高层建筑结构设计注意的问题分析

　　随着不断改进的新高规以及新抗震规则，在设计高层建筑结构的时候，需要动态的不断完善和健全，下面是小编搜集的一篇相关论文范文，欢迎阅读参考。

　　1、高层建筑的结构选型问题

　　就高层建筑来讲，在设计的结构选型上面，应该有如下几个方面需要引起关注。

　　1. 1 对结构体系进行合理的选择

　　就高层建筑的结构而言，在进行平面布置的时候，需要尽量简单，同时还要遵守规则，实现良好的对称。要将集中应力的凹角控制好，同时还要切忌狭长的缩颈; 就楼电梯间而言，一定不能设置在凹角以及端部，防止伴随扭转现象。

　　1. 2 选择适合的房屋高度和合理的高度 /宽度

　　在相关抗震规范当中，针对结构的高度有着十分明确的标准，将以往的限制高度进行了设定，将其作为了建筑的 A 级标准，并且也增加了 B 级高度，所以，需要重视起来结构的相关控制因素，如果某个级别的高度建筑超过了该级别的高度标准，就应该有着相应的处理办法和设计规划伴随。

　　1. 3 设置嵌固端伴随的各类问题

　　一般而言，高层建筑都有着大于或者等于两层的人防设施和地下室，而就嵌固端而言，一般都在地下室的顶板上设置，但有的也在人防顶板上设置。就此问题而言，就结构设计工程师而言，大都会忽视如下的问题： 就多高层而言，其抗震设计的问题。就上部结构的嵌固端而言，如果将其设置在地下室的顶层，那么就地下一层的抗震等级而言，需要依据上部结构来进行相关采用。而就地下一层一下的相关结构来讲，其抗震的等级就需要结合实际将三级或者四级进行采用。而就地下室而言，如果不在上部主楼的范围当中并且也不伴随地上的结构，那么就其抗震等级来讲，可以结合实际，将三级或者四级进行采用。

　　1. 4 设置短肢剪力墙伴随的各类问题

　　就短肢剪力墙而言，描述是其墙肢界面的情况，其高度比上其厚度一般介于 5 -8 之间。最近几年，这类结构开始逐渐兴起，不仅对布置住宅建筑有着很大的益处，还能够使得结构的自重得以减轻。然而，就高层的住宅而言，其不能具有太短的剪力墙肢，因为如果具有这样的墙肢，就会具有相对较差的抗震性，因而其在地震区应用的相对较少，为了保障安全度，一般而言，高层的建筑结构不会采用具有较多短肢剪力墙的结构。

　　2、地基以及设计基础应该注意的问题

　　就地基以及基础的设计而言，结构工程师对其应该引起应有的关注，因为这个过程和后期的设计密不可分，可以说是基础力量，也决定着工程的造价。所以，在这个过程中，如果伴随问题很可能需要承担不可估计的损失。

　　就高层建筑而言，进行选用基础的时候，需要选择具有较好整体性，能够及时满足建筑物变形标准，能够对不均匀沉降进行调节的.基础模式。同时，为了将地基的附加应力和沉降量进行控制，应该设置相应的地下室，这样能够对天然地基承载力进行满足，也能够使得上部结构的稳定性得以保障。另外，在设计地基基础的时候，还要保障好地方性的规范。

　　3、进行结构分析以及结构计算时应该注意的问题

　　3. 1 选择适合的软件

　　在进行结构整体计算的时候，有多个软件可供选择，诸如 SAP 等，但一般而言，不同的软件在计算的时候也有着一定的差异，应该结合结构实际选择适合的计算软件。

　　3. 2 认真考虑自振周期存在的影响

　　就建筑隔墙而言，其存在或多或少会影响到自振周期，这点不仅在老规范中就有所提及，在新规范中还对相关折减系数进行了明确化。

　　3. 3 关注振型的数目

　　在新规范当中，还涉及到了振型参与系数的内涵，并且就其上限和下限作出了明确的规定。

　　3. 4 应该结合结构实际计算地震周期之间存在的干扰

　　就这点，在计算以及分析高层建筑的时候，是将其作为一个整体还是分类进行计算呢? 就需要工程师结合其实际选择合理的计算方式。

　　4、进行高层建筑设计应该注意的几点

　　4. 1 重视节俭

　　当前，就中国规范而言，虽然其构造要求和国外相比还相对较低，但却也有一些已经高于国外，一些国外企业也购买了中国设计的建筑，因而说明我国的规范已经逐渐被国际市场接纳。但就安全度而言，还是存在很多问题，有的还存在很多浪费。因而，在今后的设计中，应该贯穿节约理念，将安全度和可靠度重视起来，如此才能获取更为长远的收益。

　　4. 2 重视受力性能

　　在最初设计建筑物的时候，设计者一般对其空间组成较为关注，但却没有关注其具体的结构情况。而就建筑物而言，其底面对建筑物空间模式的稳定性十分重要，因为基本建筑物都是由多个构件构成，因而，就其结构而言，需要通过其将自身重量向着地面进行传递。而设计建筑的时候，一个标准就是了解体系中伴随的向下作用力和地基需要承载的向上承载力之间的关系，因而，设计建筑的时候，需要就承重柱的数量、承重墙的数量以及其分布作出合理的规划和布局。

　　4. 3 充分的应用概念设计

　　就概念设计而言，指的是不用进行计算数值，而采用结构力学关系等取得的整体设计规则。基于整体的视角来对建筑结构进行整体的布置以及其抗震细节做好宏观的调控。通过这种设计，能够对建筑结构做好整体的构思和规划，和手算相比，有着很大的优势。通过这种模式得到的方案一般具有较为清晰的概念，较为正确的定性，也使得后期阶段伴随的一些繁杂的运算被控制，因而，其经济可靠性较为明确。也是评价计算机内力分析数据可靠性的重要手段。最近年，伴随着我国迅猛发展的高层建筑，不论是其建设的速度，还是其建设的数量，在全球建筑史上都较为少见。但是，设计质量却是不敢恭维，很多设计都是为了追赶时髦，所以，在实际设计的时候，应该将长远因素充分的进行考虑。

　　4. 4 做好抗震分析以及相关设计

　　为了提高高层建筑的抗震功能，需要对其结构的弹塑性变形功能进行研究，而当前相关规范也指出，需要将结构弹性分析作为设计高层建筑抗震的重要组成。如此，才能使得其依据相关抗震规则保证好自身的抗震性能。

　　结语

　　总之，伴随着不断改进的新高规以及新抗震规则，在设计高层建筑结构的时候，需要动态的不断完善和健全，而就工程设计工作者来讲，应该将规范软件的编制原理充分理解，结合工程实际，将自身的设计水平提高到新的层次。

　　参考文献

　　[1]梅洪元，付本臣。 中国高层建筑创作理论发展研究[C]. 高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.

　　[2]李国胜。 多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例[M]. 北京： 中国建筑工业出版社，2004.

　　[3]赵华。 高层建筑结构选型的复杂性研究[J]. 山西建筑，2008,34( 13) : 87 -88.

　　附：高层建筑发展史

　　吉隆坡双塔，西尔斯大厦，世贸中心……这一个个耳熟能详的摩天大厦，这一个个高耸入云的高层建筑，是人类智慧与力量的结晶。无论从晴朗的海上远眺维多利亚港，还是从夜晚的空中俯瞰曼哈顿岛，那栉次鳞比的高楼都构成了繁华都市的标志，那错落有致的天际线都演绎着现代的乐章。高层建筑是城市的灵魂，是现代都市形象的代表。这日渐增长的高楼大厦不断的拓展着人类居住的空间，却侵蚀着人们生活的空间，它给人们生活带来深刻的变革，影响了人类的心灵深处。这百年中，高层建筑创造了一个又一个记录。

　　18世纪末至19世纪末，欧洲和美国的工业革命带来了生产力的发展与经济的繁荣。这时期，城市化发展迅速，城市人口高速增长。为了在较小的土地范围内建造更多的使用面积。建筑物不得不向高空发展。另一方面，钢结构的发展和电梯的出现则促成了多层建筑的大量建造。

　　19世纪初，英国出现铸铁结构的多层建筑（矿井、码头建筑），1840年之后的美国，锻铁梁开始代替脆弱的铸铁梁。熟铁架、铸铁柱和砖石承重墙组成笼子结构，是迈高层建筑结构的第一步。

　　19世纪后半叶出现了具有横向稳定能力的全框架金属结构。六十年代，美国已出现给排水系统、电气照明系统、蒸汽供热系统和蒸汽机通风系统，1920年代出现空调系统。由于乘客电梯的出现，建筑突破5层的高度限制（徒步可行的登高距离）。

　　1885年建成10层高的家庭生命保险大厦（詹尼设计，1931年被拆除），通常被认为是世界第一栋高层建筑。

　　1895年2I层的纽约美国担保大厦，也被认为是第一栋独立塔楼建筑(转载于:，是芝加哥第二高楼。l974年在芝加哥建成的西尔斯110层，高443m，在1966年马来西亚石油大厦（高45om）建成前的22年中，它一直是世界最高建筑。这个时期高层建筑技术的进步很大，高效率的高层建筑结构已经成熟，特别是钢筋混凝土结构技术取得很大发展。1976年在芝加哥建成的水塔广场大厦共74层，2层地下室，高度262m，是世界最高钢筋混凝土建筑，也是著名的综合体建筑。有人把它称为最后一栋现代主义高层建筑。

　　高层建筑正处在新古典、新技派、生态观、解构主义等多元并存的发展时期。