高层建筑的结构形式

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高层建筑的结构形式范文第1篇

【关键词】高层建筑；结构转换层；施工技术

随着经济的发展，部分发达地区出现严重的人口密集、土地资源严重稀缺的问题，因此高层建筑变得极为普遍，对于高层建筑，一个关键的问题就是高层建筑的支撑性如何保证，因此设置一定的转换层是相当必要的一个工作，本文首先对于高层建筑的结构转换层的类型进行一定的介绍，之后就是针对高层建筑的转换层施工进行一定的剖析，从而为高层建筑的质量打下坚实的基础。

一、高层建筑结构

高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，并且业带动的当地的经济发展。随着高性能材料的不断研发，高层建筑今后将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演者重要的角色。

1.高层建筑结简介

我国目前就是处于高层建筑的初期发展阶段，但是发展较为迅速，建筑的类型也丰富多彩，但无论外形如何，都是向着功能多样化的方向进行发展。高层建筑的特点就是：可以获得更多的建筑面积，解决城市用地紧张和低价高涨的现象；高层建筑可以比多层建筑提供更多的空闲地面，用作绿化和休息场地，美化环境；建筑物向着高层延伸可以缩小城市的规模，缩短城市的道路和各种公共管线的长度，节省城市建设与管理地投资；高层建筑也可以增加建筑物地造价和运行成本；从结构受力的角度看，侧向荷载在高层建筑分析和设计中起着重要的作用。

高层建筑经常是将网购商场、餐厅、娱乐设施等多功能集中在建筑的下层，将较小的住宅、公寓、办公区设计在建筑的中上层，这就意味着高层建筑具有多功能的综合性特性。由于建筑具有多功能性，因此就意味着高层建筑在不同的功能区需要一定的转换过渡，这就要求高层建筑需要具有一定的转换层结构，从而实现上下层间的不同网柱网、不同开间、不同结构形式的转换，简而言之就是高层建筑的上下层的结构不一样，必须一个衔接区。高层建筑的转换层主要需要满足结构的安全功能，这需要一定的技术，比如：转换层空间的布置、设备使用等。

2.高层建筑结构转换层类型

转换层是高层建筑中上下楼层的重要衔接区，一般根据转换层的构造可以将其分为：

（1）梁式转换成。梁式转换层，就是在钢筋混凝土楼板上定位单项托梁（有时也可以是双向托梁、写想托梁），用来承担在本楼层落空的上面各层的承重柱。粮食转换层具有耗费材料较少，成本低，载重荷载的路径比较直接即为：上楼层墙体-转换梁-下部柱，的优势，并且转换梁有着较好的受力性，构造简便，施工较为安全。因此，这种类型的转换层是应用的最为普遍的方式。

（2）板式转换层。板式准换层就是在上下楼层运用功用及开间安置差异较大的情况下选择的主要类型，板的厚度一般很大，可以形成厚板式的转换层，这样对于下层的柱网要求就不在那么严格了，下层柱网可以灵活的布置，它的适应性比较长，但是比较消耗材料。

（3）斜柱转换层。在一些高层和超高层的建筑中经常可以见到斜柱转换层，它比较简单，斜柱式的转换层结构传力比较直接，它的转换结构侧向刚性要比相同条件下梁式转换结构更强，可以很轻松的满足转换层对于上下层侧向刚度比的要求，此外，写注释的准换层塑性较小，能够避免在地面较大晃动的情况下造成过大变形，从而给建筑物的质量带来威胁。

二、高层建筑结构施工技术要点

近年来，出现越来越多的办公楼，这种办公楼往往都是高层建筑，在四五层进行结构准换层是作为支撑以上二十几层标准层的结构技术的关键，这种通过四五层的结构准换层作为承标准层个氢技术的准换措施主要特点就是建筑的钢筋比较密集，混凝土是一次性灌入，工作技巧要求极为严格，接下来我们将详细介绍各种转换层的施工技术要点。

（1） 钢筋工程

首先根据结构详图，选用合适的钢筋作为主筋，并且对于钢筋街头的部位做好明确定位，一般采用对焊接长，如果在供电不稳定的情况下，可以考虑采用冷剂压套筒接头接长，之后用工具（一般是采用塔吊）将其调到位。每根转换大梁的每层水平钢筋都需要进行塔设排架，使其达到平直的水平，从而不会影响到其他刚进的捆扎，等到所有待箍钢筋扎好后，临时排架就可以逐步排除了。有时候会碰到转换大量比较宽和高，就必须在施工的时候，先把主钢筋、分布筋分层就位后，在进行套入箍筋，最后进行电焊封闭，如果想要封闭的更为紧密的话 ，就可以在进行捆扎加强筋。一般的施工方法都是先搭设梁底筋，再捆扎梁钢筋，等到主筋和分布筋分别固定在各自的位置时，在将其套入箍筋，每一步实施都要根据结构详图进行，错开箍筋的接头部位，依次进行电焊固定，对于梁底箍筋接头这种特殊的接头，最好采用仰焊的方式。有些是不出四层地面的柱头钢筋，如果过长，将其弯入柱顶或者梁中，又会造成转换梁的主筋无法插入，所以一般采用锚固钉点焊接长方法。要特别注意的是转换梁的钢筋必须一次成型，也就是在进行施工缝处理时，该部分的钢筋成型定位后，必须再用双层钢管牢固的支撑好，避免影响钢筋的固定位置。

（2） 模版工程

针对施工缝和楼板间的模板除了进行单项固定和限位钢筋进行一定的固定外，还要在柱梁上进行一定的固定，从而确保侧模板支教点固定精准。我们都了解，大量一般不会留水平施工缝，所以模板必须要分两次进行制作，第一的梁底模板制作是模板下的侧模，第二次进行制作的是五层楼板和转换剩余高度的侧模板。底模一般都是采用钢管脚手组成的排架作为支顶模板，施工时的荷载也是由梁承担，所以支顶排架是不能削弱的，要想拆除三楼和四楼的支顶排架，必须等到转换层混凝土强度不小于设计强度的90%。

（3）大体积混凝土工程

在进行转换层的结构构建时，有时混凝土是分两次进行搅拌的，所以一定要有专人进行混凝土施工的全过程，确保混凝土搅拌比较顺利，参与到施工的人员一定要进行严明的组织分工。混凝土的搅拌要按照一定的规则，比如：搅拌车的运输路程消耗时间、搅拌车的可泵性，以及每台搅拌车的进料量、各种材料的参比比例，都要做好计划，同时在进行混凝土的浇捣的过程中，温度也是一个重要的参数。

总而言之，高层建筑转换层的施工技术对于准换层的结构，支撑能力都是相当重要的一个因素，因此在施工过程中一定要严格控制质量，规范施工，提高施工技巧，为建筑物整体质量打下一个坚实的基础。

三、总结

转换层在高层中的起着承上启下的作用，对于高层建筑的安全来说，是一个重要的因素，但是高层建筑的转换层涉及到方面较为广泛，结构比较复杂，从而给施工也会到来极大的挑战，因此，必须注重高层建筑转换层之间的施工技术，尤其是钢筋工层、模版工程和大体积混凝土工程这三个较为重要的高层建筑转换层之间的施工技术，一定要认真琢磨，从而保障高层建筑的安全与质量。

【参考文献】

[1] 超， 王建云. 高层结构的转换层及应用探讨[J]. 国外建材科技， 2005，（04）

高层建筑的结构形式范文第2篇

【关键词】高层建筑；抗震设计；结构；方法；探索

一、我国高层建筑发展的历史回顾

我国高层建筑在设计计算及施工技术各方面迅速发展的阶段是在上个世纪80年代，当时各大、中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋为主的建筑，建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化。比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店，全部采用框架一芯墙全钢结构体系，深圳发展中心大厦是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90年代我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段。不仅结构体系及建筑材料出现多样化而且在高度上长幅很大有一个飞跃。现阶段，土与结构物共同工作理论的研究与发展使建筑抗震分析在概念上进一步走向完善，如果可以在结构与地基的材料特性，动力响应，计算理论，稳定标准诸方面得到符合实际的发展，自然会在建筑结构抗震领域内起到重要的作用。

二、从理论上分析高层建筑的抗震设计

高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计理念、方法，从而采取必须的抗震措施。建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结，是指导建筑抗震设计，包括结构动力计算，结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容的法定性文件。它既反映了各个国家经济与建设的时代水平，又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导，向技术经济合理性的方向发展，但它更要有坚定的工程实践基础，把建筑工程的安全性放在首位，容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识，现代规范中的条文有的被列为强制性条文，有的条文中用了“严禁，不得，不许，不宜”等体现不同程度限制性和“必须，应该，宜于，可以”等体现不同程度灵活性的用词。

1、拟静力理论。拟静力理论是20世纪10~40年展起来的一种理论，它在估计地震对结构的作用时，仅假定结构为刚性，地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小当于结构的重量乘以一个比例常数即地震系数。

2、反应谱理论。反应谱理论是在加世纪40~60年展起来的，它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解，以及结构动力反应特性的研究为基础，是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。

3、动力理论。动力理论是20世纪70－80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外，人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解，同时随着强震观测台站的不断增多，各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论，它把地震作为一个时间过程，选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入，建筑物简化为多自由度体系，计算得到每一时刻建筑物的地震反应，从而完成抗震设计工作。

三、高层建筑结构抗震设计的理念、方法和措施

1.高层建筑的抗震设计理念

高层建筑的抗震要能做到：当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。

对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。

2.高层建筑结构的抗震设计方法

我国的《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：⑴高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。⑵除1款外的建筑结构，宜采用振型分解反应谱方法。⑶特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

3. 高层建筑结构的抗震措施

在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。

高层建筑的结构形式范文第3篇

关键词：转换层，抗震性能，结构效应分析

1转换层概述

随着社会经济的发展，当前不少高层建筑都在功能方面呈现出多样化的趋势，例如，中层及下层用于办公、餐饮或者娱乐，居住以及旅馆等则主要被安排在楼层的上部。首先，从建筑功能的角度来分析，在建筑的上部安排小开间轴线布置以及数量较大的墙体设计完全可以满足居住以及旅馆的需要；在建筑的下部，出于实用性的考虑，则需要尽可能的减少墙体以及柱子的使用，以便营造出较大的室内空间；再从结构受力角度加以分析，根据建筑力学的相关理论，建筑物的下部要保持较大的刚性，增加墙体以及柱子的数量以便符合受力要求，而建筑的上部，由于所承受的力度相对较小，所以可以适当的减少墙体以及柱子的使用量，经过分析不难发现，根据建筑功能所进行的布置与根据力学所进行的布置是存在矛盾的，为了有效解决这一问题，确保建筑物符合功能性的要求，就要打破常规进行结构设计，采取上小下大的空间布置方案，将刚度较大的剪力墙应用在建筑的上部分，刚度相对较小的框架柱则主要用于下部，根据这种建筑设计方案以及布局要求，就必须在建筑的结构转换层设置一个水平转换构件即转换板。转换板设置位置，是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。然而，板式转换结构随着转换层位置的提高，结构是否也表现出同样的动力特性及反应，也是值得讨论的。

2结构效应分析

笔者主要通过振型分解反应谱法展开讨论。第一，转换层上部结构层间位移角变化规律。通过深入分析，可以总结出以下规律，转换层位置的变化不会对转换层上部结构层间位移角产生明显的影响，只有转换板以上最靠近转换板的两层之间的位移角会随着转换板位置的提高而有所改变，而距离转换板较远的楼层间的位移角则没有明显变化。转换层上部结构不同方向刚度的不同，直接影响到转换板对抗侧构件的约束性的大小，进而会造成上部不同方向位移角的变化。除此之外，转换层高度的增加没有对层间位移角造成显著的影响的结论同时也表明，建筑上部结构完全可以将转换层作为支座，因为导致建筑物上部出现结构变形的主要原因是其自身的刚度的大小，下部结构的刚度对上部结构所造成的影响相当有限，甚至可以忽略不计。

第二，转换层下部层间位移角变化规律。建筑物转换层下部结构的层间位移角受层间转换层位置的影响较大，提高层间转换层位置，就会明显增加下部楼层的层间位移角，但是需要注意的是，这期间并没有出现明显的位移角突变现象。建筑下部刚度大小也会对不同方向位移角大小以及位移角变化程度的大小产生一定的影响，转换板不但可以充当上部结构的支座，同时，也可以作为下部结构的支座。

第三，转换层上部结构及下部结构变形规律。转换板可以同时充当上部和下部结构的支座，但上部结构与下部结构所出现的变形是相互独立的，为了防止转换层上部机构和下部结构在地震过程中所出现的变形的差别过于明显，就需要在进行抗震设计时对上下部结构层间位移角比进行必要的限制。转换层上部和下部结构层间位移角比与转换层的高度之间具有一定的联系，提高转换层高度，位移角比也会相应的增加；转换层下部结构的层间位移角会随着层数的增多而迅速的增加，所以，要严格限制转换层上部及下部结构的刚度比以及层间位移角。

3楼层地震剪力分析

首先，转换层上部剪力变化规律。与上文所阐述的转换层上部结构层间位移角变化规律相同，转换层位置升高不会必然导致转换层上部结构剪力和内筒分配剪力的增加；其次，转换层下部结构剪力变化规律。随着结构周期的增加，转换层以下的楼层地震剪力会相应的减小；在距离转换板最近的两层的贯通落地剪力墙地震剪力增加，并且距离转换层距离越远，剪力墙所受到的地震剪力越小。最后，通过分析转换板上部和下部的剪力墙应力，可以总结出以下结论：第一，转换层上部结构的变形规律与反应谱法的结果一致，并且层间位移角没有显著变化；第二，通过时程分析法可知，随着转换层位置的上升，转换层下部结构的层间位移角会相应的增加。在负荷出现突变的状况下，转换层位置越高，转换层下部结构出现软弱层的可能性越大，对于地震的抵抗性也越低。第三，在地震负荷出现瞬间变动时，转换层位置的高低直接影响着层间位移角比的大小，简单地说，转换层位置越高，层间位移角比越大。

4、结论

由于板式转换结构具有自身的特殊性，随着转换层位置的提高，在结构设计时，建议可采取以下控制参数和加强措施。

(1) 由于转换板对转换层上、下结构起到较强约束作用，上、下结构有着各自独立的变形特性。随着转换层位置的提高，转换层上、下结构各自的变形均未发生明显的突变。当转换层下部结构不超过四层时，转换层上、下结构的等效侧向刚度比。宜在0．5—1．O之间取值，且不应大于1．1；转换层下、上结构层间位移角比。宜不大于1．2，且不应大于1．4。考虑到转换层下、上结构层间位移角比的增大，时程分析中转换层下部结构层间位移角的迅速增大，设计时，当转换层下部结构超过四层时，可将上属两个控制参数的限值乘以0．9的折减系数。

(2)随着转换层位置的提高，转换板下贯通落地剪力墙、框支柱所承受的地震剪力比例在增大；转换板上第1层的框支剪力墙出现应力集中现象。在抗震设计时，当转换层下部结构超过四层时，转换板下贯通落地剪力墙、框支柱应是重点加强部位，必要时可提高该部位的抗震等级；转换板上第l、2层框支剪力墙的应力分布应作重点分析，按应力校核框支剪力墙的配筋，对应力集中区域采取加强措施。

参考文献：

[1] 李艺云.钢筋混凝土高层建筑结构温度变形及温度内力研究.昆明理工大学,发表时间:2001-06-30

[2] 金立兵.预应力钢筋钢纤维混凝土简支梁斜截面力学性能的研究.昆明理工大学,发表时间:2002-05-01

[3] 朱浪涛.大跨度预应力混凝土梁式转换结构受力性能分析研究.重庆大学,发表时间:2009-05-01

高层建筑的结构形式范文第4篇

【关键词】高层建筑；转换层；结构设计

伴随着现代化的发展，各类高层建筑如雨后春笋般应运而生，经济和社会发展的需求直接推动了我国高层建筑发展的多元化和多功能化。转换层的引入解决了传统高层建筑所有的不足，因此探讨转换层结构具有积极的现实意义。

1 结构转换层的定义和必要性探析

所为结构转换层，根据百度百科的解释，是指建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同，该楼层上部与下部采用不同结构类型，并通过该楼层进行结构转换，则该楼层称为结构转换层。

现代化的高层建筑不断地向多功能和综合型方向发展着，很多高层建筑在顶部设置作为住宅和宾馆等；在中间部分用作办公区，而下层一般作为商场和餐馆及其他各种休闲娱乐场所，这根据专业术语，可以按照建筑物的使用功能来解释。通常在建筑的设计当中，一般而言都将大柱网的购物商厦、餐厅和娱乐设施等设置于多功能综合性的高层建筑的下面部分，而将较小的柱网、较小规格的住宅、公寓、办公功能的建筑设置于中层和上层部分。

为了实现这种要求的结构布置，因此决定了现代化的多功能高层建筑结构体系的特点。由于不同建筑的使用功能所要求不同的空间划分布置，与此相对应的，就是要求不同的结构形式，怎么样来将它们之间通过合理地转换过渡，沿着竖向组合在一起，这就成为现代化的多功能高层建筑结构体系的关键设计和施工技术之所在。这对现代化的高层建筑的结构设计提出了新的挑战和要求，需要通过设置一种被称之为“转换层”的结构形式，来帮助完成不同结构形式之间的转换，通俗点来说，就是上下两部分的结构不一样，按照传统的建筑设计，没办法很好的契合，安全性也受到巨大的挑战，因此必须在结构上设置一个转换层来“承上启下”。

根据专业性的解释，结构上的转换层，主要是指在整个建筑结构体系中，合理解决竖向结构的突变性转化和平面的连续性变化的结构单元体系。它在主要满足结构安全功能要求的同时，在大多数情况下还能帮助解决一些特殊建筑技术性的功能要求，比如，可以在结构转换层空间里面布置管道、设备等等，这样也能很好地将空间充分利用起来。

2 结构转换层的功能及其结构设计分类

1.结构转换层的功能

（1）结构转换层广泛应用于现代高层建筑之中，适应现代化发展的需要，使建筑在空间的利用率上得到了很大的提升。高层建筑的空间一般而言都是固定的，而面对现代建筑多功能化的要求显然需要突变求改革，所以，建筑设计者们在有限的空间中引入合适的结构转换层，这既能增加高层建筑剪力墙的间距，同时也使得高层建筑的框架柱更好地来适应现代化建筑的设计要求。

（2）结构转换层的存在为多功能的高层建筑提供了更多更开阔的出入口。现代高层建筑功能的扩大化，对建筑的各项要求也随之提升，出入口就是重要的一个方面。而传统的高层建筑所设计的出入口并不能很好地满足社会快速发展的需要，所以，现代化的高层建筑需要增加更加宽广的出入口来更好地适应发展。二结构转换层的存在可以改变柱距来形成更宽广的出入口。

2.结构转换层的分类

主要介绍以下四种比较普遍的结构转换层形式，通过这几种形式来实现高层建筑上、下结构形式与柱网的变化：

（1）力梁式转换结构：这种结构一般适合于高层建筑的负荷比较大、跨度比较长、层数也比较多的建筑之中。优点是受力明确、设计大方简单、而且施工相对比较方便，是目前在高层建筑之中应用最为广泛的转换层结构之一。

（2）箱形结构转换层：该结构设计通过一个整层的结构来实现现代化高层建筑中上下不同结构形式的转换，使得高层建筑的整体结构尺度变大，从而提高了整体对外界的抗承受能力。

（3）斜柱转换结构：此种结构主要运用于高层建筑底部空间大且柱距比较大的建筑中。现代化的高层建筑的设计者和施工人员利用桁架和斜柱转换层来进行高层建筑面积的扩大，并且还能更好地设置通道和门窗等，充分利用转换层的建筑空间。

（4）板式结构转换层：当不便采用梁式转换层时，可以选择采用板式转换层。这种板的厚度一般比较大，形成厚板式转换层。

3 转换层的工程设计

1.对转换层结构形式的选择

主要考虑从受力方式、经济上的考量以及建筑的抗震性等方面进行综合的考量。

2.对转换层上、下结构侧向刚度比的合理取值

控制剪切刚度比是为了避免高层建筑竖向刚度相差太过于悬殊。保证转换层下部整体结构有合适的刚度、强度和抗震能力，尽量强化转换层下部主体结构，弱化上部结构的刚度。

4 转换层施工存在的问题及解决措施

1.施工中存在的问题

（1）在施工中大量使用支撑材料，大大增加了施工的成本开支。转换层的空间尺寸大而且结构复杂，在施工中难度大且支撑体系复杂，按照常规的混凝土浇筑，使得支撑材料的使用量过大，增加施工成本。

（2）转换成层本身的自重对下部结构也产生了不容忽视的影响。转换层的自重和支撑体系的重量都要由下部的结构来承担，这对下部结构而言会产生不利的影响。

（3）在施工中混凝土的特性，容易造成裂缝；而且钢筋安装的正确性和骨架的稳定性也是格外容易出现问题的方面。

2.解决措施

（1）合理有效地布置支撑体系。在布置转换层支撑体系的时候，务必要结合高层建筑下部的结构特点，使用悬空的支撑体系，灵活设置，在最大程度上减少直接作用于下部的重量。

（2）采用分层浇筑混凝土的方式。在浇筑混凝土时使用分层的方法，将前期浇筑的部分作为载体来为支撑体系减少荷载。

（3）提高钢筋和下料等的处理水平，同时提高混凝土浇筑操作的规范性，切实提高浇筑的质量。

5 总结

现代化的高层建筑是必然趋势，但是高层建筑的转换层结构施工技术难度比较大，其结构的整体性要求也比较高，施工过程十分复杂，在实际运用中也是困难重重。所以，从转换层结构的设计和施工中去探讨如何保障质量，保障施工效果，对我国现代化的高层建筑的发展有着重要的意义。

参考文献

[1]董堃，孙颖.高层建筑梁式转换层结构实用设计方法探讨[J].工业建筑，2009，（S1）

高层建筑的结构形式范文第5篇

关键词高层建筑，结构设计、结构体系、结构类型

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

0 概述

近年来，随着国内国内人口以及城市化进程的不断加快，导致城市人口数量激增，城市土地建设资源日趋紧张。为了满足不断膨胀的建筑需求，适应现代社会高效率、快节奏的要求，建筑层数在不断增加，高层建筑群也犹如雨后春笋一般。高层建筑的结构形式不断创新，一系列新兴结构设计方案迅猛呈现。同时其结构体系也越来越复杂，建筑的使用功能等趋于多样化。结构设计关系到整个建筑的经济性与安全性，也决定了建筑的感官特点，成为高层建筑设计的重中之重。

因此，我们只有掌握了建筑结构体系的特点，才能更好使设计达到最理想标准。本文就高层建筑结构的结构体系类型以及高层建筑结构设计的特点进行说明，对高层结构选型、建筑基础、变形缝的设置以及剪力墙的构造等相关问题进行初步分析，为实际高层建筑结构设计提供一定参考。

1 高层建筑的结构类型及特点

目前，世界各国对高层建筑的高度标准还未形成统一的规定。我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）将10 层及 10 层以上的建筑与高度超过 24m 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。随着高层建筑迅速发展，结构形式不断丰富。，目前主要结构形式及特点如下：

（1）框架结构

框架结构是高层建筑最初采用的结构类型。结构体系由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成。由梁柱组成的单元抵抗建筑所承受的水平、竖向荷载，属于一种平面受力体系。框架结构体系可以构建灵活的建筑空间，但由于框架梁柱截面较小，在抗震方面表现较差，主要应用于对于抗震设防要求低、高度较小的建筑。

（2）剪力墙结构

剪力墙结构是用钢筋混凝土墙承受竖向和侧向力的钢筋混凝土结构体系。由于竖向的钢筋混凝土墙板具有很好的整体性及侧向稳定性，可以适用于较高建筑。剪力墙结构的受力体系为剪力墙，要满足间距的要求，限制了建筑的空间灵活性。

（3）框剪结构

框剪结构是框架于剪力墙结构的融合体，在一定程度上弥补了框架结构受力性能差和剪力墙结构空间布置不够灵活的缺点。目前在我国的较高层建筑中得到了广泛应用。

（4 ）筒体结构

筒体结构由竖向筒体承受竖向、和水平荷载的结构体系，是框架和剪力墙体系的演变体。框架或剪刀墙所围成的筒状封闭体系在受力方面具有更强的优越性，使建筑的高度进一步得到增大。

（5）其它巨型结构和组合结构

为了满足建筑高度的不断提高和建筑使用功能的要求，特巨型结构( 巨型梁 巨型柱和巨型支撑)被研究应用。另外，随着建筑体系的不断完善，不同结构形式相互融合取长补短，形成了基本结构体系的组合结构体系，如框架-核心筒结构等。

2 高层建筑结构设计的特点

从所受荷载角度而言多层结构与高层结构没有分别，但是由于高层结构体系的复杂性，构造特性有其独特的特点，从而其设计原理及设计方法侧重点等也不相同。

2.1 水平荷载是设计关键因素

竖向力与建筑高度成线性比例关系，而水平荷载对建筑产生的倾覆弯矩却成级数增长。高层建筑高度较大，风荷载和地震作用所产生的水平荷载，将会引起建筑结构构件内力的激增，并造成建筑整移很大。这就要求构件具有更高的承受荷载的能力。结构形式不同，建筑自身的结构动力特性等也有很大变化。因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制因素。

2.2 考虑轴向变形的影响

建筑高度越大产生的竖向荷载越大，作为竖向荷载的受力构件，柱子会发生较大的竖向变形。而梁柱做为受力体系，变形的发生会造成内力的重分布。连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大，这种影响同时会使梁的长度发生变化。因此在进行构件截面以及预制构件尺寸设计时，如果忽略轴向变形的影响将会偏于危险。

2.3 侧移成为设计的控制指标

建筑楼层较少时，总体移动较小。而当建筑高度达到一定程度，结构的整体刚度降低，在水平荷载的影响下，整体会产生很大侧移，这会大大影响人们的使用舒适感。另外，由于建筑侧移所产生的结构内力会使建筑产生裂缝以及结构损伤。因而，应高层建筑结构设计中药对结构的侧移进行控制。

2.4 结构延性是结构设计的重要指标

在竖向长度的增加造成高层建筑柔度大，在相同的荷载作用下，其水平和竖向变形都将不可忽视。为了避免结构在遭受高强荷载作用时，由于变形较大而发生倒塌，在结构设计时采取合理的构造措施，使塑性阶段后期建筑仍能承受较强的延性。

3. 高层建筑设计相关问题分析

高层建筑设计时，需要根据建筑所处的场地类型、所受荷载以及水文地质等工程状况，合理选用建筑形式、基础类型以及变形缝设置等进行研究，以确定合理可行且经济的方案。

3.1 结构选型

结构体系是抵抗竖向荷载和水平荷载时的传力途径及构件的组成方式。不同结构形式具有不同的结构体系已经做上一节做了简要介绍，根据不同使用要求，应该选用不同的建筑结构体系。

在高层建筑选型方面有几个问题需要认真考虑：（1）结构的规则性问题 结构是否规则对结构受力有很大影响，我国建筑规范中对建筑结构的规则性做了明确的规定；（2）结构高度问题 建筑造价会随着高度的增加而非线性增长，且对工程工期、造价等整体规划的影响相当大。另外需要考虑嵌固端的设置等问题。结构形式选择涉及到整个建筑的受力体系是高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。

3.2 基础选型

地基基础是上部结构直接承载体，承担着将上部荷载传递到地层内部的作用。高层建筑的基础类型有很多种，按基础的构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。基础类型的选择不仅与建筑高度、工程地质条件相关，还受到施工技术和工程投资方面的影响。

因此，地基基础形式选取要对以下几点进行考虑：（1）上部结构高度 上部结构的高度与建筑的自重荷载紧密相关，当建筑体型及高度较大时对基础的承载力和刚度等多方面要求相应提高；（2）上部结构形式 不同结构形式所产生的结构变形响应不同，引起不同区域地基变形程度出现差异，上部结构对地基不均匀变形越敏感，就越应尽可能提高基础的总体刚度。

综上所述，基础型式的选用应进行必要的技术和经济方案比较，合理选用相应的基础设计方案。

3.3 变形缝设置

当建筑体型到达一定程度就会产生不均匀沉降以及受到温度影响变形量不可忽略等问题，这时需要在高层建筑内部设置多种变形缝来避免建筑整体遭受破坏。主要需要进行设置的变形缝有：沉降缝、伸缩缝、防震缝等。

4. 结语

随着现代化建筑事业的发展，高层建筑应用普及型越来越广。现代高层建筑结构设计是一项综合性技术工作，只有综合考虑高层建筑的安全性，经济性和合理性，才能实现高层建筑设计的完美设计。作为建筑结构设计人员必须不断的提升专业技能，才能为祖国的建筑事业贡献个人一份薄力。

参考文献：

[1] 刘伟琼. 关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2011，3.

[2] 谭文锐,李达能. 高层建筑结构设计中问题之探究[J].广东科技,2007，（6）