高层建筑结构设计的特点与常见问题

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高层建筑结构设计与特点

高层建筑结构设计与特点

浅析高层建筑的结构设计与特点摘要:结构设计是一项集结构分析,数学优化方法以及计算机技术于一体的综合性技术工作,是一项对国家建设有重大意义的工作,同时,亦是一门实用性很强的工作。

本文就高层建筑的结构设计的各个方面进行分析,一起有助于提高结构工程师在建筑空间中的设计能力,特别是在处理高层建筑方面的问题上。

关键词:高层建筑;结构设计;选型;结构体系;对于一个城市而言,高层建筑往往具有一定的代表性和象征性,可以反映一个城市经济水平和发展程度,越来越多的具有特色的高层建筑成为了一个城市的坐标。

随着高层建筑技术的发展,高层建筑造型和表现形式趋于多样化,但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来,高层建筑在成为城市风景的同时如何融入到整个城市建筑设计中成为高层建筑设计面临的一个重要任务。

一、高层建筑结构的布置原则与要求(一)结构平面布置。

平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。

偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。

平面突出部分不宜过长。

扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。

高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。

对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。

(二)结构立体布置。

结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。

规则主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。

体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌;均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。

结构宜设计成刚度下大上小,自下而上逐渐减小。

下层刚度小,将使变形集中在下部,形成薄弱层,严重的会引起建筑的全面倒塌。

如果体型尺寸有变化,也应下大上小逐渐变化,不应发生过大的突变。

高层建筑结构设计特点

高层建筑结构设计特点

高层建筑结构设计特点摘要:结构的科学合理性关系到结构的安全性及造价,况且目前的结构形式多元化,给结构设计提出了更高的要求。

本文主要对三种结构体系的设计特点进行论述。

关键词:高层建筑;结构体系;特点前言有些地区由于经济条件限制,小高层及高层建筑的结构设计比较偏向于该地区的特征,因此在进行结构设计时,应充分考虑该地区的特点,满足本地市场的需求。

现在普遍采用的结构形式有框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,三种结构形式有利也有弊。

一、结构形式的特点(一)框架结构体系框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。

由梁、柱、基础构成平面框架,它是主要承重结构,各平面框架再由连系梁连系起来,即形成一个空间结构体系,它是高层建筑中常用的结构形式之一。

框架结构的优点在于建筑平面布置灵活,可以用隔断墙分隔空间,住户装修时更改室内空间也容易。

最重要的是计算理论相对成熟,施工工艺也成熟,工程质量得到保证。

框架结构的设计要点:柱网布置要规整,尽可能对称;梁柱中心线宜重合,以避免偏心对节点核心区和柱子产生的不利影响;填充墙宜选用轻质墙体,宜减轻结构自重。

框架结构的合理层数一般是 6~15层,最经济的层数是 10层左右。

其缺陷在于结构抗侧力能力差,本身柔性较大等,风荷载作用下会产生较大的水平位移,在地震荷载作用下,非结构构件破坏比较严重。

层数多了还需要截面尺寸大的梁柱,减小了使用空间,造成材料浪费。

(二)剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度,在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”,剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度,墙体同时也作为维护及房间分格构件。

剪力墙结构中,由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载,剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置,它空间整体性好,承载力和侧向刚度大。

合理设计的延性剪力墙具有良好的抗震性能。

在历次地震中,剪力墙结构震害较少发生,而且程度也较轻微。

在高层住宅中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点,而且可以使房间不露梁柱,整齐美观,但住户不能随便按照自己使用要求更改室内布局。

高层建筑的施工特点及控制措施

高层建筑的施工特点及控制措施

1、地基基础塌陷专项稳控方案一、风险评估 1、高层建造结构特点与要求〔1〕强度地层、多层建造的结构受力主要考虑垂直的荷载,包括结构自重和活荷载、雪荷载等。

高层建造的结构受力,除了要考虑垂直荷载作用外,还要考虑由风力或者地震力引起的水平荷载。

垂直荷载使建造物受压,其压力的大小与建造物高度成正比,由墙体和柱子来共同承受。

受水平荷载作用的建造物,可以视为悬臂梁,水平力对建造物主要产生弯矩,弯矩与房屋高度的平方成正比,即垂直压力。

弯矩对结构产生拉力和压力,建造物超过肯定的高度,由水平荷载产生的拉力就会超过由垂直荷载或者地震力的作2、用而处于周期性的受啦和受压状态。

对于不对称及冗杂体型的高层建造还需要考虑结构的受扭。

因此,高层建造必需充分考虑结构的各种受力状况,保证结构有足够的强度。

〔2〕刚度高层建造要保证结构刚度和稳定性,掌握结构水平位移。

由于水平荷载产生的楼层水平位移,与建造物高度的四次方成正比。

随着高度的增加,高层建筑的水平位移增大较强度增大更快速。

过大的水平位移会使人产生不舒适感,影响生活、工作;会使电梯轨道变形;会使填充墙或者建造装修开裂、剥落;会使主体结构浮现裂缝;水平位移再进一步扩大,就会导致房屋的各个部件产生附加内力,引起整个3、房屋的严重破坏,甚至崩塌。

必需掌握水平位移,包括相邻两层的层间位移和全楼的顶点位移。

建造物层间相对位移与层高之比为 A/H,依据不同的结构类型和不同的水平荷载,应掌握在 1/400~1/1200。

〔3〕延性有抗震设防要求的高层建造还必需具有肯定的延性,使结构在强震作用下,当一部份进入屈服阶段后,还具有塑性变形的能力,通过结构的塑性吸收地震力所产生的能量,使结构可维持肯定的承载力。

〔4〕耐久性对高层建造的耐久性要求较高,从《民用建造设计通则〔JGJ37-87〕》第 1.0.4 条将建造耐久年限分为四级,一级耐久年限为 104、0 年以上,合用于重要的建造和高层建造。

高层建筑结构设计的相关问题与建议

高层建筑结构设计的相关问题与建议

物容许变形 的要求, 能调节不均匀沉降的基础形式。 并 高层建筑
宜设 置 地 下 室 以减 小地 基 的 附加 应 力 和 沉 降量 ,有 利 于 满足 天 然地 基 的承 载 力 和 上 部 结构 的整 体 稳 定性 。 外 , 地 基 基 础 设 此 在 计 中要 注 意 地 方 性 规 范 的重 要 性 。
建材 与 装 饰 2 1 00年 o 7月
园林 、 筑 、 划 与 结构 设 计 建 规
高层建筑 结构 设计 的相Βιβλιοθήκη 关 问题 与建 议 李国日
( 东省 东莞市 广 536) 2 5 0 摘 要 : 高 层 建 筑 结 构 设 计 , 结 构 选 型 、 基 与基 础 设计 、 构 计 算 分 析 及 抗 震 分 析 四个 方 面 阐述 了 一些 容 易 出现 的 问题 及 相 关 对 从 地 结 规定 , 同时根据建筑用途的要求提 出高层建筑结构设计应注意 的问题 , 以期帮助工程设计人 员不 断提高工程设计水平 。 关键 词 : 高层 建 筑 结 构 ; 概念 设计 ; 基 与 基 础 ; 构 分析 地 结
采用 的计算模型上存在着一定的差异 ,因此导致 了各软件的计
算 结 果有 或 大 或 小 的 不 同 。
1 短肢 剪 力墙的设 置 问题 . 4
工 业 厂 房经 常要 在 梁 上 预 埋 吊环 . 多设 计 不 规 范 。设 置 吊 许
() 2 是否 需要地震力放大, 考虑建筑 隔墙等对 自振周期的影
3 结构分析与计算
在 结 构分 析 与 计 算 阶 段 , 何准 确 、 效 地 对 工程 进 行 内力 如 高 分 析 并 按 照 规 范要 求 进 行 设 计 和 处 理 ,是 决 定 工程 设计 质 量 好

高层建筑中的建筑结构与抗震设计

高层建筑中的建筑结构与抗震设计

高层建筑中的建筑结构与抗震设计一、引言高层建筑是现代城市发展的重要标志之一,它不仅改善了土地利用效率,还提供了更多的居住和商业空间。

然而,由于其高度和体量的特殊性,高层建筑在面临地震等自然灾害时更容易受到影响。

因此,高层建筑的建筑结构与抗震设计至关重要。

本文将讨论高层建筑中的建筑结构和抗震设计的关键问题。

二、高层建筑的建筑结构高层建筑的建筑结构是指为了满足建筑物的功能和快速建设的需求,所采用的构件和结构组成。

常见的高层建筑结构有以下几种:1. 钢结构钢结构由钢材构成,具有高强度、轻质、施工快速等优点。

在高层建筑中,钢结构常用于悬挑结构、屋顶结构和大跨度空间结构,如钢框架结构、钢筋混凝土柱和钢板混凝土结构等。

2. 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是将钢筋与混凝土相组合,形成刚性整体结构。

这种结构具有良好的抗震性能和耐久性,广泛应用于高层建筑的柱和梁等承重构件。

3. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构通过施加预应力,在构件上引入压应力,从而提高混凝土的抗压性能。

这种结构具有较好的抗震性能和耐久性,在高层建筑中被广泛应用于楼板和框架结构等。

三、高层建筑的抗震设计高层建筑的抗震设计是指为了提高建筑物在地震中的稳定性和安全性,采取的一系列措施和设计原则。

以下是高层建筑抗震设计的重点内容:1. 建筑结构的合理布局合理的布局可以减少结构的不均匀性和不对称性,降低地震作用对结构的影响。

同时,将重要的承重墙和剪力墙等放置在适当位置,能够有效提高建筑物的抗震性能。

2. 结构的刚度和韧性设计结构的刚度和韧性是保证建筑物在地震中不发生严重破坏的关键。

通过提高结构的刚度和韧性,可以减小地震力对结构的冲击,并使结构在地震后能够恢复到正常状态。

3. 断层和隔震设计在地震带区域,结构的断层和隔震设计起到了重要的作用。

断层设计通过设置强大的构件和连接件来承担地震力,从而减小地震对结构的影响。

隔震设计则是通过增加减震层,将地震能量转移或分散,从而减小地震对结构的冲击。

关于高层建筑结构设计施工中常见问题

关于高层建筑结构设计施工中常见问题

关于高层建筑结构设计及施工中常见问题的探讨摘要:随着当前社会经济的飞速发展,建筑业也突飞猛进,高层建筑逐渐进入到了人民的生活,不仅建筑物的结构变得更加多样化,其功能也越来越丰富。

但在高层建筑的施工过程中,出现如裂缝等质量通病严重影响了建筑工程质量而造成安全隐患,本文从结构设计、施工技术等方面逐步进行探讨。

关键词:结构设计施工技术常见问题处理办法由于高层建筑层数多、工序复杂、工程量大、技术要求高等特点,以及高层建筑的受力特点、设计依据与一般多层建筑有很大差别,在实际工作中,对结构的安全度以及工程结构的施工质量提出了更严格的要求,本人根据高层建筑的结构特性,结合设计及施工中常见问题,浅要探讨以下几个在实施过程中应着重注意的关键问题。

高层建筑的结构设计特点(一)建筑设计中的水平荷载:一方面,对于某一特定的高层建筑物来说,其竖向载荷能力基本上已经是定值,而在水平载荷方面则不同,它还会受到一定的风力影响和地震作用影响。

另一方面,楼房的自身重量和建筑楼面所承受的载荷作用于竖向构件中,其所引起的轴力和弯矩数值与建筑物高度的一次方成正比关系。

(二)建筑设计中的结构延性:为了使建筑结构在塑性变形后仍然具有良好的变形能力,避免出现建筑倒塌,我们在建筑设计时要采取一定的措施,以保证高层建筑的结构具有适合的延性。

(三)建筑设计中的轴向变形:在建筑设计中,需要根据轴向变形来计算相应的数值,对预制构件的下料长度进行细致的调整;在高层建筑的结构设计中,建筑物竖向载荷的数值一般都比较大,如果设计时考虑不周可能会引起一定的轴向变形,对连续梁弯矩有一定的影响,这种情况会减少连续梁中间支座处的负弯矩值,而端支座的副弯矩值和跨中正弯矩则会出现增大的情况。

(四)建筑设计中的侧移幅度:在高层建筑的设计过程中,建筑结构产生侧移是高层建筑结构设计中应注意的关键问题,随着高层建筑的高度不断增加,其水平荷载能力也在随之变化,建筑物结构侧移的迅速增大,为了确保高层建筑的质量安全,必须把建筑结构水平载荷下的侧移幅度设计控制在一定限度之内。

超限高层建筑结构设计重难点分析

超限高层建筑结构设计重难点分析城市对建筑结构设计的要求逐渐提升,不仅要求实用与美观共存,更要满足城市人口不断增加对居住环境的要求。

因此,为满足居民与经济发展对建筑的要求,产生了超限高层建筑结构设计,不仅可以节约土地空间,更成为城市的靓丽风景线,满足城市化发展的需求。

标签:超限高层;建筑结构设计;重难点为满足城市化发展对建筑结构设计的需求,本文针对新时期超限高层建筑结构设计中的重难点进行主要分析,以促进城市超限高层建筑效率,满足城市人口的迫切需求,从而提高城市化发展进程。

1 超限高层建筑结构体系概述在高层建筑中,抗侧力结构体系的选择与组成成为高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。

当抗侧力体系决定后,水平构件体系的大格局便已确定,当然楼盖布置的细节也可再进一步进行推敲,因其其也有可能会反过来对抗侧力体系产生影响。

目前应用于高层建筑的主要结构体系主要有以下几种:1.1框架结构。

其基本组成构件为梁与柱,框架结构的优点是建筑平面布置较为灵活,结构受力简洁而清晰,施工也较为方便;且在抗震设计中,其延性较好,耗能能力也较强,因此,具有很好的抗震性能。

通常使用的柱网间为5-9m,而当采用预应力和钢骨混凝土的结构时,柱距大于等于15。

如果建筑物较高时,应该考虑建筑结构设计的主控因素(风荷载和地震作用),其缺点是抗侧刚度较弱,所以需要设计较大截面的梁、柱才能满足变形要求,这样会影响建筑的使用空间;另一个考虑对象是非结构构件的填充墙,其变形性能比框架差很远,且框架结构变形较大时,容易损坏。

1.2剪力墙结构。

其最大特点就是抗侧刚度大和承载力高。

一般而言,布置合理的剪力墙结构,会有较强的抗震和抗风能力。

在众多大地震中,剪力墙结构出现破坏的较少,表现出了其良好的抗震性能。

而其缺点则是自重大和刚性大以及延性差,并且对水平荷载也只能“硬碰硬”,所以剪力墙结构的周期较短,地震惯性力也较大。

剪力墙的间距一般较小,为3-8m,因此,其平面布置不够灵活,建筑空间受限制。

城市高层建筑结构设计特点及相关问题研究

全置于建筑的首位 。

所具有 的强度和刚度是不一样的 , 因而 它们适合 应用 的高度 也 不 同。一般说来 , 框架结构适用于高度低 , 层数少 , 设防烈度低

高 层建 筑 结 构 设 计 特 点
框 水平荷载成 为决定 因素 。一方面 , 因为楼房 自重和楼面使 的情况 ; 架一 剪力墙结构和剪力墙结构可 以满 足大 多数 建筑
二 、 层建 筑 结 构 体 系 的 特 点 高
三、 高层建筑 的结构设计原则 () 1 结构平面的设计与布置 。平面形状简单、 规则 、 对称尽
量 使质 心和钢 心重合 。偏心大 的结构扭 转效 应大 , 会加 大端部
导致应 力集 中。 平面突 出部 分不 宜过 长。 扭转 是否 () 架结构体系。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋 构件的位移 , 1框 混凝 土结构 中, 由梁和 柱通过节 点构成承 载结构 , 框架形成 可 过大 , 可用概念 设计方法近 似计算钢心 、 心及偏心 距后进行 质 灵活布置的建筑空间, 具有较大的室内空间, 使用较 方便 。由于 判断, 还可 以比较结构最远边缘处 的最大层 间变形和质心处 的 框架梁柱截面较 小, 抗震性能较差 , 刚度 较低 , 建筑高度 受到限 层问变 形, 比值超过 1 1 , 以认 为扭 转太大而 结构不 规 其 .者 可 当由于 使用功 制; 剪切型变形 , 即层间侧移随着层数的增加而减小 ; 框架结构 则 。高层建筑不应采用严重不规则 的结构布置 , 结构平 面布置严重 不规则 时, 其分割成 若 将 主 要用于不 考虑抗震设 防, 数较少 的高层建筑 中, 层 在考 虑抗 能与建筑 的要求 ,
然而 , 高层建筑远非仅仅加高建 筑层数那 么简单 , 过 2 0 通 0 8年 型结构来 承受水平力和 竖 向荷载 , 楼面作 为第二级 结构 , 只承 发生于四川汶 川的 8级 5 1 .2大地震进 一步为人们敲 响警钟 , 受竖 向荷载 并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。常见 有必要深 入研 究包括高层建筑在 内的建筑 结构 设计 , 将质量安 的巨型结构有 巨型框架 结构和 巨型桁架结构 , 同的结构体系 不

高层建筑结构体系的特点和设计措施

论高层建筑结构体系的特点和设计措施【摘要】建筑工程的结构影响着高层建筑的抗震程度,本文分析了建筑结构的结构体系和基本构架,提出了建筑结构抗震设计的方法,并运实例对高层建筑的设计进行了探究。

【关键词】建筑工程;结构特点;设计措施一、高层建筑结构体系的特点地震时建筑物的破坏程度,主要取决于主体结构变形的大小,因此建筑结构的变形计算与控制在抗震设计中起着越来越重要的作用。

目前,世界上多数国家的抗震规范都明确提出了控制结构变形的要求,有的还提出了基于位移的抗震设计方法,我国的抗震规范提出了抗震设防三个水准的要求,采用二阶段设计方法来实现,即:在多遇地震作用下,建筑主体结构不受损坏,非结构构件没有过重破坏,保证建筑的正常使用功能的弹性变形验算;在罕遇地震作用下防止结构倒塌的弹塑性变形验算。

由于结构受到的地震作用与结构自身的重量及刚度有关,而结构的变形也与其刚度有关,所以,研究不同结构体系的刚度特征和变形特点,有助于我们选择更加合理可靠的结构形式,更好地满足抗震设计的要求。

一般的建筑结构,在整体上都可以视为一个嵌固在地基上的悬臂柱,但选用不同类型的结构抗侧力体系,在水平荷载作用下结构具有不同的变形性质,通常采用的结构抗侧力体系有:框架体系、框架一剪力墙、剪力墙体系及筒体体系等。

二、高层建筑的结构的基本构架一是框架结构。

框架结构由梁、柱构件通过节点连接而成,平面布置灵活,容易形成大空间,全现浇时,房屋的整体性强,延性较好,施工方便,承受竖向荷载能力较强;缺点是侧向刚度小,在水平荷载作用下侧向变形大,承受水平地震作用的能力较弱,因而建造高度受到限制”其侧移曲线表现为剪切型,层间位移下大上小,层间最大位移角出现在下部楼层。

二是剪力墙结构。

承受建筑物竖向和水平荷载的主体结构全部为剪力墙时,即形成剪力墙结构体系”这种结构抗侧移刚度大,空间整体性好,在水平荷载作用下侧向变形小,侧移曲线表现为弯曲型,层间位移下小上大,层间最大位移角出现在中上部楼层,地震时非结构构件破损小,高层建筑中当剪力墙的高宽比较大时,相当于一个以受弯为主的竖向悬臂构件,经合理设计,可控制剪力墙的最终破坏以受弯破坏为主,延性较好”其缺点是平面布置不灵活,不容易满足公共建筑等使用大空间的要求,结构自重大,地震作用大,造价较高。

高层建筑结构的设计特点及体系

较 大 的餐 厅 、 会 议 室 、 教 室 等 ;必要 时 , 可通 过 隔 断 的安 设
分为空腹筒 、实腹筒两种。其 中,空腹筒 受力构件 ,主要是
由 开 孔 钢筋 混凝 土 外 墙 、 密 排柱 、 窗裙 梁 以几 种 组 合 方 式构
与拆除 ,将建筑 的平面布 局为大空间或 分割成小居室 ,灵活 调整 以满足使用需求 ;建筑 的外墙通 常会选择使用非承重构
体系施加的倾覆力矩 ,将随着建筑层高的增加 而呈 多倍数同
步增长。此外,一般情况下 ,高层建筑的竖向荷载通常是不 变 的,而当建筑结构 的动力特性发生 改变时 ,作为水平荷载 的地震作用、风荷载的具体数值将不同程度的发生变化。 12 _ 主要控制指标
相 较 于 普 通 建 筑 、 多 层 建 筑 ,高 层 建 筑 结 构 设 计 的 控
都 有 可 能使 整 个 设 计 过 程 变 得 更加 复杂 或使 设 计 结 果 存 在 不
安全 因素 。
框架形成一个整体 ,即框架——剪力墙结构体系。在水平荷 载的作用下 ,充分利 用了刚度较强 Байду номын сангаас连梁、楼板 ,使剪力墙
( 者单 位 :宁 波大 学 ) 作
制 在安 全 范 围之 内 。 1 轴 向变形 问题 . 3
分析 ,不难 发现 ,方案1 的稳定性、安全性优于方案2 。由此 可见 ,高层建筑 结构设计有着多种体 系,在设计 前应综合考 虑项 目的实际需要与情况 ,进行严格 的筛选 ,从中选取最佳 方案才能确保建筑的质量安全。 3高层建筑的结构设计体系 。 31 剪力墙结构体系 高层 建筑 的剪力墙体 系,其主要是指全部采用 了平面剪 力墙 构件 的主体受 力结构。在 此种 高层 建筑 结构 设计 体 系
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高层建筑结构设计的特点与常见问题
摘要:高层建筑目前在我们的城市建设当中占据越来越重要的地位,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,高层建筑的数量日渐增多,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。

在此背景下,应该把高层建筑的结构设计放在突出地位予以研究。

关键词:建筑;高层建筑设计;问题
1.高层建筑结构设计的特点
(1)水平力是设计主要因素
在低层和多层建筑中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计[1]。

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,与建筑高度的两次方成正比。

另一方面,对一定高度的建筑来说,竖向荷载数值稳定,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值随着结构动力性能的不同而有较大的变化[2]。

(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索。

随着楼房高度的增加,水平衙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]。

(3)抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构,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、中震可修、大震不倒[1]。

(4)减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
如果在同样基础的情况下,从地基承载力考虑,减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施,可以建更多层数,这在软弱土层有突出的经济效益。

地震效应与建筑的重量成正比,减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。

高层建筑重量大,不仅使作用于结构上的地震剪力大,还由于重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,从而造成附加弯矩更大[3]。

(5)轴向变形不容忽视
高层建筑中.竖向衙载数值很大,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,会得出偏于不安全的结果[4]。

(6)概念设计与理论计算同样重要
随着抗震概念设计在实际设计中的不断应用和发展,现在的抗震概念设计更加的成熟和完善[4]。

合理地应用概念设计可以更好地保证建筑的质量和安全,提高结构设计的可靠性。

汶川地震发生后,设计师更加重视抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用。

通过对实际地震中的数据分析,制定相应的结构设计方案,排除结构设计中不必要的设计,将设计的重点放在抗震概念设计上,提高建筑的抗震能力[4]。

2.当前高层建筑结构设计中存在的一些问题
2.1结构设计中消防结构设计存在的问题
由于高层建筑具有不同于一般建筑的特点,因此其在进行结构设计时具有一定的复杂性[6],不仅要保证高层建筑的功能多元化的要求,同时要兼顾安全稳定性要求,但是,当前在进行高层建筑结构设计时,许多设计单位更为注重高层建筑功
能性需求而忽视了安全性[7],这就导致了设计时往往会选用不同建筑功能的材料,这些材料又大多是可燃性材料,加之高层建筑间空气流动快、风力强劲,一旦出现火灾,可能会助长火灾蔓延[8]。

2.2结构设计中抗震结构设计存在的问题
在对高层建筑进行结构设计时,抗震结构设计也是整个设计过程中极为复杂但又容易出现问题的地方[5]。

由于高层建筑不同于一般建筑的复杂特征以及地震发生时不确定因素极多,因此在进行建筑结构设计时,设计人员必须要对相关抗震数据进行仔细分析和研究[9],在实际数据的基础上进行总体规划和设计,而不能只是根据一些书本上的原理进行设计,只有这样才能达到有效避震的目的。

但是当前,许多设计人员由于自身能力不足以及专业操守不强在进行抗震结构设计时仅仅根据书籍上的原理进行设计[10],最终导致抗震结构设计有效性不强、灵活性不高、安全耐用性不足,不能很好地保障人民生命财产安全。

2.3结构设计中抗风结构设计存在的问题
除了消防结构设计以及抗震结构设计,在高层建筑结构设计中,抗风结构设计也是一个重要的组成部分[5]。

设计人员在进行抗风结构设计时,应该紧紧围绕建筑结构的抗风压性这一特点[11]。

由于高层建筑楼层较多、体积庞大,其本身对风具有良好的阻隔作用,当高层建筑周围的空气由于动力的作用出现改变,则又会对高层建筑产生风压,使得高层建筑物必须承受相当的动力荷载力,此时这种力可能会对高层建筑稳定性造成一定的影响[12]。

因此,在进行抗风结构设计时必须要以建筑的抗风压性为中心,综合考虑多种因素[12],从而保证高层建筑的抗风承载力。

由于抗风结构设计也是高层结构设计中的一个重点和难点,因此许多设计人员并不能很好的围绕建筑物抗风压性进行抗风结构设计,导致建筑物实体在遭受风压时主体结构出现毁坏,严重者出现玻璃幕墙碎裂、墙体出现断裂等情况。

结语
在对高层建筑结构进行设计时,尤其应该注重三个方面的设计,分别是消防结构设计、抗震结构设计以及抗风结构设计。

设计人员在施工设计时,必须充分考虑到这三个方面,保障高层建筑兼具实用性与安全性,保证建筑物内人民的生命财产安全。

参考文献:
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[3]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品2011(3)
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[5]李亚.高层建筑结构设计的问题及解决路径研究[J].城市建设理论研究2014(10)
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