有关高层建筑结构设计的研究

摘要：作者针对高层建筑结构设计做了一些理论和实践的探讨，内容主要包括高层建筑结构设计原则和高层建筑结构设计策略，并对高层建筑结构设计的问题与对策进行了全面的介绍。

关键词：高层建筑结构设计

高层建筑是社会经济发展和科技进步的产物。随着大城市的发展，城市用地紧张，市区地价日益高涨，促使近代高层建筑的出现，电梯技术的改进更使高层建筑越建越高。宏伟的高层建筑是经济实力的象征，具有重要的宣传效应，在日益激烈的商业竞争中，更扮演了重要的角色[1]。

1高层建筑结构设计原则

1.1适当的计算简图以及对计算结果的正确分析

高层建筑的结构计算式一般都是在计算简图的主要基础上进行的，如果计算简图选择不当或者是有很大的错误的话就会造成建筑结构本身的安全事故的发生，所以在对计算简图进行选择的时候要慎重仔细，这样才能够从前提上保证高层建筑的结构安全。同时还要保证计算简图还要有适合的构造措施，并且实际的建筑结构的节点一般情况下不可能是完全的铰结点或者是刚结点，但是这仍然要保证和计算简图的误差必须在建筑结构的设计本身允许的范围内。另一方面对于计算结果的分析一般情况下都是使用计算机技术，但是因为当前的计算机软件的种类比较多，使用不同软件或出现不同的结果。所以就要要求结构设计的工程师在拿到计算结果的时候要认真的分析慎重的做出判断。

1.2选用适宜的基础设计结构方案

基础设计的具体方案应该根据建筑工程的具体地质条件进行，建筑实体的上部结构类型以及载荷的分布，相邻的建筑物的影响还有具体的建筑施工的条件等多方面的因素进行综合的分析，最后根据分析结果选择比较经济合理的基础设计方案，在进行基础设计的时候最好是保证最大限度地发挥建筑实体所在地基的潜力，同时在必要的时候也要进行地基的变形实验验算。基础设计的方案选择还应该有比较认真仔细的地质勘察方面的报告报告，同时对于一些没有或者是缺少报告的建筑实体要根据实际情况进行实体现场的勘察或者参考近时的相关建筑资料[2]。要注意的是一般情况下同一结构单元的建筑不要使用两种不同的类型。

1.3构造措施的合理使用

对于高层建筑结构的设计要始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉”的设计原则，就是要特别注意建筑构件的延性性能；同时对于薄弱的地方进行特别的强化；还要注意建筑使用的钢筋的锚固长度，特别是钢筋执行段的锚固长度；最后还要考虑温度的影响力[3]。

2高层建筑结构设计策略

2.1减轻结构重量

高层建筑，从承载能力的基础和地震的影响，以减少结构重量是伟大的意义不只是意味着的基础成本削减措施，可以有效地防止地基沉降变形与压力的帧的列，但也提高抗震性能。为了实现以减轻结构重量的目的，可以采取措施。

2.2使用轻质、高强材料

目前，使用轻质材料、高强度钢、高强度混凝土、钢材混凝土、轻质骨料混凝土材料在国内和国际的高层建筑已广泛使用，一大批项目示例显示使用这些轻质材料为减轻结构重量发挥重大的作用。在同一时间，减轻结构重量是另一个重要的方面是要减轻重量的实心墙体材料。国内外出现了很多的高质量轻表，等各种细胞低核心复合板，它们是轻质、高强、减轻重量的填充墙上的意义。

2.3优化方法，以减轻重量

高层建筑具有不同的结构，部分的结构形式是可以进行优化设计的。高层建筑结构优化设计方法，基于最轻的总重量和建设目标的功能、结构的元素，如梁、最低的成本列科和剪切墙设计变量、强度、刚度、稳定性的绑定的变量的数。满足约束变量，以实现优化设计更改设计变量。通过结构优化可以减少项目成本，并减轻结构重量。

3高层建筑结构设计的问题与对策

3.1超高问题

由于高层建筑抗震的实际需要，建筑规范对建筑物的高度有严格的规定，在建筑物高度的设计都要满足抗震的实际需要。关于建筑物的超高问题，原来把限制的高度规定为A级高度，随着新规范的改进，对超高的规定变得越来越详细，新规范不仅规定了限制高度为A级高度，并且对此进行了进一步的细化，增加了B级高度。这样的规定更加明细，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了进一步的改进。在建筑高层设计的实践中，如果忽视建筑结构类似的改变，对高层建筑超高问题不引起足够的重视，在施工图纸审核的时候，发现问题，并重新组织对建筑物进行审计或者召开专家会议进行重新论证，必然会对整个建筑造价和施工进度产生不利的影响。

3.2高层建筑结构的规则性问题

在高层建筑的新的建筑规范中，对高层建筑结构的规则性问题作了很多的限制，例如：对结构嵌固端上层和下层的刚度比进行了规定，对平面规则性进行了规定，等等。此外，在新规范中，还明确规定了高层建筑不能采用严重不规则的