时间：2023-07-18 17:23:53
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高层建筑结构设计规程，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TU208文献标识码： A
一、前言
在当前建筑设计过程中，无论是多层建筑还是高层建筑，结构的设计是至关重要的，合理的结构设计对整个建筑工程的质量都有重要的影响。在多高层建筑结构设计的过程中基础的合理设计、纵横刚度与主梁受扭问题、杆件轴向变形、次弯矩问题的影响问题都是设计的重点，我们在设计的过程中要根据相关的标准进行设计。
二、高层建筑结构设计原则
1.选择合理的结构方案
在当前建筑结构设计的过程中，方案的选择是至关重要的，不同的建筑，在选择方案时也会有不同，在选择方案时要遵守经济合理、安全实用、节能环保等原则。在不同的地域对施工材料、施工工艺、施工技术有着不同的要求这就要求方案的设计者和施工者要对当地的具体施工情况进行详细的了解，通过论证选择出最佳的结构设计方案，满足工程建设的需要。
2.选择合适的基础方案
对建筑进行结构设计，要充分考虑建筑所在地的周边环境，要对工程的地质条件以及周围建筑的施工及特点做好调研，充分保证后续建筑过程与周边环境的和谐统一。建筑结构设计中要选择合适的基础方案，基础方案要体现结构设计的方方面面，要尽量显示建筑的全貌。同时，要考虑建筑的经济成本和效益，最大限度发挥建筑周边条件的作用，保证建筑的正常实施。
3.选择合适的计算简图
高层建筑的结构设计要选择适当的设计简图，由此可以防止由于计算简图选择不当，导致建筑安全隐患的发生概率增大。建筑结构计算是以计算简图为基础，所以结构设计中要特别注重计算简图选取问题，从而可以保证后续结构计算的准确性和建筑设计的安全性。当然，建筑实际结构与选取的计算简图之间允许存在合理误差，但是要尽量把工程实际控制在计算简图精度要求范围内。
4.分析所得到的计算结果
当下，信息技术飞速发展，由此也带动了建筑结构设计对计算机软件的应用。由于不同计算机软件会产生不同的计算结果，所以要对不同结果进行分析处理。由此，建筑结构设计人员就要具备专业的建筑结构设计理念和知识，更要对计算机软件有充分详细地了解，便于对计算机计算结果进行客观分析。由于操作人员自身的问题或者计算机软件具有的自身误差，使得计算结果与实际情况出现一定的差异，这时就要求结构设计人员客观判断，并予以纠正。
三、常见的问题分析
1、纵横刚度与主梁受扭问题
在大跨度多高层建筑结构设计的过程中，要有预应力次梁的设计，一般情况下预应力次梁设计在大跨度方向，主梁设计一般放在开间方向，要根据具体的情况考虑是否在主梁上施加预应力，这样就将在框架设计过程中的习惯改变，由于设计习惯的影响，总觉得横向刚度存在一定的问题。但是通过计算能满足相关标准的要求，在结构设计的过程中只要能满足相关标准的要求就能满足设计的要求，在使用的过程中也不会出现文艺问题。
2、次弯矩问题
超静定结构张拉时,在次反力作用下产生的截面弯矩称为次弯矩。在静定构件中,验算跨中截面抗裂性时,计算混凝土应力只是把混凝土取为脱离体。而计算跨中强度时,是把混凝土和钢筋共同取为脱离体,计算弯矩就等于荷载弯矩。若左端铰支不变,右端为两跨连续梁的中间支座,就成为超静定结构。两跨连续梁配筋,张拉钢筋时梁的变形将受到约束,中间支座处有一个力要把拱起的梁拉回原来的位置。左端支座产生的次应力在跨度各截面上产生次弯矩。在进行跨中截面混凝土抗裂验算和截面强度计算时,所取的脱离体完全与前述静定构件相同,只是按连续梁计算的支反力和荷载弯矩值将有所不同。
3、杆件轴向变形的影响问题
施加预应力的杆件要产生轴向变形,其中的徐变收缩变形很难准确计算,差别可能很大,但一般考虑长期变形为短期变形的2倍,人们往往能够接受。种种条件有利时,长期变形值可以再少取一些。杆件轴向变形引起整个超静定结构的内力变化,要认真分析。当轴向变形很大时,一般是在施工时采取让杆件可以自由变形的措施。张拉后,等一段时间再做成整体连接,但这样处理比较麻烦。
四、高层建筑结构设计问题与策略
1、高层建筑结构设计高度问题及解决。
我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题，出台了一系列的规章制度，对其进行了严格的规定与规范，其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定，主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》适宜高度，不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关，而且还与我国国民经济发展水平，与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中，出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲，在有些建筑物设计以及施工过程中，甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来，建筑物的高度不断增加，建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此，对于这些高层建筑结构设计高度问题，设计单位需要严格根据高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定，对设计高度保持科学严谨的态度。
2、钢筋混凝土梁承载力问题及解决。
一般来讲，城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主，因此，在实际的高层建筑结构设计过程中，设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备，它们往往是布置于楼层的梁底之下的，如果没有梁底开洞，就没有办法进行设备的安装。因此，在设备安装之前，设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算，避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力，设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔，国家出台了有关政策，例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等，对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规范。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时，还需要参考不同种类腹部开孔方式，提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度，这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外，还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。我们在对钢筋混凝土承载力进行计算的过程中还要对腹部的开孔方式进行考虑，不同的开孔方式对钢筋混凝土的承载了是不同的，例如，在南京国际会展中心工程设计的过程中，横向和纵向的长度分别我292米和158米，横纵向都没有设置缝，这就不能满足承载力的需要，在不同的工程建设过程中，我们要根据工程设计的特点和需要对承载力进行计算，可见承载力的计算对建筑结构设计有着十分重要的作用和意义。
五、结束语
在大开闸大跨度多高层建筑结构设计的过程中要根据建筑的实际情况，采取相关的措施，保证建筑的结构设计能符合相关标准的要求，提升建筑结构设计的水平，促进大开闸大跨度多高层建筑结构设计的快速发展。
参考文献
[1]阴杰,曹京华,陈克勤.高层建筑的结构设计理念[J].山西建筑,2007
关键词：结构设计，高层建筑，质量，管理
Abstract: this paper illuminates the high-rise building structure design of the ideological basis, this paper analyzes the design of high-rise building quality of some of the major influence factors, involves designing high-rise personnel working process, the construction and design of the modified late change, etc. Create high-rise building design reflects the quality management system of our country and high-rise building design overall management of the quality of necessity
Keywords: structure design, high building, quality, management
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
伴随着我国社会经济的突飞猛进，高层建筑业也获得了迅猛发展。高层建筑结构的设计阶段大体划分成三部分：拟定结构方案阶段、结构计算阶段与施工图设计阶段。其中结构方案阶段的内容是：依照高层建筑的重要性，工程地质勘查报告，高层建筑所在地的抗震设防裂度，高层建筑的高度以及楼层的层数和高层建筑场地的类型来决定高层建筑的结构形态。一旦拟定了高层建筑结构的形态，就应该依照不一样的结构形态的需求以及特点来布置结构的受力构件以及承重体系。
1 高层建筑结构设计的思想基础
高层建筑结构设计指的是从事高层建筑结构设计的工作者对将要进行施工的高层建筑工程予以表达。把高层建筑当成产品的话，如果无优秀的质量，产品就无销售市场，而唯有高品质的产品，在市场竞争环境中才能稳操胜券，高层建筑设计亦是这样。唯有在高层建筑设计质量的优化管理上下功夫，才可以产出高品质的高层建筑设计作品。高层建筑设计，就某些意义层面上来说，能够与高层建筑产品类似，它是艺术创作以及科技的结晶。它不可以通过工业流程化、工厂生产化、程序设计化的过程得以生产，对于不一样的功用、属性的高层建筑从内里到外形上看都是不一样的。高层建筑设计质量的好坏，精准地讲是拟定一个目标的范围，高层建筑规程、标准以及规范是高层建筑设计是否合格的最基础标准。高层建筑设计精品是在高层建筑设计的实施过程中取长补短，尽善尽美。所以，对高层建筑设计质量进行优化管理值得倍加关注。高层建筑设计质量的优化管理，就在于着重强调了高层建筑设计的全局管理，这属于动态管理。它也替代了之前简易的结果管理淘汰制度。从而防止了时间的浪费以及经济损失的促成。高层建筑设计运行过程要善始善终，由监管到强化，由方案到施工图，由局部到全局、，这些工作程序均要予以细细分化、甄选以及提高。它是积极主动、极具挑战性的动态管理。
2实施高层建筑结构设计之前的准备工作
依照投资方所提出来的要求，高层建筑结构设计单位开始成立结构设计项目组，统筹安排实施结构设计的各个阶段和环节的专业设计人员、设计图标相关的校对工作人员、设计专业负责人、设计质量审核人员并且依据一定原则规定相对应的设计完成期限，形成高层建筑结构设计进程记录表。在进行设计合同的签订之前通过设计人员去弄清楚高层建筑工程投资者对该高层建筑的确切需求以及含蓄需求，向投资方派选的投资法人代表求取设计相关的资料，涉及到高层建筑及其周边环境评价报告、高层建筑施工地段地质勘察报告、高层建筑设计立项文件、高层建筑设计委托书等等。
3高层建筑设计过程的中期检查
高层建筑各专业在各阶段设计过程中该相互提供设计相关的基础资料，形成资料相互提供表，用这个表来规范各专业设计人员的设计行为。结构设计者必须做到积极同高层建筑各专业进行交流沟通，努力做到设计严密、没有疏漏。在初步的设计工作完成之后，施工图设计中可以依照工作状况，通过各级设计相关主要负责人实施设计进程中间环节的检查工作，形成设计中期检查表。各级相关负责人理应主动迅速地找到问题并且立刻将问题予以解决，以防止最后进行设计的校对以及审核的时侯更改太大，从而严重影响到设计的整体进程。设计人员必须严格遵循设计进程，一旦碰到特殊状况以致不能够在规定的时间内完成任务，应该尽快把状况向专业负责人予以反映，通过专业负责人另外设置设计人员协同工作，确保工作准时完成。在各个阶段设计完成之后实施设计校对以及审核，同时形成校对记录表以及审核记录表。
4高层建筑设计完成以后的质量维护
依照高层建筑设计图审核中心给的意见迅速实施更正，设计人员一旦遇到不明白的地方，应该早日积极同设计图的审核人员进行沟通更改，并且依照设计图审核中心提出的要求交付更正后的设计文件，力争尽早审核通过，交给投资方使用。根据投资方的需求实行技术交底，努力充当好投资方同高层建筑施工单位之间的交流桥梁。对于施工过程中反馈的问题假如关系到设计的更改，要准时做好设计更改，根据设计单位的相关需求作出相对应的处理后形成设计更改通知书递交施工单位加以利用。主体工程验收完毕以后，设计者要将整个设计过程的文本文档、设计图纸、表格等设计相关的资料进行存档保管并且完成好设计文件的相关记录。依据上面提到的对高层建筑结构设计全面质量管理的叙述，能够形成以下组织结构表进行归纳：上面的组织结构表显示可以知道，利用部分规范化的表格以及文本文档是实施高层建筑结构设计的全面质量管理的核心，此过程可以是清晰可见的，在执行过程中会条理比较清楚，非常易于被人接纳并且予以执行。与此同时，我们观察到高层建筑结构设计的全面质量管理可以精确地遵循全面质量管理的八项原则，也就是以顾客就是上帝、领导作用、全体设计相关人员参加、过程方法、高层建筑管理的系统方法、高层建筑设计持续完善、以事实为基础的决策方法、互惠互利的供方联系。
总结
综上所述，高层建筑结构设计的任务非常复杂，高层建筑工程相关的设计人员理应努力地研习各种类目的业务规范，不断提升自身的理论知识基本水平，依据高层建筑工程项目的具体情况，与自己的实践工作经验结合起来，准确把握高层建筑工程设计的关键要点，对所获得的结果实施科学的分析以及合理的考量，采取适宜的处理措施进行调整以及完善，只有如此，才能够设计出质量优秀的高层建筑。
参考文献
【关键词】高层建筑；结构设计；措施对策
中图分类号：TU97文献标识码： A
前言
一个合格的高层建筑结构设计不仅仅是要保证高层建筑的安全，而且还要保证建筑结构的合理性和经济性。在高层建筑结构设计中，高层建筑应该做到结构功能同外部条件相一致，结构的功能要与经济性相协调。为了更好地做好结构设计，应当用概念设计来检测计算设计的合理性。其中结构计算的主要指标有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，这些指标都应当满足高层建筑结构设计的规范要求，还要注意高层建筑构造设计的细节问题。
一、高层建筑结构设计的特点
1高层建筑结构设计中的水平力
在多层建筑的结构设计里，通常是以重力为主要代表的竖向荷载来控制结构设计。但是，对于高层建筑来说，即使竖向的荷载依然是建筑结构设计中的一个非常重要的因素，但是起着决定性作用的却是水平荷载。这是由于建筑的自身重量与楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力与弯矩的数值，其值的大小仅与建筑高度大小成正比；而水平荷载对建筑结构产生的倾覆力矩，以及在竖向构件中所造成的轴力，与建筑物的高度大小的平方成正比。并且对于一定高度的建筑而言，竖向荷载的大小基本上是一个定值，而水平荷载的数值是随着结构动力性的不同而有一定的差异的。
2结构侧移是结构设计的控制指标
在高层建筑结构设计中结构侧移是其关键因素，这一点是与多层建筑不同的。随着建筑物层数的增加，水平荷载下结构的侧移变形问题变得越来越严重，对于水平荷载作用下的侧移应当控制在一个特定的限度里。
3抗震设计要求高
高层建筑结构设计的抗震设防设计除了需要考虑竖向荷载和风荷载以外，建筑结构还必须具备较好的抗震能力，在结构设计中应当做到小震不坏、大震不倒。
4轴向变形
在高层建筑中，由于竖向的荷载数值非常大，可以在柱中产生非常大的轴向变形，因而会使连续梁中间支座处的负弯矩值的大小变小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值的大小增大；还会在一定程度上影响预制构件的下料长度，根据轴向变形的计算值的大小，对下料长度进行相应的调整；另外还会影响到构件剪力和侧移。
5结构延性
与低层建筑与多层建筑相比，高层建筑的结构更柔一些，当出现地震的情况，高层建筑的变形会更大一些。为了使高层建筑在进入塑形变形阶段以后仍然具备较强的变形能力，为了避免建筑倒塌，应该特别需要在建筑构造中采用恰当的方法，以保证高层建筑的结构具有一定的延性。
二、高层建筑结构设计的基本要求
基础设计在设计的时候应当最大限度地发挥出建筑地基的潜力，在必要的时候还可以对地基变形进行验算。基础设计应该有详尽的地质勘探报告，在一般情况来说，同一个结构单元最好不要采取两种不同的基础类型。
在高层建筑构造设计中，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境以及施工条件等情况进行整体分析，并且要与建筑、水、电、暖等专业进行充分协调，同时在此基础之上对建筑结构进行选型，确定结构方案，在必要的时候还应该对多方案进行比较、择优。
在高层建筑构造设计中，为了保证建筑结构安全应当选择恰当的计算简图。计算简图中应当有相应的建筑构造措施作保证。实际的建筑构造节点一般不可能只是纯粹的铰接点或刚接点，但是必须要与计算简图的误差在构造设计的许可范围之内。
在高层建筑构造设计中，要坚持“强剪弱弯、强柱弱梁、强压弱拉”的原则；要注意构件的延性；注意钢筋的锚固长度；加强薄弱部位；把温度应力的影响考虑在内。
在高层建筑构造设计中，考虑均匀、规整、对称的原则；考虑抗震的多道防线；避免出现薄弱层。
三、高层建筑结构设计的问题及对策
1结构的超高问题
在有关抗震规范以及高层规程中，对于建筑结构的总高度有着明确、严格的限制，特别是在新出台的规范中，针对以前的超高问题，不仅仅将原来的高度限制采用A级高度之外，还增加了B级高度，无论是处理措施还是设计方法都有了不少改变。而在实际的建筑工程设计中，有过由于未考虑结构类型转变的问题，致使施工图在审查时没有通过，要求必须重新调整结构设计或者召开专家会议进行进一步论证的案例，这对建筑工程的工期、造价等方面的影响非常大。因此，在高层建筑构造设计时必须严格按照相关规定，控制建筑总高度，以避免不必要的损失。
2短肢剪力墙的设置
根据新规范的相关规定，把墙肢截面的高厚比在4到8之间的墙定义为短肢剪力墙，经过大量的实验数据以及实际工程经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用添加了非常多的限制，所以，在高层建筑构造设计中，结构设计工程师应当尽可能少地采用最好是不采用短肢剪力墙。
3嵌固端的设置
现在的高层建筑通常都配置两层或者两层以上的地下室和人防，嵌固端一般会设置在地下室的顶板上，也有可能是设置在人防的顶板上，所以，在嵌固端的设置位置这个问题上，结构设计工程师通常会忽视由于嵌固端的设置问题所带来一些需要注意的地方，例如：嵌固端楼板的设计、在结构整体计算时的嵌固端的设置、嵌固端上下层的刚度比的限制、结构抗震缝的设置与嵌固端位置的协调性、嵌固端上下层的抗震等级的一致性等问题，如果忽视其中一个方面就极有可能导致在后期设计时的工作量全部放在结构设计的修改上，甚至是为建筑的安全埋下伏笔。因此，在高层建筑结构设计中应当把与嵌固端的设置相关的问题考虑进去，以免设计后期的麻烦。
4高层建筑结构的规则性
新出台的规范在高层建筑结构的规则性上与以前的规则有较大的不同，新规则在这方面增加了比较多的限制条件，不像以前那么宽松，例如：嵌固端上下层的刚度比信息、平面规则性信息等内容，并且，新的规范还采用了强制性的条文明确规定：高层建筑不应当采取严重不规则的结构体系。所以，结构设计工程师必须严格注意新规范中的这些限制，以避免在后期施工图的设计工作中形成被动的局面。
四、总结
近几年来，我国的高层建筑的建设步伐越来越快。为提高结构设计的质量，结构设计人员应当不断地学习，提高自身能力，吸取以往设计失败的教训，结合建筑施工实践，通过工程经验的积累，并精心设计才能做出安全、先进、经济的高层建筑的结构设计。
【参考文献】
[1]胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息,2010,6(27):90-92.
[2]包乐琪 郭玉霞 陈绪坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导,2011,5(14):69-71.
Abstract：With the rapid development of modern science and technology and urban construction land is nervous, more and more high-rise building and super-tall buildings appear in the big cities. At this time, the new structure design is also quickly developed. The problems in the designing also will become the top of the problem that designers will face towards certainly. This paper aims to find some of the problems in the design process, and put forward the proper control scheme.
关键词：高层建筑；结构设计；问题；控制；轴压比
中图分类号：TU318文献标识码：A 文章编号：
Key words：High-rise building；structure design；Problems; Control; Axial compression ratio
引言
随着现代科技技术的快速发展以及我国城市建设用地的日趋紧张，城市建筑逐渐向中高层方向发展，越来越多的高层建筑和超高层建筑出现在各大城市中。伴随着高层建筑理念的发展，多种多样的新兴结构设计方案也迅速地发展起来。现在，一些高层建筑的种类与功能开始变得多样化和复杂化。因此，高层建筑结构设计也成为了高层建筑结构工程工作中的重点和难点。纵观当前形势,我们应该将高层建筑的结构设计放在首要位置加以研究和探讨。而在高层建筑结构设计中出现的问题，也必将成为设计师们要面对解决的首要问题。
1、高层建筑结构设计理念分析
高层建筑结构设计过程中，应当着重注意三个设计原则：整体性原则、经济性原则、规则性原则。
1.1整体性原则
理论上，由不同的小型结构及若干组成构件组成的空间结构体系被称为建筑结构系统。高层建筑的抗震能力不仅取决于各组小型结构及相应构件强度、刚度及其受力状态，而且取决于各种小型结构以及建筑相应组件的协同工作的能力或空间整体性能。
1.2经济性原则
高层建筑结构设计过程中，施工的方便性以及设计质量的好坏在一定程度上影响着高层建筑的施工工艺和工期。另一方面，建筑材料的选择会直接影响到高层建筑的总体造价。因此，在建筑结构设计中要注重劳动力以及材料的经济实用性，防止设计与实际建造脱节。
1.3规则性原则
在建筑结构的规则性方面,应该注意绝不采用一些特别不规则的建筑结构体系。在设计过程中应当尽量使用符合要求的建筑结构体系。例如对建筑承载能力、抗变形能力以及建筑刚度的要求等因素，一定要符合基本规则。另外，在建筑结构设计过程中，要注重结构体系上的薄弱部位，注意采取相应的措施进行防护。
总之，我们要重视概念设计。除了要根据建筑结构高度和使用要求选择合理的结构体系外，还要恰当地设计和选择建筑物的平面、立面形状和体型。对于高层建筑，很多结构部位通常无法进行精确的计算，因而，安全、经济、合理的结构设计必须注重概念设计的方法。
2、高层建筑设计中的问题及控制
2.1材料的选用和结构体系问题
例如建筑即将建设在地震多发区，采用何种建筑材料或结构体系较为合理就成为了工程技术人员非常重视的问题。在我国，一百五十米以上的建筑，一般采用三种主要的建筑结构体系： “框一筒”、“筒中筒”和“框架一支撑”。这些体系也是其他国家高层建筑经常采用的主要结构体系。但是其他国家在地震多发区，主要采用钢结构，而在我国，钢筋混凝土结构及混合结构占了百分之九十。这样的钢筋混凝土结构及混合结构，在国内外都还没有经受较大地震作用的考验。混合结构的钢筋混凝土一般要承受80%以上的地震作用剪力，有的地区甚至高达90%以上。因为这些结构要以钢筋混凝土核心筒为主，变形控制要将钢筋混凝土结构的位移限值作为基准，但因其弯曲变形的侧移较大，靠刚度很小的钢框架协同工作减小侧移，不但增大了钢结构的负担，而且不得不加大混凝土筒的刚度或设置伸臂结构，形成加强层才能满足规范侧移限值。另一方面，在结构体系中柱距变化时，需要设置结构转换层。加强层和转换层都在本层形成大刚度而导致结构刚度突变，通常会导致与加强层及转换层相邻的柱构件剪力突然增大，同时加强层伸臂构件或转换层构件与外框架柱连接处难以实现“强柱弱梁”。因此在高层建筑设计过程中设置加强层以及转换层时，要慎重选择其结构模式，尽量降低其本身刚度，以减少不利影响。
根据我国现有建筑钢材的类型、种类和钢结构的加工制造能力，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土(柱)结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响力。
2.2“嵌固端”的设置问题
由于高层建筑一般都带有两层或两层以上的地下室和人防系统，“嵌固端”有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置。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问题，例如：“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、结构抗震设置与“嵌固端”位置的协调等问题。在结构设计过程中，忽略其中任何一个问题都有可能导致后期设计工作的大量修改，也有可能为建筑埋下安全隐患。
2.3结构的超高问题
现行的各种常见结构体系的最大适用高度是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3 －2010) 规定给出的。在抗震规范中，除了将原来的限制高度设定为A级高度以外，增加了B 级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。综合考虑经济性与合理性的原则，产生了各种常见结构体系的最大适用高度。鉴于我国目前建筑科研水平、经济发展水平和施工技术水平的关系，这个适用高度更加稳妥。同时，这个高度也能与目前整个土木工程规范体系相协调。但是在实际的建设过程中，已经有很多混凝土结构的高层建筑超过了这个高度范围。对于超高建筑物，我们更应当采取科学谨慎的态度进行建设。因为在地震力作用下，超高建筑物的变形破坏型态会发生很大的变化。随着建筑物高度的增加，许多影响因素都会产生巨大的变化，有些参数本身超出了现有规范的适用范围，如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。所以，在实际的结构设计中，若出现过由于结构类型的变更而忽略高度问题，导致施工图审查时没有通过，必须重新进行设计或进行专家会议论证等工作。
2.4 “ 轴压比”、“剪重比”、“刚重比”的问题
在钢筋混凝土高层建筑结构中，专家学者提出现行抗震规范应采用较高“轴压比”。但是即使能调整“轴压比”限值，柱断面也不会因为略微增大“轴压比”限值而显著减小。因此在抗震的超高层建筑中采用钢筋混凝土是否合理值得商榷。现在的设计中，仍旧应该限制结构的“轴压比”，通过这种控制达到建筑结构的延性要求。当不满足规范要求时就应该通过增大柱截面或提高楼层墙面、柱混凝土强度的办法进行调整。在控制“剪重比”方面，要限制各楼层的最小水平地震剪力，保证周期较长的结构体系的安全。如果比例偏小并与规范限值相差较大，要增强竖向构件，利用加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法进行调整。而在“刚重比”方面，当不满足规范下限要求时，也可以采用相同办法进行调整。
2.5剪力墙的设置问题
目前，根据大量的实验数据和实际操作经验，短肢剪力墙在高层建筑设计中的应用开始增加了很多的限制。因此，在高层建筑结构设计中，结构工程师需要尽量少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
结束语
这些年以来，我国的建筑技术日新月异，快速发展。但是建筑设计的总体水平一直无法达到要求。建筑设计的质量问题屡见不鲜。设计上缺乏创造性，同时在经济适用性以及安全合理性方面无法令人满意。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅关注结构计算的准确性，也不能将结构方案的具体实施状况忽略掉，在设计时要给出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析，能够使用自身掌握的知识解决实际建筑设计中遇到的各种问题。因此，结构工程师要对设计阶段比较常见的一些问题有自己的认识，能够清晰地分析问题原因，同时找到有效的解决方案，做好高层建筑结构设计的问题控制。
参考文献
[1] 周云波,赵岩.浅谈高层建筑结构设计原则[J].黑龙江科技信息,2009,(01).
[2] 王云飞.浅谈高层建筑设计中应注意的问题[J].山西建筑,2007,(20).
关键词：高层建筑；结构设计；问题；要点
中图分类号：TU97文献标识码： A
一、高层建筑结构设计特点
1、水平作用是决定因素
首先，因为结构自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力及弯矩的数值，仅仅和建筑高度的一次方成正比，但是水平作用对结构产生的倾覆力矩和在竖向构件中引起的轴力，与建筑高度的两次方成正比；另外，对一些一定高度的建筑来说，竖向荷载基本上是固定值，但作为水平作用的地震作用和风荷载却是不确定的。
2、侧移是控制指标
和多层建筑不同，高层建筑结构设计中的结构侧移是关键因素。随着建筑高度的不断增长，水平作用下结构的侧移变形也随之迅速增加，结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比。所以结构在水平荷载作用下的侧移必须要控制在一定限度之内。
3、结构延性成为重要设计指标
延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基本不降低的情况下，具有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。受弯构件会随着荷载的增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，出现非弹性变形。然后受拉钢筋屈服，受压区高度降低，受压区混凝土被压碎，最后导致构件被破坏。
4、轴向变形也不容轻视
在高层建筑中，竖向荷载数值会较大，会在柱中引起很大的轴向变形，从而导致对连续梁弯矩产生一系列的影响，使连续梁中间支座处的负弯矩值变小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值变大，对预制构件的下料长度也会产生影响，这就要求依据轴向变形计算值，对下料的长短做出相应调整；另外对构件剪力和侧移也会产生影响。不考虑构件竖向变形与考虑构件竖向变形相比较，计算结果会偏于不安全。
二、高层建筑结构设计问题
1、设计人员基础知识薄弱
在部分小型设计公司，有一些设计人员根本不了解施工工艺流程，离开设计图库和计算机作业根本不能设计和画图，缺乏施工现场设计代表的经验，不能以专业知识及经验指导施工技术难题。类似于这样一些纯粹纸上谈兵的建筑图纸，充斥着低成本小型建筑项目市场，比如说拆迁项目返建等，最终导致建筑使用寿命缩短等大量技术隐患问题。
2、结构抗震概念设计不足，标准及规范推广应用落后。
在高层建筑结构设计中，普遍存在结构抗震概念设计不充分的情况。由于我国的地震带分布不一，部分省市对于结构抗震的要求较为忽视，导致结构抗震概念设计处于缓慢发展的状态。比起日本和美国等在结构抗震概念设计领域成果突出的国家，我国的抗震概念设计标准及规范的应用推广相对较为落后。
3、建筑物超高问题
随着建筑物高度的不断加大，在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要，规范对建筑物的高度作出了严格的规定，超高建筑在设计方面要确保满足抗震的要求。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着建筑超高但没采取更严格的措施的问题。
4、短肢剪力墙的设置
短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5~8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
三、高层建筑结构设计要点
1、地基与基础设计
地基与基础设计已经得到结构工程师的重视，这不仅由于该阶段设计过程合理与否将直接影响到后期设计工作的进行，也是整个项目成本的决定性因素。因此，这个阶段，存在的问题可能会很严重，也甚至会造成不可估量的损失。高层建筑应根据整体布局来选可满足承载力和变形的要求、并可以调整不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量， 有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外，基础设计应注意本地的规范的重要性。
2、建筑结构受力性能
对于最初的建筑设计，建筑师考虑更多的是建筑的空间组合，而不是详细地确定其具体的结构。建筑物底面建筑空间的形式在水平方向和垂直方向的稳定性是非常重要的，因为一些建筑物是由又大又重的组合物来组成，因此结构必须能将它本身的重量传至基础，结构的荷载总是向下作用于基础面的，而在建筑设计中的一个基本要求是要理清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，因此在建筑设计阶段，就有必要对主要承重柱和承重墙的数量和分布做出整体构想。
3、建筑结构设计中的扭转问题
建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一，这是是结构设计的要求。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中没有做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，要在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转效果的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于街景与建筑空间的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则T形、L形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将突出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构设计布局时，最大可能使建筑状态的结构是对称的。
4、建筑高度、高宽超限问题
现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规范限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规范限值。在结构设计过程中，对于建筑的高度、长宽比和尺寸的复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。
5、抗震设计要求更高
高层建筑结构设计的抗震设防要求，需要正确计算正常使用时的竖向荷载和风荷载，应当具有良好的抗震性能。
6、概念设计和理论计算具有同等重要性
抗震设计有两部分：计算设计、概念设计。虽然分析手段在不断提高，分析的原则在不断完善，但由于抗震设计计算是在一定的假想条件下进行，而地震作用具有很大的复杂性和不确定性，同时地基土影响和结构体系本身都极复杂，因此理论分析计算很有可能会和实际情况相差甚远。特别是结构进入弹塑性阶段后，构件局部可能会开裂甚至破坏，此时就很难用常规的计算原理去分析结构。而高层建筑的概念设计，诸多实践证明，对建筑结构设计有着重要的意义。
结束语
高层建筑在现代经济体系中已经如此发达，结构设计的相关人员追求更加合理的力学模型和更新颖的建筑物结构形式，在这一个方向上经过高素质高知识结构的专业化人才不断探索，我们可以期待，高层建筑在城市中的应用将变得空前广阔。
参考文献
[1]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011（06）.
【关键词】高层建筑 结构设计 存在的不足 对策
1 前言
随着我国经济的蓬勃发展，我国各式各样的高层建筑也随之出现在人们的视线中，关于高层建筑的设计思想层出不穷，建筑竖向体形与平面的布置发展的更加复杂，对于高层结构设计作出了更高要求。高层建筑采用的结构形式，同时进行灵活的建筑平面布置，人们往往忽视了高层建筑框架结构设计过程中的一些严重问题，这给工程的质量造成危害。因此，我们必须提高高层建筑结构设计的水平。
2 高层建筑结构设计特点
高层建筑的结构设计比低层建筑的结构设计更加细致，要求技术人员需要严谨科学的工作态度。高层建筑结构设计的特点十分广泛，主要可以归纳为以下几方面：
2.1 水平荷载力方面
水平荷载在建筑设计中起着重要作用，首先，楼房本身的重量以及楼层表面所需要的荷载在竖直方向的构件中产生的弯矩、轴力数值，与楼高的一次方存在正比关系；并且水平荷载会对建筑结构产生一种倾覆力矩，这样会在竖向构件中产生一种轴力。另外，对高度范围一定的楼房来说，竖直方向的构件中产生的荷载基本上是固定不变的，而水平方向的风荷载和地震作用则与其不同，它们的数值通常有较大变化，且随结构动力特点的差异性而变化。
2.2轴向变形不容忽视
在一般使用框架体系或者是剪力墙的高层建筑中，边柱的轴压应力在通常情况下小于框架中柱的轴压应力，边柱的轴向变形程度往往小于中柱的轴向变形程度。如果房屋高度高出标准，这种轴向变形的差异会达到最大程度，并会造成连续梁中间的支座下陷，随之跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大，连续梁中部的支座处负弯矩值变小。
2.3 侧移方面
相比于高度较低的楼房而言，结构侧移是高楼建筑结构设计中至关重要的条件。因为水平荷载下结构的侧移会产生变形，并且随着楼房高度的增加，其变形程度增大，因此要严格控制结构在水平荷载作用下的侧移。
2.4 结构延性方面
一般在建筑施工设计中，保证建筑物结构的延性是增强建筑物实体强度的重要前提。增强结构延性是为了通过建筑物具有一定的变形能力，来避免楼房在外力作用下造成楼体震动。如果楼房缺乏延性，即使是轻微的震动，也会造成建筑倒塌事故。所以，高层建筑比低层建筑更加需要延性，从而进一步保证高层建筑的结构更柔一些，这就要求通过采取科学的措施，让高层建筑结构具有足够的延性。
3 高层建筑结构设计存在的问题
3.1建筑物高度过高
由于经济快速发展，越来越多的高楼大厦出现在城市之中，但是高层建筑物在提高使用范围的同时，也面临着诸多挑战。如果一味追求建筑物的高度而忽视其安全性能，这会对建筑质量和建筑的抗震性能等构成威胁。为了避免此类现象的发生，必须要严格管理、规范这些高层建筑物的合理高度，使其具有较强的抗震能力。同时，相关部门要高度重视高层建筑物的超高问题，对于高层建筑的施工图纸，要求管理人员进行仔细审核，要及时发现及解决存在的问题，以防后患。必须要反复论证高层建筑的高度，以避免影响工程造价或工程进度的情况，确保高层建筑物的质量不受影响。
3.2 注意嵌固端的设置。
建筑的二层或二层以上的地下室的顶板之上一般是高层建筑物中嵌固端位置，但是结构设计人员在设置嵌固端时，往往会忽视嵌固端的位置设置的这个问题，比如嵌固端的位置不够协调，没有注意嵌固端楼板的设计问题，结构抗震缝设置不够合理。因为这些问题，也许就使建筑结构设计的后期工作不合格，要进行重复修改，所以我们一定要重视嵌固端的设置，以免为高层建筑的施工留下安全隐患。
3.3 重视结构规则性问题。
在高层建筑的结构设计中，需要明确规定结构的规则性。同时，不规则的建筑结构设计方案是不能使用在高层建筑中。但是很多的高层建筑结构设计在这方面仍然存在严重问题，直接使高层建筑物质量受到影响。因此高层建筑结构的工程师一定要遵守新出台的相关规则及问题，将结构计算并结合分析工具的方法，对新规范中规定要做到严格遵守，使高层建筑物的安全性能和质量得到不断提升。
4 高层建筑结构设计存在问题的相关对策
4.1解决嵌固端的位置设置问题
关于提高抗震性能设计的高层建筑，当上部结构的嵌固端为地下室的顶板时，应按上部结构来决定地下一层的抗震等级，同时可根据具体情况来决定地下一层以下结构的抗震等级。一般来说，如果地下室中超出上部主楼范围且没有地上结构的抗震等级在具体考察后采用三级或四级。关于9度抗震的设计，那么地下室结构的抗震等级不能小于二级，选用地下室的现浇顶板，其厚度要大于180毫米 ，并且不能留有较大洞口。另外，地下室柱截面的每侧边的纵向钢筋面积不能小于地上一层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍，另外地下室的柱子的多余纵向钢筋不能继续向上延伸，应将其固定在地下室顶板的框架梁之中，且规定地下室剪力墙的配筋必须多于地上的一层。对于边柱和角柱，因为它们仅有一面有梁，可以通过增大梁截面或增加梁配筋的方法，避免出现梁端截面实际弯矩承载力小于柱下端实际承载力情况的产生。
4.2解决短肢剪力墙的设置问题
墙肢截面高度与厚度的比为 5：8 的剪力墙即为短肢剪力墙。虽然短肢剪力墙结构对于住宅建筑布置存在优势，并且可以减轻结构自身重量。但在高层建筑中，由于短肢剪力墙的抗震性能较差，所以剪力墙肢不能过短，并且在地震区范围内的应用经验较少，为避免意外，禁止在高层建筑结构中全部采用短肢剪力墙结构。
4.3加强结构分析与计算
目前有关结构整体计算比较通用的计算软件有：TAT 、SATWE、YJK等，但是计算模型有着很大不同，不同软件在采用模型时存在的差别，同样会对每个软件的计算结果产生一定影响。所以，在进行工程整体结构计算和分析时根据实际情况合理的选择计算软件，即使每个软件中计算结果相差较大，也要能作出合理的判断，选择出可以作为参考的计算结果，这对结构工程师来说十分重要。
4.4严格控制超高建筑物
对于建筑物的超高问题，建筑规范逐渐将限制的高度设为A级，并进一步对高度规则进行了细化，增加B级。更加明细化的建筑物高度规范对高层建筑结构设计方面的更强的指导意义。此外，明细化的建筑物高度限制使得各个高层建筑工程都应该重视建筑物超高现象，可以通过对施工图纸的审核发现超高问题，并针对问题对建筑物高度进行重新严谨的论证，避免对整个建筑工程的造价和工程进度造成影响，甚至对建筑的安全性造成影响。
5 结束语
随着城市化进程的加快，城市规划中对空间规划有了一定的需求，高层建筑结构已越来越成为城市建筑的重点，在结构设计过程中，高层建筑结构因较多层建筑要具有较大的复杂性，因此在设计中要综合多方面因素进行考虑，对各部位的受力情况及参数的选取要进行仔细的分析和研究，从而保证高层建筑物的结构设计安全，以免留下设计中的安全隐患，从而保证高层建筑的安全性。
【参考文献】
[1]JGJ3 ― 2010 ，高层建筑混凝土结构技术规程 [s] .
关键词：高层建筑；问题；对策
随着加快的城市化进程，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中，为了使空间可以加大利用率，我国房屋的结构已经发生了改变。单层发展成多层、高层，传统的砖混结构也改变为高层的框架，从而可以获得更大、更灵活、更自由的空间，以此来满足更多用户的需求，如若想稳固我国高层建筑事业的发展，必须要立即解决其中现行的问题，制定更为科学合理的设计方案。
1高层建筑结构设计的问题
1.1关于箱、筏基础底板的问题
在高层建筑结构设计中，箱、筏基础底板很容易在荷载发生偏心的情况下，出现下沉的严重后果。箱、筏基础底板的挑板应运而生，可仍然存在很大的不确定性。挑板阳角的大小成为关键，严重影响着整体的稳定性。如何确定挑板的位置及挑板阳角的大小，我们必须仔细认真的计算。
1.2关于扭曲的问题
建筑结构设计中的建筑三心为结构中心、刚度中心、几何中心。结构设计过程中的重要步骤是建筑三心的三心合一，但是，三心存在不规范的严重扭曲现象，在高层建设结构设计过程中，三心的真正合一一直无法完美实现，在水平压力的无形影响下，高层建筑会产生扭曲震动的不安情况，给高层建筑带来非常大的安全隐患。
1.3关于受力性能问题
对于高层建筑物，建筑设计师必须仔细考虑空间组成特征，认真分析高层建筑的具体结构特征，在关于高层建筑结构设计方案确定之后。
1.4关于高层建筑嵌固端的设置问题
众所周知，许多高层建筑都设置有地下室或者人防地下工程，一些工程的嵌固端就设置在地下室顶板处。但是，在地下室顶板、侧墙等构件的刚度、配筋条件等不满足相关设计规范的要求时，嵌固端就不能设置在地下室顶板处。对于此问题一些设计人员往往不能引起足够的重视，这样就造成了结构的安全隐患。在设计中应尽量避免此情况的发生。
1.5关于短肢剪力墙设置问题
短肢剪力墙即墙肢的截面的高度和厚度比在5～8的墙，对于增加或哲使用短肢剪力墙，存在着许多限制因素。例如，某些墙肢只有0.2米厚，而且受钢筋、端柱，暗柱的影响，在墙与梁的连接处，不仅设计的宽度没有办法实现，梁的强度有可能不够。如果在较短的墙肢上设置短肢剪力墙，因为异形柱与墙肢在受力性能方面相似，极有可能造成截面抗扭性能不高。
2高层建筑结构设计问题的解决对策
2.1关于箱筏基础底板问题的应对措施
（1）对箱、筏基础底板添加挑板。
挑板的问题，从结构角度来分析，存在很大的好处，一方面挑板可以调匀边跨的底板钢筋，另一方面可以大大节约由于边跨钢筋原因产生的底板通长筋的加大，出桃板还可以进一步降低其基底的附加应力。天然地基和人工地基的结合，我们可以在天然地基的基础上增加挑板，从而有效的控制其整体的沉降，如果重新荷载偏心的突况，为使有效的调整沉降差和整体倾斜，我们可以在某些很独特的部位增加挑板。如果有很密集的横隔墙排列在地下室的窗井，并且横隔墙又能连通内部的墙体，那么我们就要重新慎重考虑挑板的设置和他的计算问题。如果地下水位的高度高出基础挑板，那我们可以有效解决一些关于抗浮的问题，如果取消挑板的话，将更加方便柔性的防水。
（2）科学设计箱、筏基础底板挑板阳角。
面对位于基础底板的底面积中的阳角面积小的问题时，大多数情况下，我们可以使用直角，而阳角在悬挑的部分，保持不变即可，也可以不使用辐射筋。
2.2扭曲问题只要通过科学的计算，便可三心合一
（1）优化计算工具的选择。
现代信息技术的广泛发展及快速应用加速了建筑设计行业的快速发展。在高层建筑结构设计过程中，我们可以充分利用先进的计算机技术设计工程项目，并优化各参数，全面实现工程结构设计的安全化，科学化，先进化和节约化。例如，高层建筑设计人员充分利用仿真模拟软件CAD制图技术，不断提高自身的计算机应用水平，工程项目结构设计的效率和安全性也充分得到提高。
（2）对计算结果进行准确的分析。
伴随着科学技术的不断进步，高层建筑设计的计算结果必须精准，计算机技术也应恰当的应用在建筑结构的设计过程中。由于形形的计算软件存在于当前的市场，运用不同的软件计算得到的结果也很有可能不同，所以，建筑结构设计人员必须全面了解的软件使用的范围和条件，选择合适的软件。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相同，所以在进行计算机辅助设计的时候，会出现人工输入误差，或者因为软件本身存在着缺陷的因素，计算结果也会出现误差，所以，在结构设计工程师通过计算机软件测评得到的结果后，应该对其进行仔细校核，从而做出合理的判断，最后得出准确结果。
（3）精确选择计算简图，解决受力性能问题。
计算简图是高层建筑物结构设计过程中最重要的的计算依据。因此，对于计算简图的精准性，不言而喻。其直接影响建筑物结构设计的科学性。在解决高层建筑结构设计过程中出现问题的时候，精确地计算就显得尤为重要。
（4）嵌固端的合理选择。
对于地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，顶板、墙柱等构件应满足的条件，《高层建筑混凝土结构技术规程》12.2.1条中有详细说明，设计时应尽量满足，对于不能满足此条件的地下室顶板，则不宜作为结构嵌固部位，此时应将嵌固端下移，对于单层地下室，可取至基础顶面（地下室底板面）。对于多层地下室，也可取至满足嵌固条件的地下结构板处，此时设计者应注意结构计算高度，风荷载合理取值等问题。
（5）全面提高设计技术，巧妙解决短肢剪力墙问题。
在高层建筑物结构设计过程中，不可避免的回受某些客观的或主观因素的影响，进而，出现一些技术问题，结果影响了建筑物的安全性。因此，为了远离因为建筑物设计的因素而带来的重大安全事故，在高层建筑设计过程中，有必要的采取一些行之有效的控制措施，从而，杜绝重大灾害的发生。例如，就具体关于针对短肢剪力墙设置不合理问题，我们可以根据工程的实际具体情况进行均匀的分布短肢剪力墙，并且严格控制墙体的厚度及光滑度，而墙体控制在0.2～0.3m是最合适的，墙体表面的光滑度同样也要适中，墙体过薄或者过厚，或者墙体凹凸不平，这些因素都会对建筑结构的稳定性造成极大的威胁，与此同时，我们可以将部分剪力墙与较长的墙体整合在一起，这样就可以提高整个建筑工程的安全性了。平面布置要遵守简单，减少偏心，对称，规则的要求。平面的长度不应该太长，同时，应减少扭转的影响。规则、均匀是短肢剪力墙结构体系的竖向体型的基本要求，避免外挑和内收。下大上小，均匀变化，是结构的侧向刚度所应呈现出来的。竖向布置严重不规则的结构是我们极力避免的。
3结束语
未来的城市建设发展的主打方向是高层建筑。高层建筑对土地资源的高利用，人们生活水平方面，具有积极的促进作用。高层建筑在结构设计中现存的明显的问题，已然严重影响了建筑物的实用性能，高层建筑的基础是安全。由于高层建筑中存在的明显问题，业主和用户的利益已经受到侵犯，所以，提高高建筑物结构设计水平，采取有效的，科学的管理措施，提高设计人员的职业素养，提升设计人员的工作水平，是保障高层建筑物质量的不可替代途径。
参考文献：
[1]王义文,冯兴传.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].城市地理,2014,(12):90.
关键词：高层建筑；结构； 特点； 设计原则；
鉴于我国高层建筑呈几何级快速增长，高层建筑的类型和功能也变得越来越复杂，而其结构体系也变得更为多样化，在此过程中出现任何遗漏或者错误，都极有可能导致整个设计变得更为复杂，或者造成设计的不安全。因此，高层建筑的结构设计问题是一个长期而复杂的过程，也是建筑师开展设计工作的重点与难点。
1.高层建筑结构设计方面的原则
1.1 选用适当的计算简图：结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
1.2 选择合适的基础方案：基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
1.3 合理选择构方案：一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
1.4 正确分析计算结果：在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。
1.5 采取相应的构造措施：结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响力。
2. 一、高层建筑结构设计的基本特点
2.1高层建筑的水平荷载已成为决定性要素
由于楼房的自重与楼面使用荷载在竖构件当中所造成轴力与弯矩之数值，仅仅和楼房高度的一次方成正比关系，而水平荷载对于结构所形成的倾覆力矩及由此而在竖构件当中所引起之轴力，和楼房高度的二次方成正比关系。因此，对于某一座具有一定高度的建筑物来说，竖向荷载主要为定值，而水平荷载之风荷载的数值随着结构动力特点之不同而出现了较大变化。
2.2高层建筑的轴向变形不可忽视
高层建筑的竖向荷载值较大，可在柱中引发比较大的轴向之变形，将对连续梁弯矩造成直接影响，导致连续梁中间的支座处负弯矩值出现减小趋势，不仅跨中正弯矩之和端支座负弯矩值将会增大，而且还将对预制构件下料长度形成影响，因而要求依据轴向变形来计算，并对下料长度作出调整。
2.3侧移已经成为控制性指标
与较低建筑物有所不同的是，结构侧移成了高层建筑物结构设计当中的重要因素。因为楼房高度在不断增加，由于水平荷载下的结构侧移变形快速变大，所以水平荷载作用之下的结构侧移应当被控制于限度以内。
2.4结构延性成为重要的设计指标之一
相对一般楼房来说，高层建筑物的结构显得更柔，因而一旦出现地震，其变形也会更加大。为确保结构在塑性变形之后仍然能有较强的变形能力，从而避免出现倒塌，因而十分需要在结构上运用合理之措施以保证结构能够有一定的延性。
3 高层建筑的结构布置原则
3.1 结构平面布置。大量震害经验表明，建筑物平面不对称、刚度不均匀、高低错层、屋顶局部突出或沿高度方向刚度突变等，都容易造成震害。在考虑抗震设计时，结构的平面布置、体型及构造措施是否合理比计算是否精确更直接影响结构安全。在高层建筑的一个独立单元内，宜使结构平面形状简单、规则，刚度和承载力分布均匀、对称，要使结构的刚度中心和质量中心尽量重合，以减少水平荷载作用下扭转的影响。建筑平面长度不宜过长，否则可能因两端振动不一致使建筑物破坏。不应采用严重不规则的平面设计。
因城市规划、建筑艺术和使用功能的需要，对平面形状的要求，一般不会非常简单，所以《高层建筑混凝土结构设计技术规程》（JGJ3-2002）对抗震设计的A 级高度钢筋混凝土高层建筑的平面布置提出如下具体要求：①平面宜简单、规则、对称，减小偏心；②平面长度不宜过长，突出部分长度L 不宜过大；③不宜采用角部重叠的平面图形或细腰形平面图形。抗震设计的B 级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构的高层建筑其平面布置应简单、规则，减少偏心。
3.2 结构竖向布置。结构竖向设计应做到刚度均匀而连续，避免由于刚度突变而形成薄弱层。在地震区高层建筑的立面宜采用矩形、梯形、金字塔形等均匀变化的几何形状。高层建筑结构的竖向抗侧移刚度的分布宜从下而上逐渐减小，不宜突变。在实际工程中往往沿竖向分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级。截面尺寸的减小与混凝土强度等级的降低应在不同楼层，改变次数也不宜太多。《高层建筑混凝土结构设计技术规程》（JGJ3-2002）对需要抗震设防的高层建筑，要求沿竖向体型应规则、均匀，避免有过大的外挑和内收。结构的侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向设计严重不规则的结构。
抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻的上部楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。A 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的80％；B 级高度高层建筑的楼层层间抗侧力结构的受剪承载力不宜小于其上一层受剪承载力的75％。注：《高层建筑混凝土结构技术规程》将钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比分为A 级和B 级。B 级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可较A 级适当放宽，其结构抗震等级、
关键词：建筑结构设计；安全隐患；安全性
建筑结构设计是建筑工程中非常重要的一个环节，在确保建筑结构设计的优化的基础上，才能够确保建筑工程的整体质量。但从现状来看，建筑结构设计还存在诸多安全患问题，例如：对抗震设计不够重视、结构设计缺乏科学性等[1]。为了建筑结构设计的安全性得到有效提高，本课题针对“建筑结构设计中提高建筑安全性的措施”进行分析便具有一定的价值意义。
1 建筑结构设计中建筑安全患因素分析
1.1 对抗震设计不够重视
抗震设计是建筑结构设计中的一个环节，做好抗震设计，确保建筑结构的抗震性能，能够使建筑日常应用的安全性得到有效保障。在《建筑抗震设计规范》中也明确指出：“小震不坏60%，中震可修10%，大震不倒2%”[2]。但是，部分设计单位在建筑结构设计过程中，便存在对抗震设计不够重视的情况，未能按照建筑抗震设计规范标准进行抗震设计，从而使建筑结构的整体设计质量堪忧。
1.2 对概念设计的认识不清
现代社会，随着经济的急剧发展，建筑形式由原来的多层向高层发展，结构体型也由原来的简单单一向越来越复杂发展，高层建筑结构设计的比重越来越重。在《高层建筑混凝土结构技术规程》总则中明确指出：“高层建筑结构应注重概念设计，重视结构的选型和平面、立面布置的规则性，加强构造措施，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系”。但是，现实里常常是等到建筑方案都已经确定了，开始进入施工图阶段了，结构专业设计人员才开始接触建筑方案，所以常常出现很多超限建筑，从而使建筑安全性存在隐患。
1.3 建筑结构设计缺乏科学性
部分建筑结构设计单位，沿袭传统的建筑结构设计方法，未能及时更新设计理念，不能与时俱进，从而使建筑结构设计缺乏全局考虑，也缺乏科学性。显然，这样会对整体建筑结构设计的质量造成很大程度的影响。不妨以建筑结构设计中的混凝土结构设计为例，对于结构混凝土材料来说，便需要在设计过程中考虑其耐久性，需满足的要求包括：（1）若环境等级为一级标准，则最大水胶比需为0.60，最低强度等级需C20，最大氯离子含量需0.30%，并适量控制碱的含量；（2）若环境等级为二a标准，则最大水胶比需为0.55，最低强度等级需C25，最大氯离子含量需0.20%；最大碱含量为3.0kg/m3；（3）若环境等级为三a级标准，则最大水胶比需为045或0.50，最低强度等级需C35或C30，最大氯离子含量需0.15%，最大碱含量为3.0kg/m3。如果在建筑结构设计过程中未能满足上述结构混凝土材料的耐久性基本要求，便会影响整体建筑结构设计的质量[3]。
2 在建筑结构设计中提高建筑安全性的措施探究
2.1 充分重视建筑结构设计中的抗震设计
一方面，对于相关设计工作人员，需注重自身设计专业水平的提高，在建筑结构设计过程中，充分重视抗震的设计，明确自身工作职责，在实际设计工作过程中，加强现场调查，结合建筑体的实际情况，进行优化的抗震设计。另一方面，需汲取之前在汶川8.0级大地震的教训，认识到地震对通信设施产生的极大破坏，然后优化抗震设计，使建筑体的周围设施设备的抗震性能得到有效提高。此外，还有必要严格根据《建筑抗震设计规范》标准进行抗震设计，以抗震墙设置构造边缘构件的最大轴压比为例：（1）当抗震等级为一级，烈度为9度的条件下，需将轴压比控制在0.1；（2）当抗震等级为一级，烈度为7度或8度的条件下，需将轴压比控制在0.2；（3）当抗震等级为二、三级，需将轴压比控制在0.3[4]。具体如表1。
2.2 重视建筑结构设计的概念设计
在建筑方案设计前期积极引入结构专业设计人员参与，在方案初期，结构设计人员可以从概念设计上给予适当的建议，在方案的实用与美观前提下，重视结构的选型和平面、立面的布置的规则性，从初期就避免超限建筑的出现，从而从源头上杜绝建筑结构设计的安全隐患，进一步提高建筑设计的安全性。
2.3 注重先进科学技术的应用及加强与施工部门的交流
建筑结构设计少不了先进科学技术的应用，比如：BIM技术、荷载归纳技术以及建筑结构模型技术等，这些高新技术均有必要合理、科学地应用到建筑结构设计当中，从而提高建筑结构设计的安全性。与此同时，需加强与施工部门的交流，使施工单位能够严格按照建筑结构O计的方案进行安全施工，这样一方面能够使建筑结构设计的安全性得到有效体现，另一方面能够使建筑施工的质量及安全性得到有效提高。总之，建筑安全性的提高，需建筑结构设计方和建筑施工方的交流、配合，这一点需充分重视。
关键词： 抗震 概念设计 高层建筑 结构设计 原则
概念设计是指工程设计人员从宏观上、总体上和原则上出发，运用“概念”进行分析，着眼于结构整体反应，决策和确定高层建筑结构设计中如总体方案的选定和布置、材料的使用、细部构造、截面设计、分析计算、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥、关键部位和薄弱环节的判断与加强等一些最基本、最关键的问题，并采取相应措施，以达到合理抗震设计的目的。概念设计是一种结构设计理念、设计思想和设计原则。
1、抗震概念设计的重要性
在高层建筑结构设计中，有不少结构设计软件都可计算高层结构，但这些结构设计软件都有各自的使用范围和特点，且结构的实际受力情况并不能从计算结构时所采用的计算模型中完全反应出来，因此，在高层建筑中不能仅凭结构设计软件来计算建筑结构。且在建筑抗震设计规范（GB50011-2001）和高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002）等各种新规范（流程）中都强调了建筑与结构概念设计的重要性。因此，在结构设计中应重视结构的概念设计。
2、抗震概念设计的要点
2.1结构的规则性和均匀性
在国内外的大地震中因高层建筑体形不合理或结构总体布置不合理而造成的地震灾害曾出现过几次。而根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》中第3.4.2条规定：“建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，并应具有良好的整体性；建筑的立面和竖向剖面布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。”因此，在对高层建筑结构进行抗震设计时，应重视建筑体形（即建筑的平面和立面）和结构的总体布置（即结构构件的平面布置和竖向布置）。经实践证明，有利于抗震的建筑其平面形状一般较简单、对称、均匀、规则且长宽比不大，且为减少扭转效应使结构具有较好的整体性结构的质量、刚度和承载力分布较均匀且对称，质量中心和刚度中心要尽可能重合。
2.2具有合理明确的计算简图和合理的传力途径
根据《建筑抗震设计规范（GB50011-2001）》中第3.5.2条要求，结构体系应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。因此，为保证计算结果的可靠性，工程设计人员在利用计算机对大多数高层建筑的结构设计进行程序运算时要熟练掌握结构的简化计算方法。为得到符合实际的计算结构，当得到荷载作用下结构构件的计算简图和简单、直接的结构传力途径时，应通过合理明确的力学模型和数学模型对其进行地震反应分析。只有结构在地震作用下具有直接和明确的传力途径才能较易把握结构模型计算、结构内力与位移的分析、限制薄弱部位的出现，且能确保结构抗震性能的可靠性。
2.3结构的刚度和抗震能力
由于水平地震的作用是双向的，因此在结构布置时应确保任意方向的地震作用结构都能抵抗，通常做法是使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力。地震产生的过大的变形会产生重力二阶效应，破坏结构，使其失稳，因此，在选择结构刚度时应具有足够的抗扭强度和抵抗扭转振动的能力，以减少地震作用效应、控制结构变形的增大。
2.4选择适宜场地和地基
根据相关规定要求，高层建筑不可建造在危险地段上。在选择高层建筑场地时应尽量避开对建筑地震不利的地段，选择适宜建筑抗震的场地；而当无法避开不利地段时应采取相应的有效的抗震措施。同时，为避免建筑结构自振周期与场地地震动的卓越周期之间引起共振而加大地震的反应情况，在高层建筑结构设计前应对建筑结构的自振周期进行初步估算并跟场地的地震动的卓越周期错开或通过改变房屋类型和层数来错开两者。
2.5选择延性好的材料、构件和轻质高强度材料
延性是结构构件吸收能量的能力体现，具有延性的结构可以降低对结构承载力的要求和材料的用量，进而节约工程造价。在抗震设计原则下，应将钢筋混凝土结构设计为延性机构，允许其部分构件出现塑性铰。若在构件具有足够延性的基础上，合理控制塑性铰的部位可使高层建筑结构即使在大震作用下也不会倒坍。
在高层建筑结构中采用轻质高强材料（如室内填充墙）可减少结构对地基承载力的要求、结构的地震作用、降低建筑的倾覆力矩，从而减少P-效应。
3、结论
综上所述，地震是一种随机振动，高层建筑结构的抗震设计具有许多不确定、不确定因素的特点，且人类对地震时结构认识存在局限性、对建筑材料性能和施工安装时的变易性把握不够等因素，使得高层建筑实际受力情况分析结果与实际存在较大差别，简单地依赖设计软件来计算建筑结构不能充分解决现实中的抗震问题，因此，在进行细致的计算分析外要特别注重结构的概念设计，如采用规则结构、确定合理明确的计算简图和合理的传力途径、选取适宜建筑抗震的场地、选择延性好的材料、构件和轻质高强度材料等等，只有这样才能保证高层建筑结构的抗震性能，从而创造出更加安全、适用、经济美观的高层建筑。
参考文献：
[1]张少博.建筑抗震概念设计的重要性[J].管理学家.2010;3（12）:125-130.
[2]郁彦.高层建筑结构概念设计[J].北京：中国铁道出版社.1999;5(10):245-246.
【摘要】随着高层建筑的自身发展,人们对高层建筑中建筑设计的要求也越来越高，其结构设计问题也日益被人们所重视。本文首先对高层建筑中的总体设计进行概述,围绕高层建筑的特点，以高层建筑结构设计原则为中心，对高层建筑结构做出了解析，分析了高层建筑结构设计中存在的一些问题，提出了各种体系相对应的方法，为高层建筑设计提出了参考。为实际高层建筑结构分析与设计提了一些建议。 【关键词】高层建筑；结构；设计理念
【 abstract 】 with the high-rise building their own development, people of high-rise building the requirements of architectural design in more and more is also high, the structure design issues are becoming increasingly attention by people. This paper firstly in the overall design of a high-rise building were reviewed in this paper, the characteristics of around high-rise building, with high building structural design principle for the center, the structure of a high-rise building made analysis, analysis the high-rise building structural design problems, and put forward the corresponding method of system, for high-rise building design puts forward the reference. For the actual high-rise building structure analysis and design to ask some Suggestions.
【 keywords 】 high-rise buildings; Structure; Design concept
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2010）里规定： 10层及10层以上或者房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑称为高层建筑。目前我国高度在100米以上的建筑已经远远超过了100幢，可见高层建筑日益普及，同时侧移和内力也随着结构高度增加而急剧增加，当高层建筑达到一定高度时，侧向位移力很大，这就大幅度提高了对设计的要求，高层建筑结构设计的质量直接关系到建筑的质量。 1 高层建筑结构特点 1.1 轴向变形的重要性 在高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。 1.2 侧移是设计的控制参数 在高层建筑中，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在规范规定的某一限度之内。 1.3 结构延性是不容忽视的设计指标 相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。 1.4 水平荷载的决定性作用 一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 1.5 抗震设计要求 有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。 2高层建筑结构常见体系 2.1 筒体结构
由一个或多个筒体(薄壁筒或框筒)来承受水平荷载的结构，称为筒体结构。包括单筒体、筒体—框架、筒中筒、束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体结构具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强。当结构层数多、高度大、抗震要求高时，常规三种结构型式往往不能满足要求，这种情况下，可以将剪力墙集中配置为薄壁筒体；框架转化为密柱的框筒，具有很大的强度和刚度。筒体结构多应用于大跨度、大空间或超高层建筑。 2.2 框架—剪力墙体系 当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架—剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。框架—剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀，所以框架—剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.3 框架结构 框架结构由杆件(梁、柱)刚性连结而成，它布置灵活，能形成较大的室内空间，使用比较方便。由于框架梁柱截面较小、对强烈地震的抵抗能力较差，容易产生严重震害，加之刚度小、侧移大，填充砌体墙和室内装饰也容易损坏、倒塌，震害修复费用很高，因而它主要用于无抗震设防要求、层数较少的建筑中，在地震区尽可能不用。 2.4 剪力墙体系 当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架—剪力墙体系。 3 高层建筑结构设计分析和方法 3.1 对高层建筑结构的分析 3.1.1 短肢剪力墙的设置问题 在新规范中，对墙肢截面高厚比为 5～8 的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。 3.1.2 嵌固端的设置问题 由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，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。 3.1.3 结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，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。 3.2 高层建筑结构设计理念在建筑的坚固性上，由于高层建筑结构复杂多样，发生地震时地震运动不确定，人们对地震时结构响应的认识有很大的局限性和模糊性，加之材料性能与施工安装时变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此，在设计中，虽然分析计算是必须的，但仅此往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标，还必须非常重视概念设计。概念设计是通过无数的事故分析、历年来国内外震害分析、模拟试验的定量、定性分析以及长期以来国内外的设计与使用分析、归纳、总结出来的，它是结构设计人员运用所掌握的知识和经验，从宏观上决定结构设计中的基本问题。如，结构方案要根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供应情况、有无抗震设防，选择合理的结构类型；分析竖向荷载、风荷载及地震作用对不同结构体系的受力特点及传递途径；分析结构破坏的机制和过程，以加强结构的关键部位和薄弱环承载力和刚度在平面内及沿高度尽量均匀分布，避免突变和应力集中，有利于防止薄弱的子结构过早破坏、倒塌，使地震作用能在各子结构之间重分布，充分发挥整个结构耗散地震能量的作用等。 2 结语 综上所述，高层建筑结构设计是一项复杂的系统工程，需要工程师在设计中不断地创新，不断地总结经验，考虑设计的各个因素，设计出经济耐久适用的高层建筑。 参考文献： [1]许传华高层建筑学
[2]方鄂华高层建筑结构设计
[3]吕杨 浅谈高层建筑结构设计的特点 2001 [4]赵明华 如何对高层建筑结构进行设计分析之探析 2010 [5]黄晓梅 着重探讨高层建筑结构设计 2010
[关键词] 结构设计；水平力；扭转
[abstract] this article through years of work experience first talked about the characteristics of high building structure design, structure design of a high-rise building and some of the problems of the comprehensive analytical. For your reference.
[key words] structure design; Horizontal force; reverse
中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：
随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化, 城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要, 促使高层建筑得以快速发展。另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展, 抗风和抗震理论的不断完善, 加之新的施工技术和设备的不断涌现, 特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高, 为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。本文对高层建筑结构设计中值得重视的几个问题进行了探讨, 仅供参考。
1.高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较, 结构专业在各专业中占有更重要的位置, 不同结构体系的选择, 直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有:
1.1 水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中, 往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中, 尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响, 但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值, 仅与建筑高度的一次方成正比; 而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力, 是与建筑高度的两次方成正比。另一方面, 对一定高度建筑来说, 竖向荷载大体上是定值, 而作为水平荷载的风荷载和地震作用, 其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
1.2侧移成为控制指标
与低层或多层建筑不同, 结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加, 水平荷载下结构的侧向变形迅速增大, 与建筑高度H 的4方成正比(= qH4ö8E I)。另外, 高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大, 在设计中不仅要求结构具有足够的强度, 还要求具有足够的抗推刚度, 使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内, 否则会产生以下情况:
（1）移产生较大的附加内力, 尤其是竖向构件, 当侧向位移增大时, 偏心加剧, 当产生的附加内力值超过一定数值时, 将会导致房屋侧塌。
（2）居住人员感到不适或惊慌。
（3）填充墙或建筑装饰开裂或损坏, 使机电设备管道损坏,使电梯轨道变型造成不能正常运行。
（4）主体结构构件出现大裂缝, 甚至损坏。
1.3 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑, 如果在同样地基或桩基的情况下, 减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施, 可以多建层数, 这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比, 减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了, 不仅作用于结构上的地震剪力大, 还由于重心高地震作用倾覆力矩大, 对竖向构件产生很大的附加轴力, 从而造成附加弯矩更大。
1.4轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中, 框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力, 中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时, 此种轴向变形的差异将会达到较大的数值, 其后果相当于连续梁中间支座沉陷, 从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小, 跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
2 高层建筑结构设计的几个问题
2.1高层建筑结构受力性能
对于一个建筑物的最初的方案设计, 建筑师考虑更多的是它的空间组成特点, 而不是详细地确定它的具体结构。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。
2.2高层建筑结构设计中的扭转问题
建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点, 即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一, 在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏, 应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局, 尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下, 高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀, 减轻结构的扭转振动, 应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下, 由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制, 高层建筑不可能全部采用简面形式, 当需要采用不规则L 形、T 形、十字形等比较复杂的平面形式时, 应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内, 同时, 在结构平面布置时, 应尽可能使结构处于对称状态。
2.3 高层建筑结构设计中的侧移和振动周期
建筑结构的建筑结构的振动周期问题包含两方面: 合理控制结构的自振周期; 控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。
(1) 结构自振周期
高层建筑的自振周期(T 1) 宜在下列范围内:
框架结构: T 1= (0. 1～ 0. 15)N
框—剪、框筒结构: T 1= (0. 08～ 0. 12)N
剪力墙、筒中筒结构: T 1= (0. 04～ 0. 10)N
N 为结构层数。
结构的第二周期和第三周期宜在下列范围内:
第二周期: T 2= (1ö 3～ 1ö5 )T 1; 第三周期: T 3= (1ö 5～ 1ö7)T 1。
(2) 共振问题
当建筑场地发生地震时, 如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近, 建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期, 通过调整结构的层数,选择合适的结构类别和结构体系, 扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别, 避免共振的发生。
(3) 水平位移特征
水平位移满足高层规程的要求, 并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时, 地震力的大小与结构刚度直接相关, 当结构刚度小, 结构并不合理时, 由于地震力小则结构位移也小, 位移在规范允许范围内, 此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全; 其次, 位移曲线应连续变化, 除沿竖向发生刚度突变外, 不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型; 框架结构的位移曲线应为剪切型; 框—剪结构和框—筒结构的位移曲线应为弯剪型。
3结语
总之，高层建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，高层建筑结构设计中应根据实际情况做好结构分析，多做方案比较。否者任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。
