時間：2023-07-10 17:34:09
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞:高層建筑結(jié)構(gòu)；特點；設(shè)計
隨著城市人口數(shù)量的大幅度增加。我國當(dāng)前的城市建筑用地資源呈現(xiàn)出緊張局面。在這一背景下，高層建筑物應(yīng)運而生，由于其建筑層數(shù)多且高，建筑結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為設(shè)計人員增加了諸多難題。所以在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的同時，要求設(shè)計人員切實考慮高層建筑結(jié)構(gòu)特點，制定相對合理的設(shè)計方案，實現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)的先進性、安全性與穩(wěn)定性，繼而提高現(xiàn)代城市高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計效率與設(shè)計質(zhì)量。
1分析我國高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點
相對于層數(shù)低且多層的建筑結(jié)構(gòu)而言，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更加復(fù)雜且更為關(guān)鍵，結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量的高效與否，對高層建筑平面的整體布置、建筑高度、立面體形、機電管道的合理規(guī)劃、施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工周期、造價成本等方面起著決定性的影響作用，其良好的設(shè)計特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1．1水平力
研究一般低層建筑與多層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)現(xiàn)，普遍都是以豎向荷載為前提。而在高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，其決定性影響作用的則是水平荷載，盡管豎向荷載也在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中發(fā)揮著重要作用，但并不是最重要的設(shè)計要素。不難發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容中，彎矩數(shù)值和豎向軸力，與高層建筑高度的一次方形成正比。同時，水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)的軸力與傾覆力，和高層建筑高度的兩次方形成正比。因此，在現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，水平荷載發(fā)揮著決定性的影響作用。
1．2結(jié)構(gòu)側(cè)移
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化過程中，持續(xù)增加的建筑高度，容易加大結(jié)構(gòu)水平荷載的側(cè)向變形，并同高層建筑高度的四次方形成正比。在這一背景因素下，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化，逐漸將結(jié)構(gòu)側(cè)移視為重要的設(shè)計要素。
1．3提出更高要求的抗震設(shè)計
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化過程中，對抗震性能的要求不斷提高。在這一過程中，需要切實考慮風(fēng)荷載因素與豎向荷載因素，提高建筑結(jié)構(gòu)性能的使用質(zhì)量，并保證其高效的使用性能。只有做到以上幾點，才可以實現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的高效提升，為高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性、安全性與適用性提供保障。
1．4降低高層建筑自重比
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化過程中，相對于多層建筑自重比而言，高層建筑自重比的降低，存在更加直接的影響作用。當(dāng)高層建筑自重比降低時，可以在這一基礎(chǔ)上實現(xiàn)多層數(shù)的建設(shè)，有利于提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益;另一方面，地震效應(yīng)與高層建筑整體質(zhì)量成正比，高層建筑重量值越高，在地震災(zāi)害爆發(fā)時其建筑結(jié)構(gòu)方面的作用剪力會隨之增大，并增加相應(yīng)的傾覆力矩值。進一步增加了豎向結(jié)構(gòu)的除加軸力值，為高層建筑的坍塌埋下安全隱患。因此，高層建筑自重比的合理降低，在提升高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能優(yōu)勢的多元化措施中，占據(jù)關(guān)鍵位置。
1．5加強對軸向變形的重視
采取框架與框架體系，并應(yīng)用在剪力墻體系的高層建筑物方面。通常情況下，其建筑框架中柱的軸壓應(yīng)力值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出框架邊柱的軸壓應(yīng)力值，而框架邊柱軸向壓縮變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于框架中柱軸向壓縮變形。當(dāng)高層建筑高度達(dá)到一定程度，其軸向變形之間存在的差距會形成較高數(shù)值，容易導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)連續(xù)梁中間的支座出現(xiàn)沉陷現(xiàn)象，并降低了連續(xù)梁中間支座處負(fù)彎矩值，進一步增大端支座負(fù)彎矩值與跨中正彎矩值。
1．6同等重視計算設(shè)計與概念設(shè)計
在設(shè)計優(yōu)化我國高層建筑結(jié)構(gòu)抗震性能的過程中，一般包括計算設(shè)計與概念設(shè)計兩個方面。現(xiàn)階段，無論是從分析原則還是分析手段方面，我國高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計與抗震性能都得到了長期的完善和健全。但是，計算設(shè)計必須要以相對合理的假想因素為前提，由于地震作用具備復(fù)雜、不確定性等諸多不可知因素，由此致使建筑結(jié)構(gòu)中的抗震設(shè)計優(yōu)化和實際情況存在諸多出入，使得建筑結(jié)構(gòu)在進入彈塑性后，極易出現(xiàn)局部裂縫等破損現(xiàn)象。所以，要重視概念設(shè)計在高層建筑結(jié)構(gòu)中的影響作用。
2分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化方法
現(xiàn)階段，我國高層建筑工程對鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較為廣泛。其框架結(jié)構(gòu)的整體性，可以實現(xiàn)布置規(guī)劃的動態(tài)性與靈活性，拓寬使用空間，為使用性能與抗震性能提供保障。主要分析了高層建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計策略，并結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出相對合理的規(guī)范要求。
2．1鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計策略
(1)初始選型。結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)整體平面與立面規(guī)劃、設(shè)計使用性能等因素，對結(jié)構(gòu)承受的水平荷載、豎向荷載與傳力路線展開分析，結(jié)合具體施工需求，對結(jié)構(gòu)框架梁、框架柱種類進行歸納總結(jié)，選擇合理的梁柱幾何尺寸;(2)結(jié)構(gòu)的具體分析。在計算建筑結(jié)構(gòu)承受的水平荷載與豎向荷載時，需要結(jié)合其具體幾何造型特點，加以分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的空間內(nèi)力。依照分析內(nèi)容，在對截面內(nèi)力進行控制時，需要參考相同截面尺寸的構(gòu)件，并加以分類，明確所有構(gòu)件類型的相關(guān)應(yīng)力值;(3)截面設(shè)計。在設(shè)計過程中，需要參考不同類型梁柱構(gòu)件的設(shè)計控制應(yīng)力，在分析建筑結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造特點與鋼筋配筋特點的同時，制定約束機制，實現(xiàn)高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計優(yōu)化;(4)結(jié)構(gòu)收斂性。以高層建筑工程的精度性為基礎(chǔ)，選擇相對較小的數(shù)值，視為對建筑結(jié)構(gòu)收斂性進行檢驗判斷的基礎(chǔ)條件。在收斂性檢驗中，如果設(shè)計結(jié)構(gòu)與原結(jié)構(gòu)相同，則設(shè)計結(jié)構(gòu)具備收斂性，可以展開更進一步的可行性檢驗;(5)可行性檢驗。對結(jié)構(gòu)設(shè)計成果展開內(nèi)力分析，保證其可用性能的高效性。如果分析結(jié)果可以滿足建筑工程設(shè)計的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，便可以按照這一設(shè)計方案展開構(gòu)造與配筋處理。一旦分析結(jié)果不甚滿意，則要求相關(guān)人員結(jié)合自身以往的工程設(shè)計經(jīng)驗與結(jié)構(gòu)設(shè)計成果，進行局部性的調(diào)整，最大程度保證設(shè)計方案的可用性能。
2．2框—剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法
在優(yōu)化設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)框架—剪力墻的過程中，需要考慮多個方面。即決策建筑結(jié)構(gòu)設(shè)防能力的最大程度優(yōu)化;結(jié)合不同影響因素，保證建筑框架與剪力墻結(jié)構(gòu)之間的承載力、剛度、協(xié)調(diào)性與變形水平的匹配優(yōu)化設(shè)計。此外，還要做到具體問題具體分析，設(shè)計并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)的每一構(gòu)件。
2．3建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
關(guān)鍵詞：高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 剪力墻 超高 概念設(shè)計
在我國城市化進程不斷加快的背景下，城市居住用地在不斷縮減，而高層建筑因具有占地小、居住人口多、房價相對較低等特點，而在現(xiàn)代城市建設(shè)中占據(jù)越來越大的比例。隨著我國高層建筑建設(shè)中工藝和技術(shù)研究的不斷深入，越來越多的新理念、新方法被應(yīng)用于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，促進了我國高層建筑工程整體技術(shù)力量、質(zhì)量、安全性的提高。但是從整體狀況而言，國內(nèi)在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中仍然存在一定的問題，這是必須及時得到處理和解決的。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)體系的復(fù)雜化，需要設(shè)計人員在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時依靠自己掌握的知識、根據(jù)具體情況來分析和解決可能遇到的各種問題。
1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本特點
與單層或多層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要考慮的因素較多，尤其是如果實現(xiàn)建筑整體美觀性和安全性的協(xié)調(diào)，逐漸成為廣大設(shè)計師關(guān)注的焦點問題。近年來，在國內(nèi)各地區(qū)頻繁出現(xiàn)高層建筑建設(shè)質(zhì)量問題，結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理是其主要原因之一，設(shè)計師難以把握高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本特點，由于設(shè)計方案的不合理性，最終導(dǎo)致建筑的整體質(zhì)量難以保證。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本特點，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1水平荷載具有決定性因素
由于高層建筑的層數(shù)一般在15層以上，其自身重量和使用荷載必然會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)中豎向構(gòu)件產(chǎn)生一定的軸力，所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須注意水平荷載的問題，保證建筑的整體高度與彎矩值形成正比。對于水平荷載與建筑結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生的傾覆力距，則應(yīng)與建筑整體高度的二次方形成正比。
1.2結(jié)構(gòu)延性至關(guān)重要
與多層建筑相比，高層建筑結(jié)構(gòu)的柔性相對較大，特別是在地震或地基不規(guī)則沉降過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形的幾率較大，因此，為了進一步提升高層建筑結(jié)構(gòu)在塑性變形后的變形能力，防止其出現(xiàn)倒塌的問題，必須采取有效的措施增強高層建筑結(jié)構(gòu)的延性。
1.3側(cè)移是主要控制性指標(biāo)
在高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，側(cè)移是設(shè)計師必須考慮的關(guān)鍵性問題之一。隨著現(xiàn)代高層建筑層數(shù)的不斷增加，結(jié)構(gòu)在水平荷載的強大作用下，其出現(xiàn)側(cè)向變形的幾率也無形中增加，所以一定要將高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)移控制在合理的范圍內(nèi)。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)注意的幾個問題
目前，國內(nèi)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中雖然積累了一定的經(jīng)驗，并且積極吸取了國外的先進設(shè)計理念，但是對于相關(guān)問題的把握和控制仍然存在一定的缺陷，這是阻礙我國建筑行業(yè)整體設(shè)計水平發(fā)展的主要因素之一。結(jié)合國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀，應(yīng)注意的問題主要有以下幾點：
2.1框架柱截面大小的選擇
對于框架柱而言，軸壓比越小在往復(fù)水平上荷載下的滯回曲線也會越豐滿，即耗能能力越大，延性就愈好。而對于柱凈高與截面高度的比值小于4的短柱，在往復(fù)水平荷載作用下其滯回曲線呈較瘦的反S形，耗能能力降低、延性較差，呈剪切破壞。
高層建筑的底部柱，由于對軸壓比值有要求，因此往往會將柱截面取得很大，但是由于受到層高的限制就使得框架柱成為了短柱。在實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要確定截柱面的大小要注意以下幾點：框架柱的截面首先必須滿足規(guī)范軸壓比的需要，從而為結(jié)構(gòu)的豎向承載力和底板的抗沖切承載力提供保障。而對于形成的短柱，則可以通過增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達(dá)到提高延性的效果；采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強混凝土柱；柱的軸壓比必須滿足規(guī)范限制，軸壓比過大則結(jié)構(gòu)的延性無法得到保證，過小又會造成結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)較差。
2.2短肢剪力墻的設(shè)置問題
在我國建設(shè)部組織編制的《高層建筑設(shè)計規(guī)范》中，對于短肢剪力墻作出了明確的定義，即墻肢截面的高厚比為5-8的墻被統(tǒng)稱為短肢剪力墻。根據(jù)相關(guān)建筑技術(shù)部門的研究和實驗，對于短肢剪力墻在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用也提出了具體的要求，因此，在今后的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計師應(yīng)盡量減少或取消短肢剪力墻的設(shè)置，以免為建筑的后期設(shè)計和竣工質(zhì)量檢驗造成麻煩。
2.3結(jié)構(gòu)的超高問題
在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，超高問題是較為突出的，根據(jù)我國《建筑抗震規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，必須對建筑的整體高度進行嚴(yán)格控制。我國高層建筑的限制高度一般分為：A級和B級兩個標(biāo)準(zhǔn)，對于高層建筑的處理措施與設(shè)計方法的要求也有所改變。在高層建筑的實際設(shè)計工作中，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)建筑類型合理確定其高度，并且在通過相關(guān)部門的審核后，方可組織施工。
3 加強高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施
在我國高層建筑數(shù)量增多、規(guī)模擴大，以及工藝和技術(shù)要求不斷提高的背景下，在今后的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一定要不斷采取新的理念和方法，全面提高設(shè)計方案的合理性、可行性與經(jīng)濟性，這也是促進我國建筑行業(yè)發(fā)展的先決條件。針對國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀，應(yīng)采取一下加強措施：
3.1進行合理的概念設(shè)計
在國外的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，概念設(shè)計較為流行，而國內(nèi)則較少采取此方法。所謂的概念設(shè)計是指在通過科學(xué)的構(gòu)想來完善設(shè)計工作，促進設(shè)計方案更趨合理化、人性化。在我國的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)用概念設(shè)計方法時，必須考慮到結(jié)構(gòu)的平面布置與剛度宜，以保證高層建筑的平面布置簡單、規(guī)則，減少凸出或凹進等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。另外，在概念設(shè)計中盡量減少扭轉(zhuǎn)對于結(jié)構(gòu)的危害性也是十分重要的，可以從以下兩方面入手：進一步增加結(jié)構(gòu)自身抵抗扭轉(zhuǎn)的性能；盡量減少或控制因地震作用而引起的建筑結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)問題。
3.2選擇合理的結(jié)構(gòu)體系
總結(jié)國內(nèi)的高層建筑工程實踐經(jīng)驗不難發(fā)現(xiàn)：在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，如果結(jié)構(gòu)體系的選擇不合理，而僅是依靠所謂的先進理論和計算方法進行設(shè)計，難以保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性、經(jīng)濟性與可靠性，而且會留下較多的安全和質(zhì)量隱患。由此可見，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系是至關(guān)重要的，而且設(shè)計師應(yīng)該重點分析的問題之一。目前，國內(nèi)的高層建筑中主要采用：抗震墻結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)、板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，以及部分框支抗震墻結(jié)構(gòu)等，每一種結(jié)構(gòu)體系都具有其自身的優(yōu)點的缺點，適用的環(huán)境也有一定的差異，所以設(shè)計師一定要結(jié)合工程項目的實際要求進行合理的結(jié)構(gòu)體系選型。
3.3科學(xué)進行計算
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，科學(xué)進行各類數(shù)據(jù)的計算是設(shè)計師必須掌握的專業(yè)技能。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)的實際情況，設(shè)計師要選取相應(yīng)的計算模型。在進行概念設(shè)計時，要注意簡化計算流程，以保證設(shè)計工作的時效性。目前，在國內(nèi)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的計算中，各種專業(yè)的計算機軟件和工具已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，設(shè)計師僅需將各種實地測量數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，就可以在短時間內(nèi)獲取所需的各種專業(yè)數(shù)據(jù)，大大提高了設(shè)計師的工作效率和設(shè)計方案的準(zhǔn)確性。
近年來，我國高層建筑的建設(shè)有了迅猛的發(fā)展，而且成為促進國內(nèi)建筑行業(yè)發(fā)展的重要建設(shè)項目。但是從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體質(zhì)量而言，存在的弊端和問題相對較多，必須引起國家建筑主管部門和相關(guān)單位的高度重視。在未來的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，廣大設(shè)計師一定積極運用先進的設(shè)計理念和方法，在提高相關(guān)數(shù)據(jù)計算精確度的基礎(chǔ)上，全面提高設(shè)計方案的質(zhì)量，為工程項目的建設(shè)提供專業(yè)的工藝和技術(shù)依據(jù)。
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關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；改進
中圖分類號： TU208 文獻標(biāo)識碼： A
引言
我國高層建筑的起步相對較晚，但迄今為止也取得了很大的成就，北京、上海、深圳等地的高層建筑都可以代表中國高層建筑的發(fā)展。為此促進我國高層建筑的進一步發(fā)展，還需要相關(guān)人員從其結(jié)構(gòu)設(shè)計入手，使高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計與城市發(fā)展空間完美融合。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)體系概述
1.1、剪力墻結(jié)構(gòu)
其最大特點就是抗側(cè)剛度大和承載力高。一般而言，布置合理的剪力墻結(jié)構(gòu)，會有較強的抗震和抗風(fēng)能力。在眾多大地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞的較少，表現(xiàn)出了其良好的抗震性能。而其缺點則是自重大和剛性大以及延性差，并且對水平荷載也只能“硬碰硬”，所以剪力墻結(jié)構(gòu)的周期較短，地震慣性力也較大。剪力墻的間距一般較小，為3-8m，因此，其平面布置不夠靈活，建筑空間會受限制。
1.2、框架一剪力墻結(jié)構(gòu)
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑較為理想的結(jié)構(gòu)體系，被廣泛的用于高層公共建筑中。該結(jié)構(gòu)體系的建筑物通常有10――30層，不僅有框架結(jié)構(gòu)的布置靈活和延性好，也具有剪力墻結(jié)構(gòu)的大剛度和高承載力的特點?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的側(cè)向位移為剪切型，其層間的相對位移下大而上小，而剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移則為彎曲型，它的層間相對位移則為下小而上大。并通過樓層梁板將兩者連在一起，從而使得框架和剪力墻協(xié)同受力，一同進行工作。所以，在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移變小，那么在結(jié)構(gòu)上部剪力墻的側(cè)移就變小，其側(cè)移的曲線包含了2種結(jié)構(gòu)的特點，是彎剪型。
1.3、框架――核心筒體結(jié)構(gòu)
其實該結(jié)構(gòu)是框架―剪力墻結(jié)構(gòu)的一種特例，其受力特點與框架一剪力墻的結(jié)構(gòu)相同。核心筒是通過利用電梯井和樓梯間以及管道井等的墻體，來圍成一個封閉的實腹筒體，且框架部分是以核心筒作為中心來向外進行布置，其外框架的柱間距可達(dá)到9-10m，因此，其有空間大而靈活，立面可選性較強以及采光好等優(yōu)點，是商務(wù)建筑和高層公共建筑的理想選擇。其封閉的實腹筒體整體性，讓其具有非常優(yōu)異的抗彎與抗扭剛度，可建造的高度達(dá)40-50層。
1.4、框架結(jié)構(gòu)
其基本組成構(gòu)件為梁與柱，框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建筑平面布置較為靈活，結(jié)構(gòu)受力簡潔而清晰，施工也較為方便；且在抗震設(shè)計中，其延性較好，耗能能力也較強，因此，具有很好的抗震性能。通常使用的柱網(wǎng)間距為5――9m，而當(dāng)采用預(yù)應(yīng)力和鋼骨混凝土的結(jié)構(gòu)時，柱距大于等于15。如果建筑物較高時，應(yīng)該考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主控因素（風(fēng)荷載和地震作用），其缺點是抗側(cè)剛度較弱，所以需要設(shè)計較大截面的梁、柱才能滿足變形要求，這樣會影響建筑的使用空間。
2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計原則
2.1、高層建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇
合理的方案除了滿足經(jīng)濟性外，還要滿足結(jié)構(gòu)的要求。盡量在相同結(jié)構(gòu)單元中，選擇相同結(jié)構(gòu)體系。并盡量使傳力簡單，受力明確，應(yīng)力需豎向和平面規(guī)則。同時，應(yīng)在水、暖、電等各個專業(yè)協(xié)調(diào)下，選擇合理的方案。
2.2、選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計
選擇高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計時，應(yīng)考慮荷載、施工條件、相鄰建筑物等因素進行設(shè)計，同時對地質(zhì)條件進行分析。必要時，需要多地基變形進行檢測，使地基得到充分的發(fā)揮。
2.3、對計算結(jié)果進行準(zhǔn)確的分析
隨著科技的發(fā)展，各種計算軟件的出現(xiàn)，每種計算軟件的結(jié)果都有所不同。應(yīng)在了解使用的前提下，選擇合適的軟件進行計算。然后進行校核，進行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。
3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題
3.1、設(shè)計圖紙過于簡略
建筑施工的基礎(chǔ)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙，這就要求建筑圖紙能夠非常詳細(xì)的說明建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的每一個環(huán)節(jié)與細(xì)節(jié)。例如，結(jié)構(gòu)類型、抗震防震、墻體材料等方面，在當(dāng)前建筑施工過程中，一些建筑施工單位的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不夠規(guī)范。例如，在梁、柱、墻的配筋圖中，使用的是不太標(biāo)準(zhǔn)的圖集，對地上、地下的結(jié)構(gòu)標(biāo)高和結(jié)構(gòu)層高沒有進行清晰的標(biāo)注，導(dǎo)致施工現(xiàn)場一片混亂，從而引起一些建筑施工方面事故的發(fā)生。
3.2、建筑基礎(chǔ)選型不科學(xué)
建筑基礎(chǔ)的選型對建筑的安全與實用起著極其重要的作用，所以需要對建筑基礎(chǔ)的選型提高重視。在當(dāng)前的建筑基礎(chǔ)選型的過程中，沒有按照科學(xué)的方法進行選擇，導(dǎo)致一些建筑沒有到達(dá)建筑安全系數(shù)方面的要求，這樣一來，不但縮短了整個建筑的壽命，也嚴(yán)重影響了整個建筑中居民的安全。
3.3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理
在目前一些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，過分地追求美觀度和個性化，從而忽略了其設(shè)計的科學(xué)性和合理性。同時，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計是多種多樣的，但在選擇過程中存在一定的不合理性。另外在高層建筑的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要注重考慮水平載荷中的風(fēng)荷載以及地震作用，做好抗震設(shè)防系統(tǒng)，以能夠提高建筑安全性，但是在實際建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還存在對這些問題不注重問題，考慮不全面問題，從而導(dǎo)致高層建筑存在一定的安全隱患。
4、優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計措施
4.1、設(shè)計詳細(xì)圖紙
建筑結(jié)構(gòu)主要是體現(xiàn)在建筑圖紙中，同時也是施工時的重要依據(jù)。一旦圖紙出現(xiàn)問題，就會影響到整個建筑的施工。所以，設(shè)計建筑圖紙的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計師一定要認(rèn)真負(fù)責(zé)的按照規(guī)范完成，不能盲目的為了追求速度而將標(biāo)注省略。與此同時，在設(shè)計圖紙的過程中，對于所出現(xiàn)的復(fù)雜之處、細(xì)微之處要進行詳細(xì)的標(biāo)注，以免在日后的建筑過程中出現(xiàn)一些較為麻煩的情況。圖紙設(shè)計師在設(shè)計圖紙的活動結(jié)束后，應(yīng)該進行認(rèn)真的檢查，認(rèn)真的審核出圖紙中是否存在一些錯誤。如若有，則應(yīng)該及時的進行改正，避免一些不必要的損失。
4.2、確保建筑基礎(chǔ)選型的科學(xué)性
當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的情況、建筑外形的設(shè)計都對建筑結(jié)構(gòu)的選型有著很大的影響，這就要求施工方在拿到圖紙時，不要盲目的進行建模計算，首要任務(wù)是要對建筑的外形與其實際質(zhì)地進行研究。如若是盲目的進行計算，只會導(dǎo)致兩種情況：一種是建筑過程中發(fā)現(xiàn)了問題，在解決的過程中導(dǎo)致任務(wù)量加大；另一種是建筑后會引發(fā)一系列的安全隱患。為了避免上述情況發(fā)生，則需要與專業(yè)人員進行協(xié)調(diào)從而制定出具有可行性的方案，以此讓建筑達(dá)到最佳效果。
4.3、處理好高層建筑結(jié)構(gòu)的均衡關(guān)系
高層建筑結(jié)構(gòu)在布局時還應(yīng)把握高層建筑的整體尺度、城市和街道尺度、細(xì)部尺度。一個造型完美的高層建筑必須很好地均衡主體、裙房和頂部的尺度關(guān)系。高層建筑是城市形態(tài)的關(guān)鍵因素和重要景點，因此要規(guī)劃好城市的結(jié)構(gòu)中高層建筑的位置，以及高層建筑與城市街道的關(guān)系，保證高層建筑不能對街道行人和正?；顒釉斐捎绊?，也不能造成視覺上的影響。
4.4、優(yōu)化高層建筑結(jié)構(gòu)的消防、抗震、抗風(fēng)設(shè)計
4.4.1、消防結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
首先，防火間距上的設(shè)計，在設(shè)計時要全面的考慮間距在火災(zāi)中的隔斷、滅火功能，同時在設(shè)計時還要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的耐火性問題以及排煙的問題。其次，對安全疏散結(jié)構(gòu)進行合理的設(shè)計，這主要是為了解決火災(zāi)中的疏散困難，在設(shè)計上應(yīng)注意防煙區(qū)的設(shè)置，同時注意雙向疏散方面的設(shè)計，如合理安排避難層等。最后，在設(shè)計上注意分割結(jié)構(gòu)的安排，這主要是為了控制火勢與煙霧的范圍，這方面一般使用的是垂直的樓板結(jié)構(gòu)設(shè)計方式、水平的單元墻以及防火墻結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及相關(guān)的排煙、防火門等裝置的設(shè)計。
4.4.2、抗震結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
第一，改善地基的抗震設(shè)計，即在簡化建筑平面、提高地基的強度與高度的同時，將上部結(jié)構(gòu)的重點和群樁設(shè)置在同一直線之上。第二，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體規(guī)則性，以此確保承載力體系分布的合理性。第三，在剪力墻的設(shè)計方面，要提高高層建筑承重結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力，以此來滿足承載力的耗能與延續(xù)性，這樣可以有效地提高高層建筑的抗震能力。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中風(fēng)荷載和地震考慮標(biāo)準(zhǔn)如表1所示：
表1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中風(fēng)荷載和地震考慮標(biāo)準(zhǔn)
4.4.3、抗風(fēng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計
在基礎(chǔ)設(shè)計上，要使用配比較高的砂石來保證地基的密實度，同時還要設(shè)置抗拔錨桿，以此來提高建筑基礎(chǔ)的抗拔強度。在減振系統(tǒng)設(shè)計上，要多利用耗能支撐、剪力墻、樓板等組成的耗能減振系統(tǒng)來減少風(fēng)荷載對高層建筑的影響。對于風(fēng)荷載與水平力的問題，要對高風(fēng)壓區(qū)進行加固。這主要是從水平壓力、水平荷載內(nèi)力等方面進行綜合考慮，來為高層建筑進行加固設(shè)計。
結(jié)束語
總之，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個全面、系統(tǒng)而且復(fù)雜的過程，對于設(shè)計師而言，是一項充滿挑戰(zhàn)的工作。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員需要重新認(rèn)識本職工作的重要性，明確自己的責(zé)任，提高對結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量安全問題的辨別能力，積累結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作經(jīng)驗，力爭設(shè)計出更合理、更安全、更優(yōu)質(zhì)的建筑作品。
參考文獻：
[1]楊濤，宋志.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在的問題及改進策略[J].中華建設(shè)，2014，02:112-113.
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；優(yōu)化；措施
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求
（一）計算簡圖要經(jīng)過合理選擇
在整體的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要認(rèn)真選擇設(shè)計簡圖，從根本上避免因計算簡圖不合適而造成的高層建筑結(jié)構(gòu)事故。對于高層建筑結(jié)構(gòu)計算而言，它是以計算簡圖為依據(jù)的，因此在整個高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)當(dāng)重點注意計算簡圖的選擇，確保在今后的高層建筑結(jié)構(gòu)計算中能夠準(zhǔn)確無誤。在實際的結(jié)構(gòu)計算過程中多少會出點誤差，但應(yīng)當(dāng)控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。
（二）認(rèn)真選擇基礎(chǔ)方案
當(dāng)對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)首先了解建筑物周邊環(huán)境，要對高層建筑物周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和施工條件加強分析，使得后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和周圍環(huán)境相互統(tǒng)一。要想選擇出一套最優(yōu)的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，那么就應(yīng)當(dāng)在基礎(chǔ)方案中設(shè)計全面，將與之相關(guān)的因素通通包含在內(nèi)，從根本上保證后續(xù)施工質(zhì)量。
（三）高層建筑結(jié)構(gòu)方案要合理
在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的過程中，要選擇既經(jīng)濟，又實用的結(jié)構(gòu)方案，要徹底保證高層建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性以及合理性。與此同時，在對高層建筑結(jié)構(gòu)施工過程中，還應(yīng)當(dāng)將施工環(huán)境以及周圍的地質(zhì)條件充分考慮在內(nèi)，在選擇最終的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案時，還應(yīng)當(dāng)與施工單位以及建筑單位相互協(xié)商，選出一套最合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案。
結(jié)構(gòu)延性是最重要的一個指標(biāo)，與那些低層建筑相比，高層建筑的結(jié)構(gòu)會更柔一些，所以一旦遇見風(fēng)暴、雨雪天氣很容易使高層建筑發(fā)生變形。為了能夠避免高層建筑因自然災(zāi)害所帶來的變形以及倒塌情況的發(fā)生，要對高層建筑結(jié)構(gòu)采取科學(xué)有效地措施。讓高層建筑結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)延性是極為重要的。
（四）認(rèn)真仔細(xì)分析最后的計算結(jié)果
現(xiàn)如今，在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)過程中，通常都會使用計算機軟件，而計算機軟件分析出來的最終結(jié)果往往會出現(xiàn)一定誤差，因此出于這種原因，要對計算機軟件分析出來的高層建筑結(jié)構(gòu)計算結(jié)果進行把握，將誤差值降至在規(guī)定范圍以內(nèi)。這就要求高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不但應(yīng)具備相關(guān)的設(shè)計技能，同時還應(yīng)當(dāng)對計算機有一定了解，客觀的對計算機分析出來的設(shè)計結(jié)果進行分析。由于計算機本身會出現(xiàn)偏差，這就要求高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要隨時做出調(diào)整，滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計時所需要求。
二、設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時因突出其特點
（一）高層建筑結(jié)構(gòu)中要對水平荷載進行充分考慮
對于一般的低層建筑物而言，往往是以重力為基礎(chǔ)的豎向載荷發(fā)揮著作用，但是對于高層建筑結(jié)構(gòu)而言，則是以水平荷載發(fā)揮的控制作用為主，因此為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)能夠設(shè)計合理，必須注重水平載荷的總體設(shè)計。水平載荷在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中起到穩(wěn)定性的作用，避免抗側(cè)力。對于高層建筑結(jié)構(gòu)而言，它的豎向載荷是固定的，可是水平載荷則會由于高層建筑結(jié)構(gòu)的不同而發(fā)生變化。
（二）要充分考慮側(cè)移的控制作用
對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計而言，一定要充分考慮到結(jié)構(gòu)側(cè)移問題，因為這是高層建筑分別低層建筑以及中層建筑的關(guān)鍵要素。隨著現(xiàn)在高層建筑越來越多，在水平載荷下發(fā)生的變形情況也越來越多，因此高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在設(shè)計結(jié)構(gòu)的同時，要充分考慮水平載荷，確保整個高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在設(shè)計的同時，還應(yīng)當(dāng)保證高層建筑有一定的強度，這樣可以支撐建筑的整體壓力。在此基礎(chǔ)上，高層建筑結(jié)構(gòu)還應(yīng)當(dāng)具備抗倒移剛度，這樣可以有效將側(cè)移控制在規(guī)定范圍內(nèi)，這樣便從根本上確保了高層建筑不會因側(cè)移過大而產(chǎn)生高層建筑的安全隱患。
（三）充分考慮軸向變形所帶來的不安全因素
如果高層建筑結(jié)構(gòu)受到外力的影響，則會發(fā)生移位、彎曲、變形等。對于那些低層建筑結(jié)構(gòu)而言，因為建筑軸力以及剪切變形的影響非常小，因此在設(shè)計過程中并不會考慮變形以及剪切變形?？墒歉邔咏ㄖY(jié)構(gòu)則大不一樣，因為軸力以及剪切變形所受影響非常大，所以軸向變形也會特別明顯，隨著這種軸向的不斷變形，高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力也會受到一定影響。由此可見，這種軸向變形不可忽視。
三、在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)時，需要注意的問題
（一）在設(shè)置短肢剪力墻時應(yīng)當(dāng)注意的問題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計新規(guī)范中，把短肢剪力墻定義為高度與厚度比例為6：9的墻，在實際工作中，對短肢剪力墻的運用做出了一定限制。因此在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)盡量避免或者少用短肢剪力墻，這樣可以有效降低前期設(shè)計中出現(xiàn)的問題。
剪力墻能夠從根本上提升高層建筑的抗震性能、剛度以及抗剪強度，這種結(jié)構(gòu)擁有抗震性能好、高度大以及用鋼量少的特點。可是，這種剪力墻的結(jié)構(gòu)相對較多，因此并不適用于餐廳、會議室以及禮堂等大面積場所。我們可以取消部分低層，使用框架代替，形成框架剪力墻，這樣可以有效減輕剪力墻墻體數(shù)目。
（二）應(yīng)當(dāng)注意高層建筑結(jié)構(gòu)過高
在新規(guī)范中，對高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力有著嚴(yán)格要求，因此設(shè)計人員在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的同時，應(yīng)當(dāng)注意高層建筑不應(yīng)過高，對高層建筑要有一定的高度控制。在新規(guī)范中，對于以前高層建筑的超高問題，除了有A級高度之外，還增加了B級高度，這樣的規(guī)定一出臺，無論是在處理方案還是在設(shè)計方法上都有了極大改變?？墒窃趯嶋H的施工過程中，由于對高層建筑結(jié)構(gòu)的變形沒有做到充分考慮，致使施工圖在審查時沒能通過，要求重新設(shè)計，這樣便嚴(yán)重耽誤了工期，增加了建設(shè)單位的投資成本，所以，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制建筑物高度，按照規(guī)章制度進行科學(xué)、合理設(shè)計。
（三）設(shè)置嵌固端
對于現(xiàn)如今的高層建筑而言，通常會設(shè)置一個兩層或者兩層以上的地下室以及人防，而嵌固端往往就設(shè)置在地下室以及人防的頂板上，因此，在選擇嵌固端位置這一問題上，設(shè)計師們時常會忽略一些嚴(yán)重的問題，例如：嵌固端樓板的設(shè)置、嵌固端抗震等級一直問題以及抗震縫與嵌固端位置的協(xié)調(diào)性等等。如果忽略了這其中任何一個問題，都會大大降低高層建筑的施工質(zhì)量，延長后期的施工時間，降低整體的工程效率，并且加大開支。通過以上所述我們可以看出，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)當(dāng)把嵌固端的設(shè)置問題充分考慮進去，避免后期施工中出現(xiàn)的麻煩。
四、結(jié)語
在這個建筑行業(yè)飛速發(fā)展的時代里，高層建筑的建設(shè)步伐越來越快。為了能夠更好地提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，需要設(shè)計人員們不斷學(xué)習(xí)新的知識，吸取過去失敗的教訓(xùn)，通過實際情況，精心設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)。在設(shè)計的過程中，要根據(jù)高層建筑的特點，以及周圍的施工環(huán)境，選擇一套最科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案。滿足設(shè)計過程中的各項指標(biāo)要求，保證高層建筑的總體性能。使其發(fā)揮出應(yīng)有的效能。
參考文獻：
[1]葉青燕.淺談高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2013，（9）112-116
關(guān)鍵詞：高層建筑； 結(jié)構(gòu)設(shè)計；
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1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系需注意的問題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，在設(shè)計體系的選擇上需要注意以下幾個方面的問題：
1.1在設(shè)計體系中要注意保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中有固定的規(guī)范作為依據(jù)，隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范也在逐漸更新，在現(xiàn)行的新規(guī)范中，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性做了詳細(xì)的說明。例如：高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。所以，建筑設(shè)計師要盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。
1.2在設(shè)計體系中要注意保證高層建筑的整體高度不能超高
在高層建筑的設(shè)計與建設(shè)過程中，并非越高越好，而應(yīng)該根據(jù)抗震要求和實際需要設(shè)計高層建筑的整體高度。在目前的高層建筑設(shè)計與建設(shè)過程中，必須要充分考慮建筑抗震需要，并考慮高層建筑物的穩(wěn)定性，注意建筑物的高度要與地基和主體設(shè)計相配套，切不可盲目的追求建筑物的高度，而忽視了安全性和穩(wěn)定性。
1.3在設(shè)計體系中要注意選取合理的位置作為嵌固端
目前的高層建筑普遍設(shè)置了地下室和人民防空設(shè)施，對嵌固端的位置選擇可以設(shè)置在地下室，也可以設(shè)置在人民防空設(shè)施頂端，在嵌固端的選擇中，建筑設(shè)計師應(yīng)該特別注意嵌固端選擇帶來的安全問題，應(yīng)該既保證嵌固端剛度要求，又要保證嵌固端上下的抗震性能一致。除此之外，還要對嵌固端的整體結(jié)構(gòu)進行設(shè)計計算。
1.4在設(shè)計體系中要注意根據(jù)實際設(shè)置短肢剪力墻
在高層建筑的設(shè)計體系中，短肢剪力墻的概念是墻肢截面高厚比為 5～8 的墻稱作短肢剪力墻。由于短肢剪力墻的作用比較特殊，在實際的高層建筑設(shè)計中應(yīng)用的比較少，如果設(shè)置了短肢剪力墻，容易給后續(xù)設(shè)計帶來麻煩，所以，短肢剪力墻的設(shè)置要根據(jù)實際進行。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，必須要做好結(jié)構(gòu)計算和分析工作，要對結(jié)構(gòu)的合理性和設(shè)計強度進行詳細(xì)的計算，用數(shù)據(jù)作為設(shè)計的重要依據(jù)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所執(zhí)行的新標(biāo)準(zhǔn)中，對于結(jié)構(gòu)計算和分析做了不同程度的調(diào)整，對原有的結(jié)構(gòu)計算和分析進行了有益的補充。因此，我們在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要合理運用新標(biāo)準(zhǔn)，并在以下幾個方面加以注意：
2.1要合理選擇高層建筑的結(jié)構(gòu)形式
在選擇高層建筑的結(jié)構(gòu)形式的時候，不但要考慮到建筑的美觀性，還要考慮到結(jié)構(gòu)形式的選擇是否合理，是否符合整體的安全性和穩(wěn)定性的要求。在選擇的過程中，一定要執(zhí)行高層建筑設(shè)計的新標(biāo)準(zhǔn)和新規(guī)范，使高層建筑的結(jié)構(gòu)形式符合平面規(guī)則。
2.2要合理設(shè)計高層建筑的總體高度
在上面的建筑設(shè)計體系中我們已經(jīng)對高層建筑的總體高度做了探討，在這里我們還要繼續(xù)明確這一點。高層建筑的總體高度除了要符合使用要求之外，還要符合高層建筑整體的安全性和穩(wěn)定性的要求，只有滿足這兩項要求，高層建筑的總體高度才是合理的。
2.3要做好高層建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計工作
高層建筑和其他建筑物一樣，地基和基礎(chǔ)是關(guān)鍵，如果沒有堅固的基礎(chǔ)，高層建筑將無從談起。在地基與基礎(chǔ)設(shè)計的過程中，首先要對地質(zhì)條件進行充分的了解，其次要根據(jù)地質(zhì)條件選擇地基設(shè)計方法，最后要將地基與基礎(chǔ)設(shè)計工作與整體計算結(jié)合在一起。
2.4要做好結(jié)構(gòu)件之外的普通構(gòu)件的強度計算工作
在高層建筑中，除了主要結(jié)構(gòu)件之外，還有一些在外墻及房頂上起到美觀作用的普通構(gòu)件。雖然這些普通構(gòu)件對整個建筑物不起結(jié)構(gòu)支撐作用，但是由于風(fēng)阻以及載荷等原因，需要考慮這些普通構(gòu)件對建筑物的影響，因此需要做好普通構(gòu)件的強度計算工作。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點分析
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要想做好設(shè)計工作，獲得滿意的設(shè)計方案，就必須對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點進行分析，把握其設(shè)計要點。通過多年的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計發(fā)現(xiàn)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計具有以下特點：
3.1高層建筑的水平載荷是保證安全性和穩(wěn)定性的重要因素
高層建筑的水平載荷是結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須要考慮的因素，因為高層建筑與普通建筑不同，樓房的自身重量和樓房側(cè)面的載荷在樓房縱向的構(gòu)件會引起軸力和彎矩的變化，這些數(shù)值變化都關(guān)系到高層建筑的水平載荷。只有處理好了水平載荷，在能有效保證高層建筑具有較強的穩(wěn)定性。
3.2高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中一定要防止出現(xiàn)軸向變形
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，除了要保證水平載荷外，還要控制好軸向變形，使軸向變形在可控的范圍之內(nèi)。由于高層建筑的縱向載荷較大，會引起主體立柱的軸向變形，如果軸向變形過大，將導(dǎo)致跨中彎矩與端支座彎矩變大，影響整體的結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，會造成一定程度的側(cè)移動。
3.3高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須要考慮側(cè)移的因素，并加以控制
除了以上兩個特點之外，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，我們還要避免產(chǎn)生側(cè)移。對于側(cè)移的危害我們都有了解，不但危害高層建筑的壽命，而且極大的危害了高層建筑的安全性和穩(wěn)定性。所以，我們要充分考慮到高層建筑與普通樓房的差異，在設(shè)計中要充分考慮側(cè)移的因素，并加以控制。
3.4高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計中要保證一定的結(jié)構(gòu)延性
由于高層建筑的高度決定，高層建筑的整體結(jié)構(gòu)要偏柔一些，一旦遇到地震，發(fā)生的形變也比較大。為了保證高層建筑在發(fā)生變形之后能夠及時的恢復(fù)原有的形狀，避免垮塌，就要在結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，充分考慮這一因素，保證高層建筑的結(jié)構(gòu)具有一定的延性，使高層建筑能夠在一定的范圍進行形變。
4如何解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的扭轉(zhuǎn)問題
建筑的三心通常是指結(jié)構(gòu)重心，剛度中心以及幾何形心，因此，在設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)時，應(yīng)當(dāng)特別注意最大限度地將建筑的三心融匯在同一點上，也就是要保證高層建筑的三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題具體指的是在設(shè)計高層建筑的結(jié)構(gòu)時，沒有切實的保證三心合一，因此，在水平荷載的作用之下，扭轉(zhuǎn)振動效應(yīng)便產(chǎn)生了。為了有效地防止由于在水平荷載所導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)破壞，因此就必須在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計階段，來對結(jié)構(gòu)形式與平面布局進行科學(xué)及合理地選擇，最大限度地保證建筑物的三心合一。
往往由于受到了水平荷載的不良影響下，建筑物所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)作用實際的大小是由質(zhì)量分布所決定的。為了使建筑樓層的水平用力能夠均勻地分布于水平面，盡可能地將建筑結(jié)構(gòu)的振動減輕，那么對于建筑的平面來講，就應(yīng)當(dāng)采用正多邊形、矩形、方形、或者圓形等較為簡單的平面形式。由于建筑場地受到一定的限制以及城市規(guī)劃對建筑街景的要求，這就使得高層建筑無法全面的采取簡單的平面形式，如果需要采取一些不規(guī)則而又非常復(fù)雜的平面形式，比如十字形、L形、T形，那么就必須盡可能地把突出部分的厚度和凸出部分的寬度的比值控制在允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。與此同時，在布置平面結(jié)構(gòu)的時候，還應(yīng)當(dāng)確保結(jié)構(gòu)的對稱。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代高層建筑；消防設(shè)計；消防安全；策略
中圖分類號：TU976.5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）17-0010-02
在城市快速發(fā)展的當(dāng)前，高層建筑一方面是現(xiàn)代城市發(fā)展的重要縮影，是城市現(xiàn)代文明的重要體現(xiàn)；另一方面，高層建筑有助于緩解城市土地壓力，高層建筑消防安全問題卻顯得尤為重要。高層建筑具有特殊性，對建筑消防安全設(shè)計有嚴(yán)格的要求，但防火設(shè)計不規(guī)范、建筑結(jié)構(gòu)消防性能不完善、報警系統(tǒng)不健全等問題，強調(diào)提高現(xiàn)代高層建筑消防設(shè)計的必要性與重要性。在筆者來，提高現(xiàn)代建筑消防設(shè)計，關(guān)鍵在于建筑結(jié)構(gòu)消防性能的有效構(gòu)建、消防報警體系的建立健全、防火設(shè)計的規(guī)范化，這些都是提高高層建筑消防設(shè)計的有效之舉。本文立足于對高層建筑消防設(shè)計的重要性，就如何提高高層建筑消防設(shè)計，提出了以下幾點建議，以更好地推進新時期高層建筑消防安全構(gòu)建的發(fā)展。
1 現(xiàn)代高層建筑消防設(shè)計的重要性
在城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的大背景之下，寸土寸金的城市用地，在建筑結(jié)構(gòu)上，更加追求高層建筑的建設(shè)，既緩解了城市用地的緊張，也是現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展的重要標(biāo)志。高層建筑消防設(shè)計是高層建筑安全構(gòu)建的重要內(nèi)容，強調(diào)建筑消防安全設(shè)計的完備性，以確保高層建筑的安全使用。因此，對于現(xiàn)代高層建筑而言，消防設(shè)計的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 消防安設(shè)計是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要部分
相比于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)而言，現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，混合結(jié)構(gòu)型的建筑形態(tài)，強調(diào)建筑設(shè)計的完備性，以確保建筑設(shè)計、建造的科學(xué)合理。消防設(shè)計是現(xiàn)代建筑機構(gòu)設(shè)計的重要部分，消防安全系統(tǒng)、消防安全通道等的設(shè)計，都是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要內(nèi)容。因此，切實做好建筑消防設(shè)計，是實現(xiàn)完整性建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要基礎(chǔ)，對于提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性能，具有十分重要的意義。
1.2 消防設(shè)計是建筑安全構(gòu)建的重要內(nèi)容
高層建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，強調(diào)消防設(shè)計在建筑安全構(gòu)建中的重要性。高層建筑復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生火災(zāi)，將會造成嚴(yán)重的生命財產(chǎn)損失。因此，消防設(shè)計應(yīng)作為安全構(gòu)建的重要內(nèi)容，從建筑耐火材料的選擇，到建筑消防安全系統(tǒng)的構(gòu)建，都要全面而有效落實。嚴(yán)格遵循相關(guān)的法律法規(guī)，規(guī)范消防安全設(shè)計行為，都是建筑安全構(gòu)建的重要保障。近年來，各地高層建筑火災(zāi)事故的發(fā)生，多是由于建筑結(jié)構(gòu)在消防安全設(shè)計中，消防安全系統(tǒng)不完善、消防設(shè)施不完備、建筑材料不達(dá)標(biāo)所致，這就說明，消防安全設(shè)計應(yīng)狠抓落實，作為建筑安全的重要因素對待，切實提高高層建筑結(jié)構(gòu)的安全系數(shù)。
2 高層建筑的消防特點
高層建筑已成為現(xiàn)代城市發(fā)展的重要體現(xiàn)，也是城市化發(fā)展的重要縮影。相比于傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)而言，高層建筑在消防安全上，表現(xiàn)出較大的特殊性。
①高層建筑結(jié)構(gòu)大型化，不僅樓層數(shù)量多，而且人員密集，一旦發(fā)生火災(zāi)，后果不堪設(shè)想。因此，人員密集、流動量大是高層建筑的特點，也是消防安全的難點；
②高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多樣化的建筑功能構(gòu)建，為消防安全帶來較大挑戰(zhàn)。因此，高層建筑的消防難度大，消防安全隱患多；
③火災(zāi)蔓延迅速，救災(zāi)難度大。由于高層建筑有大量的管道、風(fēng)道，一旦火災(zāi)發(fā)生，火勢就會沿著管道、風(fēng)道迅速蔓延開來，給火災(zāi)救援帶來極大的挑戰(zhàn)；
④消防登高十分困難，且消防用水量很大。很多情況之下，高層建筑消防所需要的消防用水較大，且高層建筑的特點，對消防登高有較高要求，地面消防救援行動難以形成有效的救援效果。
因此，在高層建筑的消防設(shè)計中，要全面了解到高層建筑的消防特點，也認(rèn)識到消防設(shè)計對高層建筑安全構(gòu)建的重要性。當(dāng)前，我國在高層建筑消防設(shè)計中，出臺了一系列的安全規(guī)范，在很大程度上提高了高層建筑的消防安全。但在實際中，由于消防設(shè)計不到位、建材不達(dá)標(biāo)等問題，對高層建筑消防安全構(gòu)建造成較大影響，這也強調(diào)抓好高層建筑消防設(shè)計的必要性與重要性。
3 現(xiàn)代高層建筑消防設(shè)計中存在的問題
從實際來看，現(xiàn)代高層建筑在消防設(shè)計方面，提高了消防的安全構(gòu)建，以更好地確保建筑的安全性能。但在諸多方面，仍存在較多的問題。特別是消防設(shè)計不規(guī)范、建材使用不當(dāng)、消防報警系統(tǒng)不完善等問題，在很大程度上弱化了高層建筑的消防安全，帶給建筑極大的安全隱患。因此，具體而言，高層建筑消防設(shè)計主要存在以下幾個方面的問題。
3.1 防火設(shè)計不規(guī)范，存在較大的安全隱患
高層建筑的特殊性，強調(diào)防火設(shè)計的科學(xué)合理性，以滿足建筑消防安全的構(gòu)建需求。但是，從實際來看，一些建筑設(shè)計單位為了經(jīng)濟利益等原因，在建筑設(shè)計階段，未嚴(yán)格按照國家相關(guān)消防技術(shù)規(guī)定，建筑防火設(shè)計存在較大的隨意性；對建筑消防防火設(shè)計重視程度不夠，且防火設(shè)計的規(guī)范性不足，在消防通道、建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，設(shè)計人員過于依據(jù)自我想法進行設(shè)計，而忽視了相關(guān)技術(shù)規(guī)范的充分考慮，以至于建筑消防設(shè)計存在較大的安全隱患。一旦高層建筑發(fā)生火災(zāi)事故，所造成社會安全問題是巨大的，任何安全隱患都不能在設(shè)計中出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：高層建筑；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計；抗震；結(jié)構(gòu)體系
中圖分類號：TU375 文獻標(biāo)識碼：A
一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點
多層與高層建筑結(jié)構(gòu)的相同點有：都是承擔(dān)豎向荷載和水平荷載作用，設(shè)計原理和設(shè)計方法也是基本是相同的，不同點是在高層建筑中，需要用來抵抗外荷載（特別是水平荷載）的結(jié)構(gòu)材料更多，因此高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要問題就是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計，設(shè)計抗側(cè)力結(jié)構(gòu)時也就有更多要求了。實踐證明在建筑物的高度越大，水平力作用下結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化程度對材料用量的影響也就越大，特別是在地震地區(qū)，地震作用給高層建筑帶來的危害也要比多層建筑的危害大，因此，應(yīng)該更加重視高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計。從結(jié)構(gòu)特點看，凡是水平荷載起主要作用的建筑就可以認(rèn)為進入了高層建筑結(jié)構(gòu)的范疇了，水平荷載主要是地震作用和風(fēng)荷載為主，在地震區(qū)基本上就是地震荷載起主控作用。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要素
1 正確選擇合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系
其實高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重中之重就是設(shè)計抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。高層建筑基本的結(jié)構(gòu)構(gòu)件是梁、柱、支撐、墻和墻組合的筒，用這些構(gòu)件可以組成高層建筑眾多的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。
（1）框架結(jié)構(gòu)：框架結(jié)構(gòu)由梁、柱通過節(jié)點組成的結(jié)構(gòu)單元，框架只能在自身平面內(nèi)抵抗側(cè)向力，必須在兩個正交的主軸方向設(shè)計框架以抵抗各個方向的側(cè)向力?？拐鹂蚣芙Y(jié)構(gòu)的梁柱不允許鉸接，必須采用剛接，使梁端能傳遞彎矩，同時使結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和較大的剛度。抗震設(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架?？拐鹪O(shè)計時，若采用砌體填充墻，填充墻的布置應(yīng)避免形成上、下層剛度變化過大，避免形成短柱，盡可能對稱布置，以減小偏心造成的扭轉(zhuǎn)；砌體墻的抗側(cè)剛度大、變形能力小，混合使用不利于結(jié)構(gòu)抗震。（2）剪力墻結(jié)構(gòu)（也稱抗震墻結(jié)構(gòu)）：剪力墻結(jié)構(gòu)承受豎向荷載和抵抗水平荷載是通過鋼筋混凝土墻（亦抗震墻）來實現(xiàn)的，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，整體性好，承載力及側(cè)向剛度大。剪力墻的延性設(shè)計的好壞直接影響著它的的抗震性能。在以往的地震災(zāi)害中，剪力墻結(jié)構(gòu)的的震害一般比較輕。（3）框架―剪力墻結(jié)構(gòu)：框架―剪力墻結(jié)構(gòu)體系就是把框架和剪力墻兩者結(jié)合起來，共同抵抗豎向荷載和側(cè)向力，相互彌補，從此產(chǎn)生更好的結(jié)構(gòu)效果。框架―剪力墻結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)的特點，又具備剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。剪力墻剛度大主要承擔(dān)層間剪力，而框架的延性要好一些，在遭遇地震作用下，先屈服剪力墻的連梁，這樣是剪力墻的剛度會減小，剪力墻抵抗的層間剪力會轉(zhuǎn)移到框架上，框架利用足夠的承載力和延性來抵抗地震作用，那么這兩種抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢可以充分發(fā)揮出來，在遭遇地震作用時避免嚴(yán)重破壞甚至倒塌。因此建造較高的高層建筑通常采用這種結(jié)構(gòu)型式，目前在我國得到廣泛的應(yīng)用。要根據(jù)所設(shè)計的建筑高度，是否需要抗震設(shè)防及抗震設(shè)防烈度等因素，選擇一個與其匹配的、經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)體系，是結(jié)構(gòu)效能得到充分發(fā)揮，建筑材料也能充分的被利用，最終會形成完美的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2 正確認(rèn)識高層建筑的受力特點
高層建筑可以簡化成一個豎向懸臂結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)軸向力主要是垂直荷載所產(chǎn)生的，它與建筑物高度是一次方的關(guān)系；結(jié)構(gòu)的彎矩則是由側(cè)向力所產(chǎn)生，彎矩與建筑物高度是二次方的關(guān)系。由此可以看出，在高層結(jié)構(gòu)中，垂直荷載的影響不如側(cè)向力影響大，結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素也就是側(cè)向力，結(jié)構(gòu)除了應(yīng)有較大的強度來抵抗側(cè)向力產(chǎn)生的彎矩、剪力以及拉應(yīng)力和壓應(yīng)力，同時結(jié)構(gòu)還要具備足夠的剛度，使隨著高度增加所引起的側(cè)向變形限制在結(jié)構(gòu)允許范圍內(nèi)。
3 建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置
建筑體型和結(jié)構(gòu)總體布置在高層建筑的設(shè)計中也特別重要。建筑的平立面表現(xiàn)的是建筑體型，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置和豎向布置反映的就是結(jié)構(gòu)的總體布置，布置結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)抵抗豎向荷載、抗風(fēng)、抗震的要求來布置。結(jié)構(gòu)平面布置對稱、均勻并且有較好的抗扭剛度。結(jié)構(gòu)豎向布置也要均勻，結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和質(zhì)量分布均勻，無突變。
4 高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計
抗震概念設(shè)計在高層建筑抗震設(shè)計中很重要，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計復(fù)雜性，并且有許多不確定和不確知的因素，所以很難精確地計算出結(jié)構(gòu)的抗震能力，準(zhǔn)確的得到結(jié)構(gòu)在地震作用下的真實反映更是難上加難。因此對于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，細(xì)致的計算分析和抗震概念設(shè)計都是非常重要的。
在地震作用下特別不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱部位容易造成震害的地方可以用防震縫將其劃分為若干個獨立的抗震單元，使各個結(jié)構(gòu)單元成為規(guī)則的結(jié)構(gòu)，抗震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時按照需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬。
地震區(qū)建筑進行抗震設(shè)計時，除了應(yīng)保證結(jié)構(gòu)滿足承載力及側(cè)翼限制要求外，還應(yīng)滿足延性要求和具有良好的耗能性能，要實現(xiàn)“中震可修，大震不倒”的原則這是基本措施。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)延性結(jié)構(gòu)必須通過良好的延性設(shè)計?？拐鸶邔咏ㄖ难有酝ㄟ^合理選用結(jié)構(gòu)體系、合理布置結(jié)構(gòu)、對構(gòu)建及其節(jié)點采取各種構(gòu)造措施等才能實現(xiàn)，施工質(zhì)量的良莠對結(jié)構(gòu)的延性也有很大的影響。延性設(shè)計不是通過計算實現(xiàn)的，所以，保證結(jié)構(gòu)的延性要通過抗震機構(gòu)的抗震等級要求及加強構(gòu)造措施等方法。
必須保證梁、柱、墻構(gòu)建均具備足夠的延性，這樣鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)才能具有一定的延性，才能設(shè)計出延性框架和延性剪力墻?！皬娭趿骸?、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構(gòu)件”是框架結(jié)構(gòu)應(yīng)遵循的設(shè)計原則，截面尺寸的合理選擇，柱軸壓比，剪跨比，箍筋選配的控制，以及核芯區(qū)的構(gòu)造措施都是框架結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的重要內(nèi)容?？蚣塄D剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計為實現(xiàn)延性設(shè)計應(yīng)符合“強墻弱梁，強剪弱彎”原則，還應(yīng)該限制墻肢軸壓比和墻肢設(shè)置邊緣構(gòu)件提高剪力墻的抗震性能，并且加強重點部位。
結(jié)語
通過了高層建筑的受力特點、結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、抗震設(shè)計等多方面的規(guī)定，在保證結(jié)構(gòu)安全的前提下，盡可能將結(jié)構(gòu)設(shè)計做到最合理、最經(jīng)濟和最優(yōu)化。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計
中圖分類號：TU208文獻標(biāo)識碼： A
我國城市化進程的不斷加快和土地資源短缺是推動高層建筑發(fā)展迅速的主要因素，隨著人們生活、精神的需要，高層建筑結(jié)構(gòu)趨于多元化、特色化發(fā)展，推動其結(jié)構(gòu)設(shè)計和功能的開發(fā)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計分析是建筑技術(shù)施工的基礎(chǔ)和前提，關(guān)系著建筑的安全與質(zhì)量，因此，綜合分析高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點非常重要。
淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的體系構(gòu)成
目前，根據(jù)我國建筑的技術(shù)條件，高層建筑的結(jié)構(gòu)形式以鋼筋混凝土為主。其結(jié)構(gòu)體系主要有以下四種。
1.1框架結(jié)構(gòu)體系
框架結(jié)構(gòu)體系是高層建筑核心結(jié)構(gòu)體系之一，是承載主要負(fù)荷的體系，由相互連接的不同材料的建筑構(gòu)件組成的。在高層建筑中，該結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用比較廣泛，具有分隔維護作用強、靈活性好、施工簡單等特點，是整個建筑的骨架。框架結(jié)構(gòu)體系除了具有穩(wěn)定建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用外，還具有聯(lián)系協(xié)調(diào)其他各重要結(jié)構(gòu)的作用。除此之外，框架結(jié)構(gòu)還是混凝土等其他他附屬結(jié)構(gòu)從屬支點。因此，設(shè)計高層建筑框架結(jié)構(gòu)體系時，要結(jié)合建筑本身特點，科學(xué)設(shè)計，嚴(yán)格施工，保證結(jié)構(gòu)體系的施工質(zhì)量。
1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系
剪力墻結(jié)構(gòu)體系的形成是由于受力主體的構(gòu)件是平面剪力墻，其單片剪力墻承載主要的荷載力，是高層建筑常用的建筑結(jié)構(gòu)形式。剪力墻體系主要由鋼筋混凝土構(gòu)成，加之其結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，使其具有較高的強度和剛度，能夠很好地控制建筑物的水平力。剪力墻結(jié)構(gòu)體系一般分為兩部分，分別是高剪力墻及底墩剪力墻，兩部分作用不同，前者是建筑樓層間的主要承力結(jié)構(gòu)，為增強其剛度和強度，其墻體設(shè)計的很厚且墻根處常安裝墻墩。后者一邊高度較低，主要承擔(dān)建筑物內(nèi)樓梯的承載力。底墩剪力墻的設(shè)計要考慮多方面因素，如室內(nèi)設(shè)計的美觀，所以其厚度較前種薄，因此，為增強其承載力和強度，在底墩剪力墻內(nèi)部設(shè)置加強鋼筋。剪力墻結(jié)構(gòu)體系屬于彎曲型位移曲線的剛性結(jié)構(gòu)，有較好的延展性和均勻傳力性能，是保證高層建筑安全穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)體系。
1.3 筒體結(jié)構(gòu)體系
筒體結(jié)構(gòu)體系范圍比較廣泛，一般將筒體結(jié)構(gòu)用做抗側(cè)力作用的都屬于筒體結(jié)構(gòu)體系，是空間跨度較大或超高層建筑的首要選擇。筒體結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用是隨著高層建筑技術(shù)不斷成熟而迅速發(fā)展起來的，在筒體結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的初期，由于建筑設(shè)計技術(shù)的限制，其自身優(yōu)勢沒有得到發(fā)揮，布置較死板，與其他結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，未被廣泛應(yīng)用。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，3D設(shè)計技術(shù)的廣泛應(yīng)用，筒體結(jié)構(gòu)體系被優(yōu)化，性能優(yōu)勢比較突出，在建筑中得到廣泛應(yīng)用。目前。高層建筑的筒體結(jié)構(gòu)體系型式多樣，筒體作為一種空間受力結(jié)構(gòu)，包括實腹筒和空腹筒兩種類型。實腹筒是一種三維豎向結(jié)構(gòu)單體，由平面或曲面墻圍成。空腹筒是由鋼筋混凝土制成的密排柱或窗裙梁構(gòu)成的，是主要的受力結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)體系的廣泛應(yīng)用，保障了超高層建筑物的安全穩(wěn)定和內(nèi)部美觀。
1.4框架與剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系
框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是將剪力墻科學(xué)適量的布置在框架結(jié)構(gòu)中以適應(yīng)不同功能要求的體系，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成一種新受力形式，由框架及剪力墻組成兩種抗側(cè)力承載水平和垂直負(fù)載?？蚣芤患袅w系的位移曲線呈彎剪型，該結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大小由剪力墻的厚度設(shè)置決定，剪力墻的布置還可減小建筑物施工中的水平位移。由剛度較強的樓板和連梁共同工作組成的框架-剪力墻體系使整體結(jié)構(gòu)承受的剪力明顯降低且趨于均勻分布。在高層建筑施工過程中，必須保證剪力墻的剛性符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時協(xié)調(diào)好剪力墻與框架的銜接性。在高層建筑中，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系廣泛應(yīng)用在超高層建筑中。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則與特點
2.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則
現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須根據(jù)其功能需要遵循以下三個原則：首先，科學(xué)性原則?，F(xiàn)代高層建筑的設(shè)計要以科學(xué)合理為基礎(chǔ)和前提，與時俱進的同時，要端正態(tài)度，對建筑設(shè)計負(fù)責(zé)，應(yīng)用科學(xué)的方法分析計算工程相關(guān)數(shù)據(jù)，合理規(guī)劃設(shè)計方案，實現(xiàn)高層建筑的科學(xué)性。其次，實用性原則?，F(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在考慮特色與創(chuàng)新的同時，還要充分考慮到其實用性原則。高層建筑設(shè)計要考慮其功能需求，優(yōu)化配置設(shè)備和施工技術(shù)，實現(xiàn)建筑設(shè)計規(guī)劃的經(jīng)濟實用與高效合理。最后，安全性原則。現(xiàn)代高層建筑最受人們關(guān)注的就是安全問題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時要著重考慮其抗震性與抗風(fēng)性，選擇經(jīng)濟合理的構(gòu)型方案，保障結(jié)構(gòu)整體的剛度與承載力。
2.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點
現(xiàn)代高層建筑趨于功能多元化方向發(fā)展，其結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下特征：第一，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)延性。結(jié)構(gòu)的延展性與地基和樁基的承載力有關(guān)，與建筑重量成正比，所以，現(xiàn)代高層建筑設(shè)計都會體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的延展性，通過增加建筑延展性的方法提高建筑物的抗震性能，增強建筑物的穩(wěn)定性。第二，體現(xiàn)節(jié)能性。節(jié)能性是現(xiàn)代建筑設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在實際施工設(shè)計中，節(jié)能性主要體現(xiàn)在墻體建筑材料和墻體涂料的選擇上。墻體建筑材料一般選擇隔熱性好的，可以提高外墻阻熱的材料實現(xiàn)節(jié)能性目的。墻體涂料一般選用顏色較淺、反射性強的涂料，可減少太陽輻射作用，達(dá)到節(jié)能目的。第三，體現(xiàn)抗震性能?，F(xiàn)代高層建筑設(shè)計必須擁有良好的抗震性能，其抗震設(shè)計主要分為概念設(shè)計和計算設(shè)計。其中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的抗震計算設(shè)計是假設(shè)情況下進行的，充分考慮到地震時存在的不確定因素與復(fù)雜因素，其計算設(shè)計必須謹(jǐn)慎科學(xué)。除此之外，抗震設(shè)計還體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，良好的抗震外形和穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是體現(xiàn)其抗震性能的有效保證。值得注意的是，在結(jié)構(gòu)施工時的材料選擇和技術(shù)要求都應(yīng)嚴(yán)格進行，各結(jié)構(gòu)體系的銜接與加固必須謹(jǐn)慎，保證施工高質(zhì)量，就是保證建筑高安全穩(wěn)定性。第四，把握軸向變形。軸向變形是由豎向荷載超出框架承受限值引起的，影響對大多數(shù)的連續(xù)梁彎矩，易發(fā)生連續(xù)梁中間支座沉陷，使其非正常彎曲，嚴(yán)重時會導(dǎo)致梁體裂縫或折斷，從而導(dǎo)致施工事故發(fā)生。在設(shè)計時為避免軸向變形的發(fā)生，一般的處理方式有減輕框架和框剪體系的荷載及增強框架和框剪體系的強度。高層上部的結(jié)構(gòu)材料選擇材質(zhì)輕、強度高且附屬結(jié)構(gòu)少的材料。通過增加連系梁內(nèi)加強筋的方式增強其抗變形能力，減少軸向變形的發(fā)生。
3.現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)分析
針對建筑結(jié)構(gòu)的受力性能科學(xué)合理的分析計算，保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全非常重要，分析現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)的方法有很多，常用的方法有常微分方程求解器分析和有限條法和樣條函數(shù)法分析。常微分方程求解器是利用有限元技術(shù)和能量泛函變分求解常微分方程組，該方法可減少誤差，精確計算建筑結(jié)構(gòu)中樓板形變是的靜力和動力。有效條法的作用是科學(xué)的選擇結(jié)構(gòu)計算模型，進行等效連續(xù)體和條元的函數(shù)計算。樣條函數(shù)是分段多項式的一種，具有良好的位移模式曲線連續(xù)性和擬合度，通用性極強。
結(jié)語：
現(xiàn)代建筑技術(shù)手段的發(fā)展進步，將高層建筑推向規(guī)?；陌l(fā)展趨勢，現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與分析是保證建筑質(zhì)量的前提，是高層建筑健康長遠(yuǎn)發(fā)展的保障，所以，必須加強對高層建筑結(jié)構(gòu)與設(shè)計的重視與研究。
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>> 施工力學(xué)在高層建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用分析 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的施工方法 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)防震設(shè)計的研究 高層建筑結(jié)構(gòu)的施工研究 高層建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)抗震設(shè)計概述 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù) 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)施工監(jiān)理控制方法 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的施工特點以及施工技術(shù)應(yīng)用 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)選型 淺析高層建筑結(jié)構(gòu) 高層建筑結(jié)構(gòu)淺析 高層建筑結(jié)構(gòu)力學(xué)模型仿真系統(tǒng) 淺談高層建筑結(jié)構(gòu)施工 淺議高層建筑結(jié)構(gòu)施工 高層建筑結(jié)構(gòu)施工探討 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計概況 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的隔震設(shè)計 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的淺析 常見問題解答 當(dāng)前所在位置：中國 > 政治 > 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)施工力學(xué)的研究 淺析高層建筑結(jié)構(gòu)施工力學(xué)的研究 雜志之家、寫作服務(wù)和雜志訂閱支持對公帳戶付款！安全又可靠！ document.write("作者： 袁萍")
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【關(guān)鍵詞】建筑 結(jié)構(gòu) 施工 力學(xué)
一、高層建筑結(jié)構(gòu)施工力學(xué)簡述
一般情況下，高層建筑得在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的模型是采用建造好的結(jié)構(gòu)，使其在使用的荷載下受力，以此作為計算模型的主要依據(jù)。但在實際操作中，即使是相同的結(jié)構(gòu)，它們在施工中也會在力學(xué)狀態(tài)的作用下產(chǎn)生差異。
高層建筑結(jié)構(gòu)具有層數(shù)高、規(guī)模大的特點，使得整個施工過程變得較為復(fù)雜。在施工中，沒有建設(shè)完整的建筑結(jié)構(gòu)會受到來自不斷變化的施工荷載的影響。因此在對建筑結(jié)構(gòu)進行分析時，以一個已經(jīng)建設(shè)好的模型進行力學(xué)分析顯然是不科學(xué)的。我們來舉個例子，在高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，作為梁板系統(tǒng)，隨著建設(shè)樓層高度的增加，新樓層結(jié)構(gòu)的抗水平部分沒有形成，還會發(fā)生材料剛度一級強度的變化，樓體負(fù)荷情況也在發(fā)生著變化，而這些變化都是由一個未形成的框架一級支撐進行，很容易發(fā)生危險。這就需要施工力學(xué)對高層建筑結(jié)構(gòu)進行分析，已先行的預(yù)算分析確保施工安全。
作為一門新興起來的學(xué)科，施工力學(xué)有著它特有的特點，它與經(jīng)典的力學(xué)不同，它所分析的對象，是隨著時間改變而在不斷變化的，因此，它所分析的對象（包括質(zhì)量陣、剛度陣、阻尼陣）在結(jié)構(gòu)方程上都為時間的函數(shù)。它的目的主要在于反映高層建筑結(jié)構(gòu)在施工工程中不斷變化的實際力學(xué)的狀態(tài)，以此來保障施工的安全。
在對建筑物進行施工力學(xué)的分析時，我們要按照建筑的實際施工順序?qū)ζ涫芰^程進行模擬分析，在分析的過程中及時發(fā)現(xiàn)問題，對實際的施工過程起到指導(dǎo)監(jiān)督的作用。同時，施工力學(xué)的分析也包括了對建筑物的拆除工作，按照合理的順序進行拆除，確保人員和財產(chǎn)不受到傷害，也是施工力學(xué)分析的一部分。
二、施工力學(xué)計算模型的建立
考察高層建筑結(jié)構(gòu)的施工過程，可以發(fā)現(xiàn)，隨著施工過程的推進，結(jié)構(gòu)的整體剛度、邊界約束、荷載狀況在不斷地改變，由前期結(jié)構(gòu)發(fā)生的徐變以及施工誤差而產(chǎn)生的幾何位移也在改變，并且下層的變形不受上層的約束，對上層起著彈性支座的作用。因此，根據(jù)以上受力特點，我們可以非常方便地用超級有限元-有限元耦合法來模擬不同的施工過程。例如，將房屋建造的最初狀態(tài)（ST1）用超級遠(yuǎn)（Ⅰ區(qū)）進行結(jié)構(gòu)分析，建立起單元構(gòu)件和超級元之內(nèi)力關(guān)系;遞增構(gòu)件（ST2）按有限元（Ⅱ區(qū)）進行結(jié)構(gòu)分析，然后在（Ⅰ區(qū)）和（Ⅱ區(qū)）的交界處進行耦合協(xié)調(diào)，從而在多工況恒、活載作用下計算出各構(gòu)件在未完成結(jié)構(gòu)狀態(tài)下的位移和內(nèi)力。然后再以當(dāng)前結(jié)構(gòu)（ST3）所處狀態(tài)為起點作為一個新的超級元（Ⅰ區(qū)），新增構(gòu)件（ST2）按有限元（Ⅱ區(qū)），重復(fù)以上過程直達(dá)達(dá)到所需要求為止。如圖1所示。
應(yīng)該特別指出，每一個遞增構(gòu)件并不一定必須由高層建筑的一層結(jié)構(gòu)組成，它可以是若干層，也可以是一層結(jié)構(gòu)中某一部分。這完全應(yīng)該根據(jù)實際情況的需要遵照施工次序具體確定。但無論怎樣確定遞增軟件，一系列基本計算結(jié)構(gòu)都應(yīng)滿足上述組成關(guān)系。
三、超級有限元-有限元法耦合法
超級有限元，又稱綜合有限元法，是一種反映半連續(xù)、半離散思想的比較新的結(jié)合法。超級有限元按形函數(shù)類型可分為一維、二維和三維。按所含構(gòu)件類型又可分為框架、剪力墻，桁架等系統(tǒng)。由于篇幅關(guān)系，本文僅研究框架分析的三維超級元，其它結(jié)構(gòu)形式如框一剪、剪力墻、框筒等也類似，可參考相應(yīng)有關(guān)超級有限元文獻。
假定在遞增構(gòu)件（Ⅱ區(qū)）中有ni個構(gòu)件與超級元（Ⅰ區(qū)）接觸，接觸面為G。因此（Ⅱ區(qū)）中ni個構(gòu)件在接觸面上轉(zhuǎn)化為（Ⅰ區(qū)）中的廣義自由度根據(jù)最小勢能原理，可得到整個系統(tǒng)的算式為：
式中剛度陣k、質(zhì)量陣m一般均為時間t函數(shù)。在求出{δ}后，即可通過上式詳細(xì)給出系統(tǒng)中每個構(gòu)件的各種力學(xué)量：。
四、算例及結(jié)果分析
為了研究這種方法的正確性及有效性并進行建筑結(jié)構(gòu)施工力學(xué)分析，本文一下面空間框架結(jié)構(gòu)為實例，并用有限元程序SA P84計算結(jié)果進行了比較、分析。
1.高層結(jié)構(gòu)施工力學(xué)分析
如圖2所示十二層空間框架，此結(jié)構(gòu)受荷狀況、幾何尺寸及材料特性見表1～表2。計算時以第三層為計算起點，逐層進行施工模擬計算至十二層時，分別輸出內(nèi)力值進行比較，從而得出本例結(jié)果。
表1 水平荷載（方向：Y，單位：kN）
表2豎向荷載（方向：- Z，單位：kN/m）
表3 構(gòu)件幾何及物理特性
下面將計算結(jié)果用圖3～圖5來表示第c號柱在施工至第三、六、九、十二層時的軸力、彎矩、剪力變化情況。
由上圖可以看出，施工過程對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響是不能忽略的。梁的彎矩和剪力的大小變化適合梁的相對剛度大小于層數(shù)高低有關(guān)。梁的相對剛度愈大，層數(shù)愈高，梁的彎矩和剪力偏差也愈大，反之偏差也愈小。其中部分梁的彎矩偏差高達(dá)40%以上，甚至出現(xiàn)變號。剪力偏差也相當(dāng)可觀。柱中內(nèi)力偏差也隨著層高的增加而加大，但偏差比梁要小。
2.考慮時變時的施工力學(xué)分析
為簡化起見，考慮7天施工一層樓面，前一階段混凝土剛度按100%計算，新增構(gòu)件按50%計算。計算時，施工到第四、五、六層分別輸出內(nèi)力值進行比較分析，為更清楚地了解框架內(nèi)力變化情況，并和不考慮剛度時變的常規(guī)計算結(jié)果（圖中帶方框）進行比較，以第（5）、（10）號梁為例見圖6～圖7。
從上圖可以看出，由于剛度時變引起結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力重分配，對結(jié)果分析在某種程度上有一定影響。隨著施工過程的向前推進、某些構(gòu)建通常比不考慮剛度時變的內(nèi)力值大，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計中予以注意。
通過計算結(jié)果，可以得出以下結(jié)論：
1.用超級有限元-有限元耦合法來模擬高層結(jié)構(gòu)的施工過程是非常有效的和切實際可行的。同時由于在超級有限元中采用等參元位移模式，是本文方法可以應(yīng)用于任意外形建筑，并可推廣到剪力墻、框-筒等復(fù)雜結(jié)構(gòu)中去，甚至還可以和其他方法，如有限條法、有限層法等聯(lián)合使用，使之應(yīng)用范圍大大增加。
2.考慮施工過程和常規(guī)方法計算二種結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)力分布是不同的。這種差異時隨著結(jié)構(gòu)高度的增加而加劇。這可能因為隨著施工過程向前推進，結(jié)構(gòu)中內(nèi)力不斷進行重分配，相互之間約束作用減弱而產(chǎn)生。與常規(guī)方法結(jié)構(gòu)分析比較，相對剛度較小框架構(gòu)建，其內(nèi)力值普遍地偏小，而相對剛度較大的構(gòu)件，則內(nèi)力值偏大，甚至在某些位置上的內(nèi)力改變了方向。可以認(rèn)為，對于高層建筑結(jié)構(gòu)，采用常規(guī)的結(jié)構(gòu)分析，對結(jié)構(gòu)中的部分構(gòu)件，其結(jié)果是偏于不安全的。因此，對于高層結(jié)構(gòu)中的施工因素應(yīng)給予足夠的重視和適當(dāng)?shù)目紤]。
3.由于混凝土剛度與強度隨澆筑齡期發(fā)生變化，因此在施工過程中形成由不同剛度、強度并不斷變化的組合結(jié)構(gòu)體系，其內(nèi)力將隨著時間的推移不斷發(fā)生內(nèi)力重分配，直至穩(wěn)定。本文通過-6層框架算例（考慮時變剛度）可以看出，隨著施工過程向前推進，框架構(gòu)建內(nèi)力變化幅度較大，對結(jié)構(gòu)分析在某種程度上有一定影響，因此應(yīng)予以注意。
4.計算表明，本文方法和有限元比較，對節(jié)省計算工作量和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方面，起到事半功倍的效果。因此本方法具有一定的生命力。
結(jié)束語：
從以上的論述我們可以看到，在對高層建筑進行力學(xué)分析中，施工的過程對建筑結(jié)構(gòu)的影響也很大，常規(guī)的計算分析方法沒能將施工的因素考慮到其中，容易造成事故，對施工力學(xué)的分析在高層建筑中極為重要，但如今仍很缺乏深入地研究，有待我們進一步地探討。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；問題；措施
近年來隨著我國城市建設(shè)速度的不斷發(fā)展，建筑施工項目不斷增多，高層建筑成為當(dāng)前城市建筑發(fā)展的主要方向。建筑高度越高，地基所應(yīng)承受的載重便越大，便會對建筑的整體質(zhì)量、安全系數(shù)等造成一定的影響，因而高層建筑工程中強化整個建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是最為重要的工作之一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中設(shè)計人員首先需要對施工現(xiàn)場的具體的地質(zhì)、水文等進行勘探，從而結(jié)合具體的勘探數(shù)據(jù)來進行建筑結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計。高層建筑與一般建筑的區(qū)別較大，因而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員需要在明確設(shè)計特點的基礎(chǔ)上進行詳細(xì)的設(shè)計作業(yè)，從而為建筑整體施工提供質(zhì)量安全保障。
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點
1.1水平力
房屋建筑設(shè)計中其水平力會隨著高度的增加而發(fā)生一定的位移變化，水平力所產(chǎn)生的側(cè)向頂點會隨著高度的的增加而向上移動，這便表明建筑物水平力頂點位移與其高度有著正比例關(guān)系，因而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中要根據(jù)高度的數(shù)值變化來明確水平力的具體設(shè)計。
1.2承載力
承載力是一個建筑工程的基礎(chǔ)工作，尤其是高層建筑中，由于建筑物隨著高度的升高抗外力因素便會有所下降，因而必須加強地基承載力的設(shè)計，以為整個建筑提供質(zhì)量安全保障。而在其他方面承載力上高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也應(yīng)盡量縮減其本身的重量以緩解建筑地基的承載壓力，所以外墻、窗玻璃、女兒墻及其他文化等必須有足夠的承載力以與建筑結(jié)構(gòu)的主體緊密的結(jié)合在一起，從而可以大大降低風(fēng)荷載對建筑的損壞程度。
2高層呢個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題及控制措施
2.1建筑物結(jié)構(gòu)的抗震性能問題
近年來世界范圍內(nèi)地震災(zāi)害的頻頻發(fā)生要求房屋建筑施工中必須加強建筑物的抗震性能方面的建設(shè)，而由于建筑物高度的增加，其抗震性能將會逐漸弱化，因而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須將抗震設(shè)計作為設(shè)計的重點，設(shè)計過程中首先應(yīng)遵循的是“小震不壞，中震可修，大震不倒”的設(shè)計目標(biāo)及原則，而具體的設(shè)計中應(yīng)注意的問題有：
1）選用強度較高的建筑材料來增強高層建筑本身的抗震系數(shù)，而選擇的材料除在強度要高外還應(yīng)在重量上占有一定的優(yōu)勢，從而降低建筑物本身重量對地基承載力的影響。
2）合理設(shè)計抗震縫，抗震縫應(yīng)設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)最容易發(fā)生變形的敏感部位，沿著房屋基礎(chǔ)頂面全面設(shè)置，這樣將建筑分成若干個強度均勻的單元獨立變形區(qū)域，這種結(jié)構(gòu)將地震造成的整體的壓力分割成多個均勻的力，大大削弱了地震對建筑物的整體影響。
3）建立多道防線分批次削弱地震的影響，如果第一道防線的抗側(cè)力構(gòu)建受到了破壞，那么便需要設(shè)計第二道及第三道防線的抗側(cè)力構(gòu)建進行接替，這樣便可以大大削弱地震對高層建筑物所造成的能量沖擊。
4）結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中設(shè)置控制裝置，建筑結(jié)構(gòu)和控制裝置共同承受地震的作用力以削弱地震的反應(yīng)，采用基礎(chǔ)隔震的方式，在建筑結(jié)構(gòu)中設(shè)置一個隔震裝置系統(tǒng)，這樣就能夠把證結(jié)構(gòu)始終處于彈性工作狀態(tài)，避免建筑物出現(xiàn)坍塌。
2.2建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題
建筑三心指的是建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)重心、幾何形心和剛度中心在其結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中必須保證這三心是匯聚在一點的。如果在實際的工作中沒有做到這三心匯聚到一點，那么就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題，水平荷載的影響下建筑結(jié)構(gòu)就會發(fā)生振動扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。為了防止建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)破壞的問題在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中我們就應(yīng)選擇更加科學(xué)的平面布局和結(jié)構(gòu)形式盡可能的保證建筑物是三心匯聚于一點。在我國各類城市的城市規(guī)劃文件中其對建筑場地都是有一定限制的并且對街道景觀也是有著具體的要求的通常情況下高層建筑都是不能采用簡單的平面形式的。如果不得不采用復(fù)雜的平面形式加十字形、t形或是I形那么就必須保證凸出部分的寬度和厚度的比值是符合具體的規(guī)范要求的布置結(jié)構(gòu)的平面形式時，應(yīng)保證其是出于對稱狀態(tài)的。
2.3建筑結(jié)構(gòu)的地基問題
1）有地下室時要全面考慮荷載，如隔墻、停車、水池、設(shè)備、局部填土、外挑部分底板復(fù)土等，也要考慮荷載偏心的不利影響。
2）按倒樓蓋法計算箱基和筏基的梁板配筋時，應(yīng)扣除直接作用在底板上的荷載和梁板自重，箱筏基礎(chǔ)的四角和四邊邊區(qū)格上，地基反力最大應(yīng)加強配筋。
3）地面上部設(shè)有中庭時，應(yīng)在基礎(chǔ)底沿軸線設(shè)十字形基礎(chǔ)梁，內(nèi)力分析時不能將不到頂?shù)闹虚g柱作為倒梁法計算的不動支點，而應(yīng)將柱底反力當(dāng)集中荷載進行計算。
4）箱基設(shè)計應(yīng)考慮洞口上下連梁的截面驗算，當(dāng)洞口位置、大小修改時，應(yīng)復(fù)核連梁的抗彎和抗剪強度。
5）在樁基設(shè)計中采用整體的箱基和筏基時，應(yīng)考慮樁同工作的影響；計算基礎(chǔ)底板時，應(yīng)考慮樁同作用時土的反力或樁沉降而引起地基反力等變化的影響。
6）厚板筏基具有施工方便的優(yōu)點，在軟土地基或群樁基礎(chǔ)中采用較多，設(shè)計時可根據(jù)地基反力和差異沉降等因素，底板厚度按每層50mm估算，再進行抗彎、抗剪和沖切驗算，局部沖切強度不夠時，可增加柱帽來提高其抗沖切強度。
2.4建筑結(jié)構(gòu)的延性與強度
在建筑結(jié)構(gòu)不斷受力的狀態(tài)下，其就會進入到塑性變形階段，此時其是具有非常大的變形能力的，因此為防止建筑倒塌事故的出現(xiàn)，投計人員不但要保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強度，同時也要保證構(gòu)件具有良好的延性，通過電算的位移剛度可以有效的控制劍舞結(jié)構(gòu)的強度，而要想有效的控制建筑結(jié)構(gòu)的延性，則應(yīng)做好以下四個方面的工作：
1）改善構(gòu)件截面的抗震承載力。當(dāng)?shù)卣饋砼R時為了保證建筑物可以達(dá)到柔性破壞，那么就應(yīng)根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的實時受力狀態(tài)進一步的改進和提高重力荷載和水平地震作用組合所對應(yīng)的構(gòu)件截面的抗震承載能力力。
2）控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剪壓比。為了充分的提升高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和延性高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在水平荷載和重力荷載的共同作用下肩效的控制其剪壓比是一項重要的對策。
3）控制豎向構(gòu)件的軸壓比。對于高層建筑的豎向構(gòu)件來說加果能夠合理的控制其軸壓比那么對于保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和延性也是非常有力的。
4）結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有合理的含鋼率。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員應(yīng)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土的強度等級與截面尺寸，在配置各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件時必須保證各種非受力構(gòu)造鋼筋和受力鋼筋具有良好的含鋼率，從而保證高層建筑結(jié)構(gòu)具有足夠的剛度與強度，從而有效的避免各類建筑裂縫的出現(xiàn)。
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，建筑物的規(guī)模日趨增大，而其結(jié)構(gòu)形式也日漸復(fù)雜，對其結(jié)構(gòu)的設(shè)計難度也大大增加。有效的分析高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題，從而為高層建筑的順利施工與長期的使用提供質(zhì)量安全，是我國高層建筑領(lǐng)域必須深化的工作重點。文章結(jié)合高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點對設(shè)計中應(yīng)注意的問題進行了探究，希望能為相關(guān)企業(yè)施工提供參考。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計要點；對策
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點分析
（1）水平力是設(shè)計的決定性因素。在低層或者多層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，常常用重力為代表的豎向荷載去控制建筑物的結(jié)構(gòu)。然而，在高層建筑中，雖然豎向荷載能起到一定的控制作用，但是水平荷載在其中卻起著決定性的作用，因而不能忽視。使得水平荷載比豎向荷載更起決定性作用的主要原因在于，高層建筑物的自身重量和使用荷載在豎向構(gòu)件中能夠引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅僅與建筑物的高度一次方成正比，而水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及在豎向構(gòu)件中引起的軸力，與建筑高度兩次方成正比。
（2）側(cè)移是設(shè)計的重要控制指標(biāo)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，結(jié)構(gòu)側(cè)移是高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要控制因素，這一點與低層建筑不一樣。當(dāng)樓房的高度不斷增加的時候，水平荷載下的結(jié)構(gòu)側(cè)移變形會逐漸拉大，這就給高層建筑的穩(wěn)定性造成了一定的影響。因此，在設(shè)計高層建筑結(jié)構(gòu)的時候，應(yīng)該將水平荷載作用下的側(cè)移控制在一個限度之內(nèi)。
（3）抗震設(shè)計要求較高。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，對于抗震設(shè)計的要求顯得更高。一般來說，除了要求抗震設(shè)防的高層建筑有普通的豎向荷載、風(fēng)荷載以外，還應(yīng)該促進結(jié)構(gòu)設(shè)計具有良好的抗震性能，達(dá)到小震不壞，大震不倒的目的。
（4）軸向變形需加以重視。在高層建筑中，豎向荷載數(shù)值變大的時候，會在柱內(nèi)產(chǎn)生較大的軸向變形，使得連續(xù)梁彎矩發(fā)生變化，讓連續(xù)梁之間支座處的負(fù)彎矩值變小，還會對預(yù)制構(gòu)件的下料長度造成影響。因此，在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要對軸向變形的數(shù)據(jù)進行仔細(xì)計算，對下料長度進行有效的調(diào)整，防止高層建筑的軸向變形數(shù)據(jù)不斷拉大。
2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的原則
高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一個復(fù)雜繁瑣的內(nèi)容，其中需要注意的內(nèi)容涉及也十分廣泛，根據(jù)多年的工作經(jīng)驗總結(jié)，主要集中在以下幾個方面：
2.1結(jié)構(gòu)方案的選擇
合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案對于工程來講是十分關(guān)鍵的，好的設(shè)計方案在滿足結(jié)構(gòu)形式和體系的基礎(chǔ)上，還要充分考慮造價成本，把經(jīng)濟適用發(fā)揮到最大程度。結(jié)構(gòu)體系的最基本的原則是受力明確、傳力簡單，結(jié)構(gòu)方案在滿足使用、安全要求的基礎(chǔ)上，盡量的簡潔。最終結(jié)構(gòu)方案的確定，需要對地理條件、工程設(shè)計需求、材料的選擇和施工條件等進行全面的考量和整合，并且和建筑水、暖、電各個分項相互協(xié)調(diào)，綜合各方面因素進行最后的確定。
2.2計算簡圖的選擇
計算簡圖是進行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)，是所有計算數(shù)據(jù)的出處和根源所在。關(guān)系到各環(huán)節(jié)的建筑尺寸和誤差。如果不能選擇合理的計算簡圖，對于結(jié)構(gòu)安全就會埋下隱患。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全保障前提，就是合理計算簡圖的選擇。同時，在選擇了計算簡圖之后，還應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證其安全性。在結(jié)構(gòu)的實際施工中，結(jié)構(gòu)節(jié)點不單單是鋼節(jié)點或者鉸接點，要使得計算簡圖的誤差在規(guī)定的允許范圍之內(nèi)。
2.3 計算結(jié)果要進行準(zhǔn)確的分析
科技的發(fā)展也推動建筑領(lǐng)域不斷的進步，計算機作為現(xiàn)在科技發(fā)展的集中產(chǎn)物，自然在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中也得到了廣泛的應(yīng)用。經(jīng)過幾年的發(fā)展，市場上的計算機軟件種類和數(shù)量都大大提升，但問題也隨之涌現(xiàn)出來，很多時候，統(tǒng)一種類的計算數(shù)據(jù)在不用軟件中處理產(chǎn)生的結(jié)果并不一致。這就對計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確程度提出了嚴(yán)苛的校對要求，也對結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的能力提出了更高水平的要求。在全面了解軟件的使用范圍和條件的基礎(chǔ)上，選擇最為合理準(zhǔn)確的軟件也成為設(shè)計人員必須完成的課題。與此同時，建筑結(jié)構(gòu)受到各種不可掌控的實際情況制約，與計算機得出的理想結(jié)果不能達(dá)到完全的吻合，因此在計算機輔助設(shè)計的同時，設(shè)計人員的主導(dǎo)能力還是最為關(guān)鍵的。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中關(guān)鍵要點分析
（1）扭轉(zhuǎn)問題設(shè)計。要求高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計必須三心盡可能匯于一點，即建筑結(jié)構(gòu)的剛度中心、幾何形心、結(jié)構(gòu)重心三心合一。倘若在設(shè)計中未很好地做到三心匯聚一點，建筑易發(fā)生扭轉(zhuǎn)問題，并在水平力作用下造成高層建筑結(jié)構(gòu)的毀壞。
（2）抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。高層建筑由于其具有樓層多，高度高的特點，因此相比較其他建筑，在建筑物表面更易改變風(fēng)的流動性和空氣的動力效應(yīng)。在樓層柔軟部分風(fēng)和空氣會產(chǎn)生動力形式和靜力形式，并由此產(chǎn)生的震動，會對樓層的墻體、裝飾結(jié)構(gòu)以及支撐結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，危害建筑的穩(wěn)定性，所以在進行高層結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，應(yīng)該進行抗風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計，杜絕建筑物在自然因素的影響下留下隱患。
4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的有效對策
4.1合理設(shè)計平面布局
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，扭轉(zhuǎn)問題出現(xiàn)的原因是由于三心未合一導(dǎo)致的建筑物質(zhì)量分布不均勻。所以在設(shè)計過程中，相關(guān)設(shè)計人員對高層建筑應(yīng)當(dāng)采用相對規(guī)則的圖形，例如正方形、矩形、圓形、正多邊形等較為簡單、分布均衡的平面形式。盡量不采用L形、T形、十字形等復(fù)雜平面形式。在環(huán)境要求或結(jié)構(gòu)要求特殊情況下，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相應(yīng)規(guī)范進行設(shè)計，避免建筑結(jié)構(gòu)突出部分過大，同時盡量保證結(jié)構(gòu)的對稱性。
4.2優(yōu)化抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
針對高層建筑結(jié)構(gòu)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)存在的難點和問題進行優(yōu)化。一是基礎(chǔ)優(yōu)化。要保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性良好，首先要保證高層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)牢固。二是增加高層建筑耗能結(jié)構(gòu)設(shè)計。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對相應(yīng)非承重構(gòu)件利用耗能構(gòu)件如樓板、剪力墻等來抵消風(fēng)能對建筑的影響。三是減小水平荷載和風(fēng)力疊加對高層建筑的影響。四是增大結(jié)構(gòu)承載力和抗風(fēng)力。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)進行高層建筑結(jié)構(gòu)承載力驗算和抗風(fēng)力驗算，在此基礎(chǔ)上制定一個放大系數(shù)，進一步保證高層結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性能。
4.3優(yōu)化抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計方案
當(dāng)今高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計存在很多問題和難點，結(jié)合相關(guān)設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)了集中抗震結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方案。一是合理布置抗側(cè)力構(gòu)件。二是增加地基抗震能力。三是設(shè)計高性能剪力墻。高性能剪力墻的設(shè)計能夠有效地提高剪力墻在地震過程中吸收建筑內(nèi)力的能力，可以適當(dāng)增加墻體和樓板的剛度來控制建筑位移，達(dá)到抗震目的。四是進行高層結(jié)構(gòu)構(gòu)件的簡化和一體化。通過對扶壁、筒口、筒腳的簡單化設(shè)置，達(dá)到相應(yīng)建筑物的對稱。
4.4加強消防結(jié)構(gòu)設(shè)計
當(dāng)下很多大型火災(zāi)、恐怖襲擊等惡劣事件已經(jīng)讓高層建筑的消防結(jié)構(gòu)設(shè)計面臨必須改善和加強的地步，但是消防設(shè)計應(yīng)該從消防結(jié)構(gòu)設(shè)計和使用期間消防規(guī)范來共同執(zhí)行。在高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，應(yīng)該加強對防火結(jié)構(gòu)間的距離控制，在符合當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件基礎(chǔ)上，高層結(jié)構(gòu)在防火結(jié)構(gòu)間距離上可適當(dāng)加大處理。在材料使用上，可以盡量減少易燃材料的使用，同時增加耐火材料的運用來達(dá)到防火目的。另外，良好的疏散系統(tǒng)是保證火災(zāi)發(fā)生之后減少人員損傷的重要保證。高層建筑的疏散系統(tǒng)呈垂直狀態(tài)，容易導(dǎo)致疏散效率不高的問題出現(xiàn)。在消防結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以通過設(shè)置雙通道疏散，增設(shè)防煙區(qū)、耐火區(qū)、避難層等設(shè)施來增加消防能力。同時，高層結(jié)構(gòu)可以通過設(shè)置相應(yīng)的隔離結(jié)構(gòu)來有效地控制火勢蔓延，增強建筑消防安全能力。
參考文獻：
[1]柳奕成.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].江西建材，2014（04）：20-21.
關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；影響因素
中圖分類號：TU97 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：
1.前言
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的最終目標(biāo)是在滿足安全、適用、耐久、經(jīng)濟和施工可行的要求下，按有關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，通過對建筑結(jié)構(gòu)進行總體布置、技術(shù)經(jīng)濟分析、計算、構(gòu)造和制圖工作，有效降低開發(fā)商的成本，在確保建筑整體質(zhì)量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，使建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足客戶的諸多需求。
2.建筑結(jié)構(gòu)材料對高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響
新的結(jié)構(gòu)材料促使傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式發(fā)生變革，新的結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生，從而不可避免地給結(jié)構(gòu)選型問題帶來深刻影響眾所周知。在傳統(tǒng)的建筑材料中，鋼材符合輕質(zhì)又高強的條件，在國外高層建筑中很多采用鋼結(jié)構(gòu)體系，鑒于我國國情和條件，絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)體系，且一般都采用普通鋼筋砼，混凝土及鋼材的強度等級不高，建筑物的自重一般平均在12~17kN/m2據(jù)統(tǒng)計，在我國已建成的高層建筑中，自重小于12kN/m2的只占22%，而大于14kN/m2的占46%?？偟膩碚f，自重偏大，給設(shè)計、施工、材料運輸、結(jié)構(gòu)抗震性能及結(jié)構(gòu)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)帶來較多不利影響。因此，在考慮了材料的供應(yīng)狀況的前提條件下優(yōu)先選用能減輕建筑物自重的結(jié)構(gòu)材料是很有必要的。
3.高層建筑的結(jié)構(gòu)體系
設(shè)計師如果想要對建筑的結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理的設(shè)計，就必須全面了解其體系的構(gòu)成。就我國目前高層建筑的結(jié)構(gòu)體系來看，主要包括以下幾個方面:1)剪力墻體系。剪力墻主要是指承受風(fēng)荷載或地震作用所產(chǎn)生的水平剪力的墻體。而剪力墻體系主要是受力主體結(jié)構(gòu)全部都是由平面剪力墻的構(gòu)件組成的一種體系。其不僅能夠承擔(dān)結(jié)構(gòu)中水平構(gòu)件所產(chǎn)生的豎向荷載，而且還能夠承擔(dān)外部因素所引起的振動作用，比如地震作用以及風(fēng)力等。剪力墻本身具有較高的強度和剛度，同時具有一定的延性，是一種不錯的結(jié)構(gòu)體系。2)框架—剪力墻體系。由于剪力墻本身具有較好的強度和剛度，因此，在框架體系的強度和剛度達(dá)不到建筑使用需求的時候，往往會采取安裝剪力墻的方法來代替部分框架，二者所形成的體系就是框架—剪力墻體系。其中，框架所承受的主要是垂直荷載的力量，剪力墻所承受的是水平剪力。剪力墻的設(shè)置不僅能夠在很大程度上增強建筑的側(cè)向剛度，使其水平位移變小，而且還能夠使框架所受的力實現(xiàn)均勻分布。3)筒體體系。筒體結(jié)構(gòu)體系由框架—剪力墻結(jié)構(gòu)與全剪力墻結(jié)構(gòu)綜合演變和發(fā)展而來的。筒體結(jié)構(gòu)體系是將剪力墻或密柱框架集中到建筑的內(nèi)部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，目前在高層建筑中被廣泛應(yīng)用。
4.高層建筑的結(jié)構(gòu)分析
4.1高層建筑結(jié)構(gòu)分析的基本假定
在進行高層建筑結(jié)構(gòu)分析基本假定的時候，結(jié)構(gòu)分析人員通過采用彈性假定的方法來進行。目前，彈性的計算方法已經(jīng)成為了工程上最為實用的結(jié)構(gòu)分析方法。通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)在垂直荷載和風(fēng)力的影響下，會處于一個彈性工作階段，在這種條件下，這種彈性假定是基本符合現(xiàn)實情況的。但是如果遭受到地震和強臺風(fēng)作用的時候，建筑就會根據(jù)實際情況產(chǎn)生不同程度的位移，進入到彈塑性的工作階段。此時工作人員如果按照彈性方法對內(nèi)力和位移情況進行計算，那么其結(jié)果必然不能夠充分反映結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，因此，必須要采用彈塑性動力的分析方法進行分析。此外，剛性樓板假定也是高層建筑結(jié)構(gòu)分析基本假定的內(nèi)容之一。我國目前有很多隨著當(dāng)今建筑結(jié)構(gòu)的不斷改革和創(chuàng)新，剪力墻成為了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計不可缺少的重要形式。因為剪力墻結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度比較大、側(cè)移能力較小、良好的抗震效果相對而言比較良好。剪力墻結(jié)構(gòu)在高層建筑的設(shè)計中應(yīng)用越來越普遍，人們對剪力墻結(jié)構(gòu)的要求隨之越高。在原來的剪力墻基礎(chǔ)上，我們可以結(jié)合框架結(jié)構(gòu)優(yōu)點和弊端，從而設(shè)計出一套靈活的剪力墻結(jié)構(gòu)體系，提高當(dāng)前建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的水平，具體問題具體分析，最大程度上提高和優(yōu)化整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平。
4.2高層建筑結(jié)構(gòu)靜力分析方法
剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)一般都是由它的開洞情況造成的。一般剪力墻中，它的墻肢截面高度都是厚度的8倍。短肢剪力墻的截面高度是厚度的6．5倍左右。剪力墻結(jié)構(gòu)的計算方法可以利用平面有限單元法。此方法具有精準(zhǔn)性和高效性，適用于多種多樣的剪力墻。它的一些弊端也是顯而易見的，比如特殊開洞墻、框支墻的過渡層的設(shè)計情況相當(dāng)復(fù)雜，容易出差錯等。
5建筑結(jié)構(gòu)工程特征
合理利用土地資源、空間和節(jié)約施工成本以及保證施工的質(zhì)量，是高層建筑施工過程中的主要目的。所以具備良好的空間工作性能成為高層建筑設(shè)計的必然要求，我們可以利用剪力墻結(jié)構(gòu)的雙向布置，設(shè)計出完整的結(jié)構(gòu)空間。結(jié)構(gòu)體系的主要作用是提高建筑物抗震性能，完善設(shè)計的結(jié)構(gòu)，從而保證剪力墻在應(yīng)用過程中的最佳質(zhì)量。梁、板、柱、墻和基礎(chǔ)等構(gòu)成了建筑形體的力學(xué)構(gòu)件和體系。其實每個部位的建筑都是相輔相成的，形成一個整體的結(jié)構(gòu)，才能定制出一套合理的工程施工方案。所以不同建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件及體系的尺寸和構(gòu)成比例都需要合理科學(xué)地設(shè)計。另一方面，結(jié)構(gòu)區(qū)別于機械，它不存在零件，它的構(gòu)件具有固定性和整體性，構(gòu)件劃分也可以是人為的，比如房間或樓層等部分的劃分，就比較具有隨意性和不確定性，達(dá)到零件化的效果具有一定的挑戰(zhàn)性，也很難達(dá)到部件的規(guī)范性和全面性。為了滿足現(xiàn)代復(fù)雜多變的建筑結(jié)構(gòu)的要求，需要定制一套新的高層建筑施工方案。
6解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的扭轉(zhuǎn)問題
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，要保證建筑結(jié)構(gòu)的幾何形狀的中心、整體剛度的中心、整體結(jié)構(gòu)的重心都匯合在一點，保證這三個中心在同一點上，只有這樣才能保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計符合要求。但是在實際的高層建筑設(shè)計中，往往不能完全保證三個中心在同一點上，這就造成了高層建筑的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)。如果高層建筑的整體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，那么一旦水平載荷發(fā)生變化，將會對整體建筑造成極大的危害，使高層建筑喪失安全性和穩(wěn)定性。因此，我們必須解決好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的扭轉(zhuǎn)問題。
要想解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的扭轉(zhuǎn)問題，就要使每層樓的水平作用力平均分布，減少結(jié)構(gòu)因為扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的振動，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下,由于城市規(guī)劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制,高層建筑不可能全部采用簡面形式,當(dāng)需要采用不規(guī)則l形、t形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時,應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi),同時,在結(jié)構(gòu)平面布置時,應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對稱狀態(tài)。建筑結(jié)構(gòu)的振動周期問題包含兩方面:①合理控制結(jié)構(gòu)的自振周期；②控制結(jié)構(gòu)的自振周期使其盡可能錯開場地的特征周期。通過以上的分析，我們明確了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的注意事項和設(shè)計要點，明確了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要性和與一般建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的區(qū)別，對高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程有了較深的了解，便于日后搞好高層建筑設(shè)計工作。
7結(jié)束語
隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建筑質(zhì)量的要求也會越來越高。為了能夠?qū)⑷藗兊囊蟪浞譂M足，建筑結(jié)構(gòu)必須進行科學(xué)合理的設(shè)計，這樣，不僅能夠有效解決目前市場上土地價格上漲給工程造價帶來的影響，有效降低了開發(fā)商的成本，而且還能夠在確保建筑整體質(zhì)量達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，使建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠滿足客戶的諸多需求。
參考文獻：
[1] 楊琦. 高層建筑結(jié)構(gòu)特點及其體系[J]. 沿海企業(yè)與科技. 2007(01)
