超高層結構設計要點精選(九篇)

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第1篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞：復雜高層；超高建筑結構；設計要點

結構設計并不是一項簡單的設計工作，其能效發(fā)揮與不確定因素的控制效果是相互關聯(lián)的，尤其是復雜高層的層高特點，會直接造成設計難度的進一步增加，因此這就需要從建筑需求入手，開展有針對性的設計工作，并將相應影響因素納入重點考量范疇中，一旦結構設計環(huán)節(jié)缺少對結構布置的合理性規(guī)劃，不僅后續(xù)建筑施工流程難以正常推進，建筑質量更會受到直接影響，而建筑結構缺少穩(wěn)定性，也會導致其使用壽命不斷縮短，因此，這就需要不斷強化對復雜高層及超高層建筑結構設計的研究，充分掌握其設計要點。

一、復雜高層及超高層建筑結構設計要點

1.強化對概念設計的重視

在當今社會，設計可以說是建筑施工的靈魂，尤其是復雜高層及超高層建筑，結構設計的優(yōu)化性也就顯得至關重要。目前，我國的設計師也將工作重心放在了高層結構設計上，在實際設計環(huán)節(jié)根據(jù)對設計項目的研究及總結，也逐漸形成了一定的規(guī)范化標準，其中最為主要的就是強化概念設計。首先，復雜高層及超高層由于層高較高，這就對結構的穩(wěn)定性提出了更要的要求，在實際設計環(huán)節(jié)應當以此為關鍵點，在結構設計中不斷加強對結構受力的均勻性設計，使其更加符合應用的規(guī)范化標準。

其次，設計內(nèi)容中應該涵蓋著對應力高效傳遞的優(yōu)化研究項目，使其能夠在應用過程中實現(xiàn)力的快速分解及傳遞；第三，在結構設計環(huán)節(jié)，應當確保其標準內(nèi)容能夠直接體現(xiàn)在結構整體上，實現(xiàn)對結構的完善性規(guī)劃整理；第四，當今社會的各個領域中都倡導應用綠色能源，減少浪費及污染問題，而這一理念也應當在結構設計中得以灌輸，只有這樣才能有效提升復雜高層及超高層建筑的環(huán)保性能；第五，在推進設計工作時應當在結合工程實際情況的基礎上，將建筑材料與結構進行有機結合，使二者能夠更加具有協(xié)調(diào)性，從而從根本上提高材料利用率，使其能夠在后續(xù)應用中承受高強度的結構荷載力。總體來說，為了將以上幾點落實到設計主w中，需要建筑以及結構工程師的密切配合，在互相交流經(jīng)驗及工程項目研討過程中，不斷對設計圖紙進行優(yōu)化調(diào)整，使其更加具有參考價值。

2. 科學選擇結構抗側力體系

為了在復雜高層與超高層建筑結構設計中，能夠充分體現(xiàn)出安全性問題，我國相關設計師總結出，提高結構抗側力體系的科學性是基礎。選擇該體系的過程中，應當注重以下幾點：結構體系的合理選擇應當根據(jù)具體的建筑高度來確定，我國相關工作人員在近年來的工作中總結出了不同結構抗側力體系與不同高度建筑之間的關系。

例如，在建筑高度小于等于100m 的時候，該體系最佳組合為框架、框架剪力墻及剪力墻；當建筑物的高度在100～200m之間的時候，最佳體系為剪力墻和框架核心筒；當建筑物高度在200～300m之間時，該體系最佳組成為框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果該建筑高度小于600m時，該結構抗側力體系的最佳構成應該為筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撐及組合體；在進行設計的過程中，應注重以上提及的相關結構抗側力構件能夠保持高度的連接，最好能夠形成一個統(tǒng)一的整體。

3. 高度重視建筑抗震設計

復雜高層與超高層建筑當中，其抗震設計應當在建筑功能充分發(fā)揮的基礎上進行確立，同時該環(huán)節(jié)也是確保建筑擁有較高安全性的重要部分?？拐鸱桨冈诟邔咏ㄖ斨?，最重要的一點就是科學選擇建筑材料；實現(xiàn)有效減少地震過程中的能量增加。在這項工作當中，驗收承載力是使用建筑構件最主要的方式，并且應當有效控制地震情況下建筑結構的層間位移限值；在實際高層建筑的過程中，結構抗震手段的應用應當在位移的基礎上建立，并定量分析相關設計方案，促使地震發(fā)生時結構的變形彈性能夠對建筑產(chǎn)生一定程度的保護作用；精確分析地震發(fā)生時建筑構件會產(chǎn)生的變形及位移在建筑結構中的體現(xiàn)具有重要意義，這樣一來，能夠對構建變形值進行有效的確立；針對性設計應當體現(xiàn)在建筑構件的生產(chǎn)要求及建筑界面的應變分別當中，同時應當注重場地的堅固性，這也是有效降低地震發(fā)生時能量輸入的重要方式。

4. 堅持高程建筑結構設計經(jīng)濟理念

復雜高程和超高層建筑是一項較大的項目，在結構設計和施工過程中，會面臨很多成本輸出問題。因此，在建筑結構設計過程中，應該堅持經(jīng)濟型設計理念。對于結果設計方案，應該堅持優(yōu)化處理，避免在建設過程中由于結構冗長而造成成本浪費的問題。

二、復雜高層與超高層建筑結構設計中確保計算和設計的準確性

1. 合理選擇分析軟件、合理計算結果

現(xiàn)階段，復雜高程與超高層建筑結構計算軟件的種類很多，側重點也有所不同，在結構設計過程中，設計人員首先應該明確不同的軟件的作用，然后根據(jù)實際需要合理選擇合適的計算軟件。與此同時，還應該對具體的設計計算結果進行科學分析，從力學理念和工程設計經(jīng)驗方面進行合理判斷，確保計算結果的合理性和準確性。

2. 重視荷載與作用方面的考慮

對于復雜高層與超高層建筑的結構設計，由于高層建筑很容易受到風載荷的影響，因此在高層建筑，尤其是超高層建筑結構設計中，應該重點考慮風載荷的影響。例如，在某大樓設計過程中，不僅需要考慮相關設計規(guī)范，而且還進行了相關風洞試驗，從而提高建筑物的抗風載能力。在具體的試驗過程中，設計了一個以 1：500 為比例的模型在半徑為 600m 的風場環(huán)境中進行試驗，驗證建筑在不同風況下的受力情況。

現(xiàn)階段，對于地震災害的預測，在技術方面還有一定的限制，很難準確預定地震災害。有些發(fā)達國家對于地震的研究十分深入，但是依然無法準確預估地震發(fā)生的時間和地點。因此，在高層建筑設計過程中，應該加強抗地震力的設計。與此同時，還應該重點考慮建筑主樓、裙樓在地震力作用下的不同反應。

綜上所述，隨著科學技術水平的不斷提高，人們生活質量不斷上升，我國城市建設過程中復雜高層與超高層建筑增加，在對這類建筑進行設計的過程中，應當充分考慮到抗震設防烈度、結構方案及類型等因素。經(jīng)過我國建筑行業(yè)近年來積累的經(jīng)驗，總結出復雜高層與超高層建筑結構設計要點包括概念設計、結構抗側力體系及抗震設計等內(nèi)容。新時期，我國建筑行業(yè)相關工作人員只有在實踐中不斷加強對這些方面的重視，才能夠促進我國建筑業(yè)不斷進步。

參考文獻：

第2篇：超高層結構設計要點范文

【關鍵詞】復雜超限超高層連體建筑；建筑結構；建筑結構設計

復雜超限超高層連體建筑結構設計非常復雜，只有應用科學的設計，才能提高復雜超限超高層連體建筑結構設計的質量。本次結構針對復雜超限超高層連體建筑結構設計的原理及設計難，提出關鍵設計的策略。

1復雜超限超高層連體建筑結構設計理論

復雜超限超高層連體建筑就是指建筑結構的高度超過一般建筑的設計標準，設計結構非常復雜的建筑，這類建筑的剪力墻結構設計、梁式轉換設計等都與僅僅只是高度超限的建筑有很大的區(qū)別。這類建筑結構常有錯層、躍層、中空層等。要設計復雜超限超高層連體建筑時，要強化物理力學的應用，巧妙的應用物理受力平衡這一要點進行物理設計。復雜超限超高層連體建筑不僅外觀設計復雜，抗震設計更為復雜，因為復雜超限超高層連體建筑外觀及結構與普通常規(guī)超高層建筑不同，較為常用的建筑防震理論難以應用到這類建筑上，如果要強化復雜超限超高層連體建筑的防震計能，就要既滿足復雜超限超高層連體建筑的獨特審美設計，又要提高建筑的抗風性能、防震性能、剛度性能。

2復雜超限超高層連體建筑結構特點分析

超限認定，普通的超高建筑不能稱為復雜超限超高層連體建筑，復雜超限超高層連體建筑的特點為以空間的標準來說，復雜超限超高層連體建筑對空間結構有極高的要求；從建筑功能來說，它要求建筑內(nèi)部突出大跨度、大容量的空g；從建筑層的轉換來說，它的有多個轉換層，比如建筑結構內(nèi)部會應用梁式轉換、雙塔結構轉換等。

錯層，復雜超限超高層連體建筑的功能有很高的要求，為了突出建筑結構的功能，它提出躍層、錯層的建筑要求，復雜的錯層帶來建筑設計的難度。

平面不規(guī)劃，復雜超限超高層連體建筑的功能要求非常復雜，這就帶來建筑結構參數(shù)計算的難度。比如部分復雜超限超高層連體建筑要求建筑左右兩端建設兩個塔樓，這就意味著不能應用普通的建筑結構設計方式來設計建筑，施工單位只能把抗側力構分布在兩個端部；假如建筑的底層要求呈現(xiàn)大空間、大跨度、高空間的結構，那么建筑空間內(nèi)就不能設置剪力強、柱子隔開空間，施工單位就只能依靠裙房建筑物兩端來承擔建筑荷載；假如建筑中間層要出現(xiàn)大空間、大跨度、高空間的建筑結構，施工單位就不能應用連續(xù)樓層的方式設計樓層荷載。

3復雜超限超高層連體建筑結構關鍵技術

3.1抗風設計

在復雜超限超高層連體建筑結構設計中，必須重視抗風的設計。這是因為復雜超限超高層連體建筑結構的體積大、建筑結構較為復雜，這類建筑極易受到風力的影響，抗風設計是復雜超限超高層連體建筑結構設計的重點之一。建筑施工單位要把風產(chǎn)生的動力效應結合風振系數(shù)來計算，變成建筑結構設計中的擬靜力計算。施工單位要做好模型風洞實驗、結構動力分析、計算校核等工作。施工單位除了要做好建筑整體抗風設計外，還要注意到細節(jié)設計對主體設計的影響。比如在風力的影響下，建筑墻體開裂、玻璃墻體開裂都會對建筑主體帶來重要的影響，施工單位要注意風力對建筑結構設計帶來的綜合影響，把風力對建筑結構群體的影響列入到參數(shù)計算中，強化建筑結構的抗風性。

3.2抗震設計

抗震設計是復雜超限超高層連體建筑結構設計的難點。這是因為這類建筑的特點帶來抗震設計的困難。如果在滿足復雜超限超高層連體建筑結構設計特點的前提下，要加強抗震設計，就要做好以下幾個方面的工作。第一，優(yōu)化復雜超限超高層連體建筑結構地理的位置。地理位置對于復雜超限超高層連體建筑結構的影響非常大。部分地區(qū)較多軟弱地基、周邊的環(huán)境較為復雜，這類地基極易受地震的影響，不利于復雜超限超高層連體建筑結構設計。為此，施工單位要優(yōu)化復雜超限超高層連體建筑地理位置設計，為復雜超限超高層連體建筑結構的抗震性打好基礎。第二，施工單位要從建筑整體的角度做好抗震設計。從整體的角度設計，是指施工單位要從宏觀的角度看待復雜超限超高層連體建筑結構抗震設計，使影響抗震效果的因素及因素之間產(chǎn)生良性互動的關系，最大限度的發(fā)揮建筑的抗震性。比如施工單位要從建筑結構設計的整體施計優(yōu)化建筑抗震設計，盡量應用對稱設計等方式加強建筑結構的整體抗震性；施工單位要優(yōu)化施工材料的應用，優(yōu)化建筑的抗震性；應用抗震設計與隔震設計相結構的方式強化建筑的抗震性。應用提高建筑結構整體抗震性的方式可以取得1+1>2的抗震效果。第三，在做好整體抗震布局的基礎上，施工單位要做好界面大小、應力分布等計算工作，做好建筑結構的定量分析，優(yōu)化施工參數(shù)設置，為施工技術的應用提出理論依據(jù)。

3.3剛度設計

剛度設計決定復雜超限超高層連體建筑結構設計是否能實施，如果復雜超限超高層連體建筑結構設計剛度設計不合理，不能以施工的角度實現(xiàn)，剛度設計就失去意義，施工項目就難以完成。施工剛度設計的重點是建筑整體結構的重心點、建筑結構幾何開關的中心點、建筑結構整體剛度的中心點。只有科學的設計這三項參數(shù)，建筑施工才能實現(xiàn)。當前施工單位以應用預應力混凝土材料來實現(xiàn)三點設計。預應力混凝土是指混凝土的整體剛度并不強于同類型的混凝土，然而它的自重量、體積輕于同預應力的混凝土，它以強化混凝土材料局部預應力的方式加強混凝土抗負荷的能力。這樣的混凝土材料適用于復雜超限超高層連體建筑結構設計。在應用預應力混凝土時，施工單位要結合三點設計這一重點優(yōu)化空間幾何構造，有效的應用預應力混凝土材料，應用空間幾何布局與預應力混凝土材料的特點強化建筑結構的剛度設計。

4總結

隨著社會向前發(fā)展，人們需要一些復雜超限超高層連體建筑，這類建筑具有結構特殊性，它們的結構設計較為困難。本次研究說明了復雜超限超高層連體建筑結構設計的原理、設計難點，結合它的設計原理說明了抗風設計、抗震設計、剛度設計這三項設計的要點，建筑施工單位可應用這一理論優(yōu)化復雜超限超高層連體建筑結構設計。

參考文獻：

[1]汪大綏，周建龍，姜文偉，王建，江曉峰.超高層結構地震剪力系數(shù)限值研究[J].建筑結構.2012（05）

第3篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞:住宅建筑；結構設計；SATWE軟件；抗震性能

中圖分類號： TU2 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著我國社會經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，城市化進程不斷加快，城鎮(zhèn)人口日益增加，致使城市住房建設用地較為緊張，超高層住宅建筑的建設也日益增加。目前，超高層住宅建筑內(nèi)部結構設計方面的變化愈加明顯，許多新興的結構設計方案逐漸被超高層住宅建筑工程所采用。同時住宅建筑結構類型與使用功能越來越復雜，結構體系日趨多樣化，對住宅建筑結構設計工作的要求也不斷提高。在超高層建筑建設過程中，部分建筑的結構設計環(huán)節(jié)并不是十分合理，加上工程設計人員容易出現(xiàn)一些概念性的錯誤，給建筑的質量安全和使用帶來了一定的安全隱患。因此，如何提高超高層住宅建筑結構設計水平，就成為了工程設計人員面臨的一項難題。

1 工程概況

某高層住宅建筑面積為29000.4m2，地下1層，地上43層，大屋面高度138.02m。本工程結構體系采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結構，120m＜高度＜150m，屬于B級高度建筑，樓蓋為現(xiàn)澆鋼筋砼梁板體系。

建筑抗震設防類別為標準設防類(丙類)，結構安全等級為二級，設計使用年限為50年。所在地區(qū)的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第二組，場地類別為Ⅲ類，場地特征周期為0.55s，地震影響系數(shù)最大值采用0.08，上部結構阻尼比0.05。建筑類別調(diào)整后用于抗震驗算的烈度為7度，用于確定抗震等級的烈度為7度，剪力墻抗震等級為一級。

2 基礎設計

本工程的基礎設計等級為甲級，主樓基礎采用沖鉆孔灌注樁，樁身混凝土強度等級為C35，樁直徑為1100mm，單樁豎向承載力特征值為8000kN；樁端持力層中風化凝灰?guī)r(11)層，樁身全斷面進入持力層≥1100mm，樁長約50m。樁基全面施工前應進行試打樁及靜載試驗工作，以確定樁基施工的控制條件和樁豎向抗壓承載力特征值。

承臺按抗沖切、剪切計算厚度為2700mm，承臺面標高為－5.200，基礎埋置深度為7.7m(從室外地面起算)。

3 上部結構設計

3.1 超限情況的認定

參照建設部建質［2006］220號《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》附錄一“超限高層建筑工程主要范圍的參照簡表”，結合本工程實際逐條判別，將存在超限的情況匯總如下。

(1)附表一，房屋高度方面

設防烈度為7度，剪力墻結構，總高度138.05m＞［120m］，超限。

(2)同時具有附表二所列三項及三項以上不規(guī)則的高層建筑(因篇幅所限，本文不再詳細列出)。

第一項．扭轉不規(guī)則:考慮偶然偏心的扭轉位移比＞1.2但＜1.3，雖然本條超限，但僅此一項。所以本工程不屬于附表二所列的超限高層。

(3)具有附表三某一項不規(guī)則的高層建筑工程。根據(jù)SATWE計算結果分析、判別，本工程亦不屬于表三所列的超限高層。

綜上所述，本工程只屬于高度超限的超高層建筑。

3.2 上部結構計算分析及結構設計

本工程為剪力墻結構，120m＜高度＜150m，屬于B級高度建筑，按《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》(JGJ3－2002)(以下簡稱高規(guī))5.1.13條規(guī)定:

(1)應采用至少兩個不同力學模型的三維空間分析軟件進行整體內(nèi)力位移計算。

(2)應采用彈性時程分析法進行整體補充計算。

根據(jù)《高規(guī)》要求，本工程采用的時程分析計算程序為PKPM系列的SATWE軟件，并采用PMSAP軟件進行對比分析。

本工程屬于純剪結構，作為抗側力構件的剪力墻，選用正確的結構分析程序尤為重要。SATWE對剪力墻采用墻元模型來分析其受力狀態(tài)，這種模型的計算精度比薄壁柱單元高，所以我省大多數(shù)工程的結構計算都選用SATWE程序。實際上就有限元理論目前的發(fā)展水平來看，用殼元來模擬剪力墻的受力狀態(tài)是比較切合實際的，因為殼元和剪力墻一樣，既有平面內(nèi)剛度，又有平面外剛度。實際工程中的剪力墻幾何尺寸、洞口大小及其空間位置等都有較大的隨意性。為了降低剪力墻的幾何描述和殼元單元劃分的難度，SATWE借鑒了SAP84的墻元概念，在四節(jié)點等參平面殼元的基礎上，采用靜力凝聚原理構造了一種通用墻元，減少了部分剪力墻因墻元細分而增加的內(nèi)部自由度和數(shù)據(jù)處理量，雖然提高了分析效率，卻影響了剪力墻的分析精度。此外，從理論上講，如果對樓板采用平面板元或殼元來模擬其真實的受力狀態(tài)和剛度，對結構整體計算分析比較精確，但是這樣處理會增加許多計算工作。在實際工程結構分析中，多采用“樓板平面內(nèi)無限剛”假定，以達到減少自由度，簡化結構分析的目的，這對于某些工程可能導致較大的計算誤差。SATWE對于樓板采用了以下幾種假定:(1)樓板平面內(nèi)無限剛；(2)樓板分塊平面內(nèi)無限剛；(3)樓板分塊平面內(nèi)無限剛，并帶有彈性連接板；(4)樓板為彈性連接板。對彈性樓板實際上是以PMCAD前處理數(shù)據(jù)中的一個房間的樓板作為一個超單元，內(nèi)部自由度被凝聚了，計算結果具有一定的近似性，某種程度上影響了分析精度。根據(jù)高規(guī)要求，本工程應采用兩個不同力學模型的三維空間分析軟件進行整體內(nèi)力位移計算，由于PMSAP對剪力墻和樓板都采用了比較精確的有限元分析，單元模型更接近結構的真實受力狀態(tài)，雖然數(shù)據(jù)處理量大大增加，但其分析精度卻比SATWE高。用PMSAP軟件對SATWE程序的計算結果進行分析、校核，是比較可信的。

SATWE和PMSAP兩個程序均采用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算，彈性時程分析法計算結果作為振型分解反應譜法的補充。

程分析主要結果匯總如下:

表1 結構模態(tài)信息

表2 地震荷載(反應譜法)和風荷載下計算得到的結構最大響應

多遇地震時彈性時程分析所取的地面運動加速度時程的最大值為35cm/s2。針對報告中提供的實際強震記錄和人工模擬的加速度時程曲線，根據(jù)08版抗震規(guī)范要求，本工程選擇了兩條天然波和一條人工波。這三條波的時程曲線計算所得結構底部剪力均大于振型分解反應譜法計算結果的65%，且三條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值亦大于振型分解反應譜法(以下簡稱CQC)計算結果的80%。由此可見本工程選擇的地震波是滿足規(guī)范及設計要求的。

SATWE和PMSAP時程分析的樓層剪力曲線如(圖1、圖2)所示。

圖1 SATWE時程分析樓層剪力圖

圖2 PMSAP時程分析樓層剪力圖

比較上圖振型分解反應譜法(CQC)計算的樓層剪力曲線圖，在大部分樓層基本能包絡時程分析曲線，僅電算34層以上CQC法計算樓層剪力略小于時程分析的結果。由此可見振型分解反應譜法用于本工程的抗震分析是安全可靠的。設計中仍以振型分解反應譜法計算結果為主，并將34層以上部分指定為薄弱層，該部分樓層地震剪力予以放大。這一方案也得到了本工程超限高層審查與會專家的認可。

比較PMSAP和SATWE計算出的基底剪力非常接近，其余參數(shù)如周期、結構的總質量、地震荷載和風荷載下計算得到的結構最大響應位移、地震下的剪重比等都比較接近，說明用這兩個程序做計算分析是可以互相校核的。

3 抗震性能設計

本工程綜合考慮設防烈度，場地條件，房屋高度，不規(guī)則的部位和程度等因素，本工程只屬于高度超限的超高層建筑，且高度只超過A級而未超過B級，故將本工程預期抗震性能目標定位在“D”級，即為小震下滿足性能水準1的要求，中震滿足性能水準4的要求，大震下滿足性能水準5的要求。

普通的高層結構抗震設計基于小振彈性設計，對于本超高層結構作為主要承重構件的剪力墻，尤其是底部加強區(qū)需要提高其抗震承載能力。根據(jù)抗震概念設計“強柱弱梁、強剪弱彎”的要求，剪力墻也需要有更高的抗震安全儲備，所以本工程剪力墻底部加強區(qū)采用中震設計。具體措施如下:

(1)根據(jù)安評報告中震設計的地震影響系數(shù)最大值采用0.23，不考慮與抗震等級有關的內(nèi)力增大系數(shù)(即剪力墻抗震等級定為四級)，不計入風荷載的組合效應。

(2)抗剪驗算按中震彈性設計，考慮重力荷載與地震作用組合的分項系數(shù)，材料強度取設計值，考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)。計算結果作為剪力墻底部加強區(qū)水平筋的配筋依據(jù)。

(3)抗彎驗算按中震不屈服設計，不考慮重力荷載與地震作用組合的分項系數(shù)，材料強度取標準值，不考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)。計算結果作為剪力墻底部加強區(qū)約束邊緣構件豎向鋼筋的配筋依據(jù)。

本工程通過對關鍵構件剪力墻底部加強區(qū)進行中震設計，即抗彎承載力按中震不屈服復核，抗剪承載力按中震彈性復核，結構能滿足性能水準1、4的要求，預估結構在大震作用下能滿足性能水準5的要求。各性能水準目標具體描述如下:

性能水準1:結構在遭受多遇地震后完好，無損傷，一般不需修理即可繼續(xù)使用，人們不會因結構損傷造成傷害，可安全出入和使用。

性能水準4:遭受設防烈度地震后結構的重要部位構件輕微損壞，出現(xiàn)輕微裂縫，其他部位普通構件及耗能構件發(fā)生中等損害。

性能水準5:結構在預估的罕遇地震下發(fā)生比較嚴重的損壞，耗能構件及部分普通構件損壞比較嚴重，關鍵構件中等損壞，有明顯裂縫，結構需要排險大修。

4 結論

通過工程實例分析超高層住宅建筑結構設計工作，可以得出以下幾點結論：①PMSAP和SATWE計算結果的比較表明了SATWE計算結果進行結構設計是基本可靠的；②采用合理的方法對部分樓層剪力進行了調(diào)整，能夠有效確保工程抗震分析安全、可靠；③對剪力墻底部加強區(qū)采用中震設計，能夠滿足住宅建筑的抗震需要。

參考文獻

第4篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞 高層建筑；結構設計；要素；設計要點

中圖分類號TU97 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）88-0048-02

0引言

最近十幾年的時間，我國在高層建筑的建設領域取得了舉世矚目的成就，而且越來越成熟。但是在發(fā)展過程中對于高層建筑的研究方面卻過多的停留在了對美學藝術等外在形式的追求上，而對于建筑的功能分區(qū)、空間組織布局、結構設計等方面卻沒有足夠多的研究，在建筑技術方面的經(jīng)驗和自主設計能力有待提高，當前我國許多著名的超高層建筑都是由國外的建筑設計事務所設計的，我國在這方面與世界發(fā)達國家相比還有較大的差距，通過對結構的深入研究可以幫我我們改善這種現(xiàn)狀，促進我國高層建筑設計領域的良好發(fā)展。高層建筑設計要素主要有以下幾方面。

1思想上重視概念設計

概念設計是指在施工過程中設計人員根據(jù)相關規(guī)律和經(jīng)驗，得到對對象的概念把握，而不采用任何數(shù)值方法。對于一些復雜的力學問題分析，設計師通過采用此辦法確定總體結構方案，可以得到思路較為明確、方法較為簡單的方案，也可以有效避免設計后期階段的一些繁瑣數(shù)據(jù)統(tǒng)計計算。在實際過程中為了實現(xiàn)概念設計，通常要注意以下幾個方面：

1）在設計過程中要注意選擇合適的結構體系和形式，滿足各個方面的基本要求。并且同一個結構單元應該選用相同的結構體系，保證建筑結構的安全和規(guī)則性；

2）在實際情況中，建筑結構的安全性能出現(xiàn)問題通常是由于計算簡圖的差錯造成的，所以在設計過程中要根據(jù)實際情況來確定合理的計算簡圖，合理正確的計算簡圖對于保證建筑結構的安全有著重要的作用；

3）現(xiàn)代建筑結構設計中計算機發(fā)揮著重要的作用，設計計算軟件的出現(xiàn)為人們省去了許多不必要的麻煩，但是由于不同的軟件側重點不一樣，對最終結果的影響也不一樣，所以選擇合適的設計計算軟件也是十分重要的。如果選擇不恰當，不僅會在計算過程中浪費大量時間精力，還有可能對設計結果造成一定的影響，為結構的不安全因素埋下隱患。

2了解高層建筑結構變形特點

在豎向荷載的作用下，高層建筑結構的形變主要是豎向結構部件的壓縮變形，在施工過程中，做好對基底應力的調(diào)整。防止建筑基礎出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。高層建筑的水平位移對高層建筑結構的影響很明顯，高層建筑結構設計要做好對水平荷載的作用力的控制。

3做好地基基礎的設計要素

地基基礎是建筑穩(wěn)定的保證，要滿足承載力和沉降條件的需求。地基基礎設計之前，要對當?shù)氐刭|環(huán)境做一個詳細的了解，并要排除所有不利因素。根據(jù)高層建筑自身特點和所在地質環(huán)境，確定地基基礎等級。

4結構的軸向變形應該引起足夠重視

由于高層建筑體量很大，自重也很大，在結構中能夠引起很大的軸向形變，所以對建筑承受豎向荷載的能力要求也自然會提高。建筑的豎向荷載并不是一次性施加的，而是在建設過程中隨著高度上升自重不斷增大，對各部分的豎向荷載是動態(tài)變化的過程。對梁彎矩產(chǎn)生持續(xù)影響，在計算過程中要注意荷載動態(tài)變化，將每個步驟都處理好，計算出軸向形變值，對剪力和水平荷載力也要考慮在內(nèi)，綜合確定構建形變情況。

5充分考慮結構的延展性問題

高層建筑與低層建筑相比，對外部荷載所產(chǎn)生的影響更加敏感，應該有更好的柔韌性要求。過于剛硬性的結構設計對剛層建筑本身是一種損害，為了確保結構在進入塑性變形階段后仍然具有較強的形變能力，在構造設計方面，要采取適當措施，保證其延展性。

6在滿足要求的前提下，建筑應選擇適宜的高度

在設計過程中要嚴格控制建筑高度，高度不同，設計規(guī)范參考要求不同，施工技術也不同。在滿足要求的前提下，要盡量控制高度。建筑高度過高不僅會為施工帶來諸多麻煩，還會引起建筑材料的不充分利用，由于大多數(shù)高層建筑和超高層建筑的外層并沒有過多的保護設施，建筑本身能耗太大，造成資源的過度浪費，而且會對周邊環(huán)境產(chǎn)生許多不可避免的影響，對我國的節(jié)能減排的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的順利實施也產(chǎn)生了一定的影響。

7建筑材料和結構體系的選擇

當前我國建筑大部分是采用鋼筋混凝土作為建筑材料，在地震高發(fā)地區(qū)也是如此，而在國外則主要采用鋼結構來減少地震的破壞。高層建筑的鋼筋混凝土結構要承受的剪力很大。所以要增大結構的剛度來實現(xiàn)抗剪力能力的提高。在高層建筑中，根據(jù)我國現(xiàn)狀，盡量采用鋼骨混凝土、鋼管混凝土結構或鋼結構，達到減小柱斷面尺寸，并改善抗震性能。鋼骨混凝土結構對于減小風荷載影響有很大優(yōu)勢，尤其是適宜作超高層建筑的結構骨架。

8建筑非結構構件的計算

在高層建筑中，為了實現(xiàn)對建筑環(huán)境的美化所增加的不在主體承重骨架體系之內(nèi)的部分叫做非結構構件。由于高層建筑受到的風荷載和地震荷載很大，在設計計算中要充分考慮各方面的因素，尤其是對高層建筑屋頂結構部件的計算。必須要嚴格遵守規(guī)范中的各項要求，保證建筑安全性。

9結論

總之，在進行建筑結構設計時，首先要充分重視概念設計的重要性，并根據(jù)實際情況做好結構的分析，同時要設計多個方案思路并進行比較選擇，選擇出最佳結果。設計要綜合考慮多方面的因素，并且要針對各種影響因素制定出相應應對措施。要嚴格遵守各種相關設計規(guī)范和法律法規(guī)，正確處理對待結構設計的基本要素和難題，不斷優(yōu)化設計成果。通過研究結構設計要素，可以使我國高層建筑的建設工藝更加成熟，更好地服務于我國的現(xiàn)代化建設。

參考文獻

[1]湯龍輝.有關高層建筑結構設計中常見的問題分析.四川建材，2009（1）.

[2]吳曉琳.淺析高層建筑結構設計與特點.中國高新技術企業(yè)，2009（11）.

[3]張卓.淺談高層建筑結構設計要點.現(xiàn)代經(jīng)濟信息，2009（14）.

第5篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞：高層建筑；結構設計；對策

中圖分類號：TU973文獻標識碼：A文章編號：1673-0038（2015）51-0054-02

1前言

近20年來，城市建設步伐的加快、經(jīng)濟的崛起，使我國的高層建設發(fā)展取得了舉世矚目的成績，出現(xiàn)了金茂大廈、深圳平安國際金融中心等超高層建筑。這對高層建筑的結構設計來說是一個更大的挑戰(zhàn)。文中主要介紹了我國高層建筑結構設計的現(xiàn)狀，并針對一些問題提出了相應的對策。

2高層建筑結構設計的現(xiàn)狀

高層建筑有利于節(jié)約用地，縮短開發(fā)周期，從而減少各方投資、加快城市建設，帶來較好的經(jīng)濟效益和社會效益。當建筑的高度超越一定程度的時候，它的建造在結構設計、技術應用等都發(fā)生了質的變化。同時，高層建筑在設計、技術上也有許多不同于一般建筑的問題需要加以考慮和解決，下面就我國高層建筑結構設計的現(xiàn)狀，包括需要注意的幾個問題進行討論：

2.1高層建筑結構設計的原則

目前，我國高層建筑結構設計的原則主要包括四個方面：①結合實際情況，科學合理選擇基礎方案；②選擇恰當?shù)挠嬎愫唸D；③選擇合適的、高效的計算工具；④統(tǒng)籌各方面的可行性，選擇科學合理的設計方案。

2.2結構體系

現(xiàn)在我國高層建筑結構體系主要分為六大類，包括框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系，其中前三者較常應用于低于250m的一般高層建筑中，而后三者常見于超過250m的超高層建筑中。

2.3結構材料

高層建筑所采用的材料可分鋼結構、混凝土結構和鋼-混凝土混合結構。鋼結構抗震性能較好，但造價高，而且防火性能差；混凝土結構可塑性強，但也存在諸如質量大、構件尺寸大等缺點；鋼-混凝土混合結構則是將鋼與混凝土組合在一起的結構類型，可以充分發(fā)揮鋼與混凝土兩者的優(yōu)點，這使這種結構應用相對較為廣泛。

2.4高層建筑結構設計要點

控制好高層建筑的高寬比例，確保其穩(wěn)定性；注意考慮高層建筑在遇到風力和地震力時所產(chǎn)生的水平側向力；設計要使建筑體型、平面、立面的質量和剛度保持勻稱，保證整體結構沒有薄弱環(huán)節(jié)；注意地震、風力、溫度變化和基礎沉降帶來的變形節(jié)點構造；注意考慮周圍實際環(huán)境以及施工條件。

2.5高層建筑結構設計常見問題

2.5.1扭轉問題

建筑結構的剛度中心、幾何形心和結構重心為建筑三心，在建筑結構設計時，尤其是在高層建筑設計時，要盡量使建筑三心匯于一點，實現(xiàn)三心合一。如果沒有達到這個要求，三心發(fā)生扭曲，高層建筑由于其自身的特點，很可能會產(chǎn)生扭轉的問題，在水平力的作用下，使高層建筑的結構遭到破壞，影響建筑質量。

2.5.2抗風結構

由于高層建筑的高度原因，使得風在建筑表面的流動性和空氣動力效應很容易就發(fā)生改變，因此很可能會對高層建筑結構中相對柔軟部分產(chǎn)生動力或者靜力形式的震動，這對于高層建筑的支撐結構和裝飾結構等都會產(chǎn)生較大的影響，所以在具體設計時要注意抗風結構的設計。

2.5.3抗震結構

在當今高層建筑結構的設計中，抗震結構一直都是一個的難點，往往由于各種各樣的原因，忽略對抗震結構的科學設計。由于高層建筑結構本身較為復雜，使設計人員在抗震性能計算時，常常不是很精確，導致抗震結構設計存在缺陷，使高層建筑在地震中很容易遭受到強烈的破壞。

2.5.4高層建筑結構嵌固端的設置問題

現(xiàn)在有很多高層建筑都有人防地下工程或者地下室，這就需要在地下室或者人防工程的結構頂板處設置嵌固端，但是由于對嵌固端設置缺乏足夠的重視，設計人員在進行結構設計時，常常忽略其細節(jié)問題，使高層建筑后期，在嵌固端設置上進行大量修改，給建筑質量帶來了重大隱患。

2.5.5短肢剪力墻設置問題

短肢剪力墻是墻肢的截面的高度和厚度比在5~8之間的墻，在高層建筑中，其設置應當要按照施工經(jīng)驗并結合實際實驗來進行，而且在其設置時往往有著眾多的限制因素，如某些墻肢僅有0.2m厚，而且在梁與墻的結合處，受鋼筋、暗柱以及端柱的影響，不但使設計的寬度難以實現(xiàn)，而且可能造成梁的強度不足。而在較短的墻肢上設置短肢剪力墻，很可能會由于墻肢與異形柱在受力性能上的接近，致使截面抗扭性能不高。

3高層建筑結構設計常見問題的對策分析

3.1合理平面布局

高層建筑結構設計過程中，水平荷載對建筑的重大影響、扭轉問題的出現(xiàn)一般都是由于三心未合一，使建筑物質量分布不均勻。為避免這種情況的發(fā)生，就要求設計人員對高層建筑的設計應當選用相對規(guī)則的簡單圖形，同時盡量避免使用L形、T形、十字形等平面圖形，避免建筑結構突出部分過大，盡量確保結構的對稱性。

3.2做好抗風結構設計方案

針對高層建筑結構抗風結構進行優(yōu)化。①基礎優(yōu)化?；A牢固是抗風性能的保證。在基礎設計時可選用級配高級的砂石，在基礎持力層中加設抗拔錨桿；②增加耗能結構設計。在高層建筑結構設計時，對一些非承重構件可利用耗能構件來抵消風力對建筑的影響；③設計時要注意控制風力引起的水平結構內(nèi)力與風力自身的疊加形成的更大的水平力，選用高性能混凝土進行施工，抗衡這種疊加力；四是提高結構承載力和抗風力。首先對高層建筑結構承載力、抗風力進行驗算，然后以此為基礎，制定出一個放大系數(shù)，進一步確保高層結構的抗風性能。

4總結

高層建筑結構設計作為一項復雜的綜合性技術工作，對于高層建筑的發(fā)展有著基礎性的指導意義。隨著科技技術的不斷進步，高層建筑結構設計也將會獲得更好的發(fā)展前景，要求也會越來越高。

參考文獻

[1]徐培福.復雜高層建筑結構設計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2005.

[2]何俊旭.高層建筑結構設計及結構選型探討[J].價值工程，2010，2：214.

第6篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞：超高層建筑 綠色建筑 綠色策略

引 言

在當前的建筑工程中，要做到人、自然和建筑的和諧統(tǒng)一發(fā)展要求，促進經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境的協(xié)調(diào)一致發(fā)展，同時還要確保國民經(jīng)濟，人類社會和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。超高層建筑作為城市化發(fā)展的標志，也是城市綜合實力的體現(xiàn)。在我國，由于城市化起步晚，超高層建筑設計可以說是一項嶄新的設計內(nèi)容，是城市空間中的一道獨特風景。超過層建筑設計現(xiàn)階段的工作中越來越注重對綠色策略的引用。

1、結構特點

新世紀，人類面臨著資源危機和氣候變化的雙重挑戰(zhàn)，而超高層建筑在這兩種挑戰(zhàn)下就顯得尤為重要，在工程項目的施工設計中對節(jié)能、低碳、環(huán)保和可持續(xù)化的應用越來越受到人們的重視，建設綠色超高層建筑已成為社會發(fā)展的一種必然趨勢。在超高層建筑設計中是將節(jié)省地面資源和室外環(huán)境相統(tǒng)一，做到能源與節(jié)能的統(tǒng)一利用，節(jié)水與水資源的合理利用，材料資源的利用與室內(nèi)環(huán)境質量的保證要求。

2、超高層建筑設計綠色策略應用的必要性

在節(jié)能、低碳和環(huán)保等理念、相關政策及市場需求等多各因素推動下，建設綠色超高層已成為一種必然趨勢。在建筑全壽命周期內(nèi)，比常規(guī)超高層建筑能耗顯著降低、室內(nèi)環(huán)境質量顯著提高、對周圍環(huán)境影響顯著下降、高效穩(wěn)定運行的低碳和可持續(xù)發(fā)展的超高層建筑。 可以看出，綠色超高層建筑無論從設計、施工、還是運營角度都比普通超高層建筑效果改善。因此可以發(fā)展綠色超高層建筑真正能夠達到綠色、生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展。

3、設計要點

科技的不斷進步使超高層建筑發(fā)展很快，截止今天，我國已建成多棟的200米以上的超高層建筑。在節(jié)能、低碳的趨勢下，建設綠色超高層建筑已成為一種必然趨勢。然而，超高層建筑綠色生態(tài)技術的設計與應用與普通綠色建筑有較多不同之處

3.1空間組織

在一個城市發(fā)展中，超高層建筑可以說是代表整個城市的發(fā)展水平，在城市化發(fā)展中具有著代表性和象征性。因此在超高層建筑設計中對于造型和空間組織的設計就顯得尤為重要。塔樓作為超高層建筑的主體部分，其在表現(xiàn)形式上往往都是對造型的決定因素進行分析，要在設計中確保其造型能夠滿足人們的審美要求，構思的獨特化和個性化要求。在目前超高層建筑設計中要本著綠色設計的理念，盡量少的采用大面積玻璃幕墻，從而減少光污染.減少形成高壓風帶和風口，并與周圍現(xiàn)有建筑相協(xié)調(diào)，整體形成有韻律感的錯落關系，共同構筑起豐富多彩的市界面。超高層建筑的裙房雖然對城市影響較小，但它對于街道的尺度和人情化空間的創(chuàng)造等方面卻有著重要的意義。裙樓立面設計不同于上部.通過不同形式的玻璃幕墻、實墻和廣告牌等元素的有機組合，使下部空間豐富多彩而生動。在主入口前設置下沉式廣場，與地下超市相連。使得地上空間引入到地下，擴大了空間界面，非常富有情趣，給人留下深刻印象。獨特的廣場空間.以人和環(huán)境為設計重點，不僅為公眾提供了一個舒適的休閑場所.而且使塔樓的形象特征更加突出。

3.2頂部設計要求

超高層建筑頂部是構成城市天際線的重要因素之一，造型獨特的頂部設計對超高層建筑的整體形象起著畫龍點睛的作用，并成為林立在建筑群中區(qū)別于其他建筑的一個重要標志。肘代廣場的頂部在白天透射出天空的湛藍，晚上則成為燈塔，為市及拱北口岸帶來鮮明的標志。其頂部與主體立面形成退臺，這就需要通過增加高度來進行視覺修正。運用”隱蔽”的手法：采用高高的女兒墻.精巧的屋頂，半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應。主樓的平面呈切邊三角形，為不等邊六角形，頂部則收縮為三角形，就象一顆璀燦的鉆石鑲嵌于屋頂，裝點著城市的天空。超高層建筑的頂部需要一定的功能用房。頂部不僅設置了設備用房，還特別設置了一個空中會所，集休閑、娛樂、餐飲于一體，即解決了隔熱、遮陽、改善室內(nèi)微氣候以及節(jié)約資源等功能.又使人能感到前所未有的大氣之感，一覽眾山小的氣魄.望盡市全景及拱北風貌。

4、結構體系

超高層建筑高聳挺拔，但對結構設計無疑是個不小的挑戰(zhàn)，地震作用是決定選擇其結構體系的關鍵。顯著提高工作和生活效率：超高層建筑將工作和生活設施適當集中，一般性工作和生活問題在建筑內(nèi)部即可解決，極大地方便了人們工作和生活。根據(jù)超高層建筑結構的復雜程度和不規(guī)則性，確定結構抗震性能化設計的合理性能目標，采用彈性、彈塑性的方法進行分析，對結構不同部位采取不同的加強措施。人為控制結構在地震作用下的損傷順序和程度，達到合理的結構抗震設計。雖然鋼結構體系在超高層建筑結構設計中具有很多優(yōu)點，但其缺點是導熱系數(shù)大、耐火性差。因此，結構體系為全現(xiàn)澆鋼筋砼結構體系，主樓平面呈切邊三角形，利用樓、電梯間墻體形成內(nèi)筒。

5、建筑節(jié)能多元化

超高層建筑的能耗為一般建筑的數(shù)倍，這是個綜合性的課題。包括：新能源的開發(fā)和應用，選擇低能耗的設備，智能化的管理，有效利用自然資源和管理資源，使建筑和設備方面的壽命成本最小，減少污染并達到可持續(xù)發(fā)展。從建筑設計角度講，群體布局、單體設計、構造處理都是節(jié)能的關鍵。

生活熱水系統(tǒng)為全日供應熱水，供應對象為主樓8～20層酒店客房.附樓的酒店式公寓，裙樓內(nèi)的餐廳、廚房。熱源采用各自獨立熱泵機組及熱回收空調(diào)機組供熱。裙樓屋頂?shù)挠境?，員工的淋浴問采用太陽能熱水器供應熱水。中央空調(diào)系統(tǒng)的設置：地下1層超市，裙樓，主樓8～20層酒店客房，21層設備辦公層，52層空中會所，附樓8～28層酒店式公寓。主樓酒店客房及附樓的酒店式公寓均采用風機盤管加新風的方式。為了盡量減少中央空調(diào)的使用.主樓22～50層高級公寓均采用分體空調(diào)，方便自行控制，面積約35000平米，節(jié)能效果顯著。分體空調(diào)的室外機隱藏在”凹槽”處，立面用格柵遮擋，即美觀又實用。

6、結語

一項具有持久性意義的超高層建筑必定建立在整體性基礎上：它促進環(huán)境優(yōu)化，而不是降低其質量；它注重效益和效率，而不是徒具其表；它關心能源利用及可持續(xù)發(fā)展，并啟發(fā)進步的美學；它體現(xiàn)邏輯與形式統(tǒng)一，并推動技術的進步，在有限的世界里創(chuàng)造出無限的空間。

參考文獻

第7篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞：超高層建筑；鋼結構施工；關鍵技術

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

1.超高層建筑鋼結構體系分類

對于超高層建筑的鋼結構設計而言，應按照建筑的使用功能、建筑高度、成本要求等設計要求，選擇合適的鋼結構體系，以滿足不同的建設需求。超高層建筑的鋼結構體系主要有型鋼混凝土結構體系、鋼管混凝土結構體系、鋼砼結構體系、巨型鋼結構體系等。

其中型鋼混凝土結構是指鋼筋混凝土構件內(nèi)含型鋼的結構，這種結構是以型鋼為鋼骨并在型鋼周圍配置鋼筋和混凝土的埋入式組合結構體系，型鋼與其外包混凝土的結合使得兩種材料的強度都得到充分利用，在很大程度上提高了構件的承載力、延伸性、耐久性以及抗震能力，是一種經(jīng)濟適用的鋼結構體系；鋼管混凝土結構體系是在薄壁鋼管內(nèi)填充普通混凝土，將兩種不同性質的材料組合而形成的復合結構，這種結構利用兩種材料在受力過程中的相互作用，既改善了混凝土的塑性和韌性，又克服了鋼結構易發(fā)生局部屈曲的缺點；鋼砼結構體系是在管柱外包裹鋼管材料，而管柱內(nèi)部填充混凝土材料的結構，在這種結構下，鋼管壁對管內(nèi)混凝土形成剛性約束作用，防止混凝土的脆性破壞在減輕自重、方便施工方面具有極大的優(yōu)勢；巨型鋼結構體系是由巨型梁、巨型柱和大型支撐等大型構件組成的主結構，與由常規(guī)結構構件（如伸臂桁架、環(huán)帶桁架等）組成的次結構共同工作的一種結構體系，巨型鋼結構體系主次結構受力明確、布置靈活，不僅提供了超常規(guī)的高效結構性能，也具有良好的建筑適應性，很適合在超高層建筑中應用。

2.有關超高層建筑鋼結構施工技術要點的分析

2.1鋼柱制作

超高層建筑中常見的鋼柱形式有箱形柱、圓管柱、十字柱等，圓管柱的制作過程相對而言較為復雜，它廣泛運用于當下最流行的巨型結構體系之中。圓管柱一般是由鋼板通過卷圓、回圓等方式加工成型，然后采用合理的焊接技術拼焊環(huán)縫、縱縫，最后裝配并焊接內(nèi)、外環(huán)板、牛腿及吊耳等附屬結構而成的。其圓鋼管的橢圓度、內(nèi)部圓環(huán)狀加勁板的加工精度將直接涉及到圓環(huán)狀加勁板與圓鋼管內(nèi)壁相交部位的全熔透角焊縫的間隙，關系到該部位焊縫的熱輸入總量，將涉及到該部位焊接殘余應力的大小和產(chǎn)生鋼管樁母材層狀撕裂的傾向性，因此生產(chǎn)過程中必須對其制作質量加以控制。

圓鋼管加工的關鍵不僅需要質量穩(wěn)定可靠的厚鋼板、性能優(yōu)異的數(shù)控卷管設備及技術高超、經(jīng)驗豐富的技師隊伍，還需要成熟的工藝及加工參數(shù)。鋼板采購時，必須選擇有信譽、質量可靠的鋼廠，驗收應嚴格按國家行業(yè)標準及設計規(guī)范要求進行；卷圓加工時，應對其橢圓度、同軸度及直線度進行實時測量，將偏差控制在設計允許范圍內(nèi)；裝配焊接時，應據(jù)焊接質量驗收要求開設合理的焊接坡口，選擇合適的焊絲、焊劑等輔材，并控制好焊接電流、電壓等參數(shù)。內(nèi)、外環(huán)板、牛腿及吊耳加工制作時應考慮裝配間隙，拼裝時需依據(jù)圖紙尺寸在圓鋼管上進行劃線定位，以確保裝焊過程順利進行。

2.2地腳螺栓預埋

在高層建筑鋼結構施工中，所采用的螺栓一般包括普通螺栓與高強螺栓。在地腳螺栓預埋過程中，預埋位置的精準性直接關系著鋼結構整體安裝的質量。因此必須嚴格控制標高基準點和基礎軸線，定位軸線的偏差往往在±2mm范圍內(nèi)，標高偏差在±5mm范圍內(nèi)。地腳螺栓預埋完成后，必須對其進行復測，如果發(fā)現(xiàn)有偏差就需要進行重新布設。

2.3構件的吊裝

（1）吊點的選擇

吊點位置及吊點的數(shù)量，根據(jù)鋼柱的形狀、斷面、長度、重量、吊機的起重性能等具體情況確定。

一般鋼柱彈性較好，吊點采用一點起吊，吊耳放置在柱頂處，柱身垂直、易于對線校正，對線校正。由于通過柱的重心位置，受到起重臂的長度限制，吊點也可設置在柱的1/3處，吊點斜吊，由于鋼柱傾斜，但對線校正比較困難。對于長細鋼柱，為防止鋼柱變形，可采用二點或三點起吊。

（2）起吊方法

根據(jù)起重設備和現(xiàn)場條件確定，可用單機、二機、三機吊裝等。主要起吊方法有以下幾種：

①旋轉法：鋼柱運輸?shù)浆F(xiàn)場，起重機邊起鉤邊回轉邊使柱子繞柱腳旋轉而將鋼柱吊起。(注：起吊時應在柱腳下面放置墊木，以防止與地面發(fā)生摩擦,同時保證吊點、柱腳基礎同在起重機吊桿回旋的圓弧上)。

②滑行法：單機或雙機抬吊鋼柱起重機只起鉤，使鋼柱柱腳滑行而將鋼柱吊起方法，在鋼柱與地面之間鋪設滑行道。

③遞送法：雙機或三機抬吊，為減少鋼柱腳與地面的摩阻力，其中一臺為副機，吊點選擇在鋼柱下面，起吊柱時配合主機起鉤，隨著主機的起吊，副機要行走或回轉，在遞送過程中，副機承擔了一部分荷重，將鋼柱腳遞送到鋼柱基礎上面，副機摘鉤，卸掉荷載，此刻主機滿載，將鋼柱就位。

（3）鋼吊車梁的吊裝

對于鋼吊車梁的吊升問題可以采用起重機來進行解決，但如果遇到重量比較大的吊車梁就可以考慮采用雙機進行抬吊了。在雙機進行抬吊的過程中，需要注意位移的偏差，并且做好臨時標高的墊塊的工作。除這些以外還需要進行吊車梁的校正和固定工作，對于吊車梁可能出現(xiàn)偏差的位置需要進行校正，如果是對標高進行校正可以在屋蓋吊梁之前進行校正，如果這個時候是其它的項目正在進行校正，則可以考慮在屋蓋安裝完成以后在進行校正。

2.4鋼柱的安裝

在高層、超高層建筑中，作為主要豎向構件，鋼柱決定著層高和建筑總高度必須要嚴格按照國家規(guī)范標準進行加工驗收。在鋼柱翻樣下料制作過程中，焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形對于鋼柱的使用性能影響很大，必須加以重視。要明確鋼柱翻樣下料長度和設計長度的區(qū)別，就算二者只差幾毫米也不能混為一談。同時，要嚴格按照編號正確安裝鋼柱，即使上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時也不能混用。安裝后要嚴格按照國家標準檢查驗收，確保工程質量。

2.5工地焊接

在鋼結構焊接中，為最大程度降低焊接產(chǎn)生的應力、減少焊接變形，通常情況下需要在平面內(nèi)由中心向四周擴展。焊接前需要確定焊接的工藝和相關的參數(shù)，以確保后期焊接工序的順利進行。在鋼梁和鋼柱吊裝完成后，對兩者進行焊接時必須確保鋼梁和鋼柱的安裝精度。焊接結束后，操作焊工往往需要打上操作者鋼印，并對其進行質量檢驗，主要是依據(jù)設計總說明中的檢驗要求進行MT、UT、RT等探傷檢查，發(fā)現(xiàn)不合理的焊縫需要進行返工修補，從而提升鋼結構的穩(wěn)定性和安全性。

3.對高層建筑吊裝鋼結構施工的建議與展望

3.1超高層建筑吊裝鋼結構施工的建議

在進行高層吊裝鋼結構施工前，必須做好相關的準備工作，如對各個施工區(qū)域進行全面的布置，根據(jù)每個工段的施工特點制定出科學的施工計劃，并協(xié)調(diào)好各個工序之間的上下銜接，確保后期施工的順利進行。相關技術人員和施工人員需要對施工圖紙和有關資料進行審閱，做好施工現(xiàn)場定位樁的測設工作。另外，在施工中需要確保施工質量，嚴格按照施工工藝進行施工，嚴格控制每一工序中的細節(jié)問題，防止工期限制而造成的質量安全隱患。其次需要根據(jù)高層建設的實際施工特點，對施工設備進行科學的選擇，尤其是塔吊的選擇。

3.2嚴格施工之后養(yǎng)護制度

在超高層建筑的設計完成之后，在保證建筑產(chǎn)品成型之后，建立嚴格的保養(yǎng)制度就顯得尤為重要。在高層建筑的設計中采用鋼結構的基本構架并且運用到高層建筑中去，不僅能縮短施工周期，而且能改善鋼架結構的施工性能。但是由于某些基礎結構的鋼結構使用表明，在配比、原材料、振搗控制嚴格的情況下，仍出現(xiàn)鋼結構強度不足的問題。分析其原因，多為搶工期，養(yǎng)護時間嚴重不足。所以，建立嚴格的保養(yǎng)制度就迫在眉睫。鋼結構的設計和施工人員，首先必須充分了解高層建筑結構的設計特點及結構體系，只有這樣才能使鋼結構的設計滿足技術先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質量的基本要求。高層建筑鋼結構設計與低層、多層建筑結構相比，有很多的不同之處，鋼結構在高層建筑的設計中具有更重要的位置，鋼結構的結構體系直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。所以在高層產(chǎn)品完成之后，就必須對鋼結構進行嚴格的養(yǎng)護。在鋼結構的節(jié)點、焊接點等位置都要進行保養(yǎng)，確保鋼結構的穩(wěn)定性，確保高層產(chǎn)品的合理使用以及用戶的人身財產(chǎn)安全。

結束語

在超高層建筑中，鋼結構施工技術的應用越來越廣泛。因此在實際的施工過程中，要加強對施工要點的質量控制，落實施工工序，嚴格施工工藝，從而保證工程的整體施工質量。

參考文獻：

第8篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞：超高層建筑物；設計；綠色策略

目前，綠色環(huán)保已成為各行各業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，建筑設計行業(yè)當然也不例外。尤其是在城市人口不斷增多的新時期，人們已經(jīng)不再局限于傳統(tǒng)的城市面積擴大設計了，更多的是對城市立體空間進行研究，以此來增加城市容積率，由此引發(fā)了城市超高層建筑物建設。在這種時代背景下，我們有必要對超高層建筑物綠色設計分析，指出了綠色策略在超高層建筑設計工作中的必要性，并探討相關設計要點。

1 超高層建筑設計概述

21世紀，人類面臨資源危機和氣候變化的雙重挑戰(zhàn)，超高層建筑物在這兩大挑戰(zhàn)中占據(jù)關鍵地位，這也使得超高層建筑物綠色環(huán)保設計成為建筑設計工作的必然趨勢?；谶@種社會發(fā)展背景，我們有必要對超高層建筑設計中的綠色策略進行分析。

1.1 超高層建筑綠色設計趨勢

在人類社會發(fā)展進程中，人類曾經(jīng)做出了許多改造自然的活動，其中大部分社會活動都給生態(tài)環(huán)境造成了極大的破壞。一直到今天，環(huán)境問題已成為人類生存和發(fā)展中面臨的首要問題，保護環(huán)境也成為當今社會持續(xù)發(fā)展的指導性原則。綠色作為環(huán)保的代言詞，它在各行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，建筑領域當然也不例外，綠色建筑、生態(tài)建筑等發(fā)展理念和方向早已不再陌生，成為當今建筑設計發(fā)展的關鍵方向。尤其是近年來，隨著超高層建筑物高度的增加和建筑物數(shù)量的增多，實施綠色環(huán)保設計勢在必行，也是建筑設計行業(yè)未來發(fā)展的關鍵方向。在這個時候，設計人員在進行建筑設計的時候要做到充分利用現(xiàn)有土地資源，加強生態(tài)環(huán)境設計，大力開發(fā)新能源、提高節(jié)能效益和水資源利用率。

1.2 超高層建筑設計綠色策略應用的必要性

近年來，節(jié)能、環(huán)保和低碳理念已成為當今市場發(fā)展的必然，也是市場需求推動下產(chǎn)生的一種特殊趨勢。高層建筑作為建筑業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，建設超高層建筑與普通高層建筑相比節(jié)能效果顯著、室內(nèi)環(huán)境質量保障程度高、低碳效果突出等特征。由此可見，綠色超高層建筑無論從設計、施工還是運營方面都有著顯著效果，因此可以在發(fā)展中真正的達到綠色、生態(tài)、環(huán)保的發(fā)展要求。

2 超高層建筑設計綠色策略應用要點

就國外超高層建筑綠色環(huán)保設計分析，其最早出現(xiàn)于二十世紀六七十年代，當時這種綠色建筑主要應用在個人房屋設計中，政府和企業(yè)很少采用。直到二十世紀七十年代中期，綠色建筑逐漸發(fā)展為備受政府重視、關注的施工策略，并逐漸上升到國際層次。超高層建筑物作為特殊建筑結構形式，它的整體高度非常大，就我國的超高層建筑結構而言，大多建筑物的高度都超過了兩百米以上。這過大的高度使得建筑結構中需要注重建筑物層次感的設計標準，同時對其進行綠色設計中具有一定區(qū)別，這里我們可以從空間、頂部方面進行討論和研究。

2.1 空間組織設計

通常情況下，超高層建筑在現(xiàn)代化大都市發(fā)展中具有標志性意義，代表著整個城市發(fā)展水平和城市規(guī)模。因此在空間組織以及其外觀造型設計都需要高度重視，從內(nèi)容、特征等不同方面重視起內(nèi)容。為了更好的達到綠色、節(jié)能、環(huán)保的建筑節(jié)能要求，在超高層建筑外墻設計中盡可能的避免選擇玻璃幕墻，這主要是因為玻璃幕墻的采用大大提高城市光污染程度，同時該幕墻容易受到風力等自然因素的影響而產(chǎn)生其他質量問題。在超高層建筑施工建設中，裙房設計相當關鍵，雖然這類房屋對城市市容影響較小，但是它對街道的尺寸、人情化空間的創(chuàng)造意義非凡。一般來說，裙房外表通常都用來置放廣告牌等色彩鮮艷的標志，這給裙樓立面設計提出了新要求。

2.2 頂部設計

超高層建筑結構由于本身高度高的特征，因此其頂部設計可謂是構成城市天際線的重要因素，這就要求超高層建筑物設計中高度重視頂部設計，設計出能彰顯建筑風格、城市品位的產(chǎn)品。對于超高層建筑結構頂部設計而言，獨特的設計風格對整個建筑物形象來說有畫龍點睛的作用，并且使得建筑物在形形的建筑群中更好的區(qū)別于其他建筑物。如要使超高層建筑的頂部在白天透射出天空的湛藍，晚上成為燈塔，其頂部與主體立面形成退臺，這就需要通過增加高度來進行視覺修正。運用“隱蔽”的手法：采用高高的女兒墻，精巧的屋頂，半透明的建筑材料將頂部的功能用房隱藏起來。頂部條紋在材料、色彩上和中段相呼應。主樓的平面呈切邊三角形，為不等邊六角形，頂部則收縮為三角形，就象一顆璀燦的鉆石鑲嵌于屋頂，裝點著城市的天空。若在頂部不僅設置設備用房，而且再設置一個空中會所，集休閑、娛樂、餐飲于一體，即解決了隔熱、遮陽、改善室內(nèi)微氣候以及節(jié)約資源等功能，又使人能感到前所未有的大氣之感，一覽眾山小的氣魄，望盡全市風景。

2.3 結構體系

超高層建筑的應用缺點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一，超高層建筑的樓層數(shù)量比普通建筑多得多，這樣一來，超高層建筑在運行時消耗的各類能源總量也會隨之增多，不利于生態(tài)環(huán)保；二，超高層建筑的室內(nèi)環(huán)境相對較差，比如在建筑幕墻方面，現(xiàn)階段幾乎所有的超高層建筑都采用玻璃幕墻作建筑幕墻，這很容易造成光污染，降低建筑室內(nèi)環(huán)境質量；三，超高層建筑抗震設計難度更大，設計不當會造成建筑抗震性能降低，一旦發(fā)生地震，建筑內(nèi)部人員的逃生幾率會大大減小。

超高層建筑高聳挺拔，但對結構設計無疑是個不小的挑戰(zhàn)，地震作用是決定選擇其結構體系的關鍵。顯著提高工作和生活效率：超高層建筑將工作和生活設施適當集中，一般性工作和生活問題在建筑內(nèi)部即可解決，極大地方便了人們工作和生活。根據(jù)超高層建筑結構的復雜程度和不規(guī)則性，確定結構抗震性能化設計的合理性能目標，采用彈性、彈塑性的方法進行分析，對結構不同部位采取不同的加強措施。人為控制結構在地震作用下的損傷順序和程度，達到合理的結構抗震設計。

2.4 建筑節(jié)能多元化

超高層建筑的能耗為一般建筑的數(shù)倍，這是個綜合性的課題。包括：新能源的開發(fā)和應用，選擇低能耗的設備，智能化的管理，有效利用自然資源和管理資源，使建筑和設備方面的壽命成本最小，減少污染并達到可持續(xù)發(fā)展。從建筑設計角度講，群體布局、單體設計、構造處理都是節(jié)能的關鍵。

結束語

總之，在現(xiàn)代城市的發(fā)展進程中，超高層建筑必將成為未來主要的城市建筑發(fā)展方向，為了減少建筑對自然生態(tài)環(huán)境的破壞，促進綠色城市建設的發(fā)展，在進行超高層建筑的設計中，必須要引入一定的綠色策略，通過對空間組織以及結構體系等方面實施環(huán)保節(jié)能的技術措施，加強建筑的節(jié)能多元化發(fā)展。使超高層建筑真正成為一個具有節(jié)能、環(huán)保、綠色品質、景觀特色以及實用價值的現(xiàn)代化城市建筑。

參考文獻

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[2]王志強，李麗.超高層建筑施工質量問題探析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2010（12）.

第9篇：超高層結構設計要點范文

關鍵詞 ：高層建筑 結構設計 問題 要點

一、高層建筑結構設計特點

1、水平作用是決定因素

首先，因為結構自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力及彎矩的數(shù)值，僅僅和建筑高度的一次方成正比，但是水平作用對結構產(chǎn)生的傾覆力矩和在豎向構件中引起的軸力，與建筑高度的兩次方成正比;另外，對一些一定高度的建筑來說，豎向荷載基本上是固定值，但作為水平作用的地震作用和風荷載卻是不確定的。

2、側移是控制指標

和多層建筑不同，高層建筑結構設計中的結構側移是關鍵因素。隨著建筑高度的不斷增長，水平作用下結構的側移變形也隨之迅速增加，結構頂點側移與建筑高度的四次方成正比。所以結構在水平荷載作用下的側移必須要控制在一定限度之內(nèi)。

3、結構延性成為重要設計指標

延性是指構件和結構屈服后，在承載能力不降低或基本不降低的情況下，具有足夠塑性變形能力的一種性能，一般用延性比來表示。受彎構件會隨著荷載的增加，首先受拉區(qū)混凝土出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)非彈性變形。然后受拉鋼筋屈服，受壓區(qū)高度降低，受壓區(qū)混凝土被壓碎，最后導致構件被破壞。

4、軸向變形也不容輕視

在高層建筑中，豎向荷載數(shù)值會較大，會在柱中引起很大的軸向變形，從而導致對連續(xù)梁彎矩產(chǎn)生一系列的影響，使連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值變小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值變大，對預制構件的下料長度也會產(chǎn)生影響，這就要求依據(jù)軸向變形計算值，對下料的長短做出相應調(diào)整;另外對構件剪力和側移也會產(chǎn)生影響。不考慮構件豎向變形與考慮構件豎向變形相比較，計算結果會偏于不安全。

二、高層建筑結構設計問題

1、設計人員基礎知識薄弱

在部分小型設計公司，有一些設計人員根本不了解施工工藝流程，離開設計圖庫和計算機作業(yè)根本不能設計和畫圖，缺乏施工現(xiàn)場設計代表的經(jīng)驗，不能以專業(yè)知識及經(jīng)驗指導施工技術難題。類似于這樣一些純粹紙上談兵的建筑圖紙，充斥著低成本小型建筑項目市場，比如說拆遷項目返建等，最終導致建筑使用壽命縮短等大量技術隱患問題。

2、結構抗震概念設計不足，標準及規(guī)范推廣應用落后。

在高層建筑結構設計中，普遍存在結構抗震概念設計不充分的情況。由于我國的地震帶分布不一，部分省市對于結構抗震的要求較為忽視，導致結構抗震概念設計處于緩慢發(fā)展的狀態(tài)。比起日本和美國等在結構抗震概念設計領域成果突出的國家，我國的抗震概念設計標準及規(guī)范的應用推廣相對較為落后。

3、建筑物超高問題

隨著建筑物高度的不斷加大，在抗震性能和建筑質量方面都面臨著更嚴峻的問題。出于高層建筑抗震性能的較高需要，規(guī)范對建筑物的高度作出了嚴格的規(guī)定，超高建筑在設計方面要確保滿足抗震的要求。在目前的高層建筑市場中，仍然存在著建筑超高但沒采取更嚴格的措施的問題。

4、短肢剪力墻的設置

短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。近年興起的短肢剪力墻結構，雖然有利于住宅建筑布置，也可減輕結構自重，但在高層住宅中，剪力墻肢不宜太短，因為短肢剪力墻的抗震性能較差，地震區(qū)應用經(jīng)驗不多，為安全起見，高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。

三、高層建筑結構設計要點

1、地基與基礎設計

地基與基礎設計已經(jīng)得到結構工程師的重視，這不僅由于該階段設計過程合理與否將直接影響到后期設計工作的進行，也是整個項目成本的決定性因素。因此，這個階段，存在的問題可能會很嚴重，也甚至會造成不可估量的損失。高層建筑應根據(jù)整體布局來選可滿足承載力和變形的要求、并可以調(diào)整不均勻沉降的基礎形式。高層建筑宜設置地下室以減小地基的附加應力和沉降量， 有利于滿足天然地基的承載力和上部結構的整體穩(wěn)定性。此外，基礎設計應注意本地的規(guī)范的重要性。

2、建筑結構受力性能

對于最初的建筑設計，建筑師考慮更多的是建筑的空間組合，而不是詳細地確定其具體的結構。建筑物底面建筑空間的形式在水平方向和垂直方向的穩(wěn)定性是非常重要的，因為一些建筑物是由又大又重的組合物來組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至基礎，結構的荷載總是向下作用于基礎面的，而在建筑設計中的一個基本要求是要理清所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關系，因此在建筑設計階段，就有必要對主要承重柱和承重墻的數(shù)量和分布做出整體構想。

3、建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心，建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一，這是是結構設計的要求。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中沒有做到三心合一，在水平荷載作用下結構發(fā)生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉破壞，要在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下，高層建筑扭轉效果的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結構的扭轉振動，使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡面形式。在某些情況下，由于街景與建筑空間的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當需要采用不規(guī)則T形、L形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將突出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時，在結構設計布局時，最大可能使建筑狀態(tài)的結構是對稱的。

4、建筑高度、高寬超限問題

現(xiàn)行的規(guī)范、規(guī)程給出了房屋的最大適用高度和高寬比限值。某些高層建筑房屋高度超過最大適用高度或高寬比超出規(guī)范限值，甚至個別建筑高度和高寬比均超出規(guī)范限值。在結構設計過程中，對于建筑的高度、長寬比和尺寸的復雜程度超過現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的高層建筑，應按超限高層建筑進行設計。同時，另一點不容忽視的問題是，建筑適用高度除與結構體系類型及抗震設防烈度有關外，還與場地類別與結構是否規(guī)則等因素有關，當位于Ⅳ類場地或結構平面與豎向布置不規(guī)則時，其最大適用高度應適當降低。

5、抗震設計要求更高

高層建筑結構設計的抗震設防要求，需要正確計算正常使用時的豎向荷載和風荷載，應當具有良好的抗震性能。

6、概念設計和理論計算具有同等重要性

抗震設計有兩部分：計算設計、概念設計。雖然分析手段在不斷提高，分析的原則在不斷完善，但由于抗震設計計算是在一定的假想條件下進行，而地震作用具有很大的復雜性和不確定性，同時地基土影響和結構體系本身都極復雜，因此理論分析計算很有可能會和實際情況相差甚遠。特別是結構進入彈塑性階段后，構件局部可能會開裂甚至破壞，此時就很難用常規(guī)的計算原理去分析結構。而高層建筑的概念設計，諸多實踐證明，對建筑結構設計有著重要的意義。

結束語

高層建筑在現(xiàn)代經(jīng)濟體系中已經(jīng)如此發(fā)達，結構設計的相關人員追求更加合理的力學模型和更新穎的建筑物結構形式，在這一個方向上經(jīng)過高素質高知識結構的專業(yè)化人才不斷探索，我們可以期待，高層建筑在城市中的應用將變得空前廣闊。

參考文獻：

[1] 孫凱.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].價值工程，2011（06）.