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篇(1)

【關(guān)鍵詞】抗震理念；高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

引言

一、抗震理念設(shè)計(jì)的理論概述

（一）抗震理念設(shè)計(jì)的概念

抗震理念設(shè)計(jì)是指根據(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，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)總體布置，并確定細(xì)部構(gòu)造的過程，概念設(shè)計(jì)指的是在不經(jīng)過計(jì)算的基礎(chǔ)上，由工程師基于設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)和施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)當(dāng)前的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)概念進(jìn)行評(píng)估，從而評(píng)估出符合抗震需求的設(shè)計(jì)方案。它包括分析、綜合和評(píng)價(jià)三個(gè)步驟。

（二）抗震理念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過程，人們對(duì)地震時(shí)的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)存在局限，再加上材料性能和施工安裝的變易性、模擬地震波的模糊性等因素的影響，進(jìn)一步增加了高層建筑結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該重視抗震概念設(shè)計(jì)。在依據(jù)數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)上增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)元素，有時(shí)甚至比分析計(jì)算更重要，抗震設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用，可以很好地滿足能居民對(duì)建筑物安全性能的實(shí)際需要。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中抗震概念設(shè)計(jì)的利用必須引起高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)師的廣泛重視，使其嚴(yán)格遵守抗震概念設(shè)計(jì)中的相關(guān)規(guī)定，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)，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，最終保證高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，保障居民的人身財(cái)產(chǎn)安全。

（三）抗震理念設(shè)計(jì)的基本原則

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)的整體性作用非常重要，相當(dāng)于水平隔板，具有聚集和傳遞慣性力至各個(gè)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)的作用，因此，這些子結(jié)構(gòu)必須具備很強(qiáng)的抗震能力。當(dāng)豎向抗側(cè)力子結(jié)構(gòu)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)行準(zhǔn)確分析，把握高層建筑抗震的薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，避免其出現(xiàn)。

3、結(jié)構(gòu)的剛度

在地震作用下，結(jié)構(gòu)的剛度和抗震能力大小是雙向的，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，不僅僅要控制結(jié)構(gòu)變形，還要盡可能降低地震作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的沖擊。避免結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變形時(shí)產(chǎn)生重力二階效應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失衡而被破壞，進(jìn)而導(dǎo)致高層建筑的抗震性大打折扣。

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)該均勻，以免傳力途徑、側(cè)向剛度以及抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承載力的突變，防止結(jié)構(gòu)在豎向上的某一樓或少數(shù)樓層之間出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)。

二、抗震理念在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）抗震理念設(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，應(yīng)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，通過概念近似計(jì)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。為了保證建筑抗震概念設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性與安全性，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)，對(duì)部分結(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；其二，選擇建筑結(jié)構(gòu)體系時(shí)，不僅應(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)有合理的地震作用傳遞途徑和明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖，符合不間斷的抗震分析；其三，鑒于結(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，延性是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，提高延性水平，可以通過采用豎向和水平向混凝土構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)，增強(qiáng)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的約束，即使地震中，配筋砌體開裂也不會(huì)倒塌或散落，保證高層建筑不至于喪失的重力荷載能力。

（二）抗震理念設(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，合理地預(yù)見高層建筑結(jié)構(gòu)先屈服或者破壞的位置，適當(dāng)調(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，是結(jié)構(gòu)抗震耗能的有效措施之一，更是建筑抗震結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。

總結(jié)

高層建筑具有層數(shù)多、體量大、工期長(zhǎng)等特點(diǎn)，因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，抗震理念的應(yīng)用更是加大了設(shè)計(jì)的難度，作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要組成部分，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)合理科學(xué)，可以有效提高高層建筑的抗震性。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該熟練掌握設(shè)計(jì)的相關(guān)概念和知識(shí)，靈活運(yùn)用抗震概念設(shè)計(jì)，全面考慮各項(xiàng)因素，保證高層建筑工程的質(zhì)量和安全系數(shù)，盡量為我國(guó)設(shè)計(jì)出更多的精品建筑。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉華新，孫志屏，孫榮書. 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[J]. 遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，02：222-224.

篇(2)

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

引言

隨著科技和社會(huì)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,高層建筑在城市化建筑中的比例也越來越大。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn)。因此要重點(diǎn)對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析,運(yùn)用掌握的知識(shí)處理實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中遇到了各種問題。

1高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著垂直方向的荷載，同時(shí)也承受著由外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的風(fēng)荷載，并且對(duì)于抵抗地震的能力也有相當(dāng)高的要求。一般情況下的低層建筑受到結(jié)構(gòu)水平方向上的風(fēng)荷載的影響比較小，然而在高層建筑中，外界水平地震和風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑在風(fēng)荷載作用下的水平位移增加較快，但是高層建筑過大的側(cè)移不但影響人的舒適度，同時(shí)使得建筑物的使用受到影響，并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。基于此，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要控制側(cè)向位移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

2.1選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖

在計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，如果選擇不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而發(fā)生事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全保證的前提是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不再是簡(jiǎn)單的鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)，我們要保證和計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時(shí)候要求進(jìn)行地基變形的檢驗(yàn)。高層建筑設(shè)計(jì)要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，如果缺失，那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下，相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的基礎(chǔ)類型。

2.3選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案在滿足安全的前提下必須滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，并且要滿足結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求。結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應(yīng)力需要平面和豎向的規(guī)則。在進(jìn)行了地理?xiàng)l件，工程設(shè)計(jì)需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上，并和建筑包括水，暖，電等各個(gè)專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)，從而確定結(jié)構(gòu)的方案。

2.4對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析

隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。當(dāng)前市場(chǎng)上存在著形形的計(jì)算軟件，采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。由于建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)程序并不一定完全相符，所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因?yàn)檐浖旧泶嬖谥毕菔沟糜?jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在得到了通過計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進(jìn)行校核，進(jìn)行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。

2.5高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)構(gòu)造措施

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是強(qiáng)剪切力弱彎變，強(qiáng)壓力弱拉力，強(qiáng)柱弱梁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中把握上述原則，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度給予重視，并且要重點(diǎn)考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

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(zhǎng)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)，一般被用于小屁偏心受壓構(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)的相關(guān)問題分析

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(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)格的規(guī)定，針對(duì)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，并且增加了B級(jí)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(duì)于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對(duì)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)短肢剪力墻的設(shè)置問題

我國(guó)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(duì)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)置問題

一般情況下，高層建筑配有兩層或者兩層以上的地下室或者人防。高層建筑的嵌固端一般設(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。考慮嵌固端的樓板的設(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(jí)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)則性問題

在關(guān)于高層建筑的新規(guī)范中，對(duì)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

隨著我國(guó)高層建筑的不斷發(fā)展，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高，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(duì)于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)工程師要遵循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則，重視結(jié)構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性和結(jié)構(gòu)方案的合理性，做出符合具體實(shí)際情況的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

篇(3)

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；原則；體系；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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,促使高層住宅建筑得以快速發(fā)展。文章結(jié)合筆者多年的設(shè)計(jì)實(shí)踐和體會(huì),就高層住宅建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問題加以探討。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著由于外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載，同時(shí)也承受著在垂直方向的荷載，并且對(duì)于地震的抵抗能力也有要求。一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)受到低層建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的影響比較弱，然而在高層建筑中，外界地震的影響和外界風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑的位移增加較快，但是高層建筑過大的側(cè)移不但影響人的舒適度，同時(shí)使得建筑物的使用受到影響，并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。基于此，在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，首先控制側(cè)移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

2.1選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，如果選擇不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)安發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全保證的前提是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不單是鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)，保證和計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時(shí)候要求進(jìn)行地基變形的檢驗(yàn)。高層建筑設(shè)計(jì)要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，如果缺失，那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下，相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的類型。

2.3選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，并且要滿足結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求。結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應(yīng)力需要平面和豎向的規(guī)則。在進(jìn)行了地理?xiàng)l件，工程設(shè)計(jì)需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上，并和建筑包括水，暖，電等各個(gè)專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)，從而確定結(jié)構(gòu)的方案。

2.4對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行；隹確的分析隨著科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中。當(dāng)前市場(chǎng)上存在著形形的計(jì)算軟件，采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。由于建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)程序并不一定完全相符，所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因?yàn)檐浖旧泶嬖谥毕菔沟糜?jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在得到了通過計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進(jìn)行校核，進(jìn)行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。

2.5高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)構(gòu)造措施高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是強(qiáng)剪切力弱彎變，強(qiáng)壓力弱拉力，強(qiáng)柱弱梁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中把握上述原則，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度給予重視，并且要重點(diǎn)考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型

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，鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)體系以及鋼筋混凝土組合結(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，鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)結(jié)合了鋼筋混凝土構(gòu)件和鋼構(gòu)件的長(zhǎng)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；鋼筋混凝土組合結(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)，一般被用于小屁偏心受壓構(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，框架一剪力墻結(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)形式就是框架一剪力墻結(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。在框架一剪力墻結(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。

四、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析及對(duì)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(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)格的規(guī)定，針對(duì)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，并且增加了B級(jí)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(duì)于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對(duì)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(guó)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(duì)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。考慮嵌固端的樓板的設(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(jí)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(duì)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。

篇(4)

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；原則；問題；對(duì)策

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.106

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，我國(guó)的高層建筑技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。高層建筑有效地解決了城市建設(shè)用地嚴(yán)重不足的問題，提高了土地的利用率，符合社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。但是由于高層建筑自身的特點(diǎn)，所以高層建筑的建設(shè)對(duì)于技術(shù)的要求特別高，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要充分考慮各種因素的影響。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循的原則

為了適應(yīng)人們的不同要求，現(xiàn)代化的高層建筑種類繁多，形式各異。這就對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者提出了更高的要求。設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)高層建筑的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，不僅要考慮到高層建筑的性能，也要考慮到人們的審美需要。

（1）根據(jù)要求討論并確定合適的設(shè)計(jì)方案。現(xiàn)代任何一個(gè)建筑要想順利施工，必須先要制定一個(gè)科學(xué)合理的設(shè)計(jì)和施工方案。設(shè)計(jì)者必須綜合地理地質(zhì)、物理、設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)來進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。通過綜合分析各種影響因素，確保設(shè)計(jì)方案的可行性和實(shí)用性。

（2）抗震設(shè)計(jì)要合理。擁有良好的抗震性能是對(duì)現(xiàn)代高層建筑的基礎(chǔ)要求之一。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要充分考慮到施工地點(diǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和板塊構(gòu)造的特點(diǎn)，通過分析該地的地震頻率和級(jí)別等數(shù)據(jù)，有針對(duì)性地進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。保證抗震設(shè)計(jì)的合理性，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

（3）保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整性。在對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)者要保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整性，不同的建筑結(jié)構(gòu)的承載力不同，導(dǎo)致高層建筑的整體性能也各不相同。因此，在設(shè)計(jì)的過程中要充分考慮到不同的結(jié)構(gòu)的性能以及各種構(gòu)件的承載力情況，以便于各種構(gòu)件的組合能夠發(fā)揮出最大的作用。同時(shí)還要重視氣候等自然因素對(duì)高層建筑的影響，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)高層建筑的結(jié)構(gòu)。

（4）對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)的分析。對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行精準(zhǔn)的分析是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)最重要的工作，只有保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度，才能從結(jié)果中提取有用的信息，保證建筑工程施工的安全性。為了保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確度和提高工作的效率，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該選擇合理的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析，但是不能完全依賴于計(jì)算機(jī)，還要結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)做出準(zhǔn)確的判斷，保證計(jì)算結(jié)果的可靠性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題

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

（2）扭轉(zhuǎn)問題。扭轉(zhuǎn)問題是提高高層建筑抗震抗風(fēng)性能的關(guān)鍵問題，也是近年來世界各國(guó)高層建筑研究的核心問題。由于受地形等因素的影響，導(dǎo)致在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候不能保證建筑的完全對(duì)稱，就會(huì)導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。因此，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要力求高層建筑的對(duì)稱性，保證高層建筑的剛度和質(zhì)量有效結(jié)合，最大可能地避免扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。

（3）受力與承載問題。高層建筑在施工的過程中必然會(huì)使用很多機(jī)器設(shè)備，樓層越高，機(jī)器設(shè)備的數(shù)量就越多，會(huì)增加高層建筑的壓力。如果設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有考慮周全，或者使用的建筑材料不達(dá)標(biāo)，將會(huì)導(dǎo)致高層建筑的受力與承載力出現(xiàn)問題。

（4）抗震結(jié)構(gòu)問題。抗震問題主要是高層建筑剛度的選擇問題。如果不能根據(jù)不同建筑地點(diǎn)的地震情況來選擇合適的剛度構(gòu)造，就會(huì)導(dǎo)致高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，增加高層建筑的危險(xiǎn)性。

（5）抗風(fēng)結(jié)構(gòu)問題。“樹大招風(fēng)”。高層建筑過高當(dāng)然會(huì)受到風(fēng)力的影響，而很多設(shè)計(jì)者在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，很容易忽視這一點(diǎn)，導(dǎo)致高層建筑在遇到強(qiáng)風(fēng)的時(shí)候，容易發(fā)生倒塌事故。

3 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問題的對(duì)策

（1） 針對(duì)超高問題。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的時(shí)候要結(jié)合理論和實(shí)際，嚴(yán)格限制高層建筑的高度，保證高層建筑保質(zhì)保量按期完成。

（2）針對(duì)扭轉(zhuǎn)問題。為了避免地形因素破壞水平荷載作用，從而導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)，設(shè)計(jì)者要設(shè)計(jì)科學(xué)合理的高層建筑結(jié)構(gòu)，盡可能保證高層建筑的對(duì)稱性，有效地解決高層建筑的扭轉(zhuǎn)問題。

（3）針對(duì)受力與承載問題。在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)者要準(zhǔn)確地計(jì)算出高層建筑的地基承載能力以及各樓層的承載能力，對(duì)于承重墻和承重柱的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)要嚴(yán)格把關(guān)，保證高層建筑的受力均勻，提高高層建筑的承載能力，增強(qiáng)高層建筑的安全性和實(shí)用性。

（4）針對(duì)抗震結(jié)構(gòu)問題。為了有效地增強(qiáng)高層建筑的抗震性能，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，要對(duì)施工地的地質(zhì)、地震的級(jí)別和頻率進(jìn)行實(shí)地勘察，為高層建筑的抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù)。同時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的建筑材料，保證建材的質(zhì)量，并對(duì)施工過程進(jìn)行監(jiān)督，避免施工單位偷工減料，從而有效地保證高層建筑的抗震性能。

（5）針對(duì)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)問題。設(shè)計(jì)者在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要考慮到風(fēng)力對(duì)高層建筑的影響。結(jié)合分析施工地的風(fēng)向和風(fēng)力，對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)合理的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，為高層建筑的順利施工和安全使用提供保證。

4 總結(jié)

社會(huì)的發(fā)展對(duì)高層建筑的樣式、性能等要求越來越高。因此，為了不斷滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)高層建筑提出的新要求，高層建筑設(shè)計(jì)者要對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不斷進(jìn)行探索，從而不斷提高高層建筑的質(zhì)量和使用壽命，提高人們的生活水平和生活質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅軍.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題及對(duì)策分析[J].建材與裝飾，2014（15）：6-7.

[2]余曉陽.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的基本問題及對(duì)策簡(jiǎn)析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（29）：432.

篇(5)

【關(guān)鍵詞】高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；選型

高層建筑的發(fā)展，一定程度上反映了一個(gè)國(guó)家的科技水平和綜合國(guó)力。在確保高層建筑物具有足夠可靠度的前提下，為了進(jìn)一步節(jié)約材料、降低造價(jià)，高層建筑正在不斷的更新，設(shè)計(jì)理念也在不斷的發(fā)展。作為一個(gè)龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一方面要滿足包括抗震，抗風(fēng)等在內(nèi)的安全性能的要求，另一方面，也要滿足高層建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性。

1高層建筑結(jié)構(gòu)的特征

高層建筑結(jié)構(gòu)不但承受著由于外界的風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載，同時(shí)也承受著在垂直方向的荷載，并且對(duì)于地震的抵抗能力也有要求。一般情況下，建筑結(jié)構(gòu)受到低層建筑結(jié)構(gòu)水平方向上的影響比較弱，然而在高層建筑中，外界地震的影響和外界風(fēng)產(chǎn)生的水平方向的荷載的影響是主要的影響因素。隨著建筑物高度的增加，高層建筑的位移增加較快，但是高層建筑過大的側(cè)移不但影響人的舒適度，同時(shí)使得建筑物的使用受到影響，并且容易損壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。基于此，在設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，首先控制側(cè)移在規(guī)定的范圍之內(nèi)，所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

2.1選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)。在計(jì)算簡(jiǎn)圖在計(jì)算簡(jiǎn)圖基礎(chǔ)上進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算，如果選擇不合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，那么就比較容易造成由于結(jié)構(gòu)安發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全保證的前提是合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖的選擇。同時(shí)，計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)該采用相應(yīng)的構(gòu)造方法保證安全。在實(shí)際的結(jié)構(gòu)中，其結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)不單是鋼節(jié)點(diǎn)或者餃節(jié)點(diǎn)，保證和計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。

2.2選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)按照高層建筑地質(zhì)條件進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的選擇。綜合分析高層建筑上部的結(jié)構(gòu)類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上選擇科學(xué)合理的基礎(chǔ)方案。基礎(chǔ)方案的選擇應(yīng)該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時(shí)候要求進(jìn)行地基變形的檢驗(yàn)。高層建筑設(shè)計(jì)要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，如果缺失，那么應(yīng)該進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查并參考相鄰建筑物的有關(guān)資料。一般情況下，相同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)該采用相同的類型。

2.3選擇合理的高層建筑結(jié)構(gòu)方案。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案必須滿足經(jīng)濟(jì)性的要求，并且要滿足結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系的要求。結(jié)構(gòu)體系的要求是受力明確，傳力簡(jiǎn)單。在相同的結(jié)構(gòu)單元當(dāng)中，應(yīng)該選擇相同結(jié)構(gòu)體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應(yīng)力需要平面和豎向的規(guī)則。在進(jìn)行了地理?xiàng)l件，工程設(shè)計(jì)需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎(chǔ)上，并和建筑包括水，暖，電等各個(gè)專業(yè)的相協(xié)調(diào)的情況下，選擇合理的結(jié)構(gòu)，從而確定結(jié)構(gòu)的方案。

2.4對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。當(dāng)前市場(chǎng)上存在著形形的計(jì)算軟件，采用不同的軟件得到的結(jié)果可能不同，所以，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進(jìn)行計(jì)算。由于建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況和計(jì)算機(jī)程序并不一定完全相符，所以進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的時(shí)候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因?yàn)檐浖旧泶嬖谥毕菔沟糜?jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程師在得到了通過計(jì)算機(jī)軟件得到的結(jié)果以后，應(yīng)該進(jìn)行校核，進(jìn)行合理判斷，得出準(zhǔn)確結(jié)果。

2.5高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要采用相應(yīng)構(gòu)造措施。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則是強(qiáng)剪切力弱彎變，強(qiáng)壓力弱拉力，強(qiáng)柱弱梁。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中把握上述原則，加強(qiáng)薄弱部位，對(duì)鋼筋的執(zhí)行段錨固長(zhǎng)度給予重視，并且要重點(diǎn)考慮構(gòu)件延性的性能和溫度應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的影響。

3高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)方法

高層建筑結(jié)構(gòu)是由豎向抗側(cè)力構(gòu)件（框架、剪力墻、筒體等）通過水平樓板連接構(gòu)成的大型空間結(jié)構(gòu)體系。要完全精確地按照三維空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析是十分困難的。各種實(shí)用的分析方法都需要對(duì)計(jì)算模型引入不同程度的簡(jiǎn)化。

對(duì)于框架-剪力墻體系來說，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算的方法很多，大都采用連梁連續(xù)化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉(zhuǎn)角相等的位移協(xié)調(diào)條件，可以建立位移與外荷載之間關(guān)系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。框架-剪力墻的機(jī)算方法，通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架，采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯(lián)肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應(yīng)力分布也不同，計(jì)算內(nèi)力與位移時(shí)需采用相應(yīng)的計(jì)算方法。

4高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題分析及對(duì)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(guó)的建筑規(guī)范對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)的高度有嚴(yán)格的規(guī)定，針對(duì)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，并且增加了B 級(jí)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(duì)于建筑結(jié)構(gòu)類型的改變對(duì)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(guó)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(duì)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。考慮嵌固端的樓板的設(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(jí)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(duì)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)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(duì)于建筑的設(shè)計(jì)有著非常重要的作用和意義。隨著我國(guó)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，本文只是就其中的幾點(diǎn)作了簡(jiǎn)要分析，只有充分了解了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，才能做出更加優(yōu)秀的設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)：

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篇(6)

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震概念設(shè)計(jì)；重要性；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、抗震概念設(shè)計(jì)的含義和原則

（一）基本含義

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震概念設(shè)計(jì)是指根據(jù)地震災(zāi)害和建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)原則進(jìn)行高層房屋的建設(shè)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要從高層建筑的整體結(jié)構(gòu)來考慮抗震設(shè)計(jì)。具體抗震概念設(shè)計(jì)就是制定正確合理的抗震設(shè)計(jì)方案，重視抗震材料的選擇以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證高層建筑的抗震性。現(xiàn)在抗震概念設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)房屋時(shí)，考慮的關(guān)鍵問題，特別是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

（二）原則

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要相對(duì)簡(jiǎn)化，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要有明確的目標(biāo)和直接的作用。簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠有效地對(duì)建筑模型、建筑的位移等等情況分析，保證設(shè)計(jì)各方面的完善，增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的抗震性預(yù)估的準(zhǔn)確性。抗震概念設(shè)計(jì)要保證結(jié)構(gòu)剛性和抗震能力，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以有效地減少地震對(duì)建筑的損害，建筑結(jié)構(gòu)要具備足夠的剛性和抗震能力才能真正實(shí)現(xiàn)抗震的目標(biāo)，結(jié)構(gòu)剛性要合理地把握，剛性過大不僅不能減少地震對(duì)建筑的損害，還會(huì)造成建筑結(jié)構(gòu)的變形，影響建筑的質(zhì)量。抗震概念設(shè)計(jì)要重視建筑樓蓋的設(shè)計(jì)，建筑樓蓋將建筑整體的力量分布到不同的部位，將壓力平衡。當(dāng)建筑某個(gè)部位出現(xiàn)變化或者損害時(shí)，建筑樓蓋可以協(xié)同其他結(jié)構(gòu)工作，保證建筑的質(zhì)量。

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

抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中發(fā)揮十分重要的作用，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，不能忽視抗震概念設(shè)計(jì)。地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑的損害無法估計(jì)，存在很大的不確定性，再加上高層建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，無法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)地震會(huì)損害高層建筑哪個(gè)部位，造成怎樣程度的損害。設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)仔細(xì)地分析地震帶給高層建筑的影響，在實(shí)際的施工過程中，重視材料的應(yīng)用，增強(qiáng)建筑的牢固性。但是建筑材料后期的變化以及地震中不確定的因素，都會(huì)與實(shí)際地震帶給建筑的損害有很大的差別，這樣地震同樣會(huì)給建筑造成傷害。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)建筑和地震的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和預(yù)估十分必要，但是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能僅僅只是依靠數(shù)據(jù)分析來完成，更主要的是在實(shí)際的高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重視抗震概念設(shè)計(jì)，從本質(zhì)上提高高層建筑的抗震能力。

隨著抗震概念設(shè)計(jì)在實(shí)際設(shè)計(jì)中的不斷應(yīng)用和發(fā)展，現(xiàn)在的抗震概念設(shè)計(jì)更加的成熟和完善。合理地應(yīng)用概念設(shè)計(jì)可以更好地保證建筑的質(zhì)量和安全，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性。汶川地震發(fā)生后，設(shè)計(jì)師更加重視抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。通過對(duì)實(shí)際地震中的數(shù)據(jù)分析，制定相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，排除結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不必要的設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在抗震概念設(shè)計(jì)上，提高建筑的抗震能力。這些數(shù)據(jù)分析和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，為設(shè)計(jì)師下階段的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的參考價(jià)值，提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，有利于高層建筑的順利建造。

三、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

（一）選擇有利的地形建造高層建筑

地形是造成地震發(fā)生的一個(gè)重要原因，很多的地震事件證明了地形對(duì)地震的影響，所以在建筑建造前要實(shí)地考察相關(guān)的地形，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境有詳細(xì)地了解，有利于后期的建筑建造。一般建筑的選址要考慮地形、土質(zhì)、地表等問題，要選擇土質(zhì)較硬，穩(wěn)定性好的土地，保證建筑的質(zhì)量。表層覆蓋小、土質(zhì)硬的土地可以有效地降低地震對(duì)建筑的傷害；表層覆蓋厚、土質(zhì)較軟的土地會(huì)放大地震的作用，加重建筑的損害程度。土質(zhì)越軟的土地地震效應(yīng)越大，造成的損失也越大。在抗震設(shè)計(jì)時(shí)盡量避免松軟的土地，當(dāng)無法避免危險(xiǎn)地形時(shí)，要加強(qiáng)抗震概念設(shè)計(jì)，在建筑的施工期間有意識(shí)地加強(qiáng)建筑的牢固性和抗震能力，保證建筑的質(zhì)量和安全。

（二）合理地設(shè)計(jì)建筑的平面和立體造型

建筑的平面設(shè)計(jì)和立體設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前提和基礎(chǔ)，建筑的平面和立體造型是將建筑的剛性和質(zhì)量相結(jié)合的手段，在設(shè)計(jì)的過程中要追求建筑造型的簡(jiǎn)單化，不要設(shè)計(jì)過多的不規(guī)則造型。不規(guī)則的建筑在地震過程中容易變形，造成更嚴(yán)重的損失，也要嚴(yán)格地控制建筑的高度，高度越高，地震效應(yīng)越嚴(yán)重。如果在設(shè)計(jì)過程中必須要求設(shè)計(jì)不規(guī)范的建筑造型，這時(shí)候設(shè)計(jì)師要特別注意建筑的抗震設(shè)計(jì)，在建筑特定的部位設(shè)置防震線，將不規(guī)則的建筑分成幾個(gè)單獨(dú)的部分，有利于減少地震對(duì)整個(gè)建筑造成傷害，建筑的隔離可以降低地震對(duì)建筑的損傷。建筑造型盡量簡(jiǎn)單規(guī)范，可以很大程度上提高建筑的抗震能力。

（三）合理地設(shè)計(jì)建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要根據(jù)建筑本身的抗震能力、建筑高度、材料使用、地形等特點(diǎn)來確定。綜合所有相關(guān)的因素來設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制定合理的設(shè)計(jì)方案。建筑的內(nèi)部結(jié)構(gòu)要符合建筑對(duì)稱和力量均衡的原則。建筑樓梯的設(shè)計(jì)盡量避免交叉的情況，提高樓梯的質(zhì)量。在地震中往往很多情況因?yàn)榻ㄖ膬?nèi)部設(shè)計(jì)，建筑受到致命的損害，所以建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不僅要保證整個(gè)建筑的安全設(shè)計(jì)，還要重視細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，這樣才能保證整個(gè)建筑的安全性。

（四）重視建筑結(jié)構(gòu)的整體一致性

建筑結(jié)構(gòu)每部分的協(xié)調(diào)工作才能保證整棟建筑的質(zhì)量，建筑任何一個(gè)小部件出現(xiàn)問題，都會(huì)對(duì)建筑的整體質(zhì)量造成影響。保持建筑結(jié)構(gòu)的整體一致性，能夠有效地抵抗地震的傷害，將損傷降到最低。建筑結(jié)構(gòu)的抗震能力的綜合體現(xiàn)就是建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性，建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性在抗震過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在具體施工中，要選擇穩(wěn)定性和整體性強(qiáng)的材料建造房屋，防止材料發(fā)生變化，造成整個(gè)建筑出現(xiàn)位移的情況，建筑位移問題的解決，可以很好地保證建筑整體的質(zhì)量。在施工時(shí)也可以放松墻面的要求，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性。

（五）減少非結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)

建筑的填充墻、墻、樓梯踏步板、以及其他裝飾建筑的設(shè)計(jì)部分都會(huì)或多或少地影響到建筑的抗震能力。地震的變化性很強(qiáng)，殺傷力也很大，對(duì)建筑不會(huì)有選擇性的破壞，這些非結(jié)構(gòu)部分也會(huì)是損害的對(duì)象，但往往正是因?yàn)檫@些非結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)加重了建筑的損害程度。非結(jié)構(gòu)部分會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的其他部分造成影響，破壞結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性和整體性，出現(xiàn)意外狀況。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，減少非結(jié)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)，一定程度上減輕了地震災(zāi)害，保證建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還提高了建筑的抗震性。

四、總結(jié)

隨著社會(huì)不斷發(fā)展，建筑高層化是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，高層建筑要想在地震災(zāi)害中“存活”，設(shè)計(jì)師必須要重視抗震概念設(shè)計(jì)在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。設(shè)計(jì)師要樹立正確的設(shè)計(jì)觀念，對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)有清晰的認(rèn)識(shí)，提高自身的概念設(shè)計(jì)能力，在設(shè)計(jì)過程中不斷創(chuàng)新和發(fā)展，提高高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)高層建筑發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]華穎.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[J].中華民居(下旬刊),2013,（6）

[2]周定前.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[J].中華民居(下旬刊),2013,（5）

[3]馮新波,馬春玲,孫景芳.淺議高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震概念設(shè)計(jì)[J].科技致富向?qū)?2009,（10）

篇(7)

【關(guān)鍵詞】中高層建筑；結(jié)構(gòu)體系；優(yōu)選探討

由于我國(guó)在中高層建筑的設(shè)計(jì)施工方面起步較晚，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足在一定程度上影響到建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化選型。建筑結(jié)構(gòu)體系的不合理布置影響了經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)對(duì)建筑功能造成了一定的影響。因此，我們應(yīng)充分了解高層建筑各主要結(jié)構(gòu)類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、適用范圍等，采用先進(jìn)的結(jié)構(gòu)理念和精確的計(jì)算方法，分析比較綜合經(jīng)濟(jì)效益，正確處理建筑結(jié)構(gòu)體系的選型問題，實(shí)現(xiàn)安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的中高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

一、中高層建筑的基本結(jié)構(gòu)體系

（一）框架結(jié)構(gòu)體系

框架結(jié)構(gòu)體系是指在縱橫兩個(gè)方向利用梁柱組成的框架體系，能夠同時(shí)承受水平荷載與豎向荷載和，其主要優(yōu)點(diǎn)是建筑的平面布置比較靈活，能夠形成較大的建筑空間，且建筑立面的處理工作也較為容易；然而，框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度較小。一旦建筑的層數(shù)過多，就會(huì)使其在水平力作用下產(chǎn)生過大的側(cè)移，進(jìn)而引起非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件的破壞，使其不能夠正常使用。

（二）框剪結(jié)構(gòu)體系

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的主要是框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻，是框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化結(jié)合。由于兩種結(jié)構(gòu)協(xié)同工作變形協(xié)調(diào)，形成了彎剪變形，從而減小了結(jié)構(gòu)的位移比，使結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度得到了提高。但是由于框架部分的影響，其結(jié)構(gòu)自重較大，適用高度受限。

（三）剪力墻結(jié)構(gòu)體系

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

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，在兩個(gè)互相垂直的方向上都設(shè)置上相應(yīng)的剪力墻結(jié)構(gòu)，并要求墻體能夠做到上下對(duì)齊，避免產(chǎn)生剛度突變現(xiàn)象[1]。

（四）筒體結(jié)構(gòu)體系

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

筒體體系適用于層數(shù)較多的高層建筑。當(dāng)高度較高時(shí)，宜采用外框架、內(nèi)核芯筒結(jié)構(gòu)；再高時(shí)，則最好采用筒中筒結(jié)構(gòu)，即采用外框架筒和內(nèi)核芯筒結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)外框架筒可以開窗，以滿足采光要求，在內(nèi)筒中布置電梯井、管道豎并及生活間等。

（五）混合結(jié)構(gòu)體系

多種不同材料構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系稱為混合結(jié)構(gòu)體系。采用混合結(jié)構(gòu)體系，實(shí)際上是各種構(gòu)件的優(yōu)化組合。

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

鋼管混凝土是指在鋼管中填充混凝土而形成、且鋼管及其核心混凝土能共同承受外荷載作用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)摴堋⒒炷炼叩膬?yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起，提高混凝土抗壓強(qiáng)度和鋼管的剛度，從而大大地提高了承載力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結(jié)構(gòu)，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主，被廣泛使用于框架結(jié)構(gòu)中（如廠房和高層）。

二、中高層建筑結(jié)構(gòu)體系的影響因素與布置原則

（一）影響中高層建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選的因素

在進(jìn)行中高層建筑結(jié)構(gòu)體系的結(jié)構(gòu)優(yōu)選中，由于設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念不清晰以及對(duì)整體建筑形式把控不足，使其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的選型產(chǎn)生一定影響，不能做到安全和經(jīng)濟(jì)性并重，不能最大程度的實(shí)現(xiàn)建筑功能、適用建筑空間和建筑美觀要求。

（二）中高層建筑結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)選原則

1、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的布置原則

平面布置：在進(jìn)行房屋結(jié)構(gòu)的構(gòu)建時(shí)，要盡可能的實(shí)現(xiàn)平面的整齊與均勻，

根據(jù)房間的布局要求，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的角度校核各構(gòu)件的合適性。

豎向布置：要充分考慮各結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)剪力墻、框架柱等的受力

特點(diǎn)，從建筑高度、建筑空間以及結(jié)構(gòu)受力上考慮合理選用側(cè)向剛度和承載力沿豎向均勻變化、無突變的豎向構(gòu)件。

2、安全與經(jīng)濟(jì)性并重的原則

首先，從結(jié)構(gòu)體系選型中，在通過對(duì)某建筑采用不同的結(jié)構(gòu)布置，從周期比、位移比、振型數(shù)、剛度比等主要控制指標(biāo)進(jìn)行分析，在結(jié)構(gòu)造型、經(jīng)濟(jì)性方面做出對(duì)比總結(jié)，以期設(shè)計(jì)出安全性高、經(jīng)濟(jì)合理的建筑。

其次，建筑的強(qiáng)度與成本的比較。如在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，衡量鋼筋的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，選擇較為協(xié)調(diào)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模式，利用具體的價(jià)格與強(qiáng)度比來體現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和安全性。

3、建筑的功能的最大化原則

結(jié)構(gòu)布置時(shí)，充分考慮建筑的樓層數(shù)以及建筑物的高度，充分結(jié)合辦公樓，酒店，住宅，商業(yè)建筑等的實(shí)際特征，來滿足不同建筑的使用需求，來進(jìn)一步提高建筑物的經(jīng)濟(jì)合理性等[3]。這個(gè)環(huán)節(jié)，最重要的是讀透建筑圖，甚至跨專業(yè)進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，將建筑當(dāng)作藝品來創(chuàng)作。

三.中高層建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)符合時(shí)代需求

隨著科技的發(fā)展，不斷有新材料、新工藝的涌現(xiàn)。結(jié)合日趨完善的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，我們不僅可以挑戰(zhàn)特別高聳、特大跨度、特別新穎的結(jié)構(gòu)形式，更體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中貫徹殼持續(xù)發(fā)展的理念，綜合考慮美學(xué)、社會(huì)、環(huán)境的要求。

社會(huì)的發(fā)展與時(shí)代的變化將會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)建筑的復(fù)雜化與多樣化。結(jié)構(gòu)體系選型應(yīng)能夠更好的滿足建筑結(jié)構(gòu)在功能性與藝術(shù)性的需要，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，使其能夠更好的順應(yīng)時(shí)展潮流，對(duì)其進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與完善，使得中高層建筑的結(jié)構(gòu)能夠更加完善，更加符合時(shí)代需要。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈榮麗，張偉杰.模糊數(shù)學(xué)方法論優(yōu)選高層建筑結(jié)構(gòu)體系[J].中華民居，2010，（9）：254-255.