建筑構(gòu)建的素材應(yīng)用程度以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，讓兩者成為實(shí)際設(shè)計(jì)的重要工作，并且這兩者在實(shí)際發(fā)展中是復(fù)雜高層和超高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作質(zhì)量的重要保障。因此，復(fù)雜高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全面過(guò)程中都需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人才，并且對(duì)實(shí)際工程建設(shè)的要求有一定的了解。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳榮德,李國(guó)方.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析[J].住宅與房地產(chǎn),2015(28).

[2]常國(guó)強(qiáng).探討復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].科技與創(chuàng)新,2016(4).

[3]胡先林.試論復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].建材與裝飾,2016(10).

作者：譚定欣 單位：重慶銀橋建筑設(shè)計(jì)有限公司

第六篇：復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探究

摘要:近年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)建筑行業(yè)呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)，為了滿足人們的居住要求，復(fù)雜高層和超高層建筑不斷增加，且對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)越人性化。為了保障復(fù)雜高層與超高層建筑的經(jīng)濟(jì)性、安全性，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性是關(guān)鍵。在分析復(fù)雜高層與超高層建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素的基礎(chǔ)上，探討了復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，旨在對(duì)今后的建筑設(shè)計(jì)有所幫助。

關(guān)鍵詞:復(fù)雜高層建筑;超高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

0引言

目前，在大多數(shù)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于受到建筑高度的影響而給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了很多難點(diǎn)。同時(shí)，由于在高層建筑結(jié)構(gòu)布置和建筑豎向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中缺乏邏輯性、規(guī)律性，從而導(dǎo)致建筑出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。因此，加強(qiáng)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究至關(guān)重要，只有掌握復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，才能促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。

1復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素

1．1結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)類型

要保障復(fù)雜高層與超高層建筑的質(zhì)量，首先應(yīng)考慮到建筑物結(jié)構(gòu)方案問(wèn)題，若未合理選擇結(jié)構(gòu)方案，將可能產(chǎn)生很多不必要的麻煩，甚至可能導(dǎo)致整個(gè)方案重新調(diào)整，這樣將影響工程施工進(jìn)度，并給設(shè)計(jì)單位帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

1．2結(jié)構(gòu)舒適度

從復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)是相對(duì)柔軟的，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要保障結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，還要滿足人們對(duì)建筑物舒適度的要求。這就要求在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)舒適度分析，主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容:①若建筑為混凝土結(jié)構(gòu)，則其阻尼比應(yīng)控制在0．05。②若建筑為混合及鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況將阻尼比控制在0．01～0．02之間。同時(shí)，從建筑使用功能來(lái)看，公寓類建筑與公共建筑的水平振動(dòng)指標(biāo)限值具有較大的差異。對(duì)此，應(yīng)根據(jù)建筑用途來(lái)進(jìn)行差異性設(shè)計(jì)，例如可通過(guò)TLD技術(shù)或TMD技術(shù)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣可使建筑物的舒適度水平得到進(jìn)一步提升。

1．3抗震設(shè)防烈度

高度較高是復(fù)雜高層與超高層建筑的主要特點(diǎn)，針對(duì)承受不同強(qiáng)度的抗震設(shè)防烈度并超過(guò)100m以上的建筑物，其具體高度應(yīng)根據(jù)該地區(qū)不同的抗震設(shè)防烈度來(lái)決定。一般情況下，抗震設(shè)防烈度為6度的區(qū)域適合建設(shè)復(fù)雜性高層及超高層建筑物，而抗震設(shè)防烈度為8度的區(qū)域不適合建設(shè)300m及以上的建筑物。

2復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2．1重視概念設(shè)計(jì)

根據(jù)筆者近年來(lái)大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)重視概念設(shè)計(jì)，具體應(yīng)重視以下幾個(gè)環(huán)節(jié):①在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)一步提升其規(guī)則性、均勻性。②在設(shè)計(jì)上，應(yīng)提高結(jié)構(gòu)的完整性，并達(dá)到較高的水平。③確保結(jié)構(gòu)豎向及抗側(cè)力的傳力途徑具有較高的清晰性、直接性。④在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中融入環(huán)保及節(jié)能減排意識(shí)，從而在復(fù)雜高層與超高層建筑中建立一個(gè)科學(xué)合理的耗能機(jī)制。⑤為確保建筑結(jié)構(gòu)受力的完整性，應(yīng)注重提高建筑結(jié)構(gòu)及材料的利用率等。

2．2重視抗震設(shè)計(jì)

在復(fù)雜高層與超高層建筑繩索構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，抗震設(shè)計(jì)是確保建筑安全性的重要部分，因此在充分發(fā)揮建筑功能的基礎(chǔ)上應(yīng)確定其抗震方案。首先，在高層建筑中科學(xué)選擇建筑材料是抗震設(shè)計(jì)的關(guān)鍵;其次，對(duì)減少地震發(fā)生時(shí)能量的輸入有促進(jìn)作用。在這項(xiàng)工作中，具體應(yīng)做好以下幾個(gè)方面:①在驗(yàn)收建筑構(gòu)件的承載力的基礎(chǔ)上應(yīng)有效控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移限值。②在設(shè)計(jì)高層建筑工程項(xiàng)目時(shí)，對(duì)于設(shè)計(jì)方案應(yīng)基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法進(jìn)行定量分析，以確保在發(fā)生地震時(shí)其結(jié)構(gòu)的變形彈性對(duì)建筑起到一定的保護(hù)作用。③為確定構(gòu)件的變形值，應(yīng)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的位移和建筑構(gòu)件的變形進(jìn)行綜合分析。④建筑施工地點(diǎn)應(yīng)選擇堅(jiān)固的場(chǎng)地，也可使地震發(fā)生作用時(shí)能量的輸入減少。

2．3科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系

為保障復(fù)雜高層與超高層建筑的安全性，應(yīng)科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系，而在選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系中應(yīng)注重以下幾個(gè)因素:①根據(jù)建筑的具體高度來(lái)確定所選擇的結(jié)構(gòu)體系，例如建筑高度小于等于100m，最佳體系構(gòu)成為剪力墻、框架及框架剪力墻;若建筑物高度為100～200m，最佳體系構(gòu)成為框架核心筒和剪力墻;若建筑物高度為200～300m，最佳體系構(gòu)成為框架核心筒伸臂、框架核心筒;若建筑物高度小于600m，最佳體系構(gòu)成為巨型框架、筒中筒伸臂、組合體、斜撐及銜架。②在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于相關(guān)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件的連接應(yīng)引起足夠重視，盡可能使相關(guān)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件形成統(tǒng)一的整體。③若在建筑結(jié)構(gòu)中存在多個(gè)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)仔細(xì)分析這些結(jié)構(gòu)體系，不僅要仔細(xì)考察其效用，還應(yīng)對(duì)其貢獻(xiàn)程度進(jìn)行科學(xué)預(yù)測(cè)和評(píng)判。

3結(jié)語(yǔ)

在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分考慮建筑結(jié)構(gòu)方案、類型及舒適度問(wèn)題，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重視概念設(shè)計(jì)、重視抗震設(shè)計(jì)及科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系，只有在實(shí)踐中對(duì)這些方面引起足夠重視，才能促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

［1］吳宏磊，丁潔民，崔劍橋．超高層建筑結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層耗能減震技術(shù)及連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)研究［J］．建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2014(3):8－15．

［2］單斌．芻議復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［J］．中華民居(下旬刊)，2014(4):67－68．

作者：周三程 單位：華藍(lán)設(shè)計(jì)(集團(tuán))有限公司