高层结构设计经验
高层建筑的设计要点
高层建筑的设计要点随着城市化进程的加速，高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征，更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
然而，高层建筑的设计并非易事，需要综合考虑众多因素，以确保其安全性、功能性、舒适性和美观性。
下面，我们就来探讨一下高层建筑的设计要点。
一、结构设计高层建筑的结构设计是至关重要的。
由于高度的增加，建筑物所承受的风力、地震力等水平荷载显著增大，因此需要选择合适的结构体系来保证建筑的稳定性。
常见的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构具有布置灵活、空间大等优点，但抗侧刚度较小，适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构则抗侧刚度大，但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了两者的优点，在高层建筑中应用广泛。
筒体结构，如框筒、筒中筒等，具有更强的抗侧能力，适用于超高层建筑。
在结构设计中，还需要考虑结构的变形和位移控制。
通过合理的计算和设计，确保在各种荷载作用下，建筑物的变形在允许范围内，以保证结构的安全性和使用功能。
二、防火设计防火设计是高层建筑设计中的重中之重。
由于人员疏散困难、火灾蔓延迅速等特点，高层建筑一旦发生火灾，后果不堪设想。
首先，要合理划分防火分区。
根据建筑的功能和面积，将建筑划分为若干个防火分区，每个分区之间设置防火墙、防火门等防火分隔设施，以阻止火灾的蔓延。
其次，要设置安全疏散通道。
疏散楼梯、疏散走道的宽度、数量和位置应满足人员疏散的要求，并保证在火灾发生时能够安全、迅速地疏散人员。
同时，要设置防烟楼梯间和消防电梯，确保人员在疏散过程中的安全。
再者，要配备完善的消防设施。
包括自动喷水灭火系统、火灾自动报警系统、消火栓系统、防烟排烟系统等，以在火灾发生时能够及时发现和扑灭火灾，减少火灾损失。
三、垂直交通设计高层建筑中，垂直交通的设计直接影响到人员的出行效率和舒适度。
电梯是高层建筑垂直交通的主要方式。
电梯的数量、速度、载重量等应根据建筑的使用功能、人数等因素进行合理确定。
试论高层建筑的结构工程设计方法
在 高 层结 构 设计 中 ， 受 多种 因 素 的影 响 ， 如 多变 量 、 多功 能 要 求 、 多 限制 条 件等 ， 结构 设计 的过程 十分 复 杂 ， 并 且结 果很 难达 到 最完 美 的 效果 ， 只 能通
过目标函数得到相对 比较好的结果。 并且， 在高层结构设计 中， 还没有非常实 用的结构优化软件 ， 借助计算机软件很难轻易取得最优效果 。在很多高层建
第三 ， 根据 计 算 出 的结果 ， 调 整 相 关构 件 的截 面尺 寸 ， 应 当使 设 计 充 筑 中， 虽然方案和布局比较合理， 截面类 型也符合规范 ， 但是在计算后 ， 发现 承 载 力 ； 还是 存 在 一些 不 足 ， 为 了改 变 这种 情 况 ， 设 计人 员 采 取 了增 加 构 件截 面 面 积 分发 挥 材料 的性 能 ， 并 达 到满 应 力状 态 ， 但 是 这些 材 料 的 截 面选 择 应 当在 数 的方 法 ， 但 是 这种情 况 并没 有得 到 明显 改 变 ， 反而 增 加 了材料 的 用量 。
（ 一） 忽视 了高 层建 筑结 构的 整体 优化
满 应 力法 是 一种 相 对 来说 比较 简 单 、 比较 容 易 被理 解 的一种 方 法 ， 一 般 应 用 于桁 架结 构 ， 是 在杆 系 结构 的设 计‘ 过程 中发展 起 来 的。 结构 设 计 中的 满 应 力 是指 在实 际荷 载 的加 载下 ， 构件 的应力 所 能达 到 的最 大 容许 应 力 。在 这 种 情 况下 ， 材料 的强 度得 到 了充 分 的应 用并 且 实现 了构件 的 截 面面 积 达到 最 小 的效果 ， 这样 材料 的 消耗 就 可 以实现 最少 。 因此， 可 以把 满应 力作 为 桁架 设
“高层建筑结构设计”的教学心得
“高层建筑结构设计”的教学心得摘要：分析了“高层建筑结构设计”在教学过程中存在的问题及解决方法。
关键词：高层建筑、结构设计、教学研究随着社会生产的发展和人们生活的需要高层建筑越来越普遍，高层建筑结构设计越来越重要。
“高层建筑结构设计”是土木工程专业的重要专业课之一，实践性很强，难度大，做好本课程教学工作对学生的毕业设计及今后从事的建筑结构工程设计都有重要的意义。
笔者就根据自己教学实践，分析了“高层建筑结构设计”教学中存在的问题及解决方法。
1.“高层建筑结构设计”课程特点本课程是一门用以培养结构工程专业学生高层建筑结构设计及研究能力的主要专业课。
本课程的特点是：涉及的知识面较多，对学生所学的基础课及专业基础课(包括：材料力学、结构力学、钢筋混凝土结构或钢结构、结构抗震知识等)的综合运用，而且是在具有一定难度基础上的运用。
通过该课程的学习，可使学生对结构体系的选择、力学模型的建立、结构内力及位移计算、荷载组合、构件的承载力计算等结构设计的全过程得到训练，因此本课程在结构工程专业的教学计划中占有很重要的地位。
教学计划安排了32学时，内容多，相对课时量少，这就要求教师对高层建筑结构设计的教学目标十分明确，在教学内容上有所取舍，注重理论知识的系统性与完整性。
学习高层建筑结构设计重要的是要搞清楚概念，掌握基本的设计计算方法，本课程选择的教材是沈蒲生的《高层建筑结构设计》，本书以介绍基本设计计算方法为主要内容，以我国现行有关高层建筑结构设计的规范和规程为依据，阐述高层建筑结构常用设计计算方法，结合教学大纲，有重点的选择教学内容，可以达到很好的教学效果。
除此之外，要想取得良好的教学效果，还需要多方面努力。
2.对专业教师的要求高层建筑结构设计发展迅速，表现在层数不断增多，高度不断增加，高层建筑向多用途、多功能方向发展，平面布置和立面体型日益复杂化，结构体系日趋多样化，高强材料和新技术的应用计算机应用水平迅速提高,设计规程的不断完善。
高层结构设计中存在的问题及设计方法
高层结构设计中存在的问题及设计方法高层结构设计在建筑工程中起着至关重要的作用，它不仅承载着建筑物的重量，还要考虑到风荷载、地震作用等外部力的影响。
在高层结构设计过程中，常常会出现一些问题，例如结构稳定性、梁柱连接、横纵向约束等方面的设计不足，导致结构安全隐患的存在。
本文将就高层结构设计中存在的问题及设计方法进行探讨。
1. 结构稳定性不足高层建筑结构的稳定性是设计的重中之重，但是很多设计中存在着不足之处。
一些设计在结构稳定性方面未考虑周全，导致在自重、风荷载或地震等外部力作用下，结构容易发生倾斜、位移等问题，从而造成安全隐患。
2. 梁柱连接设计不合理梁柱连接设计不合理会导致整体结构的稳定性受到影响，甚至可能发生结构破坏。
在高层结构设计中，梁柱连接的设计需要考虑到承载能力、适应性等因素，因此设计不合理将会对结构的安全性产生负面影响。
3. 横纵向约束设计不足高层建筑结构的横纵向约束是确保结构整体稳定的重要因素，但在设计中常常存在疏漏。
横纵向约束设计不足将导致结构承受外部力作用时产生严重的变形和位移，进而威胁到结构的安全性。
二、高层结构设计方法在高层结构设计过程中，需要对结构的整体稳定性进行充分的分析。
这包括对结构的受力情况、承载能力、变形情况等进行详尽的计算和分析，从而确保结构在受到外部力作用时能够保持稳定。
在高层结构设计中，需要对梁柱连接进行合理的设计优化。
这包括选择合适的连接形式、材料和工艺，确保连接的承载能力和适应性达到设计要求，从而有效地提高结构的安全性和稳定性。
为了确保高层结构的整体稳定，需要加强横纵向约束的设计。
这包括增加结构的横向约束形式、增加约束构件的数量和强度等措施，从而有效地减少结构的变形和位移，确保结构整体的稳定性。
4. 应用新型结构材料在高层结构设计中，可以考虑采用一些新型的结构材料，如钢筋混凝土、钢结构、复合材料等。
这些新型材料具有较高的抗压、抗拉、抗弯等性能，能够有效提高结构的承载能力和稳定性，从而提高结构的安全性。
合肥绿地中心250米高层建筑结构设计管理总结
合肥绿地中心250米高层建筑结构设计管理总结[关键词]结构优化楼承板含钢量超限结构体系1项目概况合肥绿地中心位于合肥市包河区南二环与宿松路的交叉口，本项目由南北 2两个地块组成，项目规划 257 米超高层一栋（D 座），80 米高度甲级办公楼 1 栋，100 米高度甲级办公楼 1 栋，130 米高度甲级办公楼 1 栋，住宅 4 栋，以及 12 万平方米的商业中心，总建筑面积约42.3 万平方米。
D 座超甲办公楼，总建筑面积为 13.2万m2，建筑高度为 257m，地下三层，地上五十七层，结构体系为型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构。
2 设计参数本工程抗震设防为乙类，设计使用年限为50年，结构安全等级为二级。
基本风压0.35KN/ m2（50年一遇）。
基本雪压0.6 KN/ m2，地面粗造度类别为C 类。
抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度0.1g，设计地震分组第一组，场地类别二类，场地特征周期0.35s。
3 结构体系本工程平面尺寸长X宽为45.8mX45.8m，结构总高度为242.65m，长宽比为 1，高宽比为 5.3，标准层核心筒面积占总面积24.4%。
结构体系为型钢混凝土框架-混凝土核心筒结构，主要构件类型：混凝土核心筒外墙最大厚度1000mm，核心筒墙体仅仅在四角设置十字形型钢型从负一层至第19层，外框柱为型钢混凝土柱，地上部分，外框结构梁为钢梁（主梁高:1000/700,次梁高:600），外框采用开口型压型钢板楼承板，核心筒内采用现浇混凝土楼承板；地下部分：核心筒内外楼板均采用现浇混凝土楼承板，柱子为型钢混凝土柱。
标准层平面图如图1所示。
图1标准层结构平面图表1 柱子截面尺寸变化表2 核心筒外墙墙体厚度尺寸变化4 楼承板选型分析由于本工程梁为钢结构梁，固不易采用一般现浇混凝土楼板。
针对楼板荷载值和梁间距大小，设计三种适合本工程的楼承板，进行了经济性、施工便利性、施工质量的保证性以及进度等多方面的综合分析。
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析高层建筑作为城市的地标和象征，其结构设计一直是建筑领域的一个重要课题。
随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量和高度也在不断增加，因此高层建筑结构设计的难点也逐渐凸显出来。
本文将对高层建筑结构设计的难点进行分析，并探讨如何克服这些难点。
一、受力分析复杂高层建筑由于其高度较大，受力分析通常会比较复杂。
在高层建筑的结构设计中，受力分析是基础和关键，只有深入研究高层建筑所承受的荷载和受力状况，才能有效地解决高层建筑结构设计中的难题。
在受力分析方面，高层建筑在不同楼层和不同构件上所受的荷载和力的分布都会有所不同，需要对整个建筑结构进行全方位的受力分析，确保每一个构件都能满足受力要求。
高层建筑的结构设计还需要考虑各种不同作用下的受力情况，包括静载荷、动载荷、风荷载等，这些都增加了受力分析的复杂性。
针对受力分析复杂的难点，结构设计师需要运用先进的受力分析方法和工具，如有限元分析、结构动力学分析等，对高层建筑的受力状况进行准确的模拟和计算，为结构设计提供科学的依据。
二、抗震设计要求高高层建筑所处的地理位置和环境不同，其抗震设计要求也会有所不同。
一般来说，地震是高层建筑面临的最大威胁之一，因此抗震设计是高层建筑结构设计中的一个重要难点。
高层建筑的抗震设计要求通常比较严格，需要考虑地震波的作用、建筑结构的受力状态、结构的位移要求等多个方面。
抗震设计需要考虑建筑结构在地震作用下的变形和破坏情况，要求建筑结构在地震发生时能够安全稳定地承受地震力的作用，减小地震对建筑结构的影响。
对于高层建筑抗震设计的难点，结构设计师需要根据建筑所处地区的地震烈度和其他地质条件，结合抗震设计规范，进行合理的抗震设计方案设计和结构计算。
还需要采用高性能材料和先进技术，提高建筑结构的抗震能力，确保建筑在地震发生时能够安全稳定地运行。
三、构造系统选择和优化高层建筑的构造系统选择和优化也是结构设计的难点之一。
构造系统的选择直接影响到建筑的结构性能和经济性，因此需要根据建筑的形式、功能和受力特点，合理选择和优化构造系统。
高层建筑案例分析(两篇)
引言概述：高层建筑在城市发展中起到至关重要的作用，它不仅能满足人们对居住和办公空间的需求，还具有标志城市形象和吸引投资的作用。
本文将通过分析实际案例，对高层建筑设计和施工过程中的关键问题进行深入研究，以期提供有益的经验和教训。
正文内容：一、设计阶段1.1 建筑定位和功能规划高层建筑在设计之初需要明确其定位和功能规划。
包括探讨建筑的用途、目标用户群体，确定所需的建筑面积和功能分区。
同时，还应考虑未来的可持续发展和扩展性。
1.2 结构设计高层建筑的结构设计是保障建筑安全和稳定性的核心问题。
结构设计应满足抗震、抗风、自重等工程要求，选定合适的结构材料和型式。
此外，应充分考虑建筑的刚度、变位、振动与舒适度等因素。
1.3 空间规划与布局高层建筑的空间规划和布局需要合理利用建筑空间，满足人们的生活和工作需求。
包括确定楼层功能分布、公共区域的设置和设计，以及给予居住者足够的隐私空间。
1.4 绿色建筑设计绿色建筑设计是现代高层建筑设计的重要方向之一。
通过采用经济、环保的技术手段，如能源利用、水资源管理、废弃物处理等，来提高建筑的能源效益、环境适应能力和舒适性。
1.5 安全设计在高层建筑设计中，安全设计是至关重要的一环。
包括火灾安全、疏散通道、消防设备、电力系统等的合理设计和布局，以及安全演练和培训等措施的制定。
二、施工阶段2.1 建筑施工管理高层建筑的施工过程需要进行科学的管理，包括项目管理、人员管理、物资管理等。
要确保施工进度、质量和安全。
2.2 质量控制在高层建筑施工过程中，质量控制是非常重要的环节。
包括对建筑材料的质量把控、施工工艺的合理选用、施工过程的监督和检测等。
只有确保质量，才能保证高层建筑的可持续发展。
2.3 安全生产高层建筑施工过程中，安全生产是首要任务。
应建立健全的安全生产管理体系，负责人员要具备相关的安全培训和资质，施工现场要进行安全检查和风险评估，确保工人的人身安全。
2.4 施工技术要点在高层建筑的施工过程中，有一些技术要点需要特别注意。
多、高层房屋结构的分析和设计计算
对质量及刚度沿高度分布比较均匀的结构，基本 自振周期可用下列公式近似计算：
Un——结构顶层假想侧移(m)。
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
初步计算时，结构的基本自振周期按经验公式估算： n—建筑物层数(不包括地下部分及屋顶小塔楼) 。
Tg=0.4s （Ⅱ类场地，第二组)
T=1.5s(Tg∽5Tg）地震影响系数
T=4s(5Tg∽6s）地震影响系数 T=0~0.1s 地震影响系数 0.45 max∼2 max T=0.1s~Tg地震影响系数2 max
0.015 0.012
0.023∼0.05 0.05
0.027 0.021
0.036∼0.09 0.09
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
(2)振型分解反应谱法
对不计扭转影响的结构，振型分解反应谱法可仅考虑 平移作用下的地震效应组合，并应符合下列规定： (a) j振型i层质点的水平地震作用标准值
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
(b) 水平地震作用效应(弯矩、剪力、轴向力和变形) ：
突出屋面的小塔楼，应按每层一个质点进行地震作用计 算和振型效应组合。
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
顶部突出物：底部剪力法计算顶部突出物的地震作用， 可按所在的高度作为一个质点，按其实际定量计算所得水平 地震作用放大3倍后，设计该突出部分的结构。
增大影响宜向下考虑1~2层，但不再往下传递。
多、高层房屋结构的分析和设计计 算
基本自振周期 T1：
(3)竖向地震作用
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高层结构设计的经验略谈
摘要：本文笔者在高层建筑设计中，对相应规范运用的总结经验，敬请参考指正
关键词：高层建筑结构设计
高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计。
重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。
加强构造措施。
高层建筑的结构体系宜具有多道抗震防线．选用多重抗侧力结构体系，避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部分。
以下是我工程设计中总结的一些经验：
一.首先是剪力墙与短肢剪力墙结构形式选择的问题。
我们先看抗震等级，由于新规范规定短肢剪力墙在抗震区其抗震等级应提高一级采用，这样会给我们搞设计的带来一系列棘手的问题。
（剪力墙：平面长度大于等于8倍平面宽度）（短肢剪力墙：平面长度是平面宽度的5~8倍）注:平面长度是平面宽度5倍以下的按柱子设计。
1）.墙厚的确定：不同抗震等级在底部加强区或非加强区的取值不同(如：二级抗震，底部加强区为无支长度的1/16)，这样一来可能同一层楼会出现不同墙厚，这通常是建筑专业所不能接受的。
2）.剪力墙与短肢剪力墙的比例：由于要适应建筑，两者均需存在。
规范只说筒体或剪力墙要承担的底部总倾覆力矩的50%以上.这一点我至今还没找到计算结果有哪个文件能定量证明。
3）.计算参数设置问题：不同抗震等级构件，地震剪力调整系数不同。
即使抗震等级对，剪力墙和短肢剪力墙两种体系在计算软件中放大
参数仍有不同。
4）.造价问题：这可能是各种问题的综合体现，也是最大的问题。
短肢剪力墙抗震等级高一级，墙厚一些，几乎全都是边缘构件。
即使按规范规定的最小配筋率也大于一般抗震墙。
但一般剪力墙较长，如若太多，构造钢筋也不得了。
这还和户型、楼总高度有紧密联系。
为避免以上麻烦事，我的总结是：1）.11~14层的小高层应尽量先布置一般长墙，8~10倍宽度长即可，不能太长。
这样仅有
2~3个边缘构件，其余均为构造抗震墙，抗震等级也不会提高2）.小部分短肢剪力墙厚度按未提高一级前的抗震等级计算取与一般
墙同宽（当然不能差太远），以后可单独验算其稳定性，验算方法见高规附录。
3）.计算时，不用在satwe的”特殊构件定义”选项中挨个定义短肢的抗震等级，只把结构体系选为”短肢剪力墙”即可，程序会自动将短肢剪力墙的抗震等级提高一级。
抗震等级选项中应选未提高的抗震等级。
4）.根据推理，11~14层，30~40m高的小高层剪力墙结构一般构造配筋即可，若你的计算结果配筋很大，或个别特大，你应该考虑重新布置方案。
至于纯短肢剪力墙结构，估计做到18~24层较划算。
因此在进行结构布置时．在满足使用要求的前提下，按照抗震概念设计的要求布置框架和剪力墙。
二．高规4.3.5要求楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移，a级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于1.5倍。
如果建筑方案较规则，那么该条很容易满足，但现今随着建
筑理念的不断发展，平面较不规则的高层建筑层出不穷。
那么对于高规4.3.5条则较难满足，常常是超过1.2倍的不宜限值。
我在做了几个18层，高度60m的不规则高层住宅后，有了一些经验。
要满足该条高规，在结构抗侧力构件布置时，应尽量对称，均匀。
这是第一步。
但往往因建筑条件的限值，完全对称是不可能的，那么只有在计算一次后进行调整。
该条只与平面布置是否均匀有关，切不可认为是抗侧力不足而全面增加剪力墙或柱。
调整的方法是：模型建好后计算一次，如果超出1.2限值，pkpm上会告诉你是第几号节点的构件侧移最大，你可以丛satwe的第一步中“图形检查与修改”下的“各层平面简图”中找到那个节点对应的抗侧力构件，并针对其加强，（记得每个标准层都要）然后在计算，这次一定比第一次好些了，接近1.2了（如果小于1.2那么恭喜你），然后再重复刚才的步骤，一直到小于1.2为止。
这样有目标的调整，比盲目的试算好得多。
第一次试算时按建筑标准层建一个结构标准层，目的是算主要控制指标，如周期比位移比剪重比等，等这些满足之后再按建筑图添加其它的标准层，这样快多了。
如一开始建了好多标准层，指标不满足时每个标准层都要调整，如果墙长调整后荷载还要调，很烦的。
但是有时候往往只加强位移最大的节点号的构件也是不理想的，有时还受某些条件的限制(比如说建筑上的)，其实还有一个方法，找出刚度最大的点即位移最小的点，然后减小其刚度，(如剪力墙上开洞等)。
也可以起到相同的作用。
三．剪力墙超筋分三种情况：1）剪力墙暗柱超筋：软件给出的暗柱最大配筋率是按照4%控制的，而各规范均要求剪力墙主筋的配筋面积以边缘构件方式给出，没有最大配筋率。
所以程序给出的剪力墙超筋是警告信息，设计人员可以酌情考虑；2）剪力墙水平筋超筋则说明该结构抗剪不够，应予以调整；3）剪力墙连梁超筋大多数情况下是在水平地震力作用下抗剪不够。
规范中规定允许对剪力墙连梁刚度进行折减，折减后的剪力墙连梁在地震作用下基本上都会出现塑性变形，即连梁开裂。
设计人员在进行剪力墙连梁设计时，还应考虑其配筋是否满足正常状态下极限承载力的要求。
四．另外要注意的问题：计算风载（尤其在水平力由风载控制的地区）应扣除地下室部分。
即风载起算高度不能是基顶而是室外地平。
这点很多人不容易注意，检查你的风载计算文件，看地下室那层是否为零。
回填土的嵌固作用也需要打折，输个-1表示不嵌固。
在计算结果计算简图的柱子的配筋数据中，箍筋配筋面积数据表示的是考虑体积配率后的”一个方向”上柱子截面配箍量，而不是柱子的全截面配箍量。
施工图生成以后，设计人员还应仔细验证各特殊或薄弱部位构件的最小纵筋直径、最小配筋率、最小配箍率、箍筋加密区长度、钢筋搭接锚固长度、配筋方式等是否满足规范规定的抗震措施要求。
规范这一部分的要求往往是以黑体字写出，属于强制执行条文，万万不可以掉以轻心。
最后设计人员还应根据工程的实际情况，对计算机生成的配筋
结果作合理性审核，如钢筋排数、直径、架构等，如不符合工程需要或不便于施工，还要做最后的调整计算。