高層建筑結構設計與特點解析

1、<p>　　高層建筑結構設計與特點解析</p><p><b>　　摘要： </b></p><p>　　改革開放以來隨著經濟的不斷發(fā)展，綜合國力的不斷提高，房地產業(yè)迅猛發(fā)展，建筑業(yè)逐漸成為社會支柱產業(yè)，由于土地資源的緊缺，高層建筑在眾多建筑形式中脫穎而出，而在目前在工程設計領域中，高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點，對其具體的

2、分析與論述也就顯得更加的重要，設計師們設計了很多新的結構體系，如何更加合理的設計結構體系，做好結構設計，解決可能出現(xiàn)的問題，同時又滿足人們各方面的要求，本文對這些問題進行了分析與論述，以提高建筑結構設計水平，這是值得我們探討的問題。 </p><p>　　關鍵詞：高層建筑結構設計 分析 </p><p>　　中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A </p><p>&

3、lt;b>　　前言： </b></p><p>　　隨著土地資源的日益緊張，高層建筑也如雨后春筍般迅速發(fā)展，數(shù)量劇增，結構體系也是越來越多樣化，高層建筑結構設計也越來越成為高層建筑結構工程設計工作的難點與重點。面對如此形勢，怎樣滿足建筑空間最大化怎樣滿足用戶結構需求，為了高層建筑更加安全更加美觀更加耐用為了更加的節(jié)約成本，為了更好地追求新的結構形式和更加合理的力學模型，我們必要了解結構設計的基本

4、特點。一個經濟合理的結構方案決定了建筑結構設計的合理性，同時還需選擇一個切實可行的結構體系和結構形式。 </p><p>　　高層建筑結構設計的特點 </p><p>　　1.水平力是設計的主要因素 </p><p>　　水平力在高層建筑結構設計中起著至關重要的作用，由于高度的不斷增加，水平力的作用會使建筑物產生位移，水平力的設計我們可以給出數(shù)值是隨著動力的變化而變

5、化的。但同時也應注意建筑材料的選擇，建筑結構體系的選擇以及結構的合理布置。 </p><p>　　2.側向位移是重要控制指標高層建筑結構設計中，隨著建筑高度的變高，側移變形會快速增加，當然這是在水平荷載下結構的分析，這是的結構一定要保持足夠的剛度及抵抗側向力，結構在水平力作用下所產生的側向位移限制在規(guī)范規(guī)定的范圍內。如側向位移會產生主體結構構件出現(xiàn)較大裂縫，甚至損壞現(xiàn)象。 </p><p>

6、;　　3.承載力是基礎要素 </p><p>　　與低層、多層建筑相比，高層建筑需要更嚴格的承載力。假使地基或樁基情況不發(fā)生改變，高層建筑設計也應該減輕自身的重量。如在高層建筑的抗風設計中，應保證結構有足夠承載力，必須具有足夠的剛度;控制在風荷載作用下的位移值，保證有良好的居住和工作條件;外墻、窗玻璃、女兒墻及其他圍護和裝飾構件，必須有足夠的承載力，并與主體結構有可靠的連接，防止房屋在風荷載作用下發(fā)生部分損壞的可

7、能。例如，建筑物質量過大會導致期重心在地震中發(fā)生傾覆力，會導致建筑物結構的抗震能力減弱。 </p><p>　　4.結構延性是重要設計指標 </p><p>　　高層結構在水平力作用下的形變一定會比底層建筑要大。所以，讓建筑物結構設計具有一定的延性，能在實際中避免建筑物的倒塌。這樣結構設計就變得可塑，變成具有一定變形能力的物體，這個好處又如彈簧可以回彈一樣。 </p><

8、;p>　　二、高層建筑的結構體系設計 </p><p>　　隨著社會經濟的迅速發(fā)展和建筑功能的多樣化，城市規(guī)劃設計中的高層建筑越來越廣泛。高層建筑結構設計影響著建筑物的規(guī)劃、設計、構造和使用功能。其中結構體系設計成為是否經濟合理進行高層建筑的關鍵。 </p><p><b>　　1.框架結構體系 </b></p><p>　　框架結構主要

9、承重結構，由梁、柱、基礎構成平面框架。對于框架柱而言，軸壓比越小在往復水平上荷載下的滯回曲線也會越豐滿，即耗能能力越大，延性就愈好。其優(yōu)點:建筑平面布置靈活，可以依據(jù)自身的要求設計。其缺點:框架結構本身剛度不大，抗側力能力差，水平荷載作用下會產生較大的位移，地震荷載作用下較易破壞。不高于巧層宜采用框架結構，可以達到比較好的經濟平衡點。框架體系中，角柱的受力應該比別的柱差，為了防止角柱遭遇扭轉變形或是彎壓變形嗎，柱截面不宜過小，同時還要加

10、密箍筋，起到增加受壓區(qū)混凝土約束的作用。注意事項:在框架結構體系中，一定要考慮高層建筑的底部柱，柱截面的大小要注意:在高層建筑中，應該盡量的三排柱結構設計方案;采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強混凝土柱;通過增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達到提高延性。 </p><p><b>　　剪力墻結構體系 </b></p><p>　　當建筑結構的框架體系強度和剛度不

11、能滿足設計要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，從而形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時，框 </p><p>　　架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結構體系。在體系中框架主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力。當墻體受力主體全部由剪力構成的話，就會是剪力墻體機構，剪力墻結構體系是把建筑物墻體當作承受荷載的結構體系。對于剪力結構墻間距一般為3一8m，墻體同時作為維

12、護及房間分隔構件。其優(yōu)點:其剛度、強度都比較高，傳力直接均勻，有一定的延性，整體性好，抗倒塌能力強，結構體系特征明顯。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構整體性好，剛度大，在水平荷載作用下鋇U向變形小，承載力要求容易滿足，適于建造較高的高層建筑。抗震性能力強，承受力好。其缺點:剪力結構墻間距設計方面不能太大，，空間平面布局不太靈活，自重大，開洞宜小等。注意事項:在高層剪力墻結構中，連梁的設計收到很多制約，剛度在高層建筑結構設計中，與剪力墻相連并且允

13、許開裂可作剛度折減的梁稱作連梁。應該選用跨高比較大的連梁，減少其剪切破壞，按常規(guī)設計方法配筋，進行截面抗剪設計，保證其延性。聯(lián)系墻肢的連梁，不僅會影響剪力墻的受力，而且其本身的受力條件也比較復雜。在剪力墻結構設計中，必須堅持的原則就是強墻弱連梁，對連梁的剛度要進行折減，降低其抗彎能力。 </p><p><b>　　3.筒結構體系 </b></p><p>　　以筒體

14、為抗側力構件的結構體系統(tǒng)都稱為筒結構體系，它包含單筒，多筒，復合筒等，它是由由一個或者幾個簡體為主抵抗水平力。也有把簡體結構分為實腹筒、框筒及析架筒的說法。其優(yōu)點:筒體結構體系能使整個建筑猶如一個固定于基礎上的封閉空心的筒式懸臂梁來抵抗水平力，其是以空間受力為主，具有較大的剛度、強度、整體性，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。其缺點延展性能有問題，并且全部此阿勇成本高，造價高。注意事項:在建筑是

15、講多層筒體結構組合在一起能夠產生更大抵抗水平荷載的能力，使結構具有更大抗力性，這樣的結構也是多筒結構設計，如加哥西爾斯大樓就是9個筒結合在一起的多筒結構使其具有更好的剛性和能力。當然，還可以讓筒體結構設計和其他結構設計一起運用，如帶加強層的框架一一核心筒結構與一般的框架一核心筒結構在受力上更強大，當然除了這幾種建筑結構體系外，還有其他一些結構體系，如網架，薄殼等。隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，我們還會開發(fā)出更多、更加實用的結構體系，這就要求我們

16、建筑設計師不斷學習，不斷創(chuàng)新。 </p><p><b>　　結束語: </b></p><p>　　建筑結構設計是需要扎實的理論知識的，是一個整體性，系統(tǒng)性很強的工作，設計師具有創(chuàng)新的思維，既有認真負責的工作態(tài)度是結構設計成功的至關重要的基礎環(huán)節(jié)。在結構設計時，設計人員要把每個環(huán)節(jié)做到了然于胸，重視每個基本的構件，密切配合其它專業(yè)來進行設計，并能深刻理解規(guī)范和規(guī)程的

17、含義，然，這些都需要我們不斷的反思和總結工作的經驗教訓。為何說高層結構專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的地位呢？高層建筑設計從安全，地基等更重方面都要比低層、多層建筑結構設計有更嚴格的要求。在高層建筑設計中，我們設計師能遇到能遇到各種問題，這就需要我們加強學習，不斷強化自身對設計中運用科學的方式方法，把好高層設計的首要關口。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p>

18、<p>　　[1]安海峰.論高層建筑結構設計研究田.中小企業(yè)管理與為何說高層結構專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的地位呢?高科技，2010，(11). </p><p>　　[2]劉偉瓊.關于高層建筑結構設計探析田.中國新技術新構設計有更嚴格的要求。在高層結構設計中，設計師選擇不同產品，2011，(03) </p><p>　　[3]蘇英.高層建筑結構設計的幾個問題田.科技信息(學術機電