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建筑设计l

CoNSTRUCTIONl

高层建筑结构设计

王晓

化州市建筑设计院广东茂名5251O0

摘要：随着城市化发展以及建筑用地的紧张，高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性，还应保证

结构的经济性、合理性。本文通过从高层建筑结构设计中的特点出发，探讨了在高层建筑结构设计中应注意的三个问题。

关键词：高层建筑高层建筑结构设计问题

随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不(五)轴向变形不容忽视

断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的

速发展。另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的

展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施丁技术和设备的不断涌轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的

现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为迅数值，其后果相当于连续梁巾间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处

速发展高层建筑提供了必要的技术条件。的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

一、高层建筑结构设计的特点二、高层建筑结构设计应注意的问题

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各(一)提倡节约

专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑建我国是发展中的国家，还是要尽量提倡节约，目前我国规范中的

设的各项事宜等。其主要特点有：构造要求，并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了

f一)水平力是设计主要因素按我国规范设计的大楼，说明我国规范不是进不了国际市场。现在对

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制安全度进行讨论，应注意不要引起误导，千万不要误解提高建筑结构

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重要安全度建筑物就安全了，造成不必要的浪费。实践已经证明，现行规

影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载范安全度是可以接受的，这是重要的经验，不能轻易放弃。但考虑到

在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成客观形势变化，国家经济实力增强和住宅制度改革现状，可以将现行

正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所设计可靠度水平适当提高一点，这样投入不大，却对国家总体和长远

引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度利益有利。

建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震(二)考虑受力性能

作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空

(二)侧移成为控制指标间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物

与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物

凶素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至

与建筑高度H的4次方成正比(△=qH4／8EI)。另外，高层建筑随着高度地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要

的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间

向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还