高層建筑結構設計原理模板(10篇)

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篇1

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0067-01

隨著我國科技和社會經濟的逐漸發展，同時也使建筑行業取得了一定的發展，我國人民生活水平的不斷提高，使得人民對建筑物的要求也不斷的提高。為了能夠較好的使人們對購物和停車等要求，現代的建筑越來越多采用了梁氏轉換層的建筑結構[1]。梁氏轉換層建筑結構上層部分主要是采用純剪力墻的轉換層的建筑結構，而下部分的剪力墻則是采用框架式的建筑結構，這樣的具備具有直接、明確和間接等優點，梁氏轉換層建筑結構式現如今最為流行的建筑結構設計，本文對梁氏轉換層結構設計的原理和應用進行了分析。

1 高層建筑梁氏轉換層結構設計的原理以及應用分析

1.1 轉換層的主要結構布置形式

轉化層的上面部分的豎向構件不能夠直接的連續貫通落地，所以，轉換層的轉換結構必須是安全并且可靠。根據現在的研究結果和安全規定，轉換構件可以使用斜撐和轉換大梁，厚板和箱型結構等。但是轉換厚板很少應用在地震較多的地區，可以應用在6度抗震和非地震區的設計當中，相對于較大空間的地下室，因為周圍有一定的約束作用，地震的反應會比地面以上的框支結構要小，所以第七層和第八層的抗震設計可以使用厚板轉換層[2]。轉換層的主要結構有布置必須要嚴格謹慎，根據實際情況進行合理設計。

1.2 全面的計算梁氏轉換層結構

轉換層是整個梁氏建筑結構當中的十分重要和關鍵的部分，在對轉換層的實際受力變形進行計算的過程中，必須要分析轉換層的三維空間的整體結構，比如說可以利用有限元的計算方式計算和補充轉換層的結構實施布局。此外，在轉換層結構以上的地方必須要采用兩層的結構踩可以進行局部的計算模型，在使用的過程中，模型的外界條件和模型的實際運行狀態必須符合。

1.3 梁氏轉換層的結構位置不能高但是可以稍微偏低

如果轉換層的結構位置過高，那么很容易降低框支剪力墻結構在轉換層附近的剛度和內力，不能很好的起到抗震的作用，不利于在抗震方面的設計，因為抗震設計的概念結構和剪力墻結構有一定的差別[3]。在進行高位轉換的過程中，必須嚴格的掌握好轉換層下面部分的框支結構的剛度，重點考慮到軸向彎曲、剪切和變形等，因為剛度的效率必須是相同的，這可以有效的降低層間的未移角和內力突變。并且，在設計落地剪力墻間距時，必須非常嚴格，必須做到一絲不茍。

1.4 轉換層必須具有一定的剛度

在設計建筑結構的過程中，必須要保障轉換層有足夠的剛度，一般情況下，梁的高度必須要大于跨度的12%，這樣才可以有效的確保內力在轉換層和下部構建的合理分配，轉換梁和剪力墻柱的受力性能相對較好，才能夠對結構轉換發揮重要的作用。

1.5 注重轉換層下部的結構剛度

為了有效的確保建筑物的下部結構能有一定的剛度、強度、延性和抗震等能力，應該注重轉換層下部分的主體結構的設計，使它能夠有足夠的剛度，而轉換層的上面部分則應該弱化結構的剛度，使得轉換層的下部分和上部分的結構剛度和結構變形的特征能夠更為接近。強化轉換層的下部分結構剛度，通常都是采用增設剪力墻、增加轉換機的下部分的主體結構的截面尺寸和使混凝土的強度等級得以提高等多種方法強化轉換機的下部分主體結構的剛度[4]。這個過程需要注意兩個方面的問題：第一是一般情況下在增設剪力墻提高轉換機抗測剛度的過程中，均勻的分布好建筑結構的整體剛度，使剛度的中心和質量的中心能夠有效重合，避免兩者的中心出現偏移，導致整體建筑物的結構出現扭轉；第二是如果增大簡體截面的尺寸，會造成簡體處于整個下部結構的抗測總剛度比重加大，這樣的話，簡體所能承受的抗震荷載也會加大，安全的設計抗震的第一層防線必須受到重視。

1.6 剪力墻和轉換柱的對稱布置

在設計梁氏轉換層的過程中，剪力墻和轉換住應該處于對稱的狀態，梁上面的立柱必須能夠轉換在梁跨中，避免轉換梁在變形的過程中，立柱于梁上面的柱腳位置發生較大的轉角情況，同時導致立柱的柱腳也出現較大的變形，造成柱的彎曲和剪切，導致立柱發生較大的內力超筋。

1.7 轉換層的豎向布置

在結構轉換的過程中，應該盡量的減少豎向構件，因為豎向的構件越多，結構的轉換接越少，所以也會導致轉換層的結構剛度突變會越來越小，不利于建筑的抗震設計。另外，轉換結構可以根據結構傳力和建筑功能的需要，沿著高層的建筑較為高度的方向的多處或者是一處靈活的進行布置；也可以根據建筑的功能的要求，在樓層的局部設計和布置轉換層，并且它自身的空間不僅可以作為技術的設備層，也可以作為正常的樓層使用，但是也要確保轉換層有足夠的剛度，避免導致豎向的剛度太懸殊。商住的大底盤多大樓的建筑，塔樓的轉換層最好是布置在裙房的屋面層，并且加大厚度、板尺寸和屋面梁，有效的防止中間的位置出現剛度較小的樓層，降低震害[5]。部分的框支剪力墻，在設計建筑結構的過程中，應特別注意轉換層的位置，7度區不能超過第五層，而8度區則不能超過第三層。如果轉換層的位置超過了以上所描述的，那么就應該要采取一定的措施進行應對。

2 結語

該文主要探討了分析了高層建筑梁氏轉換層的設計原理以及應用，在設計高層建筑梁氏轉換層的過程中，必須要做好充足的前提準備工作，必須具有一定的理論性知識，并且合理的應用到實際的施工過程中，要能夠有效的對容易出現的問題做好防護措施，設計好細節，避免在細節的上出現問題埋下安全隱患。在設計當中，設計人員還應該總結在設計上存在的不足點，并且認真改正，確保在下一個建筑中不會出現同樣的錯誤，進而有效的促進高層建筑的良好竣工，同時也促進我國建筑行業的發展。

參考文獻

[1] 張博.高層建筑梁式轉換層結構設計原理及其應用[J].湖南大學，2011，9（2）. 23-24.

[2] 張娟娟，邴作慶.談高層建筑梁式轉換層結構設計[J].科技創業家，2013，9（1）： 63-64.

篇2

隨著經濟的迅速發展，受城市化人口的增長與土地使用環境的矛盾，高層建筑逐漸成為了建筑發展一種趨勢。房屋結構形式的改變，也使得高層建筑的結構形式也日益復雜。高層建筑的結構形式常采用框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、筒體結構或者框筒結構等不同的結構形式來滿足不同類型及不同高層建筑的設計需求，不同類型建筑采用的結構形式也不盡相同。正由于這種多樣性，就突出了結構設計中概念設計的重要性。下面就高層建筑在結構設計過程中的概念設計來分析一些在高層建筑結構設計中需要注意的問題。

1高層建筑的定義

通常在建筑結構設計中，我們常把10層及10層以上或高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的的其他高層民用建筑統稱為高層建筑。高層建筑在結構設計中與低層建筑、多層建筑相比較而言，其豎向和水平結構體系設計的基本原理還是相同的。但較于低層多層建筑不同的是，在低層多層建筑結構設計中，豎向荷載一般是影響結構體系的主要控制因素，但在高層建筑結構設計過程中，隨著建筑高度的增加，雖然豎向荷載仍會對結構設計產生影響，但由于高層建筑整體結構體系會較低層多層建筑而言整體結構剛度偏柔，受到水平力作用如風荷載作用影響較為強烈，在這種情況下，豎向結構體系的設計就成為整個結構實際的主控因素，在高層建筑設計里要注重水平力的作用，保證整體建筑結構的剛性。

2結構設計中概念設計的主要內容

隨著社會的發展，建筑空間的使用功能也有些各種類型的需求變化。在高層建筑結構設計中，對于不同類型、不同使用建筑使用功能、不同高度的建筑宜采用不同的與之相對應的適合的結構體系，使得建筑達到安全可靠且較為經濟的目的。為了達到這一目的，就需要概念設計先行。在高層建筑結構設計的過程中，概念設計其實是結構工程師根據個人工程經驗，在對整體建筑使用功能情況、建筑總高度和建筑所處的地理環境、地質環境有一種較為宏觀的把握下提出的與之相對應的較為經濟合適的結構體系設計。簡而言之，就是根據工程經驗對現有建筑環境、地理環境等前提下擬定大致的結構體系布置，為接下來的深化建模后續的設計計算等提供大致思路，起一個指導性的作用。

3結構設計中的注意問題

(1)高層建筑建筑材料選取及建筑平面設計:高層建筑材料建議采用較為輕質的砌體材料作為填充墻的材質，避免因墻體材料荷載過大，對結構構件和基礎造成較大的負荷。在建筑設計過程中，也盡量避免平面過于不規則和豎向剛度突變的情況;

(2)結構體系的選取:高層建筑的結構體系與多層、低層建筑的結構體系較為不同。多層低層建筑在建筑結構設計過程中，主要受豎向荷載作用，由于層高較矮，風壓對于建筑物結構的影響較小。但高層建筑則不同，由于建筑物高度較高，受水平力影響作用較大。而且，由于現在高層建筑的使用功能五花八門，有時候為了不影響建筑物功能的正常使用，會對結構構件例如柱墻的尺寸有限制，這也為高層建筑結構設計增加了難點，而且高層建筑結構的整體剛性本就相對于多層低層建筑結構偏柔，所以，在高層建筑結構設計中，結構體系的選擇顯得尤為重要。在高層建筑結構設計的概念設計之初，應根據建筑需求，優先選擇結構體系較為規則的，結構平面布置最好是簡單規則，減少偏心，且需考慮結構的抗風性以及抗震性，盡量避免剛性突變易產生薄弱層的結構體系。對于有特殊需求的部分在設計中進行調整。由于高層建筑在其正常使用過程中，常伴隨著水平力(例如風荷載)的作用，所以在設計之初就要考慮水平力作用對高層建筑結構的影響。在高層建筑結構設計中，盡量保證建筑結構的質量、剛度和承載力的均勻分布，避免因水平力作用而扭轉產生扭轉振動，使建筑結構遭到破壞，且不宜采用嚴重不規則的結構平面布置。所以考慮水平力對高層建筑結構的影響，在高層建筑結構設計過程中，盡量將建筑結構的幾何形心、剛度中心和結構重心保持一致，結構均勻布置;

(3)對高層建筑結構設計中各構件的要求:

①高層建筑由于高度高，其整體結構的自重也較為笨重，上部結構重力荷載的上升使得整個建設項目中對于建筑基礎的要求也更為嚴苛。這就要求在高層建筑結構設計過程中對于基礎的設計選型有著更嚴格的把控。高層建筑結構設計中對于基礎的選型要根據甲方提供的地質勘察報告書結合上部建筑結構的具體柱底軸力及其地質條件，施工條件來選擇恰當的基礎類型，不能死搬硬套，遇到不同類型的地質條件或施工條件限制，可選用不同的基礎類型;

②高層建筑在隨著高度的增加，地震作用與風壓作用對整體結構體系的影響也越來越大，剛度過于柔的結構體系在水平地震作用或風作用下，位移過大，容易產生側向變形。一般而言，過大的側向變形會引起搖晃，不僅會讓居住在建筑物上的人們的舒適度降低，影響正常生活質量，還會使建筑的填充墻因產生側向剪切導致開裂影響建筑物正常使用，嚴重時甚至會導致結構主體出現裂縫，導致結構主體破壞。在高層建筑設計規范中也明確注明了對于不同建筑結構類型的位移的要求。因此高層建筑位移的控制或成為高層建筑結構設計中的主要矛盾，適當加大建筑結構的剛度，保證按規范里的嚴格控制;

③在當今高層建筑發展的今天，高層建筑的結構形式一般常采用框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、筒體結構或者框架—剪力墻結構等不同的結構體系。建筑正常使用過程中各類荷載的傳導過程中，不管經過了多少次多么復雜的傳導過程，最終都是各項荷載從水平傳導轉為豎向傳導，框架柱或者剪力墻作為豎向結構構件，在高層建筑結構中有著不可忽視的決定性作用。按理說，低層由于承受上部傳導的較為巨大的荷載，理性適當加大柱截面，但由于建筑功能的多樣化，很多框架柱或剪力墻的截面都有受到限制，這就要求結構設計師在框架柱或剪力墻截面及其布置的選擇上應在保證安全的情況下考慮其實用性。故不宜做過大的框架柱或者剪力墻，適當提高柱墻的混凝土等級以降低柱子或剪力墻的軸壓比。在高層建筑設計過程中，豎向構件的壓軸比是一個及其需要重視的內容。各種模擬實驗數據和地震震害調查表明，當框架柱或剪力墻的軸壓比過大的時候，當構件遇到水平作用(如地震作用)時的延性變形能力就會大大減弱，極易產生脆性的剪切破壞，而一旦豎向構件產生了破壞，往往使整體結構遭到破壞。所以在高層建筑結構設計時應控制柱的軸壓比，用以提高或保證框架柱或者剪力墻的延性，保證結構的安全性。

4結束語

隨著經濟的發展，城市化建設的進程加快，高層建筑日益增多，對于高層建筑結構質量也較為嚴苛，為保證高層建筑結構的安全性和可靠性，對于結構設計師而言，高層建筑結構設計的要求也增多了。總之，高層建筑結構設計是一個較為復雜的長期的甚至可能是往復循環推敲的過程，任何遺漏或者錯誤都可能使整個結構設計過程變得復雜。高層建筑的結構設計比較靈活，結構體系也比較多，為了保證建筑質量和減少往復的工作量，在設計之初就需要先擬定高層建筑結構概念設計，并在計算推敲過程中把握解決對于高層建筑結構設計中容易出現的問題，更有效率地完成高層建筑結構設計。

參考文獻

［1］方正．某高層建筑結構設計探討［J］．四川建材，2011，37(3):52－53．

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前言

由于土地資源的利用越來越緊張，為了緩解這種情況，高層建筑成為城市建設的重點，并且具有各種各樣的建筑結構設計的高層建筑方案層出不窮。在這個過程中，既出現了優秀的新型結構設計，為以后的高層建筑設計提供了參考，同時也有一些不符合建筑原理的設計方案，造成了人、物、財三個方面的損失。所以在當前高層建筑結構設計復雜的情勢下，我們有必要對高層建筑結構設計問題進行深入地研究，以提高我國城市發展的進度和質量。

1 高層建筑結構設計的現狀分析

目前，高層建筑的結構材料主要是鋼筋混凝土和鋼材這兩種。鋼筋混凝土材料的原材料豐富，制作成本低，并且在使用時效上、耐火性上以及承重能力上都有很好的效果，如果能夠使用在合理的、科學的結構設計方案上，可以提高建筑物的抗震能力，但不足的是，鋼筋混凝土材料本身質量過大，而且構件斷面也很大，這對運輸和施工增加了困難。相比較鋼筋混凝土材料而言，鋼材的材質很輕，也具有很好的韌性和強度，施工工藝比較簡單，抗震性較好，但鋼材的制作成本很高，而且耐火性很差，如果在對防火工程有要求的建筑物上使用，還要涂上大量的防火涂料，這樣一來，工程造價會大幅度增長，并且嚴重影響施工進度。當今，在發達國家，大多數的高層建筑是鋼結構的，而我國只有少部分高層建筑是鋼結構的。綜合考慮鋼結構和鋼筋混凝土的優缺點，把兩者在高層建筑結構設計中組合起來才會取到更好的效果。

2 高層建筑結構設計過程中存在的主要問題

高層建筑的結構設計要考慮的因素有很多，往往很多設計師會忽略掉一些因素，結果導致方案在現實中無法進行施工或是在使用過程中建筑物的功能不能滿足居民的要求，具體主要的問題有：沒有考慮到地震和超大強風的情況，導致在這種情況下高層建筑產生水平側向力；高和寬的比例沒有拿捏準確，導致建筑物不夠穩定；沒有注重薄弱環節的設計，導致建筑物在體型、剛度及其立面的質量等方面出現問題；變形縫的設置不夠合理，變形節點處的構造沒有處理好，沒有考慮到因溫度、風力以及基礎沉降等方面對建筑物造成影響的可能性；沒有考慮到在基礎比較深、重量比較大等比較特殊的地質條件下的設計和施工問題等等。

在上述的主要問題的基礎上，我們可以總結出，在高層建筑的結構設計過程中，要綜合考慮抗震和抗風、消防以及扭轉四個方面的結構問題。

（1）抗震結構：抗震結構一直是高層建筑結構設計的重點和難點，因為高層建筑的結構比較復雜，在加上有的設計人員不能靈活地利用設計原理，抗震結果的計算不夠準確，最終導致抗震結構設計方案不夠完善，使高層建筑在使用中的抗震效果不是很好。

（2）抗風結構：高層建筑由于高度太高，很容易改變風在建筑表層的流動性以及空氣的動力效應，使高層建筑的薄弱環節產生震動，破壞高層建筑的外部造型以及穩定性。為了提高高層建筑的穩定性，我們有必要完善高層建筑物的抗風設計。

（3）消防設計：對于人群集中的高層建筑，消防設計是一個重點，并且我國相關的建筑規章制度中明確提出，高層建筑必須要有科學的消防設計。但消防設計中遇到的難點有：使用的材料具有較高的易燃性、排煙比較難、居住人口較多、不易疏散等。

（4）扭轉問題：在高層建筑結構設計之中，要達到三心合一的要求，即建筑結構的結構中心、幾何形心和剛度中心要盡量重合。因為如果三心沒有合一，會導致建筑物發生扭轉的現象，嚴重破壞建筑結構。

3 高層建筑結構設計的應對措施

3.1 不斷完善抗震結構的設計方案

要想完善高層建筑的抗震結構設計，必須從以下幾個方面入手：一是合理設置抗側力結構，以加強建筑結構的穩定性和連續性；二是提高剪力墻的性能，因為剪力墻的性能關乎到建筑物在地震的情況下能否較好地減輕地震對建筑物結構的損害；三是加大樁基礎的埋置深度，以加固建筑物的基礎；四是簡化建筑物的結構，保持對稱，除此之外，還可以對建筑物進行一體化設計，提高整體結構的連續性，加強抗震效果。

3.2 不斷完善抗風結構的設計方案

完善抗風結構設計方案可以從加固基礎和減小風力的影響這兩個方面進行，要想做到前者，就要加大樁基礎的埋置深度，而達到后者的做法是增設耗能結構，這樣一來可以減小風力效應對建筑物的損壞。除此之外，還要加大高層建筑的抗風能力和結構承載力。

3.3 不斷完善消防設計

對于高層建筑物來說，消防設計是非常重要的。消防設計的水平不僅決定了高層建筑的使用性能，還牽扯到群眾的生命安全問題，所以在這個問題上，我們必須嚴肅對待，盡量做到最好。在消防設計上，我們首先要關注消防結構的距離，要按照相關規定進行嚴格地控制。為了提高建筑物的防火性能，我們可以適當地加大耐火和防火材料的使用量，盡可能地降低易燃材料的使用量。另外，疏散系統也是完善消防設計的一個途徑，因為很多建筑都是因為疏散系統不夠完善最終造成悲劇的。疏散系統的最好設計是讓其呈垂直狀態，這樣一來，就可以保證疏散的效率。除此之外，還可以適當地添加避難層、耐火區等具有特殊防火功能的區域，全面提高高層建筑的消防能力。同時，還可以在高層建筑中設置獨立的隔離結構，是為了在火勢較大的情況下，為無法逃生的人員提供隔離區域，控制火勢的蔓延，以爭取救援的時間。

3.4 合理的進行平面布局

三心合一是高層建筑的結構要求之一，這個標準的提出是為了避免高層建筑因發生扭轉問題對建筑整體造成損害，所以在設計過程中要謹遵這個要求，具體做法是在高層建筑中盡可能地選用比較規則、分布比較均衡和簡單的平面圖形，比如矩形、正方形、正多邊形、圓形等，要極力避免使用十字形、T型、L型等比較復雜的平面圖形。如果出現特殊情況，要根據現有的相關規范對其進行合理的設計，但仍要保持一個結構原則，那就是“保持對稱”，因為一旦有某個結構過于突出，會影響到其他結構的穩定性。

4 結語

雖然近年來，我國高層建筑的發展速度很快，但在質量上來說，其情勢不容樂觀。所以，迫在眉睫的是提高高層建筑結構設計的水平，不管是抗震結構設計，還是消防結構設計，或是基礎的加固，設計人員都要綜合考慮到各種因素，并切實掌握現實情況，及時掌握國內外高層建筑結構設計的最新動態，做到能夠靈活利用設計知識，不斷地在實踐中積累經驗，設計出合理科學的結構方案，使高層建筑安全舒適。

參考文獻：

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前言

一般而言，和其他建筑而言，高層建筑更加復雜，因此在高層建筑設計的過程中，設計著必須遵循其設計原則，同時及時發現問題，及時提出解決措施，做好高層建筑結構設計工作。

一、高層建筑的主要設計特點

近些年來，隨著社會經濟的不斷發展，使得高層建筑在各地如雨后春筍般涌現，這為建筑行業的發展提供了良好地機遇。高層建筑的主要特征是不僅要承受在垂直方向上的重力負荷，還要承受大自然環境的風力等水平壓力，同時高層建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力，相對于低層建筑高層建筑在這些方面的要求要高得多。其次隨著高層建筑的高度增加，其水平位移也會越來越大，如果水平位移達到一定的程度就會對整個建筑物的安全性構成威脅。高層建筑的建筑設計相對于低層建筑在專業程度上要求更高，并且在專業中的地位更加重要。不同的建筑類型和高度等都對結構體系的選擇產生影響，關系到整個建筑的平面布局、立體形態、管道機電和施工技術等，在工程造價和施工時間上都會有一定的要求。

二、高層建筑結構類型及原則

1.結構類型

1）剪力墻結構體系。在剪力墻結構中，一系列橫向和縱向的鋼筋混凝土剪力墻組成豎向承重結構，剪力墻不僅僅需要承受重力荷載作用，還在承受諸多水平荷載的作用，如風、地震等水平荷載作用。剪力墻結構和框架結構相比，測向剛度大、側移小，該結構屬于剛性結構體系。從理論角度來說，剪力墻結構可以用來建造上百層的民用建筑，然而從技術經濟層面來說，地震區的剪力墻一般是控制在一定層數和高度下。這種結構的缺點是間距較小，一般在3米到6米之間，因而建筑平面的布置較為死板，缺乏靈活性，使得使用受到一定的限制。2）框架結構體系。框架結構是利用梁和柱組成的縱橫兩個方向的框架形成的結構體系，他同時承受豎向荷載和水平荷載，其優點是建筑平面布置靈活，可形成較大建筑空間，建筑立面處理也比較方便，主要缺點是側向剛度小，層數較多時會產生側向位移，易引起非結構構件破壞，影響使用，在非地震區，框架結構一般不超過15層。3）筒體結構體系。筒體結構由框架-剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來。筒體結構是將剪力墻或密柱框架集中到房屋的內部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，多用于寫字樓建筑。

2.設計原則

在對建筑物進行建筑結構設計的過程中，要注意對經濟、適用、安全、便于施工以及美觀等方面的原則進行遵守，優秀的建筑結構設計通常是這五個方面的完美結合。在設計的過程中，要對傳統的設計方式進行一定程度的改革，減少其中無用浮夸的成分，增加建筑物的實用性；還要注意對建筑物的質量進行嚴格的把關，使建筑物的質量得到保證，從而使居住者的人身安全得到保證。在對建筑物建筑結構進行設計的過程中，要注意在設計方案中對科學進行貫徹落實，使投入資金得到一定程度的節省；還應在設計中對美學原理進行合理融入，從而使建筑物的觀賞性得到一定的保障。最后，要注意對建筑物的實際情況進行全面考慮，保證相關的結構設計具有可想性，從而使施工難度降低。

三、高層建筑結構設計的基本要求

1.高層建筑結構設計的規則性

高層建筑結構設計應符合抗震概念設計的要求，應采用規則的設計方案，不應采用嚴重不規則的結構體系。高層建筑結構設計應該具備多道抗震防線；具有合理的承載力和剛度分布的結構水平和豎向布置，避免因扭轉和突變效應造成局部薄弱部位。

2.高層建筑結構設計的平面規則布置

高層建筑結構平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載，對稱均勻，明確受力，傳力直接，減少扭轉的影響。在地震作用下，建筑的平面要簡單規則，在風力作用下可以適當放寬要求。建筑的抗震設防要求建筑的平面形狀宜對稱、簡單、規則，才能達到減震的目的。

四、高層建筑結構設計要點分析

1.基礎設計問題

在高層建筑結構設計中，地基是其施工的基礎，因此設計人員應首先全面了解建筑地基，分析好建筑結構和建筑環境，結合好環境和施工，切實提高建筑結構設計在施工過程中的可實行性。我國國土遼闊，建筑環境迥異，地質情況也各有不同，所以，設計人員需要深入研究地質狀況，確保施工的順利進行。建筑結構設計人員需要首先勘探水位，進一步綜合考慮地質數據、上層結構類型、使用功能和施工條件。再者，設計者還需要研究周圍建筑環境的安全度，從而觀察建筑物傾斜或者沉降情況。最后，設計人員還需要了解建筑物設置位置和標高，分析建筑施工的科學性，從而確保建筑工程施工的順利進行。

2.結構選型問題

高層建筑結構所選用的施工工藝不僅在很大程度上影響著建筑施工材料的消耗，還影響著工期和建筑質量。之所以，在進行高層建筑結構選型的過程中，設計人員需要全面控制建筑結構體系，合理選取建筑結構的工藝。在進行結構選型的過程中，設計人員需要對高層建筑結構平面和里面進行全方位的控制，優化單獨架構的控制效果。完善建筑結構力學分析，確保建筑施工的受力效益和特性，設計高層建筑結構的選秀概念階段，確保高層建筑施工的經濟效益。高層建筑結構設計人員需要對選型環境和施工效果等進行充分的考慮，提高建筑結構的綜合經濟效益和社會效益，避免出現工程資源浪費現象。

3.水平荷載問題

垂直荷載、風力產生的水平荷載、地震抵抗力等都是在建筑工程施工的過程中能夠影響到建筑質量的因素。水平荷載是建筑結構設計的主要控制因素，其對建筑質量發揮著決定性的作用。建筑結構設計人員需要分析水平荷載的方向和大小，預防、控制水平荷載可能會導致的高層建筑結構問題，加強對建筑結構的強化效果，從而減少水平荷載導致的建筑結構問題。

4.結構延性問題

在地震的作用下，高層建筑結構因具備很好的柔和性，會形成很大的變形。為了提高其抗震性能，設計人員需要強化對建筑結構塑性形變，確保其具備較好的抵抗變形能力。在高層建筑結構設計的過程中，對高層建筑結構進行合理的強度強化，合理處理高層建筑邊角和底座等部分，確保其具備充足的延性，從而加強高層建筑的安全性和穩定性。

5.抗震及連梁問題

在進行高層建筑抗震設計的過程之中，一般情況下，高層建筑不使用單純的框架結構體系，而是會選取框架一剪力墻、剪力墻、筒體結構等來實現對自身結構的加固，提高其抗震性能。這以上方法可以有效地提高對地震的抵抗效果，從而提高建筑結構的經濟性。在框架-剪力墻結構中，設計人員可以降低連梁的剛度，折減剛度系數。如果在折減之后，建筑結構仍然無法滿足設計的需要和設計要求，設計人員可以適當內調幅連梁，然而在實際調幅的過程中，還要保證調幅力度應低于20個百分點。

結語

總之，對于高層房屋建筑而言，其結構設計至關重要，一般而言， 結構設計是保證其安全的關鍵。因此，本文作者結合實際工作經驗就高層房屋建筑結構設計進行了簡要分析，希望有所幫助。

參考文獻：

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1高層建筑結構設計的意義及依據

1.1概念設計的意義

高層建筑能做到結構功能與外部條件一致，充分展現先進的設計，發揮結構的功能并取得與經濟性的協調，更好地解決構造處理，用概念設計來判斷計算設計的合理性。

1.2概念設計的依據

高層建筑結構總體系與各分體系的工作原理和力學性質，設計和構造處理原則，計算程序的力學模型和功能，吸取或不斷積累的實踐經驗。

2高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，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。其主要特點有；

2.1水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

2.2側移成為控制指標

與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

2.3抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2.4軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結果。

2.5結構延性是重要設計指標

相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

3高層建筑結構體系的選型

建筑的結構在抵抗來自于水平方向和豎直方向的荷載時構件的組成形式和傳力的路徑就是高層建筑的結構體系。通過包括墻，柱等的豎向構件和樓蓋等水平構件將豎向荷載傳遞到基礎，利用抗側力體系將水平荷載傳遞到基礎。根據高層建筑結構的材料將高層建筑的結構體系分為鋼筋混凝土結構體系，鋼結構體系，鋼-混凝土混合結構體系以及鋼-混凝土組合結構體系。鋼筋混凝土結構體系被廣泛的應用在各類的工程結構中，具有混凝土和鋼筋兩種材料的協同受力性能特征，造價低廉，耐久耐火，成本低，整體性能優良，但存在著自重大，延性差，施工慢等缺點；鋼結構體系的強度高，抗震性能比較好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在著費用高，防火性能差，施工復雜等不足；鋼-混凝土混合結構結合了鋼筋混凝土構件和鋼構件的長處，不但增加了鋼構件的材料強度，同時具有較高的抗震性能，成本低廉，然而這兩種材料構件的連接技術還存在著不足；鋼-混凝土組合結構具有承載能力高，抗震性能強，比鋼結構具有更優良的耐火性，施工速度快，但是存在著節點的構造比較復雜的缺點，一般被用于小偏心受壓構件。

根據結構形式可以將高層建筑結構分為框架結構體系，剪力墻結構體系，框架-剪力墻結構體系。利用柱，梁等結構體系作為高層建筑豎向承重的結構，并且承受水平荷載，這種結構側向位移大，框架結構內力大，適于50m高度以下的建筑；通過高層建筑的墻體當做抵抗側力和豎向承重的結構體系，就是剪力墻結構體系。這種剪力墻結構的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發生變形，適應于高層建筑，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成的結構形式就是框架-剪力墻結構體系，這種結構形式不但具有實用性強，布局靈活的優點，同時承受水平負載的能力更高，在高層建筑中被廣泛使用。在框架-剪力墻結構體系中，需要注意考慮剪力墻的位置，設計合理的剪力墻的數量，以及滿足框架的設計要求。

4高層建筑結構設計問題分析及對策

4.1高層建筑結構存在著超高的問題

基于高層建筑抗震的要求，我國的建筑規范對高層建筑的結構的高度有嚴格的規定，針對高層建筑的超高問題，在新規范中不但把原來限制的高度規定為A級高度，并且增加了B級高度，使得高層建筑結構處理設計方法和措施都有了改進。實際工程設計中，對于建筑結構類型的改變對高層超高問題的忽略，在施工審圖時將不予通過，應該重新進行設計或者進行專家會議的論證等。在這種情況下，整個建筑工程的造價和工期都會受到極大的影響。

4.2高層建筑結構設計短肢剪力墻設置

我國建筑新規范中，短肢剪力墻是指墻肢的截面的高度和厚度比在5～8的墻，按照實際經驗以及數據，高層建筑結構設計中增加了對短肢剪力墻的使用限制。所以，在高層建筑的結構設計中，必須盡可能的減少或者避免使用短肢剪力墻。

4.3高層建筑結構設計嵌固端的設置

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置在地下室的頂板或者人防的頂板等位置。因此，結構工程設計人員應該考慮嵌固端設置會可能帶來的問題。考慮嵌固端的樓板的設計；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是一致的；高層建筑的整體計算時充分考慮嵌固端的設置，綜合分析嵌固端位置和高層建筑結構抗震縫隙設置的協調。

4.4高層建筑結構的規則性

在關于高層建筑的新規范中，對于高層建筑結構的規則性做出了很多限制，比如規定了結構嵌固端上層和下層的剛度比，平面規則性等等，并且硬性規定了“高層建筑不能采用嚴重不規則的設計方案。”因此，為了避免后期施工設計階段的改動，高層建筑結構的設計必須嚴格遵循規范的限制條件。

5結束語

高層建筑的結構設計是一項綜合性的技術工作，對于建筑的設計有著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑的結構設計的要求越來越高，分析了高層建筑的結構特征，高層建筑結構設計的原則，闡述了高層建筑結構體系的選型問題，并重點分析了高層建筑結構設計問題及對策，可以為高層建筑結構設計提供參考和依據。

參考文獻：

篇6

Abstract: with China's rapid economic growth in the city, more and more high-rise buildings, which is a development trend. Through the design of high-rise building structure characteristic, elaborated the system structure design of high-rise building structure design, and analyzes the problems.

Key words: high-rise building, scheme design, structure analysis

中圖分類號 : TU3文獻標識碼： A 文章編號：

引言

隨著我國經濟的快速增長，城市規劃用地日趨緊張，發展高層建筑是城市未來的趨勢。高層建筑堅實的物質基礎是隨著科學技術進步和經濟發展帶來的。如今建筑功能的的多樣化使人們提出了更多和更復雜的要求，出現了許多復雜的不規則的高層。在建筑行業內部有些人員忽略了其結構設計的根本所在，有些設計人員過分依靠設計軟件，盲目的生搬硬套，造成建筑結構設計無法一次性完成。所以，本文對建筑結構設計、計算分析等問題深入的進行一次分析探討，希望能對建筑結構設計的同行起到積極的作用。

1、高層結構方案的設計

現在許多建筑結構工程師太多依賴結構設計軟件，對設計軟件的結果盲目的生搬硬套，結構工程師對結構的體系、結構的布置符不符合規范，或者算出的信息和實際的情況是不是一致，是不是真實可靠都只是用結構計算軟件來設計和計算，雖然能設計和計算出一個結果，但是這些的結構設計結果是需要設計師來判斷正確與否的，這就需要結構工程師自身有較高的結構水平、對軟件的深入了解以及對規范的熟悉程度。

在實踐中，設計人員的建筑設計方案和結構設計是相互協調、相互影響的，在初步設計之前做的工程項目來設定一個總體方案是概念設計的目的，根據使用功能、設計意圖、現場的建筑條件、材料的來源以及業主對項目資金的使用等許多方面因素的要求，這樣對下一步的設計、施工和維護使用能做到又快又省力。根據高層建筑結構的自身特點，比如設計施工比較復雜或者對施工技術要求比較高，投入資金又很大，加上地基結構的特殊性，這樣結構的優化設計并不能帶來綜合經濟效果的最優化，例如在高層建筑的深基坑支護設計施工過程中，直接放坡不需要用支護來設計的結構方案是比較經濟的的方法，但是后果可能會出現深基坑變形和變大，造成施工工期延長導致資金回報慢一些因素，第二，選擇一個適合的結構設計體系也是要在建筑結構概念設計過程中解決好的問題。目前來說，高層建筑結構體系分幾種類型：①剪力墻結構；②框架結構；③框架剪力墻結構④框架核芯筒結構；⑤筒中筒結構；在這么多的結構體系中，讓設計師們可供選擇一種或幾種結構體系用來備選，在建筑結構概念設計時確定。透過建筑結構的計算和各個方面的技術經濟比較確定最為經濟合理的結構設計體系。

2、高層建筑結構設計分析

2.1、模型的計算

建筑結構設計的重要內容之一是結構分析，通過計算來確定結構在各種作用下的效應，研究的結論要能說明和評估真實結構在預設作用下的效應。結構的安全性、經濟學和實用性是否科學合理都是通過結構分析來確定的。結構分析的重中之重都是在于通過模型的計算分析來確定的，它包含理論的計算、合理的選擇計算簡圖，這是研究分析結構的基礎和重點。

在實際中，不管模型分析是哪種，都無法完全精確的描述其真實的結構，都是在實際的結構中取一定程度的近似值。通常情況下，建立模型結構分析時，都會用一些假定，比如結構材料均質連續都是假設的，這樣的假定對結構宏觀力學性能不會產出明顯的誤差，整體的性能的效應都是主要結構構件參與的。但是次要構件與非結構構件對性能的影響都是假定忽略了，就是說忽略了結構中作用較小構件的剛度，通過假定，根據構件在結構整體性能中應發揮的作用來進行確定是否能忽略，可以忽略相對和對主體影響較小的變形。

2.2、理論計算

建模是計算理論的一個重要組成部分，對建筑結構設計的研究理論計算分為兩種：①線性理論；②非線性理論。其中以第一種線性理論比較成熟，是目前結構工程師們對建筑結構設計時普遍運用的一種計算理論。在結構設計的承載力狀態中，極限和正常使用極限狀態都是普遍常用其中。非線性計算理論又分為兩種：①材料非線性；②幾何非線性；第一種是材料、構件以及截面的本構關系。比如荷載與位移，彎短與曲率，應力與應變等等都是非線性的，對于幾何非線性，通常都是結構變形產生內力的二階效應造成荷載效應與荷載之間出現的這種關系。

在選擇兩種計算理論的分析時還是要根據項目的具體情況而定，通常采用線性計算理論分析，因為在一般建筑結構設計時，使用其分析比較簡便。不過在遇到建筑結構跨度大，或者超高層建筑結構設計時，二階效應會使結構變形比較大，所以還是要采用非線性計算分析。

2.3、建筑結構設計的方法

在建筑結構設計時，解析和數值是結構分析時采用的兩種數學方法，通常簡單的結構模型求解中適用于此方法，但是遇到建筑結構復雜，一個數學模型不能被很多建筑結構抽象成一個可以用連續函數表達，并且邊界條件也無法用連續函數表達的情形下，這樣就不能選擇運用這個方法，所以在此情形下就要用數值法求解，數值法又分為有限條，有限單元，有限差分等方法，就目前來看，應用較為廣泛是有限單元法，方法原理是將建筑結構拆分一個有限單元組合體，這樣方便剖析真實的建筑結構和模擬，一般情形下可以模擬幾何形狀復雜結構解析，單元可以按照不同的連接方式組合在一起，但其本身有可以有不同的幾何形狀。在建筑設計時，結構工程師對于有限單元結構分析的常用軟件有ETABS，PKPM，SAP，ANSYS等系列。

2.4、建筑結構概念設計

建筑概念設計是在研究設計方案過程時，通過我們自身具備的經驗基礎，選擇和布置好結構體系，能準確把握好其結構特性，能保證在預期的范圍內把結構在預設的各項作用下控制住，其中的內容包含：①結構選型，②結構平面，③豎向布置，④結構側向剛度控制，⑤溫度作用考慮等。概念設計是結構工程師必須掌握也是很難完全掌握的能力之一，在普遍運用計算機設計的今天，概念設計理念對于判斷結構設計的計算結果的合理性，正確性有很大的作用。

2.5、建筑結構總體布置

我們通過選擇合理的結構體系以及較好的結構布置，使建筑結構設計更加合理科學。往往完美的建筑設計方案的效果也都是需要結構不斷的想辦法去實現的，但是有很多的建筑方案有時候會要求結構犧牲安全性和經濟性去達到建筑的美觀效果，我們應該深入去分析結構的安全性，原則性的問題絕對不能遷就建筑，以防止造成結構功能和安全上的問題。結構布置要全面考慮以下幾個因素方面:

⑴、控制結構的側向變形

建筑的結構一般都要同時承受豎向荷載、水平荷載。水平荷載會使側移隨結構的高度增加而變大，因此，在水平荷載的作用下，如果建筑高度超出一定的范圍后，就會造成結構發生過大側移和相對的位移，有時甚至會嚴重地破壞結構構件，所以，我們要把控制側向位移作為高層建筑結構設計的重點和難點來解決，一般情況下，要以限制結構的高度和高寬比為控制手段。

⑵、平面布置

平面布置的選擇主要是根據建筑工程的實際情況來確定，如果是獨立的結構單元，則采用形狀較為簡單，而且要根據相對應、相協調的原理，剛度和承載力分布要呈現出比較均勻的形狀。此外，根據抗震設計的要求，高層建筑單個的結構單元長度要控制在一定的范圍內，不能太長，否則在發生地震時，結構的兩端可能會出現反相位的振動，這將會導致建筑被過早地破壞，同時威脅到人們的安全。

⑶、豎向布置

為了避免過大的外挑和內收，結構的豎向布置應遵循形體規則、剛度和強度沿高度均勻分布的原則，而在同一層的樓面，要設在統一標高處以防止錯層和局部夾層的情況出現。而在面對高層建筑時，還要注意解決結構剛度和強度發生變化的情況，對于這種情況，應逐漸變化。

⑷、縫的設置和構造

建筑結構的總體布置應該要考慮到沉降、溫度收縮和形體復雜對結構帶來的不利影響。可以利用沉降縫、伸縮縫或防震纏把結構分成若干個獨立單元，以消除沉降差、溫度應力和形體復雜對結構的不利影響。但如果設縫，就會對建筑的使用要求、立面效果、防水處理帶來不便。因此，在設縫上必須要謹慎對待，盡量能從總體布置上或構造上采取其他有效的措施來減少沉降、溫度收縮和形體復雜引起的問題。

三、小結

高層建筑混凝土結構設計是一個復雜、漫長、重復的過程，如果不想讓整個設計過程中變得更復雜或者設計出的結果造成不安全的因素都必須要仔細和有耐心，不能出現遺漏和錯誤。總之，作為結構工程師，我們要從自身做起，要求自己嚴格按照規范規定進行設計，有時候也要拒絕和不能妥協業主方、投資方提出的無理要求而進行違規操作設計，負責任、認真的工作態度加上日積月累的設計經驗都是成為優秀設計師的結構工程師，只有在不斷學習，不斷總結經驗，對我們自己設計的每一個項目做到負責任的精益求精，才能真正把結構設計做好，成為一個優秀的結構工程師。

參考文獻：

篇7

1　高層建筑結構設計的意義及依據

1.1　概念設計的意義

高層建筑能做到結構功能與外部條件一致，充分展現先進的設計，發揮結構的功能并取得與經濟性的協調，更好地解決構造處理，用概念設計來判斷計算設計的合理性。

1.2　概念設計的依據

高層建筑結構總體系與各分體系的工作原理和力學性質，設計和構造處理原則，計算程序的力學模型和功能，吸取或不斷積累的實踐經驗。

2　高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，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。其主要特點有；

2.1　水平力是設計主要因素

在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

2.2　側移成為控制指標

與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

2.3　抗震設計要求更高

有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

2.4　軸向變形不容忽視

高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結果。

2.5　結構延性是重要設計指標。

相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

3　高層建筑結構設計的幾個問題

3.1　高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成，因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚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，所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布作出總體設想。

3.2　高層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，在結構設計時要求建筑三心盡可能匯于一點，即三心合一。結構的扭轉問題就是指在結構設計過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結構發生扭轉振動效應。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞，應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，高層建筑扭轉作用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，應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，由于城市規劃對街道景觀的要求以及建筑場地的限制，高層建筑不可能全部采用簡面形式，當需要采用不規則L形、T形、十字形等比較復雜的平面形式時，應將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規范允許的范圍之內，同時，在結構平面布置時，應盡可能使結構處于對稱狀態。

3.3　高層建筑結構設計中的側移和振動周期

建筑結構的建筑結構的振動周期問題包含兩方面：合理控制結構的自振周期；控制結構的自振周期使其盡可能錯開場地的特征周期。

(1)結構自振周期

高層建筑的自振周期(T 1)宜在下列范圍內：

框架結構：T1=(0.1—0.15)N

框一剪、框筒結構：T1=(0.08-0.12)N

剪力墻、筒中筒結構：TI=(0.04—0.10)N

N為結構層數。

結構的第二周期和第三周期宜在下列范圍內：

第二周期：T2=(1／3—1／5)T1；第三周期：T3＝(1／5—1／7)T1。

(2)共振問題

當建筑場地發生地震時，如果建筑物的自振周期和場地的特征周期接近，建筑物和場地就會發生共振。因此在建筑方案設計時就應針對預估的建筑場地特征周期，通過調整結構的層數，選擇合適的結構類別和結構體系，擴大建筑物的自振周期與建筑場地特征周期的差別，避免共振的發生。

(3)水平位移特征

水平位移滿足高層規程的要求，并不能說明該結構是合理的設計。同時還需要考慮周期及地震力的大小等綜合因素。因為結構抗震設計時，地震力的大小與結構剛度直接相關，當結構剛度小，結構并不合理時，由于地震力小則結構位移也小，位移在規范允許范圍內，此時并不能認為該結構合理。因為結構周期長、地震力小并不安全。其次，位移曲線應連續變化，除沿豎向發生剛度突變外。不應有明顯的拐點或折點。一般情況下剪力墻結構的位移曲線應為彎曲型。框架結構的位移曲線應為剪切型t框一剪結構和框一筒結構的位移曲線應為彎剪型。

篇8

中圖分類號：T2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）07-0163-01

隨著社會的不斷進步和科技的不斷發展，高層建筑越來越廣泛的出現在城市建設中。高層建筑的結構設計已經成為了高層建筑設計的重點內容，因此，研究高層建筑結構設計的問題是非常重要和有意義的。在對高層建筑進行結構設計時，必須以高層建筑結構設計理論為基礎，對影響高層建筑結構的主要因素進行深入的分析研究，做到精心設計，確保質量、安全。

1、高層建筑結構設計的特點

相對多層建筑而言，高層建筑結構設計所占的地位要重要得多，這是由于高層結構形式的選擇將直接關系到建筑物的平面、立面、層高、設備安裝、施工技術以及工程造價等多方面因素。不當的結構形式不僅會影響使用功能和造價，嚴重的還會影響其抗震性能，危害建筑物安全。其特點主要有：

1.1 水平荷載成為決定因素

在多層房屋的結構設計中，由結構自重產生的重力決定著結構設計，而在高層建筑中，水平荷載卻起著決定性作用。其原因一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與樓房高度的一次方成正比；而另一方面根據力學原理，由水平荷載對結構產生的傾覆力矩在構件中引起的軸力，則與樓房高度的兩次方成正比。水平荷載主要包括風荷載和地震作用，其大小與結構的動力特性有關，是高層結構設計的重點。

1.2 結構側移是高層結構設計中的關鍵指標

隨著樓房高度的增加，水平荷載作用下結構的側向位移隨著建筑物高度的增加而迅速增大，與建筑高度的 4次方成正比，并且由于新材料及新的建筑形式的應用， 其側向位移也迅速增大。如果側向位移控制不好，輕則使居住人員有著不安全的感或使填充墻等建筑裝飾開裂，重則導致房屋側塌， 影響結構安全，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

1.3 抗震性能是重要因素

小震不壞、大震不倒是高層建筑抗震設計的基本要求。高層建筑結構的抗震設計，除了要考慮常規設計中的豎向荷載、風荷載外，還必須考慮地震載荷，使結構具有良好的抗震性能。

2、目前高層建筑結構設計的常見問題

2.1 高度問題

按我國現行《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ3-2002）規定，綜合考慮經濟與適用的原則，給出了各種常見結構體系的最大適用高度。可實際上，已有許多混凝土結構高層建筑的高度超過了這個限制。

2.2 抗爭性能問題

由于國家財力物力有限，我國建筑結構我國現行抗震設防標準比較低，另外具體抗震計算方法和構造規定的安全度也不如國外；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，與外國相比，也有異同，其中的8度區，我國就明顯不如外國嚴格。隨著社會財富的增長，結構失效帶來的損失愈來愈大，加之結構造價在整個投資中的比例下降，

2.3 材料的選用和結構體系問題

在地震多發區，采用何種建筑材料或結構體系較為合理是工程技術人員非常重視的問題。混合結構的鋼筋混凝土內筒往往要承受80%以上的地震作用剪力，有的高達90%以上。由于結構以鋼筋混凝土核心筒為主，變形控制要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準。但因其彎曲變形的側移較大，靠剛度很小的鋼框架協同工作減小側移，不僅增大了鋼結構的負擔，而且效果不大。

3、提高高層建筑結構設計質量的建議

3.1 合理選擇建筑結構的材料和形式

根據高層建筑結構的材料將高層建筑的結構體系分為鋼筋混凝土結構體系，鋼結構體系，鋼-混凝土混合結構體系以及鋼-混凝土組合結構系。根據結構形式可以將高層建筑結構分為框架結構體系，剪力墻結構體系，框架-剪力墻結構體系。利用柱，梁等結構體系作為高層建筑豎向承重的結構，并且承受水平荷載，這種結構側向位移大，框架結構內力大，適于50m高度以下的建筑；通過高層建筑的墻體當做抵抗側力和豎向承重的結構體系，就是剪力墻結構體系。這種剪力墻結構的剛度大，整體性能好，不易受水平力作用發生變形，適應于高層建筑，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成的結構形式就是架-剪力墻結構體系，這種結構形式不但具有實用性強，布局靈活的優點，同時承水平負載的能力更高，在高層建筑中被廣泛使用。

3.2 優化結構構件設計

（1）增加抗彎結構體系的有效寬度，以調整結構的抗側剛度。這樣做，是非常直接的，也是非常有效的。增加寬度可以直接增大抵抗力臂，從而減小抗傾覆力。從材料力學的基本知識可以知道，同樣面積、抗傾覆力同結構寬度的關系不同形狀，可以獲得不同的其幾何特征。例如：相等面積的條件下，工字形截面的截面慣性矩要大于矩形截面，而矩形截面又要大于圓形截面。根據這個原理，不難理解加大寬度以后，整個結構的抗側剛度得到很大提高。

（2）剪力墻超筋的情況。剪力墻暗柱超筋。軟件中設定的暗柱最大配筋率是4%，而各規范以邊緣構件方式給出了剪力墻主筋的配筋面積，沒有最大配筋率。所以當程序給出剪力墻超筋的警告信息時，可以酌情考慮；當剪力墻連梁超筋時，通常表明其在水平地震力作用下抗剪承載力不夠。

3.3 設置變形縫

（1）沉降縫的設置。在建筑物的下列部位應設置沉降縫：地基土的壓縮性有明顯差異處；平面形狀復雜的建筑物轉折部位；高度差異或荷載差異處；建筑結構（或基礎）類型不同處；過長的磚石承重結構或鋼筋混凝土框架結構的適當部位；局部地下室的邊緣；地基基礎處理方法不同處。

（2）伸縮縫的設置排架結構的柱高（從基礎頂面算起）低于sm時，宜適當減小伸縮縫間距。

3.4 結構的超高問題

在抗震規范和高規中，對結構的總高度有著嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度以外，增加了B級高度，處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。

3.5 嵌固端的設置問題

由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

3.6 結構的規則性問題

新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，新規范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此，結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

4、結語

高層建筑的結構設計是一項綜合性的技術工作，對于建筑的設計有著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑的結構設計的要求越來越高，從高層建筑的結構特征來看，在高層建筑結構設計中，結構工程師應從結構的安全、使用功能、建筑美觀等方面進行全盤考慮，運用掌握的知識和經驗處理實際遇到的各種問題，才能設計出安全合理的高層建筑結構。

參考文獻

篇9

中圖分類號：TU208文獻標識碼： A

一、高層建筑結構設計的原則

1、計算簡圖的選擇要適宜

在高層建筑的計算簡圖中有大家公認的一個原則，在各種方案選取的時候必須除去個人的主觀意見，綜合各方面因素來選擇一個最為合適的設計方案，方案的選取與工程的整體機構安全有著直接的聯系。無論對于哪一項工程來講，只有在計算簡圖的基礎上才能進行建筑結構的初步計算，因此我們可以看出對于選取合適的計算簡圖是極為重要的。眾所周知，再精準的計算與設計，誤差在施工的過程中都是不可避免的。實際上，在工作中誤差是可以存在的，只要我們把誤差的范圍合理的控制在一定的標準之內，那么誤差對于工程的整體質量就不會產生很大的影響，因此需要我們更加精確的來計算簡圖，保證與實際誤差相差較小。

2、基礎方案的選擇

不能因為工程的需要而使周圍的環境遭到破壞，以至于周邊環境的生態平衡遭到破壞，是現在設計的一個環保性特點。任何一個工程都必須以環境為中心來進行設計和施工，使工程能夠很好地融入到自然中，使生態環境平衡和諧共存。在進行基礎方案的設計時，首先要把各個方面的相關因素每一項都要進行考慮，把每一方面的因素都要綜合起來，然后對工程的整體進行一系列的評估來考慮其經濟性，接著進行對設計方案的正式審核，最后再進行施工，在施工過程中始終要以可持續發展為中心的理念進行施工，那么工程的質量定會有一定的保障。

3、結構方案的選擇

由于高層建筑的結構特點是很復雜的，在施工時我們要對各個方面的問題進行考慮，例如線路的安排，供水問題等每一方面我們都必須要考慮周全。在結構設計方案中有一些重點考慮的部分，例如：周圍的施工環境、材料的選擇要求、抗擊自然災害的能力。我們必須要嚴格遵守原則：水平和豎直。結構方案不只是施工單位一方面的事情，使用方和施工單位要意見達成統一，在設計中和以后的發展方向上要仔細詳細的展望，為了選擇更合理的結構設計方案，能夠最大限度的達到預期的目的。

4、對計算結果準確的分析

現在，計算機技術的進步使得計算機技術在高層建筑的結構設計中能夠進行應用，但是不同的計算機軟件有可能導致計算結果出現一定的偏差，因此對計算機軟件的計算結果需要我們進行準確分析和把握。那么進行建筑結構設計的人員必須在結構設計方面有充分實際的技能，還要充分的了解所應用的計算機軟件，因此才能對計算機結果進行客觀而準確的分析。基于計算機軟件的不完善性，軟件可能存在缺陷，計算結果有可能會使得計算結構與實際情況存在一定的偏差，出現偏差時要求結構設計人員對計算結果進行判斷，在設計中做出一定程度的調整，來適應結構設計的要求。

二、當前高層建筑結構設計中出現的問題

隨著高層建筑的不斷興建，我國很多高層建筑的結構設計中都暴露出了一些問題，對高層建筑的建設帶來了不利的影響。

1、對高層建筑抗側力結構的設計

與多層建筑相比，高層建筑在高度和層數上都有一個明顯的突破。從結構設計的角度，高層建筑與多層建筑在設計方法以及設計原理上基本是一致的。兩者的區別主要體現在水平荷載作用，高層建筑的結構材料必須能夠抵抗更大的水平荷載，對于高層建筑特別是帶高位轉換層、多塔樓和大底盤的高層建筑，都很容易在抗側力結構上出現問題。

2、高層建筑地基基礎設計的問題

高層建筑的地基基礎設計要求很高，有很多高層建筑的地基基礎設計沒有對荷載進行全面的考慮，在進行局部填土、隔墻設置等都沒有對荷載偏心的影響進行考慮。在地基基礎設計中，沒有進行沖切、抗剪和抗彎的處理。

3、高層建筑在軸壓比的控制上的問題

軸壓比的限制比在高層建筑中有著嚴格的規定，很多高層建筑的設計難以滿足軸壓比的規范要求，很多構件的截面受到了限制。軸壓比的限制對高層建筑的質量會產生很大的影響。

4、高層建筑對連梁的結構設計

高層建筑的連梁設計包括截面的尺寸、剪壓比的限制、連梁的剪力設計取值等等。如果高層建筑中對連梁的設計不準確，截面高度過大，跨度過小，就會影響高層建筑的抗震效果。一旦發生地震，連梁的剪力和彎矩過大，難以達到相應的抗震規范，影響高層建筑的使用安全。

5、高層建筑結構設計中對結構計算的結果難以判斷

對結構計算結果進行判斷并不容易，高層建筑結構計算所要考慮的因素眾多，不僅要對結構自振周期、振型曲線、水平位移特征等因素進行考慮，還要考慮其抗震設計的合理性。因此，很多高層建筑的設計中難以對結構計算的結果進行準確的判斷，往往遺漏一些影響因素，造成結構計算的不合理。

三、解決高層建筑結構設計問題的具體措施

1、如何對高層建筑結構地基基礎進行設計

當高層建筑的設計中有地下室這一內容時，要對荷載進行全面的考慮，地下室的外挑部分、局部填土、停車、水池等都會受到荷載偏向的影響。

在對筏基和箱基的梁板配筋進行計算時，必須對底板上直接作用的梁板自重和荷載進行相應的扣除，當箱筏的四邊邊區格和四角的地基反應力過大的時候要對其進行加強配筋。

如果高層建筑的地面有中庭設計，就必須對基礎底沿的軸線上進行基礎梁的設置。在使用倒梁法進行內力分析時，注意不到頂的中間柱是不能夠作為支點的，在進行集中荷載計算時必須同時計算柱底反力。

在對箱基進行結構設計時，要注意對洞口上下的連梁進行考慮，驗算其截面面積，如果洞口的大小或者位置出現修改，要對連梁抗剪強度和抗彎進行復核。

如果采用的整體筏基和箱基的設計，就要對其樁土進行考慮，樁土的共同工作會產生一定的影響。在對基礎底板進行計算時，要對樁同作用的狀態或樁沉降狀態下的地基反力進行考慮。

2、如何對高層建筑的軸壓比進行控制

一般來說提高混凝土的強度是對高層建筑軸壓比進行控制的直接方法。如果還不能達到相關標準，則還可以使用其他方法來對軸壓比進行控制。

混凝土的變形能力受到柱的箍筋的影響，因此可以通過對混凝土的橫向變形進行約束，來對裂縫的擴展進行延緩，并對截面抗剪能力進行提高。增大配箍率、使用合適的配箍形式都可以實現結構延性的提高。在設計時，如果采用井字復合箍進行沿柱全高，且保持箍筋的直徑、間距和肢距，一般來說直徑在8毫米以上，間距在100毫米以內，肢距在100毫米以內。如果采用復合螺旋箍進行沿柱全高，則要保證8毫米以上的箍筋直徑，100毫米以內的螺距和100毫米以內的肢距。

在彈性模量方面，鋼筋的彈性模量高于混凝土6倍有余，如果配置了較多的縱向鋼筋在柱中，有余軸向壓力的影響，鋼筋會承擔更多的壓力，從而降低混凝土承擔的壓力。在設計中可以在柱截面中部加入附加芯柱，另加的縱向鋼筋的總面積不少于柱截面面積的0.8%都必須加入縱向鋼筋。

提高混凝土強度等級對軸壓比的控制有直接的效果，但混凝土的強度越高其脆性也越大，因此要控制混凝土強度等級不超過C60。

3、如何進行連梁設計

在《高層建筑混凝土結構設計規程》以及《建筑抗震設計規范》等相關設計規范當中都明確的規定了連梁的截面尺寸、剪壓比限制以及剪力設計取值等內容。在具體的工程設計過程當中，因為連梁具有較小的跨度以及高度較大的截面，因此在地震的作用下，彎矩和剪力在經過內力的計算之后都比較大，因此無法使規范的要求得到充分的滿足，在對其進行設計的時候必須要以不同的情況為根據從而采取不同的措施。在地震作用下，為了對連梁的延性進行保障，并對剪力和彎矩進行有效的傳遞，剛度折減的系數就要高于0.55；在風荷載的作用下，為了將連梁的裂縫控制在正常的適用范圍內，就要使剛度折減的系數高于0.80。此外，如果調整剛度折減系數后連梁仍然難以滿足要求，則可以采用內調幅，并配置足夠的箍筋。若連梁的超筋較多時，可以對連梁的高度進行減小，以減小剪力和彎矩。

四、結構設計中應注意的問題

在建筑行業我們要不斷的提升自己，主要從以下幾方面：技術領域，先進的技術是提高我們自身能力的保障，只有不斷的學習先進的技術，才能夠緊跟科學的腳步，也要鼓勵員工學習先進的科學技術發展創新；在設備方面，我們應該加大對先進的設備的投入力度，要做到我們的技術與世界接軌，對于那些新的高科技的設備一定要嚴格按照說明書的指導步驟進行使用。這樣不但能夠提高我們的能力而且能夠更好的運用這些高端的設備，從而大大的提高使用壽命；只有這樣我們才會更好的壯大自己，保證我們的工程質量，讓人們能夠更加安心的生活，提高生活質量。

五、結束語

為了充分的保證高層建筑結構設計的安全性和可靠性，我們應對其結構設計中的若干問題進行深入的研究和分析，針對這些問題選擇最具針對性并且科學合理的設計對策，在高層建筑結構的設計和施工過程中，相關人員應具備清晰的概念設思路，同時選擇最有效的設計措施和施工方法，從而促進我國高層建筑的健康發展。

參考文獻：

[1]湯蘭.試論高層建筑結構設計中的若干問題[J].黑龍江科技信息,2014,25:198.

篇10

引 文：

當今社會，隨著人們對居住空間的要求越來越高，同時對住宅的布局以及裝飾也越來越高，使得目前的建筑形式向多元化發展，并且隨著高層建筑的大量出現，滿足了人們對居住大空間的要求，同時也使得城市用地緊張的情況得以解決，但是，隨之而來的問題也出現了，因為高層建筑本身的特點決定著建筑結構的特殊性，比如結構復雜，建筑施工的工作量很大，施工的周期較長等，所以，如果在結構設計方面發生問題，不但會使得經濟造成巨大的損失，而且也會危及人們的生命以及財產的安全，因此，我們要對高層建筑結構設計要點嚴格把握，并且對工程施工的各種相關因素全面考慮，詳細的分析及把握影響建筑質量的潛在問題，從而采取有效的方法及措施進行防治。

1高層建筑結構體系

1.1高層建筑的剪力墻體系。

在高層建筑中設計中結構體系中，其重要組成部分就是剪力墻，在高層建筑承受風荷載或高層建筑承受地震方面，剪力墻有著積極性的作用。因為其不僅對結構中水平構件所產生的豎向荷載能夠承擔，而且對外部因素所引起的振動作用也能夠承擔。

1.2高層建筑的框架―剪力墻體系。

高層建筑中常見的結構體系就是框架―剪力墻體系，垂直荷載的力量是框架所能承受的，而剪力墻所承受的則是水平剪力。剪力墻的設置不僅能夠在很大程度上增強建筑的側向剛度，使其水平位移變小，而且還能夠使框架所受的力實現均勻分布。

1.3高層建筑的筒體體系。

高層建筑筒體結構體系由框架―剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來的。筒體結構體系是將剪力墻或密柱框架集中到建筑的內部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，目前在高層建筑中被廣泛應用。

2高層建筑結構設計要點分析

2.1選擇合理的結構方案。

高層建筑的結構設計不僅要具有較高的經濟性，更要滿足使用性及合理性，因此在進行高層建筑結構設計時，首先就要選取一種既可行又滿足較好經濟性的結構形式及體系。其中要注意如下問題：首先在同一結構單元中，最好不要混合使用不同的結構體系，同時還要綜合考慮使用要求、地理環境及施工條件等實際情況，還要協調好建筑電氣及水暖等配套設施的設計，從而選擇最優的建筑結構體系。

2.2選擇合適的基礎方案。

綜合考慮高層建筑物的上層結構類型和地基的承受能力，對建筑物的結構設計。盡量充分利用地基的承受強度，建筑合理的高度，必要時要求進行地基變形的檢驗。根據當地的地質調查結果，對高層建筑結構基礎設計。建筑設計人員在進行建筑地基基礎設計的時候，必須要根據當地的設計規范標準，由于我國各個地方都會有自己地區規劃制定的《地基基礎設計規范》 ，各個地區制定的規范對建筑結構設計師在設計時有著非常重要的幫助。

2.3選用適當的計算方法及簡圖。

在高層建筑結構設計中，要注重相關計算方式的選擇，從而保證強度等計算結果能夠滿足真實情況，從而更好的為結構設計提供依據。此外，由于建筑結構設計是在結構計算的基礎上開展的，一旦計算方式不準確，導致計算結果有誤，就會嚴重影響高層建筑的結構設計質量，更可能造成安全事故的發知，并帶來巨大的損失，因此在高層建筑結構設計中，要注意相關計算方法的選擇及計算簡圖的選取。同時，計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點，但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。

2.4正確分析計算結果。

計算機技術是在結構設計中普遍采用的技術，但是隨著目前軟件種類繁多，軟件的不同往往也會導致計算結果的。所以，設計師要對程序的適用范圍以及條件進行全面的了解才可。設計師在拿到計算結果時一定要對其認真分析，并且慎重的校核的原因是計算機在輔助設計時常常會因為結構實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷從而導致計算結果錯誤，這就需要設計師以此做出合理判斷。

2.5采取相應的構造措施。

“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”是在進行高層建筑結構設計時需要牢記的，并且一定要注意構件的延性性能；對薄弱部位加強；對鋼筋的錨固長度也要注意，更要注意的就是鋼筋的執行段錨固長度；同時對溫度應力的影響力等也要考慮。

2.6高層建筑結構抗震設計。

由于高層建筑的樓層數較高，特別是某些超高層建筑，如果遇到如地震等災害時，其抗震能力得不到有效的保證，就使其變形及破壞力都會遠遠的大于其它類型的建筑，因此要綜合多方面因素，全面的提升高層建筑的抗震能力。

首先要注重地基的選擇及設計，高層建筑最好應建筑在土地較硬的地區，并遠離河岸，同時還要注意，不要在斷層或地陷等較易發生地震的地區建造，如果地基選擇不合理很可能影響到其抗震能力。其交，在設計階段還要注重建筑材料的選取，將鋼筋與混凝土結合在一起的建筑形式主要是利用鋼筋與混凝土具有相似的膨脹系數，在任務環境下都不會產生過大的應力，同時這兩者之間的粘結性很好，特別是將鋼筋表面預置肋條或在鋼筋的端部彎起彎鉤，可大大的提高鋼筋與混凝土之間的拉力，可以更好的提高建筑的強度及抵抗外力的能力，從而更好的滿足人們的使用要求。而在高層建筑的設計施工中會在框架結構中融入一定的剪力墻結構，從而更好的實現不同建筑的功能及相應的強度要求。

2.7建筑結構模型的優化

建筑結構的好壞，與國計民生息息相關，即建筑工程與人民群眾具有緊密聯系，因此，在設計民用建筑結構模型時，應該對設計方案進行合理性優化，保證房屋的各個細節都能得到合理性優化，比如圍護結構、 結構體系等，使建筑具有較好的承重能力。 在設計建筑結構模型時，經濟性原則、 安全性原則是不可忽視的，同時，想要最大化實現經濟效益，必須使建筑結構成本降到最低。

3結束語

綜上所述，我國城市化建設速度的不斷加快，使得提高城市土地利用率的相關問題越來越被社會所重視，與此同時，各種形式的高層建筑拔地而起，從而為緩解了城市居民住房緊張問題，但是由于高層建筑本身的結構特點，決定著其相應的結構設計必須滿足一定的強度及使用要求，這對建筑設計師來說是一項艱巨的任務。要想保證高層建筑施工質量，首先在結構設計階段就要保證其設計方案完全符合國家的相關標準，并結合其實際用途，緊抓設計要點，并對較易發生的潛在問題的設計進行及時排除，確保施工方案得以順利的展開，從而保證整體高層建筑的施工質量，為人們的正常使用提供較高質量的保障。

參考文獻：

[1]吉柏鋒，瞿偉廉.下擊暴流作用下高層建筑物表面風壓分布特性[J].華中科技大學學報（自然科學版），2012（9）.

[2]張莉華，萬怡秀，陳燕，嚴開濤，羅志國.廣州珠江新城J1-1地塊綜合樓超高層建筑結構設計[J].建筑結構，2012（9）.