高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則精選(九篇)

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第1篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；抗震；原則；注意問題

Abstract: With the increase in high-rise buildings, seismic resistant analysis and design is becoming more and more important. This paper combines personal experience on high-rise building structural design principle is analyzed, and the seismic design common problems were analyzed, and puts forward some corresponding methods and measures for improvement.

Key words: high-rise building; seismic; principle; attention problems

中圖分類號(hào)：TU761.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、高層建筑的概述

在古代人們就開始建造高層建筑，比如埃及的亞歷山大港燈塔，高100 多米，為石結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)代高層建筑發(fā)展迅速，在大中城市隨處可見。高層建筑是指超過10 層的住宅建筑和超過24 米高的其他民用建筑。高層建筑可以帶來明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益；首先，使人口集中，可利用建筑內(nèi)部的豎向和橫向交通縮短部門之間的聯(lián)系距離，從而提高效率；其次能使大面積建筑的用地大幅度縮小，有可能在城市中心地段選址；第三，可以減少市政建設(shè)投資和縮短建筑工期。由于高層建筑的高度比較高，所以解決水平抗剪問題成為關(guān)鍵，而抗震是解決水平抗剪 問題的一個(gè)重要因素。然而對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)形式，同一設(shè)防烈度下，抵抗地震能力有很大區(qū)別，因此選擇合適的結(jié)構(gòu)形式對(duì)于高層建筑尤為重要。

2、高層建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

2.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、延性等方面的性能①結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)遵守“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)底層柱(墻)”的原則。②對(duì)可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。③承受豎向荷載的主要構(gòu)件不宜作為主要耗能構(gòu)件。

2.2 盡可能設(shè)置多道抗震防線

①一個(gè)抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接協(xié)同工作。例如框架—剪力墻結(jié)構(gòu)由延性框架和剪力墻兩個(gè)分體組成，雙肢或多肢剪力墻體系組成。

②強(qiáng)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(huì)因損傷積累導(dǎo)致倒塌?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，有意識(shí)地建立一系列分布的屈服區(qū)，主要耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以使結(jié)構(gòu)能吸收和耗散大量的地震能量，提高結(jié)構(gòu)抗震性能，避免大震時(shí)倒塌。

③適當(dāng)處理結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，同一樓層內(nèi)宜使主要耗能構(gòu)件屈服后，其他抗側(cè)力構(gòu)件仍處于彈性階段，使“有效屈服”保持較長(zhǎng)階段，保證結(jié)構(gòu)的延性和抗倒塌能力。

④在抗震設(shè)計(jì)中某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)超強(qiáng)，可能造成結(jié)構(gòu)的其他部位相對(duì)薄弱，因此在設(shè)計(jì)中不合理的加強(qiáng)以及在施工中以大帶小，改變抗側(cè)力構(gòu)件配筋的做法，都需要慎重考慮。

2.3對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高其抗震能力

①構(gòu)件在強(qiáng)烈地震下不存在強(qiáng)度安全儲(chǔ)備，構(gòu)件的實(shí)際承載能力分析是判斷薄弱部位的基礎(chǔ)。

②要使樓層(部位)的實(shí)際承載能力和設(shè)計(jì)計(jì)算的彈性受力的比值在總體上保持一個(gè)相對(duì)均勻的變化，一旦樓層(部位)的比值有突變時(shí)，會(huì)由于塑性內(nèi)力重分布導(dǎo)致塑性變形的集中。

③要防止在局部上加強(qiáng)而忽視了整個(gè)結(jié)構(gòu)各部位剛度、承載力的協(xié)調(diào)。

④在抗震設(shè)計(jì)中有意識(shí)、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(zhuǎn)移，這是提高結(jié)構(gòu)總體抗震性能的有效手段。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

3.1應(yīng)重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

結(jié)構(gòu)的平面布置不規(guī)則、平面布局的剛度不均都會(huì)對(duì)抗震效果產(chǎn)生不利影響。因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的設(shè)計(jì)方案。在高層建筑中抗震設(shè)計(jì)中，提倡平、立面布置規(guī)正、對(duì)稱、減少偏心，建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻。以往震害經(jīng)歷表明，此種類型的建筑在地震時(shí)比較不容易受到破壞，容易估計(jì)出其地震反應(yīng)，易于采取相應(yīng)的抗震措施。

3.2對(duì)地基的選擇

選擇堅(jiān)硬的場(chǎng)地土建造高層建筑，可以明顯地減少地震能量輸入，從而減輕地震的破壞程度。高層建筑宜避開對(duì)抗震不利的地段，當(dāng)條件不允許時(shí)應(yīng)采取可靠措施，使建筑在地震時(shí)不致由于地基失穩(wěn)而遭受破壞，或者產(chǎn)生過度下沉、傾斜。 為了保證高層建筑的穩(wěn)定性，要求基礎(chǔ)要有一定的埋置深度。埋深基礎(chǔ)四周土壤的被動(dòng)土壓力，能夠抵抗高層建筑承受水平載荷所產(chǎn)生的傾覆和滑移。天然地基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/15，樁基基礎(chǔ)埋深為建筑高度的1/18。針對(duì)地下室分縫處，應(yīng)有500以上空隙用砂回填夯實(shí)；若地下室一面為開口，應(yīng)保證開口以下至少2米以上覆土。

3.3結(jié)構(gòu)的抗震性能

由于高層建筑的受力特點(diǎn)不同于低層建筑，因此在地震區(qū)進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，除應(yīng)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和剛度外，還應(yīng)具有良好的抗震性能。通過合理的抗震設(shè)計(jì)，使建筑物達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒。為了達(dá)到這一要求，結(jié)構(gòu)必須具有一定的塑性變形能力來吸收地震所產(chǎn)生的能量，減弱地震破壞的影響。

框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)使節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)越好，底層柱底的塑性鉸宜晚形成，應(yīng)使梁、柱端的塑性鉸出現(xiàn)得盡可能分散，充分發(fā)揮整體結(jié)構(gòu)的抗震能力。為了保證鋼筋砼結(jié)構(gòu)在地震作用下具有足夠的延性和承載力，應(yīng)按照“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，合理地選擇柱截面尺寸，控制柱的軸壓比，注意構(gòu)造配筋要求，特別是要加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造措施。

3.4抗側(cè)力結(jié)構(gòu)和構(gòu)件應(yīng)設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)或構(gòu)件

目前我國(guó)采用的傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)體系是延性結(jié)構(gòu)體系，即適當(dāng)?shù)乜刂平Y(jié)構(gòu)的剛度，但容許結(jié)構(gòu)構(gòu)件在地震時(shí)進(jìn)入非彈性狀態(tài)，并具有較大的延性，提高結(jié)構(gòu)的耗能能力，以消耗地震能量，減輕地震作用，減小樓層地震剪力，使結(jié)構(gòu)物裂而不倒。在施工時(shí)應(yīng)采取軟墊隔震、滑移隔震、擺動(dòng)隔震、懸吊隔震等措施，改變結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，減輕結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。

3.5多道設(shè)防

多道設(shè)防，就是設(shè)有多道抗震防線，避免因部分結(jié)構(gòu)的破壞而導(dǎo)致整個(gè)體系喪失抗震能力。一個(gè)好的抗震結(jié)構(gòu)體系應(yīng)由若干個(gè)延性較好的分體系組成，并由延性較好的結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接來協(xié)同工作。強(qiáng)烈的地震后往往伴隨多次余震，倘若只有一道設(shè)防，在首次受到破壞后再遭余震，建筑結(jié)構(gòu)將會(huì)因損傷積累而導(dǎo)致倒塌?？拐鸾Y(jié)構(gòu)體系應(yīng)有最大可能數(shù)量的內(nèi)部、外部冗余度，并建立一系列分布的屈服區(qū)，主要的耗能構(gòu)件應(yīng)有較高的延性和適當(dāng)剛度，以提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，盡量避免倒塌。

4、如何做好防范高層建筑抗震意識(shí)

4.1應(yīng)當(dāng)注意防震縫的設(shè)計(jì)，必須留有足夠的寬度。

4.2平面形狀或剛度不對(duì)稱，會(huì)使建筑物產(chǎn)生顯著的扭轉(zhuǎn)，震害嚴(yán)重。

4.3凸出屋面的塔樓受高振型的影響，產(chǎn)生顯著的鞭梢效應(yīng)，破壞嚴(yán)重。

4.4高層部分和低層部分之間的連接構(gòu)造不合理。

4.5框架柱截面太少，箍筋不足，柱子的延性和抗震能力不夠而發(fā)生剪切破壞或柱頭壓碎。

4.6由于沿豎向樓層質(zhì)量與剛度變化太大，是樓層變形過分集中而產(chǎn)生破壞。

4.7地基的穩(wěn)定性問題要特別注意。

4.8伸縮縫和沉降縫寬度過小，碰撞破壞很多。

4.9不應(yīng)在建筑物端部設(shè)置樓梯間，樓板有大洞口，因剛度不均勻而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。

4.10外縱墻門窗洞口過大，連梁尺寸太小，容易產(chǎn)生破壞。

4.11中間部分樓層柱子截面和材料改變或取消了部分剪力墻，產(chǎn)生剛度或承載力突變，形成結(jié)構(gòu)薄弱層。

第2篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

(1)高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的合理化原則計(jì)算簡(jiǎn)圖是計(jì)算高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，其合理性能直接關(guān)系到高層建筑的結(jié)構(gòu)的安全性。由此可見在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要堅(jiān)持計(jì)算簡(jiǎn)圖合理化原則，且高層建筑實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)不是單一的，故必須要將簡(jiǎn)圖的誤差控制在規(guī)范的范圍內(nèi)。

(2)高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的合理化原則高層建筑的地質(zhì)條件是高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)參考依據(jù)。其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案的合理化要求對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關(guān)聯(lián)性等因素進(jìn)行綜合考慮。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)方案通常情況下要確保其能夠最大程度發(fā)揮地基的潛力，高層建筑設(shè)計(jì)必須要具備相應(yīng)的地質(zhì)勘察報(bào)告。

(3)高層建筑方案的合理化原則高層建筑結(jié)構(gòu)方案的合理化指的是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須要與結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)形式的要求保持充分的一致性，同時(shí)要滿足經(jīng)濟(jì)性的要求。結(jié)構(gòu)體系的具體要求要保證具有簡(jiǎn)單性、受力明確性等，綜合考慮工程設(shè)計(jì)的需求、施工材料、地理?xiàng)l件、施工條件等，同時(shí)還要兼顧建筑的暖氣、水和電額的相互協(xié)調(diào)。

2高層建筑及超高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)分析

高層建筑的抗震設(shè)計(jì)在整個(gè)建筑設(shè)計(jì)中具有重要的作用。在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到重現(xiàn)期大約為7度的地震，建筑物只能出現(xiàn)的損傷都可以忽略，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要使結(jié)構(gòu)的反應(yīng)狀態(tài)基本處于彈性反應(yīng)狀態(tài)。對(duì)于重現(xiàn)期與9度的地震水準(zhǔn)較為接近的地震，在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)最大地震的震動(dòng)進(jìn)行預(yù)計(jì)，并設(shè)計(jì)為在真正遇襲情況下能有效防止倒塌情況，并能夠證實(shí)以下幾點(diǎn):

(1)對(duì)于結(jié)構(gòu)中的所有的延性的構(gòu)件，要保證其非彈性變形必須低于其變形能力;

(2)對(duì)于非延性破壞模式的結(jié)構(gòu)部件，要求其對(duì)于力的需求要大于等于其名義上的強(qiáng)度;(3)對(duì)于超高建筑物或者較為復(fù)雜的建筑物的設(shè)計(jì)上，對(duì)于起到控制作用的構(gòu)件還需要保證其在受到中等震級(jí)地震的振動(dòng)下仍能夠保持其自身一定的彈性。

3設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

(1)重視概念設(shè)計(jì)對(duì)于超高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，要重視其結(jié)構(gòu)概念的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量提升建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性和均勻性;要確保結(jié)構(gòu)的傳力途徑清晰和直接，尤其是結(jié)構(gòu)的豎向和抗側(cè)力傳力的途徑;在設(shè)計(jì)上包保證結(jié)構(gòu)具有較高水平的整體性設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)時(shí)要將節(jié)能減排的置入，以建立合理的耗能機(jī)制，創(chuàng)建綠色建筑;在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮到結(jié)構(gòu)與建筑結(jié)構(gòu)材料的利用率，確保形成較為完整的結(jié)構(gòu)受力整體。這一設(shè)計(jì)過程的實(shí)現(xiàn)，得力于建筑師以及結(jié)構(gòu)工程師之間的良好溝通交流，以更好的實(shí)現(xiàn)建筑和結(jié)構(gòu)之間的統(tǒng)一。

(2)選擇科學(xué)、合理的抗側(cè)力體系大量研究表明，在設(shè)計(jì)時(shí)選擇較為合理的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系，能有效保證高層建筑以及復(fù)雜高層建筑的安全性。在選擇時(shí)要注意結(jié)合建筑物的實(shí)際高度對(duì)結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行選擇;在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能的確保結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件之間相互聯(lián)結(jié)和組合;對(duì)建筑設(shè)計(jì)中可以根據(jù)多重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系的具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，要綜合分析每種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)及適用性，對(duì)各種體系的貢獻(xiàn)度進(jìn)行合理的評(píng)估與評(píng)判。

(3)注重抗震設(shè)計(jì)在滿足建筑的功能性的基礎(chǔ)上，高層建筑和超高層建筑的重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就是抗震設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)是建筑安全性較為重要的一步。在對(duì)高層建筑進(jìn)行抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，建筑材料的選擇一定要慎重，保證質(zhì)量。大量研究表明，在地震時(shí)要減少能量的輸入能夠有效減少地震對(duì)高層建筑的損害。

要做到以下幾點(diǎn):

(1)在對(duì)建筑構(gòu)件的承載力進(jìn)行驗(yàn)收時(shí)要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的層間位移限值實(shí)施較為有效的控制。

(2)在對(duì)高層建筑的具體工程項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要積極采取基于位移的結(jié)構(gòu)抗震方法，對(duì)設(shè)計(jì)方案要進(jìn)行定量的具體分析，確保結(jié)構(gòu)的變形延性能夠滿足地震的預(yù)期要求。

(3)綜合分析建筑構(gòu)件的變形以及建筑結(jié)構(gòu)的位移之間存在的精確大關(guān)系，有效確定構(gòu)件的具體變形值。

(4)結(jié)合建筑物的實(shí)際情況，如建筑界面的應(yīng)變分布以及建筑界面的具體大小具有針對(duì)性的分析，并結(jié)合其具體構(gòu)建要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

第3篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；建筑結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

地震作為最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，一旦發(fā)生，就會(huì)給社會(huì)帶來巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。近幾年來，國(guó)內(nèi)外地震災(zāi)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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中能加強(qiáng)抗震概念的設(shè)計(jì)，將會(huì)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(shè)計(jì)已經(jīng)成為了建筑行業(yè)研究的重點(diǎn)工作。

一、抗震概念設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了一些計(jì)算方法，但是這些方法主要是針對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些細(xì)節(jié)，而忽略了對(duì)整體結(jié)構(gòu)的考慮。因此，傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論并不能完全地適用于高層建筑的抗震設(shè)計(jì)，照本宣科式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能滿足現(xiàn)代建筑物的要求。在高層建筑的抗震設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)計(jì)師們都會(huì)融入概念設(shè)計(jì)?？拐鸶拍钤O(shè)計(jì)是指根據(jù)以往的工程經(jīng)驗(yàn)和地震災(zāi)害的發(fā)生情況，從整體上研究工程項(xiàng)目的抗震決策，包括使用材料的種類、抗震方案以及結(jié)構(gòu)的內(nèi)部構(gòu)造等等方面。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的意義

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該非常重視抗震概念設(shè)計(jì)，因?yàn)楦邔咏ㄖY(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)具有動(dòng)力不確定性特點(diǎn)，人們對(duì)地震時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)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(dǎo)致計(jì)算結(jié)果和實(shí)際之間具有很大的差異。簡(jiǎn)單的依賴數(shù)值計(jì)算獲得結(jié)構(gòu)并不能有效的解決高層建筑的實(shí)際抗震問題，尤其是地質(zhì)特征的差異性原因，導(dǎo)致許多國(guó)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(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)在依據(jù)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上，還增加了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)元素，并且結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)甚至比分析計(jì)算更重要，使得這一抗震設(shè)計(jì)理念能夠滿足區(qū)域差別下從事高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際需求。強(qiáng)調(diào)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的重要性，其目的是為了引起高層建筑結(jié)構(gòu)工程是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，特別重視相應(yīng)的結(jié)構(gòu)規(guī)程以及抗震概念設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定，從而擺脫傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中只重視計(jì)算結(jié)果的誤區(qū)，要求結(jié)構(gòu)工程師嚴(yán)格的按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算原則，再結(jié)合地區(qū)的抗震規(guī)范，以此保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的原則

(1)結(jié)構(gòu)的整體性。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，樓蓋的整體性對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性起到十分重要的作用，其相當(dāng)于水平隔板，不僅要求聚集和傳遞慣性力至各個(gè)豎向抗側(cè)力的子結(jié)構(gòu)，還要求這些子結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的抗震能力，能夠抵抗地震作用，尤其是當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的分布不均勻、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜以及抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的水平變形特征存在差異時(shí)，整個(gè)高層建筑就依靠樓蓋使抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)進(jìn)行協(xié)同工作。

(2)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性。結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性指的是結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)規(guī)范中明確規(guī)定“結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖與合理的地震作用傳遞途徑”，只有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，才能對(duì)結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力以及模型進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的分析出高層建筑抗震的薄弱環(huán)節(jié)，然后采取相應(yīng)的措施，避免薄弱環(huán)節(jié)的出現(xiàn)。

(3)結(jié)構(gòu)的剛度。結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力水平在地震作用下是雙向的，確定結(jié)構(gòu)的剛度，然后合理的布置結(jié)構(gòu)能夠抵抗任意方向上的地震作用。通常狀況下，地結(jié)構(gòu)沿著平面上兩個(gè)主軸方向都應(yīng)該具有足夠的剛度與抗震能力，結(jié)構(gòu)的剛度不僅僅應(yīng)該控制結(jié)構(gòu)的變形，還應(yīng)該盡可能降低地震作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的沖擊，如果結(jié)構(gòu)發(fā)生較大的變形，將會(huì)產(chǎn)生重力二階效應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)中，應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)的剛度設(shè)計(jì)。

(4)結(jié)構(gòu)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(yīng)該規(guī)則，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的變化應(yīng)該巨暈，避免側(cè)向剛度以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承載力的突變。沿著建筑物的豎向，機(jī)構(gòu)布置和建筑造型應(yīng)該規(guī)則和相對(duì)均勻，避免傳力途徑、剛度以及承載力的突變，防止結(jié)構(gòu)在豎向上的某一樓或者少數(shù)樓層之間出現(xiàn)薄弱的環(huán)節(jié)。

四、抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

(1)抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)該重視高層建筑的結(jié)構(gòu)規(guī)律。在高層建筑的抗震概念設(shè)計(jì)應(yīng)用中，應(yīng)該對(duì)高層建筑的體型設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)的修正，保證在質(zhì)量、剛度、對(duì)稱、規(guī)則上分布均勻，保證設(shè)計(jì)的整體性，避免局部出現(xiàn)剛度過大的問題。高層建筑的結(jié)構(gòu)布局對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)具有十分重要的作用，簡(jiǎn)單、對(duì)稱的建筑在地震中的應(yīng)力分析和實(shí)際反映很容易做到，并且能夠達(dá)到相一致，但是在凹凸的立面與錯(cuò)層設(shè)計(jì)的高層建筑中，當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)將會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的地震效應(yīng)，很難做到對(duì)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(shè)計(jì)應(yīng)該重視結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。

(2)抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用。高層建筑抗震結(jié)構(gòu)體系是抗震概念設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)體系上的應(yīng)用依據(jù)高層建筑物的高度以及抗震等級(jí)選擇合適的抗側(cè)力體系，通過概念近似手算確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性以及主要構(gòu)件的基本尺寸。抗震結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性，直接影響建筑抗震概念設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與安全性。合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)該注意以下三個(gè)方面:其一，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，應(yīng)該對(duì)因?yàn)椴糠纸Y(jié)構(gòu)或者部分構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整體建筑結(jié)構(gòu)體系喪失對(duì)抗震能力或者重力荷載的承載能力，應(yīng)該堅(jiān)持抗震設(shè)計(jì)原則中的贅余度功能和內(nèi)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(shí)際狀況中都得到了很好的印證;其二，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，不僅僅應(yīng)該要求建筑體系的受力明確、傳力合理以及傳力路線，還應(yīng)該有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，這些都應(yīng)該和不間斷的抗震分析相符合;其三，其中延性是建筑結(jié)構(gòu)中的重要特性之一，結(jié)構(gòu)體系的變形能力取決于組成結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和連接的延性水平，提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性水平，是提高高層建筑抗震設(shè)計(jì)概念在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用中的重點(diǎn)問題，通過采用豎向和水平向混凝土構(gòu)件，能夠增強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束，當(dāng)配筋砌體在地震中即使產(chǎn)生裂縫也不會(huì)倒塌或者散落，保證高層建筑早地震中不至于喪失對(duì)重力荷載的承載能力。

(3)抗震概念設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上的應(yīng)用。高層建筑抗震的實(shí)現(xiàn)需要各個(gè)構(gòu)件的支撐，因此，抗震結(jié)構(gòu)體系中的各個(gè)構(gòu)件都必須具有一定的剛度與強(qiáng)度，并且還應(yīng)該具有可靠的連接性。高層建筑的結(jié)構(gòu)體系是一個(gè)多層次超靜定結(jié)構(gòu)，因此其抗震結(jié)構(gòu)也應(yīng)該設(shè)置多道抗震防線，這樣在地震作用下，即使一部分構(gòu)件先被破壞，剩余的構(gòu)件依然具備支撐的作用，形成獨(dú)立的抗震結(jié)構(gòu)，承受地震力與豎向荷載。因此，合理的預(yù)見高層建筑結(jié)構(gòu)先屈服或者破壞的位置，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整構(gòu)件的強(qiáng)弱關(guān)系，形成多道抗震防線，實(shí)現(xiàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)體系的合理控制，這是結(jié)構(gòu)抗震耗能的一種有效措施，是建筑抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

結(jié)束語

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅是種技術(shù)，某種程度上更是一門藝術(shù)。無論什么設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)師們不懈努力地去追求完善的設(shè)計(jì)方案。隨著社會(huì)的發(fā)展，高層建筑的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能盲目地照搬課本上的規(guī)范和計(jì)算機(jī)程序，需要?jiǎng)?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(yīng)該要做好文中所提到的幾個(gè)重點(diǎn)。高層建筑物中的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加人性化，更加合理化。除此之外，抗震概念設(shè)計(jì)不僅拓寬了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路，同時(shí)還為高層建筑的設(shè)計(jì)提供了新的方向，在建筑行業(yè)當(dāng)中發(fā)揮了重要的作用。

參考文獻(xiàn)

第4篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；扭轉(zhuǎn)；受力性能；結(jié)構(gòu)方案；計(jì)算簡(jiǎn)圖

中圖分類號(hào)：TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

高層建筑的出現(xiàn)是科技發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步、建筑行業(yè)提升的重要標(biāo)志，當(dāng)前，國(guó)家和城市發(fā)展越迅速，高層建筑的數(shù)量和層次就越高，很多大城市已經(jīng)開始了超高層建筑的設(shè)計(jì)和施工，并已經(jīng)逐漸成為一種社會(huì)和行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。在這樣的趨勢(shì)下，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作就顯得尤為重要，在設(shè)計(jì)工作中要通過科學(xué)的手段、統(tǒng)籌的方法和高超的技巧將設(shè)計(jì)的合理性、安全性和需要的廣泛性和差異性有效地統(tǒng)合在一起，滿足從行業(yè)到社會(huì)，從個(gè)人到集體，從需要到發(fā)展等各方面的需要。當(dāng)前，各界為建筑行業(yè)提出了做好高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要了解高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，注意設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)和受力性能進(jìn)行關(guān)注，在堅(jiān)持安全、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)的原則下，提升高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平。

一、高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、重視對(duì)待軸向變形。高層建筑中，由于豎向負(fù)荷較大的原因，可能會(huì)引起在柱中較大程度上的變形，從而對(duì)連續(xù)梁、彎矩產(chǎn)生比較大的影響，該影響包括兩個(gè)方面：一方面是，會(huì)增大端支座負(fù)彎矩的數(shù)值或者是增大跨中正彎矩的數(shù)值，另一方面是，減小連續(xù)梁中間支座的負(fù)彎矩值。除了這兩方面的影響外，還會(huì)影響預(yù)測(cè)構(gòu)件的側(cè)移和剪力，以及影響構(gòu)件的下料長(zhǎng)度，對(duì)于對(duì)構(gòu)件的側(cè)移和剪力的影響，將其和構(gòu)件豎向變形相比較，就會(huì)得出較為不安全的結(jié)果；對(duì)于對(duì)預(yù)測(cè)構(gòu)件下料長(zhǎng)度的影響，可以采取根據(jù)計(jì)算軸向變形數(shù)值，然后針對(duì)性的對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整分配。

2、重要的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)是結(jié)構(gòu)延性。高層建筑和低層建筑的區(qū)別之一就是：在建筑結(jié)構(gòu)方面，高層建筑的結(jié)構(gòu)較柔和，同時(shí)也就保障在地震作用下高層建筑的變形更大。為了避免高層建筑在遭受較大沖擊后，在進(jìn)人高層建筑塑性變形階段的前提下，高層建筑仍可以具有較強(qiáng)的變形能力，也就是避免高層建筑的倒塌，需要在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采取恰當(dāng)合理的措施，達(dá)到保障高層建筑結(jié)構(gòu)具有應(yīng)對(duì)較大沖擊的延性。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決定性因素是水平荷載。一方面，對(duì)于大多數(shù)的高層建筑樓房來說，豎向荷載基本上是定值，而水平荷載，比如地震作用和風(fēng)負(fù)載，荷載值隨著高層建筑結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而發(fā)生較大程度上的浮動(dòng)變化；另一方面是，由于高層建筑樓房自身的重量和樓面引起的彎矩和軸力的數(shù)值，與建筑物的高度的一次方成正比，而水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩和引起的軸力與建筑物高度的二次方成正比。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

1、高層建筑的構(gòu)造措施

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要重點(diǎn)對(duì)剪力、壓力、柱體等相關(guān)結(jié)構(gòu)和特性進(jìn)行強(qiáng)化，同時(shí)要加強(qiáng)彎力矩的防護(hù)，提高拉力的大小，提升構(gòu)造梁的性能，要注意對(duì)薄弱部位的加強(qiáng)，特別重點(diǎn)考慮的構(gòu)造要點(diǎn)有：延性、溫度應(yīng)力、薄弱層厚度，鋼筋錨固長(zhǎng)度，抗震結(jié)構(gòu)層次等主要環(huán)節(jié)，要達(dá)到高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)合理化，就必須做好上述構(gòu)造方面的設(shè)計(jì)。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算簡(jiǎn)圖是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)的中要基礎(chǔ)，因此，需要選擇適宜的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。在計(jì)算簡(jiǎn)圖中要對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的剛節(jié)點(diǎn)和鉸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)把握，同時(shí)要控制計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差，使其限定在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的允許范圍中。在高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的應(yīng)以中要對(duì)構(gòu)造的重點(diǎn)防護(hù)措施進(jìn)行強(qiáng)化，這樣有利于控制高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)的方案

結(jié)構(gòu)方案的經(jīng)濟(jì)性、科學(xué)性和合理性是整個(gè)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，要采用高層建筑結(jié)構(gòu)的合理形式和經(jīng)濟(jì)形式，這樣可以使高層建筑結(jié)構(gòu)得主要性能和要求達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在方案中要注意豎向和水平向的規(guī)則，同時(shí)，要注意在同一結(jié)構(gòu)單元內(nèi)不能應(yīng)用同樣結(jié)構(gòu)體系和方式，以避免高層建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。

4、高層建筑的基礎(chǔ)方案

在高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)師要重點(diǎn)考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載分布、高層建筑工程的地質(zhì)條件、高層建筑的施工條件。設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)要重點(diǎn)考慮到對(duì)地基潛力的挖掘，因此，在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段要對(duì)工程地質(zhì)勘查報(bào)告的內(nèi)容和技術(shù)參數(shù)進(jìn)行重點(diǎn)了解，以便形成具有科學(xué)性和合理性的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)則性

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合抗震概念設(shè)計(jì)的要求，應(yīng)采用規(guī)則的設(shè)計(jì)方案，不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該具備多道抗震防線；具有合理的承載力和剛度分布的結(jié)構(gòu)水平和豎向布置，避免因扭轉(zhuǎn)和突變效應(yīng)造成局部薄弱部位。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平面規(guī)則布置

高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載，對(duì)稱均勻，明確受力，傳力直接，減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地震作用下，建筑的平面要簡(jiǎn)單規(guī)則，在風(fēng)力作用下可以適當(dāng)放寬要求。建筑的抗震設(shè)防要求建筑的平面形狀宜對(duì)稱、簡(jiǎn)單、規(guī)則，才能達(dá)到減震的目的。

五、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的防范和處理

1、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的扭轉(zhuǎn)問題就是指建筑的三心在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未達(dá)到統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)在水平荷載的作用下發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的效應(yīng)。

2、高層建筑結(jié)構(gòu)的受力性能

對(duì)于高層建筑物最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是應(yīng)該是它的受力性能，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。沉降縫兩側(cè)單元層數(shù)不同時(shí)，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。

3、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的其它問題

一是，剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時(shí)，應(yīng)采取在墻與梁相交處設(shè)置扶壁柱或暗柱，或在墻內(nèi)設(shè)置型鋼等至少一種措施，減小梁端部彎距對(duì)墻的不利影響。二是，對(duì)各抗震等級(jí)框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求，同時(shí)增加了最小面積配箍率的要求。三是，嚴(yán)格要求各抗震等級(jí)剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是，地下室結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)向剛度不應(yīng)小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的2倍。

六、結(jié)束語

綜合全文，近些年我國(guó)的高層建筑建設(shè)行業(yè)迅速發(fā)展，而高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是高層建筑建設(shè)行業(yè)的關(guān)鍵因素，高層建筑建設(shè)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，使得對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的要求越來越高。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞直接影響到整個(gè)高層建筑是否具有安全性，直接影響到高層建筑建設(shè)行業(yè)是否達(dá)到可持續(xù)發(fā)展。本文從高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則人手，對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的概述，進(jìn)而引出高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，并對(duì)這些問題進(jìn)行簡(jiǎn)單的概括。

[參考文獻(xiàn)]

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第5篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TU208文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快和土地資源短缺是推動(dòng)高層建筑發(fā)展迅速的主要因素，隨著人們生活、精神的需要，高層建筑結(jié)構(gòu)趨于多元化、特色化發(fā)展，推動(dòng)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能的開發(fā)。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析是建筑技術(shù)施工的基礎(chǔ)和前提，關(guān)系著建筑的安全與質(zhì)量，因此，綜合分析高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)非常重要。

淺析高層建筑結(jié)構(gòu)的體系構(gòu)成

目前，根據(jù)我國(guó)建筑的技術(shù)條件，高層建筑的結(jié)構(gòu)形式以鋼筋混凝土為主。其結(jié)構(gòu)體系主要有以下四種。

1.1框架結(jié)構(gòu)體系

框架結(jié)構(gòu)體系是高層建筑核心結(jié)構(gòu)體系之一，是承載主要負(fù)荷的體系，由相互連接的不同材料的建筑構(gòu)件組成的。在高層建筑中，該結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用比較廣泛，具有分隔維護(hù)作用強(qiáng)、靈活性好、施工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，是整個(gè)建筑的骨架?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系除了具有穩(wěn)定建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的作用外，還具有聯(lián)系協(xié)調(diào)其他各重要結(jié)構(gòu)的作用。除此之外，框架結(jié)構(gòu)還是混凝土等其他他附屬結(jié)構(gòu)從屬支點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)高層建筑框架結(jié)構(gòu)體系時(shí)，要結(jié)合建筑本身特點(diǎn)，科學(xué)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施工，保證結(jié)構(gòu)體系的施工質(zhì)量。

1.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)體系的形成是由于受力主體的構(gòu)件是平面剪力墻，其單片剪力墻承載主要的荷載力，是高層建筑常用的建筑結(jié)構(gòu)形式。剪力墻體系主要由鋼筋混凝土構(gòu)成，加之其結(jié)構(gòu)形式產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，使其具有較高的強(qiáng)度和剛度，能夠很好地控制建筑物的水平力。剪力墻結(jié)構(gòu)體系一般分為兩部分，分別是高剪力墻及底墩剪力墻，兩部分作用不同，前者是建筑樓層間的主要承力結(jié)構(gòu)，為增強(qiáng)其剛度和強(qiáng)度，其墻體設(shè)計(jì)的很厚且墻根處常安裝墻墩。后者一邊高度較低，主要承擔(dān)建筑物內(nèi)樓梯的承載力。底墩剪力墻的設(shè)計(jì)要考慮多方面因素，如室內(nèi)設(shè)計(jì)的美觀，所以其厚度較前種薄，因此，為增強(qiáng)其承載力和強(qiáng)度，在底墩剪力墻內(nèi)部設(shè)置加強(qiáng)鋼筋。剪力墻結(jié)構(gòu)體系屬于彎曲型位移曲線的剛性結(jié)構(gòu)，有較好的延展性和均勻傳力性能，是保證高層建筑安全穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)體系。

1.3 筒體結(jié)構(gòu)體系

筒體結(jié)構(gòu)體系范圍比較廣泛，一般將筒體結(jié)構(gòu)用做抗側(cè)力作用的都屬于筒體結(jié)構(gòu)體系，是空間跨度較大或超高層建筑的首要選擇。筒體結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用是隨著高層建筑技術(shù)不斷成熟而迅速發(fā)展起來的，在筒體結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的初期，由于建筑設(shè)計(jì)技術(shù)的限制，其自身優(yōu)勢(shì)沒有得到發(fā)揮，布置較死板，與其他結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)，未被廣泛應(yīng)用。隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，3D設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，筒體結(jié)構(gòu)體系被優(yōu)化，性能優(yōu)勢(shì)比較突出，在建筑中得到廣泛應(yīng)用。目前。高層建筑的筒體結(jié)構(gòu)體系型式多樣，筒體作為一種空間受力結(jié)構(gòu)，包括實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是一種三維豎向結(jié)構(gòu)單體，由平面或曲面墻圍成。空腹筒是由鋼筋混凝土制成的密排柱或窗裙梁構(gòu)成的，是主要的受力結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)體系的廣泛應(yīng)用，保障了超高層建筑物的安全穩(wěn)定和內(nèi)部美觀。

1.4框架與剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是將剪力墻科學(xué)適量的布置在框架結(jié)構(gòu)中以適應(yīng)不同功能要求的體系，該結(jié)構(gòu)構(gòu)成一種新受力形式，由框架及剪力墻組成兩種抗側(cè)力承載水平和垂直負(fù)載。框架一剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型，該結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大小由剪力墻的厚度設(shè)置決定，剪力墻的布置還可減小建筑物施工中的水平位移。由剛度較強(qiáng)的樓板和連梁共同工作組成的框架-剪力墻體系使整體結(jié)構(gòu)承受的剪力明顯降低且趨于均勻分布。在高層建筑施工過程中，必須保證剪力墻的剛性符合建筑標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)時(shí)協(xié)調(diào)好剪力墻與框架的銜接性。在高層建筑中，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系廣泛應(yīng)用在超高層建筑中。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則與特點(diǎn)

2.1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須根據(jù)其功能需要遵循以下三個(gè)原則：首先，科學(xué)性原則?，F(xiàn)代高層建筑的設(shè)計(jì)要以科學(xué)合理為基礎(chǔ)和前提，與時(shí)俱進(jìn)的同時(shí)，要端正態(tài)度，對(duì)建筑設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)，應(yīng)用科學(xué)的方法分析計(jì)算工程相關(guān)數(shù)據(jù)，合理規(guī)劃設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)高層建筑的科學(xué)性。其次，實(shí)用性原則?，F(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在考慮特色與創(chuàng)新的同時(shí)，還要充分考慮到其實(shí)用性原則。高層建筑設(shè)計(jì)要考慮其功能需求，優(yōu)化配置設(shè)備和施工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)實(shí)用與高效合理。最后，安全性原則?，F(xiàn)代高層建筑最受人們關(guān)注的就是安全問題，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要著重考慮其抗震性與抗風(fēng)性，選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)型方案，保障結(jié)構(gòu)整體的剛度與承載力。

2.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

現(xiàn)代高層建筑趨于功能多元化方向發(fā)展，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有以下特征：第一，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)延性。結(jié)構(gòu)的延展性與地基和樁基的承載力有關(guān)，與建筑重量成正比，所以，現(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)都會(huì)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)的延展性，通過增加建筑延展性的方法提高建筑物的抗震性能，增強(qiáng)建筑物的穩(wěn)定性。第二，體現(xiàn)節(jié)能性。節(jié)能性是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，在實(shí)際施工設(shè)計(jì)中，節(jié)能性主要體現(xiàn)在墻體建筑材料和墻體涂料的選擇上。墻體建筑材料一般選擇隔熱性好的，可以提高外墻阻熱的材料實(shí)現(xiàn)節(jié)能性目的。墻體涂料一般選用顏色較淺、反射性強(qiáng)的涂料，可減少太陽輻射作用，達(dá)到節(jié)能目的。第三，體現(xiàn)抗震性能?，F(xiàn)代高層建筑設(shè)計(jì)必須擁有良好的抗震性能，其抗震設(shè)計(jì)主要分為概念設(shè)計(jì)和計(jì)算設(shè)計(jì)。其中，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震計(jì)算設(shè)計(jì)是假設(shè)情況下進(jìn)行的，充分考慮到地震時(shí)存在的不確定因素與復(fù)雜因素，其計(jì)算設(shè)計(jì)必須謹(jǐn)慎科學(xué)。除此之外，抗震設(shè)計(jì)還體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，良好的抗震外形和穩(wěn)定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是體現(xiàn)其抗震性能的有效保證。值得注意的是，在結(jié)構(gòu)施工時(shí)的材料選擇和技術(shù)要求都應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行，各結(jié)構(gòu)體系的銜接與加固必須謹(jǐn)慎，保證施工高質(zhì)量，就是保證建筑高安全穩(wěn)定性。第四，把握軸向變形。軸向變形是由豎向荷載超出框架承受限值引起的，影響對(duì)大多數(shù)的連續(xù)梁彎矩，易發(fā)生連續(xù)梁中間支座沉陷，使其非正常彎曲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致梁體裂縫或折斷，從而導(dǎo)致施工事故發(fā)生。在設(shè)計(jì)時(shí)為避免軸向變形的發(fā)生，一般的處理方式有減輕框架和框剪體系的荷載及增強(qiáng)框架和框剪體系的強(qiáng)度。高層上部的結(jié)構(gòu)材料選擇材質(zhì)輕、強(qiáng)度高且附屬結(jié)構(gòu)少的材料。通過增加連系梁內(nèi)加強(qiáng)筋的方式增強(qiáng)其抗變形能力，減少軸向變形的發(fā)生。

3.現(xiàn)代高層建筑的結(jié)構(gòu)分析

針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的受力性能科學(xué)合理的分析計(jì)算，保證建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全非常重要，分析現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)的方法有很多，常用的方法有常微分方程求解器分析和有限條法和樣條函數(shù)法分析。常微分方程求解器是利用有限元技術(shù)和能量泛函變分求解常微分方程組，該方法可減少誤差，精確計(jì)算建筑結(jié)構(gòu)中樓板形變是的靜力和動(dòng)力。有效條法的作用是科學(xué)的選擇結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，進(jìn)行等效連續(xù)體和條元的函數(shù)計(jì)算。樣條函數(shù)是分段多項(xiàng)式的一種，具有良好的位移模式曲線連續(xù)性和擬合度，通用性極強(qiáng)。

結(jié)語：

現(xiàn)代建筑技術(shù)手段的發(fā)展進(jìn)步，將高層建筑推向規(guī)模化的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)代高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析是保證建筑質(zhì)量的前提，是高層建筑健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的保障，所以，必須加強(qiáng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的重視與研究。

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第6篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵字：高層民用結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)體系

Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.

Key word: high civil structure, building design, structure system

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

城市發(fā)展的進(jìn)程必將伴隨著土地價(jià)格的不斷攀升，現(xiàn)代人們對(duì)生活質(zhì)量的要求亦越來越高。建筑行業(yè)同樣如此，民眾對(duì)民用建筑的需求和要求一樣逐漸增強(qiáng)，如何設(shè)計(jì)出令群眾滿意，且建筑自身安全性高、經(jīng)濟(jì)、舒適的房屋，已經(jīng)成為當(dāng)前建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師們首要考慮的問題。

一 高層建筑結(jié)構(gòu)的特征和設(shè)計(jì)原則

高層建筑在經(jīng)受由于風(fēng)的外力所產(chǎn)生的橫向荷載的同時(shí)，也要經(jīng)受其豎向的荷載，并且還要十分注意其對(duì)地震的抵抗能力。一般情況下，影響高層建筑的主要因素就是外界地震和風(fēng)力所產(chǎn)生的縱向及水平方向的荷載。其次，與低層建筑樓房相比，高層建筑的設(shè)計(jì)要更柔和一些，因此如果發(fā)生地震，這些建筑物的變形就可以更大一些。為了避免房屋倒塌，需要特別在建筑構(gòu)造上采取一定的措施，以此來保證建筑足夠的延展性。

考慮到上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特征，設(shè)計(jì)師在規(guī)劃時(shí)必須要遵循一定的原則，才能保障高層建筑的安全性及居住的舒適性。

首先，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。設(shè)計(jì)師們必須選擇合理的結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖。如果選擇了不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，最后就很可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)安全事故的發(fā)生。鑒于此，我們經(jīng)常說，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全的前提就是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。除此之外，設(shè)計(jì)師們要應(yīng)該時(shí)刻要求自己采用相應(yīng)的構(gòu)造方法，以此來保證最終的安全。

其次，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。我們?cè)谶x擇基礎(chǔ)方案的時(shí)候，應(yīng)該使各個(gè)地基具有的潛力得到最大限度的發(fā)揮，并且在一定的情況下要求進(jìn)行地基變形的驗(yàn)算。正常情況下，設(shè)計(jì)師應(yīng)該按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。如果沒有高層建筑的詳細(xì)的地質(zhì)勘察報(bào)告，那么我們就要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并且，想方設(shè)法獲取周圍建筑物的相關(guān)資料。在正常情況下，我們應(yīng)該采用相同的基礎(chǔ)方案去設(shè)計(jì)相同的結(jié)構(gòu)單元。

第三，選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案。滿足經(jīng)濟(jì)性的需求，和滿足結(jié)構(gòu)形式以及結(jié)構(gòu)體系的要求，是我們進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)所必備的三個(gè)要素。受力明確和傳力簡(jiǎn)單是結(jié)構(gòu)體系的兩個(gè)要求。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，我們當(dāng)然應(yīng)該選擇相同的結(jié)構(gòu)體系來處理，但是如果我們?cè)诘卣饏^(qū)建立高層建筑，那么其應(yīng)力就需要平面和豎向的規(guī)則。我們確定的結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)該是在進(jìn)行了地理?xiàng)l件的考察，工程設(shè)計(jì)的需求，施工條件的考核，以及材料的分析等基礎(chǔ)上，并和建筑、電力、暖氣和水等專業(yè)的綜合協(xié)調(diào)下才確定的。

第四，對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析?？萍嫉倪M(jìn)步使我們的計(jì)算技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中。但在當(dāng)前市場(chǎng)上卻存在著各種各樣、眾目繁多的計(jì)算軟件，這樣就導(dǎo)致我們采用不同的軟件會(huì)得到不盡相同的計(jì)算結(jié)果。所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員務(wù)必先要了解各種不同軟件的使用范圍和條件之后，再選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。另外，往往由于計(jì)算機(jī)的程序和高層建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況不盡相符，所以計(jì)算機(jī)在進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)人工輸入錯(cuò)誤或者因?yàn)檐浖旧淼娜毕荻鴮?dǎo)致計(jì)算、結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師如果得到計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出的結(jié)構(gòu)之后，必須進(jìn)行核對(duì)，然后進(jìn)行合理判斷，這樣才能得出準(zhǔn)確的結(jié)果。

最后，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)的構(gòu)造措施。強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎 ，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，這是高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)的通用原則。因此，在設(shè)計(jì)師進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，必須首先理解上述原則，然后掌握它，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的執(zhí)行端錨固長(zhǎng)度給予足夠的重視，并且還要重點(diǎn)考慮構(gòu)件的延展性和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

二 對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的分析

多層和高層結(jié)構(gòu)的差別其實(shí)主要就在于其層數(shù)和高度的不同，但從實(shí)際情況上來看，二者其實(shí)并沒有本質(zhì)的差別，它們都要抵抗豎向以及水平荷載的作用，從設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方法而言，基本上是相同的。但是在高層建筑當(dāng)中，我們往往要使用更多的結(jié)構(gòu)材料來抵抗外界荷載，尤其是水平荷載。因此抗側(cè)力結(jié)構(gòu)就成為眾多工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要問題。鑒于此，設(shè)計(jì)時(shí)我們往往要滿足多種要求，尤其是自身有別于多層建筑的特殊要求和設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

因此，我們?cè)谶M(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)把握以下幾個(gè)方面：第一，水平荷載問題。隨著樓層高度的增加，水平荷載會(huì)成為控制作用。因此，在水平力作用下結(jié)構(gòu)是否優(yōu)化，材料用量都有很大的差別。第二，隨著樓層高度的增加，地震作用對(duì)高層建筑危害的可能性也在相應(yīng)增加。所以，高層建筑的抗震設(shè)計(jì)理應(yīng)受到設(shè)計(jì)師們的高度重視。第三，結(jié)構(gòu)側(cè)移日漸成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)移變形會(huì)迅速增大，所以應(yīng)該將結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移控制在一定的限度之內(nèi)。

三 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析及對(duì)策

首先，超高是高層建筑結(jié)構(gòu)中普遍存在的問題?；谶@個(gè)問題，我國(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的高度有著嚴(yán)格的規(guī)定。對(duì)于這個(gè)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(jí)高度，此外，還增加了B級(jí)高度，這就使得高層建筑在結(jié)構(gòu)的處理及設(shè)計(jì)方法和措施等方面都有了改進(jìn)。而在工程設(shè)計(jì)的實(shí)施過程中，由于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變而造成對(duì)高層超高問題的忽略，在施工圖審查時(shí)將不會(huì)得到通過。這種情況下，會(huì)要求重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，另外，可能也會(huì)進(jìn)行專家的會(huì)議論證等。如果一旦出現(xiàn)這種情況，那么整個(gè)建筑工程的造價(jià)和工期都會(huì)受到極大的影響。

第二，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中短肢剪力墻的設(shè)置。目前，我國(guó)的建筑新規(guī)范中，短肢剪力墻指的就是墻肢的截面的高度和厚度比在4～8之間且截面厚度不大于300mm的墻，2010版《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》對(duì)短肢剪力墻的設(shè)置有所限制，規(guī)程規(guī)定：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)全部采用短肢剪力墻，B級(jí)高度高層及9度區(qū)A級(jí)高度高層不應(yīng)采用具有較多短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。因此，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

第三，超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)嵌固端的設(shè)置。我們知道，在一般情況下，高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。在地下室的頂板或者人防的頂板的位置設(shè)置高層建筑的嵌固端，結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)人員必須考慮到嵌固端設(shè)置有可能會(huì)帶來的問題?？紤]嵌固端的的樓板的設(shè)計(jì)，綜合分析嵌固端上下兩層的剛度比，并且要求嵌固端上下兩層的抗震等級(jí)是一致的。我們?cè)谶M(jìn)行高層建筑的整體計(jì)算時(shí)必須要考慮到嵌固端的設(shè)置問題。綜合分析嵌固端的位置和高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震縫設(shè)置的協(xié)調(diào)問題。

第四，高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性。我國(guó)關(guān)于高層建筑的規(guī)范中，政府部門對(duì)于高層建筑的規(guī)則性提出了很多的限制要求，例如，規(guī)定了結(jié)構(gòu)嵌固端的上下兩層的剛度比，包括平面規(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)方案等等諸如此類的問題。因此，設(shè)計(jì)師如果要避免后期施工階段的改動(dòng)，那么就必須在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)就嚴(yán)格遵循規(guī)范的限制條件。

第7篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；桁架轉(zhuǎn)換層；筒體

Abstract: Firstly, exposit complex high-rise building development status from the system structure, size, new materials and construction technology and structural design methods, and analyzed the basic provisions of the complex high-rise building structure and layout principles, and explored framework Shear the wall construction requirements and the tube structure design features, the last explored truss conversion layer structure design applications.Key words: high-rise buildings; structural design; truss transfer stories; cylinder

中圖分類號(hào)：TU31文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）02-

近些年，由于城市用地緊張，建筑物向空中和地下發(fā)展，公眾審美觀的多樣化促使建筑師對(duì)建筑形態(tài)不斷變化和創(chuàng)新；房產(chǎn)市場(chǎng)需求的不斷變化，業(yè)主和建筑師設(shè)計(jì)了眾多體型復(fù)雜和內(nèi)部空間多變的高層建筑。高層建筑的復(fù)雜性給結(jié)構(gòu)工程師提出了挑戰(zhàn)，要求結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)技術(shù)不斷向前發(fā)展，同時(shí)要求建筑師在創(chuàng)作過程中要與結(jié)構(gòu)工程師密切配合，努力探尋建筑結(jié)構(gòu)比較合理的構(gòu)成，努力使結(jié)構(gòu)既合理又能實(shí)現(xiàn)較理想的建筑構(gòu)成。因此筆者結(jié)合設(shè)計(jì)的體會(huì)，對(duì)復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)的若干關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行探討。

1復(fù)雜高層建筑發(fā)展現(xiàn)狀

1.1結(jié)構(gòu)體系、體型

隨著高性能建筑材料和新施工技術(shù)的快速發(fā)展，九十年代以來，高層建筑結(jié)構(gòu)體系呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的發(fā)展趨勢(shì)。如:簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)、帶加強(qiáng)層的框架一筒體結(jié)構(gòu)、連體結(jié)構(gòu)、巨型結(jié)構(gòu)、懸挑結(jié)構(gòu)、錯(cuò)層結(jié)構(gòu)等。同時(shí)，人們對(duì)復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)的建筑功能提出了新的要求，這樣多用途、多功能發(fā)展的高層建筑平面布置和立面體型日趨復(fù)雜。結(jié)構(gòu)平面形式多樣，如三角形、梭形、圓形、弧形，以及多種形式的組合等也經(jīng)常采用。高層建筑立面體型也有豐富的變化，立面退臺(tái)、部分切塊、挖洞、尖塔、人懸臂等，使高層建筑的剛度沿豎向發(fā)生突變。

1.2新材料和施工技術(shù)

進(jìn)入九十年代以后，在高層建筑，特別是復(fù)雜高層建筑的建設(shè)中高性能的混凝土以及具有良好可焊性的高強(qiáng)度鋼材得到了廣泛的應(yīng)用?；炷翉?qiáng)度等級(jí)從C30逐漸向C60甚至更高的等級(jí)發(fā)展。鋼材方面，其韌性、耐火性、可焊性的大大提高以及鋼產(chǎn)量增加使得越來越多的高層建筑采用鋼―混凝土土組合結(jié)構(gòu)或者全鋼結(jié)構(gòu)，大大減輕了結(jié)構(gòu)的自重，推動(dòng)高層建筑結(jié)構(gòu)向著更復(fù)雜化的方向發(fā)展。在高層建筑現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工技術(shù)方面著重解決了模板、混凝上、鋼筋三個(gè)方而的問題，提出了新的施工技術(shù)。

2高層結(jié)構(gòu)基本規(guī)定與布置原則

在高層建筑中，除了要根據(jù)結(jié)構(gòu)高度選擇合理的結(jié)構(gòu)體系外，還要恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)和選擇建筑物的平面、剖面形狀和總體型。這些往往都在初步設(shè)計(jì)階段由建筑設(shè)計(jì)選擇。

2.1房屋總高度與高寬比

高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)房屋高度和高寬比、抗震類別、抗震設(shè)防裂度、場(chǎng)地類別、結(jié)構(gòu)材料和施工條件等因素考慮適宜的結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)適用的高度分為A級(jí)和B級(jí)，B級(jí)高度高層建筑結(jié)構(gòu)的最大適用高度可比A級(jí)適當(dāng)放寬，但其結(jié)構(gòu)抗展等級(jí)、有關(guān)的計(jì)算和構(gòu)造措施相應(yīng)加嚴(yán)。一般應(yīng)將結(jié)構(gòu)高寬比H／B控制在5～6。高層建筑的高寬比是對(duì)結(jié)構(gòu)剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經(jīng)濟(jì)合理性的宏觀控制。

2.2結(jié)構(gòu)平面布置

高層建筑的開間、進(jìn)深尺寸和構(gòu)件類型應(yīng)盡量減少規(guī)格，以利于建筑工業(yè)化。結(jié)構(gòu)平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力爭(zhēng)均勻?qū)ΨQ，減少扭轉(zhuǎn)的影響。在地層作用下，建筑平面要力求簡(jiǎn)單規(guī)則，風(fēng)荷載作用可適當(dāng)放寬。明顯不對(duì)稱的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)考慮扭轉(zhuǎn)對(duì)其受力產(chǎn)生的不利影響。

2.3結(jié)構(gòu)豎向布置

結(jié)構(gòu)豎向布置要做到剛度均勻而連續(xù)，避免剛度突變。沿豎向剛度改變主要有以下兩個(gè)原因：一方面是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)框架、剪力墻和簡(jiǎn)體等）的突然改變布置；另一方面是結(jié)構(gòu)的豎向體型突變。在實(shí)際工程抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的承載力和剛度自下而逐漸減小，一般情況是沿豎向分段改變構(gòu)件截面尺寸和混凝土強(qiáng)度等級(jí)，這種改變使剛度發(fā)生自下而上遞減。

2.4抗震投計(jì)的基本原則

為了使高層建筑有足夠的抗震能力，達(dá)到小震不壞、中層可修、大層不倒的要求，應(yīng)考慮下述的抗展設(shè)計(jì)基本原則。1）選地有利的場(chǎng)地，避開不利的場(chǎng)地，采取措施保證地基的穩(wěn)定性。2）合理選擇結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，一船來說純框架結(jié)構(gòu)抗震能力較差；框架―剪力墻結(jié)構(gòu)性能較好，剪力墻結(jié)構(gòu)和簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)具有良好的空間整體性，剛度也較大，歷次地震中震害都較小。3）平面布置力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，避免應(yīng)力集中的凹角和狹長(zhǎng)的縮頸部位。 4）豎向體型盡量避免外挑，內(nèi)收也不宜過多、過急．力求剛度均勻漸變，避免產(chǎn)生變形集中。5）高層建筑突出屋面的塔樓必須具有足夠的承載力和延性，以承受高振型產(chǎn)生的鞭梢效應(yīng)影響。必要時(shí)可以采用鋼結(jié)構(gòu)或型鋼混凝土結(jié)構(gòu)。6）在設(shè)計(jì)上和構(gòu)造上實(shí)現(xiàn)多道設(shè)防。如框架結(jié)構(gòu)采用強(qiáng)柱弱梁設(shè)計(jì)，梁屈服后柱仍能保持穩(wěn)定，框架―剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成連梁首先屈服，然后是墻肢，框架作為第三道防線；剪力墻結(jié)構(gòu)通過構(gòu)造措施保證連梁先屈服，并通過空間整體性形成高次超靜定等。7）合理設(shè)置防震縫。一般情況下宜采取調(diào)整平面形狀與尺寸，加強(qiáng)構(gòu)造措施，設(shè)置后澆帶等方法盡量不設(shè)縫、少設(shè)縫。必須設(shè)縫時(shí)必須保證有足夠的寬度。8）節(jié)點(diǎn)的承載力和剛度要與構(gòu)件的承載力與剛度相適應(yīng)。9）保證結(jié)構(gòu)有足夠剛度，限制頂點(diǎn)和層間位移。10）構(gòu)件設(shè)計(jì)應(yīng)采取有效措施防止脆性破壞，保證構(gòu)件有足夠的延性。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證抗剪承裁力大于抗彎承載力，按“強(qiáng)剪弱彎”的方針進(jìn)行配筋。為提高構(gòu)件的抗剪和抗壓能力，加強(qiáng)約束箍筋是有效措施。11）采用何種結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)取決于所用的結(jié)構(gòu)體系和材料特性，還取決于場(chǎng)地土的類型，避免場(chǎng)地土和建筑物發(fā)生共振。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，歷次震害表明：剛度較大的結(jié)構(gòu)一般震害較輕。由于鋼筋混凝土構(gòu)件截面大、剛性大、變形能力較差，比較適宜用提高承載力、控制塑性變形的方法來提高抗震性能，相反，鋼結(jié)構(gòu)的特性是截面小、延性好，適合采用柔性結(jié)構(gòu)方案。

3簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

當(dāng)建筑功能不希望采用密柱時(shí)，可采用大柱距框架，這時(shí)便構(gòu)成圖(b)所示的簡(jiǎn)體―框架結(jié)構(gòu)。一些辦公和通訊建筑由于功能上的要求，不能設(shè)置內(nèi)筒，這時(shí)可采用單―曲框簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)，如圖(c)所示。當(dāng)建筑物高度大，受到的水平荷載較大，筒中簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時(shí)，可以采用多重筒結(jié)構(gòu)(d)]和成束筒結(jié)構(gòu)(組合筒結(jié)構(gòu))[圖 (e)。在建筑平面內(nèi)也還可以布置多個(gè)簡(jiǎn)體，形成多簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)[圖(f)]。

圖1筒體結(jié)構(gòu)的類型

關(guān)于矩形平面高層建筑簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的受力變形特性，在組成筒體結(jié)構(gòu)的體型尺寸方面，要符合一定條件才能出現(xiàn)。比如，矩形框簡(jiǎn)的整體空間作用，指翼緣框架和腹板框架的共同工作，即冀緣框架與腹板框架共同擔(dān)負(fù)整體彎矩的作用。而只有在簡(jiǎn)體較高、彎矩較大的情況下，空間作用才顯著。如果筒體總高度很低，整體彎矩很小，翼緣框架與腹板框架的共同作用將十分微弱，水平荷載基本上由脂板框架承拉，因此，常要求筒體的高寬比H／B＞3。又如，當(dāng)矩形框筒的長(zhǎng)寬比很大時(shí)，長(zhǎng)邊的剪力滯后作用十分嚴(yán)重，中間柱的軸力很小，其空間作用亦將降低。因此，常要求簡(jiǎn)體的寬度比L／B＜2。

4框架―剪力墻的構(gòu)造要求

帶邊框剪力墻截面應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一、二級(jí)剪力墻的底部加強(qiáng)部位剪力培厚度均不應(yīng)小于200mm，且不應(yīng)小于H／16；其他情況下不應(yīng)小于160mm，且不應(yīng)小于H／20，A為層高。(2)帶邊框剪力墻的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜與邊框柱相同。(3)與效力墻重合的框架梁可保留，也可做成寬度與墻厚相同的暗梁。暗梁截面高度可取墻厚的2倍或與該片框架梁截面等高，暗梁的配筋可按構(gòu)造配置且應(yīng)符合一般框架梁相應(yīng)抗展等級(jí)的最小配筋要求。(4)剪力墻截面宜技工字形設(shè)計(jì)，其端部縱向受力鋼筋應(yīng)配置在邊框柱截面內(nèi)。(5)邊框柱截面宜與該攝框架其他柱的截面相同，邊框柱應(yīng)符合框架柱構(gòu)造配筋規(guī)定；剪力墻底部加強(qiáng)部位邊框校的箍筋宜沿全高加密；當(dāng)帶邊框剪力墻上的洞口緊鄰邊框拄時(shí)，邊框拄的箍筋宜加密。帶邊框剪力墻的設(shè)計(jì)應(yīng)使之能整體工作。首先，墻板自身應(yīng)有足夠厚度以保證其穩(wěn)定性，條件許可時(shí)應(yīng)盡量滿足條文中的厚度要求。其次，墻截面的設(shè)計(jì)應(yīng)將之作為工字形截面來考慮，因此端部縱向鋼筋應(yīng)配置在邊框柱截面內(nèi)，而邊框校又是框架的組成部分，故其構(gòu)造應(yīng)符合框架往的構(gòu)造要求。

5桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)用

在目前工程界所研究的轉(zhuǎn)換形式中，轉(zhuǎn)換桁架具有受力明確，結(jié)構(gòu)自重和抗側(cè)剛度比轉(zhuǎn)換梁小、傳力途徑清楚的特點(diǎn)，有利于通風(fēng)采光和大型管道等設(shè)備系統(tǒng)的布置，可以充分利用轉(zhuǎn)換層的建筑空間，在建筑上可以獲得優(yōu)異的建筑藝術(shù)效果和建筑功能，因而在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中屢次出現(xiàn)。當(dāng)采用空腹桁架、斜桿桁架或迭層桁架作轉(zhuǎn)換構(gòu)件時(shí)，桁架下弦宜施加預(yù)應(yīng)力，形成預(yù)應(yīng)力混凝土桁架轉(zhuǎn)換構(gòu)件，以減小因桁架下弦軸向變形過大而引起桁架及帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)在豎向荷載下次內(nèi)力的影響和提高轉(zhuǎn)換桁架的抗裂度和剛度。采用轉(zhuǎn)換桁架將框架一核心筒結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)的上部密柱轉(zhuǎn)換為下部稀柱時(shí)，轉(zhuǎn)換桁架宜滿層設(shè)置，其斜桿的交點(diǎn)宜為上部密柱的支點(diǎn)。采用空腹桁架轉(zhuǎn)換層時(shí)，空腹桁架宜滿層設(shè)置，應(yīng)有足夠的剛度保證其整體受力作用。當(dāng)桁架高度超過層高時(shí)，轉(zhuǎn)換構(gòu)件宜采用迭層桁架。

帶桁架轉(zhuǎn)換層高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：“強(qiáng)化轉(zhuǎn)換層及其下部、弱化轉(zhuǎn)換層上部”；桁架轉(zhuǎn)換上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則；桁架轉(zhuǎn)換按“強(qiáng)斜腹桿、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)”的原則。一般情況下，為了確保塑性鉸在梁端出現(xiàn)，使柱比梁有更大的安全儲(chǔ)備，轉(zhuǎn)換桁架上部框架結(jié)構(gòu)按“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)邊柱弱中柱”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。其中上部結(jié)構(gòu)必須滿足軸壓比要求、抗剪要求及構(gòu)造要求，柱按普通鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定截面尺寸。設(shè)計(jì)時(shí)轉(zhuǎn)換桁架上層柱的柱底盡可能避免邊柱出現(xiàn)塑性鉸，此時(shí)為了 滿足轉(zhuǎn)換層上、下層等效剪切剛度(等效側(cè)向剛度)比，并且保證桁架轉(zhuǎn)換層框架結(jié)構(gòu)有更好的延性。特殊情況下，當(dāng)很難滿足軸壓比的要求時(shí)，轉(zhuǎn)換桁架下層柱的軸壓比，轉(zhuǎn)換桁架以下柱可采用高強(qiáng)混凝土柱、鋼骨混凝土柱等有效方法來調(diào)整截面尺寸、剛度及其延性。

6結(jié)語

總之，在我國(guó)高層建筑迅速發(fā)展的今天，作為設(shè)計(jì)人員，我們應(yīng)該把握復(fù)雜高層建筑的設(shè)計(jì)的基本規(guī)定，明確布置原則，并重視抗震要求，相信隨著建筑設(shè)計(jì)水平的不斷提高，我國(guó)的復(fù)雜高層建筑會(huì)達(dá)到世界先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ3～2002.中華人民共和國(guó)建設(shè)部

[3]鄭茂川.建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)[M].科技圖書股份有限公司，2006

第8篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

[關(guān)鍵詞]高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 抗震設(shè)計(jì) 原則 內(nèi)容

中圖分類號(hào)：T2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）07-0194-01

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)生態(tài)環(huán)境和資源的破壞，自然災(zāi)害的發(fā)生頻率比較大，對(duì)人類自身和建筑的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響。所以為了保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中會(huì)廣泛應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)，對(duì)提升高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性起到較好的作用，促使高層建筑結(jié)構(gòu)抵御自然災(zāi)害的能力，有利于高層建筑居民生命財(cái)產(chǎn)安全的保，對(duì)我國(guó)建筑行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展具有較大的促進(jìn)作用。

一、抗震概念設(shè)計(jì)

在抗震設(shè)計(jì)中，概念設(shè)計(jì)的應(yīng)用已經(jīng)成為設(shè)計(jì)者關(guān)注的設(shè)計(jì)理念，尤其是在現(xiàn)在的高層建筑物中。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的抗震概念設(shè)計(jì)是指在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，從概念上，特別是從結(jié)構(gòu)總體上考慮抗震的工程決策，即正確地解決建筑物抗震方面的總體方案、材料使用和結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)造，從而達(dá)到合理的抗震效果。

二、抗震概念設(shè)計(jì)的一般原則

1、簡(jiǎn)單性結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單性是指結(jié)構(gòu)在地震的作用下具有直接、明確的傳力的途徑。在建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中做出強(qiáng)制性條文要求，“結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該有明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖與合理的地震作用傳遞途徑?！敝挥薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，才能對(duì)結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型、內(nèi)力和位移進(jìn)行分析，避免薄弱部位的出現(xiàn)，因此對(duì)結(jié)構(gòu)的抗震性的估計(jì)也相對(duì)可靠。

2、規(guī)則性與均勻性建筑以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)在平面的布置上應(yīng)該規(guī)則和對(duì)稱，并應(yīng)該具備良好的整體性；建筑物的立面與豎向的剖面布置應(yīng)規(guī)則，結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度的變化應(yīng)均勻，豎向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度及截面大小應(yīng)自下而上逐漸減小，避免抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的承載力以及側(cè)向剛度的突變。平面布置的均勻規(guī)則，使建筑分布質(zhì)量產(chǎn)生的地震慣性力以比較短且直接的途徑進(jìn)行傳遞，并使結(jié)構(gòu)剛度分布與質(zhì)量分布相互協(xié)調(diào)，限制剛度和質(zhì)量之間的偏心。沿著建筑物的豎向，建筑造型與結(jié)構(gòu)布置相對(duì)均勻，避免了承載力、剛度以及傳力途徑的突變，以限制其結(jié)構(gòu)在豎向的某一樓層或者少數(shù)幾個(gè)樓層之間敏感薄弱部位的出現(xiàn)。

3、整體性樓蓋對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性起到重要作用，它相當(dāng)于水平隔板，不僅聚集、傳遞慣性力到各豎向抗側(cè)力的子結(jié)構(gòu)，而且要求這些子結(jié)構(gòu)能夠承受地震作用，特別是當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的布置復(fù)雜或者不均勻或者抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的水平變形特征存在差異時(shí)，整個(gè)建筑就依靠樓蓋使抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作。

三 、高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

1、建平面和立面的布局

建筑平面和立面設(shè)計(jì)的規(guī)整性在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中是最基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，也是非常關(guān)鍵的設(shè)計(jì)內(nèi)容。建筑平面和立面在進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一定要保證其規(guī)則性以及簡(jiǎn)潔性的，要讓其剛度中心與的結(jié)構(gòu)質(zhì)量中心相互重合。有些建筑結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)的不夠規(guī)范，其房屋質(zhì)量中心很難和剛度中心重合上的，要是有地震發(fā)生，其結(jié)構(gòu)會(huì)受到影響而有扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象發(fā)生，這會(huì)讓地震對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞強(qiáng)度有所增加。所以在設(shè)計(jì)建筑立面的時(shí)候，盡量不要有那種突然變化的階梯型立面，讓房屋重心盡可能地降低，而且其立面結(jié)構(gòu)的凸出高度最好不要高于建筑太多，這樣能降低地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的鞭梢效應(yīng)。如果建筑高度越高的話，它就會(huì)受到更多的地震破壞，所以在進(jìn)行建筑抗震設(shè)計(jì)的時(shí)候，多層砌體房屋總層數(shù)最好不要超過規(guī)定的限值，而且總高度最好也在規(guī)定限值內(nèi)。建筑平面和立面在設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定會(huì)有不規(guī)則設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)，這時(shí)候要盡可能選取合適的位置對(duì)防震縫進(jìn)行設(shè)置，把不規(guī)則和體型比較復(fù)雜的建筑平面拆分成多個(gè)小的獨(dú)立單元進(jìn)行設(shè)計(jì)。在這其中還要將建筑造型以及建筑的功能等因素都考慮在其中，以保證建筑平面的布置足夠簡(jiǎn)潔，立面外觀造型設(shè)計(jì)足夠規(guī)整，讓建筑整體結(jié)構(gòu)都有較好的視覺效果，這樣也能讓建筑結(jié)構(gòu)抗震性能有所提高。

2、合理地進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選型和布置

在結(jié)構(gòu)的選型方面應(yīng)根據(jù)建筑的重要性、房屋高度、設(shè)防烈度、場(chǎng)地、基礎(chǔ)、材料、地基與施工等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件比較后綜合確定。結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)遵循平面布置力求對(duì)稱，豎向布置力求均勻的原則。在純框架結(jié)構(gòu)的高層建筑物中應(yīng)盡可能避免將框架柱與樓梯的踏步斜梁和平臺(tái)梁直接相連，這樣會(huì)使框架柱變成短柱，地震時(shí)易發(fā)生剪切破壞。

3、確保結(jié)構(gòu)的整體性

為了有效的保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性需要有保證，只有這樣，在發(fā)生自然災(zāi)害的時(shí)候，建筑結(jié)構(gòu)中的各個(gè)部件的作用才能發(fā)揮較大的作用，不同的結(jié)構(gòu)部件之間也能夠協(xié)同工作，在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，高層建筑結(jié)構(gòu)的整體性作用才能夠得到有效的發(fā)揮，這樣一來，高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力才能得到充分的發(fā)揮。建筑結(jié)構(gòu)的空間穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)整天的剛度對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力具有密切的聯(lián)系。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)，但是需要具有一個(gè)前提，就是型鋼混凝土的施工質(zhì)量要有保證；而現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也經(jīng)常被用于抗震結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠涞膭偠群驼w性比較好，是比較理想的抗震結(jié)構(gòu)，使用這種結(jié)構(gòu)不但可以消除散落的滑移的問題，增強(qiáng)樓板的剛度，增加結(jié)構(gòu)的整體性，而且由于砌體結(jié)構(gòu)以剪切變形為主，層間的變形可以控制，所以對(duì)平面墻體的要求就可以適當(dāng)放寬。

4、非結(jié)構(gòu)部件的處理

在地震的作用下，建筑物中的內(nèi)隔墻、框架填充墻、樓梯踏步板、建筑物墻板等結(jié)構(gòu)也會(huì)不同程度地參與工作，可能改變某些構(gòu)件的承載力、剛度與傳力路線或者整個(gè)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生意外的抗震效果，或者造成預(yù)料外的局部震害。妥善的處理這些非結(jié)構(gòu)部件，可減輕地震災(zāi)害，提高建筑物的抗震可靠度。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的逐漸完善，城市中的高層建筑逐漸增多，但是其的穩(wěn)定性和安全性受到了人們的廣泛關(guān)注。因此在高層建筑的設(shè)計(jì)階段，需要加強(qiáng)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)進(jìn)行高度重視，可以廣泛的應(yīng)用抗震設(shè)計(jì)技術(shù)，能夠極大的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證高層建筑具有較強(qiáng)地域自然災(zāi)害的能力，不僅能夠維護(hù)高層建筑居民的生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)還能夠促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則范文

關(guān)鍵詞：高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，問題，原則

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則，是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中需要注意和遵循的重要標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則，也是高層建筑設(shè)計(jì)單位提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量與效益的重要保障。只有在一定的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則支持下，才可以進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?？傮w來講，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾點(diǎn)：

1.1 基礎(chǔ)方案合理。

合理的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，在實(shí)際的建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)單位需要根據(jù)實(shí)際施工地質(zhì)條件，根據(jù)實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)施工需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)方案需要配置完善的施工地質(zhì)勘察報(bào)告，最大程度的發(fā)揮建筑物地基的潛力，必要的情況下設(shè)計(jì)人員還需要對(duì)地基的變形做好相應(yīng)的驗(yàn)算。另一方面，設(shè)計(jì)單位還需要對(duì)建筑物進(jìn)行綜合性分析，尤其是對(duì)于建筑物負(fù)荷以及上部結(jié)構(gòu)類型，通過對(duì)這些綜合性分析，最終選定最適合的基礎(chǔ)方案，從而可以在提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的基礎(chǔ)上獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)。

計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)，也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的重要問題，主要原因在于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)一些基本的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，而這些計(jì)算分析都必須要建立在計(jì)算簡(jiǎn)圖的基礎(chǔ)之上。只有通過計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)之上的數(shù)據(jù)分析，才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性。舉例來講，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)問題，建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)并不是我們傳統(tǒng)觀念中的鉸節(jié)點(diǎn)或者是鋼節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行計(jì)算簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行深入研究，提高計(jì)算簡(jiǎn)圖計(jì)算的精確性，進(jìn)而將計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差控制在合理的范圍內(nèi)。

1.3 結(jié)構(gòu)措施完善。

除了基礎(chǔ)方案合理以及計(jì)算簡(jiǎn)圖適當(dāng)這兩大基本原則之外，還有一條基本原則是設(shè)計(jì)單位經(jīng)常忽略的，那就是結(jié)構(gòu)措施完善原則。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行建筑物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意結(jié)構(gòu)組件的延展性，例如建筑物中鋼筋的錨固長(zhǎng)度等。同時(shí)，設(shè)計(jì)單位還需要注意建筑物薄弱環(huán)節(jié)以及建筑物本身溫度對(duì)于建筑物組件的影響，對(duì)于這兩方面的問題，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，需要遵循“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎以及強(qiáng)壓弱拉”的基本原則，只有這樣才可以提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及牢靠性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題與策略

2.1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問題及解決。

我國(guó)有關(guān)部門對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的最大高度問題，出臺(tái)了一系列的規(guī)章制度，對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的規(guī)定與規(guī)范，其中之一便是《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。該《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)體系的高度問題規(guī)定，主要是從經(jīng)濟(jì)性以及適用性等方面進(jìn)行規(guī)范的?！兑?guī)程》所規(guī)定的結(jié)構(gòu)體系最適宜高度，不僅僅與我國(guó)建筑施工技術(shù)水平以及建筑水平相關(guān)，而且還與我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，與建筑工程規(guī)范體系相協(xié)調(diào)。但是在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及施工中，出現(xiàn)了許多與《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定相違背的高度。舉例來講，在有些建筑物設(shè)計(jì)以及施工過程中，甚至出現(xiàn)了高達(dá)四百多米的組合機(jī)構(gòu)大廈以及三百多米的混凝土結(jié)構(gòu)體系的廣場(chǎng)。尤其是近幾年來，建筑物的高度不斷增加，建筑物自身的參考系數(shù)已經(jīng)超出了《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，例如在安全指標(biāo)、荷載取值以及延性要求、材料性能、力學(xué)模型選擇等方面。為此，對(duì)于這些高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)高度問題，設(shè)計(jì)單位需要嚴(yán)格根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》等有關(guān)規(guī)定，對(duì)設(shè)計(jì)高度保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

2.2 鋼筋混凝土梁承載力問題及解決。

一般來講，城市高層建筑主要是以寫字樓以及其他辦公場(chǎng)所為主，因此，在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)單位需要著重考慮到空調(diào)、消防等設(shè)備。這些設(shè)備不同于其他設(shè)備，它們往往是布置于樓層的梁底之下的，如果沒有梁底開洞，就沒有辦法進(jìn)行設(shè)備的安裝。因此，在設(shè)備安裝之前，設(shè)計(jì)單位需要對(duì)梁的承載力進(jìn)行分析以及計(jì)算，避免出現(xiàn)由于梁底承載力不足而出現(xiàn)安全結(jié)構(gòu)問題。對(duì)于梁底開洞之后的承載力，設(shè)計(jì)單位可以通過孔洞周邊補(bǔ)強(qiáng)筋以及開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開孔，國(guó)家出臺(tái)了有關(guān)政策，例如《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(cè)》等，對(duì)于鋼筋混凝土梁腹部開孔的位置、流程、環(huán)節(jié)以及大小等進(jìn)行了科學(xué)的規(guī)定。設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算時(shí)，還需要參考不同種類腹部開孔方式，提高鋼筋混凝土梁承載力計(jì)算的精確度，這對(duì)于提高建筑物的穩(wěn)定性以及安全性意義重大。除此之外，還可以對(duì)鋼筋混凝土梁承載力進(jìn)行有效地計(jì)算。在計(jì)算過程中還需參考不同種類的腹部開孔方式。

2.3 抗震構(gòu)造與框架梁設(shè)計(jì)問題及解決。

為了進(jìn)一步提高城市高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性以及穩(wěn)定性，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)單位在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面做出了重大的努力，取得了重大的突破，高層建筑結(jié)構(gòu)安全性以及穩(wěn)定性水平得到進(jìn)一步提升。但是由于我國(guó)的建筑物抗震標(biāo)準(zhǔn)較低，在抗震與構(gòu)造方面，很難處理好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與抗震烈度之間的關(guān)系。為此，在實(shí)際的高層建筑抗震與構(gòu)造設(shè)計(jì)中，抗震與構(gòu)造設(shè)計(jì)需要有一定的彈性，這樣才可以滿足高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性以及穩(wěn)定性要求。舉例來講，中震烈度的重現(xiàn)期是475年，被超越率是10%；大震的重現(xiàn)期約為2000年，被超越率是2%。我國(guó)建筑構(gòu)造規(guī)定的安全度及抗震計(jì)算方法也相對(duì)較低，且在軸壓比、配筋率以及梁柱承載力匹配程度等抗震延性的相關(guān)規(guī)定也不夠嚴(yán)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)造價(jià)在建筑整體投資之中比例的減少也應(yīng)給予重視，尤其是在高烈度區(qū)域應(yīng)有嚴(yán)格的抗震方法以及構(gòu)造措施來保證建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。另一方面，在實(shí)際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中還需要進(jìn)一步解決與框架柱和剪力墻相連的框架梁設(shè)計(jì)問題。就高層建筑結(jié)構(gòu)的截面設(shè)計(jì)而言，豎向變形差過大通常會(huì)導(dǎo)致與框架柱和剪力墻相連的框架梁出現(xiàn)超筋現(xiàn)象，進(jìn)而影響到框架梁截面設(shè)計(jì)。

框架梁端部豎向變形差所引起的剪力和固端彎矩的計(jì)算函數(shù)式如下：

其中，MAB/MBA為框架梁固端彎矩；QAB/QBA為框架梁端剪力；Δ為框架梁端部豎向變形差；Ib為框架梁截面慣性矩；I為框架梁計(jì)算長(zhǎng)度。

針對(duì)與框架柱和剪力墻相連的框架梁超筋問題，可以從優(yōu)化結(jié)構(gòu)的軸壓比以及提高計(jì)算方法的合理性兩個(gè)方面進(jìn)行解決。