高层建筑结构设计的研究
基于高层建筑结构设计研究与分析论文
基于高层建筑结构设计的研究与分析摘要：随着科学技术的不断进步以及社会的迅速发展，在当今的城市建设过程当中随之出现了越来越多的高层建筑，并且在高层建筑的设计上也出现了许许多多的新变化和新发展，由此可见，高层建筑结构设计已逐渐成为了当今高层建筑的核心内容。
所以，对高层建筑的结构设计方面的相关问题进行研究是十分有意义，也是非常重要的。
本文简要的分析了高层建筑的结构特征，并深入的探讨了高层建筑设计的相关问题，希望能够对我国高层建筑结构今后的设计工作产生积极的作用及影响。
关键词：高层建筑；结构设计；研究与分析中图分类号：[tu208.3] 文献标识码：a 文章编号：引言随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展。
另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。
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：（一）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。
关于高层建筑结构设计的研究
高层建筑自出现以来已 1 0 0多年的历 有 史， 而随着经济的发展、技术的进步和人们观 念的改变 ， 高层建筑在本世纪末 又迎来了新
一轮的建设热潮。近 1 0, 2 0年高层建筑在 造型形式不断翻新 高度记录一再被打破的同 时， 其空间结构也发生了很大的变化 ， 并致使 高层建筑的结构设计理念也发生 了重大的变 革。当然 建筑结构模式的变化并非一 日之功 ， 是需要有一个演变过程的 ， 而且在相当长的一
优选用。
段时间内 还会多种模式共存。 1、高层建筑结构设计的意义及依据 1 . 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。 1 . 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。 2、高层建筑结构设计的一般原则
2 . 1选择合适的基础方案 基础设计应根据工程地质条件 上部结构 类型及荷载分布 相邻建筑物影响及施工条件
等多种因素进行综合分析 ， 选择经济合理的基
2 . 3选用恰当的计算简图 结构计算是在计算简图的基础上进行的 计算简图选用不当而导致结构安全的事故屡有 发生 因此选择恰当的计算简图是保证结构安 全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措 施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的刚 结或铰结点 但与计算简图的误差应在设计允 许范围之内。 2 . 4正确分析计算结果 在结构设计中普遍采用计算机技术 ， 但由 于目 前软件种类繁多 不同软件往往会导致不 同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范 围、技术条件等全面了解。在计算机辅助设计 时， 由于程序与结构某处实际情况不相符合 或人工输入有误 或软件本身有缺陷均会导致 错误的计算结果 因而要求结构工程师在拿到 知识，并运用这些知识去解决问题，这就是通 常说的领着走。一定要重视知识形成过程的教 育，对每一个知识点都要设计过程去探讨。平 时教学中一定要重过程研究。要注意不同概念 之间的联系，将化学知识织成网络。 4、变换视角，审视实验 化学是以实验为基础的，高考对实验能力 的考查逐年加强。近年高考实验试题中所考的 原理都是中学化学中最普通、最常用的原理， 但问题情境却是新的，仪器是常见的，而所给 的实验装置组合也是新的，使得有些同学一看 到就慌了神 ，不知如何下笔。所以要强调学生 理解反应原理、理解装置原理。没有理解 ，就 不能用熟悉的装置和熟悉的仪器去完成熟悉的 实验。如何提高实验应考能力，我们可以从以 下三个方面来进行: 一要特别重视熟练掌握化
高层建筑结构设计的要点研究
（ ４ 】 计算图形 的假定 高层建 筑结构 体系整 体分 析采用 的计 算图形 主要是三维空间分析 。二维协 同分析 并未考 虑抗侧 力构件 的公共节 点在楼 面外 的位移协调 （ 竖 向位移和转角 的协调 ） ，而 且忽 略了抗侧 力构件平 面外 的刚度 和扭转 刚度 ， 对于具有 明显空间工作性能的筒体结 构也是不妥的。三维空间分析的普通杆单元 每一节点有 ６ 个 自由度 ； 按符拉索夫 薄壁杆 理论分析的杆 端节点还应考虑截面翘 曲。 ２ ． ２ 建筑结构 的计算机分析方法 （ １ ） 框架一 剪力墙结构 ： 框架一 剪力墙结构 内力与位移计算的方法很多 ， 大多采 用连梁 连续化假定。由剪力墙 与框架水平位 移或转 角相等的位移协调条件 ， 可 以建立位移 与外
考虑这种影响 。
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ｇ－ Ｆ 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。
（ ４ ） 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 。
一
方 法进行设计。 （ ２ ） 小变形假定 小 变形 假定也 是各种 方法普 遍采用 的 基本假定 。 有不少研究人员对几何非线性问
题（ Ｐ － △效应 ） 进行了研究 。一般认 为 ， 当 顶点水平位移 △与建筑物高度 Ｈ 的 比值 △ ｍ＞ ｌ ， ５ ０ ０时 ，则 Ｐ 一 △ 效应的影 响就不能忽
高层房屋建筑结构设计研究
高层房屋建筑结构设计研究【摘要】社会经济的发展，土地资源的紧缺，使得高层建筑正在成为我国建筑行业的主流。
与一些底层建筑相比，高层房屋建筑的结构有其独特性，结构在整个工程建筑施工中占据着重要的位置。
本文的主要内容，就是结合笔者自身的工作经验，对高层房屋建筑的结构设计进行分析，提出意见和建议。
【关键词】高层建筑；房屋；结构设计一、高层房屋建筑结构常见问题社会经济的高速发展，推动了社会刚性需求的增加，在土地资源日趋有限的情况下，房屋建筑的高层化发展趋势不可避免。
在当前的建筑行业中，每一项工程从决策到施工，都在尽可能的追求效益目标最大化，周期短任务重是大部分建筑工程都面临的问题。
对于建筑结构而言，比较常见的做法就是根据已经确定的平面设计与纵向布置来进行结构的调整、位移等工作。
这种做法虽然具有一定的科学价值，但是从最终的施工结果看，往往会遗留一些遗憾和不合理的地方。
当前高层房屋建筑结构设计中存在的问题，主要表现在以下几个方面：第一，基础设计不合理。
基础设计，包括地基与一些基础建设设施。
在当前的现实操作中，由于结构设计的周期较短，设计人员在基础设计上往往难以经过权衡利弊以后做出最优化的设计，没有通过对方案的多重比较、测算来实现经济效益与安全水平的最大化。
在实际的操作中，要实现基础设计的合理化，必须要求工作人员有实地勘察的经验，在对各项资料、数据进行综合分析的基础上做出。
第二，地下室的设计。
地下室是整个高层建筑结构设计中的一个重要部分，当前暴露出来的问题主要有：首先，抗浮设计不准确。
在对地下室进行抗浮设计时，对于水位的高度设计往往不够准确。
这项数据的不准确，会对整个建筑的结构设计带来安全隐患。
因为在结构设计中，以地面向下多少米进行计算。
在实际操作中，由于场地的高差较大，无法准确的确定水位。
其次，地下室裂缝控制，因计算机计算，经常会统一按0.2mm控制，这样会造成钢筋量偏高，应当迎水面按0.2mm，其它按0.3mm 控制。
高层建筑结构设计的问题及对策研究
浅谈高层建筑结构设计的问题及对策研究摘要：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。
高层建筑的结构设计已经成为了建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。
本文介绍了高层建筑结构特征，分析了高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。
关键词：高层建筑结构；设计；对策1高层建筑结构的特征高层建筑结构不但承受较大的垂直方向的荷载，同时也承受较大的水平方向的荷载，如风荷载和地震作用。
一般情况下，低层建筑结构受到水平方向上的影响比较小，然而在高层建筑中，水平荷载作用则往往比较大，外界地震的作用和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。
随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。
基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
2高层建筑结构设计的原则2.1选择合理的结构方案。
合理的结构设计方案必须满足安全性和经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。
结构体系的要求是受力明确，传力简单。
在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么尽量选用平面和竖向规则的结构方案。
另外，应在综合考虑地理条件，工程使用需求，施工条件，材料等因素的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。
2.2选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，就比较容易造成由于结构不安全或造成不必要的浪费。
基于此，高层建筑结构设计安全合理保证的前提是合理的计算简图的选择。
同时，在设计中应该采取相应的结构构造措施，保证计算简图的误差在规范规定的范围内，确保结构的安全。
高层建筑结构设计要点研究论文六篇
高层建筑结构设计要点研究论文六篇关于《高层建筑结构设计要点研究论文六篇》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。
第一篇摘要：随着我国人口急剧上升，土地资源稀缺问题愈加明显，为了提升土地利用率，开发商开始将目光投向高层建筑。
近年来，复杂高层与超高层建筑得到广泛应用，它即满足了城市发展的需要，也实现了有限土地资源的有效利用。
因此，本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨，用以提高高层建筑的合理性与科学性。
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构；设计要点1引言随着复杂高层与超高层建筑的不断增加，政府对高层建筑的质量提出更高要求，尤其是建筑结构的持久性、可靠性已经成为社会关注的焦点。
因此，在进行复杂高层与超高层建筑结构设计时，要结合建筑物的形态特征、功能需要等进行，为提高复杂高层与超高层建筑的安全性能做铺垫。
2复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素2.1重力荷载与其他类型的建筑相比，复杂高层与超高层建筑具有特殊性，不仅建筑高度不可比拟，还需要面临重力荷载的挑战。
特别是随着建筑高度不断攀升，地面受力与重力荷载会逐渐上升，在力的作用下墙上的轴压力与竖向构件柱的压力也不断增加，从而加大超高层建筑的困难性。
其次，复杂高层与超高层建筑的水平位移也是建筑结构设计的矛盾点，主要体现在两个方面：①楼层越高风效应就越大，在风的作用下其合力作用点的位置就越高，由此自然风效应对超高层建筑产生的作用效应就更大。
②在建筑结构设计中，建筑的结构自重是企业必须考虑的问题，因为它关乎建筑物的稳定性。
而结构自重与重心位置相关，随着建筑楼层不断升高其重心位置随之升高，从而结构自重不断加大，成为强力作用下的薄弱环节，比如地震等。
2.2风振加速度风力大小与建设楼层的高低相关，通常楼层越高其风力效果越强，因此在超高层建筑中的风力作用特别显著。
但是，人们对风作用的舒适度有一定的感知，若风振作用过强则会令人产生不适感，从而降低居住品质。
高层建筑结构设计与抗震性能研究
高层建筑结构设计与抗震性能研究高层建筑作为现代城市的标志性建筑物，不仅需要具备美观的外观和功能，还要考虑其结构设计和抗震性能。
在此篇文章中，我们将探讨高层建筑结构设计与抗震性能的研究。
一、结构设计的重要性高层建筑作为建筑工程的综合体，其结构设计是保证建筑物安全和稳定性的基础。
结构设计涉及到多个方面，包括承载力、稳定性、刚度和振动特性等。
这些因素需要考虑建筑物的高度、形状和使用功能等，同时还要满足建筑材料的力学性能要求。
在高层建筑的结构设计中，结构类型的选择至关重要。
常见的结构类型包括框架结构、剪力墙结构、筒状结构和悬挑结构等。
不同类型的结构在承载力和抗震性能上各有优劣，需要根据具体情况进行选择。
此外，高层建筑还需要考虑地基基础的承载能力，以确保整个建筑物的稳定性。
二、抗震性能的研究高层建筑由于其高度和质量的特点，对地震的抗震能力要求较高。
因此，对高层建筑的抗震性能的研究显得尤为重要。
抗震性能的研究可以从建筑材料、结构类型和结构优化等方面入手。
首先，建筑材料的性能对抗震性能有着重要的影响。
高强度混凝土和钢材等新型建筑材料的应用可以提高建筑物的抗震能力。
同时，使用粘弹性材料和防震减振器等技术也可以有效减小地震对建筑物的影响。
其次，选择合适的结构类型对提高抗震性能至关重要。
合理布置剪力墙、加装支撑系统和设置防震缝等设计措施能够有效分散和消耗地震能量，减小建筑物的震动幅度。
此外，结构的柔性和刚性分布也需要进行优化，以提高抗震性能。
最后，结构优化是提高高层建筑抗震性能的重要手段。
结构参数的优化可以通过仿真分析和试验验证相结合的方法进行，以提高结构的整体性能。
此外，考虑到实际使用和维护的需要，还需要综合考虑人员疏散、消防和应急疏散等问题，以确保建筑物在发生地震时能够及时安全撤离。
三、建筑工程实践的案例在实际的建筑工程中，许多高层建筑已经应用了先进的结构设计和抗震技术。
例如，上海中心大厦采用了双核桁架结构和防震缝技术，使得建筑物在强烈地震中保持了较低的震动幅度。
浅谈高层建筑的结构设计的研究
浅谈高层建筑的结构设计的研究摘要：随着国民经济的快速发展，人民生活水平的不断提高，功能齐全的高层建筑越来越多。
高层建筑的结构的稳定、美观越来越受到人们的关注，同时也给了建筑结构设计师更高的要求。
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
文章通过阐述述高层建筑结构设计的四个特点即水平荷载成为决定因素、轴向变形不容忽视、侧移成为控制指标、结构延性是重要设计指标。
以及结构设计的结构选型、地基与基础设计、结构计算与分析等不同方面来介绍高层建筑的结构设计。
关键词高层建筑就;结构设计;结构选型abstract: with the rapid development of national economy, of people living standard rise ceaselessly, complete functions of more and more high-rise buildings. the high-rise building structure stability, appearance has attracted more and more attention, but also to the building structure designer higher requirements. high rise building at present in our city construction proportion is larger and larger, and the structural design changes are more and more, a lot of new structure design to the rapid pace of present in our city construction in. this paper describes the structure designof high-rise building ‘s four characteristics namely horizontal load become the determinant, the axial deformation can not be ignored, lateral displacement becomes the control index, the ductility of the structure is the important design index. and the structure design of the structure selection, foundation design, calculation and analysis of different aspects to introduce the high-rise building structure design. key words: high-rise building; structure design; structure type中图分类号：tu208.3]文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）前言随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，同时高层建筑由于高度、规模、投资与复杂性等逐步增大，结构设计所面临的对象及其所处环境、需考虑解决的问题及所用的知识日趋复杂，高层建筑结构设计的难度与重要性也在不断增大、建筑耗费的人力、财力、物力也同等增加。
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高层建筑结构设计的研究
摘要：高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。
建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量口渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。
该文主要研究高层建筑的结构设计。
关键词：高层建筑结构设计
近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。
但从设计质量方面来看，并不理想。
在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。
高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
一高层建筑结构设计的特点
轴向变形是不容忽视的。
高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测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。
结构延性是重要设计指标。
相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。
为了使高层建筑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。
水平荷载成为决定因素：一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖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变化。
二高层建筑结构的相关问题分析
结构的超高问题：在抗震规范和高规范中，对结构的总高度有着严格的限制，
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级高度以为，增加了B级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。
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等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
短肢剪力墙的设置问题：在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
嵌固端的设置问题：由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
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。
三解决对策
（一）选用适当的计算简图：结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。
计算简图还应有相应的构造措施来保证。
实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
（二）选择合适的基础方案：基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。
基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。
通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
（三）合理选择构方案：一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。
结构体系应受力明确，传力简捷。
同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。
总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
（四）正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。
因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。
在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。
（五）采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响力。
参考文献
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[2]赵西安．现代高层建筑结构设计[M]．北京：科学出版社，2004.
[3]于险峰．高层建筑结构设计特点及其体系[J]．建筑技术，2009（24）.。