導語：如何才能寫好一篇高層建筑結構體系，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：結構體系 結構類型

所謂結構體系是結構抵抗外部作用的構件總體組成的方式。在高層建筑中，抵抗水平力成為確定和設計結構體系的關鍵問題。高層建筑中常用的結構體系有框架、剪力墻、框架-剪力墻、筒體以及它們的組合。高層建筑采用的結構可分為鋼筋混凝土結構、鋼結構、鋼筋混凝土組合結構等類型。

1、高層建筑中常用結構體系和其特點的分析

主要分為:(1)一般高層建筑結構體系。一般高層建筑結構體系包括框架體系、剪力墻體系、框架－剪力墻體系、框架－筒體體系、框筒體系、筒中筒體系等結構體系。(2)復雜高層建筑結構體系。復雜高層結構體系指帶轉換層結構體系、連體結構體系、懸挑結構體系、帶加強層結構體系、平面不規(guī)則結構體系等。(3)新穎高層建筑結構體系。近年來,出現(xiàn)了一些新穎的高層建筑結構體系。其中具有代表性的有束筒體系、巨型框架體系、脊骨體系等結構體系。

A、框架結構體系是由梁、柱構件通過節(jié)點連接構成不但承受豎向荷載，也承受著水平荷載的結構體系（多用于多層建筑）。其優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可以做成有較大空間及特殊用途的房間。必要時，可用隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改成大房間，因而使用靈活。

B、力墻結構體系:剪力墻結構體系是利用建筑物墻體承受豎向與水平荷載，并作為建筑物的圍護及房間分隔構件的結構體系。

剪力墻也稱抗震墻。它自身平面內(nèi)的剛度大、強度高、整體性好，在水平荷載作用下側向變形小，抗震性能較強。在國內(nèi)外歷次大地震中，剪力墻結構體系表現(xiàn)出良好的抗震性能，且震害較輕。因此，剪力墻結構在實際中得到了廣泛的應用。由于其良好的抗震性能，所以在地震區(qū)15層以上的高層建筑中采用剪力墻是經(jīng)濟的，在非地震區(qū)采用剪力墻建造建筑物的高度可達140m。剪力墻結構采用大模板或滑升模板等先進方法施工時，施工速度很快，可節(jié)省大量的砌筑填充墻等工作量。

C、框架-剪力墻結構體系：它是在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻所組成的結構體系。由于框架結構具有側向剛度差，水平荷載作用下的變形大，抵抗水平荷載能力較低的缺點，但又具有平面布置較靈活、可獲得較大的空間、立面處理易于變化的優(yōu)點；剪力墻結構則具有強度和剛度大，水平位移小的優(yōu)點與使用空間受到限制的缺點。將這兩種體系結合起來，相互取長補短，可形成一種受力特性較好的結構體系-框架-剪力墻結構體系。剪力墻可以單片分散布置，也可以集中布置。

框架-剪力墻結構體系在水平荷載作用下的主要特征：

c-1受力狀態(tài)方面，框架承受的水平剪力減少及沿高度方向比較均勻，框架各層的梁、柱彎矩值降低，沿高度方向各層梁、柱彎矩的差距減少，在數(shù)值上趨于接近。

c-2變形狀態(tài)方面，單獨的剪力墻在水平荷載作用下以彎曲變形為主，位移曲線呈彎曲型；而單獨的框架以剪切變形為主，位移曲線呈剪切型；當兩者處于同一體系，通過樓板協(xié)同工作，共同抵抗水平荷載，框架-剪力墻結構體系的變形曲線一般呈彎剪型。

由于上述變形和受力特點，框架-剪力墻結構的剛度和承載力較框架結構都有明顯的提高，在水平荷載作用下的層間變形減小，因而減小了非結構構件的破壞。在我國，無論在地震區(qū)還是非地震區(qū)的高層建筑中，框架-剪力墻結構體系得到了廣泛的應用。

D、筒體結構體系。筒體結構為空間受力體系。筒體的基本形式有三種：實腹筒、框筒及桁架筒。用剪力墻圍成的筒體可稱為實腹筒。如果筒體的四壁是由豎桿和斜桿形成的桁架組成，則成為桁架筒；如果體系是由上述筒體單元所組成，稱為筒中筒或組合筒。通常由實腹筒來做內(nèi)部核心筒，框筒或桁架筒來做外筒。筒體最主要的受力特點是它的空間受力性能。無論哪一種筒體，在水平力作用下都可以看成固定于基礎上的箱形懸臂構件，它比單片平面結構具有更大的承載力，并具有很好的抗扭剛度。

2、高層建筑結構類型及其特點

高層建筑采用的結構可分為鋼筋混凝土結構、鋼結構、鋼-鋼筋混凝土組合結構等類型。

(1)混凝土結構具有造價較低、取材豐富、并可澆筑各種復雜斷面形狀，而且強度高、剛度大、耐火性和延性良好，結構布置靈活方便，因此，在高層建筑中得到廣泛應用。

(2)結構具有強度高、構件斷面小、自重輕、延性及抗震性能好等優(yōu)點；鋼構件易于工廠加工，施工方便，能縮短現(xiàn)場施工工期。近年來，隨著高層建筑建造高度的增加，以及我國鋼產(chǎn)量的大幅度增加，采用鋼結構的高層建筑也不斷增多。

(3)鋼和鋼筋混凝土相結合的組合結構和混合結構在高層建筑中更為合理。這種結構可以使兩種材料互相取長補短，取得技術性能優(yōu)良的效果。

組合結構是用鋼材來加強鋼筋混凝土構件的強度。鋼材放在構件內(nèi)部，外部由鋼筋混凝土做成，成為鋼骨混凝土構件，也可在鋼管內(nèi)部填充混凝土，做成外包鋼構件，成為鋼管混凝土。

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【關鍵詞】高層建筑；城市建設；結構體系；假定

高層建筑主要是根據(jù)建筑物的高度與層數(shù)加以劃定的，我國高層建筑物的界定是建筑層數(shù)在十層以上，建筑高度達24m的建筑物為高層建筑物。不同國家和地區(qū)對高層建筑物的界定有所不同，此外隨著時間的推移統(tǒng)一國家不同時期對高層建筑物的界定同樣是不同的。現(xiàn)代高層建筑起源于美國，1883年美國建造了世界上第一個高層保險大樓，這座高層保險公司大樓位于美國的伊利諾州的芝加哥，高十一層，樓體主要采用鋼框架結構建成。二戰(zhàn)過后，各行各業(yè)百廢待興，高層建筑也同樣迎來的發(fā)展的高峰期，世界各國的高層建筑取得了前所未有的發(fā)展。目前世界最高的建筑是上世紀70年代建成的希爾斯大廈，它有110層，443米高，同樣位于美國的芝加哥。我國近代的高層建筑始于上世紀20～30年代。改革開放以來我國的高層建筑也迎來了建設的繁榮期，目前高層建筑已將坐落于全國各地的二十多個城市當中，并且還在不斷地發(fā)展著，我國目前最高的高層建筑是位于上海的環(huán)球金融中心的摩天大樓，高492m,高度排名世界第三。

1 高層建筑的主要結構體系

目前世界各國的高層建筑絕大多數(shù)都采用鋼筋混凝土式的結構形式，在這種結構形式當中又可以劃分為四種結構體系，及框架結構體系、剪力墻結構體系、框架--剪力墻結構體系和簡體結構體系四種。這四種結構體系各有各的獨到之處。

1.1 高層建筑結構體系中的框架結構體系

框架結構體系是進行高層建筑設計中一種最為典型的結構形式之一，它主要由基礎、樓柱、房梁與樓板四中承重構件所構成。在這種結構體系的高層建筑中基礎、樓柱和房梁三者共同構成了高層建筑的平面框架，并且承擔了搞成建筑的承重任務?？蚣芙Y構體系具有工程造價相對較低、建筑工程平面結構布置具有一定的靈活性以及建筑物立面處理比較容易等主要優(yōu)勢，但這種結構具有抗側力不強，容易發(fā)生較大的水平位移等缺陷。

1.2 高層建筑結構體系中的剪力墻結構體系

剪力墻結構體系的在高層建筑物中的設計主要是出于對提高建筑結構的抗側力與剛度的角度加以設計的。剪力墻在高層建筑當中的運用對于提高建筑的剛度具有非常明顯的效果，能夠增加高層建筑的抗震效果，因此被廣泛的運用到高層建筑當中。

1.3 高層建筑結構體系中的框架―剪力墻結構體系

作為框架―剪力墻結構主要是在高層建筑框架內(nèi)部設置一定數(shù)量的剪力墻，這種結構體系的框架結構非常靈活，同時抗震效果也十分明顯。

1.4 高層建筑結構體系中的筒體結構體系

所謂簡體結構體系主要是指，在高層建筑結構當中主要以簡體為主。隨著高層建筑的建設規(guī)模與難度系數(shù)的進一步加大，高層建筑對抗震能力的要求也更加嚴格，前兩種結構體系的抗震系數(shù)已經(jīng)達不到高層建筑對抗震能力的進一步要求。為此在高層建筑結構設計當中往往采用將剪力墻建造空間薄壁筒體的方法來增強梁的剛度。在建筑結構設計中經(jīng)常用到的簡體結構體系主要有：筒中筒結構、成束筒結構、巨型結構體系等。

2 對高層建筑結構進行分析過程中所產(chǎn)生的幾種基本假定

在高層建筑建設過程中，進行高層建筑的三維結構設計是一項非常困難得工作內(nèi)容，簡單的計算方法是無法對其進行精確分析與計算的，為此在具體的設計環(huán)節(jié)需要綜合運用各種分析方法對計算模型進行不同程度的假設。下文就幾種常見的假定進行闡述：

2.1 彈性假定

現(xiàn)階段世界各國絕大部分的高層建筑結構分析方法均采用彈性假定的計算方法，這種假定主要是出于對建筑結構的實際狀況考慮，通常在風力作用的情況下，此時建筑結構的工作狀態(tài)呈現(xiàn)彈性變化。

2.2 剛性樓板假定

所謂剛性樓板假定主要是指在對高層建筑結構予以分析計算的工程中，通常都將樓板平面內(nèi)部的剛度值，假定為無限大，而將平面外的剛度值則將定為0，這種假定方式，不但簡化了樓板設計的計算方法，同時對減少高層建筑結構位移的自由度具有重要的現(xiàn)實意義。

2.3 小變形假定

小變形假定也是在建筑結構分析中普遍采用的基本假定。對幾何非線性問題進行了研究的專家認為:當頂點水平位移與建筑物高度的比值大于1 /500 的時候，就必須重視幾何非線性問題的影響。

3 高層建筑結構設計中的具體特點

不同建筑結構體系的選擇直接關系到機電管道設置、建筑平面布置、樓層高度、立面體形、施工工期長短、施工技術要求和投資造價等。高層建筑結構具有自己的特點，相對于多層及低層建筑結構而言，高層建筑結構設計在各專業(yè)設計中占有更加重要的位置。

3.1 水平荷載起著決定作用

多層和低層的房屋結構設計中，豎向荷載控制結構設計。雖然在高層建筑設計中，豎向荷載依舊對建筑結構設計產(chǎn)生比較重要的影響，但是起著決定性作用的確實水平荷載。對高度一定的建筑而言，水平荷載的數(shù)值會隨著結構動力性的不同而變化，但是豎向荷載一般都是定值。另外，? 樓面使用荷載所引起的彎矩數(shù)值和軸力與建筑高度的一次方成正比;但是水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩及由此引起的軸力與建筑高度的平方成正比。所以水平力是高層建筑設計中的主要因素。

3.2 控制結構側移是關鍵因素

水平荷載下結構的側向變形會隨著建筑高度的增加而迅速增大。所以在高層建筑設計中，結構側移是關鍵因素。高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、側向位移的迅速增大。高層建筑的設計要求結構具有足夠的強度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生側移能夠被控制在一定范圍內(nèi)。否則就會引起房屋側塌、居住人員不適、主體結構構件出現(xiàn)損壞等問題。

3.3 減輕高層建筑自重很重要

在同樣地基或是樁基的前提下，減輕房屋自重就意味著基礎造價不會增加，那么就可可以多建一些層數(shù)，經(jīng)濟效益就凸顯了出來。另外，高層建筑的地震效應與建筑的自重是成正比的，于是提高建筑結構抗震能力的有效辦法就是減建筑自重。所以高層建筑減輕自重比多層或是低層建筑更加有意義。

3.4 軸向變形不容忽視

在高層建筑設計中，軸向變形不容忽視。在采用“框架―剪力墻體系”或是“框架體系”的建筑中，框架邊柱的軸壓應力往往小于中柱的軸壓應力，并且邊柱的軸向壓縮變形也小于中柱的軸向壓縮變形。高層建筑的軸向變形的差異會達到一個比較大的數(shù)值，從而引起跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大，連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小。

3.5 理論計算異常重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。盡管高層建筑建筑設計的分析原則不斷完善，分析手段不斷提高，但是地震、地基以及結構體系本身的復雜性時常引起理論分析計算與實際情況相差數(shù)倍之多，導致構件局部開裂破壞。

參考文獻：

[1]周明.高層建筑選型及結構設計研究[J]中國高新技術企業(yè),2009,(06).

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關鍵詞：高層建筑； 結構體系； 布局

Abstract: with the rapid development of the economy in our country, the national large and medium-sized city high-rise building more rapidly increase, with the construction of the height of the high-rise building continuously increased, building type and function of more and more complicated, the structure of the system in much more diverse, high-rise building structure design also has become a more and more important for the building structure engineer content. In this paper the author of a high-rise building structure and layout system are analyzed. ,

Keywords: high building; Structure system; layout

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

一、 高層結構的基本受力單元

高層結構的基本受力單元包括框架、剪力墻和筒體。其中筒體又可以分為核心筒和框筒，框架由梁、柱構成。

1、剪力墻

剪力墻是寬度和高度比其厚度大得多，且以承受水平荷載為主的豎向結構。剪力墻的寬達十幾米或更大，高達幾十米甚至上百米。相對而言，它的厚度則很薄。剪力墻平面內(nèi)的剛度很大，而平面外的剛度很小。為了保證剪力墻的側向穩(wěn)定，各層樓蓋對它的支撐作用相當重要。

剪力墻的下部一般固結于基礎頂面，構成豎向懸臂構件，習慣上稱其為落地剪力墻。剪力墻既可以承受水平荷載，也可以承受豎向荷載，但承受平行于墻體平面的水平荷載是其主要作用，這一點與一般僅承受豎向荷載的墻體有區(qū)別。在抗震設防區(qū)，水平荷載由水平地震作用產(chǎn)生因此剪力墻有時也稱為抗震墻。由于縱橫墻相連，故剪力墻的截面形成I形、Z 形、T形和]形。剪力墻上常常因建筑要求開設門窗洞，開洞時應盡量使洞口上下對齊，布置規(guī)則，洞到墻邊的距離必須滿足一定的要求。

2、核心筒

核心筒一般由電梯間或設備管線井道周圍的鋼筋混凝土墻組成。其水平截面為箱形，是豎向懸臂薄壁結構。在建筑平面布置中，為了充分利用建筑物四周的景觀和采光，電梯間等服務性用房常設置在房屋的中部，核心筒由此而得名。因筒壁上僅開有少量洞口，故有時也稱為“實腹筒”。簡體在兩個水平方向均有很大的剛度。核心筒的剛度除了與壁厚有關外，還與簡體的平面尺寸有關。平面尺寸越大，結構的剛度越大。但平面尺寸的增大會減少使用面積。

3、框筒

框筒是由布置在房屋四周的密集立柱與高跨比很大的裙梁所組成的空腹筒體，它猶如四榀平面框架在角部連接而成，故稱為框筒。框筒結構在水平荷載作用下，不僅與水平荷載相平行的兩榀框架(常稱為腹板框架)受力，而且與水平荷載相垂直的兩榀框架(常稱為翼緣框架)也參與工作，構成一個空間受力結構。

二、高層結構體系

由高層結構的基本受力單元可以構成許多種類的結構承重體系。最常用的有框架結構體系、剪力墻結構體系、框架一剪力墻結構體系、筒體結構體系、框架一筒體結構體系等。

1、框架結構體系

高層建筑中的框架結構體系由縱橫向框架組成，框架既承受豎向荷載，又承受兩個方向的水平荷載?？蚣芙Y構具有布置靈活的優(yōu)點，容易滿足各種不同的建筑功能和造型要求?？蚣芙Y構的延性和抗震性能較好，但由于側向剛度相對較小，在地震作用下容易產(chǎn)生較大的變形而導致非結構構件的破壞，框架結構的高度受到一定限制。

2、剪力墻結構體系

剪力墻結構體系由縱、橫向剪力墻和樓板構成， 剪力墻既承受兩個方向的水平荷載， 又承受全都的豎向荷載。 剪力墻結構體系的側向剛度較大， 因而建造高度比框架結構體系大。由于豎向荷載直接由樓蓋傳遞至剪力墻，剪力墻的間距決定了樓板的跨度，一般為 3～8m， 因而剪力墻結構體系的平面布置受到很大限制，適用于隔墻位置固定，平面布置比較規(guī)則的住宅、旅館等建筑。當?shù)讓踊虻撞咳舾蓪有枰∠徊糠旨袅?，以形成大空間滿足建筑要求時，一部分剪力墻的底部成為框架，即成為框支剪力墻，其余部分的剪力墻仍為落地剪力墻。這類結構體系稱為底部大空間剪力墻結構。為了使上層剪力墻的水平力有效地傳遞到落地剪力墻上，需設置過渡樓面，一般稱為轉換層。較小的轉換層可采用厚板，較大的轉換層則采用梁或桁架。

3、框架―剪力墻結構體系

框架一剪力墻結構體系由框架和剪力墻組成，它克服了框架結構側向剛度小和剪力墻結構開間過小的缺點，發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，既可使建筑平面靈活布置，又能使層數(shù)不是太多(30 層以下)的高層建筑有足夠的側向剛度。

由于樓蓋在自身平面內(nèi)的巨大剛度，水平荷載由框架和剪力墻共同承擔，一般情況下， 剪力培承擔大部分剪力。負荷范圍內(nèi)的豎向荷載則由框架或剪力墻各自承擔。在框架―剪力墻結構體系中，剪力墻應盡可能均勻布置在房屋的四周，以提高結構抵抗扭轉的能力

4、簡體結構體系

簡體結構體系的主要形式有框筒結構、筒中筒結構和成束筒結構。典型的框筒結構體系，為了減小樓面結構的跨度，中間往往設置一些柱子，以承受豎向荷載，而水平荷載全部由框筒結構承擔。筒中筒結構體系由建筑物四周的框筒和內(nèi)部的核心筒組成。當內(nèi)外筒之問的距離超過12m時，一般另設承受豎向荷載的內(nèi)柱，減小樓面結構的跨度。筒中筒結構體系的側向剛度非常大，是目前超高層建筑的主要結構形式。

5、框架―筒體結構體系

常用的框架―簡體結構是在核心筒周圍布置框架，以滿足建筑功能要求，這種結構體系的受力特點與框架―剪力墻結構體系類似，發(fā)揮了框架和筒體各自的優(yōu)點。由于核心筒的位置和平面尺寸受建筑布置的影響，因而結構的側向剛度受到一定限制。有時在建筑物四周布置多個實腹筒體，而中間為框架結構，這也是一種框架一筒體結構形式，一般稱為框架―多筒體結構體系。

6、巨型框架結構體系

巨型框架結構是利用筒體作為柱子，在筒體與筒體之間每隔若干層(幾層或十幾層)設置巨型梁或桁架，形成具有很強側向剛度的框架結構，其余樓層設置次框架。次框架可以落在巨型梁上或懸掛在巨型梁上，后者一般稱為懸掛結構。次框架上的豎向荷載和水平荷載全部傳遞給巨型框架。

三、高層建筑結構布置原則

1、平面布置

在高層建筑中，水平荷載往往起著控制作用。從抗風的角度，具有圓形、橢圓形等流線形周邊的建筑物受到的風荷載較小；從抗震角度，平面對稱、結構側向剛度均勻，平面長寬比較接近，則抗震性能較好。因而高層建筑的平面宜簡單、規(guī)則、對稱，減少偏心。

在框架―剪力墻結構中，橫向剪力墻宜均勻設置在建筑物的端部附近、樓梯問、電梯間、 平面形狀變化處及恒荷載較大的地方。橫向剪力墻的間距應滿足表4―4的要求?？v向剪力墻宜布置在結構單元的中間區(qū)段內(nèi)。房屋縱向較長時，縱向剪力墻不宜集中在兩端，以減少溫度、收縮應力的影響。每榀剪力墻承受的水平力不宜超過總水平力的40％。

筒中筒結構的高寬比宜大于3，高度不宜低于60m。框筒結構高寬比宜大于 4，為保證翼緣框架在抵抗水平荷載中的作用，充分發(fā)揮框筒的空間工作性能，一般要求框筒墻面孔洞面積不大于墻面總面積的 50％； 內(nèi)筒與外筒之間的距離，對非抗震設計不宜大于12m； 對抗震設計不宜大于l0m；外側框筒柱距不宜大于層高，宜小于3m；矩形框筒的長寬比不宜大于1．5，任何情況下不應大于 2。

房屋的頂層、結構轉換層、平面復雜或開洞過大的樓層應采用現(xiàn)澆樓面；房屋高度超過 50m 時，宜采用現(xiàn)澆樓面結構；框架一剪力墻結構應優(yōu)先采用現(xiàn)澆樓面。

2、豎向布置

抗震設防區(qū)的高層建筑，豎向體型應力求規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)收。樓層剛度沿高度逐漸變化，沒有突變。符合下列要求的建筑可視為豎向規(guī)則建筑，否則應考慮剛度突變產(chǎn)生的不利影響：立面局部收選艮寸不大于該方向總尺寸的25％；樓層剛度不小于相鄰上層剛度的 70％，且連續(xù)三層總的剛變下降不超過50％。

3、變形縫設置

由于變形縫的設置會給建筑帶來一系列的困難，如屋面防水、地下室滲漏、立面處理等， 因而在設計中宜通過調(diào)整平面形狀和尺寸，采取構造和施工措施，盡量少設縫和不設縫。當需要設縫曠，應將結構劃分為獨立的結構單元。當房屋長度超過限值，又未采取可靠措施時，應設置伸縮縫。當屋面無隔熱或保溫措施時，或位于氣候干燥地區(qū)，夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結構，應適當減少伸縮縫間距。當混凝土的收縮較大，或室內(nèi)結構因施工外露時間較長，伸縮密縫間距也應減小。

四、結束語

總而言之，現(xiàn)如今在高層建筑的結構選型方面，引起了相當部分的國內(nèi)外專家、學者的關注，但是理論研究及方法應用尚不夠充分。結構選型是一個復雜的決策問題，有大量的不確定性，這就要求結構選型研究要趨于建立集成的結構型式智能產(chǎn)生與創(chuàng)新、評價與決策的優(yōu)化方法，為高層建筑選型提供工程科學依據(jù),進一步促進高層結構體系的發(fā)展。

參考文獻：

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關鍵詞：高層建筑；結構體系；設計

中圖分類號：TU355 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

高層建筑的高度和數(shù)量，從一個側面反映一個國家科學技術水平和經(jīng)濟發(fā)展程度，但對于高層建筑亦應適當控制，隨著層數(shù)和建筑高度增加，利用結構空間作用，又發(fā)展了框架———簡體結構、簡中簡結構、多簡結構和巨型結構等多種結構體系。高層建筑結構的承載能力、側移剛度、抗震性能、材料用量和造價高低，與其采用結構體系有著密切關系。不同結構體系，適用于不同層數(shù)、高度和功能的建筑。

1. 高層建筑的結構體系

1.1框架－剪力墻體系

當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架－剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。框架－剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置，增大了結構的側向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架－剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。

1.2剪力墻體系

當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構，其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建高度大于框架或框架－剪力墻體系。

1.3筒體體系

凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統(tǒng)稱為筒體體系，包括單筒體、筒體－框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構件，分實腹筒和空腹筒兩種類型。實腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結構單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構成的空間受力構件。筒體體系具有很大的剛度和強度，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力很強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。

2. 高層建筑結構設計內(nèi)容

2.1水平荷載

一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。

2.2軸向變形

高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構件剪力和側移產(chǎn)生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

采用框架體系和框架———剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸向壓力往往大于邊柱的鈾向壓力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到較大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁的中間支座產(chǎn)生沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。故在高層建筑設計中，軸向變形不能不考慮。

2.3側移

與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內(nèi)。在高層建筑結構設計中，不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗倒移剛度，以保證結構在水平荷載作用下所產(chǎn)生的側移限制在一定范圍內(nèi)。側移是高層建筑的要害問題，之所以要控制結構側移，其主要原因有：

2.3.1側移過大，使建筑物內(nèi)的人在心理上產(chǎn)生不適應，控制結構側移是保證建筑物正常使用的需要。

2.3.2側移過大，使建筑物內(nèi)的填充墻、建筑裝飾和電梯軌道等服務設施產(chǎn)生裂縫、變形，甚至損壞。

2.3.3側移過大，將導致結構開裂或損壞，進而危及結構正常使用和耐久性，實際上控制結構構件裂縫就是限制結構側移。

2.3.4地震對建筑物的破壞程度，主要取決于結構側移大小，如果結構變形能力不足以抵御地震輸入能量對結構變形的要求，結構則會發(fā)生倒塌。

3. 概念設計

概念設計是指一些難以做出精確力學分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問題，必須由工程師運用“概念”進行分析，做出判斷，以便采取相應措施。概念設計帶有一定經(jīng)驗性。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定假定條件下進行的。盡管分析的手段不斷提高，分析的原理不斷完善，但是由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多。尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構件的局部開裂，甚至破壞，這時結構就很難用常規(guī)的計算原理去進行內(nèi)力分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計，從整體上提高建筑的抗震能力，消除結構中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計算和結構措施，才能設計出具有良好抗震性能的高層建筑。將注重概念設計作為高層建筑結構的最高原則提出，其主要內(nèi)容為：

3.1應特別重視建筑結構的規(guī)則性(包括平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性)。

3.2合理選擇建筑結構體系包括：

3.2.1明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑；

3.2.2避免因部分結構構件的破壞而導致整個結構喪失承受重力、風載和地震作用的能力；

3.2.3結構體系應具備必要的承載能力和良好的變形能力，從而形成良好的耗能能力。

3.3采取必要的抗震措施提高結構構件的延性。

4. 高層建筑概念設計的基本原則

4.1以承載力、剛度、延性為主導目標，實施多道防線、剛柔結合的結構形式。即應具有一定大的剛度和承載力來抵御風荷載和小震，隨著第一道防線破壞，結構變?nèi)岷笕杂凶銐虼蟮膹椝苄宰冃文芰脱有院哪苣芰淼钟磥砜赡茉庥龅暮庇龃笳稹＠?，林同炎教授根?jù)此思想設計的l8層馬那瓜美洲銀行在1972年的馬那瓜大地震中經(jīng)受了絕佳的考驗。

4.2在對結構進行分析計算時，應該運用最簡單、最直接、概念最清楚的計算方法，將結構的受力與傳力途徑設計成簡單、直接、明確。盡可能避免出現(xiàn)以抗扭為主導的關鍵性傳力構件。

4.3盡可能使結構平面布置的正交抗側力剛度中心(簡稱剛心)和建筑物表面力(風力)作用中心或質量重心(質心)靠近或重合，以避免或減小在風荷載或地震作用下產(chǎn)生的扭轉效應。

篇5

構等。高層建筑結構體系的類型越來越多，各種體系型式各有其適用高度范圍和優(yōu)缺點。如何進行結構選型，正日愈成為廣大設計人員所關注，已逐步成為研究的焦點。本文從高層建筑結構體系和地基基礎的關系，進行分析，應對現(xiàn)實中兩者出現(xiàn)的問題，進行系統(tǒng)剖析，以解決實際生活中出現(xiàn)的一系列問題。

[關鍵詞]高層建筑 結構體系 選型分析 地基基礎 設計方法

中圖分類號：G278 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）03-0180-02

0.引言

伴隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市化進程也越來越快，由于城市面積及土地的限制，城市中高層建筑的數(shù)量也越來越多，并且高層建筑的建筑結構體系及類型也變得種樣繁多，高層建筑結構體系的選型是現(xiàn)代高層建筑設計工作中一個重要的方面，并且由于開發(fā)商為了降低開發(fā)成本，減少房屋造價，從而在房地產(chǎn)市場中更具競爭力，因此一般都會對混凝土結構中的含鋼量進行控制，建筑設計師對建筑結構設計提出了更加嚴格的要求，本文主要根據(jù)高層建筑結構特點及類型，主要探討了高層建筑結構體系及地基基礎的選型。

1.對于高層建筑結構體系的選型分析

1.1 高層建筑的結構材料劃分

（1）鋼筋混凝土的結構材料

在實際應用中，鋼筋混凝土結構結合了鋼筋和混凝土兩種材料的特性，對于各個行業(yè)應用廣泛，它具有一系列的經(jīng)濟特性，比如取材很豐富，較低的造價水平，耐久性以及耐火性能比較高，維修的費用比較低，結構造型非常靈活，有利于各個行業(yè)目的的實現(xiàn)。

（2）鋼結構體系的規(guī)劃

鋼結構具有一系列的優(yōu)點，比如高強度，高抗震性能等，其生產(chǎn)的成本程度高，生產(chǎn)效率高，施工簡易，周期短，大空間、多用途，這一系列的特點使其結構材料擁有較高的造價水平，同時鋼材料也有一系列劣勢，容易被腐蝕，日后的維修費用高，防火性能比較差，技術施工技術復雜難懂的問題。

（3）鋼一混凝土混合結構體系應用

在實際生活中，為了達到鋼筋混凝土的最有效利用，還要搭配其他一系列結構構件，比如剛一混凝土混合結構的鋼構件，這兩者之間可以相互取長補短，達到使用的目的。這兩者的結合不僅擁有鋼構件的強度高、跨度空間大的優(yōu)點，也具有鋼筋混凝土的抗震承受力強的特點。對于現(xiàn)實應用是很有引用意義的。

（4）鋼一混凝土的組合結構相關體系

剛一混凝土的組合結構通常包括鋼混凝土結構以及鋼管混凝土結構，型鋼混凝土的結構是混凝土內(nèi)部包含的相關的型鋼混凝土結構，鋼管混凝土是指在鋼管中形成的填充混凝土。

1.2 高層建筑結構形式的劃分

在以前的建筑設施中，多采用一些比較傳統(tǒng)的廣泛應用的結構模式，比較框架、剪力墻以及框架剪力墻結構等。在一系列高程建筑物匯總，采用較多的是框架一筒體的結構、框架結構以及筒中筒結構構造。

1.3 高層建筑結構的體系優(yōu)化問題

（1）增強其抗彎結構體系的有效寬度問題，調(diào)整結構的抗側剛度，這樣應用，能夠最大程度的對高層建筑結構進行優(yōu)化，提高其寬度，增大其抵抗力臂，從而減少其抗傾覆力。

（2）對于設計結構體系設定；為了使構建之間進行合理有效的相互配合作用。

（3）對最有效承受荷載構件面積的提升；為了達到建筑材料利用的最大化，相關施工人員，必須針對實際施工中的基本結構，對其自身材料強度，進行提升。

（4）對于水平作用的傳遞；樓板是其水平作用傳遞的主要方式，針對目前來說一般的機構分析理論的基本假定都是利用樓板水平剛度無限大的問題。

2.對于高層建筑地基基礎選型解析

2.1 建筑地基的系統(tǒng)類型

對于不同高度的房屋，其基礎的類型也是不同的，不同劃分方法代表不同的系統(tǒng)分類。按照材料進行劃分，可以分為磚基礎、灰土基礎以及毛石基礎、混凝土基礎、鋼筋混凝土基礎等，按照基礎的埋置程度可以分為淺基礎與深基礎，對與淺基礎的定義是其埋置的深度小于5米，對于深基礎的定義是其埋置晨程度大于5米，按照基礎的受力性能可以為兩部分，剛性基礎以及柔性基礎。按照基礎構造形式可以分為獨立基礎、條形基礎、滿堂基礎以及樁基礎。

具體利用哪一類型的樁基礎，需要根據(jù)建筑物地基條件、建筑物高度、負荷情況，以及上部結構類型進行具體的剖析，利用單樁的可承受力以及建筑物周邊地區(qū)所在地的施工水平等進行綜合性質的分析，找到適合當?shù)丨h(huán)境的策略。

2.2 選擇具體的地基基礎類型

在進行地基基礎的選擇時，需要考慮綜合的條件，運行相應的方法進行管理，以實現(xiàn)其的最高效益。一般情況下選擇地基基礎方案都要首先考慮淺基礎的施工，這種淺層埋置，不需要太多復雜的施工設備，節(jié)省原料，開挖基坑的過程中，需要進行及時排水以及支護坑壁，對地基進行及時的處理維修，這種淺層地基的工期短，造價誰低，在一洗了比較復雜的地基環(huán)境下，淺層基礎就可能不適應了，針對其具體的上部結構荷載、構造程度，運用合適的地基類型，確保施工過程效率質量的實現(xiàn)，實現(xiàn)管理規(guī)劃的優(yōu)化。

3.具體實例分析

3.1 工程的概況分析

運用具體實例進行客觀分析，有一工程，其一層地下室是商場，二層地下室是設備用房，平時里的角色是停車庫。其平面軸線的尺寸氛圍為68米到114.3米，其標準層尺寸為45米到15.8米之間，一層的高度為5.1米。2層到5層的高度為4.8米，6層以及6層以上的高度為3米，并且該6層是結構轉換才呢過。結構體系是A級別的鋼筋混凝土高層建筑，是一種鋼筋混凝土框支剪力墻結構。

3.2 對于本工程結構體系的認定

（1）結構體系分析

該工程根據(jù)建筑使用功能的需要，利用鋼筋混凝土框支剪力墻結構，在六層的具體布置中將設備層兼作轉換層，其轉換層以下利用框支剪力墻結構，有利于空間之間的更好利用，進行矩形柱大柱網(wǎng)的具體實施，取得較大的空間，轉換層以上需要進行剪力墻結構的使用，讓提升住宅的美觀問題，提升整個住宅的使用效率，營造最大的使用空間。

（2）屋蓋和樓蓋結構的設計

該工程的過程中實現(xiàn)了較大中庭的布置，其樓板的開洞面積比較大，采用加強中庭周圍樓板的剛度和配筋設置，加大部門邊梁的截面等手段，運用這些措施提高建筑物的整體性能等。

3.3 關于該工程樁基礎方案的判定

該工程強風化層在地下26米左右，并且它的持力層以上的砂層是比較厚的，較淺的地下水位，豐富的水量，較高費用的降水，難以保證的施工安全，高難度的挖孔等等好壞在此過程中出現(xiàn)。這種工程的應用不適合利用人工挖孔樁。這是為了提升整個工程綜合效率與質量的需要。高強混凝土預應力管樁剛度具有較大的特點，良好的抗裂性能，高質量的施工速度，靜壓管樁施工的時候對于周圍環(huán)境干擾小，相對之下，人孔挖孔樁的成本是較低的。樁的持力層難以到達巖層，其僅能存在于礫砂層，并且由于樁的擠土效應，常常有部門樁難以穿透厚砂層，不能到達持力層，在此條件下，如果將靜壓改為錘擊，又容易導致斷樁出現(xiàn)，為了避免這種情況，需要根據(jù)具體地質構造進行分析，利用反循環(huán)式的機械鉆孔灌注樁進行操作。并且根據(jù)其基礎受力情況，進行微風化泥質粉砂巖操作，它的飽和單軸抗壓強度標準值丘一般為frk=12.03Mpa；樁徑采用800與1000毫米，C30混凝土，樁長約22米，對于單樁豎向承載力的特征值需喲啊進行一系列試驗確定。必須滿足國家有關的規(guī)范要求。針對該工程應用，采用樁徑外徑為400毫米，內(nèi)徑為200毫米的預應力混凝土樁、樁身450毫米擴大頭700毫米的夯擴樁，樁身800毫米的機械鉆孔灌注樁，適合作為該工程基礎類型。

對于高層建筑各個主要建筑結構類型的施工特點，采用具體不同措施，與之對應，在一系列建筑施工的綜合基礎上，采取整體優(yōu)化的措施，實現(xiàn)工程的最大優(yōu)化，解決現(xiàn)實中施工中出現(xiàn)的系列問題，以提升工程施工的質量效率，保證相關人員的人身財產(chǎn)安全，促進企業(yè)效益與社會綜合效益提升。

參考文獻

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篇6

關鍵詞：高層建筑；結構；設計

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

引言

隨著我國現(xiàn)代化建設的日益深入，建筑行業(yè)的發(fā)展也在蒸蒸日上，在數(shù)量上越來越多的情況下，如何控制好質量的問題成為建筑行業(yè)甚為關注的問題。作為高層建筑施工中的重點工作，結構設計對整個建筑質量有著直接性的影響。如何控制好其設計質量、其主要內(nèi)容和涉及到的要點有哪些，下文筆者將結合自己多年來對高層建筑結構設計經(jīng)驗對這些問題做相關探討。

一、高層建筑結構設計的重要性

（一）、高層建筑與城市社會的發(fā)展息息相關

近年來，隨著我國城市化建設進程以及人口的持續(xù)增長導致城市的人口數(shù)量上升的非?？?。城市居住、辦公等用地日益緊張，為了盡可能的減少城市土地的不必要浪費、更加充分的發(fā)揮出城市土地的利用率、最大程度緩解城市住房緊張等問題，高層建筑的需求增長十分迅速。而且建筑的高度、復雜性以及建設速度也都在不斷的上升。

（二）、高層建筑結構的復雜性

現(xiàn)如今，建筑的體形及其平立面的空間設置愈趨復雜、建筑難度以及成本投入日益增大。這就要求建筑物的結構性能要更加優(yōu)良，同時對建筑結構系統(tǒng)形式適應性方面也要求的更加嚴格。為了適應現(xiàn)如今社會愈趨多元化的發(fā)展趨勢，高層建筑的設計方案也向著多樣化復雜化的方向不斷發(fā)展。很多的高層建筑為了在最大程度上增大凈空高度，致使很多建筑本身以及施工過程當中出現(xiàn)了很多的問題以及矛盾。因此，提高對建筑結構系統(tǒng)形式的要求勢在必行。

二、高層建筑結構設計特點

（一）、軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構件剪力和側移產(chǎn)生影響。

（二）、側移成為控制指標

與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素．隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內(nèi)。

（三）、水平荷載成為決定性因素

建筑物自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑物高度成線性關系；而水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎向構件中引起的軸力，是與建筑物高度的二次方成正比。

（四）、結構延性是重要設計指標

相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧瑏肀ＷC結構具有足夠的延性。

三、高層建筑結構設計的主要問題

（一）、建設的高度問題

目前我國對于高層建筑混凝土結構開始向超高層方向發(fā)展，對于高層建筑的高度，我國的根據(jù)當前我國的經(jīng)濟發(fā)展水平和施工技術水平進行了全面的規(guī)定，但在實際設計中出現(xiàn)許多超高度的情況。國家并不提倡超過高度限制的高層建筑，因為在高度不斷升高的情況下，對建筑整體的抗震性能會帶來一定的影響，一旦發(fā)生地震，對超高層建筑具有較大的危害性。特別是在建筑不斷升高的情況下，建筑會有更多的質變發(fā)生，使建筑本身各項性能受到較大的影響，不利于建筑的安全性。

（二）、扭轉的問題

在結構設計時，建筑結構的三心（幾何形心、剛度中心、結構重心）要盡可能的匯集在一點上。所謂的結構扭轉問題，就是結構設計時三心沒有做到合一，使水平荷載下結構產(chǎn)生扭轉振動效應。為了避免建筑發(fā)生扭轉破壞，在結構設計時應該選擇的合理的形式及平面布局，盡量做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑的質量分布是其扭轉作用大小的決定性因素。建筑的平面應該盡量設計成方形、矩形、圓形或正多邊形等簡單的平面形式。很多情況下高層建筑由于各種因素干擾，不可能全部采用相對簡單的平面形式，當需要采用較為復雜的平面形式時，需要控制好凸出部分的厚度與寬度比值，保證其在允許范圍內(nèi)。

（三）、水平荷載問題

垂直荷載、風力產(chǎn)生的水平荷載、地震抵抗力等都是在建筑工程施工的過程中能夠影響到建筑質量的因素。水平荷載是建筑結構設計的主要控制因素，其對建筑質量發(fā)揮著決定性的作用。建筑結構設計人員需要分析水平荷載的方向和大小，預防、控制水平荷載可能會導致的高層建筑結構問題，加強對建筑結構的強化效果，從而減少水平荷載導致的建筑結構問題。

（四）、抗震及連梁問題

在進行高層建筑抗震設計的過程之中，一般情況下，高層建筑不使用單純的框架結構體系，而是會選取框架一剪力墻、剪力墻、筒體結構等來實現(xiàn)對自身結構的加固，提高其抗震性能。這以上方法可以有效地提高對地震的抵抗效果，從而提高建筑結構的經(jīng)濟性。在框架－剪力墻結構中，設計人員可以降低連梁的剛度，折減剛度系數(shù)。如果在折減之后，建筑結構仍然無法滿足設計的需要和設計要求，設計人員可以適當內(nèi)調(diào)幅連梁，然而在實際調(diào)幅的過程中，還要保證調(diào)幅力度應低于20個百分點。

（五）、結構的剛度問題

在對高層建筑剛度設計時，由于設計人員理念的不同，所以在設計上也存在一定的差異，這就導致結構在設計過程中存在著較大的經(jīng)濟指標差異。高層建筑的抗震性能受其抗側移剛度影響較大，在土地較好巖基埋深較淺的地區(qū)，基礎多以樁基為主，這樣整體建筑的持力層就會落在微化的巖層當中，地基具有較好的穩(wěn)定性和強度，這種情況下在對抗需剛度進行設計時就可以稍微低一些，其控制標準可以以結構極限變形能力為主。在進行結構剛度設計時，確保其在符合變形限值的情況下，結構剛度盡可能設計得要小，這樣對于抗震性和減少共振的發(fā)生具有極其重要的作用。

（六）、結構總體布置問題

高層建筑結構的總體布置主要包括對高層建筑的高度、平面、立面和體型等方面進行選擇，確?？傮w布置能夠完全滿足建筑、施工和結構的具體要求。同時還要對建筑使用功能進行充分的考慮，確保各項服務設施、開間、進深、層數(shù)、層高以及平面關系和體型等都能夠滿足使用功能的需求。對于使用過程中的便利性、經(jīng)濟和美學需求也要進行考慮。另外還要確保后期的維護費用具有較好的經(jīng)濟性。在選擇先進的施工技術，提高工業(yè)化程序，有效地實現(xiàn)對工程造價的控制。高層建筑結構設計與其他工程存在著很大的不同，所以需要將結構體系進行確定，確定了結構體系后，則需要將總體布置與建筑設計有效地進行結合，確保高層建筑的造型和傳力路線具有合理性。

結束語

因為高層建筑的結構體系將會對建筑物本身的抗震能力產(chǎn)生直接的影響，因此在進行建筑物結構設計的時候一定要注意以下幾點要求。第一，所選擇的建筑結構模型一定要具備一定的承載能力、剛度以及必要的變形能力。最大程度上避免因為建筑結構局部的破壞致使整個建筑結構的坍塌。第二，建筑結構的豎向布置以及水平布置要將承載能力進行合理的分布，避免因為建筑結構局部位置的突變和扭轉形成建筑的薄弱部位，這里最好要設計多道的抗震防線。

參考文獻

篇7

關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題；對策

引言

隨著建筑結構的逐漸高層化，在高層建筑建建設中，為了保證高層建筑質量，必須要加強高層建筑結構的穩(wěn)定性和堅固性。在現(xiàn)今高層建筑結構設計中，概念設計對優(yōu)化建筑結構設計起到至關重要的作用，對優(yōu)化高層建筑結構設計有著重要的促進作用。

1 高層建筑結構的特征

高層建筑結構不但承受著由于外界的風產(chǎn)生的水平方向的荷載，同時也承受著在垂直方向的荷載，并且對于地震的抵抗能力也有要求。一般情況下，建筑結構受到低層建筑結構水平方向上的影響比較弱，然而在高層建筑中，外界地震的影響和外界風產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑的位移增加較快，但是高層建筑過大的側移不但影響人的舒適度，同時使得建筑物的使用受到影響，并且容易損壞結構構件以及非結構構件?；诖?，在設計高層建筑結構時，首先控制側移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，所以，高層建筑結構設計的核心是抗側力結構的設計。

2 高層建筑結構設計的原則

2.1 選擇合理的高層建筑結構計算簡圖

在計算簡圖基礎上進行高層建筑結構設計的計算，如果選擇不合理的計算簡圖，那么就比較容易造成由于結構安發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結構設計安全保證的前提是合理的計算簡圖的選擇。同時，計算簡圖應該采用相應的構造方法保證安全。在實際的結構中，其結構節(jié)點不單是鋼節(jié)點或者餃節(jié)點，保證和計算簡圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2 選擇合理的高層建筑結構基礎設計

按照高層建筑地質條件進行基礎設計的選擇。綜合分析高層建筑上部的結構類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個因素，在此基礎上選擇科學合理的基礎方案?；A方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時候要求進行地基變形的檢驗。高層建筑設計要有詳細的地質勘查報告，如果缺失，那么應該進行現(xiàn)場勘查并參考相鄰建筑物的有關資料。一般情況下，相同結構單元應該采用相同的類型。

2.3 選擇合理的高層建筑結構方案

合理的結構設計方案必須滿足經(jīng)濟性的要求，并且要滿足結構形式和結構體系的要求。結構體系的要求是受力明確，傳力簡單。在相同的結構單元當中，應該選擇相同結構體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應力需要平面和豎向的規(guī)則。在進行了地理條件，工程設計需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎上，并和建筑包括水，暖，電等各個專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結構，從而確定結構的方案。

2.4 對計算結果進行準確的分析

隨著科技的不斷進步，計算機技術被廣泛的應用在建筑結構的設計中。當前市場上存在著形形的計算軟件，采用不同的軟件得到的結果可能不同，所以，建筑結構設計人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進行計算。由于建筑結構的實際情況和計算機程序并不一定完全相符，所以進行計算機輔助設計的時候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因為軟件本身存在著缺陷使得計算結果不準確的問題，基于此，結構設計工程師在得到了通過計算機軟件得到的結果以后，應該進行校核，進行合理判斷，得出準確結果。

2.5 高層建筑的結構設計要采用相應構造措施

高層建筑結構設計的原則是強剪切力弱彎變，強壓力弱拉力，強柱弱梁。高層建筑結構設計過程中把握上述原則，加強薄弱部位，對鋼筋的執(zhí)行段錨固長度給予重視，并且要重點考慮構件延性的性能和溫度應力對構件的影響。

3 高層建筑結構體系的選型

建筑的結構在抵抗來自于水平方向和豎直方向的荷載時構件的組成形式和傳力的路徑就是高層建筑的結構體系。通過包括墻，柱等的豎向構件和樓蓋等水平構件將豎向荷載傳遞到基礎，利用抗側力體系將水平荷載傳遞到基礎。根據(jù)高層建筑結構的材料將高層建筑的結構體系分為鋼筋混凝土結構體系，鋼結構體系，鋼-混凝土混合結構體系以及鋼-混凝土組合結構體系。在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墻組合的而構成的結構形式就是框架-剪力墻結構體系，這種結構形式不但具有實用性強，布局靈活的優(yōu)點，同時承受水平負載的能力更高，在高層建筑中被廣泛使用。在框架-剪力墻結構體系中，需要注意考慮剪力墻的位置，設計合理的剪力墻的數(shù)量，以及滿足框架的設計要求。

4 高層建筑結構設計問題分析及對策

4.1 高層建筑結構存在著超高的問題

基于高層建筑抗震的要求，我國的建筑規(guī)范對高層建筑的結構的高度有嚴格的規(guī)定，針對高層建筑的超高問題，在新規(guī)范中不但把原來限制的高度規(guī)定為 A級高度，并且增加了 B 級高度，使得高層建筑結構處理設計方法和措施都有了改進。實際工程設計中，對于建筑結構類型的改變對高層超高問題的忽略，在施工審圖時將不予通過，應該重新進行設計或者進行專家會議的論證等。在這種情況下，整個建筑工程的造價和工期都會受到極大的影響。

4.2 高層建筑結構設計短肢剪力墻設置

我國建筑新規(guī)范中，短肢剪力墻是指墻肢的截面的高度和厚度比在 5～8 的墻，按照實際經(jīng)驗以及數(shù)據(jù)，高層建筑結構設計中增加了對短肢剪力墻的使用限制。所以，在高層建筑的結構設計中，必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

4.3 高層建筑結構設計嵌固端的設置

一般情況下，高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。高層建筑的嵌固端一般設置在地下室的頂板或者人防的頂板等位置。因此，結構工程設計人員應該考慮嵌固端設置會可能帶來的問題?？紤]嵌固端的樓板的設計；綜合分析嵌固端上層和下層的剛度比，并且要求嵌固端上層和下層的抗震的等級是一致的；高層建筑的整體計算時充分考慮嵌固端的設置，綜合分析嵌固端位置和高層建筑結構抗震縫隙設置的協(xié)調(diào)。

4.4 高層建筑結構的規(guī)則性

在關于高層建筑的新規(guī)范中，對于高層建筑結構的規(guī)則性做出了很多限制，比如規(guī)定了結構嵌固端上層和下層的剛度比，平面規(guī)則性等等，并且硬性規(guī)定了“高層建筑不能采用嚴重不規(guī)則的設計方案?！币虼?，為了避免后期施工設計階段的改動，高層建筑結構的設計必須嚴格遵循規(guī)范的限制條件。

5 結語

隨著社會的不斷進步和科技的不斷發(fā)展，高層建筑越來越廣泛的出現(xiàn)在城市建設中。在高層建筑結構設計方面出現(xiàn)了新的發(fā)展和變化。高層建筑的結構設計已經(jīng)成為了高層建筑設計的重點內(nèi)容，因此，研究高層建筑結構設計的問題是非常重要和有意義的。

參考文獻：

[1]李盛輝. 高層建筑結構設計中存在的問題及其措施[J]. 江西建材，2014，22：36.

[2]中煤科工集團重慶設計研究院 王煒. 淺談高層建筑結構設計的特點及應注意的問題[N]. 山西科技報，2012-11-14013.

篇8

【關鍵詞】高層建筑 結構設計

一、高層建筑結構設計特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有；

1. 水平力是設計主要因素。在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

2. 側移成為控制指標。與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內(nèi)。

3. 抗震設計要求更高。有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

4. 軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數(shù)值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構件剪力和側移產(chǎn)生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結果。

5. 結構延性是重要設計指標。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當?shù)拇胧瑏肀ＷC結構具有足夠的延性。

二、高層建筑結構設計體系

1. 框架-剪力墻體系。當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時,往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架,便形成了框架-剪力墻體系。在承受水平力時,框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載,剪力墻主要承受水平剪力?？蚣?剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置,增大了結構的側向剛度,使建筑物的水平位移減小,同時框架承受的水平剪力顯著降低且內(nèi)力沿豎向的分布趨于均勻,所以框架-剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。

2. 剪力墻體系。當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時,即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中,單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構,其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高,有一定的延性,傳力直接均勻,整體性好,抗倒塌能力強,是一種良好的結構體系,能建高度大于框架或框架-剪力墻體系。

3. 筒體體系。凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統(tǒng)稱為筒體體系。筒體是一種空間受力構件,分實腹筒和空腹筒兩種類型。筒體體系具有很大的剛度和強度,各構件受力比較合理,抗風、抗震能力很強,往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。

三、高層建筑結構相關問題分析

1. 結構的超高問題：在抗震規(guī)范和高規(guī)范中，對結構的總高度有著嚴格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度以為，增加了B級高度，處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中，出現(xiàn)過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。

2 .短肢剪力墻的設置問題：在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和實際經(jīng)驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

3 .嵌固端的設置問題：由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

4 .結構的規(guī)則性問題：新舊規(guī)范在這方面的內(nèi)容出現(xiàn)了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案?！币虼耍Y構工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

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【關鍵詞】高層建筑；結構特點；體系

一、高層建筑結構的特點

高層建筑結構與低層、多層建筑結構相比較，結構專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

（一）水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

（二）側移成為控指標

與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（=qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現(xiàn)、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會產(chǎn)生以下情況：

1.因側移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時，將會導致房屋側塌。

2.使居住人員感到不適或驚慌。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。

4.使主體結構構件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟效益。

（五）軸向變形不容忽視

采用框架體系和框架――剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數(shù)值，其后果相當于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

（六）概念設計與理論計算同樣重要

抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數(shù)倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現(xiàn)構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規(guī)的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

二、高層建筑的結構體系

（一）高層建筑結構設計原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經(jīng)濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。

2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風性能好而經(jīng)濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結構體系及適用范圍

目前國內(nèi)的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架―剪力墻結構、筒體結構等。

1.框架結構體系。框架結構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。

框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟的層數(shù)是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。

3.框架―剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架―剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結構體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有：

（1）框架―筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特點類似框架―剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。

（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內(nèi)、外兩個筒體組合而成，內(nèi)筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內(nèi)最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。

（3）成束筒結構。在平面內(nèi)設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。

（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。

除以上介紹的幾種結構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網(wǎng)架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架―剪力墻和筒體等四種結構。

參考文獻：

[1]GB50011-2001建筑抗震設計規(guī)范.

[2]GB50010-2002混凝土結構設計規(guī)范.

篇10

【關鍵詞】高層建筑；設計要素；結構體系；適用范圍

前言

隨著城市化進程的加快，全國的高層建筑迅速增加，這在一定程度上增加了設計的難度，現(xiàn)代設計人員要充分認識到高層建筑的設計特點及結構體系，唯有這樣才能實現(xiàn)設計的先進性，經(jīng)濟合理，安全使用，保證質量的原則。與低層、多層建筑相比，結構體系的選擇關系到建筑平面的布置、里面體形、樓高、機電管道設置及施工工期等等。當前國內(nèi)建筑的四大結構體系：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構和筒體結構。

1、高層建筑的設計要素組成

1.1 設計的主要素——水平力

低層與多層的房屋結構中，以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。高層建筑則不然，水平荷載起決定性作用。由于建筑自重與樓面使用荷載在豎向構件中引起的軸力和彎矩的數(shù)值，與建筑高度的一次方成正比；但水平荷載對結構產(chǎn)生的傾覆力矩及由此在豎向構件引起的軸力是與建筑高度的二次方成正比的。另外，對特定高度的建筑來說，豎向荷載一般是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

1.2 控制好側移

結構側移是高層建筑設計的關鍵要素，隨著高度的增加，水平荷載下結構的側向變形會迅速增加，與建筑高度的4次方成正比。

另外，隨著高層建筑高度的增加，輕質材料的使用，新的建筑形式與結構也隨之出現(xiàn)，側向位移增加，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要具備足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移被控制在規(guī)定限度內(nèi)，否則會導致以下問題的出現(xiàn)：

首先，側移會導致附加內(nèi)力的出現(xiàn)，尤其是豎向構件，如果側向位移增加，偏心增加，產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過規(guī)定值，房屋側塌就會出現(xiàn)。

其次，增加了居住者的恐慌心理。

最后是導致填充墻或者建筑裝飾開裂，損壞設備的管道，嚴重的情況下可能導致電梯軌道無法運轉，主體結構出現(xiàn)裂縫，甚至損壞。

1.3 對抗震設計要求提高

有抗震預防設計的高層建筑結構，除了要考慮到正常使用時的豎向荷載、風荷載外，不能忽略結構的抗震性，要達到小震不壞，大震不倒的要求。

1.4 減輕高層建筑自重尤為重要

從地基承載力或樁基承載力的角度來看，如果在地基與樁基相同的前提下，減輕房屋自重就是在不增加基礎造價與處理措施的情況下可以增加層數(shù)，在軟弱土層的經(jīng)濟效益十分突出。

1.5 不能忽略軸向變形

使用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。黨房屋過高時，軸向變形的差異會達到較大數(shù)值，與連續(xù)梁中間支座沉陷后果相差無幾，從而使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

1.6 概念設計與理論計算兩手抓

一般我們可以將抗震設計分為計算設計與概念設計兩部分。設計計算一般都是在假想的條件下進行的，盡管分析手段有限，但是原則在不斷地提高，但是受到地震復雜性與不確定性的影響，地基土影響的復雜性與結構體系自身的復雜性，導致理論分析計算與實際狀況存在一定差異，尤其是結構進入到彈塑性階段后，會破壞局部構件，此時常規(guī)計算方法已經(jīng)無法完成分析任務。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。

2、高層建筑的結構體系分析

2.1 高層建筑結構設計的原則

鋼筋混凝土高層建筑結構設計要與建筑、施工及設備緊密聯(lián)系，達到安全性、高水平、經(jīng)濟合理性，積極的應用新技術、新工藝與新材料。結構設計要重視結構選型與構造，選擇抗震及抗風性能較好而經(jīng)濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在設計抗震的情況下，要保證結構整體的抗震性能，使其具備足夠的承載力與延性和剛度。

3、常見的高層建筑結構體系及使其適用范圍

3.1 框架結構體系的特點及使用范圍

其是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。梁、柱、基礎構成平面框架，是主要的承重結構，連系梁將其聯(lián)系到一起，形成空間結構體系，是高層建筑最為常見的結構類型之一。與其他結構相比，框架結構平面布置靈活，可以獲取空間較大，里面處理簡單，結構自重輕，計算的理論相對成熟，在一定范圍內(nèi)的造價低。但其也存在不足，框架自身的柔性大，抗側力能力差，風荷載作用下會產(chǎn)生水平位移，地震荷載作用下，非結構構件破壞嚴重。

框架結構多適用于6層到15層樓高的建筑，以10層為最佳。由于框架結構可以提供較大空間，平面布置靈活，適合多種工藝與使用要求，被廣泛的應用在商店、醫(yī)院、旅館及學校等場合。

3.2 剪力墻結構體系的特點及適用范圍

為了提高房屋結構層的抗側力剛度，我們稱在其中設置的鋼筋混凝土墻為“剪力墻”其最主要的功能是用來提高整個房屋的抗剪強度與剛度，同時也可將墻體作為維護及房間的分格構件。剪力墻結構中，鋼筋混凝土承受全部的水平與豎向荷載，剪力墻沿著橫向與縱向正交布置或者沿多軸線斜交布置，剛度大，整體性好，省料。在過去的地震記錄中，剪力墻體現(xiàn)了良好的抗震性能，較少發(fā)生震害，而且程度輕，住宅與賓館客房運用這一結構體系可以更好地適應墻體多，房間面積不大的特征，而且梁柱不會，美觀大方。

但是這一結構的墻體多，布置較大房間比較有難度，為了滿足一些大面積公用房的需求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。 框支剪力墻底層柱的剛度小，上下剛度突變嚴重，發(fā)生地震的話底層柱會產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑形變形，所以，盡量不要在地震區(qū)采用框支剪力墻結構。

3.3 框架一剪力墻結構體系的特征及適用范圍

在框架結構中布置一定數(shù)量的剪力墻，可以形成這一結構，這一結構不僅有框架結構的靈活特點，而且使用方便，同時有較大的剛度，抗震效果好，所以多用于高建筑的辦公樓與賓館。

3.4 筒體結構體系

近年來，建筑的層數(shù)、高度在不斷地增加，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻組成的高層建筑結構體系，無法滿足要求。此時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。一般可以將筒體結構分為框架一筒體結構、筒中筒結構、成束筒結構與巨型結構體系，根據(jù)各自的特征適用于不同的建筑中，在南寧市的地王大廈采用的是框架一筒體結構；而上海金茂大廈則采用的是具有良好抗風、抗震性能的筒中筒結構；平面形狀較為復雜的建筑多采用的是成束筒結構；而一些對靈活性與平面空間要求較高的建筑則采用的是巨型結構體系。

4、結束語：

綜上所述，以上所采用的結構體系是當前應用較為普遍的，除此之外，還有一些其他的結構形式，包括薄殼、懸索、膜結構、網(wǎng)架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體四種結構。

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