有关高层建筑结构设计的若干问题探讨

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1、有关高层建筑结构设计的若干问题探讨摘要：随着城市化进程的加快，为了使空间加大利用，我国房屋结构已经由单层向多层、高层发展，从传统的砖混结构改变为高层的框架、剪力墙及筒体结构，以此获得更大、更灵活、更自由空间，可以满足更多用户需求。所以，高层建筑结构设计要制定科学合理的设计方案，解决结构设计中存在的一些问题，使我国高层建筑得到稳定的发关键词：高层建筑；结构设计；问题探讨中图分类号：TU208文献标识码：A引言：结构工程师在设计高层建筑结构的过程中，不仅要对结构计算的准确性进行重视，同时还要关注如何合理地选择结构方案，设计界现在对概念设计进行了大力的提倡，然而在实际的工程设计当中却具有千差

2、万别的情况。所以，设计人员必须要以工程中遇到的实际情况为根据进行科学合理的设计。1高层建筑结构设计的定义及特点高层建筑结构设计，普遍应用的是钢与钢筋混凝土作为基本材料。钢筋混凝土具有造价低、来源丰富、形状多样等特点，可以实现结构设计师的各种创意设计，还能有效的节省钢材。钢筋混凝土结构在耐久性与耐火性与承载能力方面有着明显的优势。并且通过建筑设计师的巧妙设计，还能实现非常理想的抗震性。钢筋混凝土结构也有一些缺点，例如:断面大、自重大，而且费模费工。使用钢材作为基本材料，具有强度大、韧性大和易于加工等特点。高层建筑使用钢结构与钢筋混凝土结构相比，具有断面小、自重轻和抗震性能良好等优势。尤其

3、钢结构的构件可以在工厂加工完成后运到施工现场使用，将工期大大缩短。使用钢材作为高层建筑的材料也有很大的缺点，用钢量过大，使工程造价提高，并且钢结构并不具备良好的耐火性，需要额外增加大量的防火涂料，这就使工程的施工周期与工程造价增加。很多发达国家的高层建筑都使用钢结构。而我国高层建筑物也越来越多，高度也逐年增加，有些高层建筑也使用了钢结构。目前我国高层建筑结构设计的特点为以下几点：1.1框架结构早期的高层建筑普遍使用框架结构，梁和柱以铰接或者钢接连的方式进行结构的搭建，框架结构的建筑空间有很高的灵活性，但是，由于梁柱截面积小，不具有很高的抗震能力，所以，框架结构只能应用于抗震要求不高的小

4、型建筑。1.2剪力墙结构剪力墙结构是通过钢筋混凝土墙板实现水平和竖向力的承重。而剪力墙结构通用的形式是平面布置，一般情况下，使用双向或者多向的布置，可以有效承受水平荷载与竖向荷载这两方作用力。而钢筋混凝土墙板需要保持竖向设置的稳定性与整体性，所以，适合于较高建筑结构使用。剪力墙结构受力体系一定要满足间距要求，这就在很大程度上限制了建筑空间实现灵活性。1.3框剪结构框剪结构是将框架结构与剪力墙结构进行组合使用的结构体系。以框架结构为主要结构，应用剪力墙结构为辅助结构，两种结构形式配合使用，既能互相补充，又能弥补各自的不足。克服框架结构缺乏较强抗震性和剪力墙结构缺乏灵活性的缺点，我国高层建

5、筑普遍应用的结构形式就是框剪结构。1.4筒体结构竖向筒体承受水平和竖向的荷载，这种结构就是筒体结构。筒体结构是从框架结构与剪力墙结构发展起来的，筒体结构具有封闭性，可以使受力能力大大提高，实现高层建筑高度的增加。1.5组合结构我国高层建筑高度不断在增加，要实现高层建筑各种功能，使建筑结构体系进一步完善，将各种建筑结构体系进行各种组合，形成了组合结构的体系，可以使我国高层建筑得到更大的发展。2当前高层建筑结构设计中出现的问题1.1对高层建筑抗侧力结构的设计与多层建筑相比，高层建筑在高度和层数上都有一个明显的突破。从结构设计的角度，高层建筑与多层建筑在设计方法以及设计原理上基本是一致的。两

6、者的区别主要体现在水平荷载作用，高层建筑的结构材料必须能够抵抗更大的水平荷载，对于高层建筑特别是带高位转换层、多塔楼和大底盘的高层建筑，都很容易在抗侧力结构上出现问题。1.2高层建筑地基基础设计的问题高层建筑的地基基础设计要求很高，有很多高层建筑的地基基础设计没有对荷载进行全面的考虑，在进行局部填土、隔墙设置等都没有对荷载偏心的影响进行考虑。在地基基础设计中，没有进行冲切、抗剪和抗弯的处理。2.3高层建筑在轴压比的控制上的问题轴压比的限制比在高层建筑中有着严格的规定，很多高层建筑的设计难以满足轴压比的规范要求，很多构件的截面受到了限制。轴压比的限制对高层建筑的质量会产生很大的影响。2.

7、4高层建筑对连梁的结构设计高层建筑的连梁设计包括截面的尺寸、剪压比的限制、连梁的剪力设计取值等等。如果高层建筑中对连梁的设计不准确，截面高度过大，跨度过小，就会影响高层建筑的抗震效果。一旦发生地震，连梁的剪力和弯矩过大，难以迗到相应的抗震规范，影响高层建筑的使用安全。2.5高层建筑结构设计中对结构计算的结果难以判断对结构计算结果进行判断并不容易，高层建筑结构计算所要考虑的因素众多，不仅要对结构自振周期、振型曲线、水平位移特征等因素进行考虑，还要