序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇高層建筑結構的設計原則范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

【關鍵詞】抗震理念；高層建筑；結構設計；應用

引言

一、抗震理念設計的理論概述

（一）抗震理念設計的概念

抗震理念設計是指根據地震災害和工程經驗等所形成的基本設計原則和設計思想，進行建筑結構總體布置，并確定細部構造的過程，概念設計指的是在不經過計算的基礎上，由工程師基于設計理論基礎和施工經驗進行設計，并對當前的設計方案和設計概念進行評估，從而評估出符合抗震需求的設計方案。它包括分析、綜合和評價三個步驟。

（二）抗震理念設計在高層建筑結構設計中的作用

高層建筑結構設計是一個復雜的過程，人們對地震時的結構認識存在局限，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素的影響，進一步增加了高層建筑結構的不穩定性，因此，高層建筑結構設計應該重視抗震概念設計。在依據數值計算的基礎上增加實踐經驗元素，有時甚至比分析計算更重要，抗震設計理念的應用，可以很好地滿足能居民對建筑物安全性能的實際需要。高層建筑結構設計中抗震概念設計的利用必須引起高層建筑結構工程設計師的廣泛重視，使其嚴格遵守抗震概念設計中的相關規定，擺脫傳統的結構設計中只重視計算結果的誤區，按照結構設計計算原則，再結合地區的抗震規范，最終保證高層建筑結構的抗震性能，保障居民的人身財產安全。

（三）抗震理念設計的基本原則

1、結構的整體性

在高層建筑結構中，樓蓋的整體性對高層建筑結構的整體性作用非常重要，相當于水平隔板，具有聚集和傳遞慣性力至各個豎向抗側力子結構的作用，因此，這些子結構必須具備很強的抗震能力。當豎向抗側力子結構分布不均勻、結構布置復雜以及抗側力子結構的水平變形特征存在差異時，整個高層建筑就依靠樓蓋使抗側力子結構進行協同工作。

2、結構的簡單性

結構的簡單性指的是結構在地震作用下具有明確、直接的傳力途徑。在高層建筑抗震設計規范中明確規定“結構體系應該有明確的計算簡圖與合理的地震作用傳遞途徑”，只有結構簡單，才能對結構的位移、內力以及模型進行準確分析，把握高層建筑抗震的薄弱環節，及時采取相應的措施，避免其出現。

3、結構的剛度

在地震作用下，結構的剛度和抗震能力大小是雙向的，確定結構的剛度，然后合理的布置結構，能夠抵抗任意方向上的地震作用。通常狀況下，地結構沿著平面上兩個主軸方向都應該具有足夠的剛度與抗震能力，不僅僅要控制結構變形，還要盡可能降低地震作用對高層建筑結構的沖擊。避免結構發生較大變形時產生重力二階效應，導致結構失衡而被破壞，進而導致高層建筑的抗震性大打折扣。

4、結構的規則性與均勻性

高層建筑的豎向和立面的剖面布置應該規則，結構側向剛度的變化應該均勻，以免傳力途徑、側向剛度以及抗側力結構承載力的突變，防止結構在豎向上的某一樓或少數樓層之間出現薄弱環節。

二、抗震理念在高層建筑結構設計中的應用

（一）抗震理念設計在結構體系上的應用

高層建筑抗震結構體系是抗震概念設計的關鍵，抗震概念設計在結構體系上的應用，應依據高層建筑物的高度以及抗震等級選擇合適的抗側力體系，通過概念近似計算，確定結構設計方案的可行性以及主要構件的基本尺寸。為了保證建筑抗震概念設計的經濟性與安全性，應該注意以下三個方面：其一，選擇建筑結構體系時，對部分結構或者部分構件的破壞而導致整體建筑結構體系喪失對抗震能力或者重力荷載的承載能力堅持抗震設計原則中的贅余度功能和內力重分配功能；其二，選擇建筑結構體系時，不僅應該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計算簡圖，符合不間斷的抗震分析；其三，鑒于結構體系的變形能力取決于組成結構的構件和連接的延性水平，延性是建筑結構設計的重要指標，提高延性水平，可以通過采用豎向和水平向混凝土構件來實現，增強對砌體結構的約束，即使地震中，配筋砌體開裂也不會倒塌或散落，保證高層建筑不至于喪失的重力荷載能力。

（二）抗震理念設計在結構構件上的應用

高層建筑抗震的實現需要各個構件的支撐，因此，抗震結構體系中的各個構件都必須具有一定的剛度與強度，并且還應該具有可靠的連接性。高層建筑的結構體系是一個多層次超靜定結構，因此其抗震結構也應該設置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構件先被破壞，剩余的構件依然具備支撐的作用，形成獨立的抗震結構，承受地震力與豎向荷載。因此，合理地預見高層建筑結構先屈服或者破壞的位置，適當調整構件的強弱關系，形成多道抗震防線，實現對高層建筑結構體系的合理控制，是結構抗震耗能的有效措施之一，更是建筑抗震結構概念設計的重要內容。

總結

高層建筑具有層數多、體量大、工期長等特點，因此，結構設計較為復雜，抗震理念的應用更是加大了設計的難度，作為高層建筑結構設計中的重要組成部分，高層建筑結構設計應合理科學，可以有效提高高層建筑的抗震性。因此，相關設計人員應該熟練掌握設計的相關概念和知識，靈活運用抗震概念設計，全面考慮各項因素，保證高層建筑工程的質量和安全系數，盡量為我國設計出更多的精品建筑。

參考文獻：

[1]華穎. 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J]. 中華民居（下旬刊），2013，06：27-28.

[2]周定前. 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J]. 中華民居（下旬刊），2013，05：64-65.

[3]劉華新，孫志屏，孫榮書. 抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J]. 遼寧工程技術大學學報，2007，02：222-224.

篇(2)

關鍵詞：高層建筑；結構設計；結構體系

引言

隨著科技和社會的不斷發展和進步,高層建筑在城市化建筑中的比例也越來越大。高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。因此要重點對高層建筑的結構設計進行研究，高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析,運用掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。

1高層建筑結構的特征

高層建筑結構不但承受著垂直方向的荷載，同時也承受著由外界的風產生的水平方向的風荷載，并且對于抵抗地震的能力也有相當高的要求。一般情況下的低層建筑受到結構水平方向上的風荷載的影響比較小，然而在高層建筑中，外界水平地震和風產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，高層建筑在風荷載作用下的水平位移增加較快，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。基于此，在進行高層建筑結構設計時，首先要控制側向位移在規定的范圍之內，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設計不合理而發生事故，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，結構設計應該采用相應的構造方法保證安全。在實際的結構中，其結構節點不再是簡單的鋼節點或者餃節點，我們要保證和計算簡圖的誤差在規范規定的范圍內。

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。基礎方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發揮，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基礎類型。

2.3選擇合理的高層建筑結構方案

合理的結構設計方案在滿足安全的前提下必須滿足經濟性的要求，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，那么應力需要平面和豎向的規則。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，電等各個專業的相協調的情況下，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。鋼筋混凝土結構體系被廣泛的應用在各類的工程結構中，具有混凝土和鋼筋兩種材料的協同受力性能特征，造價低廉，耐久耐火，成本低，整體性能優良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點；鋼結構體系的強度高，抗震性能比較好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在著費用高，防火性能差，施工復雜等不足；鋼-混凝土混合結構結合了鋼筋混凝土構件和鋼構件的長處，不但增加了鋼構件的材料強度，同時具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構件的連接技術還存在著不足；鋼-混凝土組合結構具有承載能力高，抗震性能強，比鋼結構具有更優良的耐火性，施工速度快，但是存在著節點的構造比較復雜的缺點，一般被用于小屁偏心受壓構件。

根據結構形式可以將高層建筑結構分為框架結構體系，剪力墻結構體系，框架-剪力墻結構體系。利用柱，梁等結構體系作為高層建筑豎向承重的結構，并且承受水平荷載，這種結構側向位移大，框架結構內力大，適于50m高度以下的建筑；通過高層建筑的墻體當做抵抗側力和豎向承重的結構體系，就是剪力墻結構體系。這種剪力墻結構的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發生變形，適應于高層建筑，但是由于剪力墻的間距小，使得平面的布置不靈活，因此，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量，以及滿足框架的設計要求。

4高層建筑結構的相關問題分析

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，我國的建筑規范對高層建筑的結構的高度有嚴格的規定，針對高層建筑的超高問題，在新規范中不但把原來限制的高度規定為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的設置問題

我國建筑新規范中，短肢剪力墻是指墻肢的截面的高度和厚度比在5~8的墻，按照實際經驗以及數據，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問題

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。考慮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調。

4.4高層建筑結構的規則性問題

在關于高層建筑的新規范中，對于高層建筑結構的規則性做出了很多限制，比如規定了結構嵌固端上層和下層的剛度比，平面規則性等等，并且硬性規定了“高層建筑不能采用嚴重不規則的設計方案。”因此，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范的限制條件。

5結束語

隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑的結構設計的要求也越來越高，高層建筑的結構設計是一項綜合性的技術工作，對于建筑的設計有著非常重要的作用和意義。在高層建筑結構設計中,結構工程師要遵循結構設計的原則，重視結構計算的準確性和結構方案的合理性，做出符合具體實際情況的結構設計。

篇(3)

關鍵詞：建筑結構；原則；體系；結構設計

隨著社會經濟的迅速發展和建筑功能的多樣化,城市人口的不斷增多及建設用地日趨緊張和城市規劃的需要,促使高層住宅建筑得以快速發展。文章結合筆者多年的設計實踐和體會,就高層住宅建筑工程結構設計中的一些問題加以探討。

一、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。基于此，在設計高層建筑結構時，首先控制側移在規定的范圍之內，所以，高層建筑結構設計的核心是抗側力結構的設計。

二、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，其結構節點不單是鋼節點或者餃節點，保證和計算簡圖的誤差在規范規定的范圍內。

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。基礎方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發揮，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，那么應力需要平面和豎向的規則。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，電等各個專業的相協調的情況下，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；隹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。

三、高層建筑結構體系的選型

根據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，鋼筋混凝土混合結構體系以及鋼筋混凝土組合結構體系。鋼筋混凝土結構體系被廣泛的應用在各類的工程結構中，具有混凝土和鋼筋兩種材料的協同受力性能特征，造價低廉，耐久耐火，成本低，整體性能優良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點；鋼結構體系的強度高，抗震性能比較好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在著費用高，防火性能差，施工復雜等不足，鋼筋混凝土混合結構結合了鋼筋混凝土構件和鋼構件的長處，不但增加了鋼構件的材料強度，同時具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構件的連接技術還存在著不足；鋼筋混凝土組合結構具有承載能力高，抗震性能強，比鋼結構具有更優良的耐火性，施工速度快，但是存在著節點的構造比較復雜的缺點，一般被用于小屁偏心受壓構件。

根據結構形式可以將高層建筑結構分為框架結構體系，剪力墻結構體系，框架一剪力墻結構體系。利用柱，梁等結構體系作為高層建筑豎向承重的結構，并且承受水平荷載，這種結構側向位移大，框架結構內力大，適于50m高度以下的建筑 通過高層建筑的墻體當做抵抗側力和豎向承重的結構體系，就是剪力墻結構體系。這種剪力墻結構的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發生變形，適應于高層建筑，但是由于剪力墻的間距小，使得平面的布置不靈活，因此，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一剪力墻結構體系，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。在框架一剪力墻結構體系中，需要注意考慮剪力墻的位置，設計合理的剪力墻的數量，以及滿足框架的設計要求。

四、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，我國的建筑規范對高層建筑的結構的高度有嚴格的規定，針對高層建筑的超高問題，在新規范中不但把原來限制的高度規定為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，按照實際經驗以及數據，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。考慮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調。

4.4高層建筑結構的規則性在關于高層建筑的新規范中，對于高層建筑結構的規則性做出了很多限制，比如規定了結構嵌固端上層和下層的剛度比，平面規則性等等，并且硬性規定了“高層建筑不能采用嚴重不規則的設計方案。”因此，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范的限制條件。

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關鍵詞：高層建筑；結構設計；原則；問題；對策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.106

隨著經濟的發展和科技的進步，我國的高層建筑技術也得到了飛速發展。高層建筑有效地解決了城市建設用地嚴重不足的問題，提高了土地的利用率，符合社會和經濟發展的需要。但是由于高層建筑自身的特點，所以高層建筑的建設對于技術的要求特別高，其結構設計要充分考慮各種因素的影響。

1 高層建筑結構設計應該遵循的原則

為了適應人們的不同要求，現代化的高層建筑種類繁多，形式各異。這就對高層建筑結構的設計者提出了更高的要求。設計者在設計高層建筑的結構的時候，不僅要考慮到高層建筑的性能，也要考慮到人們的審美需要。

（1）根據要求討論并確定合適的設計方案。現代任何一個建筑要想順利施工，必須先要制定一個科學合理的設計和施工方案。設計者必須綜合地理地質、物理、設計、計算機技術等各個領域的知識來進行高層建筑結構的設計。通過綜合分析各種影響因素，確保設計方案的可行性和實用性。

（2）抗震設計要合理。擁有良好的抗震性能是對現代高層建筑的基礎要求之一。設計者在進行高層建筑結構設計的時候，要充分考慮到施工地點的地質結構和板塊構造的特點，通過分析該地的地震頻率和級別等數據，有針對性地進行高層建筑結構設計。保證抗震設計的合理性，保護人民群眾的生命財產安全。

（3）保證高層建筑結構設計的完整性。在對高層建筑結構進行設計的過程中，設計者要保證高層建筑結構設計的完整性，不同的建筑結構的承載力不同，導致高層建筑的整體性能也各不相同。因此，在設計的過程中要充分考慮到不同的結構的性能以及各種構件的承載力情況，以便于各種構件的組合能夠發揮出最大的作用。同時還要重視氣候等自然因素對高層建筑的影響，科學合理地設計高層建筑的結構。

（4）對計算結果進行精準的分析。對計算結果進行精準的分析是進行高層建筑結構設計最重要的工作，只有保證計算結果的準確度，才能從結果中提取有用的信息，保證建筑工程施工的安全性。為了保證計算結果的準確度和提高工作的效率，設計人員應該選擇合理的計算機軟件進行分析，但是不能完全依賴于計算機，還要結合自己的經驗做出準確的判斷，保證計算結果的可靠性。

2 高層建筑結構設計存在的問題

（1）超高問題。高層建筑最大的特點就是高，但是很多開發商為了追求利益的最大化，經常要求增加高層建筑的高度，而高層建筑超高，容易增加安全隱患。高層建筑受技術、施工材料、環境等各方面的影響很大，如果只是一味地追求高度，也會增加施工成本、延長工期，并且使高層建筑的安全性得不到保證。

（2）扭轉問題。扭轉問題是提高高層建筑抗震抗風性能的關鍵問題，也是近年來世界各國高層建筑研究的核心問題。由于受地形等因素的影響，導致在進行高層建筑結構設計的時候不能保證建筑的完全對稱，就會導致扭轉問題的出現。因此，設計者在進行設計的時候要力求高層建筑的對稱性，保證高層建筑的剛度和質量有效結合，最大可能地避免扭轉問題的出現。

（3）受力與承載問題。高層建筑在施工的過程中必然會使用很多機器設備，樓層越高，機器設備的數量就越多，會增加高層建筑的壓力。如果設計的時候沒有考慮周全，或者使用的建筑材料不達標，將會導致高層建筑的受力與承載力出現問題。

（4）抗震結構問題。抗震問題主要是高層建筑剛度的選擇問題。如果不能根據不同建筑地點的地震情況來選擇合適的剛度構造，就會導致高層建筑的抗震結構設計不合理，增加高層建筑的危險性。

（5）抗風結構問題。“樹大招風”。高層建筑過高當然會受到風力的影響，而很多設計者在進行高層建筑結構設計的時候，很容易忽視這一點，導致高層建筑在遇到強風的時候，容易發生倒塌事故。

3 高層建筑結構設計存在的問題的對策

（1） 針對超高問題。高層建筑結構設計者在設計的時候要結合理論和實際，嚴格限制高層建筑的高度，保證高層建筑保質保量按期完成。

（2）針對扭轉問題。為了避免地形因素破壞水平荷載作用，從而導致扭轉問題的出現，設計者要設計科學合理的高層建筑結構，盡可能保證高層建筑的對稱性，有效地解決高層建筑的扭轉問題。

（3）針對受力與承載問題。在進行高層建筑結構設計的時候，設計者要準確地計算出高層建筑的地基承載能力以及各樓層的承載能力，對于承重墻和承重柱的質量和結構要嚴格把關，保證高層建筑的受力均勻，提高高層建筑的承載能力，增強高層建筑的安全性和實用性。

（4）針對抗震結構問題。為了有效地增強高層建筑的抗震性能，設計者在進行高層建筑結構設計的時候，要對施工地的地質、地震的級別和頻率進行實地勘察，為高層建筑的抗震設計提供依據。同時要根據實際情況選擇合適的建筑材料，保證建材的質量，并對施工過程進行監督，避免施工單位偷工減料，從而有效地保證高層建筑的抗震性能。

（5）針對抗風結構問題。設計者在進行高層建筑結構設計的時候，一定要考慮到風力對高層建筑的影響。結合分析施工地的風向和風力，對高層建筑的結構進行科學合理的抗風設計，為高層建筑的順利施工和安全使用提供保證。

4 總結

社會的發展對高層建筑的樣式、性能等要求越來越高。因此，為了不斷滿足社會發展對高層建筑提出的新要求，高層建筑設計者要對高層建筑的結構設計不斷進行探索，從而不斷提高高層建筑的質量和使用壽命，提高人們的生活水平和生活質量，促進我國建筑行業的長遠發展。

參考文獻：

[1]羅軍.高層建筑結構設計中存在的問題及對策分析[J].建材與裝飾，2014（15）：6-7.

[2]余曉陽.高層建筑結構設計中存在的基本問題及對策簡析[J].建筑工程技術與設計，2015（29）：432.

篇(5)

【關鍵詞】高層建筑；結構設計；選型

高層建筑的發展，一定程度上反映了一個國家的科技水平和綜合國力。在確保高層建筑物具有足夠可靠度的前提下，為了進一步節約材料、降低造價，高層建筑正在不斷的更新，設計理念也在不斷的發展。作為一個龐大復雜的系統，高層建筑的結構設計，一方面要滿足包括抗震，抗風等在內的安全性能的要求，另一方面，也要滿足高層建筑結構的科學性和合理性。

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。基于此，在設計高層建筑結構時，首先控制側移在規定的范圍之內，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。在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，其結構節點不單是鋼節點或者餃節點，保證和計算簡圖的誤差在規范規定的范圍內。

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。基礎方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發揮，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，那么應力需要平面和豎向的規則。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，電等各個專業的相協調的情況下，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。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高層建筑結構分析與設計方法

高層建筑結構是由豎向抗側力構件（框架、剪力墻、筒體等）通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。要完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。各種實用的分析方法都需要對計算模型引入不同程度的簡化。

對于框架-剪力墻體系來說，框架-剪力墻結構內力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉角相等的位移協調條件，可以建立位移與外荷載之間關系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。框架-剪力墻的機算方法，通常是將結構轉化為等效壁式框架，采用桿系結構矩陣位移法求解。剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應力分布也不同，計算內力與位移時需采用相應的計算方法。

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，我國的建筑規范對高層建筑的結構的高度有嚴格的規定，針對高層建筑的超高問題，在新規范中不但把原來限制的高度規定為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，按照實際經驗以及數據，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。考慮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調。

4.4高層建筑結構的規則性。在關于高層建筑的新規范中，對于高層建筑結構的規則性做出了很多限制，比如規定了結構嵌固端上層和下層的剛度比，平面規則性等等，并且硬性規定了“高層建筑不能采用嚴重不規則的設計方案。”因此，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范的限制條件。

5結語

高層建筑的結構設計是一項綜合性的技術工作，對于建筑的設計有著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑的結構設計的要求越來越高，本文只是就其中的幾點作了簡要分析，只有充分了解了高層建筑結構設計的特點，才能做出更加優秀的設計。

參考文獻：

[1]孫凱.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].價值工程，2011，25：88-89.

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關鍵詞：高層建筑結構設計；抗震概念設計；重要性；應用

中圖分類號：TU2文獻標識碼： A

一、抗震概念設計的含義和原則

（一）基本含義

高層建筑結構設計中的抗震概念設計是指根據地震災害和建筑設計的相關原則進行高層房屋的建設，在設計的時候要從高層建筑的整體結構來考慮抗震設計。具體抗震概念設計就是制定正確合理的抗震設計方案，重視抗震材料的選擇以及結構設計，保證高層建筑的抗震性。現在抗震概念設計是設計師在設計房屋時，考慮的關鍵問題，特別是高層建筑結構設計。

（二）原則

結構設計要相對簡化，結構設計要有明確的目標和直接的作用。簡單的結構設計能夠有效地對建筑模型、建筑的位移等等情況分析，保證設計各方面的完善，增加結構設計的抗震性預估的準確性。抗震概念設計要保證結構剛性和抗震能力，合理的結構設計可以有效地減少地震對建筑的損害，建筑結構要具備足夠的剛性和抗震能力才能真正實現抗震的目標，結構剛性要合理地把握，剛性過大不僅不能減少地震對建筑的損害，還會造成建筑結構的變形，影響建筑的質量。抗震概念設計要重視建筑樓蓋的設計，建筑樓蓋將建筑整體的力量分布到不同的部位，將壓力平衡。當建筑某個部位出現變化或者損害時，建筑樓蓋可以協同其他結構工作，保證建筑的質量。

二、高層建筑結構設計中抗震概念設計的必要性

抗震概念設計在高層建筑結構設計中發揮十分重要的作用，設計師在設計高層建筑時，不能忽視抗震概念設計。地震發生時對建筑的損害無法估計，存在很大的不確定性，再加上高層建筑內部結構的復雜性，無法準確的預測地震會損害高層建筑哪個部位，造成怎樣程度的損害。設計師在結構設計時，會仔細地分析地震帶給高層建筑的影響，在實際的施工過程中，重視材料的應用，增強建筑的牢固性。但是建筑材料后期的變化以及地震中不確定的因素，都會與實際地震帶給建筑的損害有很大的差別，這樣地震同樣會給建筑造成傷害。結構設計時對建筑和地震的相關數據進行分析和預估十分必要，但是高層建筑結構設計不能僅僅只是依靠數據分析來完成，更主要的是在實際的高層結構設計中重視抗震概念設計，從本質上提高高層建筑的抗震能力。

隨著抗震概念設計在實際設計中的不斷應用和發展，現在的抗震概念設計更加的成熟和完善。合理地應用概念設計可以更好地保證建筑的質量和安全，提高結構設計的可靠性。汶川地震發生后，設計師更加重視抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用。通過對實際地震中的數據分析，制定相應的結構設計方案，排除結構設計中不必要的設計，將設計的重點放在抗震概念設計上，提高建筑的抗震能力。這些數據分析和結構設計方案，為設計師下階段的抗震結構設計有很大的參考價值，提高高層建筑結構設計的質量，有利于高層建筑的順利建造。

三、抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用

（一）選擇有利的地形建造高層建筑

地形是造成地震發生的一個重要原因，很多的地震事件證明了地形對地震的影響，所以在建筑建造前要實地考察相關的地形，對當地的地理環境有詳細地了解，有利于后期的建筑建造。一般建筑的選址要考慮地形、土質、地表等問題，要選擇土質較硬，穩定性好的土地，保證建筑的質量。表層覆蓋小、土質硬的土地可以有效地降低地震對建筑的傷害；表層覆蓋厚、土質較軟的土地會放大地震的作用，加重建筑的損害程度。土質越軟的土地地震效應越大，造成的損失也越大。在抗震設計時盡量避免松軟的土地，當無法避免危險地形時，要加強抗震概念設計，在建筑的施工期間有意識地加強建筑的牢固性和抗震能力，保證建筑的質量和安全。

（二）合理地設計建筑的平面和立體造型

建筑的平面設計和立體設計是建筑結構設計的前提和基礎，建筑的平面和立體造型是將建筑的剛性和質量相結合的手段，在設計的過程中要追求建筑造型的簡單化，不要設計過多的不規則造型。不規則的建筑在地震過程中容易變形，造成更嚴重的損失，也要嚴格地控制建筑的高度，高度越高，地震效應越嚴重。如果在設計過程中必須要求設計不規范的建筑造型，這時候設計師要特別注意建筑的抗震設計，在建筑特定的部位設置防震線，將不規則的建筑分成幾個單獨的部分，有利于減少地震對整個建筑造成傷害，建筑的隔離可以降低地震對建筑的損傷。建筑造型盡量簡單規范，可以很大程度上提高建筑的抗震能力。

（三）合理地設計建筑的內部結構

內部結構的設計要根據建筑本身的抗震能力、建筑高度、材料使用、地形等特點來確定。綜合所有相關的因素來設計內部結構，制定合理的設計方案。建筑的內部結構要符合建筑對稱和力量均衡的原則。建筑樓梯的設計盡量避免交叉的情況，提高樓梯的質量。在地震中往往很多情況因為建筑的內部設計，建筑受到致命的損害，所以建筑的結構設計，不僅要保證整個建筑的安全設計，還要重視細節的設計，這樣才能保證整個建筑的安全性。

（四）重視建筑結構的整體一致性

建筑結構每部分的協調工作才能保證整棟建筑的質量，建筑任何一個小部件出現問題，都會對建筑的整體質量造成影響。保持建筑結構的整體一致性，能夠有效地抵抗地震的傷害，將損傷降到最低。建筑結構的抗震能力的綜合體現就是建筑結構的穩定性和整體性，建筑結構的穩定性和整體性在抗震過程中發揮關鍵作用。在具體施工中，要選擇穩定性和整體性強的材料建造房屋，防止材料發生變化，造成整個建筑出現位移的情況，建筑位移問題的解決，可以很好地保證建筑整體的質量。在施工時也可以放松墻面的要求，提高建筑結構的整體性。

（五）減少非結構部分的設計

建筑的填充墻、墻、樓梯踏步板、以及其他裝飾建筑的設計部分都會或多或少地影響到建筑的抗震能力。地震的變化性很強，殺傷力也很大，對建筑不會有選擇性的破壞，這些非結構部分也會是損害的對象，但往往正是因為這些非結構部分的設計加重了建筑的損害程度。非結構部分會對建筑結構的其他部分造成影響，破壞結構本身的穩定性和整體性，出現意外狀況。建筑結構設計時，減少非結構部件的設計，一定程度上減輕了地震災害，保證建筑結構的穩定性，還提高了建筑的抗震性。

四、總結

隨著社會不斷發展，建筑高層化是建筑業發展的必然趨勢，高層建筑要想在地震災害中“存活”，設計師必須要重視抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用。設計師要樹立正確的設計觀念，對抗震概念設計有清晰的認識，提高自身的概念設計能力，在設計過程中不斷創新和發展，提高高層建筑結構設計水平，促進高層建筑發展。

參考文獻：

[1]華穎.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].中華民居(下旬刊),2013,（6）

[2]周定前.抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用[J].中華民居(下旬刊),2013,（5）

[3]馮新波,馬春玲,孫景芳.淺議高層建筑結構設計中的抗震概念設計[J].科技致富向導,2009,（10）

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【關鍵詞】中高層建筑；結構體系；優選探討

由于我國在中高層建筑的設計施工方面起步較晚，設計經驗不足在一定程度上影響到建筑結構的優化選型。建筑結構體系的不合理布置影響了經濟性，同時對建筑功能造成了一定的影響。因此，我們應充分了解高層建筑各主要結構類型的結構特點、適用范圍等，采用先進的結構理念和精確的計算方法，分析比較綜合經濟效益，正確處理建筑結構體系的選型問題，實現安全可靠、經濟實用的中高層建筑結構設計。

一、中高層建筑的基本結構體系

（一）框架結構體系

框架結構體系是指在縱橫兩個方向利用梁柱組成的框架體系，能夠同時承受水平荷載與豎向荷載和，其主要優點是建筑的平面布置比較靈活，能夠形成較大的建筑空間，且建筑立面的處理工作也較為容易；然而，框架結構側向剛度較小。一旦建筑的層數過多，就會使其在水平力作用下產生過大的側移，進而引起非結構性構件的破壞，使其不能夠正常使用。

（二）框剪結構體系

框架-剪力墻結構的主要是框架結構中布置一定數量的剪力墻，是框架結構和剪力墻結構的優化結合。由于兩種結構協同工作變形協調，形成了彎剪變形，從而減小了結構的位移比，使結構的側向剛度得到了提高。但是由于框架部分的影響，其結構自重較大，適用高度受限。

（三）剪力墻結構體系

通常情況下，我們把由縱橫向墻體所組成的抗力體系叫做剪力墻體系。建筑物中的豎向承重構件主要由墻體承擔時，這種墻體既承擔豎向荷載，同時承擔風力或地震作用傳來的水平荷載。當墻體處于建筑物中合適的位置時，能起到對空間的分割作用。該體系的缺點是剪力墻的間距有一定限制，故不可能開間太大，對需要大空間時就不太適用。

結構設計時需要充分考慮結構的扭轉效應，在兩個互相垂直的方向上都設置上相應的剪力墻結構，并要求墻體能夠做到上下對齊，避免產生剛度突變現象[1]。

（四）筒體結構體系

筒體結構，是指由一個或幾個筒體作豎向承重結構的高層屋結構體系。一般來說，筒體結構可分為框架-核心筒結構、筒中筒和多筒結構等。采用這種體系的建筑，其平面最好是正方形或者接近正方形。

筒體體系適用于層數較多的高層建筑。當高度較高時，宜采用外框架、內核芯筒結構；再高時，則最好采用筒中筒結構，即采用外框架筒和內核芯筒結構。這類結構外框架筒可以開窗，以滿足采光要求，在內筒中布置電梯井、管道豎并及生活間等。

（五）混合結構體系

多種不同材料構件組成的結構體系稱為混合結構體系。采用混合結構體系，實際上是各種構件的優化組合。

型鋼混凝土構件是在混凝土中主要配置型鋼（包括軋鋼型鋼與焊接型鋼）的構件。一般也配置一些構造鋼筋及輔助受力鋼筋，型鋼混凝土可制作成柱、梁、剪力墻、筒體等。它們的特點是強度高、剛度大、斷面小、延性與抗震性能好，防火性能好等。

鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結構構件。鋼管混凝土在結構上能夠將鋼管、混凝土二者的優點結合在一起，提高混凝土抗壓強度和鋼管的剛度，從而大大地提高了承載力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結構，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構件為主，被廣泛使用于框架結構中（如廠房和高層）。

二、中高層建筑結構體系的影響因素與布置原則

（一）影響中高層建筑結構體系的優選的因素

在進行中高層建筑結構體系的結構優選中，由于設計師的設計經驗不足、結構設計概念不清晰以及對整體建筑形式把控不足，使其對建筑結構的選型產生一定影響，不能做到安全和經濟性并重，不能最大程度的實現建筑功能、適用建筑空間和建筑美觀要求。

（二）中高層建筑結構體系的優選原則

1、結構構件的布置原則

平面布置：在進行房屋結構的構建時，要盡可能的實現平面的整齊與均勻，

根據房間的布局要求，從技術、經濟的角度校核各構件的合適性。

豎向布置：要充分考慮各結構體系的優缺點。根據剪力墻、框架柱等的受力

特點，從建筑高度、建筑空間以及結構受力上考慮合理選用側向剛度和承載力沿豎向均勻變化、無突變的豎向構件。

2、安全與經濟性并重的原則

首先，從結構體系選型中，在通過對某建筑采用不同的結構布置，從周期比、位移比、振型數、剛度比等主要控制指標進行分析，在結構造型、經濟性方面做出對比總結，以期設計出安全性高、經濟合理的建筑。

其次，建筑的強度與成本的比較。如在混凝土結構設計中，衡量鋼筋的經濟性指標，選擇較為協調的混凝土結構設計模式，利用具體的價格與強度比來體現混凝土結構經濟性和安全性。

3、建筑的功能的最大化原則

結構布置時，充分考慮建筑的樓層數以及建筑物的高度，充分結合辦公樓，酒店，住宅，商業建筑等的實際特征，來滿足不同建筑的使用需求，來進一步提高建筑物的經濟合理性等[3]。這個環節，最重要的是讀透建筑圖，甚至跨專業進行細化設計，將建筑當作藝品來創作。

三.中高層建筑結構體系應符合時代需求

隨著科技的發展，不斷有新材料、新工藝的涌現。結合日趨完善的結構設計理論，我們不僅可以挑戰特別高聳、特大跨度、特別新穎的結構形式，更體現在結構設計和施工中貫徹殼持續發展的理念，綜合考慮美學、社會、環境的要求。

社會的發展與時代的變化將會進一步促進建筑的復雜化與多樣化。結構體系選型應能夠更好的滿足建筑結構在功能性與藝術性的需要，同時兼顧經濟效益和環境效益，使其能夠更好的順應時展潮流，對其進行不斷的創新與完善，使得中高層建筑的結構能夠更加完善，更加符合時代需要。

參考文獻：

[1]沈榮麗，張偉杰.模糊數學方法論優選高層建筑結構體系[J].中華民居，2010，（9）：254-255.