高层建筑结构设计特点论文

摘要：一个安全、舒适的高层建筑需要一个安全性能良好的建筑结构做支撑，一个安全良好的建筑结构需要一个完善的设计方案，在进行高层建筑结构设计时需要更全面的实地考察、更细致的全面规划、更具体的施工要求，从而建造一个更安全舒适的高层建筑。

我国的城市化进展让土地资源越来越紧张，如今城市人口不断增加更是加剧了土地资源的稀缺情况。为了应对这种情况，就需要加大建筑的空间，增加建筑的楼层，更大程度开发建筑的居住率和使用率。

高层建筑与普通的中低层建筑相比，它的垂直高度大、楼层数多、结构更为复杂、设计需更加谨慎，高层建筑的设计特点需要与其设计结构和谐统一。这就对设计人员的专业技能提出了更高的要求，设计人员应当将高层建筑的结构设计特点放在首位，在确保了高层建筑结构的稳定、安全、先进、适用后再考虑造型特点。

一、高层建筑的结构设计特点

高层建筑和中低层建筑相比，最大的特点就是楼层高、楼层多，所以在设计高层建筑时必须将结构安全摆在首位。结构设计的质量还会影响机电管道的设计、建筑的平面和三维立体的规划布置、房屋布线的设计、供水的方案、工程的时间和预算。可以说是\"牵一发而动全身\"，其影响面之广不用多言，下面详细说说高层建筑的结构设计特点：

（一）水平结构特点：

无论是高层建筑还是中低层建筑，水平力都是控制楼面和屋面纵向负载的力量，而水平结构还将承担起连接每个纵向结构的任务。高层建筑的结构设计中，竖向轴力和弯矩数值都与建筑高度的一次方成正比，所以水平力随着楼层数目的增加，对纵向楼面和屋面的负载力量也要随之加大，水平结构所承载的任务也会加重。要设计一个安全的高层建筑结构，水平结构的设计不能马虎。

（二）抗震性设计

虽然我国处在地震带上的地区较少，不过天有不测风云，谁也不能预测自然的变化，所以现在的建筑设计中都会参杂着\"避震设计\"，对于建筑高度较高，楼层数目较多的高层建筑来说，对避震设计提出了更高的要求。在设计高层建筑结构时，需要在保证建筑结构安全良好的前提下，充分考虑纵向荷载和风荷载对抗震设计的影响。

（三）侧移数值

高层建筑中的侧移数值会根据建筑高度的变化而变化，侧移的数值和建筑高层的四次方成正比，建筑高度不断增加会导致水平负载结构发生侧移变形的程度不断加大。侧移数值也是决定高层建筑结构的安全要素之一。

（四）考虑轴向变形

建筑的高度越高，对轴向建筑结构的要求也就越高，所以在设计高层建筑结构时应当注重轴向变形的影响。现如今，高层建筑的轴向设计中普遍采用框架体系和框架-剪立墙体系设计，在这种方案中，中柱在纵向受到的压力远远大于边柱所受的压力，所以建筑中中柱纵

向的变形程度远远高于边柱纵向变形程度。中柱和边柱的这种差异变形程度一旦达到临界点，也就是房屋所能承受的差异顶点时，就会造成房屋倒塌现象。

二、高层建筑结构设计方案

现在最常见的高层建筑就是钢筋混凝土-剪立墙结构，它能被广泛利用主要是因为框架结构给建筑在平面设计上的灵活性提供了一定程度上的安全保障，建筑能获得较大的空间和较好的避震性。但是其缺点就在与钢筋混凝土-剪立墙结构是一个双重承载体系的受力体系，包含了复杂的力学原理，不利于高层建筑结构设计方案的优化。

在对结构整体内力的分析把握之后，根据梁柱构件的控制内力进行截面优化设计，来实现钢筋混凝土的框架结构分部优化设计目标。

（一）钢筋混凝土框架结构设计

根据建筑结构平面和三维立体面的布置设计，分析结构构件所承受的纵向荷载和横向荷载，选取最佳的建筑构性。

根据实际构造特征计算出建筑结构能承受的最大负载，包括横向和纵向，根据计算结果控制建筑中的截面内力。

通过梁柱构件的控制内力数据，对结构中的几何构造特征和配筋特征优化。

在施工过程中，选取一个小数值，通过计算分析来检验建筑结构的施工情况。

在施工过程中，对结构的内力进行一次测量分析，检测优化后的设计方案是否可行，能否达到设计师的要求。

（二）框-剪结构设计

这种结构设计主要涉及了三方面：其一，需要选取最优的水平结构，并进行实地测试。其二，框架和剪立墙架构需要和谐同性，所以结构的刚性硬度、变形程度和承载力需要统一。其三，结构中的构建需要优化。

结束语

一个安全、舒适的高层建筑需要一个安全性能良好的建筑结构做支撑，一个安全良好的建筑结构需要一个完善的设计方案，在进行高层建筑结构设计时需要更全面的实地考察、更细致的全面规划、更具体的施工要求，从而建造一个更安全舒适的高层建筑。

参考文献：

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[2]滕宝权.试论高层建筑结构设计特点及优化设计[J].民营科技，2014，04：159.

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