探析高层建筑结构设计要点

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1、探析高层建筑结构设计要点　　【摘要】结构设计就是建筑设计师用结构语言来表达所要表达的东西，本文分析高层建筑结构的特征、结构计算分析并对高层建筑结构设计的常出现几个问题进行探讨，以期帮助工程设计人员不断提高工程设计水平。【关键词】建筑；结构设计；要点随着社会经济的进步，建筑行业也在快速发展，人们对建筑的结构设计提出了更高的要求。从发展先进的设计理念，加强先进技术的应用，加快新型的高强度轻质、环保建材等几主面进行研究，使建筑结构设计更加安全、适用、可靠和经济是建筑结构设计的发展方向。1、高层建筑结构设计的原则1.1建筑结构设计往往会涉及到一些关键的理

2、念，如：“强柱弱梁”，“强剪弱弯”等，这些设计师需要注意。结构体系是由不同的构件协调组成的，因此各构件都发挥着不同的作用，在整个建筑中有轻重之分。1.2在设计过程中的安全架构必须是层层设置，尤其是当灾难发生时的抵抗外力破坏将发挥有效作用。如果只是将抗风险的希望都集中寄托在建筑的某一个结构上，这是非常不稳定的。多肢墙优于单片墙，框架剪力墙好于纯框架好等等，这些都是防御层的设计思路的重要体现。61.3需要坚持科学建筑结构的优点互补的原则。结构过于刚性其变形能力差，如果建筑受到巨大的破坏力则，应该要承受的损害更大，常常发生局部破坏，但结构过于限制外力，

3、但往往因为变形过大而难以正常使用。2、高层建筑结构的特征高层建筑结构设计专业在各专业中占有更重要的位置，选择不同的结构体系，将直接关系到建筑立面造型，平面布局，层高，电气管道设置，施工技术要求，投资成本等。其主要特点是：2.1设计上的主要因素是水平力。多层和低层建筑结构，经常以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。在高层建筑中，尽管竖向荷载结构的设计上仍然重要的影响，但它在水平荷载起着决定性的作用。因为建筑自重和楼面使用荷载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引起的

4、轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对目标高度的基础上，垂直载荷基本上是恒定的，作为水平方向的风载荷和地震载荷的作用，它的值随着结构动和动态具有较大的变化。2.2抗震设计的要求更高。高层建筑结构抗震设计，除考虑正常使用垂直荷载，风荷载，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到轻微的地震无损坏，大地震不倒下。62.3减轻高层建筑自重比多层建筑更重要。从地基和桩期的承载能力来考虑，如果地基或桩基情况相同的情况下，减轻房屋自重意味着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这是在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比，以减轻重量，从而改

5、善结构房屋的抗震能力的有效途径。大型高层建筑的重量，不仅作用于结构的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。2.4轴向变形不能被忽视。使用的框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中，框架柱的轴压应力下往往大于轴向压应力侧柱，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座下陷，使中间支撑的值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。2.5结构设计延展性。相对低层结构，高层结构更灵活，在地震作用下的变形更大。为了使建筑在进入

6、塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，以避免崩溃，是需要采取适当的措施，以确保该结构具有足够的延展性构建。3、高层建筑结构设计要点3.1地基与基础设计6地基与基础设计已经得到结构工程师的重视，这不仅由于该阶段设计过程是好还是坏将直接影响到后期设计工作的进行，也因为整个项目成本的基础决定性因素，因此，在这个阶段，存在的问题也可能会更加严重，甚至造成不可估量的损失。高层建筑应根据整体不错的选择，以满足承载力和变形的建筑容许变形的要求，并可以调整不均匀沉降形成的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力和上部结

7、构的整体稳定性。此外，基础设计应注意本地的规范的重要性。3.2建筑结构受力性能对于初始的建筑设计，建筑师考虑更多的建筑的空间组合，而不是详细地确定其具体的结构。建筑物底面建筑空间的形式在水平方向和垂直方向的稳定性是非常重要的，因为一些建筑物是由又大又重的组合物的组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而在建筑设计的一个基本要求是要理清所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，因此在建筑设计阶段的程序，必要对主要承重柱和承重墙的数量和分布的做出整体构想。3.3建筑结构设计中的扭转问题6建筑结构的几何形

8、心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一，这是是结构设计的要求。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中没有做