高層建筑概念精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的高層建筑概念主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑結構概念設計抗震

前言：由于地震作用是一種隨機性很強的循環(huán)、往復荷載，建筑物的地震破壞機理又十分復雜，存在著許多模糊和不確定因素，在結構內力分析方面，由于未能充分考慮結構的空間作用、非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素，計算方法還很不完善，單靠微觀的數學力學計算還很難使建筑結構在遭遇地震時真正確保具有良好的抗震能力。

1 高層建筑抗震結構設計的基本原則

1.1 結構構件應具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能

(1)結構構件應遵守“強柱弱梁、強剪弱彎、強節(jié)點弱構件、強底層柱(墻)”的原則。

(2)對可能造成結構的相對薄弱部位，應采取措施提高抗震能力。

(3)承受豎向荷載的主要構件不宜作為主要耗能構件。

1.2 盡可能設置多道抗震防線

(1)一個抗震結構體系應由若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件連接協(xié)同工作。例如框架―剪力墻結構由延性框架和剪力墻兩個分體組成，或由雙肢或多肢剪力墻體系組成。

(2)強烈地震之后往往伴隨多次余震，如只有一道防線，則在第一次破壞后再遭余震，將會因損傷積累導致倒塌?？拐鸾Y構體系應有最大可能數量的內部、外部冗余度，有意識地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構件應有較高的延性和適當剛度，以使結構能吸收和耗散大量的地震能量，提高結構抗震性能，避免大震時倒塌。

(3)適當處理結構構件的強弱關系，同一樓層內宜使主要耗能構件屈服后，其他抗側力構件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長階段，保證結構的延性和抗倒塌能力。

(4)在抗震設計中某一部分結構設計超強，可能造成結構的其他部位相對薄弱，因此在設計中不合理的加強以及在施工中以大帶小，改變抗側力構件配筋的做法，都需要慎重考慮。

1.3 對可能出現的薄弱部位，應采取措施提高其抗震能力

(1)構件在強烈地震下不存在強度安全儲備，構件的實際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎。

(2)要使樓層(部位)的實際承載能力和設計計算的彈性受力的比值在總體上保持一個相對均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時，會由于塑性內力重分布導致塑性變形的集中。

(3)要防止在局部上加強而忽視了整個結構各部位剛度、承載力的協(xié)調。

(4)在抗震設計中有意識、有目的地控制薄弱層(部位)，使之有足夠的變形能力又不使薄弱層發(fā)生轉移，這是提高結構總體抗震性能的有效手段。

2 提高短柱抗震性能的應對措施

有抗震設防要求的高層建筑除應滿足強度、剛度要求外，還要滿足延性的要求。鋼筋混凝土材料本身自重較大，所以對于高層建筑的底層柱，隨著建筑物高度的增加，其所承擔的軸力不斷增加，而抗震設計對結構構件有明確的延性要求，在層高一定的情況下，提高延性就要將軸壓比控制在一定的范圍內而不能過大，這樣則必然導致柱截面的增大，從而形成短柱，甚至成為剪跨比小于1.5的超短柱。眾所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱幾乎沒有延性，在建筑遭受本地區(qū)設防烈度或高于本地區(qū)設防烈度的地震影響時，很容易發(fā)生剪切破壞而造成結構破壞甚至倒塌。

混凝土短柱的延性主要受軸壓比的影響，同時配箍率、箍筋的形式對混凝土短柱的影響也很大。高層混凝土結構短柱，特別是結構低層的混凝土短柱，其軸壓比很大，破壞時呈脆性破壞，其塑性變形能力很小。提高混凝土短柱的抗震性能，主要也就是提高混凝土短柱的延性。因此，可以從以下幾方面著手，采取措施提高混凝土的抗震性能。

2.1 提高短柱的受壓承載力

提高短柱的受壓承載力可減小柱截面、提高剪跨比，從而改善整個結構的抗震性能。減小柱截面和提高剪跨比，最直接的方法就是提高混凝土的強度等級，即采用高強混凝土來增加柱子的受壓承載力，降低其軸壓比；但由于高強混凝土材料本身的延性較差，采用時須慎重或與其他措施配合使用。此外，可以采用鋼骨和鋼管混凝土柱以提高短柱的受壓承載力。

2.2 采用鋼管混凝土柱

鋼管混凝土是套箍混凝土的一種特殊形式，由混凝土填入薄壁圓形鋼管內而形成的組合結構材料。由于鋼管內的混凝土受到鋼管的側向約束，使得混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而使混凝土的抗壓強度和極限壓應變得到很大的提高，混凝土特別是高強混凝土的延性得到顯著改善。同時，鋼管既是縱筋，又是橫向箍筋， 其管徑與管壁厚度的比值至少都在90以下，相當于配筋率至少都在4.6%。

當選用了高強混凝土和合適的套箍指標后，柱子的承載力可大幅度提高，通常柱截面可比普通鋼筋混凝土柱減小一半以上，消除了短柱并具有良好的抗震性能。

2.3 采用分體柱

由于短柱的抗彎承載力比抗剪承載力要大得多，在地震作用下往往是因剪壞而失效，其抗彎強度不能完全發(fā)揮。因此，可人為地削弱短柱的抗彎強度，使抗彎強度相應于或略低于抗剪強度，這樣，在地震作用下，柱子將首先達到抗彎強度，從而呈現出延性的破壞狀態(tài)。分體柱方法已在實際工程中得到應用。人為削弱抗彎強度的方法，可以在柱中沿豎向設縫將短柱分為2或4個柱肢組成的分體柱，分體柱的各柱肢分開配筋。在組成分體柱的柱肢之間可以設置一些連接鍵，以增強它的初期剛度和后期耗能能力。一般，連接鍵有通縫、預制分隔板、預應力摩擦阻尼器、素砼連接鍵等形式。

3 結束語

抗震概念設計是高層建筑結構設計中應高度重視的部分，但是地震又是一種隨機性振動，這就要求我們的結構工程師們不僅需要具有扎實的計算設計功底，還要具備清晰的概念和豐富的實踐經驗，在設計過程中更好地運用概念設計去解決理論和細節(jié)問題，從而創(chuàng)造出更加安全、適用、經濟美觀的高層建筑。

可以說，高層建筑本身就是一項系統(tǒng)工程。要搞好這項工程，必須通過了解工程對象，掌握工程特點，進而采取相應措施，保證建筑的質量與效果。隨著當今社會的發(fā)展，高層建筑將成為未來建筑的主要趨勢，我們建筑工作者有必要也有責任掌握更多的高層建筑的設計知識，為我國的建筑業(yè)服務。

參考文獻

[1]朱鏡清.結構抗震分析原理[M].地震出版社，2002，11

[2]徐宜，丁勇春.高層建筑結構抗震分析和設計的探討(J].江蘇建筑，2009

第2篇：高層建筑概念范文

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A 文章編號：abstract：The high-rise building design, can't just pay attention to the building itself the creation of the facade, and should with the scale of the people for reference coefficient, fully consider people observe viewpoints, the sights, perspective, and high building use close degree, from the macro environment of the city to the microscopic texture of the materials to create a good design of the scale of the feeling, of the high-rise building is divided into five kinds of main external scale scale: the city scale, the overall scale, streets scale, scale, detail scales approach.

Keywords: architectural design, scale, concepts, plan, the top

伴隨高層建筑外部造型設計多以追求建筑形象的新、奇、特為目標，每棟高層都想表現自己，突出自我，而這樣做的結果只能使整個城市顯得紛繁無序、生硬，建筑個體外部體量失衡，缺乏親近感，拒人于千里之外。造成這種現象的主要原因是缺乏對高層建筑的外部尺度的認真仔細推敲，因此，對高層建筑的外部尺度的研究是很有必要的。 首先定義一下尺度，所謂的尺度就是在不同空間范圍內，建筑的整體及各構成要素使人產生的感覺，是建筑物的整體或局部給人的大小印象與其真實大小之間的關系問題。它包括建筑形體的長度、寬度、整體與城市、整體與整體、整體與部分、部分與部分之間的比例關系，及對行為主體人產生的心理影響。講到尺度時應注意它與尺寸之間的區(qū)別，尺度一般不是指建筑物或要素的真實尺寸，而是表達一種關系及其給人的感覺，尺寸是用度量單位。高層建筑設計時，不能只單單重視建筑本身的立面造型的創(chuàng)造，而應以人的尺度為參考系數，充分考慮人觀察視點、視距、視角，和高層建筑使用親近度，從宏觀的城市環(huán)境到微觀的材料質感的設計都要創(chuàng)造良好的尺度感，把高層建筑的外部尺度分為五種主要尺度：城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度。1.高層建筑設計中的外部尺度1.1城市尺度高層建筑是一座城市有機組成部分，因其體量巨大，高度很大，是城市的重要景點，對城市產生重大的影響。從對城市整體影響的角度來看，表現在高層建筑對城市天際輪廓線的影響，城市的天際輪廓線有實、虛之分，實的天際線即是建筑物的輪廓，虛的天際線是建筑物頂部之間連接的光滑曲線，高層建筑在城市天際線創(chuàng)造中起著重要的作用，因城市的天際輪廓線從一個城市很遠的地方就可以看見，也是一座城市給一個進入它的人第一印象。因此，高層建筑尺度的確定應與整個城市的尺度相一致，而不能脫離城市，自我夸耀，唯我獨尊，不利于優(yōu)美、良好天際線的形成，直接影響到城市景觀。高層建筑對城市局部或部分產生的影響，是指從市內比較開闊的地方，如：廣場、干道、開放的水系和綠地所看到的天際線，也直接影響人民的日常生活。因此，城市天際輪廓線不僅影響人從城市所看的景觀，也直接影響到市內居民的生活與視覺觀賞。1.2整體尺度整體尺度是指高層建筑各構成部分，如：裙房、主體和頂部等主要體塊之間的相互關系及給人的感覺。整體尺度是設計師十分注重的，關于建筑的整體尺度的均衡理論有許多種，但都強調整體尺度均衡的重要性。面對一棟建筑物時，人的本能渴望是能把握該棟建筑物的秩序或規(guī)律，如果得到這一點，就會認為這一建筑物容易理解和掌握，若不能得到這一點，人對該建筑物的感知就會是一些毫無意義的混亂和不安。因此，建筑物的整體尺度的掌握是十分重要的，在設計時要注意下面的兩點：1.2.1各部分尺度比例的協(xié)調高層建筑一般由三個部分組成的——裙房、主體和頂部，也有些建筑在設計中加入了活躍元，以使整棟建筑造型生動活躍起來。一個造型美的高層建筑是建立在很好地處理了這幾個部分之間的尺度關系，而這三個部分尺度的確定，應有一個統(tǒng)一的尺度參考系（如把建筑的一層或幾層的高度作為參考系），不能每一部分的尺度參考系都不同，這樣易使整個建筑含糊、難以把握。1.2.2高層建筑中各部分細部尺度應有層次性高層建筑各部分細部尺度的劃分是建立在整體尺度的基礎上的，各個主要部分應有更細的劃分，尺度具有等級性，才能使各個部分造型構成豐富。尺度等級最高部分為高層建筑的某一整個部分（裙房、主體和頂部），最低部分通常采用層高、開間的尺寸、窗戶、陽臺等這些為人們所熟知的尺寸，使人們觀察該建筑時很容易把握該部分的尺度大小。一般在最高和最低等級之間還有1～2個尺度等級，也不易過多，太多易使建筑造型復雜而難以把握。1.3街道尺度街道尺度是指高層建筑臨街面的尺度對街道行人的視覺影響。這是人對高層建筑近距離的感知，也是高層建筑設計中重要的一環(huán)。臨近街道的高層建筑部分的尺度確定，主要考慮到街道行人的舒適度，高層建筑主體因為尺度過大，易向后退，使底層的裙房置于沿街部分，減少了高層建筑對街道的壓迫感。例如：上海南京路兩邊的高層建筑置于后面，裙房置于前使兩側的建筑高度與街道的寬度的比例為1∶12，形成良好的購物環(huán)境。為了保持街道空間及視覺的連續(xù)性，高層建筑臨街面應與沿街的其他建筑相一致，宜有所呼應。如：在新加坡老區(qū)和改建后的一條干道的兩側，為了不致造成新區(qū)高層和老區(qū)低層截然分開，沿新區(qū)一側作了和老區(qū)房屋高度相同中相似的裙房，高層稍后退，形態(tài)效果良好的對話關系。

1.4近人尺度

近人尺度是指高層建筑最底部分及建筑物的出入口的尺寸給人的感覺。這部分經常為使用者所接觸，也易被人們仔細觀察，也是人們對建筑直接感觸的重要部分。其尺度設計應以人的尺度為參考系，不宜過大或過小，過大易使建筑缺少親近性，過小則減小了建筑的尺度感，使建筑猶如玩具。

1.在近人尺度處理中，應特別注意建筑底層及入口的柱子、墻面的尺度劃分，檐口、門、窗及裝飾的處理，使其尺度感比以上幾個部分更細。對入口部分及建筑周邊空間加以限定，創(chuàng)造一個由街道到建筑的過渡緩沖的空間，使人的心理有一個逐漸變化的過程。如：上海圖書館門前采用柱廊的形式，使出入館的人有一個過渡區(qū)，這樣使建筑更具有近人及親人性。

2.高層建筑外部尺度設計的原則

2.1建筑與城市環(huán)境在尺度上的統(tǒng)一 。注意高層建筑布置對城市輪廓線的影響，因為在城市輪廓線的組織中，起最大作用的是建筑物，特別是高層建筑，因而它的布置應遵行有機統(tǒng)一的原則進行布置：（1）高層建筑聚集在一起布置，可以形成城市的“冠”，但為避免其相互干擾，可以采用一系列不同的高度，或雖采用相仿高度，但彼此間距適當，組成有關的構圖。也可以單棟高層建筑布置在道路轉彎處，以豐富行人的視覺觀賞。（2）若高層建筑彼此間毫無關系，隨處隨地而起不到向心的凝聚感，則不會產生令人滿意的和諧整體。（3）高層建筑的頂部不應雷同或減少雷同，因為這會極大影響輪廓線的優(yōu)美感。

2.2同一高層建筑形象中，尺度要有序。高層建筑設計時，應充分考慮建筑的城市尺度、整體尺度、街道尺度、近人尺度、細部尺度這一尺度的序列，在某一尺度設計中要遵守尺度的統(tǒng)一性，不能把幾種尺度混淆使用，才能保證高層建筑物與城市之間、整體與局部之間、局部與局部之間及與人之間保持良好的有機統(tǒng)一。

第3篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑；結構設計；概念設計

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

前言

在經濟發(fā)展的帶動下，我國的城市化進程不斷加快，城市規(guī)模的迅速擴大和城市人口的不斷增加，使得城市建設用地急劇減少。為了緩解日益緊張的人地矛盾，滿足城市居民的住房需求，建筑逐漸向著高層化的方向發(fā)展，高層建筑在城市形象中發(fā)揮著不可替代的作用，做好建筑的結構設計，凸顯建筑的造型創(chuàng)意，在建筑中更加完美地展現設計時的設計理念，對于城市形象工程的建設是十分重要的。

一、概念設計的相關概念

概念設計，是指由分析用戶需求，到生成概念產品的一系列有序的、可組織的、有目標的設計活動，表現為一個由粗到細，由模糊到清晰，由抽象到具體的不斷進化的過程。具體來講，概念設計就是利用設計概念，并以其為主線，貫穿整個設計過程的設計方法，是一個完整而全面的設計過程。對于建筑設計領域而言，概念設計主要是建筑設計人員根據自身豐富的工作經驗，以及對建筑整體結構布局的了解和判斷，對建筑設計方案進行構思，從宏觀層面，決定建筑的結構、形態(tài)等基本問題。要想確保建筑設計的合理性和科學性，必須有正確的概念設計為指導，以避免因經驗不足或者錯誤判斷而產生不符合客觀事實的現象。

二、概念設計與建筑結構設計之間的關系探討

概念設計是指以設計師的個人經驗為基礎進行的定性設計，而結構設計是根據概念設計的要求及力學等定量設計來實現的一個逆向過程，其中，定量設計主要包括建筑結構內力、配筋數量及結構變形等參數。若概念設計不合理，將會影響整個建筑的結構設計，由于概念設計是體現出設計師的一種先進設計思想，因此，在建筑結構設計中，設計師需要根據建筑的整個概念進行結構設計，并對構件與結構之間的關系進行協(xié)同處理。所以，概念設計與結構設計兩者之間的關系是相輔相成的。

三、高層建筑結構概念設計的相關問題

在高層建筑結構概念設計中，需要遵循幾個一般性的原則:

(1)合理選擇設計方案:一個成功的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案 ,即要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確 ,傳力簡捷 ,同一結構單元不宜混用不同結構體系 ,地震區(qū)應力求平面和豎向規(guī)則?？傊?,必須對工程的設計要求、地理環(huán)境、材料供應、施工條件等情況進行綜合分析 ,并與建筑、水、暖、電等專業(yè)充分協(xié)商 ,在此基礎上進行結構選型 ,確定結構方案 ,必要時還應進行多方案比較 ,擇優(yōu)選用。

(2)合理選擇計算簡圖: 計算簡圖與實際結構之間不可能完全一致，必然會存在一定的誤差，只要這些誤差在允許的范圍內，都可以正常使用，但是如果誤差較大，就需要重新進行處理和計算。在這個過程中，計算簡圖的選擇是非常關鍵的，選取不當很容易引發(fā)安全事故，因此需要相關設計人員的重視。

(3)正確分析計算結果: 在計算機技術和軟件技術不斷普及的現在，建筑結構設計過程中，很多時候都會采用各種各樣的專業(yè)軟件進行設計，但是由于軟件程序等因素，設計出來的建筑結構可能不會十分精準，從而導致計算結果的偏差和錯誤。對此，設計人員需要正視計算機得出的結果，結合自身的實際工作經驗，對其進行分析和判斷，確保計算結果的準確性和可靠性。這里針對高層建筑結構中幾個關鍵性的部位，對其概念設計進行分析和探討。

1.樓層平面剛度

在對高層建筑進行結構設計時，由于建筑自身的復雜性，計算數據龐雜，因此一般都是通過計算機進行計算。當前常用的計算程序，通常都是將樓層假設為剛性樓面(樓板平面內剛度無限大)，極個別的軟件會考慮彈性樓板的情況。如果確定樓層為剛性樓面，則認為其在平面空間內，只作剛體運動，而不會發(fā)生剪切和彎曲變形。而由于采用了剛度無限大的假設，則在對建筑樓層進行結構設計時，樓面的構造需要保證樓板剛度的無限大。在現行的標準中認為，當樓板在自身平面內的撓度小于1/2000，可以將其看做剛性樓板。在這種情況喜愛，模擬計算的結果基本上可以準確地反映建筑結構的真實受力情況，以此為基礎所設計出來的建筑結構，是比較合理的，在安全方面也有著很大的保障。反之，如果設計的樓板變形較為明顯，如樓面寬度狹窄、平面上存在較長的外伸段、存在錯層結構等，如果按照剛性樓面進行計算，則很難保證結果的準確性，結構的安全性和合理性也就存在很大的不足，對于這種情況，需要按照柔性樓面對其進行計算和設計。

2.抗震設計

建筑自身的抗震能力直接影響著建筑的穩(wěn)定性和安全性，因此，建筑設計人員在對高層建筑進行設計時，需要將建筑的抗震概念設計充分考慮進去，以減少強烈震動對于建筑的影響和破壞。從建筑的整體結構來看，不僅存在有敏感薄弱的部位，也存在有堅固抗震的部位，當震動到來時，震動波作用在建筑上，如果集中于建筑的敏感薄弱部位，則很可能造成建筑結構的損壞，甚至可能瞬間倒塌。而為了使得建筑具備較強的抗震能力，設計人員可以通過科學合理的設計，使得建筑可以在面臨強烈震動時，對受到的沖擊作用進行分散，從而確保建筑的穩(wěn)定和安全。建筑抗震概念設計需要考慮幾個基本原則: 首先，結構應該簡單。當地震來襲時，建筑應該具有直接而且明確的傳力途徑，以確保對作用力的快速分散。其次，結構規(guī)則而且均勻。規(guī)則均勻的建筑結構，其承載力也會分布的比較均勻，傳力途徑突變的概率也會比較小，建筑自身的安全性更強。然后，結構的剛度和整體性。在地震中，建筑承受的作用力方向是不規(guī)則的，可能來自任意一個方向，因此，在對建筑進行設計時，需要確保其在各個方向上都具備一定的承載能力，在結構設計時，對結構的剛度進行合理選擇，確保結構的整體性，可以有效減少地震對于建筑的破壞。

3.基礎埋深

對于高層建筑而言，由于自重較大，對于基礎的承載能力要求較高，因此，建筑設計人員在對建筑進行設計時，為了保證建筑的穩(wěn)定性和抗震性，需要適當增加建筑基礎的埋深。在相關規(guī)范中，對于高層建筑的基礎埋深，有著非常明確的標準，如果采用的是天然地基或者復合地基，則基礎埋深應該為建筑自身高度的 1/15，如果采用的是樁基礎，則基礎埋深應該為建筑高度的1/18。從這個標準來看，建筑基礎的埋深僅僅需要考慮基礎的型式以及建筑自身的高度，但是在實際施工中，基礎埋深的設計還需要充分考慮建筑的裙房底座寬度、地下室底盤寬度、高寬比等各方面的因素。當建筑的高度和基礎型式相同時，如果高寬比較大，則基礎埋深應該適當增大; 當地下室面積與塔樓投影面積相同時，基礎埋深同樣需要加大。建筑設計人員需要充分理解高層建筑基礎埋深的本質涵義，在實際工程設計中進行靈活運用，以確保高層建筑結構設計的合理性和可靠性。

(4)采取相應的構造措施: 始終牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則” 注意構件的延性性能 加強薄弱部位 注意鋼筋的錨固長度 ,尤其是鋼筋的直線段錨固長度 考慮溫度應力的影響。除此之外 ,還應注意按均勻、對稱、規(guī)整原則考慮平面和立面的布置 綜合考慮抗震的多道防線 盡量避免薄弱層的出現 以及正常使用極限狀態(tài)的驗算等等都需要概念設計作指導。

結語

總而言之，在高層建筑設計中，結構概念設計受到了越來越多的重視，建筑設計人員在保證建筑結構安全性的基礎上，不斷創(chuàng)新，使得概念設計在建筑設計中發(fā)揮著越來越重要的作用，推動了建筑結構設計的科學發(fā)展。

參考文獻：

[1]王允.淺析高層建筑結構設計的相關問題[J].中華民居(下旬刊).2013．

[2]王榮書.高層建筑結構概念設計探析[J].黑龍江科技信息，2010．

第4篇：高層建筑概念范文

【關鍵字】概念設計；結構選型；構造做法；基礎；目標

隨著我國經濟不斷發(fā)展，城市化進程的加快，城市中鋼筋混凝土結構的高層建筑愈來愈多，由于建筑形式的多樣化，建筑設計理念的不斷創(chuàng)新，各種不同使用功能的多元化等諸多因素，使得高層建筑形體日趨復雜，形態(tài)各異，給結構設計增加了一定的難度，往往會遇到一些規(guī)范或規(guī)程未論及的問題，這時概念設計就顯得尤其重要

一、何為概念設計

具體的講，是指在沒有進行認真運算的時候，通過大層次的控制特征對構造等的綜合內以及分部信息開展的一種整理的設計理念。概念指的是當我們在開展具體活動的時候，通過一定的認知能力而發(fā)展變化得到的?，F在，我們在開展實際的結構探索的時候仍然面臨許多的不利現象，在開展設計的時候是按照假定等的方式來進行的。所以，規(guī)定構造設計人員對綜合內容和不同的分層內容進行深入的了解，特別是對那些不容易進行細致的力學探索或者是在活動中無法辨別的事項中結合綜合構造和分部間的理論內容，將其運用到具體的活動里，改變了傳統(tǒng)模式中的呆板模式，進而能夠有效的體現出設計人員的主觀能動思想 。

二、建筑的概念設計應從以下及方面進行

1、結構選型布置的概念設計

（1）結構平面布置剛度宜均勻，減少扭轉。高層建筑的平面布置宜簡單，規(guī)則，盡量減少突出、凹進等復雜平面。更重要的是結構平面布置時要盡可能剛度均勻，即結構的剛心與質心盡量接近，減少地震作用下的扭轉，扭轉對結構的危害很大。減少結構的扭轉，一是減少地震作用引起的扭轉，二是增加結構抵抗扭轉的能力。平面剛度布置均勻，可減少地震作用下的扭轉。而影響平面剛度均勻的主要因素是剪力墻的布置。剪力墻集中布置在結構平面的一端或一側是不好的。大剛度抗側力單元偏置的結構在地震作用下扭轉大，而對稱布置剪力墻、井筒有利于減少扭轉。周邊布置剪力墻，或周邊布置剛度很大的框筒等，都是增加結構抗扭剛度的重要措施，有利于抵抗扭轉。為了減少地震作用下的扭轉，還要注意平面上質量分布，質量偏心會引起扭轉，質量集中在周邊會加大扭轉。

（2）結構豎向剛度宜均勻，避免薄弱層，減少鞭梢效應。結構宜做成上下等寬或由下向上向心逐漸減小的體型，更重要的是結構的抗側剛度應當沿高度均勻分布，或沿高度向心逐漸減小。各層剪力墻的布置是影響結構豎向剛度是否均勻的主要因素?？蛑Ъ袅Y構是典型的結構豎向剛度有突變的結構，框支層的變形大，為薄弱層，容易發(fā)生地震震害。故在結構設計時，不允許將全部或大部分剪力墻設計成框支，必須有一走數量的落地剪力墻，將框支剪力墻轉換層以上的剪力較均勻的轉移到落地剪力墻，從而避免軟弱層引起的震害。

2、構造做法的概念設計

預先估計和分析結構的薄弱部位、破壞形態(tài)，調整承載力以加強或削弱某些部位有意識設置構造措施。使結構的構造做法和建筑構造要求相一致，結構的理論構造要求和施工的實際構造做法保持一致。

3、基礎的概念設計

在建筑中基礎不但會和地基有影響，同時還和其上的構造有一定的關聯(lián)，除了在物體的外邊發(fā)生較為嚴重的荷載時，其他情況下其形變都是呈現出中間多，小的特征。在進行地質條件選型中，首先地基地質要好，或采用樁基。要求地基沉降量不能過大，重要的是控制高低層的沉降差，天然地基的建筑，高層部分一般采用滿堂紅基礎，低層部分采用雙向條形或單獨基礎，高層建筑常設有通往地下車庫的通道，通道緊貼高層的外壁，并平行于外壁，作為車道的底板，便于鋪防水層，也保證了高層建筑的整體連接。根據不同建筑的地理位置結構形式可選擇樁基礎、箱形基礎和筏形基礎。樁基礎，當地基土質較軟弱，建筑物層數較多，荷載較大的情況下，天然地基不能滿足地基承載力的要求可以采用樁基將上部結構荷載直接傳到下部堅實的持力層，高層建筑的樁基礎可采用預制鋼筋混凝土樁，混凝土灌注樁和鋼管樁。箱形基礎，箱開基礎在高層建筑中廣泛應用，它整體剛度好，能將上部結構的荷載均勻地傳給基礎，對上部結構能良好地嵌固，箱基有效地抵抗不均勻沉降，并與周圍土體協(xié)同工作，提高建筑物的抗震和抗風能力。筏形基礎，筏形基礎適用于上部結構荷載較大，地基承載力較低的工程，筏形基礎整體較好，剛度大，能有效地分散上部結構的荷載，調整基底的壓力和不均勻沉降。在建造下部基層時，基礎鋼筋應力不斷增長，建筑到四五層時鋼筋應力達到最高值，以后隨層數和荷載的增加應力又逐漸減小，這種現象是基礎和上部結構協(xié)同作用的結果，當上部結構高低層數差別很大，但地下室有直通要求時，應做成整體基礎，高低層不分開是有條件的。

三、概念設計的目標

1.設計的創(chuàng)新性。結構設計人員對于建筑結構設計常采用的設計方法是通過查找手冊、以及結合計算機程序等方式進行，這一切都是缺少創(chuàng)新性。而概念設計則是要求結構設計師應充分結合設計實踐經驗以及理論知識，采取一系列的合理想象及創(chuàng)新進行規(guī)劃，得出具有合理性以及一定創(chuàng)新性的結構設計。

2.優(yōu)化設計結果?；诟拍钤O計的結構設計其包含分析、綜合以及評估三步。分析階段主要是對問題進行全方位的了解，因為存在分析數據不完整與不準確的特點，此階段具有一定的模糊性質，綜合階段則是要求工程師將理論知識和實際情況，通過結合設計師的想象力以及創(chuàng)新意識從而實現工程設計規(guī)劃。最后評估階段是最優(yōu)方案的選擇過程。這種優(yōu)選方案不僅可以有效地防止了結構后期出現的繁瑣計算，更重要的是體現了方案的可靠性與經濟性。

3.提升工程師設計能力。概念設計其是在正確理念和原則的指引下，允許工程師在設計中進行一定程度的發(fā)揮，因此避免了結構設計人員一味采用傳統(tǒng)方法設計，這方便于結構師從根源查找問題，從而使計算結果更為準確。因此，概念設計無論在理論知識、方式還是思想以及手段等方面都為建筑結構提供了科學有效的技術平臺。

四、結束語

概念設計在我們結構設計中發(fā)揮著巨大的作用，無論是從經濟角度來考慮還是安全使用角度考慮，它都是值得結構設計人員去學習去借鑒的。同時概念設計的內容也較為復雜，內容較多，綜合性強，需要設計人員從多角度的去理解結構整體的受力狀態(tài)，通過不斷的積累結構設計經驗，不斷的進行設計創(chuàng)新，從而做出外形美觀，經濟適用，安全耐久的結構設計。

參考文獻：

[1]林同炎.結構概念和體系[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社.2010.

[2]方鄂華.高層建筑鋼筋混凝土結構概念設計[M].北京： 機械工業(yè)出版社.2004.

[3].高?；?結構設計過程中概念設計的應用[J].山西建筑.2012（01）：30-31

第5篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑、剪力墻結構、優(yōu)化、措施

引言

在調查研究過程當中，對于高層建筑剪力墻結構的關心程度早已提升到一個很高的層面。在這些研究人員當中，較為重視的就是如何將剪力墻存在的缺點予以改進，在最大限度上將工程施工的經濟成本控制在最低，將工程質量提升等。結合這些研究，筆者做出以下分析：

1 對于高層建筑剪力墻結構的概念設計

對于一幢建設較為成功的高層建筑而言，其應當有著能夠承受建筑內所有重力負荷并保持穩(wěn)定的作用，并且還需要對于自然界給予的壓力有著一定的承受能力，諸如風荷載，地震作用等。進而保證整個建筑的穩(wěn)固以及建筑內部的各類裝飾或者墻體的安全，最后提供給在內生活或工作的人們一個良好的環(huán)境。

同一般結構的建筑相比，高層建筑在水平方向的荷載以及受地震的影響要大得多。并且，在建筑高度增加的同時，位移增加也會加大，而彎矩次之。所以對于高層建筑設計而言，承載能力是關鍵，較大的抗側剛度也是必不可少的部分，這樣就能夠保證水平荷載產生的側向變形控制在一定范圍內?；诖?，剪力墻結構在水平力作用下側向變形的特征為彎曲型，其承受豎向荷載及水平荷載的能力都較大。并且具有整體性好，側向剛度大，水平力作用下側移小，并且由于沒有梁、柱等外露與凸出，便于房間內部布置等優(yōu)點，正好在這方面予以運用。

在構建地下室或者下部一層、幾層，需要大空間時就可以形成部分框支剪力墻結構。在框架-剪力墻結構以及剪力墻結構兩種不同結構的過渡層必須設置轉換層。受益于剪力墻結構的優(yōu)點，能夠建造出比框架結構更高、更多層數的建筑。只是還要考慮其存在的不足，也就是只能以小房間為主，比如住宅、賓館、單身公寓等。同時，賓館中需要大空間的門廳、餐廳、商場等，往往設置在另外的建筑單元中。并且為了適用任何方向的水平力（或地震作用），因此對于矩形平面，剪力墻在縱橫雙向均應設置；對于圓形平面，剪力墻應沿徑向及環(huán)向設置；三角形平面，宜沿三個主軸方向設置剪力墻。

2 剪力墻的優(yōu)缺點

2.1 剪力墻的優(yōu)點

對于剪力墻的優(yōu)點而言，主要體現的方面在于有著很強的整體性以及用鋼量小卻剛度大等，這樣就決定了其能夠在高層建筑中得到大范圍的運用。而且，當墻體采用剪力墻結構時，能夠讓承重墻和分隔墻互為一體，整體上就顯得較為經濟，也就非常適用于諸如旅館類多房間結構的建筑當中。同時，使用剪力墻結構，能夠很好的保證建筑外形的美觀性，能夠避免露柱或者露梁的狀況發(fā)生，也從另一方面使得室內空間得到拓展。

2.2 剪力墻的缺點

在對剪力墻的優(yōu)點進行分析之后，若換成其他角度去考慮剪力墻的話，其還是存在以下幾個缺點：

（1）受剪力墻自身具有很大抗側剛度的影響，在地震中，剪力墻產生的反應也就會相應的增大，進而使得在剪力墻的上、下部結構上的資金成本增加，使得經濟壓力加大；

（2）此類墻體所澆筑的內容主要的還是混凝土，這樣其本身所具有的重量就會很大，無形中造成了材料的浪費，也會使得建筑在地震之中的反應加?。?/p>

（3）運用剪力墻結構，雖然每個墻肢在承載能力上有一定的承受能力，但是這些墻肢所具有的軸壓并不大，因此使得應有的性能難以很好的發(fā)揮。

3 對于剪力墻結構方案的選擇

不論選擇何種剪力墻結構方案，仍需要以建筑結構的施工安全得到了保障之后為前提，并且還需要對工程造價的高低進行充分考慮，盡量的擇選出最適合高層建筑的結構形式。而在框支剪力墻的結構當中，選擇短肢剪力墻結構也比較不錯。在框支剪力墻的結構中，為使上下層的剛度變化適度，能夠利用短肢剪力墻結構，這是由于它對剪力墻的剛度有所緩解。比如使用加大下一層的剛度，產生的經濟效益則會比較明顯。假如高層建筑物的層數在18以上，最佳的選擇方式還是普通剪力墻結構。如果將短肢剪力墻結構運用到層數過大的建筑結構當中，會導致其剛度不達標，從而導致結構的安全性能也受到其影響。

4 對于剪力墻結構的優(yōu)化設計

4.1 加大對轉換層結構設計的重視程度

當前，居民們都希望自身所居住的建筑能夠擁有多種功能，這也是建設人員需要考慮的問題。但是，當前的高層建筑往往有著較強的綜合性能，特別是在使用的方面，上下部的機構并不相同。所以，就需要對對應的變化在選擇高層建筑物自身的結構布置時進行充分考慮。

對于剪力墻結構的設計的重視，是考慮到在高位轉換的底部大空間當中，其結構相對復雜。并且在進行高位轉換時，剛度以及質量較大的轉換層升高，有效的將其本身與上下的剛度調整到接近的地步也相當有必要。不過對于轉換層自身來說，其質量以及剛度都不適宜較大，在最終時，是否能夠確保轉換層附近的層間位移角基本達到均勻的情況，就需要在水平作用力的作用之下，進行空間精確分析，檢查其均勻情況。

并且在采用轉換層結構形式時，在選擇上，偏向于重量與剛度皆偏小的材料，在實際的計算中，對于參與到了組合的振型數需要多多的進行選擇。通過計算，我們能夠計算出在結構當中，哪一部分才是最薄弱的，然后再通過內力分配特點的具體研究，改善薄弱部位的設計性能，適當的對于構件的配筋進行相應的調整，從而達到改善薄弱部位性能的目的。

4.2 改良連梁設計

對于連梁的抗震以及非抗震的設計時，其高跨比存在大于或者小于2.5兩類，而且對于截面配筋以及受剪承載力兩個方面都有了相應的規(guī)范。而可以使用以下兩種方式針對塑性調幅：

（1）在進行內力計算之前，就需要拆減連梁的剛度；

（2）在進行內力計算之后，連梁的剪力與彎矩的組合值還需要乘上一個折減系數。

5 結語

結合以上所述，設計人員在對高層建筑結構當中的剪力墻結構的設計時，應當先要對其本身的概念要有較為深入的認識，并可以借鑒以上幾點的論述，來對概念性的剪力墻結構進行優(yōu)化，以便能夠建出更加符合當前社會要求的建筑，方便人們的生活。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規(guī)范（GB 50010-2010）

[2] 建筑抗震設計規(guī)范（GB 50011-2010）

[3] 高層建筑混凝土結構技術規(guī)程（JGJ 3-2010）

[4]門進杰，李慧娟，史慶軒，賀志堅，王順禮，周琦.某板式住宅高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計研究[J].結構工程師，2013，03：1-10.

[5]王和平.高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計分析探討[J].四川建材，2008，05：85-86.

[6]謝向鵬，李獻軍，高菊芳.試析高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計[J].中國建筑金屬結構，2013，24：175.

第6篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑；建筑結構；抗震設計；設計應用

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

引言

地震作為最嚴重的自然災害之一，一旦發(fā)生，就會給社會帶來巨大的人員傷亡和經濟損失。近幾年來，國內外地震災害頻發(fā)，無情地剝奪了上百萬人的生命。而這些傷害基本上都是由于建筑物的倒塌引起的，尤其是高層建筑。若在建筑結構的設計當中能加強抗震概念的設計，將會從一定程度上減小損失。因此，如何才能夠提高高層建筑的抗震性能的概念設計已經成為了建筑行業(yè)研究的重點工作。

一、抗震概念設計

傳統(tǒng)的結構設計理論為建筑結構設計提供了一些計算方法，但是這些方法主要是針對結構設計中的一些細節(jié)，而忽略了對整體結構的考慮。因此，傳統(tǒng)的結構設計理論并不能完全地適用于高層建筑的抗震設計，照本宣科式的結構設計不能滿足現代建筑物的要求。在高層建筑的抗震設計當中，設計師們都會融入概念設計?？拐鸶拍钤O計是指根據以往的工程經驗和地震災害的發(fā)生情況，從整體上研究工程項目的抗震決策，包括使用材料的種類、抗震方案以及結構的內部構造等等方面。

二、高層建筑結構設計中抗震概念設計的意義

高層建筑結構設計中應該非常重視抗震概念設計，因為高層建筑結構非常復雜，當發(fā)生地震時具有動力不確定性特點，人們對地震時對結構認識的局限性，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，導致計算結果和實際之間具有很大的差異。簡單的依賴數值計算獲得結構并不能有效的解決高層建筑的實際抗震問題，尤其是地質特征的差異性原因，導致許多國家甚至是地區(qū)指定的抗震規(guī)范都有明顯的差異。高層建筑結構抗震概念設計在依據數值計算的基礎上，還增加了實踐經驗元素，并且結構概念設計甚至比分析計算更重要，使得這一抗震設計理念能夠滿足區(qū)域差別下從事高層建筑結構設計的實際需求。強調高層建筑結構設計中抗震概念設計的重要性，其目的是為了引起高層建筑結構工程是在進行建筑結構設計時，特別重視相應的結構規(guī)程以及抗震概念設計中的相關規(guī)定，從而擺脫傳統(tǒng)的結構設計中只重視計算結果的誤區(qū)，要求結構工程師嚴格的按照結構設計計算原則，再結合地區(qū)的抗震規(guī)范，以此保證高層建筑結構的抗震性能。

三、高層建筑結構設計中抗震概念設計的原則

(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起到十分重要的作用，其相當于水平隔板，不僅要求聚集和傳遞慣性力至各個豎向抗側力的子結構，還要求這些子結構具有較強的抗震能力，能夠抵抗地震作用，尤其是當豎向抗側力子結構的分布不均勻、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(xié)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(guī)范中明確規(guī)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、內力以及模型進行分析，準確的分析出高層建筑抗震的薄弱環(huán)節(jié)，然后采取相應的措施，避免薄弱環(huán)節(jié)的出現。

(3)結構的剛度。結構的剛度和抗震能力水平在地震作用下是雙向的，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，結構的剛度不僅僅應該控制結構的變形，還應該盡可能降低地震作用對高層建筑結構的沖擊，如果結構發(fā)生較大的變形，將會產生重力二階效應，導致結構失衡而被破壞，降低高層建筑的抗震可靠性，因此，在抗震概念設計中，應該重視結構的剛度設計。

(4)結構的規(guī)則性與均勻性。高層建筑的豎向和立面的剖面布置應該規(guī)則，結構側向剛度的變化應該巨暈，避免側向剛度以及抗側力結構承載力的突變。沿著建筑物的豎向，機構布置和建筑造型應該規(guī)則和相對均勻，避免傳力途徑、剛度以及承載力的突變，防止結構在豎向上的某一樓或者少數樓層之間出現薄弱的環(huán)節(jié)。

四、抗震概念設計在高層建筑結構設計中的應用

(1)抗震概念設計應該重視高層建筑的結構規(guī)律。在高層建筑的抗震概念設計應用中，應該對高層建筑的體型設計進行科學的修正，保證在質量、剛度、對稱、規(guī)則上分布均勻，保證設計的整體性，避免局部出現剛度過大的問題。高層建筑的結構布局對抗震概念設計具有十分重要的作用，簡單、對稱的建筑在地震中的應力分析和實際反映很容易做到，并且能夠達到相一致，但是在凹凸的立面與錯層設計的高層建筑中，當地震發(fā)生時將會產生復雜的地震效應，很難做到對高層建筑抗震效果的最佳分析。因此，高層建筑的抗震概念設計應該重視結構的規(guī)律性。

(2)抗震概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，通過概念近似手算確定結構設計方案的可行性以及主要構件的基本尺寸。抗震結構方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設計的經濟性與安全性。合理的選擇建筑結構體系，應該注意以下三個方面:其一，選擇建筑結構體系時，應該對因為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，應該堅持抗震設計原則中的贅余度功能和內力重分配功能，這一原則的重要性在許多建筑物地震后的實際狀況中都得到了很好的印證;其二，選擇建筑結構體系時，不僅僅應該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計算簡圖，這些都應該和不間斷的抗震分析相符合;其三，其中延性是建筑結構中的重要特性之一，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，提高結構構件的延性水平，是提高高層建筑抗震設計概念在建筑結構設計應用中的重點問題，通過采用豎向和水平向混凝土構件，能夠增強對砌體結構的約束，當配筋砌體在地震中即使產生裂縫也不會倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對重力荷載的承載能力。

(3)抗震概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，合理的預見高層建筑結構先屈服或者破壞的位置，適當的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，這是結構抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結構概念設計的重要內容。

結束語

高層建筑的結構設計不僅僅是種技術，某種程度上更是一門藝術。無論什么設計，它都沒有唯一的答案，只有通過不斷的比較、研究，才能找到最優(yōu)方案。這就要求設計師們不懈努力地去追求完善的設計方案。隨著社會的發(fā)展，高層建筑的設計已經不能盲目地照搬課本上的規(guī)范和計算機程序，需要創(chuàng)新?？偠灾?，一幢建筑物，要想做到“小震不壞，中震可修，大震不倒”，就應該要做好文中所提到的幾個重點。高層建筑物中的抗震結構設計使建筑結構的設計更加人性化，更加合理化。除此之外，抗震概念設計不僅拓寬了建筑結構設計的思路，同時還為高層建筑的設計提供了新的方向，在建筑行業(yè)當中發(fā)揮了重要的作用。

參考文獻

第7篇：高層建筑概念范文

關鍵字：高層建筑建筑結構概念設計

一、高層建筑結構設計的特點

筑結構設計相比較，結構專業(yè)的各專業(yè)中

1、高層建筑結構設計與低層多層建占有更重要的地位。不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面布置，立面體型，樓層高度，機電管道的設置，施工技術要求，施工工期的長短和投資造價的高低。

2、高層結構設計中水平力是設計的主要因素。在低多層房屋結構中，水平力產生的影響較小，以抵抗豎向荷載為主，側向位移小，通?？梢院雎圆挥?。在高層結構設計中，隨著結構高度的增加，水平力(風荷載或地震作用)產生的內力和位移迅速增大。

3、高層建筑結構設計中，不僅要求結構具有足夠的承載力，而且必須使結構具有足夠的抵抗側向力的剛度，將結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規(guī)范規(guī)定的范圍內。因此，高層建筑所需的側向剛度由位移控制。

4、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，如果在同樣基礎條件下，減輕房屋自重意味著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。另外地震效應是與建筑的質量成正比的，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效方法。因此在高層建筑中，結構材料宜采用高強度材料。

5、在高層建筑的抗風設計中，應保證結構有足夠承載力，必須具有足夠的剛度；控制好在風荷載作用下的位移值，保證有良好的居住和工作條件；維護結構和裝飾構件必須有足夠的承載力，并與主體結構可靠連接。

6、有抗震設防的高層建筑應進行詳細勘察，摸清地質情況，選擇位于開闊平坦地帶，具有較好場地土的對抗震有利的地段。

7、地基基礎的承載力和剛度要與上部結構的承載力和剛度相適應。當上部結構與基礎連接部位考慮受彎承載力增大時，相臨基礎及上部結構嵌固部位的地下室結構。應考慮彎矩增大的作用。

8、剪跨比和剪壓比是判別梁、柱和墻肢等抗側力構件抗震性能的重要指標。剪跨比用于區(qū)分變形特征和變形能力，剪壓比用于限制內力，保證延性。

二、高層建筑概念設計的基本原則

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，結構變柔后仍有足夠大的彈塑性變形能力和延性耗能能力來抵御未來可能遭遇的罕遇大震。例如，林同炎教授根據此思想設計的18層馬那瓜美洲銀行在1972年的馬那瓜大地震中經受了絕佳的考驗。

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。盡可能避免出現以抗扭為主導的關鍵性傳力構件。

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生的扭轉效應。

4、建筑物豎向布囂的抗側力剛度構件也最好設計成均勻、連續(xù)，避免出現軟弱層和上下層問的剪切剛度、彎曲剛度和軸壓剛度的突變。

5、應重視上部結構與其支承結構整體共同作用的機理，即傳力與受力結構兩者之間的共同作用；例如，在高層建筑的箱基和筏基的底板設計中，計算軟件無法進行上部結構一地下室一地基基礎的相互作用分析，計算出來的底板內力遠遠大于底板實際受到的內力。

三、高層建筑中的結構體系的選擇

結構設計實際上是在各種約束條件下的最優(yōu)化選擇過程。在這一過程中要對建筑材料與結構形式進行綜合考慮，如建筑材料形式主要有鋼筋混凝土結構鋼結構、混凝土和鋼的組合結構：結構體系主要有剪力墻結構、框架剪力墻結構、框筒結構、簡中簡結構。

對于結構選型來說，沒有普遍使用的選擇標準，往往是隨著建筑的環(huán)境、功能要求有所變化，每一選擇都有其優(yōu)劣性。需要設計師仔細斟酌。例如：框筒是高層建筑最常用的結構形式，為了減少框簡的剪力滯后，外框筒一般應采用密柱高裙梁的形式。但這種做法不僅限制了建筑體型和建筑功能，而且當建筑的平面尺寸較大時也往往難以發(fā)揮結構的效能。因而，在結構的豎向平面內增加斜向支撐，形成組合框架式結構或框架簡結構的做法，已在工程界廣泛采用，并被認為是增加高層結構抗側移剛度的最有效和經濟的方法。香港的中銀大廈、上海證券大廈等工程，在外框筒中增加了斜撐，達到了結構和建筑的完美結合。

選型與布置的具體內容：

一是結構平面形狀和立體體型的選擇。平面形狀宜簡單、規(guī)則、對稱，避免過多的外伸、內凹，以預防地震時產生大的震害。

二是電梯間的布置。電梯間會對樓板產生較大的削弱，布置時應盡量避開端角和凹凸處。同時，還應避免在電梯開洞后將建筑物截為兩段。在純框架結構中，電梯井一般不宜采用鋼筋混凝土井筒，所以，到底設計成框架結構還是框剪結構，必須十分明確。如為框架結構，則不宜設剪力墻：如設計為框剪結構，剪力墻的數量必須足夠。

三是錯層的布置。一般說來，高層建筑不應設置錯層，對于因局部取消梁板而形成的聯(lián)層柱，應控制其高度。

四是必須具有明確的主群樓關系。

五是為防止地震時高層建筑的傾覆和滑移，基礎必須有足夠的埋深。

四、提高結構的抗震性能

由于高層建筑的受力特點不同于低層建筑，因此在地震區(qū)進行高層建筑結構設計時，除應保證結構具有足夠的強度和剛度外，還應具有良好的抗震性能。通過合理的抗震設計，使建筑物達到小震不壞，中震可修，大震不倒。為了達到這一要求，結構必須具有一定的塑性變形能力來吸收地震所產生的能量，減弱地震破壞的影響。

框架結構設計應使節(jié)點基本不破壞，梁比柱的屈服易早發(fā)生。同一層中各柱兩端的屈服歷程越長越好，底層柱底的塑性鉸宜晚形成，應使梁、柱端的塑性鉸出現得盡可能分散，充分發(fā)揮整體結構的抗震能力。為了保證鋼筋砼結構在地震作用下具有足夠的延性和承載力，應按照“強柱弱粱”、“強剪弱彎”、“強節(jié)點弱構件”的原則進行設計，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構造配筋要求，特別是要加強節(jié)點的構造措施。

第8篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑、概念設計、結構體系

引言:高層建筑相比于其他建筑來說有著自己獨特的設計特點，高層建筑的高度、自重力以及受到水平拉力時的反應都區(qū)別于其他的建筑，因此，在進行高層建筑的設計時，不僅要注意結構的定量計算分析，更應該注意結構的概念設計，即結構的宏觀控制和定性判斷。

1、高層建筑結構體系設計

高層建筑結構從出現發(fā)展到現在，隨著不同結構形式的出現，建筑形式相繼呈現出不同的表現狀態(tài)。從結構的角度來看待高層建筑的話，桿狀是高層建筑結構形式的基本特點，相比起豎向荷載，水平荷載成為了高層建筑結構的控制因素，高層建筑結構的底部在水平荷載的壓力下，其彎矩和剪力都表現為最大，這就要求高層建筑結構要有很強的抗側移和抗傾覆能力，設計的基本概念也就因此而成為對建筑形體、剛度、延性還有結構體系的合理正確的要求。高層建筑選擇結構體系的決定因素通常是建筑物自身的高度和空間，不同的結構體系因為剛度、強度、結構樣式都不盡相同，在進行設計時所適合的高度和空間也會不同。

高層建筑結構的基本構件包括板、梁、柱、框架、衍架、網架、拱、殼體、墻，還有索，板的高度大于厚度，承受的是垂直于板面的荷載，梁是截面小于跨度的結構構件，柱是線性構件，框架既能承受豎向荷載，同時也能承受水平荷載，衍架是具有三角形區(qū)格的平面或者是空間的承重結構構件，網架是通過節(jié)點按照一定的網格形式連接多根桿件而形成的空間結構，拱式平面結構構件，殼體是曲面形的構件，墻是豎向構件，承受的是平行于墻面方向的荷載，索是以柔性受拉鋼索形成的構件。

高層建筑結構體系有鋼結構、鋼筋混凝土結構和一種混合結構，鋼結構包括框架結構體系，也就是鋼性連接的柱梁體系，但是這種結構體系的有效性只限于中層建筑結構，框架剪力衍架結構體系，既有框架，又有剪力衍架的一種結構體系，框筒和成束筒，框筒是一種筒體結構，在很大程度上增加了建筑物的抗顛覆能力，成束筒是將單獨的筒體捆綁在一起，這種結構體系不僅減小了筒體的剪力滯后效應，還大大加強了結構的側向荷載能力，對角支撐筒體就是在外框筒結構上增加交叉斜支撐形成的結構體系，這種結構體系有效性很強，可以增加窗洞面積，由三位空間衍架組成的結構體系叫空間衍架結構體系，內部對角支撐衍架實際上也是一種空間衍架結構。

鋼筋混凝土結構包括框架結構體系、剪力墻結構體系、框架―剪力墻結構體系、框筒、筒中筒、成束筒結構體系、內填支撐筒、巨型柱―核心墻這幾種結構體系，而混合結構，也稱組合結構，是鋼材和鋼筋混凝土組合而形成的混合結構體系，到現在為止，已經有三種結構體系得到了很好的發(fā)展，第一種是在一個鋼結構高層建筑中涉及核心筒，第二種是將型和混凝土的組合構件運用到外筒體的密柱深梁中，第三種是混合豎向體系，就是建筑物的上部采用鋼結構，中下部采用鋼筋混凝土結構。

2、概念設計

2、1 概念設計的含義及其重要性

概念設計是對結構設計工程師和建筑師的一種能力的印證，它需要結構設計工程師和建筑師們在進行建筑設計時，有效的把握建筑的結構體系，不經過計算，就能從整體的角度對建筑結構的總體布置和抗震措施進行指導，僅從平面和立面的形式就可以對設計空間綜合的進行協(xié)調，從而使最后的空間定形，無論是在功能要求，還是形式的需要方面都能與所設計的平、立面形式相吻合。當然，如果建筑師或者結構工程師想要進行結構的概念設計，他們首先就需要深刻的理解高層建筑結構的風作用、地震作用、場地土特征、結構的真實效應還有地震作用等以及其他的一些相關的基本概念。

2、2 結構概念設計的原則

在進行結構概念設計時，應該遵循的第一個原則就是全面考慮的原則，要巨無細遺的考慮到建筑設計中的方方面面，包括建筑結構和施工方面的考慮，從整體到局部都要進行很好的把握，更不能忽視他們之間的關系，還有建筑完成后帶給使用者在視覺感受、功能使用方面、成本預算方面等的考慮。

從實際出發(fā)，結合當地的地域性特點，根據建筑即將坐落地區(qū)的自然條件、人文條件、歷史文化、資源和材料限制等方面從現實的角度考慮建筑的結構概念。

高層建筑擁有自己的自重特點，要從減輕自重的原則出發(fā)，建筑結構所承受的荷載大部分都是來自建筑物本身的自重，減輕自重也就減輕了結構的負荷。要讓建筑結構合理受力，荷載均勻分布，多跨連續(xù)、空間作用、剛性連接、超靜定的受理系統(tǒng)都可以使結構的受力狀況均勻分布，分析結構的受力狀況時，還要從各部分結構構件的直接受力狀況和整體結構的宏觀受力狀況分析。材料盡可能的選用以軸向應力為主的受力狀態(tài)，合理的組織構件的截面。

優(yōu)先選型，就是要優(yōu)化結構體系，根據實際條件優(yōu)化選擇合適的基本構件，并確定他們的聯(lián)系，確定構件的基本支撐做法。

2、3 高層建筑結構的抗震設計

所謂的高層建筑，我們完全看以把它想成是一個從地面拋向空中的懸臂掛件，它的高度就決定了這種建筑承受的水平的和豎向的荷載都要強于一般建筑物，對他的抗彎矩和抗剪力的能力在概念設計階段就要考慮細致，高層建筑特殊的受力特點不同于低層建筑，高度越高，水平荷載越強，例如地震和風力產生的作用就會越強，因此在地震強區(qū)若想建造高層建筑，就必須要保證所有的結構，包括結構細部都具有足夠的剛度和強度，還必須具有很強的抗震能力。

在框架結構體系中，梁柱的節(jié)點是這種結構體系的組合點，因此在增強抗震能力的環(huán)節(jié)中，節(jié)點也就成了關鍵部件，如果梁柱節(jié)點遭到破壞，那么框架結構的剪切脆性就會破壞，在節(jié)點處相交的梁和柱就會失效，“強柱弱梁”、“強節(jié)點弱構件”、“強剪弱彎”的設計原則，可以保證框架結構體系在地震的壓力下還能保證足夠強的延性和承載力，構造配筋、柱的軸壓比，還有截面尺寸的選擇，都可以影響到框架結構的抗震能力，尤其是對于節(jié)點的構造措施。

第9篇：高層建筑概念范文

關鍵詞：高層建筑概念設計意義探討

一概念設計意義

多高層結構概念設計的基本原則有結構簡單、規(guī)則及具有足夠的水平剛度和抗震能力；注重結構的整體性。概念設計的范圍較大，即有大的方案選擇，又有小的細節(jié)構造，應該貫穿在設計的各階段和步驟中。概念設計是結構工程師通過自身的力學知識和工程經驗，運用經無數事故分析，震害分析，模擬實驗的定量定性分析及長期的困內外設計與使用經驗分析、歸納、總結出來的具有基礎性、整體性、全局性和關鍵性的設計基本原則、規(guī)定和方法。通過概念設計能夠從宏觀上確定結構設計的基本問題，在初步設計時把握建筑的概念性整體方案，明確結構總體系與各分體系之間的傳力關系，加強結構整體性，保證結構成為高延性的抗震耗能結構。

二 概念設計的應用分析

⑴平立面形式是保證結構簡單的重要基本條件。結構平面的布置必須考慮有利于抵抗水平荷載和豎向荷載，做到受力明確，傳力集中，盡可能減少扭轉影響。許多震害表明，平面不規(guī)則不對稱的建筑，無論是砌體結構還是混凝土結構都會因扭轉產生而破壞。因此，簡單、規(guī)則、對稱、長寬比不大，平面外伸長度小的平面形式是理想的選擇。這樣做可使結構的剛度、質量和承載力分布均勻，質量中心和剛度中心宜重合，實現扭轉效應的減小。建筑的立面形式以連續(xù)、簡潔為宜，較大程度的內收、外挑或中間層部分構件不連續(xù)會造成結構的剛度和質量沿豎向分布不均勻，豎向抗剪承載力不連續(xù)，豎向剛度出現突變和不規(guī)則，對建筑結構的抗震不利。面對當前建筑方案中出現平立面不規(guī)則的情況，作為結構工程師應該運用概念設計的原則盡可能地與建筑工程師溝通，通過調整結構布置和加強構造措施等設計手段使結構趨于合理。

對于平面規(guī)則的結構，如果剛度中心偏心，仍會有扭轉現象產生。這時可調整抗側力構件，使其均勻布置，尤其是考慮具有較大剛度的樓梯間布置。另外，注意控制結構的周期比、位移比。周期比是結構扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期的比值，表明了側向剛度和扭轉剛度的相對關系；位移比是樓層豎向構件最大位移與平均位移的比值，是各樓層相對剛度大小的體現?？刂扑鼈兛墒菇Y構的抗側力構件平面布置更合理、更有效，使結構不出現過大的扭轉效應。周期比超限時，當位移比滿足要求時，可減小抗側力構件的剛度，加大平動自振周期，對框剪和剪力墻結構，連接樓層端部橫縱剪力墻，形成“T”型和“L”型，加大結構的抗扭剛度。位移比超限時，可提高結構的抗扭剛度和承載力，對于平面特別復雜和剛度相差懸殊的結構可設置防震縫。

⑵多高層建筑的結構體系應該具有足夠的抵抗水平荷載和豎向荷載的能力，同時，還應具有良好的抗震承載力和變形能力，出色的耗能性能。筆者認為應注意以下幾個方面。 a.形成明確的傳力路徑。多高層建筑結構體系應具備明確合理的傳力途徑，使作用在其上部的豎向及水平荷載能夠直接傳往基礎，避免傳力的迂回。其次盡可能形成簡單正確的計算簡圖，減小計算模型與實際情況的差異。所以在具有轉換層、錯層、大底盤多塔等復雜結構體系中，概念設計更為突出。b.保證多道防線措施的運用。《抗震規(guī)范》要求結構體系應具有多道防線，通過合理處理結構剛度、承載力分布和構件的強弱關系，利用前道防線的破壞，消耗地震能量。改變結構的動力特性，減小地震作用，保證“大震不倒”的設防目標。實踐表明：在純框架結構中，增加鋼或鋼筋混凝土柱間支撐，利用支撐的屈曲耗能，能夠成為第一道防線很好地保護框架柱子。在框一剪結構和剪力墻結構中，連梁的開裂和屈曲可消耗能量保護墻體，但前提必須加強連梁的抗剪性能，保證強剪弱彎，或者設置雙連粱也能夠起到良好的效果。多層砌體結構中設置罔梁和構造柱，在汶川大地震中再次驗證了能夠增大砌體延性，加強結構穩(wěn)定性的抗震作用，成為砌體結構的第二道防線。多道防線作為概念設計對于防止結構倒塌具有重要意義，在設計中應予以足夠的重視。c.真正實現強柱弱梁。強柱弱梁是保證結構延性的措施之一，即使塑性鉸出現在梁端，形成梁鉸機制，使得柱子不發(fā)生斷裂，保證結構的穩(wěn)定性。這一措施在《抗震規(guī)范》和《高規(guī)》具體表現為梁端彎矩設計值М。小于柱端彎矩設計值M，根據不同的抗震等級，滿足M>M，為抗震調整系數。

但在具體設計中，由于考慮現澆樓板參與梁的受力，將粱的抗彎剛度增大1．5～2倍，同時梁的支座配筋率高甚至出現超筋，加上板的實際配筋，使梁的實際剛度增大，實際梁端承載力大于梁端彎矩。盡管通過柱端彎矩調整系數放大彎矩，但柱子的實際配筋往往以構造配筋居多。因此實際結構體系卻成為強梁弱柱的柱鉸機制，反而降低了結構穩(wěn)定性。所以對于柱子可加大配筋，適當減小梁的截面尺寸和限制鋼筋用量，將利用軟件計算的梁端配筋調整系數取1.O，不再放大梁端的實配鋼筋面積，考慮板鋼筋的實際作用。這些是保證強柱弱梁得以真正實現的設計措施。

⑶結構的整體性是保證結構各體系及構件間共同工作的必要前提，結構空間整體剛度的大小直接決定了結構抗震能力的強弱。加強結構的整體穩(wěn)定性，避免由于部分結構構件發(fā)生局部破壞而導致整體結構喪失承載力發(fā)生倒塌。a.保證樓蓋的剛性要求。多高層建筑結構中，樓蓋對結構的整體性起著非常重要的作用，它不僅要承受豎向荷載，而且作為豎向抗側力構件的水平支撐，兼有向其傳力和保證其協(xié)調工作的作用。尤其當豎向抗側力結構布置不均勻、復雜或各抗側力構件水平位移不同時，結構將更加依靠樓蓋體系來保證抗側力結構的協(xié)同工作。因此樓蓋設計應采用現澆形式，盡量避免平面狹長、跨度或外伸長度較大，平面不規(guī)則，樓蓋開大洞等情況。b.注重非結構構件抗震措施。非結構構件包括建筑非結構構件和建筑附屬機電設備及其與結構主體的連接。雖然在抗震設防上非結構構件的破損程度允許高于主體結構構件，但其破壞和功能喪失也會帶來嚴重的經濟損失甚至危及人的生命安全

對非結構構件，其基本抗震措施有：加強與主體結構連接部位的預埋件、錨固件設計，以承受非結構構件傳給主體結構的附加地震作用；優(yōu)先選用輕質材料墻體作為非承重墻體，合理布置剛性非承重墻體的位置，避免結構形成剛度不均勻；填充墻體應采用有效措施與主體結構拉結，同時考慮減小對結構體系的不利影響，例如采用柔性拉結；通過設置連系梁、圈梁，構造柱等加強自身的穩(wěn)定性和與主體的拉結。