对现代高层建筑结构设计的探讨

（1浙江工业大学建筑规划设计研究院有限公司；2浙江工业大学建筑规划设计研究院有限公司）

摘要：现在高层建筑结构设计就是用结构语言来表达建筑师所要表达的东西；建筑结构语言就是结构师从建筑和其它专业图纸中所简化出来的结构元素；最后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系。本文作者结合多年工作经验主要介绍建筑结构的基本内容，然后针对目前建筑结构设计当中因循守旧的现象，提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的造性，推动结构设计的发展，对建筑结构设计常见问题做了分析，供同行参考！

关键词：建筑结构；结构设计；结构体系

建筑结构设计是个系统的，全面的工作，需要扎实的理论知识功底、灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。千里之行始于足下，设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。在工作中应事无巨细，应善于反思和总结工作中的经验和教训。随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，对建筑结构设计也提出了更高的要求。发展先进计算理论，加强计算机的应用，加快新型、高强、轻质、环保建材的研究与应用，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠、经济是当务之急。其中，打破建筑结构设计中的墨守成规，充分发挥结构工程师的创新能力，是相当必要的，因为他们是结构设计革命的推动者和执行者，这则需要工程界和教育界进行

高层建筑结构设计题

填空题 1一般而论，高层建筑具有，，，的特点。 2. 从受力角度来看，随着高层建筑高度的增加，对结构起的作用将越来越大。 3. 现代高层建筑所采用的材料，主要是，两种。 4. 高层钢结构具有，，等优点。 5. 不同国家、不同地区、不同结构形式所采用的结构材料不同，大致有以下几种形式：，，。 6. 钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式：和。 7. 一般用途的高层建筑荷载效应组合分为以下两种情况：，。 8. 剪力墙中斜裂缝有两种情况：一是，二是。 W（KN/m2）可按下式计算：10. 9. 垂直于建筑物表面的单位面积上的风荷载标准值K 剪力墙配筋一般为：、和。 11. 影响柱子延性的因素主要是、和。二．选择题 1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念，下列何项正确？（） [A] 高层建筑的风荷载是主要荷载，其基本风压值的采用与多层建筑相同，按30年一遇的最大10 分钟平均风压来确定； [B] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时，都要考虑地面粗糙程度的影响； [C] 高层建筑的风振系数，与建筑物的刚度有密切关系，一般来说，刚度越大，建筑物的风振影响就越大； [D] 所有的高层建筑，都要考虑风振系数>1.0的风振影响。 2. 下列高层建筑中，计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算？( ) [1] 建筑设防类别为乙类的高层建筑； [2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑； [3] 高柔的高层建筑； [4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。 [A] [1] [2]； [B] [1] [3]； [C] [2] [4]； [D] [3] [4]； 3. 框架结构在竖向荷载作用下，需要考虑梁塑性内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，下列调幅及组合中哪项是正确的？( ) [A] 竖向荷载产生的弯矩与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合后进行调幅； [B] 竖向荷载产生的弯矩与风荷载作用产生的弯矩组合后再进行调幅，水平地震作用产生的弯矩不调幅； [C] 竖向荷载产生的梁端弯矩应先调幅，再与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合； [D] 对组合后的梁端弯矩进行调幅，跨中弯矩将相应加大。 4. 在对一、二级抗震等级的框架体系中的框架柱进行截面设计时，往往需将其内力乘以一个增大系数，现有以下这些因素：( ) [1] 在梁柱节点以保持强柱弱梁和截面设计中的强剪弱弯的要求； [2] 加强短柱（柱净高与柱截面尺寸之比小于4）受力的要求； [3] 提高角柱的抗扭能力； [4] 保证底层柱的下端处不首先屈服； [5] 考虑柱在整个框架结构中的重要性，宜适当扩大安全度的需要。

高层建筑结构设计(教案)

高层建筑结构设计教案山东大学土建与水利学院薛云冱

目录第一章：高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章：荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章：框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（一）—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算（二）—改进反弯点（D值）法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章：剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章：框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章：框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章：剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)

高层建筑结构设计常见问题探讨

高层建筑结构设计常见问题探讨摘要：近年来，建筑高度的不断增加, 风格的变化多样，给高层结构设计提出了新的课题和挑战。本文就结构设计中特别要注意的几个问题进行了分析。关键词：高层建筑; 结构设计;常见问题一、高层建筑结构设计特点 1 高层建筑结构设计的特点 1.1 水平荷载成为决定因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.2 轴向变形不容忽视。高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响造成连续梁中问支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 1.3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下

结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 1.4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言，高层建筑结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。二、根据不同类型高层建筑，选择合理的结构体系 2.1结构的规则性问题新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 2.2结构的超高问题在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为a 级高度的建筑外，增加了 b级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了b 级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证

浅谈高层建筑结构设计的优化

浅谈高层建筑结构设计的优化摘要：在社会经济快速发展的背景下，城市建筑用地资源日益紧张，高层乃至超高层建筑项目不断兴起，在城市建筑领域中占据着相当重要的地位，并带动着建筑行业的蓬勃发展。高层建筑项目建设中，结构设计的质量水平会对高层建筑物的整体性能产生影响，如何对高层建筑结构进行优化设计是业内人士必须关注的一项课题。本文即探讨在高层建筑结构优化设计中存在的不足之处，并提出了高层建筑结构优化设计的解决措施与方法，望能够促进建筑结构设计方案的进一步优化与发展。关键词：高层建筑；结构；设计；优化引言：高层建筑凭借着自身众多优势而成为当前城市建设中最重要的类型。而结构设计的科学合理性对高层建筑的安全稳定性、适用性、耐久性及经济性等有重大影响，因此优化高层建筑结构设计意义重大。高层建筑结构优化的主要目的是在满足人们基本居住要求的前体下，实现对有限空间及资源的更合理分配，以提升房屋的安全、舒适及美观性。建筑工程包含的内容众多，因此结构设计优化的内容也是多方面的，在结构优化设计中，只有从多角度进行全面的优化设计，才能从整体上促进高层建筑结构优化设计水平的提高。 1、高层建筑历史与现状发展在很早以前就有了结构化优化的思维，是在很多建筑设计者的实践中提炼出来的，林同炎设计大师就是首次在国内提出结构化优化的方法。之后在我国高层建筑迅速发展，目前发展已经十分惊人，各种优化方法也层出不穷。在早前，手工画图时代，结构设计师都是依靠先把空间问题转换成平面问题。此时通过计算力学效应，逐步分析计算和考核，强度、整体受力情况都需要一一验算核准，强调安全性，也要满足设计的基本要求。然后凭经验初取截面，再进行强度验算校核、整体受力验算等步骤。由于受到当时条件制约，整体上要既要实现经济，又要完全达到优化设计是很难达到的。随着计算机的普及，在建筑设计上的应用，利用计算机来优化建筑设计结构，研究成果虽然取得了突破性的进展，但是应用上并不如人意。那是因为科研的结果与现实的运用在很大程度上有一定的距离，现实中会考虑更多的约束条件，工程的复杂性在现实中得到体现。不是科研中的简单函数关系就能处理完成，需要考虑实际情况。工程的复杂和不可复制性，就决定了结构化优化的难度。各种计算机语言和软件的出现，为建筑结构化设计提供了精准的计算，让设计更有迅速。即便如此，科学研究的最优解和建筑实际的最优化还是有很大的区别，理论和实践区别在于实践的变化性。这就需要以实践为基础，更深入的去研究，从结构优化，到安全、美学、功能等方面进行优化。 2、设计高层建筑结构合理性所遵守的原则 2.1 高层建筑结构基础设计方案要合理高层建筑场地的地址因素是决定高层建筑结构基础方案如何选择的参考依据。合理、有效的高层建筑结构基础方案的设计，必须结合相应的地址勘探条件，必须切实、全面的考虑周边原有建筑群体、施工限制条件、地基荷载分布情况与高层建筑结构类型等相互间的关联因素。 2.2 保证高层建筑结构设计方案的合理性

浅析高层建筑结构设计的难点

浅析高层建筑结构设计的难点我国建筑行业发展至今，不管是其规模还是建筑技术在国际领域都是名列前茅。在建筑工程中，结构设计环节，是高层建筑未来施工的主要参考依据。它具有基础性、关联性、创新性等特征，在当代城市规划中，发挥着越来越重要的作用。基于此，结合国内高层结构设计的相关理论，着重对其设计难点进行分析，以达到降低高层建筑建设成本，保障结构设计质量的目的。标签：高层建筑；结构设计；难点分析一、高层建筑结构的特征与普通建筑相比，高层建筑需承载垂直和水平两个方向的荷载，因此，其对结构的荷载承受能力要求更高，其中垂直荷载主要是由建筑物高度引起的，而水平荷载则是由外界风力产生的，外界风力和地震都是影响高层建筑结构稳定性的重要因素，另外，建筑层数的增高也会加快建筑物的位移速度，而过快得位移速度则会对建筑物的功能性和建筑物内住户的舒适度产生直接的影响，并且过大的侧移位还会对建筑的结构和非结构构件造成损害，因此，相关人员在进行高层建筑结构设计时，需合理控制建筑物的侧移范围，才能保证其结构功能性良好。二、高层建筑结构的设计原则（一）基础方案的合理性高层建筑结构基础施工方案，是保证高层建筑施工整体性和良好性的基础保障，在实际的建筑结构方案设计当中，相关设计单位需要依照具体施工地质条件，依照具体的建筑施工要求来对结构实施设计。一方面，在建筑结构基础方案的配置上，需要和地质调查报告进行对接，保证其中各项调查数据充分符合工程施工标准。另一方面，在进行高层建筑施工过程中，还需要对建筑实施综合性进行分析，特别是对建筑整体结构的稳定程度、每一个环节的负载加以考虑，通过这种施工设计方式，充分保证工程施工的稳定性。（二）结构措施完善在高层建筑施工当中，除了需要对基础施工方案和施工图纸进行设计之外，其中还有一个比较重要的施工原则是相关施工单位经常忽略的问题，那就是需要保证建筑结构实施措施完善化。相关设计单位在对高层建筑结构进行设计的过程当中，需要充分地注意各部分组件相互之间的衔接程度。比如建筑体当中的钢筋锚固长度等，同时，设计单位还需要充分注意建筑体存在的一些薄弱环节，建筑体本身的温度对建筑体组件产生的影响等，对这几个方面的问题，在实际的设计工作当中，需要充分遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的基本结构设计原则，保证高层建筑结构设计的稳定性。

高层建筑结构设计方案模拟题

《高层建筑结构设计》模拟题一．填空题 1一般而论，高层建筑具有，，,的特点。２.从受力角度来看,随着高层建筑高度的增加,对结构起的作用将越来越大。3．现代高层建筑所采用的材料，主要是，两种。 4．高层钢结构具有,，等优点。 5.不同国家、不同地区、不同结构形式所采用的结构材料不同,大致有以下几种形式：,，。６．钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式:和。７. 一般用途的高层建筑荷载效应组合分为以下两种情况：,。 8．剪力墙中斜裂缝有两种情况:一是,二是。 W（ＫN/m2）可按下式计算：９. 垂直于建筑物表面的单位面积上的风荷载标准值 K 10. 剪力墙配筋一般为：、和。 11. 影响柱子延性的因素主要是、和。二．选择题 1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确？(） [Ａ］高层建筑的风荷载是主要荷载，其基本风压值的采用与多层建筑相同,按30年一遇的最大10 分钟平均风压来确定； [B] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时，都要考虑地面粗糙程度的影响; ［C]高层建筑的风振系数，与建筑物的刚度有密切关系,一般来说，刚度越大，建筑物的风振影响就越大; ［D］所有的高层建筑，都要考虑风振系数>1．0的风振影响。２. 下列高层建筑中,计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算？() [１]建筑设防类别为乙类的高层建筑; [2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑; [３]高柔的高层建筑; [4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。

[A] [1］[2]; [Ｂ］［1] [3]；［Ｃ] ［2］[4]； [D] [3] [4]； 3．框架结构在竖向荷载作用下,需要考虑梁塑性内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅,下列调幅及组合中哪项是正确的？() [Ａ] 竖向荷载产生的弯矩与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合后进行调幅； [B]竖向荷载产生的弯矩与风荷载作用产生的弯矩组合后再进行调幅,水平地震作用产生的弯矩不调幅；［C] 竖向荷载产生的梁端弯矩应先调幅,再与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合; [D] 对组合后的梁端弯矩进行调幅，跨中弯矩将相应加大。 4. 在对一、二级抗震等级的框架体系中的框架柱进行截面设计时,往往需将其内力乘以一个增大系数，现有以下这些因素：() ［1] 在梁柱节点以保持强柱弱梁和截面设计中的强剪弱弯的要求; [2] 加强短柱(柱净高与柱截面尺寸之比小于4）受力的要求; [３] 提高角柱的抗扭能力；［4] 保证底层柱的下端处不首先屈服；［5] 考虑柱在整个框架结构中的重要性，宜适当扩大安全度的需要。试指出乘以增大系数的正确原因，应是下列何项组合? [Ａ] [2] ［3] ［5]； [Ｂ] ［1] ［2］[4]；［Ｃ］[１] [3] [5］; [Ｄ] ［1］[3］［４] ５. 联肢剪力墙中连梁的主要作用为:（） [A]连接墙肢，把水平荷载从一墙肢传递到另一墙肢； [B］连接墙肢，把竖向荷载从一墙肢传递到另一墙肢； [C] 连接墙肢,起整体作用； [D］洞口上方连梁起构造作用。 6. 在原框架结构中增加了若干榀剪力墙后，此结构是否安全可靠? () ［A] 整个结构更安全;

关于高层建筑结构设计的探讨

关于高层建筑结构设计的探讨摘要：随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。本文主要阐述了某高层建筑结构体系及其地基基础设计、结构计算结果分析，最后针对高位转换的加强措施进行分析论述，仅供参考。关键词：高层建筑，结构设计，措施 1工程概况该工程总建筑面积65182m2，主塔楼地面以上84米，共25层（1~6层为裙房），其中1~６层为商业用房，层高4.2~5.5米,７层为住宅会所，８至25层为住宅,层高2.9米。塔楼平面为U形。地面以下为两层地下室，底板顶面标高为-8.7米,地下室主要用于设备用房和小汽车库,其中地下二层为平战结合六级人防地下室。本工程各土层（岩层）从上至下划分为:①人工堆积层:以素填土为主，平均厚度2.57米;②耕土层:主要成份为粘质粘土或粉土平均厚度1.6米;③冲积层:以粉土为主,局部夹有粉砂和中砂,平均厚度1.79米;④残积土:以粉土为主,平均厚度4.34米;⑤全风化岩:岩石已风化成粉土或粉质粘土平均厚度1.4米;⑥强风化岩:岩芯多呈半岩半土状,平均厚度2.67米：⑦中风化岩:以褐红色粉砂岩为主,局部夹微风化岩,层厚1.5~9.4米,平均厚度5.73米;⑧微风化岩:以砾岩为主,部分为粉砂岩,顶部埋深13~23.3米。本工程基本风压值Wo =0.5KN/m2,按7度近震设防，Ⅱ类场地。外墙及分户墙为190厚砌块,内隔墙为120厚砌块，砌块容重为13kN/m3。2结构体系及其设计

经综合分析和技术经济比较，本工程主塔楼及裙房均采用框架—剪力墙结构体系，裙楼竖向结构由电梯井筒、落地剪力墙及框架组成；主塔楼竖向结构由电梯井筒、剪力墙肢、短肢剪力墙组成。根据使用功能需要, 将主塔楼四周框架柱在7层以上转换为短肢剪力墙，第六层设梁式转换层。抗震等级按高层建筑正常提交一级采用：剪力墙取为一级，框架采用一级。由于转换层高度受限制，为减小转换梁截面尺寸，改善结构的受力性态，经与建筑设计配合，尽量使短肢剪力墙一端支承在框支柱上，使得短肢剪力墙与转换梁协同工作，减小转换梁单独工作时的应力集中。表1 墙柱截面取值及其变化层次表2 砼强度等级取值及其变化层次

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析摘要：随着社会经济的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，居住条件的不断改善，高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。关键词：建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号： tu3文献标识码：a 文章编号：一、高层建筑各专业设计的协调高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程，涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节，参与高层建筑设计的工程师都深深体会到，对于每个专业单独而言是最完美的设计，但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工，建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分，高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

浅谈高层建筑结构设计_0

浅谈高层建筑结构设计上世纪末以来，城市化进程加速，城市人口激增，社会经济蓬勃发展，高层建筑在城市中越来越多。如今，城市中的高层建筑已经成为当地经济繁荣的重要标志。标签结构设计；高层建筑；控制参数；载荷；抗震 1 高层建筑的特点《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，10层及10层以上和高度超过28 m 的钢筋混凝土民用建筑属于高层建筑。相比多层建筑而言，高层是向空中发展，容积率一定的情况下，建造高层建筑可以节省规划用地面积，提高城市绿化率，还可以缓解城市用地紧张的局面。高层建筑基础需要计算确定深度，独立的高层建筑单体而言，基础埋深比较容易确定，但现今住宅多为数十栋高层建筑群，地下车库相互连接，这时，既要充分考虑地下车库应的侧向刚度作为高层建筑的侧限。高层建筑比多层建筑多出较多的设备用房，如电梯、管道井等，这样就会增加建筑物的造价，增加公共面积；从建筑防火的角度看，高层筑的防火要求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。 2 高层结构设计体系特点地震作用和风荷载的影响下高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著。高层建筑的抗震性能、抗侧刚度、承载能力、造价高低，与所采用的结构系统密切相连。不同的层数、高度应采用不同的结构体系。 2.1 筒体结构单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小肢距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构，而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。在层数很多或设防烈度要求很高时，可用筒体结构。 2.2 剪力墙结构体系利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足。但剪力墙结构体系平面布置不灵活，结构自重往

关于高层建筑的结构设计探讨

关于高层建筑的结构设计探讨发表时间：2019-06-12T13:57:51.333Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年4期作者：杨佳宁 [导读] 随着城市化发展以及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。摘要：随着城市化发展以及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性，还应保证结构的经济性、合理性。本文就结构设计中应注意的几方面问题进行了探讨。关键词：高层建筑；高层建筑结构设计；问题一、高层建筑设计的意义与依据 1.概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来判断计算设计的合理性。 2.概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质，设计和构造处理原则，计算程序的力学模型和功能，吸取或不断积累的实践经验。二、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有； 1.水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 2.侧移成为控制指标与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 3.抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。 4.轴向变形不容忽视高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安垒的结果。 5.结构延性是重要设计指标相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。三、高层建筑结构设计的几个问题 1.高层建筑结构受力性能对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。 2.高层建筑结构设计中的扭转问题建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下，由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制，高层建筑不可能全部采用简单平面形式，当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构平面布置时，应尽可能使结构处于对称状态。 3.高层建筑结构设计中的其它问题 3.1关于转换梁新的《高规》已经明确规定，当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱，或在墙内设置型钢等至少一种措施，减小梁端部弯距对墙的不利影响。但有个别工程设计，将框支梁（转换梁）直接垂直支承于一般厚度的剪力墙上，而未对墙体采取上述加强措施。其中有些转换梁是大跨度单跨梁垂直支承于两端墙体；有些转换梁甚至位于支承墙的门洞边；有些支承墙因多层架空，高厚比不满足要求。这类情况，为增强转换梁两端的约束能力，满足其钢筋锚固要求，必须在转换梁两端的墙体中设置墙体端柱或扶壁柱，或加厚墙体设置暗柱（必要时加型钢），并按框支柱的要求进行设计。

浅谈高层建筑结构设计的重点和难点

林业科技情报2014Vol.46No.1 浅谈高层建筑结构设计的重点和难点梅雅莉（黑龙江省林业设计研究院）［摘要］由于我国人口数量的增多，为解决住房等问题需要发展建筑行业，尤其是要发展高层建筑行业。随着建筑高度的不断增加，建筑的形式和结构功能也变得复杂多样，因此，高层建筑的结构设计工作便成为建筑工程师在设计过程中的重点和难点。本文着重对高层建筑结构设计过程中应注意的问题进行分析。［关键词］高层建筑；结构设计；重点问题 Discussion On The Emphasis And Difficulty Of The Structure Design For High－Ｒise Building Mei Yali （Forest Designing AndＲesearch Institute Of Heilongjiang Province） Abstract：With the increasing for the population in our country，it is necessary to develop architecture industry，es-pecially the high－rise buildings，to solve the housing problem．Associated with the increasing number for the high －rise building，the type of the architecture and the structure function has got much more complex．As a result，the design for high－rise building becomes the emphasis and difficulty for the architecture engineering worker．The par-ticle mainly analyzes the problem emerging from the high－rise building design process． Key words：high－rise building；structure design；emphasis problem 1高层建筑结构设计的概况及意义随着我国城市化进程不断加快，城市人口显著增多，高层建筑在城市建设中发挥着越来越重要的作用。即使在建筑设计理念和方法日益先进的今天，仍会因为高层建筑复杂的结构，较广的学术知识涉及和较大的工程量而出现设计失误的现象。高层建筑结构设计的意义有：首先，如果建筑所使用的面积一定，设计和建造高层建筑可以获得相对多一些的使用面积，可以解决城市用地紧张、房价高涨等问题。另一方面，精美的高层建筑设计还可以改善城市的外观，或者说成为城市的一道风景。比如马来西亚的石油大厦和上海的金茂大厦等等。而如果设计的建筑高层密度、结构不合理，就会给城市带来热岛效应，影响城市居民的生活环境，甚至由于高层的玻璃因反光而发生光污染的现象。其次，如果是在建筑面积与建设场地面积的比值一定，那么建造高层建筑就会有效地节约城市土地面积，得到更多的空闲地面，用这些空闲出来的地面来进行城市绿化或者供人们休息娱乐。与此同时，建筑高层的土地结构设计会为城市带来更充足的日照、更良好的采光和通风效果。在新加坡新建的居住区中，由于建造了很多的高层建筑群，得到了许多空闲的地面，使人们的休闲活动空间也得到了拓展。最后，一般情况下，高层建筑也可以使人们的内心得到舒展，所以说高层建筑对于城市人们的生活非常重要。因此，高层建筑的结构设计也非常重要，良好的建筑结构可以使人们生活得更加安全，更加舒心。也会使城市更加美观，拥有良好的生态环境。高层建筑结构设计师们要发挥自己的所学所能，设计出美观、经济、实用的高层建筑。 2高层建筑结构设计中应注意的问题在高层建筑结构的设计中，我们需要注意一些问题，主要有以下几方面。 2.1剪力墙的设计在高层建筑中，剪力墙对建筑有着重要的影响，所以，在剪力墙的设计过程中，要充分考虑剪力墙的结构体系。也就是以建筑物墙体作为承受水平、竖向荷载的结构，要求混凝土剪力墙具有较好的结构，较强的刚度，以满足其承载力的要求。在对剪力墙进行计算配筋时，切记要为墙肢一端配筋。在短肢剪力墙相对较多的结构中，将较短的墙段划为约束边缘的构件是不妥的，这会使墙肢中和轴附近的钢筋无法发挥作用。另外，剪力墙间距也不能过大，因为这会使得平面的布置显得死板，无法满足公共建筑功能需求。此外，一旦剪力墙自身的结构过大，高度超过标准就会引起悬臂墙变形， · 03 ·

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策

浅析高层建筑结构设计存在的问题及对策发表时间：2016-05-25T10:16:41.620Z 来源：《工程建设标准化》2016年2月供稿作者：吴志星[导读] （山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003）众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力。（山西平阳重工机械有限责任公司，山西，侯马，043003）【摘要】在实行改革开放以后，随着时代的发展和科技的进步，我国的建筑业不仅与时俱进，楼层不断向高处扩展，而且在一定程度上取得了不小的成就，然而在高层建筑结构设计上各种问题频发，这也成为了一个亟待解决的问题。本文通过着重介绍高层建筑结构设计的原则、当前高层建筑结构设计中存在的问题和改进建筑结构设计中常见问题的对策，来强化和确保高层建筑结构设计的不断完善。【关键词】高层建筑；结构设计；问题；对策众所周知，高层建筑的最大优势就是能够充分提高土地的利用率，这一优势在一定程度上充分缓解了当前我国土地资源短缺的压力，但是，高层建筑的质量会受到多重因素的影响，一旦产生安全事故，必将对人们的生命和财产带来极大的影响，因此，对建筑的结构设计提出了更高的要求，只有高层建筑的结构设计科学合理，其质量才能有保障，才会有利于社会和谐稳定发展。一、高层建筑结构的设计原则 1、选择合理的结构方案只有结构方案经济合理，才能让一个建筑设计合理，可行性强的结构形式和传力简捷、受力明确的结构体系也会促进一个良好设计的形成。因此在进行结构设计时应当具体分析建筑所处的地理环境、材料和设计的需求及施工条件等，充分考虑高层建筑自身的特点，根据实际情况来选择一个合理的结构方案。 2、选择合适的基础方案在设计过程中要注意最大程度地发挥地基的潜力，在基础设计时要形成详尽的地质勘察报告，如果缺少报告，必须进行现场勘查来制定设计方案，要先通过综合分析工程的地质地貌、施工条件、上部结构类型、相邻建筑物的影响及荷载分布等因素的考虑再进行基础设计，只有这样，才能设计出经济合理的基础方案。 3、进行正确的分析计算随着科技的发展，计算机技术在结构设计方面已得到广泛应用，种类繁多的计算软件都存在不同程度的缺陷，因此在结构设计的计算过程中会出现不精确的情况，这就要求设计师在使用软件过程中细致认真，对产生的结果认真分析和校对，作出合理判断。二、当前高层建筑结构设计中存在的问题 1、结构体系选用不科学由于我国所处地球的板块较为活跃，因此地震频发，对与这些地震多的地区建设高层建筑就应当选用抗震性强的结构体系和建筑材料，一些发达国家通常是使用的钢结构，而我国大多使用的钢筋混凝土结构或者混合结构，但钢框架的刚度较小，钢结构会产生一定程度的负担，也不会起到较好的效果，钢筋混凝土很容易产生弯曲变形而导致侧移，因此在进行结构设计时必须注意使用加强层把侧移量降低或者加大混凝土制土桶刚度。 2、高层建筑普遍超高高层建筑对抗震能力的要求较高，因此国家严格规定了建筑物的高度，但是实际需求的不断改变使得建筑的高度不断发生改变，因此国家又对A级高度和B级高度进行新的规定和细致划分。即使如此，一些设计师在进行结构设计时往往会忽视高度的问题，对于一些不适合建设高层建筑的地段或条件也会出现为了追求利益的最大化而违反相关规定进行施工，这种情况对整个建筑的成本预计和建设进度都会造成诸多不良影响。 3、结构设计的刚度问题楼层竖向结构的规则性与平面刚度问题是高层建筑结构设计过程中一个经常遇到的问题，由于在高层建筑的设计过程中每位设计师都有自己的想法和设计理念，因此在设计时就会产生差异，导致结构设计产生矛盾和分歧，在建筑施工过程中很容易出现一味追求独特新颖的外观而忽视抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震的影响。 4、材料配备和资源配置不科学高层建筑的结构特点非常明显，其结构设计的复杂性是由其功能的复杂性决定的，传统的建筑选材多为可燃性材料，这种材料很可能增加高层建筑火灾发生的可能性，对于建筑施工过程中劳动力等资源的配置如果未能提前进行预计和计算，还会对后期的施工造成一定的难度，对于其引发的一系列突发状况也很难及时处理和解决，造成施工进度无法按期完成。三、改进建筑结构设计中常见问题的对策 1、选用科学的结构体系受自然灾害的影响，人们对建筑的稳定性能要求逐渐提高，对高层建筑的要求越来越严格，由于高层建筑限制性较大，因此必须对高层建筑结构设计中选用的结构体系进行严格限制，以免在后期的项目施工的设计阶段发生不必要的变动，对计算简图也要慎重选择和使用，根据建筑物的影响因素和自身特点来选用一套科学合理的的结构体系。 2、注重建筑的设计高度设计师在进行高层建筑的结构设计过程中，要明确意识到有关的高度规范，严格审查设计图纸，确保结构设计与相关的要求和规范相符合，对于建筑施工过程中出现的问题要及时调集有关专家加以具体分析，对高层建筑重新进行设计和评估，以免对建筑的施工进度和质量产生不良影响。国家相关部门也应当加大对高层建筑的审查力度，对不合乎规范的行为进行严加处理，确保高层建筑结构的稳定性和安全性。 3、选择合理的刚度设计

现代高层建筑的结构与设计

现代高层建筑的结构与设计发表时间：2016-11-02T10:11:57.087Z 来源：《低碳地产》2016年12期作者：程东旭[导读] 在考虑高层建筑地基承重的同时，还要考虑到建筑的抗震能力，保证高层建筑的安全性。佳木斯市建筑设计研究院【摘要】随着我国城市化的进程不断的加快，城市的人口不断的增多，居住问题成为了影响城市经济发展的重要的因素，在现代的城市中，城市中的土地不断的缩小，人们在进行房地产建设是在不断的向高空发展，在现代城市中摩天大楼比比皆是，这就给现代高层建筑的的结构设计带来了挑战，在考虑高层建筑地基承重的同时，还要考虑到建筑的抗震能力，保证高层建筑的安全性。本文主要对现代高层建筑的结构设计以及存在的问题进行了分析。【关键词】高层建筑；结构；设计我国城市经济的飞速发展和建筑水平的不断提高为我国现代高层建筑的发展提供了较大的发展空间，在高层建筑建设的过程中要注重结构的设计，合理的结构设计是衡量我国高层建筑质量的重要指标，因此在进行高层建筑设计时要做好结构设计，保证高层建筑施工的顺利进行，在进行高层建筑结构设计的过程中要控制好设计的要点，保证高层建筑的安全与适用。 1. 高层建筑结构设计的原则对于一些高层建筑结构设计会运用到许多原则，一般会有下面这些原则：在选择适当的结构简图的时候，要对结构计算在计算简图的基础上展开基本的计算，因为小的失误都有可能造成严重的损失，要选择正确的结构简图，来保证工程结果的重要性；选择正确的结构方案，好的高层建筑设计需要相匹配的结构设计方案，才能使得设计足够经济合理，这样说来其实就是要选择一个符合实际的行动方案和建筑结构设计体系，总得来说就是要对工程的设计严格要求，注意它各方面的问题，如：它的环境问题，材料问题，施工条件等等都是在它的要求范围内的，同时在确定了合理的方案之后也必须要多种方案共同参与对照，在选择好方案之后要对相应的数据进行整理，计算准确的数据，因为电脑软件的不同，最终得出的结果也不同，因此要进行数据的详细分析，对于数据的条件范围也要认真考核，避免由于软件的误差而出现的错误，尽量达到最高精确度。 2.高层建筑结构设计的重要组成 2.1水平荷载的设计在现在这个高层结构设计的时代，由于高层建筑的发展速度特别的快，给高层设计的技术工人们带来了许多高要求，水平荷载的设计对高层建筑设计影响十分的巨大，在水平荷载的控制力上也要求较高。其中，在水平荷载中风荷载和水平地震力对于高层建筑的结构设计影响力更大。对于风荷载要有较强的刚度，而对于水平地震力的结构要求则又是另外一方面，相对要求较高的是它的柔韧度的要求。但是，恰恰这两个结构要求又是相互矛盾的关系，它们之间存在抵触的条件。为了是水平荷载结构设计更加合理就需要对风荷载和水平地震力的影响研究更加进一步具体化。在外界环境中风力会受到建筑物的阻挡，在摩擦中的时候会和建筑物之间产生阻力，和吸力，而这些总称为风荷载。高层的风荷载在建筑物的安全性上有影响，同时它在高层建筑上震动方面也有一定的影响力，风荷载的影响因素是多变的，并不确定的。而在于水平震动对高层建筑结构设计的影响力，在地震时震感会通过前后的晃动将震动感传授给建筑物，它的震动力分为水平力和竖向力，它们之间的共同作用会使高层建筑物发生扭曲的作用。水平地震力和风荷载力共同作用对高层建筑设计有着不可忽视的作用，人们因多加关注，减少它的破坏力。 2.2抗震的设计对于高层建筑物来说一定要具有抗震能力。近年来环境不断地恶化，各种各样的自然灾害如地震，泥石流等不断发生，这就对我们的高层建筑产生了巨大的影响力，影响高层建筑的设计，并且还增加了施工的难度，因此人们更加关注高层建筑的抗震作用。在于抗震应用的设计上首先要考虑抗震性的外形设计，再而要重点注意高层建筑材料的选择，选择轻便的用来增强抗震性。除此之外要减轻建筑体系，以此保证施工的难度。 2.3框架结构体系高层结构的结构体系是错综复杂的。对于高层结构我们最开始就会联想到，那应该就是框架结构体系。框架结构体系是最早被国人们运用的一项结构体系。对于框架结构体系他是运用承重负荷系统，运用了不同的建筑材料设计出来的，它们之间存在着相互联系的关系，而框架结构体系是使用了梁柱作为支撑的工具，来承载这整个建筑物的负荷，对于其他的一些结构中的功能仅仅只是在分割作用中运用到，只属于划分了空间范围，在于整个建筑物的承载力上无参与的功能。在现如今的房屋建筑中，框架结构的房屋建筑是比较灵活的，运用最广的一个建筑结构设计，它在进行改正的时候相对于其他的设计结构也特别便捷。施工简单，整体性也特别的好。 2.4结构轴向承载力的重要性对于高层建筑物来说，它的最为典型的一个特点是它的占地面积非常的大，体积相比较其他的小型建筑物较为硕大。但是，在硕大的同时它的建筑也是比较壮观的，给人的视觉效果也就不一样，所以这就给高层建筑的设计带来了许多问题，并且也加大了建筑施工的难度。在诸多问题之中要充分考虑的是它的承载力问题，这是最最重要的。而在于竖直方向中如果它的受力方向不对，承载力分布不均那就很容易导致高层建筑结构的轴向变形，这样也会最终影响结构安全，从而影响人们的生命财产安全，人们应该在高层结构设计的时候多加关注轴向承载力的重要性，承载力分布的重要性。 3.高层建筑结构设计中应注意的问题 3.1结构设计的合理性在现在这各物质经济快速发展的时代，人口的快速增加，土地面积的越发的紧缺，这就促使了高层建筑的进步，人们对高层建筑设计要求越来越高。对于它设计的合理性也更加的注重，只有对结构设计非常的合理才能使得这个建筑有完美的呈现，也才能够使的人们的生命财产安全得到保障，总之，对于合理的结构设计是非常重要的，合理的结构设计也需要考虑方方面面的内容。 3.2完善高层建筑抗震结构设计对于高层建筑的抗震设计要把握好尺度，要在建筑材料的选材上多做详细的省察。高层结构的震动感由许多原因导致，最为主要的因素是自然原因重中风力和地震的震动感，这就使得高层建筑的抗震选材上需要选用一些较为轻便的材料，增加抗震力，使得结构简化，保障施工的难度。

谈高层建筑结构设计的探讨

谈高层建筑结构设计的探讨摘要：随着我国国民经济不断发展和人民生活的迅速提高。业主及建筑师的创新艺术使得钢筋混凝土高层建筑发展被广泛应用。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求，各方面需要注意的问题都应考虑到。本文高层建筑结构设计分别从结构设计的特点、结构优化设计的方法与提高高层抗震性能的措施进行探讨。关键词：高层建筑；结构设计；优化措施 abstract: with the rapid increase of china’s national economic development and people’s life. the owner and architect’s innovative art of the reinforced concrete high-rise building development is widely used. structure design of high-rise buildings put forward higher requirements for the engineering design, the problems that need attention should be given to the. in this paper, structure design of high-rise building from the method of optimum design, structural design features of the structure and improve the seismic performance of high-rise measures are discussed. key words: high-rise building; structure design; optimization measures 中图分类号：tu3 一、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置。不同结构