高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：高層建筑 ；建筑結(jié)構(gòu) ；特點(diǎn)

Abstract: high-rise building can save the city land, public facilities and municipal pipe network to shorten the development cycle, thereby reducing the municipal investment, accelerate the construction of the city, these advantages make the high-rise building has been rapid development in recent years. This paper mainly analyses the features of high-rise building structure and its development trend.

Key words: high-rise building; structural characteristics;

中圖分類號(hào)：TU972 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

世界各城市的生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展達(dá)到一定程度后，莫不積極致力于提高城市建筑的層數(shù)。實(shí)踐證明，高層建筑可以帶來(lái)明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時(shí)，它的功能適用性、技術(shù)合理性和經(jīng)濟(jì)可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化。與低層建筑相比，在設(shè)計(jì)上、技術(shù)上都有許多新的問(wèn)題需要加以考慮和解決。

高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)與低層建筑結(jié)構(gòu)以受豎向載荷為主不同，需同時(shí)承受水平和豎向的荷載或作用，例如在遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。在低層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載往往就是設(shè)計(jì)的控制因素，但在高層建筑結(jié)構(gòu)中，較大的建筑高度造成了完全不同的受力情況，水平荷載不僅是主要荷載的一種，跟豎向荷載共同起作用，而且往往還成為設(shè)計(jì)中的控制因素。因此，在水平荷載作用下，若高層建筑結(jié)構(gòu)的抵抗側(cè)向變形能力或側(cè)向剛度不足，將會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)向變形，不僅使人產(chǎn)生不舒服感覺，而且會(huì)使結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下產(chǎn)生附加內(nèi)力，會(huì)使填充墻、建筑裝修和電梯軌道等服務(wù)設(shè)施出現(xiàn)裂縫、變形，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)性的損傷或裂縫，從而危及結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。因此設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，而且要求結(jié)構(gòu)有合理的剛度，使水平荷載所產(chǎn)生的側(cè)向變形限制在規(guī)定的范圍內(nèi)、同時(shí)，有抗震設(shè)防要求的高層建筑還應(yīng)具有良好的抗震性能，使結(jié)構(gòu)在可能的強(qiáng)震作用下當(dāng)構(gòu)件進(jìn)入屈服階段后，仍具有良好的塑性變形能力，即具有良好的延性性能。

高層建筑還具有建筑功用上的特點(diǎn)。人們常說(shuō)建筑是凝固的音樂(lè)，優(yōu)美的高層建筑猶如藝術(shù)品，成為城市的標(biāo)志景觀。建筑同時(shí)是時(shí)代跳動(dòng)的脈搏，高層建筑占地面積小，符合了地價(jià)昂貴時(shí)代的需求，它可以節(jié)約建設(shè)用地或獲得史多的空閑地面，以作為綠化等環(huán)境用地，并因向高空方向發(fā)展而縮短了城市道路和各種管線的長(zhǎng)度，減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投資、當(dāng)然，大量高層建筑的建設(shè)，也會(huì)給城市帶來(lái)不利的影響，如人口會(huì)密集化而造成交通擁擠問(wèn)題；城市局部熱場(chǎng)發(fā)生不利的變化以及地質(zhì)的沉陷、消防的復(fù)雜化等問(wèn)題。綜合高層建筑的上述受力特點(diǎn)可知，與低層結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性三方面要滿足更多的設(shè)計(jì)要求、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)分析

高層建筑結(jié)構(gòu)所需承擔(dān)的載荷和傾覆力矩將越來(lái)越大，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)約材料和降低造價(jià)，高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件將不斷的更新，設(shè)計(jì)理念也將不斷發(fā)展。

2.1結(jié)構(gòu)材料高強(qiáng)度化

隨著建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)面積占建筑使用面積的比例越來(lái)越大，為了改善這一不合理狀況，采用高強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度混凝土勢(shì)在必行。隨著高強(qiáng)混凝土材料的研制和不斷發(fā)展，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和韌性性能也不斷得到改善。C80和C100強(qiáng)度等級(jí)的混凝土已經(jīng)在超高層建筑中得到廣泛使用?？梢詼p少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，減少構(gòu)件的自重，必將對(duì)高層建筑的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。高強(qiáng)度且具有良好可焊性的厚鋼板將成為今后高層建筑結(jié)構(gòu)的主要用剛，而耐火鋼材FR鋼的出現(xiàn)為鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)提供了方便。采用FR鋼材制作高層鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，其防火保護(hù)層的厚度可大大減不，從而降低鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)，使鋼結(jié)構(gòu)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2結(jié)構(gòu)形體多樣化

城市建設(shè)的發(fā)展，使得人們對(duì)建筑的功能需求更加深入，對(duì)建筑的體型要求也逐漸呈現(xiàn)多樣化。高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和不規(guī)則度將會(huì)不斷的呈現(xiàn)，例如建筑結(jié)構(gòu)的平面形狀會(huì)出現(xiàn):矩形、方形、八角形、扇形、圓形、菱形弧形、Y 形、L 形等各種吸引人們眼球的形狀，立面出現(xiàn)各種類型轉(zhuǎn)換、外挑、內(nèi)斂、大底盤多塔樓、連體建筑、立開大洞等復(fù)雜體型的建筑。

2.3建筑結(jié)構(gòu)綜合化

經(jīng)合理設(shè)計(jì)的組合結(jié)構(gòu)可取得經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)性能（如抗震性能）優(yōu)良的效果，且易滿足高層建筑的側(cè)向剛度的需求，可建造比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更高的建筑。因此在較高的建筑中，混合結(jié)構(gòu)往往仍是合理、可行的結(jié)構(gòu)方案，今后建造混合結(jié)構(gòu)的比率將會(huì)越來(lái)越大。在強(qiáng)震國(guó)家日本，組合結(jié)構(gòu)高層建筑發(fā)展迅速，其數(shù)量已超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑。目前應(yīng)用較為廣泛的有:外包混凝土組合柱、鋼管混凝土組合柱以及外包混凝土的鋼管混凝土雙重組合柱等多種組合結(jié)構(gòu)。特別是由于鋼管內(nèi)混凝土處于三軸受壓狀態(tài)，能提高構(gòu)件的豎向承載能力，從而可以節(jié)約大量鋼材。巨型組合樁首次在香港的中國(guó)銀行大廈中應(yīng)用，獲得成功并取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益，上海金茂大廈構(gòu)中也成功地應(yīng)用了巨型組合結(jié)構(gòu)。隨著混凝土強(qiáng)度的提高以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工和施工技術(shù)上的改進(jìn)創(chuàng)新，組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。巨型框架結(jié)構(gòu)柱體體系以其剛度大，在內(nèi)部便于設(shè)置大空間等優(yōu)點(diǎn)，也將得到更多的應(yīng)用。例如，上海證券大廈和香港的匯豐銀行大廈。多束筒結(jié)構(gòu)體系在實(shí)際工程中的應(yīng)用，已表明該結(jié)構(gòu)體系在適應(yīng)建筑場(chǎng)地、豐富建筑造型、滿足多種功能和減不剪力滯后效應(yīng)等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，多束筒結(jié)構(gòu)體系也將在超高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際工程中擴(kuò)大應(yīng)用。在鋼筋混凝結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良的抗拉性能以及混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量，提高結(jié)構(gòu)延展性。

2.4結(jié)構(gòu)減震控制智能化

高層建筑結(jié)構(gòu)必須妥善處理因風(fēng)力、地震、溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來(lái)的變形節(jié)點(diǎn)，而構(gòu)造建筑結(jié)構(gòu)的減震正是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。在高層建筑中的被動(dòng)耗能減震有耗能支撐、帶豎縫耗能剪力墻，被動(dòng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器以及安裝各種被動(dòng)耗能阻尼器等；主動(dòng)減震則是計(jì)算機(jī)控制的，由各種驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)控制和混合控制的各種作用過(guò)程。結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震的基本原理是:通過(guò)安裝在結(jié)構(gòu)上的各種驅(qū)動(dòng)裝置和傳感器，與計(jì)算機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)震動(dòng)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)結(jié)構(gòu)不斷地施加各種與結(jié)構(gòu)反應(yīng)相反的作用，以達(dá)到在地震或風(fēng)的作用下減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。目前，在美國(guó)、日本等國(guó)家各種耗能減震控制裝置已在高層建筑結(jié)構(gòu)中得以應(yīng)用。在中國(guó)有部分高層建筑工程中應(yīng)用了這種技術(shù)。隨著人類進(jìn)入信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備以及各類辦公電子設(shè)備不受震動(dòng)干擾而安全平穩(wěn)地運(yùn)行，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

3.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑功能趨于多樣性，高層建筑的體形和結(jié)構(gòu)體系趨向復(fù)雜多變，趨向立體化，應(yīng)運(yùn)而生新的設(shè)計(jì)概念和結(jié)構(gòu)技術(shù)的深化。高層建筑在迅猛發(fā)展的同時(shí)，對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究也取得了相應(yīng)的進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)輕質(zhì)材料的出現(xiàn)以及機(jī)械化、電氣化在建筑中的實(shí)現(xiàn)等，為高層建筑的發(fā)展提供了技術(shù)條件和物質(zhì)基礎(chǔ)?？梢韵胍?，未來(lái)的高層建筑結(jié)構(gòu)不僅在可靠度與安全性能上大大增強(qiáng)，其科技含量也會(huì)越來(lái)越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦維，秦艷.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題探討[J].科技致富向?qū)?2011(27)

[2]沈芳.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].科技資訊.2007(21)

第2篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

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

Abstract: With the rapid development of society and economy and the functional diversification of the buildings, the constant growth of urban population,increasingly tense of land for construction, and the demands of urban planning promote the rapid development of high-rise buildings. Therefore, it plays an important role to pay attention to the design of the building structure, discover problems timely and take measures to resolve in the construction activities.

Key words: high-rise buildings; structural design; structural features

中圖分類號(hào)： TU973 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

一、高層建筑結(jié)構(gòu)分析方法及常見問(wèn)題

1．各類結(jié)構(gòu)體系采用的分析方法

①框架一剪力墻體系

框架一剪力墻結(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(lái)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?？蚣芤患袅Φ臋C(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。

②剪力墻體系

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。剪力墻結(jié)構(gòu)的機(jī)算方法是平面有限單元法。此法較為精確，而且對(duì)各類剪力墻都能適用。但因其自由度較多，計(jì)算機(jī)資源耗費(fèi)較大，目前一般只用于特殊開洞墻、框支剪力墻的轉(zhuǎn)換層等應(yīng)力分布復(fù)雜的情況。

③筒體結(jié)構(gòu)

筒體結(jié)構(gòu)的分析方法按照對(duì)計(jì)算模型處理手法的不同可分為三類:等效連續(xù)化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續(xù)化方法是將結(jié)構(gòu)中的離散桿件作等效連續(xù)化處理。一種是只作幾何分布上的連續(xù)化，以便用連續(xù)函數(shù)描述其內(nèi)力;另一種是作幾何和物理上的連續(xù)處理，將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板，以便應(yīng)用分析彈性薄板的各種有效方法。具體應(yīng)用有連續(xù)化微分方程解法、框筒近似解法、擬殼法、能量法、有限單元法、有限條法等。等效離散化方法是將連續(xù)的墻體離散為等效的桿件，以便應(yīng)用適合桿系結(jié)構(gòu)的方法來(lái)分析。這一類方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子結(jié)構(gòu)法等。具體應(yīng)用包括等代角柱法、展開平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子結(jié)構(gòu)法。

2．我國(guó)高層建筑抗震分析中常見問(wèn)題

①材料的選用和結(jié)構(gòu)體系問(wèn)題

在高層建筑中，建議盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。在超過(guò)一定高度后，為減小風(fēng)振，鋼骨(鋼管)混凝土通常作為首選。在鋼骨混凝土構(gòu)件中，日本阪神地震震害說(shuō)明，采用格構(gòu)式的型鋼時(shí)，震害嚴(yán)重，采用實(shí)腹式的熱軋型鋼或焊接工字鋼的，則震害要減小許多。

②在某些烈度區(qū)采用了較低的抗震措施與構(gòu)造措施

對(duì)于“小震不壞，中震可修，大震不倒”這個(gè)抗震設(shè)計(jì)原則，在新形勢(shì)下也有重新審核的必要。我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)除了設(shè)防烈度較低外，具體抗震計(jì)算方法和構(gòu)造規(guī)定的安全度也不如國(guó)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(guó)相比，也有異同，其中的8度區(qū)，我國(guó)就明顯不如外國(guó)嚴(yán)格。隨著社會(huì)財(cái)富的增長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)失效帶來(lái)的損失愈來(lái)愈大，加之結(jié)構(gòu)造價(jià)在整個(gè)投資中的比例下降，因而有人主張結(jié)構(gòu)在設(shè)防烈度下應(yīng)該采用彈性設(shè)計(jì)，特別是高烈度區(qū)要有嚴(yán)格的抗震措施與抗震構(gòu)造措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)既要承受垂直荷載和風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。隨著高度的增加，位移增加很快。但是過(guò)大的側(cè)移會(huì)使人感覺不舒服，從而影響使用，會(huì)造成非結(jié)構(gòu)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損壞。所以必須將結(jié)構(gòu)的側(cè)移控制在一定的范圍之內(nèi)。

1980年以前，高層建筑基本上是鋼筋混凝土三大常規(guī)抗側(cè)力體系:框架結(jié)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，它們的共同特點(diǎn)是以平面框架或平面剪力墻作為基本抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元，多方向(縱向、橫向、斜向)組成空間受力結(jié)構(gòu)。80年代后，隨著人們對(duì)建筑功能要求的提高，平面布置和豎向體系日益復(fù)雜，而且層數(shù)增多，高度加大，以及設(shè)防烈度提高，常規(guī)的抗側(cè)力體系往往難滿足要求，于是以空間整體受力為特征的筒體結(jié)構(gòu)便得到了廣泛的采用，在建和已建的100米以上的高層建筑中，采用筒體結(jié)構(gòu)的占80%。最近幾年，一些更新穎的結(jié)構(gòu)形式己經(jīng)得到應(yīng)用。這些結(jié)構(gòu)體系都從整體受力為特點(diǎn)，而且能更好地滿足動(dòng)能要求。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，通常采用鋼和鋼筋混凝土兩種材料。

1．水平荷載是決定因素

首先，對(duì)具有一定高度的高層建筑來(lái)說(shuō),雖然，豎向荷載大體上是定值,但是作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用,其數(shù)值是隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而發(fā)生較大幅度變化的。其次，水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩以及由此在豎構(gòu)件中引起的軸力,卻與樓房高度的兩次方成正比，但是，樓房自重和樓面使用荷載在豎構(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。

2．不可忽視軸向變形

在豎向荷載作用下, 邊、角柱壓縮變形相對(duì)較小，而中柱承擔(dān)的樓板面積大,軸向力大,壓縮變形大。在高層建筑中, 柱中較大的軸向變形是由于豎向荷載數(shù)值大而引起的,并且還會(huì)對(duì)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。同時(shí)，由于這一作用還會(huì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的下料長(zhǎng)度產(chǎn)生影響,因此，在實(shí)際的操作中，要根據(jù)軸向變形計(jì)算值,對(duì)下料長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。

3．把側(cè)移作為控制指標(biāo)

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)。因此，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為目前高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。

4．結(jié)構(gòu)抗震性與延性

第3篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)；特點(diǎn)；發(fā)展趨勢(shì)

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

引言

高層建筑的增多一方面體現(xiàn)著城市現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程的加快。但是隨著數(shù)量的增多，對(duì)高層建筑的要求也隨之提高。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑相對(duì)于一般的建筑而言，主要的特點(diǎn)就是其整體的建筑高度較高。而這一特點(diǎn)將會(huì)帶來(lái)一系列建筑結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題。建筑的構(gòu)建是由水平和豎向構(gòu)建組成，高層建筑中的主要水平構(gòu)件包括了梁、板，豎向構(gòu)建主要包括了墻、柱、斜撐等。豎向荷載作用在樓蓋、屋蓋上，由樓板傳至梁，再傳至墻、柱、斜撐等，最后傳遞到基礎(chǔ)。水平荷載由梁、柱、斜撐、墻組成的抗側(cè)力體系抵抗，通過(guò)樓蓋最后傳至基礎(chǔ)。高層建筑會(huì)受到水平和垂直荷載兩個(gè)方向的作用，水平作用力一般是由于外界的風(fēng)或者地震荷載所產(chǎn)生，而垂直荷載則一般是指建筑本身的重力，以及分布于各樓層的人員及設(shè)備的荷載。一般而言，在低層建筑中，其所受到的水平作用力較小，因此所帶來(lái)的影響也較小。而隨著建筑高度的增高，受到的水平風(fēng)荷載影響將越來(lái)越大，因此會(huì)產(chǎn)生較大的水平側(cè)向位移，而這無(wú)疑會(huì)對(duì)人們的居住舒適度和建筑的安全性造成較大的影響。因此，在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)尤其注意對(duì)其水平荷載作用的控制，通過(guò)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)減少側(cè)向位移，保證高層建筑的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選型

所謂高層建筑結(jié)構(gòu)體系是指建筑的結(jié)構(gòu)在同時(shí)抵御來(lái)自水平方向和垂直方向荷載力的過(guò)程中形成的構(gòu)件組織方式以及傳力途徑。一般來(lái)講，高層建筑結(jié)構(gòu)體系的處理主要包括以下幾個(gè)方面的經(jīng)驗(yàn):首先通過(guò)墻體、柱等垂直方向的構(gòu)件和樓蓋等水平方向的構(gòu)件將荷載力有效的傳遞到基礎(chǔ)上去。其次，有效利用抗側(cè)力體系將水平方向的荷載力最大程度的傳遞到基礎(chǔ)上去?？傊?，高層建筑結(jié)構(gòu)體系需要處理的重點(diǎn)在于如何有效的將高層建筑來(lái)自垂直方向和水平方向的荷載力最大化的傳遞給基礎(chǔ)。

一般來(lái)講，根據(jù)高層建筑組成材料的不同可以將高層體系以及鋼與鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)體系。在上述高層建筑結(jié)構(gòu)體系中，應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)體系為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，在日常的工程實(shí)踐中，這種高層建筑結(jié)構(gòu)體系常見于各種工程結(jié)構(gòu)中。這種結(jié)構(gòu)體系具有協(xié)同受力特點(diǎn)，而且造價(jià)相對(duì)比較低廉，耐火性也相對(duì)較高，整體的個(gè)性性能都比較優(yōu)良。但該種結(jié)構(gòu)體系也存在較多的不足和問(wèn)題，常見的問(wèn)題主要有自重較大、延性不佳且施工進(jìn)度較慢等缺點(diǎn)。而鋼結(jié)構(gòu)體系相比較于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系而言，具有強(qiáng)度加大，抗震性能較為優(yōu)良，且施工較為方便，用途風(fēng)格較為多樣。但另一方面，這種結(jié)構(gòu)體系存在著造價(jià)高、防火性差、施工較為復(fù)雜等各種問(wèn)題。鋼與鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)體系相比較于以上兩種結(jié)構(gòu)體系而言，在工程施工中應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)體系有利于提升建筑的承載能力，增強(qiáng)建筑的抗震能力，具備相對(duì)較好的防火能力，而且施工速度也較快。但不足之處在于這種結(jié)構(gòu)體系存在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造復(fù)雜的問(wèn)題，但可以應(yīng)用小偏心受壓件加以應(yīng)對(duì)。

每一種結(jié)構(gòu)體系都有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，并不能單純的講那種結(jié)構(gòu)體系是好的或者壞的。應(yīng)當(dāng)綜合考慮高層建筑工程施工的具體條件，對(duì)不同結(jié)構(gòu)體系加以選擇，才能真正的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用的揚(yáng)長(zhǎng)避短。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)的均衡關(guān)系不夠合理

在高層建筑的結(jié)構(gòu)布局上，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)前應(yīng)該先將街道的寬度和窄度測(cè)量清楚，再考慮高層建筑物的自身尺度。一個(gè)設(shè)計(jì)合理的高層建筑其主題、裙房和頂部之間應(yīng)該是均衡的尺度空間。另外，高層建筑的地理位置應(yīng)該以城市的街道布局為基礎(chǔ)，與其相容，做到和諧，確保高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部不會(huì)壞周邊建筑的美感，不阻礙車輛行人的出行，并且自身外形應(yīng)該做到美觀。然而，設(shè)計(jì)人員在該方面還存在一些薄弱意識(shí)。

（二）高層建筑消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠規(guī)范合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常復(fù)雜的，因?yàn)槠涔δ艿亩鄻踊?，就要求其?nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的多樣化。不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)又會(huì)需要不同性質(zhì)的材料，這也給高層建筑的設(shè)計(jì)帶來(lái)了障礙。換言之，材料的可燃性會(huì)加大火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，特別是在風(fēng)力較大的高層建筑中，一旦發(fā)生了火災(zāi)，就會(huì)迅速擴(kuò)張火勢(shì)，對(duì)高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數(shù)越多，越應(yīng)該充分考慮到高層建筑材料的特性。

（三）高層建筑結(jié)構(gòu)的高度問(wèn)題

不少建筑開發(fā)商家為了謀取自身高額的利潤(rùn)而一味地使高層建筑結(jié)構(gòu)超高，這種在建筑物上私自增高的行為不僅違反規(guī)范操作，而且還會(huì)帶來(lái)很多隱患。我國(guó)地質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣化，每一個(gè)地方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)都有自己的特點(diǎn)。一般處在板塊邊緣交界處的地方就容易發(fā)生地震，如我國(guó)的西南地區(qū)，如果高層建筑的高度過(guò)高，就會(huì)降低它的抗震效果，對(duì)使用人群帶來(lái)極大的生命安全威脅。

（四）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系不夠合理

高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出了追求外觀好看以外，還有注意設(shè)計(jì)的科學(xué)性和和合理性、體系化。對(duì)于高層建筑的設(shè)計(jì)并不是單一的，有剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等等。另外，要想一個(gè)高層建筑達(dá)到一定的安全性，一定要將其整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)化，既要考慮地震等帶來(lái)的巨大載荷，也要考慮到水平方向的強(qiáng)風(fēng)等，并且還有做好相關(guān)的預(yù)防措施。如果這些問(wèn)題只是被單獨(dú)拿出來(lái)解決，而忽視其他一連串的問(wèn)題，就極容易給高層建筑埋下隱患，對(duì)突如其來(lái)的災(zāi)害不知所措。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制

（一）超高的問(wèn)題

在高層建筑中，對(duì)于其總體建筑高度的確定是很重要的，建筑的高度設(shè)計(jì)必須滿足其相關(guān)的結(jié)構(gòu)和抗震的要求。我國(guó)建筑規(guī)范對(duì)高層建筑的結(jié)構(gòu)高度有著嚴(yán)格的規(guī)定，在新規(guī)定中不但把原來(lái)限制的高度規(guī)定為A級(jí)高度，并且增加了B級(jí)高度，從而使高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和措施都有了很大的改進(jìn)。在進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，建筑的高度對(duì)于其受到的水平荷載以及自身的重力都有很大的影響。同時(shí)，過(guò)高的建筑將會(huì)增加建設(shè)的成本以及工期。因此，在對(duì)高層建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)尤其注意對(duì)其超高問(wèn)題的處理，合理保證建筑的高度，通過(guò)各專業(yè)的協(xié)調(diào)，達(dá)到整體設(shè)計(jì)的最優(yōu)。

（二）扭轉(zhuǎn)問(wèn)題

房屋結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問(wèn)題是目前世界上地震工程中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題，高層建筑因功能需要或由于受地形限制等原因，常常不能設(shè)計(jì)得完全對(duì)稱，使得扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)問(wèn)題特別突出。一般而言，在設(shè)計(jì)時(shí)就要求結(jié)構(gòu)平面力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力構(gòu)件應(yīng)對(duì)稱均勻布置，盡量使結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心重合。在方案階段或初設(shè)階段，結(jié)構(gòu)專業(yè)就應(yīng)當(dāng)加入建筑專業(yè)的工作，從前期就要滿足抗震的的要求，從概念設(shè)計(jì)上就要提前把握上。扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時(shí)，應(yīng)計(jì)及扭轉(zhuǎn)影響，且樓層豎向構(gòu)件最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1. 5倍。

（三）設(shè)備承載設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑中往往會(huì)存在很多相關(guān)的設(shè)備，包括各類空調(diào)和消防系統(tǒng)，且由于高層建筑的層數(shù)較多，這類設(shè)備的數(shù)量也往往較多。而一般而言，這些設(shè)備都被放置在樓層的梁底下，如果沒(méi)有梁底開洞，就沒(méi)有辦法進(jìn)行設(shè)備的安裝。因此對(duì)于梁底承載力的計(jì)算和校驗(yàn)就顯得尤為重要，若是設(shè)計(jì)不合理則有可能由于設(shè)備的荷載導(dǎo)致梁底承載力不足而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的安全性問(wèn)題。加強(qiáng)梁底的承載力設(shè)計(jì)一方面可以通過(guò)在孔洞的周圍補(bǔ)強(qiáng)筋以及通過(guò)開孔梁撓度、裂縫寬度等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。在進(jìn)行鋼筋混凝土梁的承載力計(jì)算時(shí)，還要綜合考慮不同種類的腹部開孔方式，以提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。有效的承載力度計(jì)算以及裂縫控制措施對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性而言具有十分重要的意義。

建設(shè)時(shí)段內(nèi)的實(shí)施流程、竣工時(shí)段的流程。在擬定出來(lái)的周期以內(nèi)，要經(jīng)由動(dòng)態(tài)統(tǒng)計(jì)，得來(lái)建筑固有的用地面積、細(xì)分的類別、將被建構(gòu)的總規(guī)模。對(duì)預(yù)設(shè)的關(guān)注范圍，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的評(píng)判;對(duì)總體框架下的城區(qū)規(guī)劃、分區(qū)的用地指標(biāo)，進(jìn)行評(píng)判并預(yù)警。智能特性的工作流，在預(yù)設(shè)的時(shí)段內(nèi)，對(duì)查驗(yàn)得來(lái)的多樣數(shù)據(jù)，進(jìn)行評(píng)判歸結(jié)。數(shù)據(jù)固有的內(nèi)涵及類別、設(shè)定好的布局配置，都能歸結(jié)出來(lái)。在時(shí)空特有的維度以內(nèi)，比對(duì)制備好的圖表，實(shí)現(xiàn)特有的智能鉆取。配置好的展示頁(yè)面，帶有聯(lián)動(dòng)的特性。細(xì)分出來(lái)的主體功能，涵蓋了城區(qū)特有的規(guī)劃監(jiān)測(cè)、居住用地及關(guān)涉的商業(yè)用地查驗(yàn)、區(qū)段內(nèi)的分類統(tǒng)計(jì)、建設(shè)用地特有的態(tài)勢(shì)辨識(shí)、存量規(guī)劃范疇內(nèi)的趨勢(shì)辨識(shí)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高層建筑的安全性是十分重要的，因此，設(shè)計(jì)人員除了要加強(qiáng)自身的專業(yè)技能外，還要積累經(jīng)驗(yàn)，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新和突破。只有這樣，我國(guó)的建筑行業(yè)才會(huì)穩(wěn)步發(fā)展，才會(huì)有利于我國(guó)社會(huì)主義的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]韋良.高層鋼框架結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定分析的樣條函數(shù)方法[D].廣西大學(xué),2014.

第4篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

改革開放以來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，綜合國(guó)力的不斷提高，房地產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，建筑業(yè)逐漸成為社會(huì)支柱產(chǎn)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(shè)計(jì)領(lǐng)域中，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)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)，對(duì)其具體的分析與論述也就顯得更加的重要，設(shè)計(jì)師們?cè)O(shè)計(jì)了很多新的結(jié)構(gòu)體系，如何更加合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)體系，做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題，同時(shí)又滿足人們各方面的要求，本文對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了分析與論述，以提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，這是值得我們探討的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分析

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

前言：

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(jié)構(gòu)體系也是越來(lái)越多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來(lái)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)。面對(duì)如此形勢(shì)，怎樣滿足建筑空間最大化怎樣滿足用戶結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)形式和更加合理的力學(xué)模型，我們必要了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)。一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案決定了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，同時(shí)還需選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)形式。

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1.水平力是設(shè)計(jì)的主要因素

水平力在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的作用，由于高度的不斷增加，水平力的作用會(huì)使建筑物產(chǎn)生位移，水平力的設(shè)計(jì)我們可以給出數(shù)值是隨著動(dòng)力的變化而變化的。但同時(shí)也應(yīng)注意建筑材料的選擇，建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇以及結(jié)構(gòu)的合理布置。

2.側(cè)向位移是重要控制指標(biāo)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，隨著建筑高度的變高，側(cè)移變形會(huì)快速增加，當(dāng)然這是在水平荷載下結(jié)構(gòu)的分析，這是的結(jié)構(gòu)一定要保持足夠的剛度及抵抗側(cè)向力，結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi)。如側(cè)向位移會(huì)產(chǎn)生主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)較大裂縫，甚至損壞現(xiàn)象。

3.承載力是基礎(chǔ)要素

與低層、多層建筑相比，高層建筑需要更嚴(yán)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(shè)計(jì)也應(yīng)該減輕自身的重量。如在高層建筑的抗風(fēng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)有足夠承載力，必須具有足夠的剛度;控制在風(fēng)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(hù)和裝飾構(gòu)件，必須有足夠的承載力，并與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接，防止房屋在風(fēng)荷載作用下發(fā)生部分損壞的可能。例如，建筑物質(zhì)量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致期重心在地震中發(fā)生傾覆力，會(huì)導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)的抗震能力減弱。

4.結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)

高層結(jié)構(gòu)在水平力作用下的形變一定會(huì)比底層建筑要大。所以，讓建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的延性，能在實(shí)際中避免建筑物的倒塌。這樣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就變得可塑，變成具有一定變形能力的物體，這個(gè)好處又如彈簧可以回彈一樣。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系設(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，城市規(guī)劃設(shè)計(jì)中的高層建筑越來(lái)越廣泛。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響著建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)造和使用功能。其中結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)成為是否經(jīng)濟(jì)合理進(jìn)行高層建筑的關(guān)鍵。

1.框架結(jié)構(gòu)體系

框架結(jié)構(gòu)主要承重結(jié)構(gòu)，由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架。對(duì)于框架柱而言，軸壓比越小在往復(fù)水平上荷載下的滯回曲線也會(huì)越豐滿，即耗能能力越大，延性就愈好。其優(yōu)點(diǎn):建筑平面布置靈活，可以依據(jù)自身的要求設(shè)計(jì)。其缺點(diǎn):框架結(jié)構(gòu)本身剛度不大，抗側(cè)力能力差，水平荷載作用下會(huì)產(chǎn)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(jié)構(gòu)，可以達(dá)到比較好的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)?？蚣荏w系中，角柱的受力應(yīng)該比別的柱差，為了防止角柱遭遇扭轉(zhuǎn)變形或是彎壓變形嗎，柱截面不宜過(guò)小，同時(shí)還要加密箍筋，起到增加受壓區(qū)混凝土約束的作用。注意事項(xiàng):在框架結(jié)構(gòu)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(yīng)該盡量的三排柱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案;采用鋼管混凝土柱、勁鋼混凝土柱或是高強(qiáng)混凝土柱;通過(guò)增加體積配箍率或是沿著柱身增加箍筋達(dá)到提高延性。

剪力墻結(jié)構(gòu)體系

當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的框架體系強(qiáng)度和剛度不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來(lái)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(shí)，框

架和剪力墻通過(guò)有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)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(dāng)墻體受力主體全部由剪力構(gòu)成的話，就會(huì)是剪力墻體機(jī)構(gòu)，剪力墻結(jié)構(gòu)體系是把建筑物墻體當(dāng)作承受荷載的結(jié)構(gòu)體系。對(duì)于剪力結(jié)構(gòu)墻間距一般為3一8m，墻體同時(shí)作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn):其剛度、強(qiáng)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(qiáng)，結(jié)構(gòu)體系特征明顯。現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)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(qiáng)，承受力好。其缺點(diǎn):剪力結(jié)構(gòu)墻間距設(shè)計(jì)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(xiàng):在高層剪力墻結(jié)構(gòu)中，連梁的設(shè)計(jì)收到很多制約，剛度在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，與剪力墻相連并且允許開裂可作剛度折減的梁稱作連梁。應(yīng)該選用跨高比較大的連梁，減少其剪切破壞，按常規(guī)設(shè)計(jì)方法配筋，進(jìn)行截面抗剪設(shè)計(jì)，保證其延性。聯(lián)系墻肢的連梁，不僅會(huì)影響剪力墻的受力，而且其本身的受力條件也比較復(fù)雜。在剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須堅(jiān)持的原則就是強(qiáng)墻弱連梁，對(duì)連梁的剛度要進(jìn)行折減，降低其抗彎能力。

3.筒結(jié)構(gòu)體系

以筒體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)都稱為筒結(jié)構(gòu)體系，它包含單筒，多筒，復(fù)合筒等，它是由由一個(gè)或者幾個(gè)簡(jiǎn)體為主抵抗水平力。也有把簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)分為實(shí)腹筒、框筒及析架筒的說(shuō)法。其優(yōu)點(diǎn):筒體結(jié)構(gòu)體系能使整個(gè)建筑猶如一個(gè)固定于基礎(chǔ)上的封閉空心的筒式懸臂梁來(lái)抵抗水平力，其是以空間受力為主，具有較大的剛度、強(qiáng)度、整體性，各構(gòu)件受力比較合理，抗風(fēng)、抗震能力強(qiáng)，往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。其缺點(diǎn)延展性能有問(wèn)題，并且全部此阿勇成本高，造價(jià)高。注意事項(xiàng):在建筑是講多層筒體結(jié)構(gòu)組合在一起能夠產(chǎn)生更大抵抗水平荷載的能力，使結(jié)構(gòu)具有更大抗力性，這樣的結(jié)構(gòu)也是多筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如加哥西爾斯大樓就是9個(gè)筒結(jié)合在一起的多筒結(jié)構(gòu)使其具有更好的剛性和能力。當(dāng)然，還可以讓筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一起運(yùn)用，如帶加強(qiáng)層的框架一一核心筒結(jié)構(gòu)與一般的框架一核心筒結(jié)構(gòu)在受力上更強(qiáng)大，當(dāng)然除了這幾種建筑結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)體系，如網(wǎng)架，薄殼等。隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，我們還會(huì)開發(fā)出更多、更加實(shí)用的結(jié)構(gòu)體系，這就要求我們建筑設(shè)計(jì)師不斷學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新。

結(jié)束語(yǔ):

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是需要扎實(shí)的理論知識(shí)的，是一個(gè)整體性，系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，設(shè)計(jì)師具有創(chuàng)新的思維，既有認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成功的至關(guān)重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員要把每個(gè)環(huán)節(jié)做到了然于胸，重視每個(gè)基本的構(gòu)件，密切配合其它專業(yè)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并能深刻理解規(guī)范和規(guī)程的含義，然，這些都需要我們不斷的反思和總結(jié)工作的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。為何說(shuō)高層結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的地位呢？高層建筑設(shè)計(jì)從安全，地基等更重方面都要比低層、多層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有更嚴(yán)格的要求。在高層建筑設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)師能遇到能遇到各種問(wèn)題，這就需要我們加強(qiáng)學(xué)習(xí)，不斷強(qiáng)化自身對(duì)設(shè)計(jì)中運(yùn)用科學(xué)的方式方法，把好高層設(shè)計(jì)的首要關(guān)口。

參考文獻(xiàn)：

[1]安海峰.論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究田.中小企業(yè)管理與為何說(shuō)高層結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的地位呢?高科技，2010，(11).

第5篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

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

Abstract: This paper discusses effects of tall building structure design must first produced by the different structure system as the basis, the reasonable scheme for selection.

Key words: high-rise building; structure design; principle; characteristic; system

中圖分類號(hào):[TU208.3]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則

適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則。一個(gè)優(yōu)秀的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往是這五個(gè)方面的最佳結(jié)合。完美的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是在努力追求這五個(gè)方面的最佳結(jié)合的過(guò)程中產(chǎn)生的,適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員最終努力的目標(biāo),是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的最佳體現(xiàn)。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般在建筑設(shè)計(jì)之后,“受制”于建筑設(shè)計(jì),但又“反制”于建筑設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能破壞建筑設(shè)計(jì),應(yīng)滿足、實(shí)現(xiàn)各種建筑要求;高層建筑設(shè)計(jì)不能超出結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力范圍,不能超出安全、經(jīng)濟(jì)、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定高層建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn),從這個(gè)意義上講,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得更為重要,雖然一棟標(biāo)志性建筑物建成后,人們只知道建筑師的名字,但一個(gè)適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀、便于施工的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也是工程師們的驕傲和成就。

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、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)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(duì)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（N=WH）；而水平荷載對(duì)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(水平均布荷載：M=1/2qH2，水平倒三角形荷載：M=1/3qH2)，如圖一示。另一方面，對(duì)一定高度建筑來(lái)說(shuō)，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)移成為設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移成為高層結(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：

此外，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側(cè)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，因P- 效應(yīng)而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加內(nèi)力，甚至破壞；②使居住人員產(chǎn)生不安全感；③使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或損壞，影響正常使用。

2.3 抗震設(shè)計(jì)要求更高，延性成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)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、中震可修、大震不倒。結(jié)構(gòu)的抗震性能決于其“能量吸收與耗散”能力的大小，即決于結(jié)構(gòu)延性的大小。延性是表示構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能，通長(zhǎng)采用延性系數(shù)μ來(lái)衡量延性的大小，μ=u/y如圖2。

3.3概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同等重要

概念設(shè)計(jì)是指一些難以做出精確力學(xué)分析或在規(guī)范中難以具體規(guī)定的問(wèn)題，必須由工程師運(yùn)用“概念”進(jìn)行分析，做出判斷，以便采取相應(yīng)措施。概念設(shè)計(jì)帶有一定經(jīng)驗(yàn)性。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在一定假定條件下進(jìn)行的。盡管分析的手段不斷提高，分析的原理不斷完善，但是由于地震作用的復(fù)雜性和不確定性，地基土影響的復(fù)雜性和結(jié)構(gòu)體系本身的復(fù)雜性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際情況相差數(shù)倍之多。尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件的局部開裂，甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)就很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行內(nèi)力分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)，從整體上提高建筑的抗震能力，消除結(jié)構(gòu)中的抗震薄弱環(huán)節(jié)，再輔以必要的計(jì)算和結(jié)構(gòu)措施，才能設(shè)計(jì)出具有良好抗震性能的高層建筑。將注重概念設(shè)計(jì)作為高層建筑結(jié)構(gòu)的最高原則提出其主要內(nèi)容為：應(yīng)特別重視建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性(包括平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性)；合理選擇建筑結(jié)構(gòu)體系包括：a.明確的計(jì)算簡(jiǎn)圖和合理的地震作用傳遞途徑；b.避免因部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承受重力、風(fēng)載和地震作用的能力；c.結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具備必要的承載能力和良好的變形能力，從而形成良好的耗能能力；采取必要的抗震措施提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件的延性。

3高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

3.1框架結(jié)構(gòu)體系

由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由梁聯(lián)系起來(lái)，形成空間結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可以做成有較大空間的會(huì)議室、餐廳、車間、營(yíng)業(yè)廳、教室等。需要時(shí)，可用隔斷分割成小房間，或拆除隔斷改成大房間，因而使用靈活。外墻采用非承重構(gòu)件，可使立面設(shè)計(jì)靈活多變。但是框架結(jié)構(gòu)本身剛度不大，抗側(cè)力能力差，水平荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的位移，地震荷載作用下較易破壞。不高于15層宜采用框架結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到比較好的經(jīng)濟(jì)平衡點(diǎn)。

3.2剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)體系是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)體系。墻體同時(shí)作為維護(hù)及房間分隔構(gòu)件。剪力墻間距一般為3～8m，現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大，在水平荷載作用下側(cè)向變形小，承載力要求容易滿足，適于建造較高的高層建筑。而且其抗震性能良好，在歷次的地震中，都表現(xiàn)了很好的抗震性能，震害較少發(fā)生，程度也很輕微。但是剪力墻結(jié)構(gòu)間距不能太大，平面布置不靈活，而且不宜開過(guò)大的洞口，自重往往也較大，不是很能滿足公共建筑的使用要求，而且其成本也較大。

3.3框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系

框架－剪力墻結(jié)構(gòu)體系由框架和剪力墻組成。剪力墻作為主要的水平荷載承受的構(gòu)件，框架和剪力墻協(xié)同工作的體系。在框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻剛度大，剪力墻承擔(dān)大部分水平力（有時(shí)可以達(dá)到80%~90%），是抗側(cè)力的主體，整個(gè)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高。框架則承受豎向荷載，提供較大的使用空間，同時(shí)承擔(dān)少部分水平力。由于有了剪力墻，其體系比框架結(jié)構(gòu)體系的剛度和承載力都大大提高了，在地震作用下層間變形減小，因而也就減小了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（隔墻和外墻） 的損壞。這樣無(wú)論在非地震區(qū)還是地震區(qū)，都可以用來(lái)建造較高的高層建筑。還可以把中間部分的剪力墻形成筒體結(jié)構(gòu)，布置在內(nèi)部，外部柱子的布置就可以十分靈活；內(nèi)筒采用滑模施工，的框架柱斷面小、開間大、跨度大，很適合現(xiàn)在的建筑設(shè)計(jì)要求。

除了上述的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)體系，如薄殼、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等。隨著時(shí)代的進(jìn)步，會(huì)涌現(xiàn)出越來(lái)越多更好的結(jié)構(gòu)體系。這就需要不斷學(xué)習(xí)，從各方面考慮運(yùn)用經(jīng)濟(jì)合理的手段到達(dá)目標(biāo)。

4結(jié)語(yǔ)

總之，高層建筑的高度和數(shù)量，從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度但對(duì)于高層建筑亦應(yīng)適當(dāng)控制，即要與原有建筑相協(xié)調(diào)，還要與城市歷史特點(diǎn)相協(xié)調(diào)。

參考文獻(xiàn)

第6篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

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

一、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)特點(diǎn)

(一)水平載荷是決定因素

隨著樓房層數(shù)的增多，水平荷載愈益成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的控制因素。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；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩，以及由此在豎構(gòu)件中所引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面對(duì)某一高度樓房來(lái)說(shuō)，豎向荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值隨結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的不同而有較大幅度的變化。

(二)軸向變形不容忽視

通常在低層建筑結(jié)構(gòu)分析中，只考慮彎矩項(xiàng)，因?yàn)檩S力項(xiàng)影響很小，而剪切項(xiàng)一般可不考慮。但對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)，情況就不同了。由于層數(shù)多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會(huì)使高層建筑結(jié)構(gòu)的內(nèi)力數(shù)值與分布產(chǎn)生顯著的改變。對(duì)連續(xù)梁彎矩的影響：采用框架體系和框一墻體系的高樓中，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)，此種差異軸向變形將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁的中間支座產(chǎn)生沉陷，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)彎矩增大。對(duì)構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響，與考慮豎向桿件軸向變形的剪力相比較，不考慮豎桿件軸向變形時(shí)，各構(gòu)件水平剪力的平均誤差達(dá)30％以上，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移減小一半以上。

(三)側(cè)移成為控制指標(biāo)

與低層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵岡素，隨著樓層的增加，水平荷載作用下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形迅速增大。設(shè)計(jì)高層結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，能夠可靠地承受風(fēng)荷載作用產(chǎn)生的內(nèi)力；還要求具有足夠的抗側(cè)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)，保證良好的居住和工作條件。

(四)結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)

相對(duì)低層結(jié)構(gòu)而言，高層結(jié)構(gòu)更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使建筑在進(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)造上采以恰當(dāng)?shù)拇胧瑏?lái)保證結(jié)構(gòu)具有足夠的延性。

二、高層家住結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)

當(dāng)框架體系的強(qiáng)度和剛度不能滿足要求時(shí)，往往需要在建筑平面的適當(dāng)位置設(shè)置較大的剪力墻來(lái)代替部分框架，便形成了框架一剪力墻體系。在承受水平力時(shí)，框架和剪力墻通過(guò)有足夠剛度的樓板和連梁組成協(xié)同工作的結(jié)構(gòu)體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平荷載?？蚣塄D剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。

當(dāng)受力主體結(jié)構(gòu)全部由平面剪力墻構(gòu)件組成時(shí)，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結(jié)構(gòu)其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強(qiáng)度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強(qiáng)，是一種良好的結(jié)構(gòu)體系，能建高度大于框架或框架一剪力墻體系。

凡采用簡(jiǎn)體為抗側(cè)力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系統(tǒng)稱為筒體體系，包括單簡(jiǎn)體、簡(jiǎn)體―框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構(gòu)件，分實(shí)腹筒和空腹筒兩種類型。實(shí)腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結(jié)構(gòu)單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構(gòu)成的空間受力構(gòu)件。筒體體系具有很大的剛度和強(qiáng)度，各構(gòu)件受力比較合理，抗風(fēng)、抗震能力很強(qiáng)，往往應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。

三、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(guò)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。下面是常見的一些基本假定：彈性假定；小變形假定；剛性樓板假定；計(jì)圖形的假定。

對(duì)于框架一剪力墻體系來(lái)說(shuō)，框架一剪力墻結(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(lái)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。框架一剪力墻的機(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。剪力墻結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法是平面有限單元法。筒體結(jié)構(gòu)的分析方法按照對(duì)計(jì)算模型處理手法的不同可分為三類：等效連續(xù)化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續(xù)化方法是將結(jié)構(gòu)中的離散桿件作等效連續(xù)化處理；等效離散化方法是將連續(xù)的墻體離散為等效的桿件，以便應(yīng)用適合桿系結(jié)構(gòu)的方法來(lái)分析；比等效連續(xù)化和等效離散化更為精確的計(jì)算模型是完全按三維空間結(jié)構(gòu)來(lái)分析筒體結(jié)構(gòu)體系．其中應(yīng)用最廣的是空間桿一薄壁桿系矩陣位移法。

四、抗震分析與設(shè)計(jì)在高層建筑的應(yīng)用

在罕遇地震作用下，抗震結(jié)構(gòu)都會(huì)部分進(jìn)入塑性狀態(tài)。為了滿足大震作用下結(jié)構(gòu)的功能要求，有必要研究和計(jì)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形能力。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，是根據(jù)對(duì)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進(jìn)行設(shè)計(jì)，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。我國(guó)現(xiàn)行抗震規(guī)范(GB5001l一2001)要求高層建筑的抗震計(jì)算主要是在多遇地震作用下(小震)，按反應(yīng)譜理論計(jì)算地震作用。用彈性方法計(jì)算內(nèi)力及位移。對(duì)于重要建筑或有特殊要求時(shí)，要用時(shí)程分析法補(bǔ)充計(jì)算，并進(jìn)行罕遇地震作用下(大震)的變形驗(yàn)算。

在我國(guó)高層建筑的抗震分析與設(shè)計(jì)中常見的問(wèn)題有以下幾種：首先是高度問(wèn)題，對(duì)于超高限建筑物，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度。因?yàn)樵诘卣鹆ψ饔孟?，超高限建筑物的變形破壞性態(tài)會(huì)發(fā)生很大的變化，隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變，即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如安全指標(biāo)、延性要求、材料性能、荷載取值、力學(xué)模型選取等。其次是材料選用和結(jié)構(gòu)體系的問(wèn)題，在高層建筑中。我國(guó)算150m以上的建筑，采用的三種主要結(jié)構(gòu)體系(框一筒、筒中筒和框架一支撐)，這些也是其他國(guó)家高層建筑采用的主要體系。但國(guó)外特別在地震區(qū)，是以鋼結(jié)構(gòu)為主，而在我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)占了90％。如此高的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)，國(guó)內(nèi)外都還沒(méi)有經(jīng)受較大地震作用的考驗(yàn)。根據(jù)現(xiàn)在我國(guó)建筑鋼材的類型、品種和鋼結(jié)構(gòu)的加工制造能力，建議 盡可能采用鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、鋼管混凝土(柱)結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)，以減小柱斷面尺寸，并改善結(jié)構(gòu)的抗震性能。第三是軸壓比與短柱問(wèn)題，在鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)中，往往為了控制柱的軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構(gòu)造配筋。柱各的塑性變形能力小。則結(jié)構(gòu)的延性就差，當(dāng)遭遇地震時(shí)。耗散和吸收地震能量少，結(jié)構(gòu)容易被破壞。第四，在某些烈度區(qū)采用了較低的抗震措施與構(gòu)造措施，現(xiàn)在許多專家學(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(guó)情的需要，認(rèn)為我國(guó) “取用了可能是世界上最低的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度”并主張“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度水平應(yīng)該大幅度提高”。有人主張?jiān)谠O(shè)防烈度下應(yīng)該采用彈性設(shè)計(jì)，特別是高烈度區(qū)要有嚴(yán)格的抗震措 施與抗震構(gòu)造措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)的安全。

五、結(jié)語(yǔ)

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)集結(jié)構(gòu)分析，數(shù)學(xué)優(yōu)化方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)工作，是一項(xiàng)對(duì)國(guó)家建設(shè)有重大意義的工作，同時(shí)，亦是一門實(shí)用性很強(qiáng)的工作。本文就高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行分析，一起有助于提高結(jié)構(gòu)工程師在建筑空間中的設(shè)計(jì)能力，特別是在處理高層建筑方面的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

1.趙衍增.試論高層建筑結(jié)構(gòu)體系及其選型.城市建設(shè)，2010年第09期

2.虞偉軍.淺談復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵設(shè)計(jì).科技與生活，2010年第18期

3.郭寶紅.論載荷因素在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的影響及解決辦法.城市建設(shè)，2010年第10期

第7篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】高層建筑;結(jié)構(gòu)體系;特點(diǎn)

1.框架結(jié)構(gòu)體系

框架結(jié)構(gòu)是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預(yù)制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、陶爛等輕質(zhì)板材隔墻分戶裝配而成的住宅樓、商用樓等。比較適合高層和大面積結(jié)構(gòu)的樓層施工[1]。框架結(jié)構(gòu)體系是由豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接而成，既承擔(dān)豎向荷載，又承擔(dān)水平荷載?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑平面布置靈活，可以提供較大的建筑空間，也可以構(gòu)成豐富多變的立面造型。但是框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力較弱，屬較柔結(jié)構(gòu)，因此建筑高度受到限制。在水平荷載作用下，其內(nèi)力分布特點(diǎn)是底層柱軸力、剪力、彎矩最大，由下往上減小，其變形規(guī)律是雖然柱的軸力引起的側(cè)移隨高度遞增，但由于框架結(jié)構(gòu)的高度限制，仍以剪切型變形為主，底層之間變形最大，向上遞減?？蚣芙Y(jié)構(gòu)抗震效果較傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)要高，在地震作用下的震害多發(fā)生于柱端，邊柱破壞程度重于中柱，且以角柱最為嚴(yán)重。底層柱破壞早于以上各柱，而框架梁及節(jié)點(diǎn)通常震害較少。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，鋼筋混凝土框架可以獲得良好的延性，即“延性框架”，但由于其層間變形較大，容易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞?；炷量蚣芙Y(jié)構(gòu)施工包括以下工序:軸線定位,柱鋼筋綁扎及支模架搭設(shè),柱模板,柱混凝土,梁底模及梁筋,板底模及板筋,梁板混凝土。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)體系是由鋼筋混凝土墻體互相連接構(gòu)成的承重墻結(jié)構(gòu)體系，用以承受豎向荷載，抵抗水平荷載，同時(shí)亦兼作建筑物的圍護(hù)和內(nèi)部空間的分隔構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)體系集承重、抗風(fēng)、抗震、圍護(hù)與分隔于一體，經(jīng)濟(jì)合理地利用了結(jié)構(gòu)材料，結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)、抗側(cè)剛度大，側(cè)向變形小，在承載力方面的要求易于滿足，適于建造較高的建筑;抗震性能好，具有承受強(qiáng)烈地震而不倒的良好性能;用鋼量省;相比于框架結(jié)構(gòu)，施工相對(duì)簡(jiǎn)便快速。但是剪力墻結(jié)構(gòu)體系墻體較密，使建筑平面布置和空間利用受到限制，很難滿足大空間建筑功能的要求;結(jié)構(gòu)自重大，并且抗側(cè)剛度也較大，從而自振周期較短，導(dǎo)致須承受較大的地震作用。其受力特點(diǎn)隨著墻體上開洞方式，開洞大小的不同可以劃分為不同的剪力墻，具有不同的受力特點(diǎn)。

剪力墻的變形特點(diǎn)，當(dāng)層數(shù)較低，墻體的高寬比小于1時(shí)，水平荷載作用下墻體以剪切型變形為主，當(dāng)層數(shù)較高，高寬比大于4時(shí)，變形以彎曲型為主，為高寬比處于1～4之間時(shí)，變形呈現(xiàn)彎剪型特征。通過(guò)合理的設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施，剪力墻可以具備較好的延性，震害輕微，但是對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的一種特殊形式—框支剪力墻結(jié)構(gòu)情形就完全不一樣了?？蛑Ъ袅Y(jié)構(gòu)就是底層大空間采用框架，上部標(biāo)準(zhǔn)層采用剪力墻的結(jié)構(gòu)。由于這種結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度在底層樓蓋處發(fā)生突變，在遭受地震作用時(shí)，往往由于底層框架剛度太弱、強(qiáng)度不足，側(cè)移過(guò)大、延性不足而出現(xiàn)破壞，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌，所以在地震區(qū)通常不宜采用。

框架結(jié)構(gòu),往往因柱楞突出隔墻,妨礙美觀,影響使用；一般剪力墻結(jié)構(gòu),對(duì)于底部有停車場(chǎng)等公共設(shè)施的情況則矛盾很大,滿足不了建筑的使用功能;對(duì)于房屋高度不太大的小高層建筑,采用剪力墻結(jié)構(gòu)會(huì)造成剛度過(guò)大,重量增加,導(dǎo)致地震反應(yīng)過(guò)強(qiáng),使得上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)造價(jià)提高。以一般剪力墻結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),吸取框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),使結(jié)構(gòu)剛度調(diào)整到適宜的“短肢”剪力墻結(jié)構(gòu)體系越來(lái)越多的受到人們的關(guān)注。短肢剪力墻結(jié)構(gòu)體系墻肢較短,布置靈活；結(jié)構(gòu)自重減輕,結(jié)構(gòu)整體剛度小,地震作用力小;墻肢高寬比較大,延性較好,對(duì)抗震有利;連梁跨高比較大,以受彎破壞為主,地震作用下首先在弱連梁兩端出現(xiàn)塑性鉸,能起到很好的耗能作用[2]。

3.框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系

框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系既能提供較大較靈活布置的建筑空間，又具有良好的抗震性能。如果把剪力墻布置成筒體，就組成了框筒結(jié)構(gòu)。筒體的載力、抗扭能力均較單片剪力墻有較大提高，在結(jié)構(gòu)上可以提高材料的利用率，在建筑布置上往往可以利用筒體作電梯間、樓梯間和豎向管道的信道。由于框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下變形呈剪切型而剪力墻則呈彎曲型。將框架與剪力墻經(jīng)過(guò)連梁、樓板連結(jié)成一個(gè)協(xié)同工作的整體，使框架與剪力墻在同一樓層上的位移協(xié)調(diào)一致，側(cè)向變形將呈彎剪型。其上下各層變形趨于均勻并減小了頂點(diǎn)位移，同時(shí)框架各層剪力趨于均勻，各層梁柱截面尺寸和配筋也趨于均勻。

框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的底部，全部剪力由剪力墻承擔(dān)，而框架的底部剪力為零;框架與剪力墻頂部的剪力不等于零，框架頂端與剪力墻頂端各自受一等量反向的水平集中力作用;由于剪力墻剛度大，將承擔(dān)大部分水平力是抗側(cè)力的主體;框架則承擔(dān)豎向荷載，提供較大的使用空間?？蚣艚Y(jié)構(gòu)在承受地震作用時(shí)可形成多道防線，剛度很大的剪力墻作為第二道防線，隨著剪力墻的開裂，剛度退化，框架在保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及防止結(jié)構(gòu)倒塌上發(fā)揮第一道防線作用。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的延性是比較好的。由于剪力的剛度大，若數(shù)量多，從而結(jié)構(gòu)自振周期變短，導(dǎo)致較大的地震作用，若數(shù)量不足，整體剛度過(guò)小，在地震作用下會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的側(cè)向變形，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的震害[3]。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系

筒體結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度大，空間受力性能強(qiáng)，當(dāng)建筑物的層數(shù)較多，高度大，抗震設(shè)防烈度高時(shí)，采用前述的幾種結(jié)構(gòu)體系往往難滿足要求，建議采用筒體結(jié)構(gòu)體系。筒體的基本形式有三種:實(shí)腹筒、框筒、析架筒。由剪力墻圍成的筒體稱為實(shí)腹筒。在實(shí)腹筒的墻體上形出許多規(guī)則排列的窗洞所形成的開洞筒體稱為框筒，它實(shí)際上是由密排柱和剛度很大的窗裙梁形成的密柱深梁框架圍成的筒體。如果筒體的四壁是由豎桿和斜桿形成的析架組成，則稱為析架筒。

筒體結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)，以框筒為例，在于柱子的正應(yīng)力并不符合平截面假定，而呈現(xiàn)曲線形分布的特點(diǎn)，在角柱及其附近柱的正應(yīng)力大于理想臂。梁的正應(yīng)力，而在中間區(qū)段柱的正應(yīng)力則小于正應(yīng)力。在整體彎曲作用下框筒柱正應(yīng)力的這種兩邊大，中間小的現(xiàn)象稱為“剪力滯后”。剪力后的根源在于裙梁的柔性，因?yàn)樵诳蛲仓胸Q向力由角柱向中間柱的傳遞需要通過(guò)裙梁的剪力來(lái)完成，裙梁剛度的大小直接影響剪力滯后現(xiàn)象的輕重，當(dāng)梁的剛度比柱的剛度大時(shí)，梁的剪力傳遞應(yīng)力的能力較大，剪力滯后現(xiàn)象不嚴(yán)重，框筒能有效地發(fā)揮整體空間作用。梁較柔時(shí)，剪力滯后就較嚴(yán)重。另外框筒結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)寬比及高寬比均會(huì)影響結(jié)構(gòu)整體空間作用的發(fā)揮。長(zhǎng)寬比越接近于1，高寬比大于3時(shí)才能充分發(fā)揮整體空間作用。由于裙梁截面高度一般很大，導(dǎo)致框筒成為強(qiáng)梁弱柱型結(jié)構(gòu)，在地震作用下容易形成樓層屈服機(jī)制和柱鉸側(cè)移機(jī)構(gòu)，對(duì)抗震不利?？梢栽谌沽褐虚_設(shè)水平縫以改善其延性，這種橫縫裙梁確能使框筒保持較好的整體空間性能，且又可避免裙梁發(fā)生脆性剪切破壞，使框筒的抗震性能得到改善。

【參考文獻(xiàn)】

［1］李立軍.淺議高層建筑框架結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制[J].河南建材,2010,1.

第8篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：高層建筑 建筑結(jié)構(gòu) 特點(diǎn)

世界各城市的生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展達(dá)到一定程度后，莫不積極致力于提高城市建筑的層數(shù)。實(shí)踐證明，高層建筑可以帶來(lái)明顯的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)高層建筑的層數(shù)和高度增加到一定程度時(shí)，它的功能適用性、技術(shù)合理性和經(jīng)濟(jì)可行性都將發(fā)生質(zhì)的變化。與低層建筑相比，在設(shè)計(jì)上、技術(shù)上都有許多新的問(wèn)題需要加以考慮和解決。

1. 高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)與低層建筑結(jié)構(gòu)以受豎向載荷為主不同，需同時(shí)承受水平和豎向的荷載或作用，例如在遇到巨大風(fēng)力和地震力時(shí)所產(chǎn)生的水平側(cè)向力。在低層建筑結(jié)構(gòu)中，豎向荷載往往就是設(shè)計(jì)的控制因素，但在高層建筑結(jié)構(gòu)中，較大的建筑高度造成了完全不同的受力情況，水平荷載不僅是主要荷載的一種，跟豎向荷載共同起作用，而且往往還成為設(shè)計(jì)中的控制因素。因此，在水平荷載作用下，若高層建筑結(jié)構(gòu)的抵抗側(cè)向變形能力或側(cè)向剛度不足，將會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的側(cè)向變形，不僅使人產(chǎn)生不舒服感覺，而且會(huì)使結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下產(chǎn)生附加內(nèi)力，會(huì)使填充墻、建筑裝修和電梯軌道等服務(wù)設(shè)施出現(xiàn)裂縫、變形，甚至?xí)?dǎo)致結(jié)構(gòu)性的損傷或裂縫，從而危及結(jié)構(gòu)的正常使用和耐久性。因此設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅要求結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，而且要求結(jié)構(gòu)有合理的剛度，使水平荷載所產(chǎn)生的側(cè)向變形限制在規(guī)定的范圍內(nèi)、同時(shí)，有抗震設(shè)防要求的高層建筑還應(yīng)具有良好的抗震性能，使結(jié)構(gòu)在可能的強(qiáng)震作用下當(dāng)構(gòu)件進(jìn)入屈服階段后，仍具有良好的塑性變形能力，即具有良好的延性性能。

高層建筑還具有建筑功用上的特點(diǎn)。人們常說(shuō)建筑是凝固的音樂(lè)，優(yōu)美的高層建筑猶如藝術(shù)品，成為城市的標(biāo)志景觀。建筑同時(shí)是時(shí)代跳動(dòng)的脈搏，高層建筑占地面積小，符合了地價(jià)昂貴時(shí)代的需求，它可以節(jié)約建設(shè)用地或獲得史多的空閑地面，以作為綠化等環(huán)境用地，并因向高空方向發(fā)展而縮短了城市道路和各種管線的長(zhǎng)度，減少了基礎(chǔ)設(shè)施的投資、當(dāng)然，大量高層建筑的建設(shè)，也會(huì)給城市帶來(lái)不利的影響，如人口會(huì)密集化而造成交通擁擠問(wèn)題；城市局部熱場(chǎng)發(fā)生不利的變化以及地質(zhì)的沉陷、消防的復(fù)雜化等問(wèn)題。綜合高層建筑的上述受力特點(diǎn)可知，與低層結(jié)構(gòu)不同，高層建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)度、剛度和延性三方面要滿足更多的設(shè)計(jì)要求、抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展特點(diǎn)及趨勢(shì)分析

高層建筑結(jié)構(gòu)所需承擔(dān)的載荷和傾覆力矩將越來(lái)越大，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)約材料和降低造價(jià)，高層建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件將不斷的更新，設(shè)計(jì)理念也將不斷發(fā)展。

2.1結(jié)構(gòu)材料高強(qiáng)度化

隨著建筑高度的增加，結(jié)構(gòu)面積占建筑使用面積的比例越來(lái)越大，為了改善這一不合理狀況，采用高強(qiáng)度鋼和高強(qiáng)度混凝土勢(shì)在必行。隨著高強(qiáng)混凝土材料的研制和不斷發(fā)展，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和韌性性能也不斷得到改善。C80和C100強(qiáng)度等級(jí)的混凝土已經(jīng)在超高層建筑中得到廣泛使用?？梢詼p少結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，減少構(gòu)件的自重，必將對(duì)高層建筑的發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。高強(qiáng)度且具有良好可焊性的厚鋼板將成為今后高層建筑結(jié)構(gòu)的主要用剛，而耐火鋼材FR鋼的出現(xiàn)為鋼結(jié)構(gòu)的抗火設(shè)計(jì)提供了方便。采用FR鋼材制作高層鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，其防火保護(hù)層的厚度可大大減不，從而降低鋼結(jié)構(gòu)的造價(jià)，使鋼結(jié)構(gòu)更具競(jìng)爭(zhēng)力。

2.2結(jié)構(gòu)形體多樣化

城市建設(shè)的發(fā)展，使得人們對(duì)建筑的功能需求更加深入，對(duì)建筑的體型要求也逐漸呈現(xiàn)多樣化。高層建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度和不規(guī)則度將會(huì)不斷的呈現(xiàn)，例如建筑結(jié)構(gòu)的平面形狀會(huì)出現(xiàn)：矩形、方形、八角形、扇形、圓形、菱形弧形、Y 形、L 形等各種吸引人們眼球的形狀，立面出現(xiàn)各種類型轉(zhuǎn)換、外挑、內(nèi)斂、大底盤多塔樓、連體建筑、立開大洞等復(fù)雜體型的建筑。

2.3建筑結(jié)構(gòu)綜合化

經(jīng)合理設(shè)計(jì)的組合結(jié)構(gòu)可取得經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)性能（如抗震性能）優(yōu)良的效果，且易滿足高層建筑的側(cè)向剛度的需求，可建造比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更高的建筑。因此在較高的建筑中，混合結(jié)構(gòu)往往仍是合理、可行的結(jié)構(gòu)方案，今后建造混合結(jié)構(gòu)的比率將會(huì)越來(lái)越大。在強(qiáng)震國(guó)家日本，組合結(jié)構(gòu)高層建筑發(fā)展迅速，其數(shù)量已超過(guò)混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑。目前應(yīng)用較為廣泛的有：外包混凝土組合柱、鋼管混凝土組合柱以及外包混凝土的鋼管混凝土雙重組合柱等多種組合結(jié)構(gòu)。特別是由于鋼管內(nèi)混凝土處于三軸受壓狀態(tài)，能提高構(gòu)件的豎向承載能力，從而可以節(jié)約大量鋼材。巨型組合樁首次在香港的中國(guó)銀行大廈中應(yīng)用，獲得成功并取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益，上海金茂大廈構(gòu)中也成功地應(yīng)用了巨型組合結(jié)構(gòu)。隨著混凝土強(qiáng)度的提高以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造施工和施工技術(shù)上的改進(jìn)創(chuàng)新，組合結(jié)構(gòu)在高層建筑中應(yīng)用將進(jìn)一步擴(kuò)大。巨型框架結(jié)構(gòu)柱體體系以其剛度大，在內(nèi)部便于設(shè)置大空間等優(yōu)點(diǎn)，也將得到更多的應(yīng)用。例如，上海證券大廈和香港的匯豐銀行大廈。多束筒結(jié)構(gòu)體系在實(shí)際工程中的應(yīng)用，已表明該結(jié)構(gòu)體系在適應(yīng)建筑場(chǎng)地、豐富建筑造型、滿足多種功能和減不剪力滯后效應(yīng)等諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，多束筒結(jié)構(gòu)體系也將在超高層建筑結(jié)構(gòu)實(shí)際工程中擴(kuò)大應(yīng)用。在鋼筋混凝結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良的抗拉性能以及混凝土結(jié)構(gòu)的抗壓性能，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量，提高結(jié)構(gòu)延展性。

2.4結(jié)構(gòu)減震控制智能化

高層建筑結(jié)構(gòu)必須妥善處理因風(fēng)力、地震、溫度變化和基礎(chǔ)沉降帶來(lái)的變形節(jié)點(diǎn)，而構(gòu)造建筑結(jié)構(gòu)的減震正是解決這一問(wèn)題的關(guān)鍵。在高層建筑中的被動(dòng)耗能減震有耗能支撐、帶豎縫耗能剪力墻，被動(dòng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器以及安裝各種被動(dòng)耗能阻尼器等；主動(dòng)減震則是計(jì)算機(jī)控制的，由各種驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)控制和混合控制的各種作用過(guò)程。結(jié)構(gòu)主動(dòng)減震的基本原理是：通過(guò)安裝在結(jié)構(gòu)上的各種驅(qū)動(dòng)裝置和傳感器，與計(jì)算機(jī)相連接，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)震動(dòng)和結(jié)構(gòu)反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)結(jié)構(gòu)不斷地施加各種與結(jié)構(gòu)反應(yīng)相反的作用，以達(dá)到在地震或風(fēng)的作用下減小結(jié)構(gòu)反應(yīng)的目的。目前，在美國(guó)、日本等國(guó)家各種耗能減震控制裝置已在高層建筑結(jié)構(gòu)中得以應(yīng)用。在中國(guó)有部分高層建筑工程中應(yīng)用了這種技術(shù)。隨著人類進(jìn)入信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備以及各類辦公電子設(shè)備不受震動(dòng)干擾而安全平穩(wěn)地運(yùn)行，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

3.結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代建筑功能趨于多樣性，高層建筑的體形和結(jié)構(gòu)體系趨向復(fù)雜多變，趨向立體化，應(yīng)運(yùn)而生新的設(shè)計(jì)概念和結(jié)構(gòu)技術(shù)的深化。高層建筑在迅猛發(fā)展的同時(shí)，對(duì)其建筑結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究也取得了相應(yīng)的進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)輕質(zhì)材料的出現(xiàn)以及機(jī)械化、電氣化在建筑中的實(shí)現(xiàn)等，為高層建筑的發(fā)展提供了技術(shù)條件和物質(zhì)基礎(chǔ)?？梢韵胍姡磥?lái)的高層建筑結(jié)構(gòu)不僅在可靠度與安全性能上大大增強(qiáng)，其科技含量也會(huì)越來(lái)越高。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦維，秦艷.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題探討[J].科技致富向?qū)?2011（27）

[2]沈芳.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題[J].科技資訊.2007（21）

第9篇：高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；特點(diǎn)；優(yōu)化措施

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

隨著城市的快速發(fā)展，高層建筑已經(jīng)成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要方向，并且也成為反映現(xiàn)代城市繁榮與進(jìn)步的重要標(biāo)志?，F(xiàn)代建筑功能越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)體系也日趨復(fù)雜，因此建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也必須與時(shí)俱進(jìn)，以保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性。

1高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。高樓層因?yàn)槠洫?dú)特的特性在很多方面都比低層樓房有優(yōu)勢(shì)，其最顯著的特點(diǎn)就是高層樓房擁有較好的柔韌性，正是因?yàn)檫@種特性，使得這種高層樓房在發(fā)生地震的時(shí)候容易出現(xiàn)變形等情況。因此想要保證高層建筑的延性，建造樓房的時(shí)候通常都會(huì)在建造過(guò)程別是在其進(jìn)人塑性變形階段之后，其仍然能夠保持很強(qiáng)的變形力，這樣就能保證樓房在遇見晃動(dòng)的情況之下不會(huì)出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要針對(duì)這種情況采取專門的措施進(jìn)行防護(hù)。

1.2軸向變形不容忽視。剪力墻結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑中應(yīng)用較為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是建筑中心軸受到的壓力比建筑四周的支柱受到的壓力要大的很多，因此建筑物中軸受到壓力產(chǎn)生形變的可能性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)地大于周圍支柱軸。通常如果建造的建筑高度越高，那么其產(chǎn)生形變的可能性也就越大，在這種情況之下很容易導(dǎo)致建筑的中心支柱因?yàn)槭艿捷^大的壓力而出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。如果說(shuō)在建造較高樓層的建筑時(shí)候不能夠很好的進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么建筑完工之后，中軸就會(huì)承擔(dān)過(guò)多的壓力，這樣很容易使中軸出現(xiàn)形變的情況，一旦中軸出現(xiàn)形變之后，整個(gè)建筑的連續(xù)彎矩就會(huì)受到較大的影響，中軸承擔(dān)了過(guò)多的壓力使得中軸底座的負(fù)彎矩變得很小，跨中正彎矩和端支座負(fù)彎矩值增大；如果設(shè)計(jì)的不夠合理這種軸向變形還會(huì)對(duì)建筑構(gòu)件的下料長(zhǎng)度等產(chǎn)生非常大的影響；軸向變形還能造成構(gòu)件剪力受到影響，這樣就會(huì)大大加劇建筑的不安全性。

1.3水平荷載成為決定因素。高層樓房的設(shè)計(jì)以及建造和底層樓房不同，在考慮豎向荷載的同時(shí)還需要考慮建筑的水平荷載能力，因?yàn)樵诮ㄔ旄邔訕欠康臅r(shí)候水平荷載往往能對(duì)建筑產(chǎn)生非常重要的作用。水平荷載能夠產(chǎn)生如此重要的影響主要有以下幾個(gè)原因：第一點(diǎn)就是如果在設(shè)計(jì)的時(shí)候僅僅考慮豎向荷載，那么其相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)高度成一次方關(guān)系，這在設(shè)計(jì)的時(shí)候是不夠的，但是水平荷載相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠保證其和高度成二次方關(guān)系；第二點(diǎn)就是建筑物設(shè)計(jì)的時(shí)候關(guān)于豎向荷載是相對(duì)固定的，但是水平荷載卻受到眾多因素的影響，在設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要考慮到地震等能夠?qū)ㄖ镌斐善茐牡囊蛩亍?/p>

2高層建筑結(jié)構(gòu)體系及分析

在設(shè)計(jì)不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的時(shí)候，用到的鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)也是不同的，該結(jié)構(gòu)主要有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，不同的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的時(shí)候有這不同的作用，因此建筑師在設(shè)計(jì)的時(shí)候需要根據(jù)建筑的實(shí)際情況合理的進(jìn)行選擇和利用。

2.1框架結(jié)構(gòu)體系。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)中使用最多的就是框架結(jié)構(gòu)，其在構(gòu)建的時(shí)候非常的靈活，能夠提供較大的空間，在構(gòu)建的時(shí)候了，將梁和柱進(jìn)行完美的融合，構(gòu)建出建筑的整體構(gòu)架。在構(gòu)建框架結(jié)構(gòu)體系的時(shí)候需要對(duì)位移以及框架―剪力墻機(jī)構(gòu)的內(nèi)力等進(jìn)行測(cè)量，在測(cè)量的時(shí)候使用較多的就是連梁連續(xù)化假定法。在計(jì)算的時(shí)候?qū)⒓袅σ约翱蚣芩竭M(jìn)行位移，然后再計(jì)算各種參數(shù)，最終得到結(jié)果。

2.2剪力墻結(jié)構(gòu)：構(gòu)建剪力墻結(jié)構(gòu)的時(shí)候通常都是根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，合理的利用建筑物的墻體來(lái)承受一部分壓力。剪力墻結(jié)構(gòu)通常都是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中使用的，在設(shè)計(jì)的時(shí)候利用墻體來(lái)承載來(lái)自于建筑的全部水平以及豎向荷載。剪力墻在構(gòu)建的時(shí)候起開洞情況決定了剪力墻結(jié)構(gòu)在整個(gè)建筑物種起到的作用。在構(gòu)建剪力墻的時(shí)候，不同的剪力墻結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生不同的作用效果。

2.3筒體結(jié)構(gòu)。筒體建構(gòu)的分類比較多，主要包括實(shí)腹筒、框筒等。實(shí)腹筒主要是利用平面剪力墻結(jié)構(gòu)組成空間筒體；框筒在設(shè)計(jì)的時(shí)候主要是鍵框架的肢距減小；析筒在設(shè)計(jì)的時(shí)候通常都是用空間析架組成。不同的結(jié)構(gòu)在計(jì)算的時(shí)候往往采用不同的計(jì)算方式，現(xiàn)在的計(jì)算方式主要有以下幾種：一是等效連續(xù)化方法；第二種就是等效離散化方法；第三種則是三維空間分析。

3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化方法

3.1優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)方案的確定對(duì)于之后進(jìn)行的結(jié)構(gòu)計(jì)算以及施工圖制作有極大的影響，簡(jiǎn)而言之，只有確定一種合理、科學(xué)的結(jié)構(gòu)方案后，之后兩步才能順利、有序地進(jìn)行。所以在對(duì)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)開展優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分重視這一部分的優(yōu)化。具體可以采取的優(yōu)化措施有三類，第一，在確定結(jié)構(gòu)方案時(shí)，讓結(jié)構(gòu)工程師參與其中。建筑師需要做到的就是確保建筑的外形美觀，而結(jié)構(gòu)工程師需要做到就是確保建筑的結(jié)構(gòu)安全。讓兩者同時(shí)參與到結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中能讓兩種思想融會(huì)貫通，最終產(chǎn)生安全與美觀兼?zhèn)涞慕ㄖY(jié)構(gòu)方案。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循的原則包括建筑外形的簡(jiǎn)潔、美觀、規(guī)則以及對(duì)稱，盡量保證建筑機(jī)構(gòu)抗側(cè)剛度中心與建筑平面形心、建筑質(zhì)量中心三點(diǎn)重合，保證建筑立面形狀規(guī)則、并且分布規(guī)則、均勻，避免讓建筑外形上產(chǎn)生過(guò)多的外凸以及內(nèi)凹。第二，使建筑擁有直接、簡(jiǎn)單的受力、傳力途徑。簡(jiǎn)潔的受力、傳力途徑能減少建筑在建設(shè)過(guò)程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用量，完成對(duì)建筑造價(jià)成本的控制。過(guò)于復(fù)雜的受力、傳力結(jié)構(gòu)需要用到更多用于轉(zhuǎn)換力的結(jié)構(gòu)構(gòu)建，會(huì)造成建筑成本的大幅增加。第三，結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)。目前全球建筑都面臨著地震類地質(zhì)危害等問(wèn)題，在設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)時(shí)考慮建筑的抗震性能是十分必要的。結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)是建筑結(jié)構(gòu)工程師通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐以及總結(jié)得出的經(jīng)驗(yàn)，合理利用能保證建筑的實(shí)際抗震性能與預(yù)期抗震性能達(dá)到統(tǒng)一。

3.2優(yōu)化建筑圖紙制作

建筑施工圖紙直接用于指導(dǎo)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工過(guò)程，所以在其設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)遵循三項(xiàng)原則，這里重點(diǎn)講解的是建筑的結(jié)構(gòu)施工部分。首先，施工圖紙面向的是施工現(xiàn)場(chǎng)，也就是說(shuō)需要施工人員能對(duì)圖紙有正確的理解，這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要規(guī)范地進(jìn)行各類符號(hào)的標(biāo)記，同時(shí)建筑施工圖紙中的說(shuō)明內(nèi)容中不能包含可能產(chǎn)生歧義的內(nèi)容，確保施工人員理解的準(zhǔn)確性。其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工前，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)與施工現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員以及施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，將施工中需要注意的部分詳細(xì)地說(shuō)明，并與施工技術(shù)人員進(jìn)行協(xié)商，保證各項(xiàng)施工過(guò)程的可操作性。最后，結(jié)構(gòu)施工盡量選用從業(yè)時(shí)間長(zhǎng)，施工經(jīng)驗(yàn)多的施工人員進(jìn)行，保證施工質(zhì)量，從而保證建筑的整體安全。

3.3合理選用各類施工材料

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，最常使用的兩種材料分別為鋼筋與混凝土。以下針對(duì)這兩方面進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。

1）鋼筋的選用。我國(guó)對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑中的鋼筋型號(hào)有明確規(guī)定，要求在進(jìn)行材料選用時(shí)要盡量使用HRB400、HRB500等普通熱軋帶肋鋼筋，避免HRB355熱軋帶肋鋼筋的使用。同時(shí)結(jié)構(gòu)施工中通過(guò)高強(qiáng)鋼筋的合理應(yīng)用能有效減少建筑施工中需要付出的結(jié)構(gòu)成本。

2）混凝土的選用。混凝土工藝經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，在現(xiàn)代社會(huì)依然有極大的應(yīng)用空間，究其原因就是其根據(jù)現(xiàn)代建筑的需求進(jìn)行了大量的創(chuàng)新。在建筑結(jié)構(gòu)施工中選用現(xiàn)代高強(qiáng)度混凝土能在保證建筑安全的情況下完成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)體積的縮小，并且此種混凝土還具有形變系數(shù)小，耐久度高的特點(diǎn)。

4結(jié)語(yǔ)

想要實(shí)現(xiàn)高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，需要從建筑結(jié)構(gòu)的各方各面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)需要對(duì)建筑的外形、功能以及安全各方面進(jìn)行全面的考慮，實(shí)現(xiàn)建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，滿足用戶使用需求、減少建筑建設(shè)成本的同時(shí)確保建筑使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]趙騰，等.高層鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)研究的探析[J].城市建設(shè)理論研究，2013（14）.