关于高层住宅结构设计的研究

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1、关于高层住宅结构设计的研究摘要：目前，很多地方的高层建筑已经成为当地的地标性建筑。高层建筑的发展提高了城市的土地利用率，增加了人们的活动空间，促进了城市更好地发展。但是，我们也必须深刻的认识到，无论技术多成熟，对建筑设计质量的要求不能放松。本文作者首先分析了高层建筑结构设计的要点，其次结合具体的高层住宅结构工程，简要探讨结构设计的思路，并对转换层的处理进行了分析。关键词：高层住宅；结构设计；结构计算中图分类号：TU241文献标识码：A前言高层建筑的出现是科技发展、社会进步、建筑行业提升的重要标志。当前，国家和城市发展越迅速，高层建筑的数量和层次就越高，已经逐渐成为一种社会和

2、行业发展的趋势。在这样的趋势下，高层建筑结构设计工作就显得尤为重要。下文主要结合实例分析高层住宅结构设计。一、高层结构设计的要点与多层建筑相比，高层建筑的技术难度更大。目前，我国的很多高层建筑存在体形不规则、抗震防风措施不完善、结构布局不合理等问题，因此，探讨高层建筑的结构设计改良显得更为重要。1.结构形式。现在的高层建筑设计，通常采用钢结构和钢筋混凝土结构两种形式。钢筋混凝土结构造价较低，材料来源丰富，能浇注成各种复杂断面形状，可组成多种结构体系，耐久性好，防火性高。如果通过合理设计，其负载型也很高，抗震性能较好。但它也有构件断面大、自重大等缺点。钢结构具有强度高，韧性大

3、，结构断面小，自重轻，抗震性能好的优点。而且钢结构构件可在工厂加工，从而有效的缩短现场施工工期。但它也有缺点，如构件用钢量大，造价很高，而且钢结构防火性能差，需要用大量防火涂料，增加了成本和施工周期。相比较而言，在西方国家，钢结构在高层建筑上的应用率更高。而在我国，钢筋混凝土结构及混合结构占了主导。2.荷载和高度。建筑高度越高，其相应的防震、防风等安全性要求就越高。建筑设计的首要前提就是要保证建筑的安全性。相对于多层建筑，在高层建筑中的设计中，水平荷载力发挥的作用更大。高层建筑自身所产生的重量产生的内力只与其高度的一次方成正比，而由其水平荷载力对结构产生的力量，与建筑高度的

4、两次方成正比。其中水平荷载力主要包含地震及风荷载作用，荷载力的大小与结构的动力性质有关，是高层设计中必须注意的事情。尤其是在地震中，水平荷载力对建筑产生的力量远远大于垂直荷载力产生的力量，因此，越高的建筑，对荷载力的计算就越要精确，从而保证安全。高层建筑的抗震规范对建筑结构的总体高度有严格规定，尤其在新规范中对超高问题较为重视，除了将原有对高度的限制设为A级高度的建筑外，还增加了对B级高度建筑的规定，所以在具体的结构设计中必须对建筑超高问题加以注意，一旦建筑高度超过了规定的等级，必须对相应的设计进行调整。如果忽略这个问题，一方面可能导致图纸的审核不过，另外也会给建筑施工带来

5、不安全的隐患。二、高层住宅结构的现状城市化进程的不断加快，造成城市的住房紧张，房价一路高升，迫使住宅由多层向高层发展，出现了钢筋混凝土框架结构的高层住宅。高层住宅建设经过几十年的快速发展，研制出了高强度的建筑材料，完善了抗震结构体系，创立了新的设计理论，尤其是计算机在结构设计中的应用，为高层建筑的安全设计提供了有力支持。在高层住宅的建设过程中，逐渐形成了框架剪力墙结构或框架简体结构和巨型结构。钢则是这种结构理想的建设材料，因为钢结构具有强度高、抗震性好的优点。但是全钢的结构造价高、耐火性差，这样造价低、承载力强、材料丰富的钢筋混凝土结构便应运而生，加之合理的结构设计，增强了

6、建筑的抗震性能。当然，钢筋混凝土结构也存在着自重大、构件断面尺度大的问题。因此需根据钢和混凝土的特点，设计出更好的结构形式，以获得合理的经济效益和精良的技术。三、工程概况介绍本工程为某市一高层住宅结构工程。本工程地上部分为26层，1层为架空层和局部会所，而2层到25均为住宅，其中7层到17层，以及13层到16层为联体结构。地下部分为1层，作为停车场。本工程建筑总高度为76.8m。四、结构设计1.高宽比较大的结构布置由于本工程进深较小，宽度大，在设计中会遇到高宽比较大的问题。本工程的高宽比为76.8/10.7=7.18,而规范的推荐值仅为5，相差较大。在结构设计中，高宽比涉及

7、到结构整体刚度、抗倾覆能力、整体稳定等指标，通过高宽比可以对这种参数进行间接的控制。为了解决高宽比的问题，一个直接的办法是加大剪力墙沿Y方向的距离。在本工程采取的措施为将外伸部分的楼梯间设置为剪力墙，与中部的电梯井筒形成一个较大的筒体，在电梯侧紧挨着厨房，将其设置成高连梁，同时在结构的两段设剪力墙，这样可以达到提高承载力的目的。在进行结构水平剪力墙设计时，应尽量将其布置成高连梁的形式，这样在建筑物的外围就会形成剪力墙大筒体的形式，这种大筒体的形式具有较好的抗侧刚度。通过计算结果可知，本工程的结构布置满足规范规定的整