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1前言

由于復雜高層與超高層建筑建設難度相對較大，為保證人們居住的安全性，相關建筑結構設計人員就應該以提高建筑結構安全性為主要目標，找出更有利于高層建筑建設的結構設計措施，從而在促進建筑行業發展的同時，保證復雜高層與超高層建筑建設能夠具有合理性、抗震性，提高人們居住的舒適度與安全性。

2高層建筑整體結構設計特點

高層建筑整體結構設計特點主要體現在以下幾方面：一是由于高層建筑相對較高，建筑水平荷載對建筑整體會產生一定的豎向軸應力，并在水平上受到自然災害、風力等因素影響。因此在設計高層建筑整體結構時，除需要考慮到建筑豎向荷載外，也應該深入考慮到建筑水平荷載。二是由于高層建筑頂部壓力相對較大，建筑在后期使用過程中，會出現軸向變形的問題，從而影響建筑梁彎距。因此為了保證高層建筑整體安全性，在結構設計時就應該加強對建筑梁彎矩的重視，避免發生高層建筑軸向變形問題[1]。三是對高層建筑整體抗震性的要求。高層建筑在設計過程中應該重視其結構延性，保證高層建筑能夠更好的抵抗地震災害，從而保證居住人們的生命安全。

3復雜高層與超高層建筑結構設計要點

3.1提高對建筑結構設計的重視，優化結構設計方案

復雜高層與超高層建筑結構設計方案直接決定了建筑結構后期應用的安全性。基于此，在進行結構設計時，相關人員就應該提高對建筑結構設計的重視，從而能夠結合建筑工程周圍實際情況，優化已經研制出的結構設計方案。首先，復雜高層與超高層建筑結構設計人員應該重視概念設計，在前期設計階段需要堅持結構設計規則性、整體均衡性等原則，保證建筑結構各個部分都能夠發揮出更有力的支持作用；其次，在完善復雜高層與超高層建筑結構設計時，結構設計人員應該加強與工程施工人員的溝通，從而在外觀效果、施工效果的角度上實現對建筑結構設計方案的優化，避免建筑結構出現后期轉換的問題[2]。最后，由于計算機技術在結構設計過程中發揮了重要的作用，因此相關人員還應該積極采取有效的計算機軟件，實現對結構設計方案更科學的優化。

3.2深入分析建筑結構設計指標，提高結構設計的合理性

建筑結構設計指標不僅是復雜高層與超高層建筑結構設計人員應該遵循的指標，也是保證復雜高層與超高層建筑結構設計合理性的重要因素。因此在設計建筑結構時，相關人員就應該加強對以下幾點內容的重視，從而提高復雜高層與超高層建筑結構設計的合理性。一是地震荷載指標：在研究人員的深入分析下，發現超高層建筑結構自震周期在6秒至9秒之間，因此在地震荷載指標的影響下，建議復雜高層與超高層建筑結構設計中直線傾斜下降時間控制在十秒左右。同時在分析該項技術指標時，也要全面結合建筑周圍的實際情況，從而保證評估結果能夠滿足建筑結構合理性的要求；二是風荷載指標：由于復雜高層與超高層建筑主要會受到地震以及風力的影響，因此相關人員還應該遵照當前所提出的風荷載指標對建筑結構設計進行全面評估，從而實現對建筑變形的控制，提高建筑居住的安全性。

3.3根據相關建筑結構設計規范，保證結構設計的抗震性

由于建筑結構直接影響著人們的生命安全，因此在建筑行業快速發展的背景下，國家制定了科學、合理的建筑結構設計規范。針對復雜高層與超高層建筑提出的設計規范，有以下兩種：《高層建筑混凝土結構技術規程》和《高層建筑抗震規程》。要想保證復雜高層與超高層建筑結構設計更加合理，能夠更好的滿足建筑抗震性要求，相關人員在設計復雜高層與超高層建筑時，就要嚴格按照相關建筑結構設計規范進行設計工作。同時也要全面考慮到當前建筑項目所處的外部環境、需求的抗震類別以及施工條件，以保證復雜高層與超高層建筑結構設計抗震能力為建設目標。在按照相關規范設計后，利用相關分析方法對復雜高層與超高層建筑進行結構抗震性的深入分析。

3.4重視后期居住的舒適性，保證建筑結構設計的科學性

在復雜高層與超高層建筑結構設計中，除需要重視上述設計要點外，還需要考慮到后期人們居住的舒適性。一方面，這是當今社會人們生活水平提高后對建筑結構提出的要求，另一方面，也是復雜高層與超高層建筑必須達到的建設目標。由于復雜高層與超高層建筑豎向荷載相對較大，因此在前期施工以及后期居住中，都會出現一定的壓縮變形問題[3]。基于此，為了保證后期人們能夠居住的更加舒適，在進行建筑結構設計及施工過程中，就應該積極采取預變形技術，并通過計算機軟件進行詳細的模擬演練，從而保證建筑結構設計能夠更加科學合理，更好的滿足人們居住要求。

4總結

綜上所述，相關結構設計人員在設計復雜高層與超高層建筑時，要深入分析建筑結構設計指標、相關建筑結構設計規范以及居住的舒適程度，從而保證設計人員能夠設計出結構更加合理、抗震性能更高、科學性更高的復雜高層與超高層建筑結構方案，保證復雜高層與超高層建筑使用壽命與安全性，為人們居住、工作提供更安全的環境。

參考文獻：

[1]劉國榮.試論超高層建筑結構的抗震性設計[J].中國新技術新產品,2015(11):118.

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隨著大中城市的發展以及人口的聚集，建設用地日趨緊張，這就為高層建筑的出現提供了廣闊的發展舞臺。隨著建筑業的日漸成熟，高層建筑的結構越來越復雜多樣化，外形的不規則性、建筑內部空間的盡可能寬敞及靈活性、豎向或低層的不規則和不均勻性，這些情況的出現往往難以滿足《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》（下稱《高規》）的條款，針對這樣的問題必須采用一些特殊的方法來處理。

一、高層建筑結構設計的原則

1.1 高層建筑結構計算簡圖的合理化原則

計算高層建筑結構設計的基礎是計算簡圖，則計算簡圖的合理性直接關乎到高層建筑的結構安全。由此可見，高層建筑結構設計必須堅持計算簡圖合理化原則。此外，必須把計算簡圖的誤差控制到規范范圍內，理由是高層建筑實際結構的節點并不單一。

1.2 高層建筑結構基礎方案的合理化原則

一般而言，選擇高層建筑結構基礎方案的參考依據為高層建筑的地質條件。高層建筑結構基礎方案的合理化要求對高層建筑的結構類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關聯性等因素予以綜合考慮。高層建筑結構設計基礎方案通常應確保最大化發揮地基的潛力。此外，高層建筑結構設計必須具備相應的地質勘查報告。

1.3 高層建筑結構方案的合理化原則

高層建筑結構方案的合理化是指高層建筑結構設計方案必須與結構體系和結構形式的要求保持一致，同時應滿足經濟性的要求，其中結構體系的具體要求為傳力簡單化、受力明確化。針對某些結構單元相同的高層建筑物，其結構體系也應該相同。

一般而言，高層建筑結構方案的合理化要求綜合考慮工程設計需求、地理條件、施工材料、施工條件等因素，同時要求建筑的暖氣、水、電等相互協調。

二、高層建筑結構設計中存在的問題

2.1、高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成。因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的。而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基上的承載力之間的關系。所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布做出總體設想。

2.2、高層建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下。高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻。減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形潿形、正多邊形等簡面形式。

2.3、高層建筑結構設計中抗震的問題

對一、二級抗震等級的剪力墻底部加強部位控制軸壓比，并設置約束邊緣構件，是《高規》為保證剪力墻的延性，新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構件配箍特征值為λv/2的區段，規范允許配置箍筋或拉筋。所設拉筋應同時鉤住墻體的水平分布筋（或箍筋）和豎向分布筋，而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當此區段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規范要求時，應同時設置箍筋。

三、高層建筑結構設計解決對策

針對于在高層建筑結構設計中，存在著的高層建筑本身的原因以及連梁超筋現象、地下室外墻設計存在著的問題，設計人員應該根據建筑的實際情況，根據自身的設計經驗，采取有效的措施進行解決，才能夠不斷的促進高層建筑結構設計的順利進行，促進高層建筑順利的施工和竣工。下面就針對于具體的措施進行分析。

3.1、配合專業了解工程

首先，設計人員需要進行全面的分析，充分的了解工程以及情況，不是拿到圖紙盲目的建模計算或者是上機繪圖，需要理解透徹建筑圖的含義及意義，明確各個專業注意和配合，并且做統一的標準，確定原則和方案，必要的時候要組織各個專業的協調和相關的管理，使各個專業的條件圖真正成為條件圖，避免出圖后出現調整引起的返工，浪費時間和精力。

3.2、建模處理

建模計算之前要處理好荷載計算，不要估算不精確的同時還存在著誤差，要完整的準確的根據建筑做法和要求來輸入，考慮是否施工活荷載的不利影響，樓梯口的輸入局部開洞口，飄窗部分的處理地方，要運用專業知識來計算或處理，這樣減少誤差，也減少計算工作量。

3.3、收集數據資料

準確的計算出建設工程所處的地理位置的制約條件，以及設計要涉及的所有數據和資料，都要提前收集好，等要用到的時候能夠很快的查閱到，方便工作的需要，而且對于一些特殊的建筑還要根據經驗來確定各種數值的參數取值，收集設計所需要的資料和規范，根據不同地域工程類型準確計算參數，可以使設計計算更加的可靠。

3.4、保護裝置

為了確保安全，要在電源處安裝與進戶線連接，形成保護接零系統，引用各個插座的接地和不帶電的金屬外殼，總配電箱的熔絲和分支熔絲應該相配得當，用電設備發生故障時應得到保護，高層房屋住宅應該安裝防雷保護裝置，確保使用者的安全，有計算機房的要設計屏蔽網，防外漏干擾。

四、結束語

綜上所述，高層建筑結構設計是高層建筑的靈魂，關系到整個建筑的安全及可行性，同時高層建筑行業與高層建筑結構設計是一個彼此影響、相互關聯的整體，高層建筑行業的深入發展需要高層建筑結構設計的支撐，直接關乎到高層建筑行業的可持續發展。

參考文獻：

[1]黎藜，李志 高層建筑結構設計淺析[J]-中華民居2010（9）

[2]陶忠，張耀春，韓林海，王光遠. 關于高層建筑結構選型設計的初步探討[J]-哈爾濱建筑大學學報2012（1）.

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中圖分類號：TU973 文獻標志碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0054-01

由于社會以及科技的快速發展，高層建筑結構設計的優化作為我國高層建筑工程設計管理中的重要一環，其主要的目標就是在于提升高層建筑的結構合理性和經濟性。但是在我國高層建筑結構設計的優化過程中還存在很多的問題，無論是管理體制方面還是在具體的實施過程中，都存在很多的不足之處，所以我們需要加強高層建筑結構設計的優化工作，保證各個環節都能夠做到科學嚴謹、合理，從而使得高層建筑結構設計的優化能夠得到最大程度的保障，為我國的經濟發展做出應有的貢獻。而作為高層建筑結構設計的工程師，就應當肩負起自身職責，做好高層建筑結構設計的優化工作。

1 高層建筑結構計算中要點與優化策略

1.1 高層建筑結構計算中計算軟件選用的優化

在利用結構處理時，需要按照實際情況選擇適當的計算軟件進行處理，在選擇三維空間分析軟件時不能選取力學模型相同的，特別是在遇到受力比較復雜的情況下，譬如在對框支剪力墻進行分析的過程中，因為其產生了多次的變換，所以選擇軟件的過程中需要特別注意。同時在分析局部受力比較繁瑣的構件時，還需要根據分析的結果對配筋設計進行改動。

1.2 高層建筑結構計算中計算參數取值的優化

（1）將抗震功能加入建筑結構設計過程時，需要考慮結構的平扭轉耦聯，將其加到結構計算的過程中，要保證振型數等于或者大于十五，多塔結構的振型數需喲大于或者等于九倍的原振型數，同時還需要保證振型參與質量大于等于結構總質量的90%，如果達不到這個要求，就會在后面的計算過程中出現較大的誤差，計算結果也不再具有參考意義。

（2）對高層建筑結構的內力位位移計算時，如果只把考慮梁、柱等關鍵部位結構構件的剛度，而不計算非承重結構構件的剛度，那么最終測量計算出來的自振周期就會比實際測量的值大，這樣最終設計出來的結構受到地震的作用也會相對較小。特別是在設計框架結構過程時建筑的剛度很大，這樣就會導致，過多的實心墻體運用會使得整個周期實測值變小；運用剪力墻結構時，較少的磚塊使用量能夠保證墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測量值和實際計算值之間的差距較小。因此在對建筑結構進行設計過程中，在考慮建筑結構的抗震性能時需要將非承重結構的剛度等因素考慮進去，使用數據時也需要結合非承重墻相關方面的數據，通過一定的計算進行相應的改動，但是現在很多建筑設計師在對結構設計進行改進時，通常都是利用軟件的默認值1.0，這樣就會導致很多有其他結構的建筑都會存在很大的安全隱患，抗壓抗震能力十分微弱。

2 高層建筑結構設計中的要點與優化策略

2.1 高層建筑結構設計中梁柱構造措施的優化

一旦當梁的腹板高度hW≥450 mm，在梁的兩個側面應該按照高度配置縱向安排鋼筋，每側縱向鋼筋的截面面積不應該比腹板截面積（bhW）的0.1%還要小，同時間距不應該比200 mm大。在實行抗震設計的過程中，框架柱應該達到剪壓比的需要，它的截面關鍵應該讓軸壓比來掌控。不過在結構設計里面常常會產生軸壓比μN達上限甚至超限的現象，但箍筋的體積配箍率ρV卻無法達到規程需要的狀況。這就違背了框架柱的強剪弱彎準則，同時對柱的延性產生了一定的作用。

2.2 高層建筑結構設計中過渡層設計的優化

如果剪力墻結構設計在過渡層或者轉換層里面，比如底層框架剪力墻結構，這種結構在應對地震時能夠展現出最大的抗剪切力合抗傾覆力矩，而且這種結構不利于它在地震中的受力。而且，因為受到了垂直均勻荷載的作用，轉換層或者過渡層在受到剪力墻壓剪以及拉剪作用，結構的橫向荷載發生作用，會導致轉換層或者過渡層剪力墻結構受到的很像承載力減少，同時結構的抗裂性也會降低。通過實驗不難發現，一旦結構中的反復橫向荷載和垂直同時作用時，轉換層或者過渡層所受到的橫向荷載以及承載力就會減少很多。可是如果按照平常的檢驗和計算對其進行檢驗時，如果結構的垂直荷載或者結構高跨比較小時，那么最后估算出來的剪力墻承載力就會比較大，這樣會導致整個建筑的安全系數較低，抗震能力較弱。因此，在設計建筑結構轉換層或者過渡層時應該在每個結構部分里加入構造柱和圈梁，這樣就能夠形成一個類框架系統，整個系統的抗震能力就得到了顯著提升，結構過渡層或者轉換層傳送剪切力更加靈敏，延展性等各方面的性能會大大增強，整個建筑會更加趨于安全。

3 結語

總而言之，由于我國社會主義經濟建設的大踏步快速發展，我國正在進行的高層建筑結構設計的優化，在高層建筑工程發展中慢慢體現出了極其重要的作用。在當前國內外經濟形勢的一片大好的發展背景下，加強高層建筑結構設計的優化管理，有著非同尋常的作用。與此同時，通過對高層建筑結構設計的科學優化，能夠促進投資成本在工程項目的質量安全和環保節能等方面進行合理而均衡的分配，從而使高層建筑項目獲得更高的增值，并進一步推動我國經濟建設以及城市化步伐的加快。而負責高層建筑結構設計優化的相關人員，要對這些工作有充足的把握。在這種情況下，才會完成好高層建筑結構設計的優化等一系列工作，進而保證高層建筑工程項目設計管理的順利進行。

參考文獻

[1] 劉欣.提高建筑結構設計安全度問題的探討[J].中國新技術新產品，2010（10）.

[2] 潘云丹.建筑結構設計中值得注意的若干問題[J].黑龍江科技信息，2010（3）.

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中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

一、高層建筑結構設計的特點

（一）水平荷載起著決定性作用

在高層建筑中水平荷載成為結構設計考慮的決定性因素。一方面，高層建筑物多在十五層之上，其自身重量會與使用荷載會導致結構中豎向構件產生軸力。而高層樓房自重與樓面使用荷載在豎向構件中引起的軸力與彎矩的數值和樓房高度只是呈一次方正比。另一方面，根據力學原理，風荷載、地震作用等水平荷載的大小與結構的動力特性有密切關系，對結構產生傾覆力矩在構件中引發的軸力與樓房高度則呈二次方正比。對此，高層建筑結構設計過程中應注重水平荷載問題，以保證高層建筑整體高度與彎矩值成正比。

（二）結構側移是重要控制指標

在高層建筑結構在設計中，結構的側向位移會在水平荷載作用下以及新材料、新建筑形式的應用下隨著建筑物高度的增加而不斷增大，出現側向變形的幾率也會增加。如果結構的側向位移控制不好，很可能會使填充墻等建筑裝飾出現開裂，甚至會發生房屋側塌而危害人民的生命財產安全，所以高層建筑結構設計中應注重將高層建筑結構的側向位移控制在合理的限度內，以保證建筑物質量安全。

（三）結構延性尤其重要

由于高層建筑物結構相對更柔和，在發生地震或者地基不規則沉降時會增加結構變形的幾率，也會使結構變形更大。對此，高層建筑單位應在結構設計過程中應注重對構造采取適當的措施，以保證結構能夠具有足夠的延性，從而有利于使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍能夠具有較強的變形能力。同時，高層建筑結構設計還應考慮地震荷載，注意加強抗震設計，以保證高層建筑結構具備良好的抗震性能。

二、現階段高層建筑結構設計應注意的問題

（一）高層建筑結構超高現象嚴重

我國高層建筑結構設計的高度具有嚴格的控制，且抗震規范與高層規程已制定了新的限制高度與設計方法要求，分為A級高度與B級高度兩個標準。但目前高層建筑結構設計過程中超高問題比較普遍，存在不少高層建筑結構設計沒能嚴格遵守國家規定的結構體系最大適用高度，而是忽視抗震規范高度限制與高層建筑處理措施和設計方法的要求變更，使施工圖紙審查沒能得以通過，從而導致建筑工程工期與造價等造成巨大的影響。

（二）短肢剪力墻的設置問題

目前我國高層建筑設計規范對于短肢剪力墻已經作出明確的定義與新的規定，對于短肢剪力墻在高層建筑結構設計中的應用也提出了具體的要求。但現實中，存在不少高層建筑單位在結構設計過程中沒有注重減少采用或者不用短肢剪力墻，造成建筑工程后期設計工作出現麻煩，也為建筑工程竣工質量檢驗造成問題。此外，我國現行高層建筑結構設計中的抗震設防標準相對較低，具體的抗震計算方法不夠精確、構造安全度也不夠高，使得結構失效損失加大。

（三）地基與基礎設計不標準

高層建筑結構設計的地基與基礎階段的設計好壞對工程后期設計以及整體設計工作的進行產生重要的影響，也是高層建筑工程造價的決定性因素。倘若高層建筑沒有做好地基與基礎設計，所造成的問題很可能會導致巨大的損失。地基與基礎設計需要根據高層建筑結構設計所在地形、地質條件以及當地的經濟狀況等，但在實際工作中，有的高層建筑結構設計單位沒有對施工當地進行深入調查與了解，不能熟練掌握各種地基基礎類型與設計處理方法，使得地基與基礎設計不能達到國家規定的標準，從而很容易導致后期工作難以順利進行。

三、提高高層建筑結構設計水平的措施

（一）進行科學的概念設計

在高層建筑結構設計過程中應注重考慮結構的平面布置與剛強度，應根據建筑具體情況使高層建筑的平面布置簡單而規則，盡量減少凸出或凹進等復雜結構。同時，可以通過進行科學、合理的概念設計促進設計方案更合理化與人性化，增加結構自身抵抗扭轉的性能與減少因為地震作用引發的建筑結構扭轉問題，從而使結構設計工作更完善。

（二）建立合理的結構體系

在高層建筑結構設計工作中選擇合理的結構體系很重要，設計師應根據建筑工程的實際要求與當地人文環境等進行科學、合理的結構體系選型。現階段我國高層建筑結構設計體系多采用簡體結構體系、框架結構體系、抗震墻結構體系、板柱—抗震墻結構體系、框架—抗震墻結構體系等，每一種結構體系都有優缺點，其適用環境也不相同，設計師應在建筑工程具體要求與理論和計算方法的基礎上，進行科學、合理的結構體系，以保證高層建筑結構的安全性、經濟性以及可靠性，從而有效提高建筑工程的質量與安全。

（三）加強結構構件設計

首先，高層建筑結構設計單位應注重合理增加抗彎結構體系的有效寬度，調整結構的抗側剛度。通過增加抗彎結構的寬度可以增大抵抗力度，有利于減小抗傾覆力，從而有效提高整個建筑結構的抗側剛強度。其次，可以根據高層建筑工程實際情況采用框架與剪力墻組合而成的結構體系，即框架—剪力墻結構體系，這樣不僅可以承受更高的水平負載力，而且經濟實用、布局靈活多樣，從而有利于延長高層建筑的使用壽命。

（四）進行科學計算

在進行高層建筑結構設計過程中，設計師科學、準確地進行各類數據的計算是不可避免的。設計師應注重結合高層建筑結構的實際具體情況選取合適的計算模型，并注意在進行概念設計時盡量簡化計算過程，從而有利于保證設計工作的時效性。隨著各種專業計算機軟件與工具的廣泛應用，設計師需要熟悉掌握其操作流程，從而可以在將各種實地測量數據輸入到系統后短時間內計算出所需的各種專業數據，不僅可以提高設計師的工作效率，而且增強了設計方案的準確性。

四、結束語

總之，隨著我國高層建筑事業的快速發展，高層建筑結構設計要求越來越高。在結構設計過程中不僅需要考慮建筑工程的具體情況，而且還得需要考慮建筑的安全性、抗震性、經濟性等。對此，設計師應不斷應用新的理念與方法、積累良好的經驗，以最大限度提高高層建筑結構設計的合理性、安全性、經濟性與可行性。

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中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

1 高層建筑結構設計的基本要求

基礎設計在設計的時候應當最大限度地發揮出建筑地基的潛力，在必要的時候還可以對地基變形進行驗算。基礎設計應該有詳盡的地質勘探報告，在一般情況來說，同一個結構單元最好不要采取兩種不同的基礎類型。

在高層建筑構造設計中，必須對工程的設計要求、材料供應、地理環境以及施工條件等情況進行整體分析，并且要與建筑、水、電、暖等專業進行充分協調，同時在此基礎之上對建筑結構進行選型，確定結構方案，在必要的時候還應該對多方案進行比較、擇優。

在高層建筑構造設計中，為了保證建筑結構安全應當選擇恰當的計算簡圖。計算簡圖中應當有相應的建筑構造措施作保證。實際的建筑構造節點一般不可能只是純粹的鉸接點或剛接點，但是必須要與計算簡圖的誤差在構造設計的許可范圍之內。

在高層建筑構造設計中，要堅持“強剪弱彎、強柱弱梁、強壓弱拉”的原則；要注意構件的延性；注意鋼筋的錨固長度；加強薄弱部位；把溫度應力的影響考慮在內。

在高層建筑構造設計中，考慮均勻、規整、對稱的原則；考慮抗震的多道防線；避免出現薄弱層。

2 高層建筑結構設計的特點

隨著我國經濟社會的發展，城市化的速度逐漸加快，隨之而來的問題也越來越多，建筑用地面積的缺乏就是一個重要的問題，因此在有限的土地面積上的建設高層建筑來增加住房面積。城市中高層建筑的數量不斷增加，高層建筑的結構也是趨于多樣化，因此高層建筑的結構設計也逐漸成為高層建筑結構工程設計工作的重點和難點。

2.1高層建筑結構設計中的水平力

在多層建筑的結構設計里，通常是以重力為主要代表的豎向荷載來控制結構設計。但是，對于高層建筑來說，即使豎向的荷載依然是建筑結構設計中的一個非常重要的因素，但是起著決定性作用的卻是水平荷載。這是由于建筑的自身重量與樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力與彎矩的數值，其值的大小僅與建筑高度大小成正比；而水平荷載對建筑結構產生的傾覆力矩，以及在豎向構件中所造成的軸力，與建筑物的高度大小的平方成正比。并且對于一定高度的建筑而言，豎向荷載的大小基本上是一個定值，而水平荷載的數值是隨著結構動力性的不同而有一定的差異的。

2.2結構側移是結構設計的控制指標

在高層建筑結構設計中結構側移是其關鍵因素，這一點是與多層建筑不同的。隨著建筑物層數的增加，水平荷載下結構的側移變形問題變得越來越嚴重，對于水平荷載作用下的側移應當控制在一個特定的限度里。

2.3抗震設計要求高

高層建筑結構設計的抗震設防設計除了需要考慮豎向荷載和風荷載以外，建筑結構還必須具備較好的抗震能力，在結構設計中應當做到小震不壞、大震不倒。

2.4軸向變形

在高層建筑中，由于豎向的荷載數值非常大，可以在柱中產生非常大的軸向變形，因而會使連續梁中間支座處的負彎矩值的大小變小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值的大小增大；還會在一定程度上影響預制構件的下料長度，根據軸向變形的計算值的大小，對下料長度進行相應的調整；另外還會影響到構件剪力和側移。

2.5結構延性

與低層建筑與多層建筑相比，高層建筑的結構更柔一些，當出現地震的情況，高層建筑的變形會更大一些。為了使高層建筑在進入塑形變形階段以后仍然具備較強的變形能力，為了避免建筑倒塌，應該特別需要在建筑構造中采用恰當的方法，以保證高層建筑的結構具有一定的延性。

3 高層建筑結構設計的問題及對策

3.1結構的超高問題

在有關抗震規范以及高層規程中，對于建筑結構的總高度有著明確、嚴格的限制，特別是在新出臺的規范中，針對以前的超高問題，不僅僅將原來的高度限制采用A級高度之外，還增加了B級高度，無論是處理措施還是設計方法都有了不少改變。而在實際的建筑工程設計中，有過由于未考慮結構類型轉變的問題，致使施工圖在審查時沒有通過，要求必須重新調整結構設計或者召開專家會議進行進一步論證的案例，這對建筑工程的工期、造價等方面的影響非常大。因此，在高層建筑構造設計時必須嚴格按照相關規定，控制建筑總高度，以避免不必要的損失。

3.2短肢剪力墻的設置

根據新規范的相關規定，把墻肢截面的高厚比在4到8之間的墻定義為短肢剪力墻，經過大量的實驗數據以及實際工程經驗，對于短肢剪力墻在高層建筑中的應用添加了非常多的限制，所以，在高層建筑構造設計中，結構設計工程師應當盡可能少地采用最好是不采用短肢剪力墻。

3.3嵌固端的設置

現在的高層建筑通常都配置兩層或者兩層以上的地下室和人防，嵌固端一般會設置在地下室的頂板上，也有可能是設置在人防的頂板上，所以，在嵌固端的設置位置這個問題上，結構設計工程師通常會忽視由于嵌固端的設置問題所帶來一些需要注意的地方，例如：嵌固端樓板的設計、在結構整體計算時的嵌固端的設置、嵌固端上下層的剛度比的限制、結構抗震縫的設置與嵌固端位置的協調性、嵌固端上下層的抗震等級的一致性等問題，如果忽視其中一個方面就極有可能導致在后期設計時的工作量全部放在結構設計的修改上，甚至是為建筑的安全埋下伏筆。因此，在高層建筑結構設計中應當把與嵌固端的設置相關的問題考慮進去，以免設計后期的麻煩。

3.4高層建筑結構的規則性

新出臺的規范在高層建筑結構的規則性上與以前的規則有較大的不同，新規則在這方面增加了比較多的限制條件，不像以前那么寬松，例如：嵌固端上下層的剛度比信息、平面規則性信息等內容，并且，新的規范還采用了強制性的條文明確規定：高層建筑不應當采取嚴重不規則的結構體系。所以，結構設計工程師必須嚴格注意新規范中的這些限制，以避免在后期施工圖的設計工作中形成被動的局面。

4 結束語

近幾年來，隨著人們對住房面積和建筑審美的需求，城市中的高層建筑越來越多，其結構越來越多樣化，相應的高層建筑設計也就越做越復雜。高層建筑結構設計與多層建筑結構相比較，結構設計與建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同結構體系在細節設計中都有不同的設計特點。一個合格的高層建筑結構設計不僅僅是要保證高層建筑的安全，而且還要保證建筑結構的合理性和經濟性。在高層建筑結構設計中，高層建筑應該做到結構功能同外部條件相一致，結構的功能要與經濟性相協調。為了更好地做好結構設計，應當用概念設計來檢測計算設計的合理性。其中結構計算的主要指標有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，這些指標都應當滿足高層建筑結構設計的規范要求，還要注意高層建筑構造設計的細節問題。

參考文獻：

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1高層建筑結構設計體系需注意的問題

在高層建筑結構設計中，在設計體系的選擇上需要注意以下幾個方面的問題：

1.1在設計體系中要注意保證建筑結構的規則性

在高層建筑結構設計中有固定的規范作為依據，隨著我國建筑業的快速發展，高層建筑結構設計的規范也在逐漸更新，在現行的新規范中，對于高層建筑結構的規則性做了詳細的說明。例如：高層建筑不應采用嚴重不規則的結構體系。所以，建筑設計師要盡量保證建筑結構的規則性。

1.2在設計體系中要注意保證高層建筑的整體高度不能超高

在高層建筑的設計與建設過程中，并非越高越好，而應該根據抗震要求和實際需要設計高層建筑的整體高度。在目前的高層建筑設計與建設過程中，必須要充分考慮建筑抗震需要，并考慮高層建筑物的穩定性，注意建筑物的高度要與地基和主體設計相配套，切不可盲目的追求建筑物的高度，而忽視了安全性和穩定性。

1.3在設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置了地下室和人民防空設施，對嵌固端的位置選擇可以設置在地下室，也可以設置在人民防空設施頂端，在嵌固端的選擇中，建筑設計師應該特別注意嵌固端選擇帶來的安全問題，應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構進行設計計算。

1.4在設計體系中要注意根據實際設置短肢剪力墻

在高層建筑的設計體系中，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計中應用的比較少，如果設置了短肢剪力墻，容易給后續設計帶來麻煩，所以，短肢剪力墻的設置要根據實際進行。

2高層建筑結構設計注意事項

在高層建筑結構設計的過程中，必須要做好結構計算和分析工作，要對結構的合理性和設計強度進行詳細的計算，用數據作為設計的重要依據。在高層建筑結構設計所執行的新標準中，對于結構計算和分析做了不同程度的調整，對原有的結構計算和分析進行了有益的補充。因此，我們在高層建筑結構設計中，要合理運用新標準，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構形式

在選擇高層建筑的結構形式的時候，不但要考慮到建筑的美觀性，還要考慮到結構形式的選擇是否合理，是否符合整體的安全性和穩定性的要求。在選擇的過程中，一定要執行高層建筑設計的新標準和新規范，使高層建筑的結構形式符合平面規則。

2.2要合理設計高層建筑的總體高度

在上面的建筑設計體系中我們已經對高層建筑的總體高度做了探討，在這里我們還要繼續明確這一點。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設計工作

高層建筑和其他建筑物一樣，地基和基礎是關鍵，如果沒有堅固的基礎，高層建筑將無從談起。在地基與基礎設計的過程中，首先要對地質條件進行充分的了解，其次要根據地質條件選擇地基設計方法，最后要將地基與基礎設計工作與整體計算結合在一起。

2.4要做好結構件之外的普通構件的強度計算工作

在高層建筑中，除了主要結構件之外，還有一些在外墻及房頂上起到美觀作用的普通構件。雖然這些普通構件對整個建筑物不起結構支撐作用，但是由于風阻以及載荷等原因，需要考慮這些普通構件對建筑物的影響，因此需要做好普通構件的強度計算工作。

3高層建筑結構設計特點分析

在高層建筑結構設計中，要想做好設計工作，獲得滿意的設計方案，就必須對高層建筑結構設計的特點進行分析，把握其設計要點。通過多年的高層建筑結構設計發現，高層建筑結構設計具有以下特點：

3.1高層建筑的水平載荷是保證安全性和穩定性的重要因素

高層建筑的水平載荷是結構設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面的載荷在樓房縱向的構件會引起軸力和彎矩的變化，這些數值變化都關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定性。

3.2高層建筑在結構設計中一定要防止出現軸向變形

在高層建筑結構設計中，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。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，將導致跨中彎矩與端支座彎矩變大，影響整體的結構的穩定性和安全性，會造成一定程度的側移動。

3.3高層建筑在結構設計中必須要考慮側移的因素，并加以控制

除了以上兩個特點之外，在高層建筑結構設計中，我們還要避免產生側移。對于側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，在設計中要充分考慮側移的因素，并加以控制。

3.4高層建筑在結構設計中要保證一定的結構延性

由于高層建筑的高度決定，高層建筑的整體結構要偏柔一些，一旦遇到地震，發生的形變也比較大。為了保證高層建筑在發生變形之后能夠及時的恢復原有的形狀，避免垮塌，就要在結構設計的時候，充分考慮這一因素，保證高層建筑的結構具有一定的延性，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構設計的扭轉問題

建筑的三心通常是指結構重心，剛度中心以及幾何形心，因此，在設計高層建筑的結構時，應當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。高層建筑結構的扭轉問題具體指的是在設計高層建筑的結構時，沒有切實的保證三心合一，因此，在水平荷載的作用之下，扭轉振動效應便產生了。為了有效地防止由于在水平荷載所導致的扭轉破壞，因此就必須在建筑結構的設計階段，來對結構形式與平面布局進行科學及合理地選擇，最大限度地保證建筑物的三心合一。

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引言

我國科學技術不斷進步，高層建筑結構優化設計是我國高層建筑設計與管理中較為重要的一個環節，其主要的目標就是在于提升高層建筑的結構合理性和經濟性。但是，在我國高層建筑結構設計的優化過程中還存在很多的問題，無論是管理體制方面還是在具體的實施過程中，都存在很多的不足之處，所以我們需要加強高層建筑結構設計的優化工作，保證各個環節都能夠做到科學嚴謹、合理，從而使得高層建筑結構設計的優化能夠得到最大程度的保障，為我國的經濟發展做出應有的貢獻。

1 高層建筑結構設計的重要意義

目前，我國高層建筑結構設計大多數是運用鋼筋混凝土作為最基本的材料。鋼筋混凝土具有造價低、來源豐富、形狀多樣等特點，可以實現結構設計師的各種創意設計，還能有效地節省鋼材。鋼筋混凝土結構在耐久性、耐火性以及承載能力方面有著明顯的優勢，并且通過建筑設計師的巧妙設計，還能實現非常理想的抗震性。鋼筋混凝土結構也有一些缺點，例如：斷面大、自重大，而且費模費工。

伴隨著社會的進步與發展，人們生活水平不斷提高，高層建筑也正在飛速發展，并形成更具有商業化、城市化以及工業化的結果。科學技術的不斷進步，出現的輕質高強的材料，為高層的建筑發展提供了有利的條件。近些年以來，高層建筑在世界各地不斷涌現，因此，對高層建筑的結構設計特點與結構進行全面的了解成了首要的問題，唯有如此，才能達到先進的，安全的并且能保證質量的設計產品，才能真正提高高層建筑結構設計的品質，進而滿足人們居住的條件。社會經濟的快速發展，對高層建筑的結構設計來講起到很大的促進作用，同時，對設計的質量也提出更高的要求，要把高層建筑結構設計的質量提高到更高的檔次，就必須提高建筑設計師的設計水平，并且要把握結構設計中的獨特的特點，把這些重要的要素結合在一起并進行有效的運用，才能實現高層建筑結構設計的完美品質。

2 高層建筑結構計算中要點和優化策略

2.1 優化高層建筑結構計算中的計算軟件選用

在進行高層建筑結構設計時，應該按照實際情況選擇適當的計算軟件進行處理，在選擇三維空間分析軟件時不能選取力學模型相同的，特別是在遇到受力比較復雜的情況下，譬如在對框支剪力墻進行分析的過程中，因為其產生了多次的變換，所以選擇軟件的過程中需要特別注意。同時在分析局部受力比較繁瑣的構件時，還需要根據分析的結果對配筋設計進行改動。

2.2 優化高層建筑結構計算中的計算參數取值

首先，將建筑物的抗震功能考慮到建筑結構設計中時，需要考慮結構的平扭轉耦聯，將其加到結構計算的過程中，要保證振型數等于或者大于十五，多塔結構的振型數需要大于或者等于九倍的原振型數，同時還需要保證振型參與質量大于等于結構總質量的90%，如果達不到這個要求，就會在后面的計算過程中出現較大的誤差，計算結果也不再具有參考意義。

其次，計算高層建筑結構的內力位位移時，如果只考慮梁、柱等關鍵部位結構構件的剛度，而不計算非承重結構構件的剛度，那么最終測量計算出來的自振周期就會比實際測量的值大，這樣最終設計出來的結構受到地震的作用也會相對較小。特別是在設計框架結構過程時建筑的剛度很大，過多的實心墻體運用會使得整個周期實測值變小；運用剪力墻結構時，較少的磚塊使用量能夠保證墻體的剛度較小，這樣就能夠保證測量值和實際計算值之間的差距較小。因此在對建筑結構進行設計過程中，在考慮建筑結構的抗震性能時需要將非承重結構的剛度等因素考慮進去，使用數據時也需要結合非承重墻相關方面的數據，通過一定的計算進行相應的改動，但是現在很多建筑設計師在對結構設計進行改進時，通常都是利用軟件的默認值1.0，這樣就會導致很多有其他結構的建筑都會存在很大的安全隱患，抗壓抗震能力十分微弱。

3 高層建筑結構設計中的要點與優化策略

3.1 優化高層建筑結構設計中梁柱構造

如果梁的腹板高度hW≥450mm，就應該在梁的兩側分別依照高度來配置縱向安排鋼筋，每側縱向鋼筋的截面面積不應該比腹板截面積（bhW）的0.1%還要小，同時間距不應該比200mm大。在實行抗震設計的過程中，框架柱應該達到剪壓比的需要，它的截面關鍵應該讓軸壓比來掌控。不過在結構設計里面常常會產生軸壓比μN達上限甚至超限的現象，但箍筋的體積配箍率ρV卻無法達到規程需要的狀況。這就違背了框架柱的強剪弱彎準則，同時對柱的延性產生了一定的作用。

3.2 優化高層建筑結構設計中過渡層設計

假使剪力墻結構在轉換層或者是過渡層中，例如：底層框架剪力墻結構，這種結構在應對地震時能夠展現出最大的抗剪切力合抗傾覆力矩，而且這種結構不利于它在地震中的受力。而且，因為受到了垂直均勻荷載的作用，轉換層或者過渡層在受到剪力墻壓剪以及拉剪作用，結構的橫向荷載發生作用，會導致轉換層或者過渡層剪力墻結構受到的很像承載力減少，同時結構的抗裂性也會降低。通過實驗不難發現，一旦結構中的反復橫向荷載和垂直同時作用時，轉換層或者過渡層所受到的橫向荷載以及承載力就會減少很多。可是如果按照平常的檢驗和計算對其進行檢驗時，如果結構的垂直荷載或者結構高跨比較小時，那么最后估算出來的剪力墻承載力就會比較大，這樣會導致整個建筑的安全系數較低，抗震能力較弱。因此，在設計建筑結構轉換層或者過渡層時應該在每個結構部分里加入構造柱和圈梁，這樣就能夠形成一個類框架系統，整個系統的抗震能力就得到了顯著提升，結構過渡層或者轉換層傳送剪切力更加靈敏，延展性等各方面的性能會大大增強，整個建筑會更加趨于安全。

4 結語

綜上所述，我國高層建筑正在不斷發展，高層建筑的結構設計正在不斷優化，其在高層建筑工程發展中慢慢體現出了極其重要的作用。在當前國內外經濟形勢的一片大好的發展背景下，加強高層建筑結構設計的優化管理，有著非同尋常的作用。與此同時，通過對高層建筑結構設計的科學優化，能夠促進投資成本在工程項目的質量安全和環保節能等方面進行合理而均衡的分配，從而使高層建筑項目獲得更高的增值，并進一步推動我國經濟建設以及城市化步伐的加快。而負責高層建筑結構設計優化的相關人員，要對這些工作有充足的把握。在這種情況下，才會完成好高層建筑結構設計的優化等一系列工作，進而保證高層建筑工程項目設計管理的順利進行。

參考文獻：

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前 言：

高層建筑是相對于多層建筑而言的，評判一棟建筑是否為高層建筑通常以建筑的高度和層數作為兩個主要指標。多少層數以上或多少高度以上的建筑為高層建筑，全世界至今還沒有一個統一的劃分標準。在不同國家和各國家的不同時期，其規定也有差異，這與一個國家當時的社會經濟發展水平是密切相關的。

我國《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ 3-2010）規定，10 層及10層以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑以及高度大于24m的其他高層民用建筑混凝土結構為高層建筑。在結構設計時，高層建筑的高度一般是指從室外地面至檐口或主要屋面的距離，不包括局部突出屋面的樓電梯間、水箱間、構架等高度。

隨著社會經濟的發展和人口的不斷增長，我國城市化水平不斷提高，人口密度越來越大，可被利用的建筑用地越來越少，高層建筑的發展順應了這種趨勢，它至少具有三個方面的意義：一是節約用地；二是節省城市基礎設施費用；三是改善城市市容。

1高層建筑的結構特點

高層建筑結構設計是針對高層建筑特性的建筑結構設計（Design of building structures):在滿足安全、適用、耐久、經濟和施工可行的要求下，按有關設計標準的規定，對建筑結構進行總體布置、技術經濟分析、計算、構造和制圖工作，并尋求優化的過程，有以下幾個特點：

1．1應重視軸向變形

在采用框架——剪力墻或是框架體系的高層建筑中，邊柱的軸壓應力是要小于中柱的軸壓應力的，所以邊柱的軸向壓縮變形也是要更小的。房屋越高，這種軸向變形的差異值就會越大，這樣就會導致連續梁中間支座沉陷，其負彎矩值就會很小，而相對的跨中正彎矩值以及端支座負彎矩值就會很大。在高層建筑中，豎向載荷通常較大，就會引起較大的軸向變形，連續梁中間支座的負彎矩就會變小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值就增大了。同時也會對預測構件的下料長度以及構件側移和剪力產生一定的影響，所以必須充分的考慮到結構的軸向變形值。

1．2結構延性是設計時重要參考參數

和樓層較低的結構相比，高層建筑的結構具有更好的柔和度，地震時所發生的變形也會更大。所以怎樣才能保證結構具有更好的延性呢?當其進入塑性變形階段后，結構不會坍塌，就必須要有很強的變形力，在構造上就應制定一些相對的措施。

1．3水平荷載是決定性的因素

在多層以及低層的房屋結構中，通常都是以重力為代表的豎向荷載決定著結構設計。但是在高層建筑結構設計中，豎向荷載也會對結構設計產生影響，而起著決定性作用的還是水平荷載。主要原因是高層建筑的自重以及在豎向構件上使用的荷載所引起彎矩和軸力的數值，都只是與建筑高度的一次方成正比，然而因水平荷載所產生的傾覆力以及軸力，都是與樓房高度的平方成正比的；另外對一個高層建筑來說，豎向荷載基本上是固定的，而包括了地震作用和風荷載的水平荷載，卻是隨著結構動力特性的變化而變化的。

2選擇合理的高層建筑結構體系及分析

2．1剪力墻結構體系

所謂的剪力墻結構體系就是指采用建筑物墻體作為抵抗水平荷載以及承受豎向荷載的體系。一般這種結構體系都是系于鋼筋混凝土結構中的，這樣水平的和豎向的荷載就全由墻體來承受了，剪力墻的開洞情況是影響其變形狀態與受力特陛的最重要的因素。一般情況下，根據其受力特性的差異，一般可將單片剪力墻分為單肢墻、聯肢墻、框支墻、小開口整體墻以及特殊開洞墻等類型。一般我們采用平面有限單元法對剪力墻的結構進行計算，這種方法不但適用于多種類型的剪力墻的結構計算，同時其計算的準確度也更高.

2．2框架結構體系

一般情況下，框架結構體系主要是用于鋼筋混凝土結構和鋼結構中，梁和柱通過節點組成了承載結構，框架所形成的建筑空間布置的十分靈活，并且還有很大的室內空間，使用起來更為方便。計算框架一剪力墻結構體系的位移和內力的方法有很多，而我們通常還是采用連梁連續化假定這種方法的。通過框架與剪力墻水平進行位移以及轉角相等的位移協調，我們就可以建立相關的微分方程了。當然我們所采用的未知量以及考慮的因素都是差異的，解答的具體形式就也是有差異的了。而計算框架一剪力墻結構時，我們首先還是應將這種結構轉化成等效的壁式框架結構，從而更好的利用桿系結構矩陣位移的方法進行求解。

2. 3筒體結構。

通常我們可將單個簡體分為框筒、實腹筒以及桁筒。框筒就是框架通過減小肢距，從而形成的空間薄壁筒體；而實腹筒就是由平面剪力墻所形成的空間薄壁簡體；如果是由桁架組成的筒壁，那么就是桁筒了。對于簡體結構進行結構分析的方法一般有三大類：等效離散化方法、等效連續化方法以及三維空間分析，其中主要的等效離散化和等效連續化兩種方法。等效離散化這種方法就是把連續的墻體離散成為等效的桿件，這樣就能更好的采用適合桿系結構的方法進行分析了，核心筒的構架分析法以及平面構架子結構法構成了這種方法；而等效連續化這種方法就是把結構中的離散桿件進行等效的連續化處理的方法。主要有兩種處理方法：首先應只在幾何分布上對其連續化，這樣能更好的使用連續函數描述它的應力，其次就是要在物理和幾何上對其連續處理，將離散桿件看作是等效的正交異性彈性薄板，這樣就能很好的應用分析彈性薄板的種種方法了。

3高層建筑結構相關的問題分析

3．1結構的規則性問題

我國的新版的結構設計規范與舊版的是有一定的差異的，最主要就是體現在新規范中增加了更多的限制條件。如果建筑結構的周期比和位移比超規范規定時，那么結構的抗側剛度就是要大于結構的抗扭剛度的，結構就會有較大的扭轉效應。對一些高層建筑結構來說，由于功能上的需求，下部基層的空間都是較大的，而上部又都是客房或是辦公室，有很多的隔墻，這就導致了上下層的剛度有較大的差異，而在這個剛度發生變化下一層的位置處就應為薄弱層，并且要進行內力放大的處理。

3．2結構的高度問題

在我國的《高層建筑混凝土結構技術規程》中明確的規定了，設計時必須要充分的考慮到適用性與經濟性的原則，同時也明確了幾種較為常見的結構體系最大的適用高度。而這個適用高度也是現階段我國的科研水平、施工水平以及經濟發展水平所能達到的，與整個土木工程行業中的規范體系是較為協調的。但是在實際的施工建設中，還是有很多高層建筑的高度超過了這個適用高度。在相關的各類規范中，對于結構高度的要求還是較為嚴格的，所以也經常出現因為結構變更而導致了施工圖紙審查不合格，從而大大的增加了工程的施工工期，并且也浪費了很多的人力、物力和財力。

3．3短肢剪力墻的設置問題

在我國新的《高層建筑混凝土結構技術規程》中，把截面厚度不大于300mm、各墻肢截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻定義為短肢剪力墻了，并且根據過往的實際的施工經驗以及現階段所進行的實驗數據，在高層建筑結構設計中應用這種短肢剪力墻結構還是有很多的限制和要求的。因此，在進行高層建筑的結構設計時，應盡量的少采用甚至是不采用這種短肢剪力墻結構，避免為后續的設計工作帶來不必要的麻煩，同時保證整個項目工程的施工質量。

4 結語

通過以上的論述，我們對高層建筑的結構特點、選擇合理的高層建筑的結構體系及分析以及高層建筑結構相關的問題分析三個方面的內容進行了詳細的分析和探討。我國高層建筑的建設工作的發展是十分迅速，然而高層建筑結構設計的質量卻并不十分理想。在高層建筑結構設計的過程中，設計師們往往更重視結構計算的準確性，同時卻也忽略了結構方案的實際情況，所以最后選擇的結構方法不一定是最合理的。在今后的發展過程中，我們要遵循高層建筑的設計原則和設計理念，選擇最為經濟合理的高層建筑結構體系，做好高層建筑的建設工作，同時也保證我國的高層建筑行業得到更健康的發展。

參考文獻

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中圖分類號： TU3 文獻標識碼： A 文章編號：

目前，房地產業發展迅猛，建筑結構設計工作被提上了重要議事日程。隨著人們對生活質量要求的提高，對建筑結構的要求也越來越高。針對這樣的背景，建筑結構設計工作更應當與時俱進，運用先進的設計理念、建筑技術與材料，進一步提高建筑設計的安全性、舒適性以及經濟性。本文主要針對建筑結構設計的原則與要點進行簡要論述。

1 建筑結構設計目標

在建筑設計中，結構設計要實現安全、適用和耐久的目標，立足于現有的建筑技術、材料，優化設計方案，推廣新型技術與材料，科學選擇結構類型與體系，為建筑質量提升奠定良好基礎。首先，要保證建筑結構具有較高的安全性，不僅要能夠承載正常狀態下的荷載以及各種變形，而且在遭遇設計目標值之內的各種突發狀況，如臺風與地震等，仍然能夠保持建筑結構的穩定，不出現全部倒塌狀況。其次，要保證建筑結構的適用，要能夠滿足建筑適用的各種日常功能，不因為建筑結構設計短板而影響日常功能的發揮。另外，還要保證結構達到設計適用年限，體現結構設計的可靠性。

2 結構設計技術原則

2.1 強化抗震驗算設計。在實施抗震驗算過程中，要兼顧到不同場地區別，可以采取增加剪力墻的方式提升結構抗震效果。結構設計中可以將其設計為雙向梁柱剛接體系，進一步提高垂直地震作用抗力，增強建筑結構應對突發地質災害的能力。

2.2 雨篷陽臺科學設計。對于跨度較大的陽臺以及雨篷，不能夠直接從填充墻理念出挑，要充分兼顧到梁的抗扭因素，較為科學的扭矩是梁中心線處板的負彎矩乘以跨度50%。

2.3 妥善處置電梯井壁。對于框架結構建筑的電梯井壁，應當以粘土磚進行砌筑，但不可使用磚墻進行稱重，墻體重量應當以同層的梁進行承重，在其四角澆筑構造柱，增筑圈梁于門洞上部位。

2.4 暖溝進行防水處理。在地下水位處于較高狀態時，要對暖溝進行防水處理，通常使用U 型混凝土暖溝，暖氣管經防水管套通進室內暖溝。如建筑結構設計中有地下室，還要進行混凝土抗滲處理。

2.5 保持建筑布局規則。在建筑布局不夠規則的背景下，對其進行結構設計，應當著眼于建筑的布局開展結構布置，采取與之相吻合的構造措施，提高結構設計質量。

3 建筑結構設計要點

3.1 有效提高建筑地基結構設計水平。地基沉降引起的構件破壞是建筑結構設計中應當充分考慮的因素，要從建筑、結構以及地基等方面實施綜合控制，在運用樁箱或樁筏結合方式操作中，一定要確保箱體整體剛度達標，當土層起伏值較大時，要運用相同建筑結構下同一土層中的樁端，對液化因素的影響也要充分考慮。在軟土層較厚的地區，要對地基進行處理來對建筑的沉降進行有效控制，處理方案應當結合地基特點、工程建設需要以及兼顧到安全性與經濟性等方面因素，確保經過處理之后的地基能夠滿足強度以及變形等方面的技術要求。

3.2科學掌控高層建筑高寬比例幅度。按照《高層建筑混凝土結構技術規程》中的相關條款，高層建筑高寬比具有限值，通常情況下，應當結合考慮方向的最小投影寬度對高寬比進行測算，如果不適宜運用最小投影寬度進行測算的狀況下，可以由建筑結構設計部門與技術人員對實際情況進行會商、研究之后確定最為科學的測算方法，確保不出現超限高層建筑設計。

3.3優化框支梁支放在剪力墻的設計。雖然高層建筑相關設計與技術規范中對框支梁支放在混凝土剪力墻上沒有提出具體的要求，但是實際操作中等于對剪力墻施加了較大值的集中荷載，要對剪力墻設計進行優化。應當按照底部加強部位無翼墻的技術要求，以及對照框支柱截面高度限制技術規范、框支梁鋼筋水平段錨固要求，科學確定剪力墻的厚度，確保技術與質量性能過關；對框支梁寬度范圍內剪力墻設置暗柱，實施構造計算以及配筋處理，對框支梁傳遞的荷載實施局部抗力驗算。

3.4全面貫徹強柱弱梁建筑設計理念。在建筑結構設計中運用強柱弱梁理念，主要目標是為了保障建筑物提高抗震效果而做出的一項重要舉措，柱毀壞了會導致整個建筑物損毀，但是梁毀壞了只能產生局部毀壞，減小建筑物毀壞程度。建筑結構設計中，設計部門與人員應當牢記這一原則理念，對柱軸壓比進行科學確定，并對柱斷面及配筋設置優化調整，尤其是對邊柱、角柱進行加強，重點是角柱加強，運用全柱加密箍筋并且配筋率大于百分之一，對框架柱進行全面強化，有效提高建筑物抗震性能。

4 建筑結構設計展望

當前，隨著建筑學的發展以及信息化程度的提高、新型建筑材料的開發推廣，建筑結構設計領域的發展也會與時俱進、日新月異。概念設計將會在建筑結構設計中展示更大的運用空間，其能夠結合抗震設計的復雜要求，從宏觀上進行合理抗震設計干預、計算，更加直觀、精確地顯示地震狀態下結構的各種性能數據，從而優化抗震計算，提升設計水平。空間受力、塑性內力以及非彈性變形、時程分析等科學的設計理念與措施將會得到進一步推廣運用。另外，新型建筑材料的研究與推廣也會對建筑結構設計產生重要影響，更加高強度、輕質量和環保節能的新型建筑材料將會在建筑結構設計中發揮更為明顯的作用。展望未來的建筑結構設計領域，新技術、新設備以及新材料的開發研究與運用，將會對整個建筑結構設計工作提供更多的便利條件，能夠為建筑質量的提升發揮積極的作用。

綜上所述，在建筑結構設計領域，設計部門與從業人員一定要充分認識建筑結構設計的重要性，堅持以嚴謹嚴肅的態度對待，深入研究各項技術要點，尤其是要強化對實踐運用中出現問題的分析研究，并采取有效措施進行優化，有效提升建筑結構設計水平，實現建筑結構設計科學化、合理化與經濟化目標。

參考文獻：

[1] 王榮書.建筑結構概念設計探析[J]. 黑龍江科技信息. 2010(05)

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Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.

Key word: high civil structure, building design, structure system

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：

城市發展的進程必將伴隨著土地價格的不斷攀升，現代人們對生活質量的要求亦越來越高。建筑行業同樣如此，民眾對民用建筑的需求和要求一樣逐漸增強，如何設計出令群眾滿意，且建筑自身安全性高、經濟、舒適的房屋，已經成為當前建筑、結構設計師們首要考慮的問題。

一 高層建筑結構的特征和設計原則

高層建筑在經受由于風的外力所產生的橫向荷載的同時，也要經受其豎向的荷載，并且還要十分注意其對地震的抵抗能力。一般情況下，影響高層建筑的主要因素就是外界地震和風力所產生的縱向及水平方向的荷載。其次，與低層建筑樓房相比，高層建筑的設計要更柔和一些，因此如果發生地震，這些建筑物的變形就可以更大一些。為了避免房屋倒塌，需要特別在建筑構造上采取一定的措施，以此來保證建筑足夠的延展性。

考慮到上述結構設計特征，設計師在規劃時必須要遵循一定的原則，才能保障高層建筑的安全性及居住的舒適性。

首先，選擇合理的高層建筑結構計算簡圖。設計師們必須選擇合理的結構計算簡圖。如果選擇了不合理的計算簡圖，最后就很可能會造成結構安全事故的發生。鑒于此，我們經常說，高層建筑結構設計安全的前提就是合理的計算簡圖的選擇。除此之外，設計師們要應該時刻要求自己采用相應的構造方法，以此來保證最終的安全。

其次，選擇合理的高層建筑結構基礎設計。我們在選擇基礎方案的時候，應該使各個地基具有的潛力得到最大限度的發揮，并且在一定的情況下要求進行地基變形的驗算。正常情況下，設計師應該按照高層建筑地質條件進行基礎設計的選擇。如果沒有高層建筑的詳細的地質勘察報告，那么我們就要進行現場勘察，并且，想方設法獲取周圍建筑物的相關資料。在正常情況下，我們應該采用相同的基礎方案去設計相同的結構單元。

第三，選擇合理的高層建筑結構方案。滿足經濟性的需求，和滿足結構形式以及結構體系的要求，是我們進行合理的結構方案設計所必備的三個要素。受力明確和傳力簡單是結構體系的兩個要求。在相同的結構單元當中，我們當然應該選擇相同的結構體系來處理，但是如果我們在地震區建立高層建筑，那么其應力就需要平面和豎向的規則。我們確定的結構方案，應該是在進行了地理條件的考察，工程設計的需求，施工條件的考核，以及材料的分析等基礎上，并和建筑、電力、暖氣和水等專業的綜合協調下才確定的。

第四，對計算結構進行準確的分析。科技的進步使我們的計算技術被廣泛的應用于建筑結構設計當中。但在當前市場上卻存在著各種各樣、眾目繁多的計算軟件，這樣就導致我們采用不同的軟件會得到不盡相同的計算結果。所以，建筑結構設計人員務必先要了解各種不同軟件的使用范圍和條件之后，再選擇合適的軟件進行計算。另外，往往由于計算機的程序和高層建筑結構的實際情況不盡相符，所以計算機在進行輔助設計的時候，會出現人工輸入錯誤或者因為軟件本身的缺陷而導致計算、結果不準確的問題，基于此，結構設計工程師如果得到計算機軟件計算出的結構之后，必須進行核對，然后進行合理判斷，這樣才能得出準確的結果。

最后，高層建筑的結構設計要采用相應的構造措施。強柱弱梁，強剪弱彎 ，強節點弱構件，這是高層建筑結構在設計時的通用原則。因此，在設計師進行高層建筑結構設計的過程中，必須首先理解上述原則，然后掌握它，加強薄弱部位，對鋼筋的執行端錨固長度給予足夠的重視，并且還要重點考慮構件的延展性和溫度應力對構件的影響。

二 對高層建筑結構的分析

多層和高層結構的差別其實主要就在于其層數和高度的不同，但從實際情況上來看，二者其實并沒有本質的差別，它們都要抵抗豎向以及水平荷載的作用，從設計原理及設計方法而言，基本上是相同的。但是在高層建筑當中，我們往往要使用更多的結構材料來抵抗外界荷載，尤其是水平荷載。因此抗側力結構就成為眾多工程結構設計的主要問題。鑒于此，設計時我們往往要滿足多種要求，尤其是自身有別于多層建筑的特殊要求和設計特點。

因此，我們在進行高層建筑結構的設計時，要重點把握以下幾個方面：第一，水平荷載問題。隨著樓層高度的增加，水平荷載會成為控制作用。因此，在水平力作用下結構是否優化，材料用量都有很大的差別。第二，隨著樓層高度的增加，地震作用對高層建筑危害的可能性也在相應增加。所以，高層建筑的抗震設計理應受到設計師們的高度重視。第三，結構側移日漸成為高層建筑結構設計中的重要因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載作用下結構的側移變形會迅速增大，所以應該將結構在水平荷載作用下的側移控制在一定的限度之內。

三 高層建筑結構設計問題分析及對策

首先，超高是高層建筑結構中普遍存在的問題。基于這個問題，我國的建筑規范對高層建筑結構的高度有著嚴格的規定。對于這個高層建筑的超高問題，在新規范中不但把原來限制的高度規定為A級高度，此外，還增加了B級高度，這就使得高層建筑在結構的處理及設計方法和措施等方面都有了改進。而在工程設計的實施過程中，由于建筑結構類型的改變而造成對高層超高問題的忽略，在施工圖審查時將不會得到通過。這種情況下，會要求重新進行設計，另外，可能也會進行專家的會議論證等。如果一旦出現這種情況，那么整個建筑工程的造價和工期都會受到極大的影響。

第二，高層建筑結構設計中短肢剪力墻的設置。目前，我國的建筑新規范中，短肢剪力墻指的就是墻肢的截面的高度和厚度比在4～8之間且截面厚度不大于300mm的墻，2010版《高層建筑混凝土結構設計規程》對短肢剪力墻的設置有所限制，規程規定：抗震設計時，高層建筑結構不應全部采用短肢剪力墻，B級高度高層及9度區A級高度高層不應采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結構。因此，在高層建筑的結構設計中，我們必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

第三，超高層建筑結構設計嵌固端的設置。我們知道，在一般情況下，高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。在地下室的頂板或者人防的頂板的位置設置高層建筑的嵌固端，結構工程設計人員必須考慮到嵌固端設置有可能會帶來的問題。考慮嵌固端的的樓板的設計，綜合分析嵌固端上下兩層的剛度比，并且要求嵌固端上下兩層的抗震等級是一致的。我們在進行高層建筑的整體計算時必須要考慮到嵌固端的設置問題。綜合分析嵌固端的位置和高層建筑結構的抗震縫設置的協調問題。

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1　高層建筑結構設計的意義及依據

1.1　概念設計的意義

高層建筑能做到結構功能與外部條件一致，充分展現先進的設計，發揮結構的功能并取得與經濟性的協調，更好地解決構造處理，用概念設計來判斷計算設計的合理性。

1.2　概念設計的依據

高層建筑結構總體系與各分體系的工作原理和力學性質，設計和構造處理原則，計算程序的力學模型和功能，吸取或不斷積累的實踐經驗。

2　高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有；

2.1　水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

2.2　側移成為控制指標

與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

2.3　抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2.4　軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結果。

2.5　結構延性是重要設計指標。

相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

3　高層建筑結構設計的幾個問題

3.1　高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系，所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。

3.2　高層建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心，在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷載作用下，高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，應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，當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內，同時，在結構平面布置時，應盡可能使結構處于對稱狀態。

3.3　高層建筑結構設計中的側移和振動周期

建筑結構的建筑結構的振動周期問題包含兩方面：合理控制結構的自振周期；控制結構的自振周期使其盡可能錯開場地的特征周期。

(1)結構自振周期

高層建筑的自振周期(T 1)宜在下列范圍內：

框架結構：T1=(0.1—0.15)N

框一剪、框筒結構：T1=(0.08-0.12)N

剪力墻、筒中筒結構：TI=(0.04—0.10)N

N為結構層數。

結構的第二周期和第三周期宜在下列范圍內：

第二周期：T2=(1／3—1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5—1／7)T1。

(2)共振問題

當建筑場地發生地震時，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會發生共振。因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期，通過調整結構的層數，選擇合適的結構類別和結構體系，擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發生。

(3)水平位移特征

水平位移滿足高層規程的要求，并不能說明該結構是合理的設計。同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因為結構抗震設計時，地震力的大小與結構剛度直接相關，當結構剛度小，結構并不合理時，由于地震力小則結構位移也小，位移在規范允許范圍內，此時并不能認為該結構合理。因為結構周期長、地震力小并不安全。其次，位移曲線應連續變化，除沿豎向發生剛度突變外。不應有明顯的拐點或折點。一般情況下剪力墻結構的位移曲線應為彎曲型。框架結構的位移曲線應為剪切型t框一剪結構和框一筒結構的位移曲線應為彎剪型。