多高层建筑结构设计

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇多高层建筑结构设计范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

多高层建筑结构设计范文第1篇

关键词：多层建筑 ；高层建筑；结构设计

中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：

1. 高层建筑结构受力方面

随着社会的发展，都市的生活在给人们带来繁华的同时，人口问题和住房压力也让我们陷入困境之中，因此多层建筑逐渐消失与历史舞台，取而代之的是一座座拔地而起的高层建筑。而相对于多层建筑，高层建筑的结构设计也更为复杂，面对诸多的设计难点，受力问题就是要解决的当务之急。

空间组成特点是一个设计师在进行方案设计的时候首要应该关注的讲点，而不是急于确定其详细的设计结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，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，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚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，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。

很多人认为底层、多层和高层建筑的结构是不同的，其实这种观点是片面的。在实际的结构设计当中，对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。

当然，在实际处理竖向力和侧向力的过程当中，通过实践我们不难发现，与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。

2. 结构选型阶段

结构的设计和选型阶段对于高层建筑的设计来说，是最为重要的，所以在这个阶段，设计师一定要综合多方面考量。同时针对建筑过程中可能遇到的问题要进行正确的预估。

2.1结构的规则性问题

要熟悉结构设计的规则，在最新的规范当中，许多内容都是与旧规范相悖的，所以一定要熟知规范规则。例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

2.2结构的超高问题

在结构设计的时候，要对高层建筑的高度有一个严格的限制。最新的规范也将高度作为重点项目进行规范，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此。必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

如果事前不能对建筑的高度做出正确的预估，就很可能会造成严重的经济损失。以往我们也遇到过类似情况，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

2.3嵌固端的设置问题

现在的高层建筑一般都带有地下室，因此嵌固端设置的为止也是结构设计的一个重要环节。因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

3. 地基与基础设计方面

无论是多层建筑还是高层建筑，打好地基都是一项基础性的工作，也是安全性的重要保障。因此，地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。

我国对地基的设计和建筑方面有着明确的规范，一定要严格按照规范措施实施操作。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。

想要保障地基基础建设的安全工作，就要深入的了解地方性的法规政策。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

4. 高层建筑结构分析的基本原则

4.1 整体参数的设定

在机构的计算方面，最初就应该把握好高层建筑的具体数字，严格按照法规中的参数来设置。在进行抗震计算时需考虑振型的数量，数量多了会浪费时间，并可能使计算结果发生畸变，数量太少又会使计算结果失真，《高规》第5.1.13.2款规定抗震计算时振型数不应小于15。最大地震力作用方向可由设计软件自动计算，但若该角度绝对值超过1 5度，就应重新计算。结构的基本周期是计算风荷载的重要指标，设计初期可能不知道其准确值，可待计算之后从计算书中读取，并重新计算。

4.2 结构体系的合理性分析

结构的合理性是保障建筑的能够顺利进行的重要帮手，所以一定规范结构设计原则。周期比是结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，它是控制结构扭转效应的重要指标，结构设计中应限定周期比，以便使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理。层间位移比和刚度比分别是控制结构平面不规则性及竖向不规则的重要指标，《建筑抗震设计规范》和《高规》中均对它们做出了明确的要求。此外，为了建筑结构的整体稳定性及安全性，还应控制好结构的刚重比和剪重比。

4.3 结构构件的优化设计

为保障机构设计的合理性，在进行的过程中，要对高层建筑的结构设计做出优化，还应计算结构单个构件内力和配筋，如计算梁、柱、剪力墙轴压比，优化构件截面设计等。采用软件对混凝土梁计算时，出现以下几种情况时，便会提示超筋：梁的弯矩设计值超过梁的极限承载弯矩；超过《抗震规范》要求梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率2.5％ ；混凝土梁斜截面计算结果不符最小截面的要求。当剪力墙连梁超筋时，表明其在水平地震力作用下抗剪承载力不够，应予以调整。规范中允许适当折减地震作用下剪力墙连梁的刚度，使其出现塑性变形，但还应保证其配筋满足弹性变形时承载力的要求。以上计算得出初始设置的构件截面和形状后，还应在考虑结构的周期、位移、地震力等的前提下，适当优化构件截面，使其在满足受力要求的前提节省材料。

五、结束语

高层建筑逐步取代多层建筑是城市发展的必然选择，不仅能够有效的节省我们的土地资源，还能为我们创造更多的空间。为提高用地效率，城市建筑大多朝向高层和超高层发展，这也为建筑的结构设计提出了更高的要求。因而我们广大建筑设计人员应熟练掌握高层建筑结构设计的相关要点，合理选择建筑结构体系，做好结构设计的计算和优化，提高建筑的结构安全性，降低设计和建造成本，为社会创造出更多的高层建筑精品。

参考文献：

[1]肖峻，高层建筑结构分析与设计[J]，中化建设，2008，(12)

多高层建筑结构设计范文第2篇

关键词：高烈度区域；多层建筑结构设计；结构选型；概念设计

中图分类号：TU97文献标识码： A

0 前言

随着社会经济的进一步发展，建筑行业异军突起崛起，相应的人们对建筑物的需求也越来越高。在评价一个建筑物的时候，主要从建筑物的实用性、安全性、经济性等来综合考虑，但是，就因为这样也大大的增加了建筑设计的难度，尤其是对一些高烈度区的建筑设计要求更高。本文针对于高烈度区多层建筑结构设计主要进行如下几个方面的分析，首先，详细的分析了在高烈度区，多层建筑结构选型的问题。由于高烈度区尤其自身的自然限制，因此，在多层建筑结构选型非常重要。其次，我们具体的分析了在高烈度区多层建筑结构设计需要应对的具体问题，下面就针对于上述所谈到的具体问题进行详细的探讨。

1 建筑结构选型的问题分析

建筑结构框架的选型是非常重要的，框架结构主要以剪切变形为主，框架结构主要的优势在于能够增加内部大空间的使用率。但是，框架结构也有着自身的劣势，就是刚度较小，不适用在较高的建筑物[1]。因此，框架结构主要应用在多层建筑结构的设计中，像，办公楼、商场、教学楼以及民用住宅等多层的建筑物中都用到了框架结构；建筑结构中的抗震墙，其主要以弯曲变形为主的设计结构，其空间整体性好，有着较大的侧向刚度，适应能力较强等特点，但是，由于不能提供较大的空间，所以房间布置很受限制，像这样的结构设计，比较适用在高层建筑物中；框筒结构的设计，是一种典型的抗震墙结构中的特例，这个建筑结构的设计主要是将建筑平面中存在的交通设计成为内筒装，而在建筑结构的框架更能设计成多样化的建筑立面，这样的设计更适合用在高层的酒店的楼梯设计。由此，我们可以看出，在进行高烈度区的多层建筑结构设计的时候，需要根据该地区的实际情况以及建筑的具体类型和使用目的进行结构的选型。在高烈度区建筑的结构选型中，需要注意符合高烈度地区的条件，并且需要满足多层建筑的所有功能。因此，对上述3种建筑结构进行分析，我们了解到，在高烈度区的多层建筑结构设计中一般选择框架结构作为建筑的主要结构。

2 设计中应该注意的问题

根据近几年相关数据调查结果显示，由于高烈度区主要处于板块的交接地带，板块活跃非常的频繁，进而给人们的生命财产造成了巨大的损失。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，设计上与其他地区相比，也具有很大的挑战性，需要设计人员全方位立体化的考虑，才能够收到良好的设计效果。因此，下文就在高烈度区建筑结构设计中需要注意的问题进行具体的探讨。

2.1 计算设计与概念设计需要同时重视起来

在建筑结构设计当中，不能单纯的依赖计算设计，还应该充分的考虑在建筑结构设计中所应用的概念设计。概念设计在建筑结构设计中占有着很重要的位置，尤其是对建筑物整体性能来说是非常重要的[2]。在建筑结构抗震设计当中，其主要遵循着强剪弱弯、强柱弱梁、强节点弱等设计基本原则。强剪弱弯，主要是为了防止设计构件的剪力破坏，而且杆件在受到剪承载力应当不小于受弯承载力；强柱弱梁，在设计的时候对柱的要求就是它的抗弯能力应当高于梁的抗弯能力；强节点弱构件，为了避免节点在破坏先于构件。在近些年的建筑结构设计中，我们通过许多建筑工程的设计可以发现，在设计中的框架梁上部分的配筋都比较大，其主要作用就是梁裂缝宽度验算以及梁翼缘的作用，即增加了更多的纵向钢筋，增大了梁端承载力以及相应的柱端承载力就会逐渐的变小。通过这种强梁弱柱的设计，对整个建筑都具有很大的作用，能够确保建筑的稳定性和承压性，而这种设计也比较适用于高烈度区的多层建筑节结构设计中，能够最大程度的确保建筑的安全稳定性，确保人们的生命财产的安全。

2.2 结构设计共振的问题

在高烈度区建筑结构设计当中，要充分考虑到建筑物在后期使用中，由于多方面的原因可能会引起的共振现象，共振现象增加了建筑物的整体负担，对建筑物的危害是非常大的，极有可能在某个周期发生的共振现象导致建筑物无法承受最终出现安全问题。因此，在进行建筑结构设计当中，还需要注意自振周期以及场地的卓越周期都避让开，通过良好的设计，减少建筑物的共振问题，确保建筑物的安全性，减少不安全问题的发生。

2.3 剪力墙连梁的设计问题

在剪力墙结构设计中，连梁的设计也非常的重要，连梁具有截面大、跨度小并且与它相连接墙体的有着刚度较大的特点。连梁的设计中，在水平荷载的作用下的破坏大致可分成两种：第一种，剪切破坏也叫脆性破坏，在高烈度区的建筑结构设计当中，设计师会经常性的把连梁的截面尺寸做得比较大，但是这样的设计是非常的不合理不经济的，更有失强剪弱弯的基本设计原则，不仅如此，在连梁尺寸过大时，出现板块运动的时候非常的容易发生剪切破坏，不利于建筑的安全性和稳定性，造成很大的安全隐患。因此，在实际的设计中，设计人员需要根据该地区多层建筑的实际特点，合理的进行连梁的截面尺寸的设计，才能够提高多层建筑整体的性能。

2.4 经济性问题

在进行高烈度区多层建筑结构设计的时候，需要充分的考虑其经济性的问题，高烈度区的多层建筑与其他地区的多层建筑相比，投入相对较大，主要就是在稳定性上的投入。但是，虽然高烈度区的多层建筑投入较大，但是，我们在进行结构设计的时候，尽量的降低工程的造价，实现其良好的经济价值。因此，在进行高烈度区建筑结构设计的时候，需要注意以下几个方面，一是，在一些高烈度区域的建筑结构设计中，在结构的选型上，不要超过规定的上限值。由于高烈度区受到很多的自然因素的限制，因此在设计中，既要符合建筑的安全要求，还需要符合建筑的经济要求。二是，在进行结构设计的时候，设计人员需要结合高烈度区多层建筑的实际特点，充分的重视概念设计，概念设计是提高高烈度区多层建筑安全性和经济性的一个非常重要的保障。因此，设计人员必须将概念设计贯穿于建筑设计的全过程，不仅提高建筑的安全性能，还可以尽量的节约经济成本，实现良好的经济效益，不仅维护使用者的生命安全，还能够提高建筑的使用效率，促进建筑饿良好使用。

3 结束语

本文主要对高烈度区多层建筑结构设计进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在实际的多层建筑结构设计中，由于高烈度区有其自身的特点，需要设计人员进行充分的考察，搜集相关的数据，并且根据该地区的实际情况进行设计，才能够确保设计的合理性和科学性。因此，在实际的设计中，设计人员需求对高烈度区进行全面的了解，然后根据多层建筑的特点，进行相关的设计，才能够不断的促进高烈度区多层建筑结构设计工作的顺利开展和进行，也才能够确保高烈度区多层建筑的安全性，舒适性和美观性。不断的促进我国建筑行业的发展。

参考文献：

多高层建筑结构设计范文第3篇

关键词：多高层建筑；上部结构；优化设计；方法研究

Abstract：This paper summarizes the many tall buildings' upper optimization design involves the overall strategy optimization, system optimization, structure optimization and design model to optimize processing method, a twelve layer of high-rise building optimization processing examples analysis optimization design can achieve the effect of.

Key words：Many tall buildings; Upper structure; Optimization design; Method research

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

引言

多高层建筑大量的建设需求使得对其结构优化设计一直都是结构领域探讨研究的重点课题之一。结构优化的理论研究已经经历了较长的发展历史，也取得了众多的优化实践经验，但是仍缺乏系统性和全面性，相对来讲对程序设计模型优化等还十分匮乏。多高层建筑从设计策略上就要实现优化，继而从多类型的结构体系选择进行荷载抗力优化处理，接着从整体性角度提高结构性能，通过结构体系和算法手段，实际操作表明优化效果明显。

上部结构设计策略的优化

数学计算优化方法是基于传统的结构问题特点而建立发展起来，运用计算机程序技术进行结构的算法优化设计，较为先进的有最优准则法和遗传算法。最优准则法是起步较早的结构优化设计方法之一，其以预先规定好一组优化设计需要满则的准则为基本出发点，继而依据这些准则来建立实现优化设计相关迭代公式进行计算。通常依据已有工程经验，使用相关的理论研究、分析和判断，继而得出迭代算法，较为适用于连续变量情况近似的工程优化方法。遗传算法发展史较短，其为近些年来新兴启发式算法之一，基于生物进化学说的自然遗传机制优化的算法。遗传算法将结构的优化设计问题转变为生物的进化过程，使用优胜劣汰机制以取得优化处理后的最优解，其操作参数的 编码，而非参数自身。遗传算法进行结构优化策略的优势在于其操作众多的起始点，并非单一点，有效地避免了搜索进程向局部的最优解收敛，同时期使用的概率转变规则避免了确定性规则的单一性，实现复杂系统的优化应用。

结构体系的优化设计

多高层建筑结构体系的优化设计目标在于实现结构足够的竖向荷载及水平荷载抵抗能力，使其具备良好的变形性能、耗能减震能力和抗震承载能力。

3.1 传力路径明晰化处理

多高层建筑的结构体系需要保证传力途径的明晰化，使得作用于结构上部的水平和竖向荷载可以直接传向基础，避开出现传力迂回的情况。优化结构体系时要尽量形成较为正确简单的计算简图，降低实际情况同计算模型之间的差异。在进行传力路径处理过程中保证概念设计最优化，尤其是有错层、转换层和大底盘等复杂结构体系形式中其作用更为突出。

3.2 多道设防措施的采用

最新修订的抗震规范对结构体系多道设防机制形成要求更为严格，通常使用合理处置承载力的分布、结构刚度与构件之间强弱的关系，利用第一道防线破坏来消耗地震能量的方式，改变整个结构的动力特性，实现减小地震作用的目标。大量的多高层建筑设计实践经验表明，对于纯框架的结构体系，加设钢或者钢筋混凝土的柱间支撑，使用支撑屈曲作用来耗能，更能优化结构抗震性能，最大限度的发挥第一道防线对框架柱保护能力。对于剪力墙结构和框架剪力墙结构，可以通过连梁的屈曲和开裂来消耗地震能量以保护墙体。第一道设防能力发挥的前提是保证连梁抗剪性能相对值，确保强剪弱弯，或设置双连梁以提高抗震效果。

3.3 强柱弱梁全面实现

作为结构延性措施保障之一的强柱弱梁，其保证就算塑性铰在梁端出现，形成了梁铰机制，避免柱子断裂，强化结构稳定性要求。高层设计规范和抗震规范都要求梁端的弯矩设计值比柱端的弯矩设计值要小来实现这一性能要求，结构的优化设计同样遵从这一设计指标，按照具体的抗震等级，保证新规范抗震调整系数情况下的具体公式要求。具体优化设计过程中，因为考虑到现浇楼板能够参与到梁受力体系之中，所以适当对梁抗弯刚度扩大1.5倍到2倍，梁支座配筋率高和板上实际配筋问题造成梁实际的刚度较计算值往往偏大，实际的梁端承载力较梁端弯矩要大。

结构整体性优化设计

由于结构空间的整体刚度大小直接的关乎着结构抗震能力强弱，结构整体性保证了结构各个体系和构件之间能够共同工作。楼盖的刚性处理对于结构整体稳定性能的提高效果非常明显，保证楼盖承受竖向荷载能力的同时，实现其在水平方向上的支撑能力。对于竖向抗侧力不均匀的结构布置或者各个抗侧力构件的水平位移不同时发生的情况，楼盖体系的抗侧力保证性能协同作用尤为重要。通过非结构构件同结构主体间的连接作用同样具有良好的结构整体性提高性能，进行结构优化设计时需要加强非结构构件同主体结构的连接部位预埋件和锚固件的设计，保证非结构构件附加地震作用合理传向主体结构。

设计计算模型优化处理

5.1 设计计算变量选择

合理选择变量时优化设计问题处理最基本的问题，对于不同界面变量采用不同的方法实现了对不同优化模型及优化算法操作的简化。矩形混凝土梁要选取梁宽B和梁高H最为优化的变量，出现不满足约束条件的时候，增加H大小直到满足要求，但是如果H/B大于3就要同时增加B，使得H/B小于3，优化截面。圆形和矩形混凝土柱要选择弯矩平面垂直面的柱宽B，此时柱截面高度H取аB，其中а参照建筑的布局和规范取值。

5.2 局部约束优化处理

局部的优化对于整体结构设计意义重大，合理控制各个局部性能就能够实现整个建筑结构的综合性能，主要的优化处理集中于构造的约束和强度条件的约束。混凝土柱的优化约束需要着重考虑堆成配筋优化，大偏心受压和小偏心受压公式计算完成后考虑受剪强度条件和梁的约束条件，进行配筋率约束，继而控制轴压比和整体综合性能。

结构优化设计处理效果分析

6.1 工程概况

图1 某十二层钢筋混凝土框架结构平面布置图

某十二层钢筋混凝土框架结构平面布置图如上图1所示，应用本文所总结的优化设计计算方法对其整体优化设计。建筑物总体高度39.9m，底层层高3.6m，其余层层高3.3m，全部使用C30混凝土，楼面恒荷载取5 kN/m2、活荷载5 kN/m2，梁上荷载取20 kN/m2，基本风压为0.55 kN/m2，地面粗糙程度为C级，场地土类别为Ⅱ类，地震分组为第一组，加速度取0.1g，结构阻尼比0.05。

6.2 采用优化措施的设计效果

下表1 所列为使用了本文所阐述的优化设计方法完成本结构的优化设计后底层柱内力结果，数据显示优化后的结构柱端轴力和柱端弯矩明显有所降低，适当的乘以富于系数即可在满足结构安全性的前提下实现该多高层建筑的经济效益。

表1 底层柱的内力结果

结语

随着建筑体量的不断扩大，对建筑结构采取合理的优化设计已经逐渐成为研究重点。从工程实践情况表明，对结构优化主要是从结构体系设计及其结构计算方法入手。结构体系上优化就是要使多高层建筑的结构体系需要保证传力途径的明晰化，使得作用于结构上部的水平和竖向荷载可以直接传向基础，从多类型的结构体系选择进行荷载抗力优化处理，接着从整体性角度提高结构性能，通过结构体系和算法手段，实际操作表明优化效果明显。而结构计算方法优化就是对结构设计采取有效的数学计算优化方法，运用计算机程序技术进行结构的算法优化设计，如较为先进的有最优准则法和遗传算法。

参考文献：

[1] 沈汝伟．对建筑结构优化设计的探讨[J]．铁道科学与工程学报，2011，28（12）：118~119．

[2] 何飞平 ．浅析建筑工程中建筑结构优化设计[J]．知识经济，2009，27（11）：31~33．

多高层建筑结构设计范文第4篇

关键词：高层建筑； 结构设计； 原则； 方法

Abstract: With the economic development and the scarcity of construction land of China, high-rise buildings are more and more, and its structure systems present diversified trend, so strengthening the design of high-rise building structure is of important significance. Combined with working experience, the design principles and the relevant precautions of high-rise building structure are analyzed and discussed, hoping to discuss the emphasis and difficulties of the high-rise building structure design with readers.

Key words: high-rise building; structure design; principle; method

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

随着城市化进程的不断加速，城市用地越来越紧张，因此高层建筑的应用越来越广泛；加强对高层建筑结构设计的重视程度，既可确保安全性、稳定性，也可顺利实现经济效益目标，其重要性不言而喻。以下将对相关问题进行具体分析：

高层建筑结构设计的重点与难点

1.1 水平荷载的优化

在高层建筑设计中，涉及到的水平荷载问题非常重要。一方面，考虑到高层建筑自身的重量以及各个楼面的荷载作用主要集中于竖向构件，而由此产生的弯矩数值、轴力数值等与建筑高度的一次方呈正比例关系；另一方面，对于高层建筑来说，竖向的荷载力为定值，但是水平荷载力将随着建筑结构特性的不同而有所差异[1]。不同结构形式、不同烈度地区的水平控制荷载主要体现在水平地震作用及风荷载两种情况。

1.2 结构变形的控制

对于高层建筑结构设计来说，位移问题是设计的关键要素之一。随着当前建筑的高度不断增加，水平荷载力也有所提高，因此建筑结构位移和变形随之加大，如何确保高层建筑结构的安全性、稳定性，是非常重要的话题，这也需要采取有效措施将建筑结构水平荷载作用下的变形幅度控制在规范要求之内。

1.3 结构延性的调整

在高层建筑结构设计中，应考虑到震动情况下的变形问题。为了确保建筑结构受到变形力之后仍能保持良好性能，而不至破坏或者坍塌，这就需要在设计过程中采取相应措施，对其延性进行优化调整。

1.4 竖轴向变形的约束

以高层建筑结构设计的实际情况来看，一般竖向的荷载值比较大，如果在设计过程中忽略这一问题，可能引发轴向变形问题（超高层结构尤其明显），进而对连续梁弯矩产生影响；这时候，可能对连续梁中间部位的支座负弯矩值造成影响，并且增大端支座的跨中正弯矩与负弯矩等；在高层建筑结构设计中，应该根据轴向变形的实际情况对相应数值进行确定；采取有效方式应对轴向变形问题、加强对构件剪力值、侧移幅度等控制，确保建筑结构的安全性、稳定性[2]。

高层建筑结构设计应遵循的原则

2.1 合理的结构计算模型

合理的结构受力模式计算模型，在高层结构设计中的重要性不言而喻，如果计算模型与工程实际不相符，则可能对结构设计精准性产生影响，严重者甚至引发结构事故。因此，若想确保高层建筑结构设计的合理性、安全性、稳定性，必须加强对计算模型的重视程度。

2.2 基础的优化设计

以高层建筑的地质条件为出发点，有针对性地选择基础设计形式，对建筑的上部结构类型、荷载分布等进行综合分析，合理选择施工条件，减少对周边建筑物产生的影响；通过考虑各方面的实际因素，最终确定施工组织方案。合理方案的选择，必须充分发挥地基潜力并应考虑经济型及施工简便性，必要情况下需要对地基变形控制[3]-[4]。此外，在高层建筑结构设计中，需要制定详尽的地质勘查报告，必要时应进行现场施工勘查并应充分考虑周边建筑物的情况，还必须对降水、抗浮问题采用有效的措施。

2.3 确定高层建筑结构方案

只有提高结构设计方案的经济性、合理性，同时满足高层建筑的结构体系要求，才能确保整体设计的顺利实现。对于结构体系来说，要求明确受力过程，保障传力的简洁性。对于同等的结构单元来说，结构体系也应相同；如果高层建筑位于地震区域内，那么就需要充分考虑平面规则与竖向规则。

2.4 分析计算结果的合理性

随着我国科技水平的不断进步升，结构设计中计算机的应用越来越广泛，可以选择的计算软件种类非常多，不同软件可能获得不同的计算结果，对设计人提出更高要求，既要了解工程实际情况，也要掌握软件适用的条件、范围等，提高软件的针对性、适用性；由于计算机的程序并不可能与建筑结构完全相符，应用计算机辅助手段，可能产生人工输入错误或者由于软件缺陷而造成计算结果不准确等问题，因此通过计算机软件获得计算结果之后，必须经过设计人员的反复校核，确保计算结果的精准性、合理性，切忌生搬硬套。

2.5 采取针对性地结构措施

结合以往高层建筑结构设计的经验来看，应遵循“强剪弱弯”、“强柱弱梁”等原则，尤其关注薄弱部位(薄弱层)，重视控制节点构造，同时考虑到温度应力、延性等因素，避免因构造不当对构件产生负面影响。

高层建筑结构设计的注意问题

3.1 结构超限问题的控制

我国有关高层建筑结构设计的相关规范以及抗震标准等，对建筑的高度及规则性提出了较高的要求，很多高层结构会遇到超限问题。超限问题主要体现在建筑结构高度及规则性两个方面，对建筑结构的经济型与安全性影响较大，对此类情况应进行综合全面的分析尽量避免或减少，并应采取有效措施予以加强；适当情况下应考虑性能设计目标加以控制以确保结构安全性。

3.2 嵌固端的设置

对于高层建筑来说，一般设置1层或者1层以上的地下室、人防工程等，因此可能在地下室的顶板位置设置嵌固端，或者在人防顶板位置设置嵌固端。但是在实际进行结构设计过程中，一些工程师忽略了嵌固端设计中需要注意的问题。例如，嵌固端的楼板设计要点、嵌固端上下的刚度比、结构抗震缝的设计以及与车库的衔接构造等；如果忽略了其中某个环节，都将对结构整体性产生影响，甚至留下抗震安全隐患，这一点必须充分重视。

3.3 保持结构规则性

对于结构的规则性，在当前新规范中提出了较多限制条件，如平面规则性、嵌固端的上下层刚度比等；同时提出高层建筑不得采用“严重不规则”的设计方案，应在设计中应引起高度重视，确保结构的安全性、经济型以及施工简便性。

综上所述，随着高层建筑的与日俱增，高层建筑设计尤其是结构设计越来越重要。作为结构工程师，除了掌握基本的专业知识以外，还要具备复合型能力水平，了解现代化信息技术，提高结构计算的完整性、精确性，结合工程具体情况，最终确定最合理、最经济、最合适的方案，解决设计过程中可能遇到的各种问题，推动我国高层建筑的优化发展。

参考文献：

[1]王钲日.试论现代高层建筑结构设计特点及相关问题[J].黑龙江科技信息，2012（4）

[2]刘华新，孙志屏.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用[J].辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2007（2）.

[3]季静，黄超，韩小雷，等.基于性能的设计方法在超限高层建筑设计中的应用研究[J].世界地震工程，2007（1）.

[4]薄琳琳.浅谈高层建筑混凝土结构设计中常见的几个问题[J].中国科技博览，2012（14）.

[5]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005。

[6]李国胜. 多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理机算例[M].北京：中国建筑工业出版社，2004。

多高层建筑结构设计范文第5篇

[关键词]结构设计；解决方案；高层建筑结构；建筑施工

中图分类号：TP101 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0081-01

前言

随着我国经济的飞速发展，城市化进程也在加快，在这两种作用的推动下，建筑行业的发展十分迅速，使我国的建筑物建设不断发展扩大；高层建筑的要比普通建筑的设计相比要复杂的多，它的建造难度也相对加大，这给工程师们在进行高层建筑的结构设计中带来了新的机遇与挑战。

一、高层建筑的结构设计意义

在进行当前的高层建筑结构设计时，一般都是在建筑施工图设计的基础上来进行结构的设计，这种设计还达不到建筑的设计结构系统要求；尽管没有成形单独的建筑结构设计体系，但高层建筑结构设计作用是不能被忽视的；由于高层建筑的结构设计影响着整个建筑的设计施工，还影响着整高层建筑物的消防设计，抗震设计和抗风设计等结构设计的合理性，甚至还影响着高层建筑的施工质量和建筑的安全性等。因此在高层建筑的结构设计时，要对其进行全面考虑，不能只局限于高层建筑的施工过程，而不重视高层建筑的结构设计问题，这会致使高层建筑物在完工后的安全性得不到有效保障，可能会影响到人们的生命财产安全，因此高层建筑结构的设计有着十分重要的意义。

二、当前我国高层建筑结构设计存在的若干问题

1、高层建筑结构设计的消防问题

我国现阶段的建筑正向着高层化、密集化的形式发展，在进行高层建筑的设计过程中，对建筑的消防及防火要求有了更高的标准和要求，若没有合理的消防设计，在发生火灾时就可能造成生命财产安全问题和重大的经济损失。目前建造的高层建筑通常都非常复杂，建筑的使用功能也非常多，然而使用的建筑材料还存在很多易燃材料，如果出现火灾就会很难控制，因此，在高层建筑结构设计的过程中，应合理的选择建筑材料，采用耐火性、耐久性较高的材料，当采用钢结构时，钢构件本身的物理性能一定要符合国家相关标准要求，同时也要做好防火措施，比如喷刷防火涂层，以达到消防防火要求；另外，供人员安全疏散的楼梯、避难层、避难间、避难走道等消防相关的部位，在结构设计时，应采用合理的方案，以利于火灾发生时这些区域能更快的进行人员疏散、避难要求。在进行结构设计时，由于结构工程师对消防及防火规范的理解不到位，在消防相关部位设计时的结构方案不合理、结构主要构件材料的选择不严谨等，都会对高层建筑使用过程中的消防安全形成隐患。

2、高层建筑结构设计的抗震问题

在对高层建筑进行设计时，还需要注意其抗震的相关结构设计，这对高层建筑来说有着非常重要的作用，我国对设计高层建筑的抗震结构设计的要求也非常高；在设计高层建筑的抗震结构时必须进行综合考虑，只有全面考虑建筑物的实际情况，才能确保其发挥抗震的作用；我们生活的地带发生地震的概率非常小，这也是建筑设计人员没有足够重视高层建筑的抗震结构设计的原因，致使能真正担任抗震设计结构的专业人员非常少；我国现阶段的高层建筑对抗震结构的设计只是分析其建筑的抗震数据，并进行了粗略的计算，只得到一个并不清晰的抗震结构参考，设计人员就根据这处结果设计高层建筑的抗震结构，致使我国高层建筑的抗震结构都远远达不到理想的设计效果。

3、高层建筑的结构设计的抗风问题

在进行高层建筑的结构设计过程中，高层建筑的抗风性结构设计也是很重要的，必须提高对抗风结构设计的重视程度。我国目前的抗风结构设计中，设计师一般都是在建筑物的玻璃防护，装饰物设置和墙体方面下功夫，却忽略了建筑结构的主体保护方面，这使得高层建筑在经受大风后，造成高层建筑物的主体结构受到巨大损坏。

三、解决高层建筑的结构设计中存在若干问题的措施

1、对高层建筑的消防结构进行设计优化

优化高层建筑设计的消防结构，必须要做到三点要求：第一点是在进行选择使用的材料时，要尽量选用耐火性好的建筑材料，这种建筑材料可以延缓火势蔓延的速度，这有利于建筑在发生火灾时能进行其更好的控制；第二点是设计科学合理的高层建筑的防火带，也能起到控制火灾的火势作用；第三点是进行消防结构的设计优化，其中包括设计防排烟的结构系统，疏散消防通道及其报警系统的设计等；这能有效确保在火灾发生时能马上施救，帮助人们逃离危险。

2、对高层建筑的抗震结构进行设计优化

针对高层建筑的抗震结构的设计时，我们必须运用专业的设计工作人员来设计高层建筑的抗震结构方案，全面分析高层建筑的相关建筑特点和发生地震的概率等情况；在达到高层建筑抗震结构的设计要求上，要严格按照规范的要求进行高层建筑的抗震设计，必须通过抗震数据资料来进行准确的分析计算，再考虑高层建筑物的梁柱，主体结构，剪力墙和地基的设计结构等抗震结构的设计及抗震构件的作用效果，从而提高高层建筑物的抗震能力。

3、对高层建筑的抗风结构进行设计优化

在进行高层建筑的抗风结构进行设计优化时，必须事先思量高层建筑物的水平作用力效果对建筑物本身的影响因素，还要考虑当建筑物遭受风力作用时，怎样能确保建筑物结构设计起到抗风的作用，在建筑物受到风力荷载作用下，它所能承受的最大抗风能力；还有要加强高层建筑物的建筑主体结构设计；加固建筑物的办法通常有两种，一是运用高级的技术手段，或者运用现在的先进施工技术办法来对建筑物的地基进行加固施工作业处理；二是运用高性能的混凝土来对高层建筑的主体结构进行施工，这也是加固高层建筑物主体结构的有效措施；在进行优化建筑物的抗风结构设计时，还要做到对建筑物的整体结构设计施工中存在的建筑耗能结构也要进行其设计考虑。

四、结束语

在我国的社会经济持续发展的过程中，城镇化进程脚步也在逐渐加快，从而出现越来越多高层建筑，高层建筑的施工质量与建筑相关的安全问题等受到社会的广泛关注，为此，我们着重研究了高层建筑的结构设计中存在的若干问题，并对此提出了合理的解决建筑结构设计问题的对策。

参考文献

[1] 赵明凯，李前锋.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2016，23：86-87.