高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理精選(九篇)
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第1篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
關(guān)鍵詞:高層建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);問題;概念設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，受城市化人口的增長與土地使用環(huán)境的矛盾，高層建筑逐漸成為了建筑發(fā)展一種趨勢。房屋結(jié)構(gòu)形式的改變，也使得高層建筑的結(jié)構(gòu)形式也日益復(fù)雜。高層建筑的結(jié)構(gòu)形式常采用框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)或者框筒結(jié)構(gòu)等不同的結(jié)構(gòu)形式來滿足不同類型及不同高層建筑的設(shè)計(jì)需求，不同類型建筑采用的結(jié)構(gòu)形式也不盡相同。正由于這種多樣性，就突出了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的重要性。下面就高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的概念設(shè)計(jì)來分析一些在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題。
1高層建筑的定義
通常在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們常把10層及10層以上或高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的的其他高層民用建筑統(tǒng)稱為高層建筑。高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中與低層建筑、多層建筑相比較而言，其豎向和水平結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本原理還是相同的。但較于低層多層建筑不同的是，在低層多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，豎向荷載一般是影響結(jié)構(gòu)體系的主要控制因素，但在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，隨著建筑高度的增加，雖然豎向荷載仍會(huì)對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，但由于高層建筑整體結(jié)構(gòu)體系會(huì)較低層多層建筑而言整體結(jié)構(gòu)剛度偏柔，受到水平力作用如風(fēng)荷載作用影響較為強(qiáng)烈，在這種情況下，豎向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)就成為整個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)際的主控因素，在高層建筑設(shè)計(jì)里要注重水平力的作用，保證整體建筑結(jié)構(gòu)的剛性。
2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
隨著社會(huì)的發(fā)展，建筑空間的使用功能也有些各種類型的需求變化。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對于不同類型、不同使用建筑使用功能、不同高度的建筑宜采用不同的與之相對應(yīng)的適合的結(jié)構(gòu)體系，使得建筑達(dá)到安全可靠且較為經(jīng)濟(jì)的目的。為了達(dá)到這一目的，就需要概念設(shè)計(jì)先行。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，概念設(shè)計(jì)其實(shí)是結(jié)構(gòu)工程師根據(jù)個(gè)人工程經(jīng)驗(yàn)，在對整體建筑使用功能情況、建筑總高度和建筑所處的地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境有一種較為宏觀的把握下提出的與之相對應(yīng)的較為經(jīng)濟(jì)合適的結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)。簡而言之，就是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)對現(xiàn)有建筑環(huán)境、地理環(huán)境等前提下擬定大致的結(jié)構(gòu)體系布置，為接下來的深化建模后續(xù)的設(shè)計(jì)計(jì)算等提供大致思路，起一個(gè)指導(dǎo)性的作用。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的注意問題
(1)高層建筑建筑材料選取及建筑平面設(shè)計(jì):高層建筑材料建議采用較為輕質(zhì)的砌體材料作為填充墻的材質(zhì)，避免因墻體材料荷載過大，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件和基礎(chǔ)造成較大的負(fù)荷。在建筑設(shè)計(jì)過程中，也盡量避免平面過于不規(guī)則和豎向剛度突變的情況;
(2)結(jié)構(gòu)體系的選取:高層建筑的結(jié)構(gòu)體系與多層、低層建筑的結(jié)構(gòu)體系較為不同。多層低層建筑在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，主要受豎向荷載作用，由于層高較矮，風(fēng)壓對于建筑物結(jié)構(gòu)的影響較小。但高層建筑則不同，由于建筑物高度較高，受水平力影響作用較大。而且，由于現(xiàn)在高層建筑的使用功能五花八門，有時(shí)候?yàn)榱瞬挥绊懡ㄖ锕δ艿恼Ｊ褂?，?huì)對結(jié)構(gòu)構(gòu)件例如柱墻的尺寸有限制，這也為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)增加了難點(diǎn)，而且高層建筑結(jié)構(gòu)的整體剛性本就相對于多層低層建筑結(jié)構(gòu)偏柔，所以，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)體系的選擇顯得尤為重要。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念設(shè)計(jì)之初，應(yīng)根據(jù)建筑需求，優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)體系較為規(guī)則的，結(jié)構(gòu)平面布置最好是簡單規(guī)則，減少偏心，且需考慮結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)性以及抗震性，盡量避免剛性突變易產(chǎn)生薄弱層的結(jié)構(gòu)體系。對于有特殊需求的部分在設(shè)計(jì)中進(jìn)行調(diào)整。由于高層建筑在其正常使用過程中，常伴隨著水平力(例如風(fēng)荷載)的作用，所以在設(shè)計(jì)之初就要考慮水平力作用對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡量保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度和承載力的均勻分布，避免因水平力作用而扭轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，使建筑結(jié)構(gòu)遭到破壞，且不宜采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)平面布置。所以考慮水平力對高層建筑結(jié)構(gòu)的影響，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，盡量將建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心和結(jié)構(gòu)重心保持一致，結(jié)構(gòu)均勻布置;
(3)對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各構(gòu)件的要求:
①高層建筑由于高度高，其整體結(jié)構(gòu)的自重也較為笨重，上部結(jié)構(gòu)重力荷載的上升使得整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目中對于建筑基礎(chǔ)的要求也更為嚴(yán)苛。這就要求在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中對于基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)選型有著更嚴(yán)格的把控。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對于基礎(chǔ)的選型要根據(jù)甲方提供的地質(zhì)勘察報(bào)告書結(jié)合上部建筑結(jié)構(gòu)的具體柱底軸力及其地質(zhì)條件，施工條件來選擇恰當(dāng)?shù)幕A(chǔ)類型，不能死搬硬套，遇到不同類型的地質(zhì)條件或施工條件限制，可選用不同的基礎(chǔ)類型;
②高層建筑在隨著高度的增加，地震作用與風(fēng)壓作用對整體結(jié)構(gòu)體系的影響也越來越大，剛度過于柔的結(jié)構(gòu)體系在水平地震作用或風(fēng)作用下，位移過大，容易產(chǎn)生側(cè)向變形。一般而言，過大的側(cè)向變形會(huì)引起搖晃，不僅會(huì)讓居住在建筑物上的人們的舒適度降低，影響正常生活質(zhì)量，還會(huì)使建筑的填充墻因產(chǎn)生側(cè)向剪切導(dǎo)致開裂影響建筑物正常使用，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)主體出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)主體破壞。在高層建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中也明確注明了對于不同建筑結(jié)構(gòu)類型的位移的要求。因此高層建筑位移的控制或成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要矛盾，適當(dāng)加大建筑結(jié)構(gòu)的剛度，保證按規(guī)范里的嚴(yán)格控制;
③在當(dāng)今高層建筑發(fā)展的今天，高層建筑的結(jié)構(gòu)形式一般常采用框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)或者框架—剪力墻結(jié)構(gòu)等不同的結(jié)構(gòu)體系。建筑正常使用過程中各類荷載的傳導(dǎo)過程中，不管經(jīng)過了多少次多么復(fù)雜的傳導(dǎo)過程，最終都是各項(xiàng)荷載從水平傳導(dǎo)轉(zhuǎn)為豎向傳導(dǎo)，框架柱或者剪力墻作為豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在高層建筑結(jié)構(gòu)中有著不可忽視的決定性作用。按理說，低層由于承受上部傳導(dǎo)的較為巨大的荷載，理性適當(dāng)加大柱截面，但由于建筑功能的多樣化，很多框架柱或剪力墻的截面都有受到限制，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在框架柱或剪力墻截面及其布置的選擇上應(yīng)在保證安全的情況下考慮其實(shí)用性。故不宜做過大的框架柱或者剪力墻，適當(dāng)提高柱墻的混凝土等級以降低柱子或剪力墻的軸壓比。在高層建筑設(shè)計(jì)過程中，豎向構(gòu)件的壓軸比是一個(gè)及其需要重視的內(nèi)容。各種模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和地震震害調(diào)查表明，當(dāng)框架柱或剪力墻的軸壓比過大的時(shí)候，當(dāng)構(gòu)件遇到水平作用(如地震作用)時(shí)的延性變形能力就會(huì)大大減弱，極易產(chǎn)生脆性的剪切破壞，而一旦豎向構(gòu)件產(chǎn)生了破壞，往往使整體結(jié)構(gòu)遭到破壞。所以在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制柱的軸壓比，用以提高或保證框架柱或者剪力墻的延性，保證結(jié)構(gòu)的安全性。
4結(jié)束語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化建設(shè)的進(jìn)程加快，高層建筑日益增多，對于高層建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量也較為嚴(yán)苛，為保證高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性，對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師而言，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也增多了?？傊?，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)較為復(fù)雜的長期的甚至可能是往復(fù)循環(huán)推敲的過程，任何遺漏或者錯(cuò)誤都可能使整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程變得復(fù)雜。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較靈活，結(jié)構(gòu)體系也比較多，為了保證建筑質(zhì)量和減少往復(fù)的工作量，在設(shè)計(jì)之初就需要先擬定高層建筑結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，并在計(jì)算推敲過程中把握解決對于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題，更有效率地完成高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
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第2篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
關(guān)鍵詞：高層建筑；高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題
1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義及依據(jù)
1.1概念設(shè)計(jì)的意義
高層建筑能做到結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致，充分展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)，更好地解決構(gòu)造處理，用概念設(shè)計(jì)來判斷計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。
1.2概念設(shè)計(jì)的依據(jù)
高層建筑結(jié)構(gòu)總體系與各分體系的工作原理和力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理原則，計(jì)算程序的力學(xué)模型和功能，吸取或不斷積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有；
2.1水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)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(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
2.2側(cè)移成為控制指標(biāo)
與較低樓房不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形迅速增大，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。
2.3抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
2.4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(huì)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(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負(fù)彎矩值增大；還會(huì)對預(yù)制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計(jì)算值，對下料長度進(jìn)行調(diào)整；另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會(huì)得出偏于不安壘的結(jié)果。
2.5結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)
相對于較低樓房而言，高樓結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結(jié)構(gòu)在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強(qiáng)的變形能力，避免倒塌，特別需要在構(gòu)造上采取恰當(dāng)?shù)拇胧?，來保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。
3高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型
建筑的結(jié)構(gòu)在抵抗來自于水平方向和豎直方向的荷載時(shí)構(gòu)件的組成形式和傳力的路徑就是高層建筑的結(jié)構(gòu)體系。通過包括墻，柱等的豎向構(gòu)件和樓蓋等水平構(gòu)件將豎向荷載傳遞到基礎(chǔ)，利用抗側(cè)力體系將水平荷載傳遞到基礎(chǔ)。根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)的材料將高層建筑的結(jié)構(gòu)體系分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)體系以及鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系被廣泛的應(yīng)用在各類的工程結(jié)構(gòu)中，具有混凝土和鋼筋兩種材料的協(xié)同受力性能特征，造價(jià)低廉，耐久耐火，成本低，整體性能優(yōu)良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點(diǎn)；鋼結(jié)構(gòu)體系的強(qiáng)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(fèi)用高，防火性能差，施工復(fù)雜等不足；鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼構(gòu)件的長處，不但增加了鋼構(gòu)件的材料強(qiáng)度，同時(shí)具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構(gòu)件的連接技術(shù)還存在著不足；鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)具有承載能力高，抗震性能強(qiáng)，比鋼結(jié)構(gòu)具有更優(yōu)良的耐火性，施工速度快，但是存在著節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造比較復(fù)雜的缺點(diǎn)，一般被用于小偏心受壓構(gòu)件。
根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以將高層建筑結(jié)構(gòu)分為框架結(jié)構(gòu)體系，剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。利用柱，梁等結(jié)構(gòu)體系作為高層建筑豎向承重的結(jié)構(gòu)，并且承受水平荷載，這種結(jié)構(gòu)側(cè)向位移大，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力大，適于50m高度以下的建筑；通過高層建筑的墻體當(dāng)做抵抗側(cè)力和豎向承重的結(jié)構(gòu)體系，就是剪力墻結(jié)構(gòu)體系。這種剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發(fā)生變形，適應(yīng)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(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式就是框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)形式不但具有實(shí)用性強(qiáng)，布局靈活的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)承受水平負(fù)載的能力更高，在高層建筑中被廣泛使用。在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，需要注意考慮剪力墻的位置，設(shè)計(jì)合理的剪力墻的數(shù)量，以及滿足框架的設(shè)計(jì)要求。
4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析及對策
4.1高層建筑結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)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(jié)構(gòu)處理設(shè)計(jì)方法和措施都有了改進(jìn)。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，對于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對高層超高問題的忽略，在施工審圖時(shí)將不予通過，應(yīng)該重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或者進(jìn)行專家會(huì)議的論證等。在這種情況下，整個(gè)建筑工程的造價(jià)和工期都會(huì)受到極大的影響。
4.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)短肢剪力墻設(shè)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(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中增加了對短肢剪力墻的使用限制。所以，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嵌固端的設(shè)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(shè)置在地下室的頂板或者人防的頂板等位置。因此，結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮嵌固端設(shè)置會(huì)可能帶來的問題?？紤]嵌固端的樓板的設(shè)計(jì)；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(jì)算時(shí)充分考慮嵌固端的設(shè)置，綜合分析嵌固端位置和高層建筑結(jié)構(gòu)抗震縫隙設(shè)置的協(xié)調(diào)。
4.4高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性
在關(guān)于高層建筑的新規(guī)范中，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性做出了很多限制，比如規(guī)定了結(jié)構(gòu)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(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。”因此，為了避免后期施工設(shè)計(jì)階段的改動(dòng)，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵循規(guī)范的限制條件。
5結(jié)束語
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作，對于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高，分析了高層建筑的結(jié)構(gòu)特征，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，闡述了高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型問題，并重點(diǎn)分析了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題及對策，可以為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考和依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]徐培福.復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.
第3篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
[關(guān)鍵詞]高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議
中圖分類號(hào)：T2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0163-01
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)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(shè)中。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為了高層建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容，因此，研究高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題是非常重要和有意義的。在對高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須以高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論為基礎(chǔ)，對影響高層建筑結(jié)構(gòu)的主要因素進(jìn)行深入的分析研究，做到精心設(shè)計(jì)，確保質(zhì)量、安全。
1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
相對多層建筑而言，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所占的地位要重要得多，這是由于高層結(jié)構(gòu)形式的選擇將直接關(guān)系到建筑物的平面、立面、層高、設(shè)備安裝、施工技術(shù)以及工程造價(jià)等多方面因素。不當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式不僅會(huì)影響使用功能和造價(jià)，嚴(yán)重的還會(huì)影響其抗震性能，危害建筑物安全。其特點(diǎn)主要有：
1.1 水平荷載成為決定因素
在多層房屋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的重力決定著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而在高層建筑中，水平荷載卻起著決定性作用。其原因一方面，因?yàn)闃欠孔灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎構(gòu)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；而另一方面根據(jù)力學(xué)原理，由水平荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩在構(gòu)件中引起的軸力，則與樓房高度的兩次方成正比。水平荷載主要包括風(fēng)荷載和地震作用，其大小與結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性有關(guān)，是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。
1.2 結(jié)構(gòu)側(cè)移是高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵指標(biāo)
隨著樓房高度的增加，水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移隨著建筑物高度的增加而迅速增大，與建筑高度的 4次方成正比，并且由于新材料及新的建筑形式的應(yīng)用， 其側(cè)向位移也迅速增大。如果側(cè)向位移控制不好，輕則使居住人員有著不安全的感或使填充墻等建筑裝飾開裂，重則導(dǎo)致房屋側(cè)塌， 影響結(jié)構(gòu)安全，因而結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移應(yīng)被控制在某一限度之內(nèi)。
1.3 抗震性能是重要因素
小震不壞、大震不倒是高層建筑抗震設(shè)計(jì)的基本要求。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)，除了要考慮常規(guī)設(shè)計(jì)中的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須考慮地震載荷，使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。
2、目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常見問題
2.1 高度問題
按我國現(xiàn)行《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ3-2002）規(guī)定，綜合考慮經(jīng)濟(jì)與適用的原則，給出了各種常見結(jié)構(gòu)體系的最大適用高度?？蓪?shí)際上，已有許多混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的高度超過了這個(gè)限制。
2.2 抗?fàn)幮阅軉栴}
由于國家財(cái)力物力有限，我國建筑結(jié)構(gòu)我國現(xiàn)行抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)比較低，另外具體抗震計(jì)算方法和構(gòu)造規(guī)定的安全度也不如國外；在配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等一系列保證抗震延性的要求上，與外國相比，也有異同，其中的8度區(qū)，我國就明顯不如外國嚴(yán)格。隨著社會(huì)財(cái)富的增長，結(jié)構(gòu)失效帶來的損失愈來愈大，加之結(jié)構(gòu)造價(jià)在整個(gè)投資中的比例下降，
2.3 材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問題
在地震多發(fā)區(qū)，采用何種建筑材料或結(jié)構(gòu)體系較為合理是工程技術(shù)人員非常重視的問題?；旌辖Y(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土內(nèi)筒往往要承受80%以上的地震作用剪力，有的高達(dá)90%以上。由于結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的位移限值為基準(zhǔn)。但因其彎曲變形的側(cè)移較大，靠剛度很小的鋼框架協(xié)同工作減小側(cè)移，不僅增大了鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)擔(dān)，而且效果不大。
3、提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的建議
3.1 合理選擇建筑結(jié)構(gòu)的材料和形式
根據(jù)高層建筑結(jié)構(gòu)的材料將高層建筑的結(jié)構(gòu)體系分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)體系以及鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)系。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式可以將高層建筑結(jié)構(gòu)分為框架結(jié)構(gòu)體系，剪力墻結(jié)構(gòu)體系，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。利用柱，梁等結(jié)構(gòu)體系作為高層建筑豎向承重的結(jié)構(gòu)，并且承受水平荷載，這種結(jié)構(gòu)側(cè)向位移大，框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力大，適于50m高度以下的建筑；通過高層建筑的墻體當(dāng)做抵抗側(cè)力和豎向承重的結(jié)構(gòu)體系，就是剪力墻結(jié)構(gòu)體系。這種剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發(fā)生變形，適應(yīng)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(gòu)成的結(jié)構(gòu)形式就是架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)形式不但具有實(shí)用性強(qiáng)，布局靈活的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)承水平負(fù)載的能力更高，在高層建筑中被廣泛使用。
3.2 優(yōu)化結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)
（1）增加抗彎結(jié)構(gòu)體系的有效寬度，以調(diào)整結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。這樣做，是非常直接的，也是非常有效的。增加寬度可以直接增大抵抗力臂，從而減小抗傾覆力。從材料力學(xué)的基本知識(shí)可以知道，同樣面積、抗傾覆力同結(jié)構(gòu)寬度的關(guān)系不同形狀，可以獲得不同的其幾何特征。例如：相等面積的條件下，工字形截面的截面慣性矩要大于矩形截面，而矩形截面又要大于圓形截面。根據(jù)這個(gè)原理，不難理解加大寬度以后，整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度得到很大提高。
（2）剪力墻超筋的情況。剪力墻暗柱超筋。軟件中設(shè)定的暗柱最大配筋率是4%，而各規(guī)范以邊緣構(gòu)件方式給出了剪力墻主筋的配筋面積，沒有最大配筋率。所以當(dāng)程序給出剪力墻超筋的警告信息時(shí)，可以酌情考慮；當(dāng)剪力墻連梁超筋時(shí)，通常表明其在水平地震力作用下抗剪承載力不夠。
3.3 設(shè)置變形縫
（1）沉降縫的設(shè)置。在建筑物的下列部位應(yīng)設(shè)置沉降縫：地基土的壓縮性有明顯差異處；平面形狀復(fù)雜的建筑物轉(zhuǎn)折部位；高度差異或荷載差異處；建筑結(jié)構(gòu)（或基礎(chǔ)）類型不同處；過長的磚石承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位；局部地下室的邊緣；地基基礎(chǔ)處理方法不同處。
（2）伸縮縫的設(shè)置排架結(jié)構(gòu)的柱高（從基礎(chǔ)頂面算起）低于sm時(shí)，宜適當(dāng)減小伸縮縫間距。
3.4 結(jié)構(gòu)的超高問題
在抗震規(guī)范和高規(guī)中，對結(jié)構(gòu)的總高度有著嚴(yán)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(shè)定為A級高度以外，增加了B級高度，處理措施與設(shè)計(jì)方法都有較大改變。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)過由于結(jié)構(gòu)類型的變更而忽略該問題，導(dǎo)致施工圖審查時(shí)未予通過，必須重新進(jìn)行設(shè)計(jì)或需要開專家會(huì)議進(jìn)行論證等工作的情況，對工程工期、造價(jià)等整體規(guī)劃的影響相當(dāng)巨大。
3.5 嵌固端的設(shè)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(shè)置在地下室頂板，也有可能設(shè)置在人防頂板等位置，因此，在這個(gè)問題上，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師往往忽視了由嵌固端的設(shè)置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設(shè)計(jì)、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(jié)構(gòu)整體計(jì)算時(shí)嵌的設(shè)置、結(jié)構(gòu)抗震縫設(shè)置與嵌固端位置的協(xié)調(diào)等問題，而忽略其中任何一個(gè)方面都有可能導(dǎo)致后期設(shè)計(jì)工作的大量修改或埋下安全隱患。
3.6 結(jié)構(gòu)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(dòng)，新規(guī)范在這方面增添了相當(dāng)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(qiáng)制性條文明確規(guī)定“建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案?！币虼?，結(jié)構(gòu)工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴(yán)格注意，以避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。
4、結(jié)語
高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)工作，對于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高，從高層建筑的結(jié)構(gòu)特征來看，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)從結(jié)構(gòu)的安全、使用功能、建筑美觀等方面進(jìn)行全盤考慮，運(yùn)用掌握的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)處理實(shí)際遇到的各種問題，才能設(shè)計(jì)出安全合理的高層建筑結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王旭.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)選型探討[J].價(jià)值工程，2010.2.
第4篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
【關(guān)鍵詞】高層建筑 高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和建筑功能的多樣化，城市人口的不斷增多及建設(shè)用地日趨緊張和城市規(guī)劃的需要，促使高層建筑得以快速發(fā)展。另一方面由于輕質(zhì)高強(qiáng)材料的開發(fā)及新的設(shè)計(jì)計(jì)算理論的發(fā)展，抗風(fēng)和抗震理論的不斷完善，加之新的施工技術(shù)和設(shè)備的不斷涌現(xiàn)，特別是計(jì)算機(jī)的普及和應(yīng)用以及結(jié)構(gòu)分析手段的不斷提高，為迅速發(fā)展高層建筑提供了必要的技術(shù)條件。
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長短和投資造價(jià)的高低等。其主要特點(diǎn)有：
（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素
在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因?yàn)榻ㄖ灾睾蜆敲媸褂煤奢d在豎向構(gòu)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(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)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(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。
（二）側(cè)移成為控制指標(biāo)
與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)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(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn)、側(cè)向位移的迅速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被控制在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下情況：
1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過一定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)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(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。
4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高
有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必須使結(jié)構(gòu)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(chǔ)造價(jià)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(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（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(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)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(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題
（一）提倡節(jié)約
我國是發(fā)展中的國家，還是要盡量提倡節(jié)約，目前我國規(guī)范中的構(gòu)造要求，并非都比外國低。有的已經(jīng)超過。外國大企業(yè)在北京買了按我國規(guī)范設(shè)計(jì)的大樓，說明我國規(guī)范不是進(jìn)不了國際市場?，F(xiàn)在對安全度進(jìn)行討論，應(yīng)注意不要引起誤導(dǎo)，千萬不要誤解提高建筑結(jié)構(gòu)安全度建筑物就安全了，造成不必要的浪費(fèi)。實(shí)踐已經(jīng)證明，現(xiàn)行規(guī)范安全度是可以接受的，這是重要的經(jīng)驗(yàn)，不能輕易放棄。但考慮到客觀形勢變化，國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力增強(qiáng)和住宅制度改革現(xiàn)狀，可以將現(xiàn)行設(shè)計(jì)可靠度水平適當(dāng)提高一點(diǎn)，這樣投入不大，卻對國家總體和長遠(yuǎn)利益有利。
（二）考慮受力性能
對于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。
（三）提倡使用概念設(shè)計(jì)
所謂的概念設(shè)計(jì)一般指不經(jīng)數(shù)值計(jì)算，尤其在一些難以作出精確理性分析或在規(guī)范中難以規(guī)定的問題中，依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理、震害、試驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從整體的角度來確定建筑結(jié)構(gòu)的總體布置和抗震細(xì)部措施的宏觀控制。運(yùn)用概念性近似估算方法，可以在建筑設(shè)計(jì)的方案階段迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的繁瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性能。同時(shí)，也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。
近十余年來我國的高層建筑建設(shè)可謂突飛猛進(jìn)，其建設(shè)速度和建造數(shù)量在世界建筑史上都是少有的。但是，從設(shè)計(jì)質(zhì)量方面來看卻不容樂觀，多數(shù)設(shè)計(jì)追趕流行時(shí)尚。因此在實(shí)際中應(yīng)考慮長遠(yuǎn)因素。
參考文獻(xiàn)
[1]黃子云、袁志華：《高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》，1998年12月第1版.
第5篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 安全性
一、 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的安全隱患
1、抗震度不夠
前幾年的汶川大地震及玉樹地震造成的損失足以說明我國一些地方的建筑抗震性很差，未達(dá)到我國規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。因此保證建筑物的抗震性能是減少地震發(fā)生時(shí)人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失的重要問題。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中提高抗震設(shè)計(jì)水平是提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的一個(gè)重要方面。關(guān)于建筑物的抗震性能設(shè)計(jì)，我國頒布了《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 》，為我國的建筑抗震設(shè)計(jì)提供了依據(jù)?！?規(guī)范 》中規(guī)定：“小震(超越概率6 3％)不壞、中震(超越概率10％)可修、大震(超越概率2％)不倒”。而一些建筑公司領(lǐng)導(dǎo)對建筑物的抗震性能的重視程度不夠，導(dǎo)致了公司員工也不重視抗震性，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員。有些建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對抗震設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)不透，設(shè)計(jì)過程中個(gè)別忽略抗震性原則，造成了建筑物施工過程僅僅是一個(gè)表而工程，而實(shí)質(zhì)是建筑物并不具有真正的抗震性能。這種現(xiàn)象在我國不少地區(qū)屢見不鮮。當(dāng)然我國地域遼闊，各個(gè)地區(qū)的情況不同，地震幾率與地震級別各有不同。不能恪守規(guī)則，不了解實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者要根據(jù)地區(qū)的實(shí)際狀況，選擇不同的抗震規(guī)范，以免造成不必要的浪費(fèi)。
2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中偷工減料，鋼材不足導(dǎo)致功能減弱
一方而在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一些建筑公司為節(jié)省開支，獲取高額利潤，過度節(jié)約鋼材等偷工減料，不重視建筑物的質(zhì)量及安全性，導(dǎo)致建筑物中鋼材等材料的性能減弱，進(jìn)一步導(dǎo)致建筑物的質(zhì)量不過關(guān)，安全性下降。我國對建筑物鋼筋的配筋率有明確的規(guī)定，建筑物的不同部位，其配筋率是不同的。建筑設(shè)計(jì)公司的設(shè)計(jì)人員要高度重視建筑物的配筋率，對施工過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督另一方面，一些小的建筑公司為節(jié)省開支，使用中小城市現(xiàn)在還任發(fā)展的冷軋變形鋼筋。這種鋼筋強(qiáng)度高，脆性大，韌性小，且對建筑抗震不利，就是因?yàn)榭梢怨?jié)省鋼材，進(jìn)而節(jié)約開支，所以，一些小建筑公司為牟取利益不惜不顧人們的生命安全使用不符合規(guī)定的鋼材。
3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致其設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)不合理，存在安全隱患或其他問題。(1)建筑方面。①布置豎向交通中心，確定樓梯、電梯的數(shù)量和布置方式，不能保證使用效率和防火安全。②內(nèi)外建筑裝修、構(gòu)造、用料和做法不適應(yīng)因風(fēng)力、地震、溫度變化等所引起的變形和安全問題。(2)結(jié)構(gòu)方面。①?zèng)]有考慮高層建筑遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。②沒有嚴(yán)格控制高層建筑體型的高寬比例，不能保證其穩(wěn)定性。③建筑平面、體型、立面的質(zhì)量和剛度不能保持對稱和勻稱，使整體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。④不能妥善處理因風(fēng)力、地震、溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來的變形節(jié)點(diǎn)構(gòu)造。(3)設(shè)備和電氣方面。①設(shè)計(jì)供暖和給水排水系統(tǒng)時(shí)，沒有考慮因建筑高度增大的壓力，不能保證管道、爐片具有耐壓能力。有些設(shè)計(jì)者安全意識(shí)薄弱，只顧建筑設(shè)計(jì)的美觀而不顧建筑質(zhì)量，或者明知道公司要求的設(shè)計(jì)形式行不通，為了保住自己的飯碗而不提出異議，縱使悲劇上演。因此設(shè)計(jì)人員要人人自危，不能只考慮公司利益，也要切身為顧客考慮，學(xué)會(huì)換位思考。
二、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全性的措施
2．1 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員對抗震性能的重視意識(shí)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是個(gè)系統(tǒng)、全面的工作，需要扎實(shí)的理論知識(shí)作為基本功，靈活刨新的思維和嚴(yán)肅認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度。設(shè)計(jì)人員要精益求精，重視每一個(gè)基本構(gòu)件的設(shè)計(jì)，并做到知其所以然，并深刻理解規(guī)范和章程的含義，密切配合建筑工程，在工作中做到事無巨細(xì)，善于反思和總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為以后的工作積累經(jīng)驗(yàn)。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要轉(zhuǎn)換自己的陳舊思想，正確對待抗震性能的重要性，為人們的生命財(cái)產(chǎn)負(fù)責(zé)，發(fā)揮自己的主導(dǎo)作用，對工作負(fù)責(zé)，應(yīng)用自己的個(gè)人才智，控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能水平，讓自己設(shè)計(jì)出來的作品體現(xiàn)自己的人本意識(shí)，積極配合國家以人為本的政策。
2.2 嚴(yán)格按照國家規(guī)定的建筑規(guī)范設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)
隨著建筑業(yè)進(jìn)一步的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)越來越被重視。國家也出臺(tái)了一些相應(yīng)的規(guī)定。而一個(gè)國家的規(guī)定不僅僅是技術(shù)性的，還具有很強(qiáng)的政策性。而且這些規(guī)定是與時(shí)俱進(jìn)的，要不斷修改，我們不能僅僅滿足于過去的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格按照國標(biāo)設(shè)計(jì)、用料、施工(1)目前設(shè)計(jì)者應(yīng)該熟悉和掌握的與高層建筑消防電氣有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范主要有《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》。三部規(guī)范對高層建筑中一、二類建筑的劃分以及對火災(zāi)報(bào)警與消防聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)置與要求總體來講是一致的，但從各自不同角度三部規(guī)范也各有側(cè)重，有所區(qū)別。對設(shè)計(jì)者來說，國標(biāo)是帶有強(qiáng)制性的，必需嚴(yán)格遵守，部標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)服從國標(biāo)。
2.3開展科研，創(chuàng)新設(shè)計(jì)軟件
工欲善其事，必先利其器，道理是顯然的。隨著建筑事業(yè)的發(fā)展，特別是現(xiàn)今建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容越來越復(fù)雜，難度越來越大。從另一個(gè)角度來說，我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對設(shè)計(jì)人員知識(shí)的深度和廣度有了更多的要求。在此種情況下，現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序已不能滿足設(shè)計(jì)人員的需求。同時(shí)計(jì)算機(jī)程序的內(nèi)容和功能直接影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平。有時(shí)為了解決生產(chǎn)問題，配合軟件的能力，只能把計(jì)算過程簡化以滿足計(jì)算程序的能力。所以，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中建筑的安全性，首先耍開發(fā)出一款高精度軟件，這就需要設(shè)計(jì)者和計(jì)算機(jī)程序?qū)I(yè)人員合作去完成軟件開發(fā)，推新創(chuàng)新，不安于現(xiàn)狀，勇于承擔(dān)起這個(gè)任務(wù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱鏡清．結(jié)構(gòu)抗震分析原理[M]．地震出版社，2002，l1．
第6篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
關(guān)鍵詞 ：高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 問題 要點(diǎn)
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
1、水平作用是決定因素
首先，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力及彎矩的數(shù)值，僅僅和建筑高度的一次方成正比，但是水平作用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩和在豎向構(gòu)件中引起的軸力，與建筑高度的兩次方成正比;另外，對一些一定高度的建筑來說，豎向荷載基本上是固定值，但作為水平作用的地震作用和風(fēng)荷載卻是不確定的。
2、側(cè)移是控制指標(biāo)
和多層建筑不同，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)側(cè)移是關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的不斷增長，水平作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形也隨之迅速增加，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移與建筑高度的四次方成正比。所以結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移必須要控制在一定限度之內(nèi)。
3、結(jié)構(gòu)延性成為重要設(shè)計(jì)指標(biāo)
延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，在承載能力不降低或基本不降低的情況下，具有足夠塑性變形能力的一種性能，一般用延性比來表示。受彎構(gòu)件會(huì)隨著荷載的增加，首先受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)非彈性變形。然后受拉鋼筋屈服，受壓區(qū)高度降低，受壓區(qū)混凝土被壓碎，最后導(dǎo)致構(gòu)件被破壞。
4、軸向變形也不容輕視
在高層建筑中，豎向荷載數(shù)值會(huì)較大，會(huì)在柱中引起很大的軸向變形，從而導(dǎo)致對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生一系列的影響，使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值變小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值變大，對預(yù)制構(gòu)件的下料長度也會(huì)產(chǎn)生影響，這就要求依據(jù)軸向變形計(jì)算值，對下料的長短做出相應(yīng)調(diào)整;另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移也會(huì)產(chǎn)生影響。不考慮構(gòu)件豎向變形與考慮構(gòu)件豎向變形相比較，計(jì)算結(jié)果會(huì)偏于不安全。
二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題
1、設(shè)計(jì)人員基礎(chǔ)知識(shí)薄弱
在部分小型設(shè)計(jì)公司，有一些設(shè)計(jì)人員根本不了解施工工藝流程，離開設(shè)計(jì)圖庫和計(jì)算機(jī)作業(yè)根本不能設(shè)計(jì)和畫圖，缺乏施工現(xiàn)場設(shè)計(jì)代表的經(jīng)驗(yàn)，不能以專業(yè)知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)施工技術(shù)難題。類似于這樣一些純粹紙上談兵的建筑圖紙，充斥著低成本小型建筑項(xiàng)目市場，比如說拆遷項(xiàng)目返建等，最終導(dǎo)致建筑使用壽命縮短等大量技術(shù)隱患問題。
2、結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)不足，標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范推廣應(yīng)用落后。
在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，普遍存在結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)不充分的情況。由于我國的地震帶分布不一，部分省市對于結(jié)構(gòu)抗震的要求較為忽視，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。比起日本和美國等在結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)領(lǐng)域成果突出的國家，我國的抗震概念設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的應(yīng)用推廣相對較為落后。
3、建筑物超高問題
隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質(zhì)量方面都面臨著更嚴(yán)峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，規(guī)范對建筑物的高度作出了嚴(yán)格的規(guī)定，超高建筑在設(shè)計(jì)方面要確保滿足抗震的要求。在目前的高層建筑市場中，仍然存在著建筑超高但沒采取更嚴(yán)格的措施的問題。
4、短肢剪力墻的設(shè)置
短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。近年興起的短肢剪力墻結(jié)構(gòu)，雖然有利于住宅建筑布置，也可減輕結(jié)構(gòu)自重，但在高層住宅中，剪力墻肢不宜太短，因?yàn)槎讨袅Φ目拐鹦阅茌^差，地震區(qū)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不多，為安全起見，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。
三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)已經(jīng)得到結(jié)構(gòu)工程師的重視，這不僅由于該階段設(shè)計(jì)過程合理與否將直接影響到后期設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，也是整個(gè)項(xiàng)目成本的決定性因素。因此，這個(gè)階段，存在的問題可能會(huì)很嚴(yán)重，也甚至?xí)斐刹豢晒懒康膿p失。高層建筑應(yīng)根據(jù)整體布局來選可滿足承載力和變形的要求、并可以調(diào)整不均勻沉降的基礎(chǔ)形式。高層建筑宜設(shè)置地下室以減小地基的附加應(yīng)力和沉降量， 有利于滿足天然地基的承載力和上部結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。此外，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)注意本地的規(guī)范的重要性。
2、建筑結(jié)構(gòu)受力性能
對于最初的建筑設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是建筑的空間組合，而不是詳細(xì)地確定其具體的結(jié)構(gòu)。建筑物底面建筑空間的形式在水平方向和垂直方向的穩(wěn)定性是非常重要的，因?yàn)橐恍┙ㄖ锸怯捎执笥种氐慕M合物來組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于基礎(chǔ)面的，而在建筑設(shè)計(jì)中的一個(gè)基本要求是要理清所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，因此在建筑設(shè)計(jì)階段，就有必要對主要承重柱和承重墻的數(shù)量和分布做出整體構(gòu)想。
3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題
建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一，這是是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中沒有做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，要在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)效果的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于街景與建筑空間的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當(dāng)需要采用不規(guī)則T形、L形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將突出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局時(shí)，最大可能使建筑狀態(tài)的結(jié)構(gòu)是對稱的。
4、建筑高度、高寬超限問題
現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)范限值，甚至個(gè)別建筑高度和高寬比均超出規(guī)范限值。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，對于建筑的高度、長寬比和尺寸的復(fù)雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應(yīng)按超限高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，另一點(diǎn)不容忽視的問題是，建筑適用高度除與結(jié)構(gòu)體系類型及抗震設(shè)防烈度有關(guān)外，還與場地類別與結(jié)構(gòu)是否規(guī)則等因素有關(guān)，當(dāng)位于Ⅳ類場地或結(jié)構(gòu)平面與豎向布置不規(guī)則時(shí)，其最大適用高度應(yīng)適當(dāng)降低。
5、抗震設(shè)計(jì)要求更高
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震設(shè)防要求，需要正確計(jì)算正常使用時(shí)的豎向荷載和風(fēng)荷載，應(yīng)當(dāng)具有良好的抗震性能。
6、概念設(shè)計(jì)和理論計(jì)算具有同等重要性
抗震設(shè)計(jì)有兩部分：計(jì)算設(shè)計(jì)、概念設(shè)計(jì)。雖然分析手段在不斷提高，分析的原則在不斷完善，但由于抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定的假想條件下進(jìn)行，而地震作用具有很大的復(fù)雜性和不確定性，同時(shí)地基土影響和結(jié)構(gòu)體系本身都極復(fù)雜，因此理論分析計(jì)算很有可能會(huì)和實(shí)際情況相差甚遠(yuǎn)。特別是結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段后，構(gòu)件局部可能會(huì)開裂甚至破壞，此時(shí)就很難用常規(guī)的計(jì)算原理去分析結(jié)構(gòu)。而高層建筑的概念設(shè)計(jì)，諸多實(shí)踐證明，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有著重要的意義。
結(jié)束語
高層建筑在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系中已經(jīng)如此發(fā)達(dá)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)人員追求更加合理的力學(xué)模型和更新穎的建筑物結(jié)構(gòu)形式，在這一個(gè)方向上經(jīng)過高素質(zhì)高知識(shí)結(jié)構(gòu)的專業(yè)化人才不斷探索，我們可以期待，高層建筑在城市中的應(yīng)用將變得空前廣闊。
參考文獻(xiàn)：
[1] 孫凱.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題及對策探討[J].價(jià)值工程，2011（06）.
第7篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
自二十世紀(jì)八十年代以來，隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，高層建筑越來越受青睞，結(jié)構(gòu)形式更是傾向于復(fù)雜化、多樣化。因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員也將面臨著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量問題。高層建筑結(jié)構(gòu)體系在承受自重垂直力的同時(shí)，還要更多的承擔(dān)風(fēng)荷載和地震力水平力的作用，而隨著建筑高度的增高這兩種水平力就越大。這將是高層建筑結(jié)構(gòu)存在的嚴(yán)重質(zhì)量問題，這將足以引起對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量問題引起足夠的重視。本文主要就高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量問題的提升相關(guān)問題進(jìn)行探析。
關(guān)鍵字：高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，質(zhì)量通病，提升方案
中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
由于我國現(xiàn)代化事業(yè)的不斷推進(jìn)，人類對建筑的需求越來越多，而高層建筑在設(shè)計(jì)中遇到的質(zhì)量問題嚴(yán)重威脅著我們的安全。這就使得設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格把握質(zhì)量相關(guān)的問題。首先從高層建筑的定義作為出發(fā)點(diǎn)，考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，來思考設(shè)計(jì)中存在的質(zhì)量問題。針對存在的問題，設(shè)計(jì)提出提出高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量相關(guān)問題的提升方案。為了擁有一個(gè)安全舒適的環(huán)境，就意味著設(shè)計(jì)人員對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。
高層建筑的定義
高層建筑就是指超過一定高度和層數(shù)的多層建筑,不同國家對高層建筑的劃分也不一樣。美國把24.6m或7層以上的視為高層建筑；日本把31m或8層及以上視為高層建筑； 英國把等于或大于24.3m得建筑視為高層建筑。而在我國自2005年起規(guī)定超過10層的住宅建筑和超過24米高的其他民用建筑視為高層建筑。
各國雖然不一樣，但是世界各國基本是將高層建筑定位在10層或30m左右。因?yàn)?火災(zāi)發(fā)生時(shí)，不超過10層左右的建筑可通過消防車撲救，更高的建筑很難利用消防車撲救，需要更多自救措施。從受力上講，不超過10層左右的建筑，由豎向荷載產(chǎn)生的內(nèi)力占主導(dǎo)地位，水平荷載的影響較小。
高層建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)
因?yàn)楦邔咏Y(jié)構(gòu)建筑的高度使得它與其他一般建筑結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)有所不同。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的。對于多層和高層建筑, 豎向和水平向結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)基本原理是相同的, 但隨著高度的不斷增加,豎向結(jié)構(gòu)體系成為設(shè)計(jì)的控制因素。
3.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量通病及原因分析
3.1部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,安全隱患比較多
有些設(shè)計(jì)把底層設(shè)計(jì)成大空間,抗震墻很少,上部砌體抗震墻大部分與底部的框架梁或抗震墻不對齊,造成結(jié)構(gòu)體系不合理,傳力不明確;有些設(shè)計(jì)中抗震分類、場地類別選用錯(cuò)誤,以至于整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。一些混凝土構(gòu)件,特別是懸挑構(gòu)件的最小配筋率達(dá)不到要求,有的甚至相差一半,更為過分的是一半都達(dá)不到;有些設(shè)計(jì)中荷載取值沒有按規(guī)范要求來確定,存在漏算錯(cuò)算現(xiàn)象;有些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與提供的計(jì)算書不一致,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于計(jì)算結(jié)果,設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重安全隱患。
3.2防火設(shè)計(jì)問題比較突出
一些設(shè)計(jì)人員對防火規(guī)范、規(guī)定不熟悉,對建筑物分類有錯(cuò)誤,以至于在設(shè)計(jì)中對防火標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行有誤區(qū),消防處理不當(dāng),存在很多安全隱患;一些重要場所的安全疏散出口、疏散門開啟方向不對,影響安全疏散;有些設(shè)計(jì)中的防火分區(qū)面積太大,防火間距過長,設(shè)計(jì)存在隨意性;有些消防設(shè)施設(shè)計(jì)不合理、不配套,建筑物一旦失火,消防設(shè)施將不能發(fā)揮有效作用。
3.3設(shè)計(jì)深度達(dá)不到規(guī)定要求
一些設(shè)計(jì)人員制作圖紙時(shí)“偷工減料”,設(shè)計(jì)粗糙,過于簡單,施工圖中存在缺詳圖的現(xiàn)象;一些重要的應(yīng)該用圖紙反映的內(nèi)容只標(biāo)注“見圖集”、“由設(shè)備廠家確定”等,施工圖設(shè)計(jì)表述有歧義,不能反映工程的全貌;一些重要的設(shè)計(jì)依據(jù)、設(shè)計(jì)參數(shù)、工程類別、安全等級、耐火等級、防火消防處理等在設(shè)計(jì)總說明中沒有標(biāo)明或交待不全。這是由于設(shè)計(jì)人員沒有高度重視,盲目參照或套用其他的設(shè)計(jì)的結(jié)果;或是設(shè)計(jì)過程中對設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)方法缺乏理解;再者就是設(shè)計(jì)者的力學(xué)概念模糊,不能建立正確的計(jì)算模式,對結(jié)構(gòu)電算結(jié)果也缺乏判斷正確與否的經(jīng)驗(yàn)。
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的質(zhì)量相關(guān)問題的提升方案
地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)是建筑物最下面的構(gòu)件，它與土層相接觸，承受建筑物的全部荷載?；A(chǔ)下面承受荷載的土層叫做地基，它承受由基礎(chǔ)傳來的建筑物的全部荷載。由此可見在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意地方性規(guī)范的重要性。 因?yàn)槲覈嫉孛娣e較廣，地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜，只有一本《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》根本沒有辦法對全國各地的地基基礎(chǔ)都進(jìn)行詳細(xì)的描述和規(guī)定，故作為建立在國家標(biāo)準(zhǔn)之下的地方標(biāo)準(zhǔn)。地方性的“地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范”能夠?qū)⒏鞯胤降牡鼗A(chǔ)類型和設(shè)計(jì)處理方法等一些成熟的經(jīng)驗(yàn)描述和規(guī)定得更為詳細(xì)和準(zhǔn)確，所以，在進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要對地方規(guī)范進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)，以免對整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或后期設(shè)計(jì)工作造成影響。
4.2 使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)
目前,建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng),工程師在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析工作,利用計(jì)算機(jī)輔助來完成大部分的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。中國建筑科學(xué)研究院pkpmcad 工程部開發(fā)的pkpm系列微機(jī)建筑工程cad 系統(tǒng)、廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院和深圳市廣廈科技有限公司聯(lián)合開發(fā)的廣廈建筑結(jié)構(gòu)cad等都是比較優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)軟件,涉及的內(nèi)容也是比較全面的。但需要指出的是設(shè)計(jì)軟件都是根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范的要求結(jié)合不同的結(jié)構(gòu)體系的受力特點(diǎn)加以模擬簡化得來得,因而設(shè)計(jì)軟件都有一個(gè)有效使用期限和合理適用范圍。隨著建筑業(yè)的發(fā)展,建筑物規(guī)模越來越大,形式也日趨復(fù)雜,使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容增多,難度增大,這也就要求設(shè)計(jì)人員了解所使用軟件的特點(diǎn)和適用范圍,熟悉和掌握各項(xiàng)參數(shù)的選取條件,真正做到計(jì)算機(jī)為人服務(wù),為工程設(shè)計(jì)服務(wù)。
正確選擇材料，加強(qiáng)抗震性能
周所周知建筑越高對抗性也就越差。故在材料選擇方面，使用延性加好的高強(qiáng)度的輕質(zhì)材料來減小地震的作用，例如結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼混或純鋼結(jié)構(gòu)，外墻圍護(hù)采用鋁合金或玻璃幕墻，樓屋面采用壓型鋼板加砼面層等。
4.4 采用正確的結(jié)構(gòu)體系
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，依據(jù)建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，進(jìn)而選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，大致可以分為如下幾類：框架輕體墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒形結(jié)構(gòu)體系、其他結(jié)構(gòu)體系。
4.4.1框架輕體墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系
這種結(jié)構(gòu)體系能使高層住宅在很大程度上降低自重, 又能使內(nèi)部空間分隔擁有更大的靈活性, 故在國內(nèi)廣泛使用。
4.4.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系
剪力墻是高層住宅最常用的結(jié)構(gòu)體系, 采用剪力墻結(jié)構(gòu)可以減少非承重隔墻數(shù)量, 一般用鋼量比框剪結(jié)構(gòu)少, 而且室內(nèi)無外露梁柱, 用戶比較喜歡。
4.4.3筒形結(jié)構(gòu)體系超過30層以上的高層建筑受到較大的側(cè)力, 為一般結(jié)構(gòu)體系所不能承受, 而筒形結(jié)構(gòu)的剛度較大, 中央設(shè)有井筒, 設(shè)置的柱子形成筒狀柱網(wǎng), 核心井筒與周圍框架共同工作, 形成抗側(cè)力極強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系。
4.4.4其他結(jié)構(gòu)體系高層建筑的新結(jié)構(gòu)體系大部分是探索性的, 如筒中筒結(jié)構(gòu)的發(fā)展, 或者束狀筒的組合, 外筒桁架交錯(cuò), 以中心井筒懸掛式結(jié)構(gòu)以及很高的桁架梁的體系等。
結(jié)束語
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對建筑物結(jié)構(gòu)類型要求也越來越高。近幾年我國的房價(jià)也是飛躍的上漲，對于我們來說房屋建筑的質(zhì)量問題也因此而備受關(guān)注。房屋的質(zhì)量不僅關(guān)系到人們的切身利益,還在危急時(shí)刻直接影響到生命財(cái)產(chǎn)安全。由此可知，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的責(zé)任任道而重遠(yuǎn)，要通過不斷的學(xué)習(xí)，不斷提升理論知識(shí)的同時(shí)還要與實(shí)踐更好的結(jié)合，準(zhǔn)確抓住高層建筑設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，使高層建筑的質(zhì)量得以提升。希望經(jīng)過設(shè)計(jì)人員的不斷努力，不斷創(chuàng)新，使我國的高層建筑的質(zhì)量更上一層。
參考文獻(xiàn)
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第8篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；剪力墻結(jié)構(gòu)；剛度
0 引言
在高層建筑中，剪力墻結(jié)構(gòu)具有較高的結(jié)構(gòu)剛度、較大的承載能力、良好的結(jié)構(gòu)整體性、較少的鋼材用量等特點(diǎn)，它主要由墻肢和連梁兩種構(gòu)件形成承重和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。研究發(fā)現(xiàn)，對于同一座高層建筑項(xiàng)目，選擇不同的結(jié)構(gòu)類型，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能具有較大的差別。而剪力墻結(jié)構(gòu)可以確保高層建筑的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)、耐久、合理等。因此，剪力墻結(jié)構(gòu)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，剪力墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)顯得尤為重要。
1 高層建筑剪力墻的受力特點(diǎn)
研究發(fā)現(xiàn)，高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)可以抵抗較大的水平荷載的作用，因此在較大地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)可以起到較好的抗震效果。同時(shí)，剪力墻結(jié)構(gòu)還有較大的抗側(cè)移能力、結(jié)構(gòu)剛度大、消震能力強(qiáng)等特點(diǎn)。
（1）結(jié)構(gòu)延性。與低層建筑結(jié)構(gòu)相比，高層建筑結(jié)構(gòu)由于高寬比較大而具有較大的柔和性，在較大地震災(zāi)害發(fā)生后，它會(huì)產(chǎn)生較大的側(cè)向變形，而剪力墻結(jié)構(gòu)變形能力相對較差。因此在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要對結(jié)構(gòu)的延性進(jìn)行多次測試，并應(yīng)用合適的建筑材料以及采取相應(yīng)的措措施使剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的延性以提高結(jié)構(gòu)的抗倒塌能力。
（2）軸向變形。在進(jìn)行高層建筑軸向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要明確高層建筑結(jié)構(gòu)承受荷載的基本情況。研究表明，隨著建筑結(jié)構(gòu)高度的增加，其所承受的豎向荷載則會(huì)越大，且豎向荷載與高度兩者表現(xiàn)出一次線性關(guān)系。這樣則會(huì)增大連接柱的軸向變形，使連續(xù)梁的彎矩受到較明顯的影響。此外，預(yù)制梁結(jié)構(gòu)施工材料也會(huì)受到較大的影響。因此，在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要控制結(jié)構(gòu)的軸向變形，并優(yōu)化剪力墻設(shè)計(jì)，確保建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性
（3）水平載荷。建筑結(jié)構(gòu)在承受豎向荷載作用的同時(shí)，還承受風(fēng)荷載、地震作用等水平荷載。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的整體高度比較低時(shí)，由結(jié)構(gòu)本身的重力引起的豎向荷載對結(jié)構(gòu)的作用比較明顯，水平荷載作用在結(jié)構(gòu)上，產(chǎn)生的內(nèi)力和位移相對比較小，有時(shí)在計(jì)算中可忽略水平荷載的影響；而較高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，卻往往由水平荷載起控制。剪力墻具有強(qiáng)度高和剛度大的特點(diǎn)，不但可以承受結(jié)構(gòu)自重、活載、雪載等豎向荷載，還能很好的抵抗風(fēng)荷載、地震作用等水平荷載。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，既要確保結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度以及充足的抗震性能等關(guān)鍵因素，同時(shí)還要設(shè)計(jì)多道抗震防線，減少因結(jié)構(gòu)部分部件鏈接失效使得整體結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性能。
（4）結(jié)構(gòu)側(cè)移。研究發(fā)現(xiàn)，在低層或多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)所承載的永久荷載和可變荷載進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，柱、墻、樓梯或電梯井可以承受大部分的水平荷載的作用。關(guān)鍵在于抗剪的設(shè)計(jì)，在高度較小的框架結(jié)構(gòu)中，可以用填充墻板的方法增加適當(dāng)?shù)母郊又危@就避免了用增大柱的尺寸來確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定?？墒?，高層建筑結(jié)構(gòu)中并不像低層建筑那么簡單，因?yàn)樵诟邔咏ㄖ校P(guān)鍵問題是抵抗變形和傾覆力矩，而非僅是結(jié)構(gòu)抗剪問題。研究表明，為了使高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)可以抵抗較大的水平荷載和側(cè)向位移，一般需要進(jìn)行特殊的結(jié)構(gòu)平面布置，增大結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，如增大梁、柱的截面尺寸和墻、板的厚度等。
2 剪力墻體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 剪力墻抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在地震災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，本質(zhì)上屬于結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)，它是在總結(jié)當(dāng)?shù)氐卣馂?zāi)害的發(fā)生規(guī)律以及工程經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以抗震設(shè)計(jì)理念為主導(dǎo)，正確的選擇高層建筑結(jié)構(gòu)的總體方案，選取合適的結(jié)構(gòu)體系，以達(dá)到結(jié)構(gòu)的抗震性能。一般在高層建筑選址時(shí)，應(yīng)首先選擇抗震有利的地段，然后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用整體性能較好的基礎(chǔ)類型及結(jié)構(gòu)體系，結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該具有合理的傳遞地震作用的途徑，結(jié)構(gòu)構(gòu)件不但應(yīng)具有很好的強(qiáng)度和剛度，還必須具備較好的延性，并應(yīng)設(shè)置多道抗震設(shè)防防線，同時(shí)要消除因建筑體型不規(guī)則所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)側(cè)移剛度突變現(xiàn)象的發(fā)生。
對于任何一座建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，其水平和豎向結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)的基本原理是相似的。但是隨著建筑結(jié)構(gòu)高度的增加，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的限制因素將發(fā)生變化：由于高度的增加，結(jié)構(gòu)的豎向荷載成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制因素，較大的豎向荷載要求有較大的柱、墻和井筒尺寸來承擔(dān)，而地震作用也隨之相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致側(cè)向力所產(chǎn)生的傾覆力矩和剪切變形明顯增大。所以必須科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行設(shè)計(jì)，確保高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。
2.2 剪力墻的布置設(shè)計(jì)。在進(jìn)行剪力墻選型布置時(shí)，需要根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及建筑使用功能進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)。剪力墻應(yīng)盡量布置在建筑物的端部、轉(zhuǎn)角、平面突變處以及荷載較大的部位，如山墻、樓電梯間等。同時(shí)剪力墻布置應(yīng)雙向均勻、間距合理（如表1），盡量使平面的剛心和重心重合，這樣可以有效地減少地震作用下的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。截面形式宜采用“I”、“L”、“T”型等組合墻形式，少用一字墻、不宜采用太多短肢墻，確保剪力墻的穩(wěn)定性和延性。
表1 剪力墻間距
注：B為樓面寬度，單位m。
2.3 剪力墻厚度設(shè)計(jì)。在高層建筑的剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要明確剪力墻的厚度要求，確保高層建筑的穩(wěn)定性，在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：第一，剪力墻需要有合適的厚度，使得剪力墻的穩(wěn)定性、剛度和強(qiáng)度得到基本保障。在計(jì)算剪力墻厚度時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師需要根據(jù)結(jié)構(gòu)層高的最小值選取合適的剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，并為建筑施工人員提供施工便利；第二，在確定剪力墻結(jié)構(gòu)厚度時(shí)，需要確定剪力墻結(jié)構(gòu)的支撐點(diǎn)，例如，剪力墻與剪力墻相交處以及剪力墻與樓板交接處均可以作為支撐點(diǎn)；第三，在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)高層建筑的層數(shù)以及施工材料進(jìn)行底層結(jié)構(gòu)加強(qiáng)設(shè)計(jì)，若高層建筑處于地震發(fā)生頻率較大的區(qū)域上時(shí)，需要加強(qiáng)底部剪力墻結(jié)構(gòu)厚度，這樣可以很大程度上提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。
2.4 剪力墻的配筋設(shè)計(jì)。剪力墻的鋼筋包括墻身分布筋和邊緣構(gòu)件內(nèi)的縱筋與箍筋。墻身水平分布筋主要承受水平剪力，其作用相當(dāng)于箍筋，一般布置在豎向鋼筋的外側(cè)。邊緣構(gòu)件內(nèi)的縱向鋼筋主要是抵抗水平力作用下所產(chǎn)生的彎矩，同時(shí)，它與箍筋一道壓縮墻肢端部的混凝土，大大的提高了剪力墻的抗壓變形能力。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行剪力墻配筋設(shè)計(jì)時(shí)，必需清晰的了解各種鋼筋所起的作用，在滿足最小配筋率的基礎(chǔ)上根據(jù)剪力墻的形狀、受力特征以及所處的結(jié)構(gòu)部位進(jìn)行科學(xué)配筋，在滿足強(qiáng)度要求的前提下，最大限度的提高剪力墻的延性和耗能能力，確保結(jié)構(gòu)安全。
3 結(jié)束語
綜上所述，由高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，為了滿足結(jié)構(gòu)具有較高剛度與強(qiáng)度以及充足的抗震性能等關(guān)鍵因素，減少因結(jié)構(gòu)部分部件鏈接失效使得整體結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性能。需要在高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，加強(qiáng)對剪力墻結(jié)構(gòu)承受結(jié)構(gòu)自重、風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用等設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
第9篇：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理范文
【關(guān)鍵詞】：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；措施
Abstract: This paper mainly analyzed on the structure of high-rise building’s characteristics, and put forward improving structure design quality measures, to ensure the construction safety, prolongs the service life of purpose and the relevant reference learning.
Key words: high-rise building; structure design; measures
中圖分類號(hào)：TU972文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）05-0020-02
一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義及依據(jù) 1、概念設(shè)計(jì)的意義。高層建筑能做到結(jié)構(gòu)功能與外部條件一致，充分展現(xiàn)先進(jìn)的設(shè)計(jì)，發(fā)揮結(jié)構(gòu)的功能并取得與經(jīng)濟(jì)性的協(xié)調(diào)，更好地解決構(gòu)造處理，用概念設(shè)計(jì)來判斷計(jì)算設(shè)計(jì)的合理性。 2、概念設(shè)計(jì)的依據(jù)。高層建筑結(jié)構(gòu)總體系與各分體系的工作原理和力學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)和構(gòu)造處理原則，計(jì)算程序的力學(xué)模型和功能，吸取或不斷積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
1、框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形成可靈活布置的建筑空間，具有較大的室內(nèi)空間，使用較方便。由于框架梁柱截面較小，抗震性能較差，剛度較低，建筑高度受到限制；剪切型變形，即層間側(cè)移隨著層數(shù)的增加而減??；框架結(jié)構(gòu)主要用于不考慮抗震設(shè)防、層數(shù)較少的高層建筑中。在考慮抗震設(shè)防要求的建筑中，應(yīng)用不多；高度一般控制在70m以下。
2、剪力墻結(jié)構(gòu)體系。利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的結(jié)構(gòu)，稱為剪力墻結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)體系于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由墻體承受全部水平作用和豎向荷載。
3、筒體結(jié)構(gòu)。單個(gè)筒體可分為實(shí)腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墻組成空間薄壁筒體，即為實(shí)腹筒；框架通過減小肢距，形成空間密柱框筒，即框筒；筒壁若用空間桁架組成，則形成桁筒。實(shí)際結(jié)構(gòu)中除煙囪等構(gòu)筑物外不可能存在單筒結(jié)構(gòu)，而常常以框架—筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、多筒體結(jié)構(gòu)和成束筒結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)。
巨型結(jié)構(gòu)。巨型結(jié)構(gòu)一般由兩級結(jié)構(gòu)組成。第一級結(jié)構(gòu)超越樓層劃分，形成跨若干樓層的巨梁、巨柱（超級框架）或巨型衍架桿件（超級衍架），以這巨型結(jié)構(gòu)來承受水平力和豎向荷載，樓面作為第二級結(jié)構(gòu)，只承受豎向荷載并將荷載所產(chǎn)生的內(nèi)力傳遞到第一級結(jié)構(gòu)上。常見的巨型結(jié)構(gòu)有巨型框架結(jié)構(gòu)和巨型桁架結(jié)構(gòu)。
三、 提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的措施
1、重視概念設(shè)計(jì)。所謂的概念設(shè)計(jì)就是運(yùn)用清晰的結(jié)構(gòu)概念,不經(jīng)數(shù)值計(jì)算,依據(jù)整體結(jié)構(gòu)體系與分體系之間的力學(xué)關(guān)系、結(jié)構(gòu)破壞機(jī)理 、震害、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和工程經(jīng)驗(yàn)所獲得的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，對結(jié)構(gòu)及計(jì)算結(jié)果進(jìn)行正確的分析，并考慮結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀況與計(jì)算假設(shè)間的差異，對結(jié)構(gòu)和構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)，使建筑物受力更合理、安全、協(xié)調(diào)。在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)設(shè)計(jì)理論，在腦海中進(jìn)行一個(gè) “優(yōu)化”過程，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)方法可以迅速、有效地對結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，同時(shí)幫助建筑師開拓或?qū)崿F(xiàn)建筑物所想要的空間形式及其使用、構(gòu)造與形象功能,，并以此為目標(biāo)與建筑師一起確定建筑的總體結(jié)構(gòu)體系，明確總體結(jié)構(gòu)體系與分體結(jié)構(gòu)體系的最優(yōu)受力方案。所得方案往往概念清晰、定性正確，避免了后期設(shè)計(jì)階段一些不必要的煩瑣運(yùn)算，具有較好的經(jīng)濟(jì)可靠性。同時(shí)，這也是判斷計(jì)算機(jī)內(nèi)力分析輸出數(shù)據(jù)可靠與否的主要依據(jù)。概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心和靈魂，它統(tǒng)領(lǐng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的全過程，貫穿著設(shè)計(jì)工程師的知識(shí)水平和設(shè)計(jì)水平。運(yùn)用結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)從整體上把握結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能，這樣才能對計(jì)算分析結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的判斷、合理的采用，保證了工程師在設(shè)計(jì)中的主導(dǎo)地位。
2、做好資料收集工作，認(rèn)真確定計(jì)算參數(shù)。對于建筑工程來講，由于其所處的地理位置，決定了在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)所涉及的具體參數(shù)會(huì)存在一定的特殊性。例如，不同地區(qū)具有不同的風(fēng)壓、雪壓、地震強(qiáng)度、土壤類別等，因此，在進(jìn)行參數(shù)的選取和計(jì)算時(shí)應(yīng)充分考慮這些因素。另外，對于比較特殊的建筑，還必須根據(jù)試驗(yàn)和以往類似工程的一些經(jīng)驗(yàn)來確定有關(guān)參數(shù)的取值。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前，要盡量收集與設(shè)計(jì)相關(guān)的信息，如工程資料、具體規(guī)范等，資料收集的越多，參數(shù)的確定也就越準(zhǔn)確，同時(shí)，還可以避免因?yàn)閰?shù)不合理而導(dǎo)致返工情況的發(fā)生。
3、重視結(jié)構(gòu)計(jì)算與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果是施工圖設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，并且計(jì)算結(jié)果是否正確直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性和安全性，所以必須引起設(shè)計(jì)人員的高度重視。例如在樓板計(jì)算中應(yīng)選用正確的計(jì)算方法進(jìn)行樓板計(jì)算，對于連續(xù)板不能選用單向板的計(jì)算方法，對于雙向板計(jì)算應(yīng)考慮材料泊松比對其的影響，以避免由于未調(diào)整跨中彎矩而造成計(jì)算值不準(zhǔn)確 ；基于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，大多數(shù)結(jié)構(gòu)計(jì)算均采用計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算結(jié)果雖然精確度很高，但是缺少與必要的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，所以必須對電算結(jié)果進(jìn)行分析、評價(jià)，以此判斷其正確與否，可否作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)。
地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)質(zhì)量優(yōu)劣直接與后期設(shè)計(jì)工作是否能夠順利開展息息相關(guān)。為使地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更符合建筑所在地的地基基礎(chǔ)類型特點(diǎn) ，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在熟知國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對地方性的《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》加以深入學(xué)習(xí) ，明確地基基礎(chǔ)特點(diǎn)，豐富地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，掌握設(shè)計(jì)處理的方法，使地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)更符合建筑工程的實(shí)際地理情況。
4、互相配合，充分溝通。為了能夠確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，在獲得提資圖時(shí)，要避免盲目的建模計(jì)算和上機(jī)繪制圖紙。應(yīng)該先進(jìn)行詳細(xì)認(rèn)真的分析，同時(shí)還要多和建筑設(shè)計(jì)師進(jìn)行相互溝通，詳細(xì)了解整個(gè)工程的概況以及相關(guān)情況，盡可能的對建筑圖紙的意圖和平立剖的關(guān)系理解透徹，如有必要可適當(dāng)組織各個(gè)專業(yè)一起開展協(xié)調(diào)會(huì)，對各專業(yè)之間需要注意和配合的地方進(jìn)行明確，盡量統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和做法，使個(gè)專業(yè)之間的工作能夠充分協(xié)調(diào)，相互配合，避免出現(xiàn)由于設(shè)計(jì)圖紙和設(shè)計(jì)方案不一致而出現(xiàn)反復(fù)調(diào)整的局面，有效地提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
四、抗震分析與設(shè)計(jì)在高層建筑的應(yīng)用
為了滿足地震作用下對結(jié)構(gòu)的功能要求，我們在對高層設(shè)計(jì)時(shí)，有必要計(jì)算和研究結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力?，F(xiàn)代國內(nèi)外抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢，結(jié)構(gòu)彈塑性分析成為抗震設(shè)計(jì)的必要的組成部分，根據(jù)對結(jié)構(gòu)在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在我國高層建筑的抗震分析與設(shè)計(jì)中常見的問題有以下幾種：首先是高度問題，對于高層的建筑物，我們應(yīng)該采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度。隨著建筑物高度的不斷增加，很多影響因素都會(huì)發(fā)生質(zhì)變，即一些參數(shù)本身超出現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如延性要求、材料性能、安全指標(biāo)、荷載取值等，在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞形態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化。其次是軸壓比與短柱問題，在鋼筋混凝土的高層建筑結(jié)構(gòu)中，為了控制柱的軸壓比而讓柱的截面很大，但柱的縱向鋼筋卻是構(gòu)造配筋。由于柱的塑性變形能力小，所以結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)遭遇地震時(shí)，吸收和耗散地震的能量少，結(jié)構(gòu)就特別容易被破壞。第三是材料選用和結(jié)構(gòu)體系的問題。在高層建筑中，我國鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90%，然而國外特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國內(nèi)外也都還沒有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。依據(jù)現(xiàn)在我國建筑鋼材的品種、類型和鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力，應(yīng)盡可能采用鋼管混凝土（柱）結(jié)構(gòu)、鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面的尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。第四，在一些烈度區(qū)采用了構(gòu)造措施和較低的抗震措施。有人提出要在設(shè)防烈度下采用彈性設(shè)計(jì)，特別是高烈度區(qū)要有嚴(yán)格的抗震構(gòu)造措施抗和震措施來保證結(jié)構(gòu)的安全。現(xiàn)在不少專家學(xué)者提出，現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度已不能適應(yīng)國情的需要。
