谈高层建筑结构设计.pdf

建筑科学2012年2N(-F)l科技创新与应用

谈高层建筑结构设计

陈峻帆

(梅州嘉园建筑设计有限公司，广东梅县514700)

摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，复杂的不规则高层建筑越来越多，如何正确进行结构设计和结构计算，以满足新规范的要

求，成为了结构设计师面临的主要问题。本文简要论述了现有的各种高层建筑结构设计的特点和原则，并阐述了高层建筑结构分析

与设计方法，最后对抗震分析与设计在高层建筑的应用进行了探讨。从而进一步完善高层建筑结构设计，促进高层建筑的发展。

关键词：高层建筑设计；结构体系；设计特点原则措施

1高层建筑结构设计特点钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的

因为在高层建筑中结构不同与低层和多层建筑，虽然有都着相影响力。

似之处，但在结构设计方面的要求更高，由于高层建筑和高度比加3高层建筑结构分析与设计方法

大，所以在高层建筑中，水平荷载成为结构设计时的主要控制因素。高层建筑结构是由竖向抗侧力构件(框架、剪力墙、筒体等)通

其主要特点有：过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维

1．1水平力是设计主要因素空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计

在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控算模型引入不同程度的简化。下面是常见的一些基本假定：弹性假

制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生定；小变形假定；刚性楼板假定；计算图形的假定。

重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。对于框架一剪力墙体系来说，框架一剪力墙结构内力与位移计算

1．2位移成为控制指标的方法很多，大都采用连梁连续化假定。由剪力墙与框架水平位移

高层建筑尤其是超高层建筑，顶点位移限值决定的不仅是其数或转角相等的位移协调条件，可以建立位移与外荷载之间关系的微

值大小而且还有其振动频率；防止结构由于变形过大而可能遭受损分方程来求解。由于采用的未知量和考虑因素的不同，各种方法解

坏或破坏的控制因素是层问相对位移，而其限值在现行规范中似偏答的具体形式亦不相同。框架一剪力墙的机算方法，通常是将结构转

严，可予放松。化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。剪力墙的受力

1．3轴向变形在高层建筑中也不可忽视特性与变形状态主要取决于剪力墙的开洞情况。单片剪力墙按受力

在高层建筑中，由于竖向荷载在数值在不断加大，则会在柱中特性的不同可分为单肢墙、小开口整体墙、联肢墙、特殊开洞墙、框

引起轴向变形，这在预制构件的下料时就要根据轴向变形重新计算支墙等各种类型。不同类型的剪力墙，其截面应力分布也不同，计算

值对下料长度进行调整，以免得也偏于不安全的结果。内力与位移时需采用相应的计算方法。剪力墙结构的计算方法是平

1．4抗震设计要求更高面有限单元法。简体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不

随着地质灾害的频繁发生，特别是近几年地震的震级及地震发同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。

生的次数的增加，高层建筑的抗震性能更值得关注，所以结构工程4抗震分析与设计在高层建筑的应用在我国高层建筑的抗震

师在设计结构时更加再在抗震的设防方面下功夫，提高高层建筑的分析与设计中常见的问题有以下几种：

抗震性能。首先是高度问题，对于超高限建筑物，应当采取科学谨慎的态

1．5结构延性是重要设计指标度。因为在地震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性态会发生很

高层建筑结构相对于低层或多层来