序言：作為思想的載體和知識(shí)的探索者，寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù)，我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇高層結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)，期待它們能激發(fā)您的靈感。

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近年來，高層住宅的主體結(jié)構(gòu)形式有從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)向鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的新趨勢(shì)，而國(guó)內(nèi)外關(guān)于高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)理論尚未成熟。所以本文在中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量過剩的背景下，對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題進(jìn)行淺顯的討論分析。

關(guān)鍵詞：

鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；高層住宅

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑開始興起，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑能更好地滿足大開間靈活分隔的要求，節(jié)能效果好，延性好、塑性變形能力強(qiáng)，建筑總重輕，施工速度快，環(huán)保效果好。符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。在中國(guó)鋼鐵產(chǎn)量嚴(yán)重過剩的背景下，鋼結(jié)構(gòu)住宅的普及與發(fā)展將充滿活力，國(guó)內(nèi)外關(guān)于低層、小高層的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)理論已經(jīng)比較完善，而關(guān)于高層鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)理論尚未成熟。，因此我們必須提高高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)水平，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)包括很多方面，像平面設(shè)計(jì)、空間設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容，每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)過程中都要注意相關(guān)問題，下面我們來分別了解一下各環(huán)節(jié)注意的問題。

1高層鋼結(jié)構(gòu)建筑空間設(shè)計(jì)與平面設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問題

1．1充分利用廣場(chǎng)空間高層鋼結(jié)構(gòu)建筑相對(duì)與普通建筑來說體量較大，會(huì)給場(chǎng)地空間沉重感，建筑的體量與街道空間形成了明顯對(duì)比，非常不協(xié)調(diào)。為此，在街道兩旁的高層建筑，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行后退處理，從而利用剩余的土地來留給廣場(chǎng)空間，使這個(gè)廣場(chǎng)空間在兩者之間發(fā)揮視覺緩沖的作用，這樣的空間讓人感覺比較具有層次感。

1．2豐富空間形式傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高層建筑的空間形式比較單一，在高密度的居住環(huán)境中，會(huì)感覺視覺擁擠，因此在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中要運(yùn)用有效的辦法來豐富空間形式，改變這種狀況。鋼結(jié)構(gòu)高層建筑的上部結(jié)構(gòu)可以利用鋼結(jié)構(gòu)的特性進(jìn)行適當(dāng)?shù)母淖儯凰牡讓右部梢赃M(jìn)行改造，例如用增加裙樓的方法，從而豐富建筑的外形，并且由于增加了裙樓，滿足了人們通常認(rèn)同的上小下大的穩(wěn)定形式，給人以安全感另外，也可以運(yùn)用入口縮進(jìn)的方法，將入口的空間凹進(jìn)建筑的下方，從而緩解用地緊張的情況，使基地面積得到有效的利用，使空間更加豐富。

1．3高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在內(nèi)部平面和空間利用上障礙性的最小化雖然說鋼結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)建筑相比，空間布置更加靈活，獲得的使用空間也更大，但是也會(huì)出現(xiàn)以下問題：框架截面通常大于墻體厚度，且鋼柱的形狀無法像鋼筋混凝土住那樣做成異形柱，從而凸出墻外；框架梁會(huì)使局部空間層高較低，對(duì)空間劃分造成妨礙。所以應(yīng)注意做到合理設(shè)計(jì)開間、進(jìn)深的模數(shù)；合理調(diào)整梁、柱與維護(hù)分割墻體的位置，以保證主要空間的完整性；采用隱式結(jié)構(gòu)體系，達(dá)到室內(nèi)空間無梁，保證使用空間完整性。還可以利用框架梁柱設(shè)置管線的夾墻。從而使建筑在內(nèi)部平面和空間利用上障礙性的最小化。

2高層建筑生態(tài)設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問題

2．1采光設(shè)計(jì)不管是高緯度地區(qū)還是高緯度地區(qū)，人們都比較注重住宅的采光問題，因此，一定要做好建筑的朝向和空間布置設(shè)計(jì)工作。特別在寒冷地區(qū)，高層建筑的南面開窗面積盡量大一些，北面及東面的開窗面積盡量小一些，這樣使得室內(nèi)采光得到了滿足，同時(shí)也減少了熱損失；板式建筑盡量東西朝向，點(diǎn)式建筑盡量不采用東西朝向，因?yàn)辄c(diǎn)式建筑北邊房間基本全年不能采光；當(dāng)高層建筑規(guī)模較大，可以圍成庭院時(shí)，盡量讓庭院缺口朝南，使室外的庭院場(chǎng)地充分采光，從而吸引人們到庭院活動(dòng)。

2．2建筑墻體的設(shè)計(jì)高層鋼結(jié)構(gòu)墻體采用的輕質(zhì)復(fù)合材料，應(yīng)該能夠起到保溫隔熱，防止空氣流動(dòng)，防潮、隔聲、防火、滿足結(jié)構(gòu)安全性等功用，比如運(yùn)用CCA灌漿板作為隔墻材料，不僅其質(zhì)量輕而且很好的滿足使用要求。

2．3通風(fēng)和抗風(fēng)設(shè)計(jì)既要重視通風(fēng)要求，建筑整體布置要利于形成穿堂風(fēng)，保證住宅的空氣清新；又要防止風(fēng)速過大，由于高層建筑易受風(fēng)速、風(fēng)壓力變化的影響，產(chǎn)生偏移和振動(dòng)，使人們產(chǎn)生不安全感。所以要合理布置建筑，避免產(chǎn)生通道效應(yīng)、縫隙效應(yīng)、拐角效應(yīng)，從而不會(huì)產(chǎn)生過大的風(fēng)速。比如利用將高層建筑布置在北面，主要起擋風(fēng)作用，還可以通過布置裙樓，使被高層建筑擋住后下行的風(fēng)，在裙樓樓頂處改變風(fēng)向并減小風(fēng)速。2．4綠化設(shè)計(jì)由于高層鋼結(jié)構(gòu)建筑同傳統(tǒng)的高層建筑一樣，只有低層的住戶可以比較直接的接觸地面的自然物，而高層住戶由于視角、視力等因素，便很難切實(shí)感受自然，所以設(shè)計(jì)師應(yīng)該充分考慮住戶有渴望接觸自然的心理，做合理的綠化設(shè)計(jì)。

3高層鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面應(yīng)注意的問題

由于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)：水平荷載成為決定因素，軸向變形不容忽視，側(cè)移成為控制指標(biāo)結(jié)構(gòu)延性是重要設(shè)計(jì)指標(biāo)。那么高層鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)也具有這些特點(diǎn)，結(jié)合這些特點(diǎn)高層鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下問題。

3．1高度問題對(duì)于超高限建筑物，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)謹(jǐn)慎的態(tài)度！隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質(zhì)變，即有些參數(shù)本身超出了現(xiàn)有規(guī)范的適宜范圍，如安全指標(biāo)“延性要求”材料性能“荷載取值”力學(xué)模型選取等。

3．2結(jié)構(gòu)體系選型問題應(yīng)用于住宅建筑的鋼結(jié)構(gòu)體系主要有輕鋼龍骨體系、純鋼框架體系、鋼支撐框架體系、鋼框架－混凝土剪力墻體系、錯(cuò)列桁架體系、鋼框架核心筒體系。但應(yīng)用于高層住宅的只有鋼框架—混凝土剪力墻體系和鋼框架核心同體系，所以應(yīng)根據(jù)樓層高度、公用等合理選擇結(jié)構(gòu)體系。使得鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)得以充分發(fā)揮，比如選擇鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)，利用鋼筋混凝土的核心筒承受橫向剪力，，鋼結(jié)構(gòu)只要滿足抗壓要求即可，從而減小了鋼柱的橫截面積，這樣就既節(jié)約了鋼材用量，又充分利用了鋼結(jié)構(gòu)的抗壓性能。

3．3結(jié)構(gòu)的規(guī)則性問題結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單規(guī)則的原則，以保證結(jié)構(gòu)良好的受力條件，由于新規(guī)范在這個(gè)方面限制條件多，所以設(shè)計(jì)者應(yīng)該嚴(yán)格遵守規(guī)范，避免后期施工圖設(shè)計(jì)階段工作的被動(dòng)。

3．4樓板體系設(shè)計(jì)問題樓板體系在滿足基本承載力、防火要求的同時(shí)，要盡量采取干作業(yè)的施工方法，體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)施工速度快的特點(diǎn)；樓板的工廠裝配化化程度高；設(shè)備管線敷設(shè)方便，空間效果好，達(dá)到無需吊頂，凈空較大的要求。

4結(jié)語

通過對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意問題的簡(jiǎn)單討論，發(fā)現(xiàn)高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的高層建筑，既有相似的地方，也各有特點(diǎn)，在進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該在借鑒前人在傳統(tǒng)建筑上的經(jīng)驗(yàn)，也要結(jié)合高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自身的特點(diǎn)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

［1］謝妍，賈茹．建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及存在的問題Ⅲ．民營(yíng)科技，2011（03）．

［2］邵大衛(wèi)．建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路及其規(guī)范［J］．建設(shè)科技，2010（10）

篇2

關(guān)鍵詞： 高層鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；安全問題；探析

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：高層鋼結(jié)構(gòu)建筑是指采用連接節(jié)點(diǎn)鋼板和型鋼連接到一起的純鋼結(jié)構(gòu)形式或鋼與混凝土組合在一起的混合結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到建筑物的質(zhì)量安全，因此鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全越來越多的被業(yè)界人士所重視，筆者在此談一談高層鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的安全要素。

一、高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中較為常見的安全隱患

1、建筑結(jié)構(gòu)空間布局不合理

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在設(shè)計(jì)前期，如果設(shè)計(jì)人員沒有對(duì)建筑物的使用要求進(jìn)行充分的調(diào)研，而只憑自己主觀或是套用固定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么所設(shè)計(jì)出來的建筑會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式不合理，同時(shí)還會(huì)無形中導(dǎo)致建設(shè)成本的增加，對(duì)單體建筑的壽命也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。

2、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能達(dá)不到要求

目前我國(guó)已進(jìn)入到地震的高發(fā)期，相繼發(fā)生的地震給人民生命和財(cái)產(chǎn)都帶來了較嚴(yán)重的損害。高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性能不滿足要求，在地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)則會(huì)導(dǎo)致一些節(jié)點(diǎn)連接處由于應(yīng)力集中而導(dǎo)致破壞，這也是地震中建筑物破壞的最主要原因。同時(shí)在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于構(gòu)件的低周疲勞、翼緣板的寬厚比及塑性設(shè)計(jì)上都缺乏周全的考慮，從而導(dǎo)致地震發(fā)生時(shí)一些局部構(gòu)件由于失穩(wěn)而受到破壞。另外在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，由于阻尼器等支撐構(gòu)件沒能起到有效的減震耗能作用而使整體結(jié)構(gòu)垮塌。

3、設(shè)計(jì)過程中過分追求經(jīng)濟(jì)性

在建筑項(xiàng)目整體造價(jià)中鋼結(jié)構(gòu)占有較大的比例，業(yè)主為了追求利潤(rùn)的最大化，則會(huì)要求設(shè)計(jì)單位或是聘請(qǐng)第三方來對(duì)用鋼量進(jìn)行控制或是對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，減少鋼結(jié)構(gòu)中的用鋼量。由于用鋼量的減少，即使在設(shè)計(jì)計(jì)算上能夠滿足建筑的安全要求，但整體建筑的抗震性能和抗沖擊性能都會(huì)有所減弱，在正常條件下建筑的安全性還不會(huì)有什么問題，一旦發(fā)生地震等突發(fā)性荷載作用下，極易導(dǎo)致建筑物的梁和柱等部位發(fā)生開裂的情況發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。

二、高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟

1、高層鋼結(jié)構(gòu)的選型與布置

在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都應(yīng)該強(qiáng)調(diào) “概念設(shè)計(jì)”，它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。結(jié)構(gòu)的布置要根據(jù)結(jié)構(gòu)體系特征，荷載分布情況及性質(zhì)等綜合考慮。盡可能限制大荷載或移動(dòng)荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎(chǔ)。

高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)注重性能化設(shè)計(jì)，應(yīng)分析結(jié)構(gòu)方案的特殊性、選用適宜的結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)，并采取滿足預(yù)期的抗震性能目標(biāo)的措施。結(jié)構(gòu)抗震性能目標(biāo)分為A、B、C、D四個(gè)等級(jí)，每個(gè)性能目標(biāo)均與一組在指定地震地面運(yùn)動(dòng)下的結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)。在小震作用下均應(yīng)滿足第1抗震性能水準(zhǔn)，即滿足彈性設(shè)計(jì)要求；在中震或大震作用下，四種性能目標(biāo)所要求的結(jié)構(gòu)抗震性能水準(zhǔn)有較大的區(qū)別。分析結(jié)構(gòu)方案在房屋高度、規(guī)則性、結(jié)構(gòu)類型、場(chǎng)地條件或抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)等方面的特殊要求，確定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否需要采用抗震性能設(shè)計(jì)方法，并作為選用抗震性能目標(biāo)的主要依據(jù)。

結(jié)構(gòu)的布置應(yīng)注意結(jié)構(gòu)的平面規(guī)則性和豎向規(guī)則性要求，平面布置時(shí)注意不出現(xiàn)過大的突出和凹入，樓板開大洞應(yīng)滿足規(guī)范中關(guān)于開洞面積的要求。豎向布置時(shí)注意不要有過大的收進(jìn)，抗側(cè)力布置應(yīng)注意豎向連續(xù)，抗水平力構(gòu)件應(yīng)平行于兩個(gè)互相垂直的主軸方向。

2、預(yù)估截面

結(jié)構(gòu)布置結(jié)束后，需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或高頻焊接H型截面等，根據(jù)荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/15一1/30之間選擇。翼緣寬度可根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按1/b限值確定，回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定預(yù)估。柱截面按長(zhǎng)細(xì)比預(yù)估，通常50< a

3、結(jié)構(gòu)分析

高層鋼結(jié)構(gòu)要有一定的剛度，結(jié)構(gòu)位移滿足地震作用和風(fēng)荷載作用時(shí)的最大位移要求，同時(shí)滿足舒適度要求。在地震作用下鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析，可以考慮一定的塑形設(shè)計(jì)，條件允許時(shí)考慮P一效應(yīng)。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這為更精確的分析結(jié)構(gòu)提供了條件。

4、鋼材設(shè)計(jì)

高層鋼鋼結(jié)構(gòu)比較常用的是Q235和Q345及以上的高強(qiáng)度鋼材。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼材以便于工程管理。從經(jīng)濟(jì)考慮出發(fā)也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。當(dāng)構(gòu)件是靠強(qiáng)度起控制作用時(shí)，可選擇Q345鋼或更高強(qiáng)度的鋼材，當(dāng)構(gòu)件是靠穩(wěn)定起控制作用時(shí)，宜使用Q235鋼材。

5、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前，就應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同，節(jié)點(diǎn)分剛接、鉸接和半剛接。為了便于工地現(xiàn)場(chǎng)的安裝拼接組合盡量選取螺栓連接。

三、提升建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全系數(shù)的有效措施

篇3

關(guān)鍵詞：高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分析

中圖分類號(hào)： TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1我國(guó)的高層結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展

1.1 鋼材的國(guó)產(chǎn)化 國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)根據(jù)我國(guó)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，制訂我國(guó)第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB 4104-2000)，比目前仍在實(shí)施的《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/ T1591-94)又前進(jìn)了一步，其性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外同類產(chǎn)品。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國(guó)產(chǎn)化 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2010)等有關(guān)高層建筑最大高度和最大高寬比的規(guī)定，在一般情況下，應(yīng)遵守規(guī)范的規(guī)定，否則應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)論證或試驗(yàn)研究。建設(shè)部第111號(hào)令《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》和建質(zhì)[2003]46號(hào)文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》，對(duì)加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制意義重大，具有可操作性。

1.3 高層及超高層結(jié)構(gòu)體系 對(duì)于高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過100m為超高層建筑。

對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場(chǎng)地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。

2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

2.1高層建筑結(jié)構(gòu)受力性能

對(duì)于一個(gè)建筑物的最初的方案設(shè)計(jì)，建筑師考慮更多的是它的空間組成特點(diǎn)，而不是詳細(xì)地確定它的具體結(jié)構(gòu)。建筑物底面對(duì)建筑物空間形式的豎向穩(wěn)定和水平方向的穩(wěn)定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構(gòu)件所組成，因此結(jié)構(gòu)必須能將它本身的重量傳至地面，結(jié)構(gòu)的荷載總是向下作用于地面的，而建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基土的承載力之間的關(guān)系，所以，在建筑設(shè)計(jì)的方案階段，就必須對(duì)主要的承重柱和承重墻的數(shù)量和分布作出總體設(shè)想。

2.2高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的扭轉(zhuǎn)問題

建筑結(jié)構(gòu)的幾何形心、剛度中心、結(jié)構(gòu)重心即為建筑三心，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求建筑三心盡可能匯于一點(diǎn)，即三心合一。結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)問題就是指在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中未做到三心合一，在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)。為避免建筑物因水平荷載作用而發(fā)生的扭轉(zhuǎn)破壞，應(yīng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)選擇合理的結(jié)構(gòu)形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。

在水平荷載作用下，高層建筑扭轉(zhuǎn)作用的大小取決于質(zhì)量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻，減輕結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，應(yīng)使建筑平面盡可能采用方形、矩形、圓形、正多邊形等簡(jiǎn)面形式。在某些情況下，由于城市規(guī)劃對(duì)街道景觀的要求以及建筑場(chǎng)地的限制，高層建筑不可能全部采用簡(jiǎn)面形式，當(dāng)需要采用不規(guī)則L形、T形、十字形等比較復(fù)雜的平面形式時(shí)，應(yīng)將凸出部分厚度與寬度的比值控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，同時(shí)，在結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)盡可能使結(jié)構(gòu)處于對(duì)稱狀態(tài)。

2.3高層建筑結(jié)構(gòu)分析的基本假定

2.3.1彈性假定。目前工程上實(shí)用的高層建筑結(jié)構(gòu)分析方法均采用彈性的計(jì)算方法。在垂直荷載或一般風(fēng)力作用下,結(jié)構(gòu)通常處于彈性工作階段,這一假定基本符合結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作狀況。但是在遭受地震或強(qiáng)臺(tái)風(fēng)作用時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生較大的位移,進(jìn)入到彈塑性工作階段。此時(shí)仍按彈性方法計(jì)算內(nèi)力和位移時(shí)不能反映結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作狀態(tài)的,應(yīng)按彈塑性動(dòng)力分析方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3.2小變形假定。小變形假定也是各種方法普遍采用的基本假定。但有不少人對(duì)幾何非線性問題(P-Δ效應(yīng))進(jìn)行了一些研究。一般認(rèn)為,當(dāng)頂點(diǎn)水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H > 1/500時(shí), P-Δ效應(yīng)的影響就不能忽視了。

2.3.3剛性樓板假定。許多高層建筑結(jié)構(gòu)的分析方法均假定樓板在自身平面內(nèi)的剛度無限大,而平面外的剛度則忽略不計(jì)。一般來說,對(duì)框架體系和剪力墻體系采用這一假定是完全可以的。但是,對(duì)于豎向剛度有突變的結(jié)構(gòu),樓板剛度較小,主要抗側(cè)力構(gòu)件間距過大或是層數(shù)較少等情況,樓板變形的影響較大。特別是對(duì)結(jié)構(gòu)底部和頂部各層內(nèi)力和位移的影響更為明顯?？蓪⑦@些樓層的剪力作適當(dāng)調(diào)整來考慮這種影響。

2.3.4計(jì)算圖形的假定。高層建筑結(jié)構(gòu)體系整體分析采用的計(jì)算圖形有三種:①一維協(xié)同分析。②二維協(xié)同分析。③三維空間分析。三維空間分析的普通桿單元每一節(jié)點(diǎn)有6個(gè)自由度,按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點(diǎn)還應(yīng)考慮截面翹曲,有7個(gè)自由度。

2.4高層建筑結(jié)構(gòu)靜力分析方法

2.4.1框架-剪力墻結(jié)構(gòu)?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計(jì)算的方法很多,由于采用的未知量和考慮因素的不同,各種方法解答的具體形式亦不相同?？蚣?剪力墻的機(jī)算方法,通常是將結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為等效壁式框架,采用桿系結(jié)構(gòu)矩陣位移法求解。

2.4.2剪力墻結(jié)構(gòu)。剪力墻的受力特性與變形狀態(tài)主要取決于剪力墻的開洞情況。不同類型的剪力墻,其截面應(yīng)力分布也不同,計(jì)算內(nèi)力與位移時(shí)需采用相應(yīng)的計(jì)算方法。剪力墻結(jié)構(gòu)的機(jī)算方法是平面有限單元法。此法較為精確,而且對(duì)各類剪力墻都能適用。但因其自由度較多,機(jī)時(shí)耗費(fèi)較大,目前一般只用于特殊開洞墻、框支墻的過渡層等應(yīng)力分布復(fù)雜的情況。

2.4.3筒體結(jié)構(gòu)。筒體結(jié)構(gòu)的分析方法按照對(duì)計(jì)算模型處理手法的不同可分為三類:等效連續(xù)化方法、等效離散化方法和三維空間分析。

等效連續(xù)化方法是將結(jié)構(gòu)中的離散桿件作等效連續(xù)化處理。一種是只作幾何分布上的連續(xù)化,以便用連續(xù)函數(shù)描述其內(nèi)力;另一種是作幾何和物理上的連續(xù)處理,將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板,以便應(yīng)用分析彈性薄板的各種有效方法。具體應(yīng)用有連續(xù)化微分方程解法、框筒近似解法、擬殼法、能量法、有限單元法、有限條法等。

等效離散化方法是將連續(xù)的墻體離散為等效的桿件,以便應(yīng)用適合桿系結(jié)構(gòu)的方法來分析。這一類方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子結(jié)構(gòu)法等。具體應(yīng)用包括等代角柱法、展開平面框架法、核心筒的框架分析法、平面框架子結(jié)構(gòu)法。

比等效連續(xù)化和等效離散化更為精確的計(jì)算模型是完全按三維空間結(jié)構(gòu)來分析筒體結(jié)構(gòu)體系,其中應(yīng)用最廣的是空間桿-薄壁桿系矩陣位移法。這種方法將高層結(jié)構(gòu)體系視為由空間梁元、空間柱元和薄壁柱元組合而成的空間桿系結(jié)構(gòu),這是目前工程上采用最多的計(jì)算模型。

3 結(jié)語

高層建筑目前在我們的城市建設(shè)當(dāng)中所占的比例是越來越大，而建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的變化也越來越多，很多新興的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案以迅猛的速度呈現(xiàn)在我們的城市建設(shè)中。建筑類型與功能越來越復(fù)雜，高層建筑的數(shù)量口漸增多，高層建筑的結(jié)構(gòu)體系也是越來越多樣化，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也越來越成為高層建筑結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作的難點(diǎn)與重點(diǎn)。面對(duì)如此形勢(shì)，應(yīng)該把高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)放在首位加以研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]梅洪元，付本臣．中國(guó)高層建筑創(chuàng)作理論發(fā)展研究[R]．高層建筑與智能建筑國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)，2002.

篇4

您好，根據(jù)作者的專業(yè)，這篇論文我把電氣內(nèi)容放在前邊，結(jié)構(gòu)內(nèi)容放后邊了

關(guān)鍵詞：高層；鋼結(jié)構(gòu)建筑；消防；電氣；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的電氣消防設(shè)計(jì)水平和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全、可靠，直接關(guān)系到高層建筑物和民用建筑建筑物的安全使用性能，建筑行業(yè)在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和消防電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)該根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，做好建筑工程的消防電源及配電設(shè)計(jì)、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的設(shè)計(jì)工作,通過優(yōu)化建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和消防電氣設(shè)計(jì)不僅可以有效避免安全隱患的出現(xiàn),防止重大安全事故的發(fā)生保障人員的人生安全。

一、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑消防電氣設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)本身在高溫下容易失去承載力，室內(nèi)裝修的材料也是可燃的，加上存在人員及貨物過于密集、樓層過多的問題，高層建筑存在著嚴(yán)重的安全隱患。高層鋼結(jié)構(gòu)建筑容易發(fā)生的“煙囪模式”是由于豎井內(nèi)電氣管線多、管道敷設(shè)彎曲、電梯間通風(fēng)設(shè)備多等多種原因造成的。煙囪模式在遇到明火的時(shí)候，會(huì)加快火勢(shì)的增大和蔓延。經(jīng)過對(duì)許多火災(zāi)事故和現(xiàn)場(chǎng)的分析，相關(guān)部門發(fā)現(xiàn)火災(zāi)發(fā)生十五分鐘之后，火勢(shì)會(huì)不斷加大并以極快的速度蔓延，煙霧的擴(kuò)散程度也會(huì)迅速加快。所以，高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)撲救十分困難，假如發(fā)生火災(zāi)，就會(huì)對(duì)人民的身體健康和財(cái)產(chǎn)安全造成極大的損害。

二、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的消防電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、供配電設(shè)計(jì)

高層建筑的防火規(guī)范必須按《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95執(zhí)行。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009規(guī)定了供電負(fù)荷等級(jí)和供電要求。一級(jí)負(fù)荷應(yīng)由獨(dú)立的雙重電源供電，當(dāng)一電源發(fā)生故障時(shí)，另一電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。許多高層鋼結(jié)構(gòu)的建筑為一類高層建筑，所以它的供電負(fù)荷等級(jí)也應(yīng)該是一級(jí)。一類高層鋼結(jié)構(gòu)的消防控制室、消防水泵、消防電梯、防煙排煙設(shè)施、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警、漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng)、應(yīng)急照明、疏散指示標(biāo)志和電動(dòng)的防火門、窗、卷簾、閥門等消防電氣的負(fù)荷應(yīng)該是一級(jí)負(fù)荷別重要的負(fù)荷供電。

2、火災(zāi)事故照明和疏散指示照明

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的樓梯間、前室、配電室、消防控制室、消防水泵房、防煙排煙機(jī)房、供消防用電的蓄電池室、自備發(fā)電機(jī)房、電話總機(jī)房以及發(fā)生火災(zāi)時(shí)仍需堅(jiān)持工作的其它房間、人員密集的場(chǎng)所、公共建筑內(nèi)的疏散走道和居住建筑內(nèi)走道長(zhǎng)度超過20m的內(nèi)走道應(yīng)設(shè)置應(yīng)急照明。疏散用的應(yīng)急照明，其地面最低照度不應(yīng)低于0.5Lx，疏散照明最少持續(xù)供電時(shí)間為30min。

3、先進(jìn)可靠的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警控制系統(tǒng)

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)按《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98的要求執(zhí)行，將火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)分為三種基本形式：區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)，集中報(bào)警系統(tǒng)和控制中心報(bào)警系統(tǒng)?；馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的保護(hù)對(duì)象應(yīng)根據(jù)其使用性質(zhì)、火災(zāi)危險(xiǎn)性、疏散和撲救難度等分為特級(jí)、一級(jí)和二級(jí)。鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑的火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)基本上采用控制中心報(bào)警系統(tǒng)。控制中心報(bào)警系統(tǒng)中至少應(yīng)設(shè)置一臺(tái)集中火災(zāi)報(bào)警控制器、一臺(tái)專用消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備和兩臺(tái)及以上區(qū)域火災(zāi)報(bào)警控制器；或至少設(shè)置一臺(tái)火災(zāi)報(bào)警控制器、一臺(tái)消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備和兩臺(tái)及以上區(qū)域顯示器，應(yīng)能集中顯示火災(zāi)報(bào)警部位信號(hào)和聯(lián)動(dòng)控制狀態(tài)信號(hào)，系統(tǒng)中設(shè)置的集中火災(zāi)報(bào)警控制器或火災(zāi)報(bào)警控制器和消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備在消防控制室內(nèi)的布置應(yīng)滿足規(guī)范要求，宜用于特級(jí)和一級(jí)保護(hù)對(duì)象。

4、火災(zāi)漏電探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性大、人員密集，根據(jù)《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-98的要求需設(shè)置漏電火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)?；馂?zāi)漏電探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主要探測(cè)線路的漏電電流、過電流等信號(hào)，發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化，并儲(chǔ)存各種故障和操作試驗(yàn)信號(hào)不應(yīng)少于12個(gè)月?；馂?zāi)漏電的探測(cè)模塊安裝在供配電的每一個(gè)回路的空氣開關(guān)下端，探測(cè)每一路需要檢測(cè)回路的漏電電流、過電流情況。每一個(gè)探測(cè)回路只發(fā)出聲光信號(hào)報(bào)警，準(zhǔn)確報(bào)出故障線路地址，監(jiān)視故障點(diǎn)的變化，不切斷回路的電源?；馂?zāi)漏電探測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的主機(jī)安裝在消防控制中心的墻上，給值班人員提供準(zhǔn)確的報(bào)警信號(hào)和故障點(diǎn)位置。

5、做好建筑物的防雷與接地

高層建筑的火災(zāi)中，由雷擊造成的原因占一定的比例。所以建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須計(jì)安全可靠的防雷和接地裝置 ，防止直擊雷、側(cè)擊雷的直接破壞和雷電波的浸入造成的破壞。鋼材是良好的導(dǎo)電體，鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑像一個(gè)導(dǎo)電的鐵籠子，所以更要做好建筑物的防雷和接地，還應(yīng)及時(shí)與結(jié)構(gòu)等專業(yè)溝通，合理確定位置，使其滿足規(guī)范要求，減少和預(yù)防由于雷擊造成的安全事故。

三、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要安全可靠

鋼結(jié)構(gòu)要做到安全合理、符合電氣專業(yè)相關(guān)要求、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造方便可靠，并為構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝提供保障。 結(jié)構(gòu)方案盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)生產(chǎn)盡可能縮短制造、安裝時(shí)間，節(jié)約勞動(dòng)工日；鋼結(jié)構(gòu)必須有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，保證整個(gè)結(jié)構(gòu)安全可靠，符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)便于運(yùn)輸、便于維護(hù)。而且還要注意鋼結(jié)構(gòu)使用價(jià)值和觀賞價(jià)值兼?zhèn)洹?/p>

2、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要實(shí)用、安全

鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，滿足電氣消防設(shè)計(jì)規(guī)范，建筑鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對(duì)稱，而且避免鋼結(jié)構(gòu)帶來的建筑平、立面單調(diào)呆板；注意設(shè)計(jì)深度，保證達(dá)到有關(guān)的規(guī)定要求；注意解決鋼結(jié)構(gòu)建筑建筑防腐蝕、防火、防震問題。做好鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐處理，使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求，提高防震能力，保證鋼結(jié)構(gòu)建筑的實(shí)用安全性統(tǒng)一。

四、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

1、判斷鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的適用性

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)、選用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案之前，要充分考察建筑項(xiàng)目建設(shè)是否適合用鋼結(jié)構(gòu) 。鋼結(jié)構(gòu)通常用于大跨度、高層、荷載、體型復(fù)雜或有較大振動(dòng)、密封性要求高、吊車起重量大、要求能便于安裝拆卸的結(jié)構(gòu)。為了避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失，要認(rèn)真考察鋼結(jié)構(gòu)在建筑設(shè)計(jì)中的適用性。

2、確定結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置

“概念設(shè)計(jì)”這一理念應(yīng)貫穿于在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體過程中，運(yùn)用概念設(shè)計(jì)可以在早期迅速、有效地進(jìn)行構(gòu)思、比較與選擇，它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。國(guó)內(nèi)常見的鋼結(jié)構(gòu)類型主要有：框架、塔桅索膜、網(wǎng)架、平面架、輕鋼等。在鋼結(jié)構(gòu)選型環(huán)節(jié)，要注意依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中主體系與分體系之間試驗(yàn)現(xiàn)象、破壞機(jī)理、工程經(jīng)驗(yàn)、力學(xué)關(guān)系與震害等因素的綜合深入分析，從而全面性整體性的選擇最為科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)，并且注意合理布置細(xì)節(jié)。

3、分析結(jié)構(gòu)、預(yù)估截面

建筑設(shè)計(jì)在確定鋼結(jié)構(gòu)選型和布置后要注意對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，以便鋼結(jié)構(gòu)于在實(shí)際設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，例如利用線彈性分析鋼結(jié)構(gòu)。另外還需對(duì)構(gòu)件截面作初步估算，包括梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)及時(shí)與電氣等專業(yè)溝通，使設(shè)計(jì)更加優(yōu)化，這些也是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)語：綜上所述，在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的消防電氣設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，深入了解其消防電氣的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)是關(guān)鍵，做好電氣和結(jié)構(gòu)兩個(gè)專業(yè)間的相互配合工作，這既是現(xiàn)代化高層建筑物得到安全保障的體現(xiàn)，也是建筑火災(zāi)得到有效控制的體現(xiàn)，極大地保障了人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。并且隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展的同時(shí)，促進(jìn)人們不斷在建筑電氣消防技術(shù)中引入了很多新型的現(xiàn)代化設(shè)備，不斷的完善結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，進(jìn)而大幅度地提升了超高層建筑物的安全穩(wěn)定功能，使其更加符合現(xiàn)代化超高層建筑設(shè)計(jì)的新要求。

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篇5

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；選型分析；功能；建筑質(zhì)量；分析

中圖分類號(hào)：[TU208.3] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

在進(jìn)行建筑工程的施工設(shè)計(jì)中，高層建筑工程施工項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，與一般的地層建筑施工項(xiàng)目和多層建筑施工項(xiàng)目，在建筑工程項(xiàng)目的施工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，沒有太大的區(qū)別。但是，在進(jìn)行高層建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)中，要將常規(guī)的啊建筑工程項(xiàng)目豎向或者是水平結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況，轉(zhuǎn)化為高層建筑的豎向或者是水平方向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要將常規(guī)建筑工程的豎向結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成為較大的建筑柱體以及墻體、井筒，其次，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向力作用下傾覆力矩以及變形剪力作用的設(shè)計(jì)中，要比常規(guī)建筑的的作用力大很多?？傊M(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及選型過程中，與低層建筑工程相比，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及選型要求更加嚴(yán)格，只有在保證高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與選型質(zhì)量基礎(chǔ)上，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)于高層建筑工程項(xiàng)目的施工設(shè)計(jì)以及安全質(zhì)量等進(jìn)行保證。

1、高層建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與結(jié)構(gòu)類型分析

1.1 高層建筑結(jié)構(gòu)選型的影響因素

高層建筑是一個(gè)個(gè)單體, 它的可統(tǒng)計(jì)性差, 影響因素多, 影響因素之間的相互作用大, 從信息角度看,它的不確定及不確知的信息多,同時(shí)其綜合性也很強(qiáng),表現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)方案不僅僅取決于力學(xué)分析,而是應(yīng)該綜合考慮到環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、安全、適用等多種因素。對(duì)于千差萬別的建筑方案,除了對(duì)建筑美學(xué)等的考慮外,影響高層建筑結(jié)構(gòu)選型的主要因素可歸納為:

（1） 環(huán)境條件。主要包括設(shè)防烈度、場(chǎng)地條件、基本風(fēng)壓等。

（2）建筑方案特征。主要包括方案建筑的高度、高寬比、長(zhǎng)寬比以及建筑體型,其中建筑體型包括平面體型和立體體型。平面體型是由平面規(guī)則性、平面對(duì)稱性、平面質(zhì)量和剛度偏心等組成, 立體體型是由結(jié)構(gòu)高寬比、立面收進(jìn)體型、塔樓和層間剛度等組成。

（3）建筑使用功能要求。高層建筑的使用功能大體上可分為住宅、辦公樓、旅館和綜合樓等。某種功能的建筑可能只有某幾種結(jié)構(gòu)型式和它相匹配。比如高層住宅, 由于其使用空間較小, 分隔墻體較多,且各層的平面布置基本相同,因此這種功能的建筑就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

（4）施工工期要求。高層建筑由于投資巨大, 結(jié)構(gòu)施工周期的縮短, 可以使整個(gè)建筑更早地投入使用,取得經(jīng)營(yíng)收入,同時(shí)還可以縮短貸款建設(shè)的還貸時(shí)間,從而減少還貸利息。

（5）材料供應(yīng)狀況。

（6）設(shè)計(jì)、施工水平。

（7）結(jié)構(gòu)抗災(zāi)水平和可維護(hù)性。

1.2 高層建筑的結(jié)構(gòu)類型分析

眾所周知, 與低矮建筑不同, 在水平荷載作用下結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵控制因素,如何在滿足相關(guān)要求的前提下選擇更好的抗側(cè)力體系成了結(jié)構(gòu)工程師們追求的重大目標(biāo)。另外, 高層建筑的層數(shù)多、自重大; 同時(shí),巨大的結(jié)構(gòu)水平荷載又在豎向構(gòu)件中引起較大的軸力、彎矩、水平剪力。為使豎向構(gòu)件的結(jié)構(gòu)面積不致過大,要求結(jié)構(gòu)材料具有較高的抗壓、抗彎和抗剪強(qiáng)度。當(dāng)高層建筑處于地震區(qū)時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)材料還會(huì)有延性的要求。

高層建筑工程中，比較常見的結(jié)構(gòu)體系類型主要有框架建筑結(jié)構(gòu)體系以及剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架剪力墻的建筑結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等。在實(shí)際施工建設(shè)應(yīng)用中，不同的建筑結(jié)構(gòu)體系具有不同的特征優(yōu)勢(shì)，在建筑施工中的具體應(yīng)用也會(huì)有不同。而從高層建筑工程的施工使用材料上來講，高層建筑結(jié)構(gòu)類型主要有鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土兩種，其中，鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑結(jié)構(gòu)類型，它的特點(diǎn)是強(qiáng)度高，并且韌性大，在建筑施工應(yīng)用中容易加工操作。對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)工程來講，鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑，它的結(jié)構(gòu)斷面小、并且自重輕，抗震效果也比較好，在高層建筑施工應(yīng)用中，鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工工期也相對(duì)比較短，施工操作方便。但是，由于鋼結(jié)構(gòu)類型的特征優(yōu)勢(shì)，以及在建筑結(jié)構(gòu)施工中的應(yīng)用越來越多，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)材料的造價(jià)成本也隨之增高，從而對(duì)于建筑工程的整體施工成本有很大的影響。此外，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)由于自身的特征優(yōu)勢(shì)，在建筑施工中的應(yīng)用也比較廣泛。結(jié)合這兩種不同結(jié)構(gòu)類型各自的特征優(yōu)勢(shì)，在高層建筑結(jié)構(gòu)施工中，經(jīng)常會(huì)將鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種類型，進(jìn)行混合施工應(yīng)用，以突出各自的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)行互補(bǔ)，保證建筑工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

2、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

根據(jù)上述高層建筑的結(jié)構(gòu)特征、結(jié)構(gòu)類型以及在實(shí)際施工中的應(yīng)用情況，在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)注意從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮分析。首先，是高層建筑結(jié)構(gòu)的水平荷載對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的決定性影響作用。進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，都需要對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)所承受的垂直荷載、水平荷載以及抗震能力等進(jìn)行計(jì)算分析，并進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。對(duì)于高層建筑工程來講，在進(jìn)行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，雖然需要對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的垂直荷載情況進(jìn)行分析考慮，但是，對(duì)于整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)來講，產(chǎn)生決定性影響作用的荷載作用力，主要是來自于水平方向上的荷載承重作用，這也是高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)分析考慮的因素，主要是由于高層建筑的樓層高度影響作用。

其次，在進(jìn)行高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，還需要對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向作用力影響下的側(cè)向位移進(jìn)行分析考慮。對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，側(cè)向位移情況是進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要控制指標(biāo)因素。在高層建筑工程中，隨著建筑樓層的增加，水平荷載作用影響下，建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向作用力也會(huì)增加，從而對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)影響形成的側(cè)向位移變化就比較大，因此，對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)的影響作用就比較明顯。為了保證高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證建筑工程的結(jié)構(gòu)安全，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)更高，以能夠承受側(cè)向荷載變化影響。

最后，在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，還需要結(jié)合高層建筑的樓層結(jié)構(gòu)高度情況，滿足建筑結(jié)構(gòu)對(duì)于延性的要求標(biāo)準(zhǔn)，使建筑結(jié)構(gòu)的柔性設(shè)計(jì)更加合理，以保證在地震作用下，建筑結(jié)構(gòu)的承載作用，保證建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)質(zhì)量和安全。

3、高層建筑的結(jié)構(gòu)選型分析

在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)用過程中，應(yīng)注意從建筑結(jié)構(gòu)體系類型與建筑工程施工之間的相互關(guān)系，以及建筑結(jié)構(gòu)的抗震要求等方面，對(duì)于高層建筑的結(jié)構(gòu)選型進(jìn)行分析。首先，在建筑工程施工過程中，不同的建筑施工工藝，對(duì)于建筑工程的施工材料消耗使用以及建筑勞動(dòng)力使用情況、建筑施工工期、建筑施工成本造價(jià)等都有不同的影響作用。而對(duì)于建筑工程來講，建筑工程的結(jié)構(gòu)類型不同，施工中具體的工藝流程也會(huì)有不同，因此，在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)類型的選型應(yīng)用中，應(yīng)注意結(jié)合建筑施工的具體要求情況，選擇合適的結(jié)構(gòu)體系類型進(jìn)行施工應(yīng)用。其次，建筑工程的結(jié)構(gòu)抗震要求也是進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)類型的施工選擇應(yīng)用中，需要進(jìn)行分析考慮的重要因素，在建筑結(jié)構(gòu)類型選擇中，應(yīng)注意結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)抗震選擇原則進(jìn)行選型應(yīng)用。