高層建筑結構設計要求精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇高層建筑結構設計要求，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：鋼筋混凝；高層結構；設計

中圖分類號：TV331 文獻標識碼： A

引言

高層建筑是社會生產的需要和人類生活需求的產物，是現代工業化、商業化和城市化的必然結果。而科學技術的發展，高強輕質材料的出現以及機械化、電氣化在建筑中的實現等。為高層建筑的發展提供了技術條件和物質基礎。簡要論述了高層建筑結構的特點、現狀及今后的發展趨勢。隨著高層建筑在我國的迅速發展，建筑高度的不斷增加，建筑類型與功能的愈來愈復雜，結構體系的更加多樣化。高層建筑結構設計也越來越成為結構工程師設計工作的主要重點和難點之所在。

一.結構選型

對于高層結構而言，在工程設計的結構選型階段，結構工程師應該注意以下幾點：

1.1結構的規則性問題

新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動，新規范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案。”因此，結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

1.2結構的超高問題

在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制，尤其是新規范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。

1.3嵌固端的設置問題

由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

1.4短肢剪力墻的設置問題

在新規范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

二.結構計算與分析

在結構計算與分析階段，決定工程設計質量好壞的關鍵在于如何準確、高效地對工程進行內力分析并規范地進行設計和處理。

2.1隨著科學技術的發展，目前高層建筑的結構分析基本上都采用計算機軟件進行，但計算機軟件無法代替人的設計概念，在這一階段，首先進行計算機軟件選擇。由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果多少會出現偏差。如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。因此，在進行工程整體結構計算和分析時必須對計算軟件進行合理的篩選，并從不同軟件大大小小的不同的計算結果中，判斷哪個是最可取的結果，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。

高層設計的難點在于豎向承重構件的合理布置。而布置的是否合理，可通過以下幾個參數進行控制。軸壓比：控制結構延性；剪重比：控制各樓層最小地震剪力，確保結構安全性。剪重比過大或者過小都無法滿足承重或者抗震需求，因此，剪重比的取值大小要控制在適宜的范圍內計算位移；剛度比：控制結構豎向規則性，避免產生剛度突變。位移比：控制結構平面規則性，以免產生扭轉。周期比：控制結構扭轉效應。

2.2是否需要地震力放大.考慮建筑隔墻等對自振周期的影響，新的設計規范中，根據大量工程的實測周期，已經明確的提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數，此處為強制性的規范，需在設計過程別注意。

2.3振型數目是否足夠。結構設計規范中提出了振型數目的要求，明確了該參數的最小限值，在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷，并決定是否要對振型數目的取值進行調整。

2.4多塔結構和分縫結構的計算分析。在一段期間內，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的重要問題。如果分開計算，則容易導致下部裙房及基礎計算誤差較大，無法考慮各塔之間相互影響。因此，在將各塔分開計算周期的基礎上，應當首先進行整體計算。而與多塔結構不同，對于分縫結構，最好的辦法則是將各獨立單元分開計算，如一定要合在一起，那么可以按照多塔模型計算，計算周期比時也應同多塔一樣分開計算。對于整體的配筋計算，也與多塔有所不同，多塔應以不切開的模型為準，分縫結構則沒有此類限制。在此基礎上，還需注意，在分縫結構按多塔處理時，如果其分縫處不是真正的獨立迎風面，將會出現風荷與實際受力狀態不符的狀況，應注意修正風荷載數值。

2.5非結構構件的計算與設計。在高層建筑中，為了達到建筑美觀的效果或基于某種功能性的需求而設計的非主體承重骨架體系中的非結構構件的安全性也不容忽視，在這部分內容中，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，必須嚴格按照規范中的非結構構件的計算處理措施進行設計。

三.關于強柱弱梁的設計

為了達到小震不壞、中震可修、大震不倒的抗震設防目標，強柱弱梁的設計理念被提出。柱破壞了建筑物整個都會傾覆，而梁破壞則僅是某個區域失效，因此，柱較之梁破壞的損害更大，當前我們的經濟已高速發展，我們結構設計人員在設計中一定要將這一概念設計貫徹下去。必須嚴格控制柱軸壓比，對柱斷面及配筋設置時應分部位處理；邊柱、角柱應適當加強，特別是角柱，建議應全柱加密箍筋，且柱筋品種不宜過多，矩形截面柱盡可能對稱配筋。

四.地基與基礎設計

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣，地質條件相當復雜，作為國家標準，僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定，因此，作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將

各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確，所以，在進行地基基礎設計時，一定要對地方規范進行深入地學習，以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。

結束語

鋼筋混凝土高層結構設計是D個復雜且又循環往復的過程，任何在這個過程中的遺漏或錯誤都可能導致整個設計過程變得更加復雜或使設計結果存在安全隱患，為了保障質量安全，這就要求設計者嚴格按照設計規范進行設計。建筑結構設計質量密切關系到人民生命財產的安全，我們必須在工作中，不斷地學習、總結，不斷的進步與完善。

參考文獻：

[1]仲紀貴.鋼筋混凝土高層結構設計常見問題探討[J].南北橋，2009（1）.

[2]王忠武.鋼筋混凝土高層結構設計常見問題探討[J].中華民居，2010（11） .

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關鍵詞：高層住宅 特點 結構優化設計

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

隨著我國國民經濟不斷發展和人民生活的迅速提高。業主及建筑師的創新藝術使得鋼筋混凝土高層建筑發展被廣泛應用。高層建筑結構設計給工程設計人員提出了更高的要求，各方面需要注意的問題都應考慮到。本文高層建筑結構設計分別從結構設計的特點、 結構優化設計的要求措施進行探討。

一、高層建筑結構設計的特點

高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較， 結構專業在各專業中占有更重要的位置。不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：

1、水平力是設計主要因素。在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力是與建筑高度的兩次方成正比；另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。

2、 側移成為控制指標。與較低樓房不同， 結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。

3、抗震設計要求更高。有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

4、軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結果。

5、結構延性是重要設計指標。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

二、高層建筑中的優化設計方案

所謂結構優化設計，就是指工程結構在滿足約束條件下按預定目標求出最優方案的設計方法。如何做好結構優化：首先，要選擇合理的結構方案，其決定了整個設計的好壞成敗。因為對同一個建筑設計方案而言，結構設計不是唯一的，不同方案會使工程質量和工程造價產生很大差別。其次，進行正確的結構計算，一體化計算機結構設計程序的應用和完善，幫助結構工程師能越來越輕松的進行計算分析，使得結構設計更加經濟和合理。再次，要提高材料的利用率，因為結構設計的目的就是花盡可能少的錢，做最安全適用建筑，這就要求結構設計時對材料選用要合理，利用要充分。還有，要正確合理的運用和理解《規范》，其是我們設計中必須遵循的標準，是國家技術經濟政策，科技水平以及工程實踐經驗的總結。

1、房屋結構周期性折減系數。房屋框架結構和頂蓋等結構設計中，因為填充墻體存在使結構實際表現剛度大于設計計算剛度，計算周期也會大于實際周期，所以當算出結構剪力偏

小時，會使房屋的某些結構不安全，而應該對房屋結構計算周期適當的進行折減，這樣能達到很好的效果，但是對于房屋框架結構，計算的周期不宜折減或折減系數取小。

2、耐久性的優化設計。在之前大部分混凝土結構設計方案中，很多沒有充分考慮到建筑結構設計耐久性，也就是保證高層建成之后，在合理使用期限內，要能滿足用戶正常使用要求。但是很多的設計未能達到，造成此現象的根本原因是沒有充分考慮到建筑結構在使用的過程中，由于遭受條件和使用環境變化最終造成房屋結構損傷，引起房屋可靠度指數下降。對一般高層混凝土結構設計來說，低造價和省材料設計都應為滿意的結構設計，但隨著人們生活水平的提高和在實際工程中，有時在其他使用要求或技術指標上升為設計主要矛盾時，設計者們就要放棄對經濟的單純追求。所以當選以高層混凝土結構優化為設計的主要目的時，就應依據設計所要面對的關鍵性問題，分清主次，選多目標或單目標來實施優化，達到滿意效果。

3、房屋結構抗震性設計。在工程圖紙設計過程中，房屋結構按抗震設防分類，房屋抗震等級可根據房屋高度、烈度以及結構類型按國家《抗震規范》確定。地震震力振型組合數據

對建筑應當不考慮耦聯扭轉計算；當振型數大于3的時候，應取3的整數倍計算，但數據不能大于建筑物層數；當房屋層數不大于2時，振型數則可取房屋層數。對于不規則房屋的結構，應考慮扭耦聯轉，對高層房屋建筑來說，振型數應取不小于9；房屋結構層數多或房屋結構剛度突變系數大的話，振型數則應多取，例如結構中含多塔結構或頂部有小塔樓和轉換層等，振型數應取不小于12的數，但其大小仍不能大于房屋總層數3倍，除非其含有彈性定義的樓板，而且采取總剛性分析的時候，振型數才能夠取的更大。

4、地下室的層數處理。多層房屋框架結構房屋一般都設置地下室結構。由于隔墻較少，故常采用的是板筏基礎。設計計算時將上部結構與地下層數結合在一起，并在圖紙中按實際

的地下室的層數計算。如此一來，計算基礎底板以及地基縱向荷載可一次設計完成。同時通過側層移剛度性系數比較，可以調整和判斷房屋相應嵌固位置，適當加固構造措施，保證樓板最小配筋率和厚度。當房屋結構縱向不規則時，要驗算其最薄弱層。

5、合理使用高強鋼筋與高強混凝土。高層建筑的總造價一般都包括框架結構材料、施工和基礎的物料費用等，其中用鋼量以及構筑件截面積對房屋造價影響較大，故在建筑設計中

合理使用高強混凝土與高強度鋼筋可有效降低用鋼量，節約建筑成本。若高層建筑設計位于厚軟的地基上，那么由于坐落在地基上的荷載大，合理使用高強鋼筋和高強混凝土來優化構件的截面積，減輕結構重量，將會顯著降低工程造價及基礎設施施工難度，取得較好經濟效果。對于震區的高層樓房來說，地震力作用的大小與建筑物的自重相關，人為地減輕建筑物的自重，降低結構在地震的荷載，可提高建筑物的安全性。在設計中高效地使用高強鋼筋及高強混凝土，能快速有效的縮小梁墻板柱等構件截面積，達到建筑造價目的。

6、框架梁以及柱箍筋間距。房屋柱箍筋和框架梁等加密區的最大箍筋以及最小箍筋直徑間距應該符合規定。依據規定，工程上取柱箍筋與梁的加密區最大間距為100mm左右，非

加密區箍筋最大的間距為200mm左右。通常在柱箍筋和內定梁加密區間距為100mm左右，以此為計算依據算出加密區箍筋面積，工程師要依據規范確定肢數與箍筋直徑。而在程序內定的條件下，當房屋的框架梁跨中有較大的其他荷載或次梁存在而又只有兩肢箍筋情況下，非加密區箍筋間距應采取200mm左右，使房屋梁非加密區的配箍充足，故建議內定梁箍筋改為梁非加密區取200mm。既可保證梁箍筋加密區抗剪切能力，同時又增加梁非加密區抗剪的承載能力，使梁強抗剪性能更加充分體現出來。

總之，在高層建筑結構設計中，結構工程師不能僅僅重視結構計算的準確性而忽略結構方案的具體實際情況，應作出合理的結構方案選擇。高層建筑結構設計人員應根據具體情況進行具體分析掌握的知識處理實際建筑設計中遇到了各種問題。

參考文獻：

［1］陳陽顯.淺析高層建筑中混凝土結構的優化設計［J］.價值工程，2010（27）：89-92.

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關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題；對策引言

伴隨城市化進程的逐漸加快，各種高層建筑迅速崛起，越來越多的高層建筑，出現在人們的生產和生活中。高層建筑結構設計在高層建筑建設中發揮著重要的作用，它直接影響建筑物的建設以及后期維護。在進行高層建筑結構設計時，要選用科學、合理的設計方法，最大限度滿足人們對房屋建筑居住舒適度的功能要求。此外，高層建筑結構設計還要能充分確保建筑物的質量安全，滿足當地抗震、抗風的基本要求，為人們的生活、工作、學習提供安全保障。研究高層建筑結構設計中的若干問題及對策具有非常重要的意義。

1 高層建筑結構的特點

與一般建筑結構不同，高層建筑結構有其自身的特點，由于其高度過高，建筑物本身要同時承受水平和垂直兩個方向的荷載。其中，水平荷載主要是由外界的風力引起的，垂直荷載主要是由建筑物本身自重引起的。同時，不同地區對高層建筑物的結構抗震等級也有明確的要求。一般情況下，低層建筑結構受到的水平荷載和垂直荷載都比較小。但是，在高層建筑中，地震和風力對建筑物的影響就比較大，并且是高層建筑荷載的主要決定性因素。隨著高層建筑物的高度的不斷增加，高層建筑位移增長較快。但是，一旦高層建筑物產生的側移過大，就會嚴重影響人們居住的舒適度，并且會影響建筑物的使用功能。此外，過大的側移會直接損害建筑結構構件及非結構構件的穩定性。因此，在進行高層建筑結構設計時，必須要將側移控制在規范要求的范圍內，使建筑物能夠滿足人們的正常使用要求和舒適度要求。設計師在進行高層建筑結構設計時，要能夠把握其核心工作。

2 層建筑結構設計中的問題及對策

2.1 結構的規范性問題

近年來，國家加大了對建筑行業的宏觀調控力度，明確規范了高層建筑物的安全使用要求，對高層建筑結構設計進行了更多的限制，主要體現在對高層建筑工程項目中可能存在的安全隱患的防控。例如：嚴格要求建筑結構設計中，建筑結構嵌固端的下層和上層感度比必須控制在規范要求范圍內。

國家不斷出臺了新的建筑結構設計規范規則，并明確指出在建筑結構設計中，不能使用不規則的結構設計方案。高層建筑結構設計人員在實際的設計工作中，必須嚴格按照新規范進行設計，避免為高層建筑結構設計埋下安全隱患。

2.2 抗震設計問題

抗震設計規范明確規定了抗震設計目標，并針對不同地區、不同重要性的建筑對抗震設防進行了合理分類。因此，在進行高層建筑結構設計時，必須要使結構能夠滿足延性要求。同時，在抗震設防中應當遵循多道設防原則。當第一道防線的抗側力構件在遭遇地震被破壞后，要能夠有第二道，甚至是第三道防線立即接替，使建筑物不至于倒塌。當高層建筑物在遭受地震后，重力荷載是導致建筑倒塌的直接原因。因此在進行高層建筑結構設計時，必須優先選擇輕質高強的原材料。在滿足強度和結構變形要求的前提下，綜合考慮經濟性因素，盡可能選用質量較輕的材料。高層建筑結構設計師要能夠與時俱進，積極應用成熟、可靠的現代化技術和新產品，不斷提高自身設計水平，為建設優質工程貢獻自己的一份力量，為企業爭取良好的經濟利益。

在高層建筑結構設計中，利用結構自身的抗震性能來抵抗地震作用，是一種較為被動消極的抗震政策，建筑結構一旦發生破壞，造成的人員傷亡和經濟損失將會不可估量。因此，在進行高層建筑結構設計時，必須通過為結構施加控制裝置，加強結構減震控制。在地震來臨時，控制裝置和結構自身共同承受地震作用，通過二者的協調作用，能夠有效減輕地震反應?；A隔離是結構減震控制的一種很好的方法，通過安裝隔震裝置系統形成隔震層，能夠有效延長結構周期，使結構本身處于延性工作狀態，有效吸收地震能量，減小結構主體的地震反應，避免房屋破壞甚至倒塌。

2.3 建筑超高問題

建筑開發公司為了為自身謀取更多的利益，通過提高建筑高度來提高土地的利用率，雖然在很大程度上降低了工程建設項目成本，但也給高層建筑結構造成了超高問題，并存在很多私自在建筑物上增高的違反操作現象。我國部分城市處于地震高發區，在進行高層建筑結構設計時，設計師要充分根據不同地區的地質地貌情況，考慮當地地震發生的趨勢。建筑的超高問題嚴重影響了高層建筑結構的抗震效果，為建筑

結構的安全使用埋下了隱患。近年來，國家逐步提高了對建筑物超高問題的重視程度，要求建筑結構設計完成后必須經過層層審批，通過后方可開工。這樣，在很大程度上避免了開工一段時間后又發現超高問題，有助于確保工程進度。同時，高層建筑施工是一次性的工程，中途返工會造成高額經濟損失，加強審批，有助于避免不必要的經濟損失，防患于未然。

目前，我國對于高層建筑結構高度有了更加詳細的劃分，建筑設計人員應當在設計之前明確自己的結構高度分類，并嚴格按照相關規定進行設計，提高高層建筑結構質量安全。

2.4 嵌固端設置問題

目前，大多數高層建筑物設有兩層或兩層以上的人防或者地下室。高層建筑物的人防及地下室的頂板上都要設置嵌固端。此時，高層建筑結構設計就要考慮嵌固端設置可能造成的問題。在進行結構計算時，要考慮嵌固端設計對計算參數的影響，全面考慮其可能造成影響的多種可能，有效協調高層建筑結構抗震縫的寬度及縫隙與嵌固端的位置，并將嵌固端的上層和下層對應的感度比值控制在規范要求的范圍內。

此外，在進行高層建筑結構設計時，要為嵌固端樓板設計合理的位置。在進行嵌固端的設計時，要綜合考慮各方面因素，選擇最優的設計方案，盡可能避免其在高層建筑結構使用過程中出現安全問題。這樣，在確保結構安全的前提條件下，有助于促進建筑工程項目的順利完工。

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【關鍵詞】高層建筑；結構設計；問題分析

中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A

一、高層建筑結構設計

近年來，高層建筑的迅速發展，高層建筑是一個復雜的結構模型。但建筑結構設計效果不理想，從而在結構設計過程中，建筑結構設計人員應根據建筑結構特點，認真研究建筑實踐，合理設計，保證建筑的安全性和穩定性，發揮施工效率，以滿足建設的使用要求。對高層建筑超高的問題，高層建筑結構的高度有嚴格的規定，不僅有限制規定的高度，并增加了對高層建筑結構設計的方法和措施，為了避免施工設計階段后的更改，高層建筑結構設計必須遵循嚴格的約束規范。在高層建筑結構的設計，工程結構設計人員應考慮固定端設置，考慮嵌入地板端的設計，必須盡量減少或避免剪力的應用。與此同時隨著建筑物高度的增加，高層建筑結構載荷不僅承擔水平方向的受力，而且也承受著垂直方向上的載荷，這也是抗震的一種要求。在高層建筑結構設計過程中，不僅要考慮豎向荷載，同時還要考慮水平荷載作用。此外，在外力的情況下，建筑結構有一定的位移，包括彎曲，軸向變形和剪切變形。高層建筑軸向力較大，軸向變形產生顯著，在建筑結構設計中要充分考慮軸向變形。

二、高層建筑結構設計過程存在問題分析

在一般情況下，高層建筑結構需要體現建筑結構水平，高層建筑結構設計是延性設計的重要指標，由于高層建筑具有樓層高的特點，從而高層建筑更容易發生變形，因此，在施工過程中，必須充分考慮如何保證高層建筑的延性，應該在建筑設計階段采取相應的措施保證結構延性。所以從高層建筑結構設計過程的影響因素來分析，影響高層建筑結構設計過程的問題主要有：一方面是只注重優化結構尺寸。在高層建筑結構設計過程中，往往只注重幾何結構最優截面約束條件的優化，而忽視整體結構的優化，但是有時形狀優化比尺寸優化更有意義，尺寸優化根本無法接近最優的結果，因而為了改善應力狀態，增加材料消耗，但是增加構件截面沒有明顯改善所存在的狀況。在工程設計中，忽略了對高層建筑超高和建筑類型結構變化的問題，導致建筑方案審批不予采用，在這種情況下，整個建筑成本好項目建設期會受到很大的影響。另一方面是結構設計優化存在薄弱環節。由于實際結構往往是很復雜的，有許多設計變量和約束條件等因素的制約，甚至不確定因素使目標函數在成立后只能是相對最優解。目前高層建筑實際優化沒有軟件分析，因此這種優化方法的實現更加困難。許多高層建筑方案設計，結構和布局合理，同類型的結構構件截面也是常用的尺寸，但結果仍然存在一些薄弱環節。

三、提升高層建筑結構設計水平的措施

（一）合理設計高層建筑計算圖

高層建筑設計計算需要基于結構計算圖，才能確保高層建筑結構設計合理，如果計算圖的選擇不科學，那么就比較容易導致高層建筑出現意外事故，所以在一定程度上，高層建筑結構計算簡圖是確保高層建筑理性選擇的安全設計。同時，建立相應的高層建筑計算圖方法應保證建筑安全性設計。另外，高層建筑結構設計的原則是強剪弱彎，合理分配強弱壓力，根據高層建筑工藝設計原則和結構要求，加強薄弱環節的加固，并把重點放在對構件的延伸性能和溫度應力的要求上。

（二）確保高層建筑地基基礎設計

高層建筑的地基基礎設計是高層建筑的基本設計選擇之一，根據高層建筑的地質條件進行合理選擇，對高層建筑的結構類型和荷載分布進行綜合分析，并綜合考慮高層建筑的施工條件，研究相鄰建筑物的影響因素，最終確定科學、合理的基礎設計方案?；诔绦虻倪x擇可以充分保障高層建筑地基基礎設計的有效性，能夠滿足路基變形的檢驗要求。此外，在對高層建筑設計中需要進行詳細的地質調查，確保高層建筑地基的基礎設計。

（三）合理選擇高層建筑整體結構

高層建筑的合理結構設計必須滿足經濟要求，并滿足系統的結構形式要求。高層建筑的整體要求是受力明確，傳力簡單。在同一個建筑結構單元，應選擇相同的系統結構，建設高層建筑需要符合當地的地理地形條件，滿足工程設計要求，并且充分考慮施工條件，對建筑材料進行綜合分析，實現整體結構的相協調，以確定該方案的結構合理科學。

（四）準確分析高層建筑結構計算結果

隨著科學技術的不斷進步，計算機技術已廣泛應用于建筑結構設計之中，但是在目前的市場上，有許多形形的結構設計計算軟件，通過使用不同的軟件得到的結果可能不同，因此，高層建筑結構設計中應采取相應的施工措施，需要全面了解建筑設計軟件的使用前提條件和建筑結構的設計范圍是否相互匹配，科學合理的選擇計算軟件，同時由于高層建筑實際情況和建筑結構的計算機程序不一致，所以需要結合計算機進行輔助設計，避免軟件本身所導致的缺陷，對計算機軟件工程的結構設計應進行檢查，確保得到高層建筑結構計算的精確結果。

四、結語

社會經濟的迅速發展促進了高層建筑的迅速發展。高層建筑結構設計在建筑設計中起著非常重要的作用和意義。隨著我國高層建筑的不斷發展，高層建筑結構設計要求越來越高，本文對高層建筑的結構特征分析，探討了高層建筑結構的設計原則，闡述了高層建筑結構體系的選擇，并著重對高層建筑結構設計存在的問題及對策分析，可為建筑結構的頂層設計提供參考和依據。

參考文獻：

[1]吳大煒.高層建筑的結構優化設計研究[J].四川建筑科學研究,2006(04):127-130.

[2]容柏生.國內高層建筑結構設計的若干新進展[J].建筑結構,2007(09).

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【關鍵詞】高層建筑；結構設計；問題及對策

隨著大中城市的發展以及人口的聚集，建設用地日趨緊張，這就為高層建筑的出現提供了廣闊的發展舞臺。隨著建筑業的日漸成熟，高層建筑的結構越來越復雜多樣化，外形的不規則性、建筑內部空間的盡可能寬敞及靈活性、豎向或低層的不規則和不均勻性，這些情況的出現往往難以滿足《鋼筋混凝土高層建筑結構設計與施工規程》（下稱《高規》）的條款，針對這樣的問題必須采用一些特殊的方法來處理。

一、高層建筑結構設計的原則

1.1 高層建筑結構計算簡圖的合理化原則

計算高層建筑結構設計的基礎是計算簡圖，則計算簡圖的合理性直接關乎到高層建筑的結構安全。由此可見，高層建筑結構設計必須堅持計算簡圖合理化原則。此外，必須把計算簡圖的誤差控制到規范范圍內，理由是高層建筑實際結構的節點并不單一。

1.2 高層建筑結構基礎方案的合理化原則

一般而言，選擇高層建筑結構基礎方案的參考依據為高層建筑的地質條件。高層建筑結構基礎方案的合理化要求對高層建筑的結構類型、施工條件、荷載分布情況、與鄰近既有建筑物的關聯性等因素予以綜合考慮。高層建筑結構設計基礎方案通常應確保最大化發揮地基的潛力。此外，高層建筑結構設計必須具備相應的地質勘查報告。

1.3 高層建筑結構方案的合理化原則

高層建筑結構方案的合理化是指高層建筑結構設計方案必須與結構體系和結構形式的要求保持一致，同時應滿足經濟性的要求，其中結構體系的具體要求為傳力簡單化、受力明確化。針對某些結構單元相同的高層建筑物，其結構體系也應該相同。

一般而言，高層建筑結構方案的合理化要求綜合考慮工程設計需求、地理條件、施工材料、施工條件等因素，同時要求建筑的暖氣、水、電等相互協調。

二、高層建筑結構設計中存在的問題

2.1、高層建筑結構受力性能

對于一個建筑物的最初的方案設計，建筑師考慮更多的是它的組成特點，而不是詳細地確定它的具體結構。建筑物底面對建筑物空間形式的豎向穩定和水平方向的穩定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的構件所組成。因此結構必須能將它本身的重量傳至地面，結構的荷載總是向下作用于地面的。而建筑設計的一個基本要求就是要搞清楚所選擇的體系中向下的作用力與地基上的承載力之間的關系。所以，在建筑設計的方案階段，就必須對主要的承重柱和承重墻的數量和分布做出總體設想。

2.2、高層建筑結構設計中的扭轉問題

建筑結構的幾何形心、剛度中心、結構重心即為建筑三心。為避免建筑物因水平荷載作用而發生的扭轉破壞，應在結構設計時選擇合理的結構形式和平面布局，盡可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷載作用下。高層建筑扭轉作用的大小取決于質量分布。為使樓層水平力作用沿平面分布均勻。減輕結構的扭轉振動，應使建筑平面盡可能采用方形、矩形潿形、正多邊形等簡面形式。

2.3、高層建筑結構設計中抗震的問題

對一、二級抗震等級的剪力墻底部加強部位控制軸壓比，并設置約束邊緣構件，是《高規》為保證剪力墻的延性，新增加的要求。在剪力墻約束邊緣構件配箍特征值為λv/2的區段，規范允許配置箍筋或拉筋。所設拉筋應同時鉤住墻體的水平分布筋（或箍筋）和豎向分布筋，而不能有一部分拉筋僅鉤住墻體的豎向分布筋。當此區段的體積配箍率或拉筋的豎向間距不能滿足規范要求時，應同時設置箍筋。

三、高層建筑結構設計解決對策

針對于在高層建筑結構設計中，存在著的高層建筑本身的原因以及連梁超筋現象、地下室外墻設計存在著的問題，設計人員應該根據建筑的實際情況，根據自身的設計經驗，采取有效的措施進行解決，才能夠不斷的促進高層建筑結構設計的順利進行，促進高層建筑順利的施工和竣工。下面就針對于具體的措施進行分析。

3.1、配合專業了解工程

首先，設計人員需要進行全面的分析，充分的了解工程以及情況，不是拿到圖紙盲目的建模計算或者是上機繪圖，需要理解透徹建筑圖的含義及意義，明確各個專業注意和配合，并且做統一的標準，確定原則和方案，必要的時候要組織各個專業的協調和相關的管理，使各個專業的條件圖真正成為條件圖，避免出圖后出現調整引起的返工，浪費時間和精力。

3.2、建模處理

建模計算之前要處理好荷載計算，不要估算不精確的同時還存在著誤差，要完整的準確的根據建筑做法和要求來輸入，考慮是否施工活荷載的不利影響，樓梯口的輸入局部開洞口，飄窗部分的處理地方，要運用專業知識來計算或處理，這樣減少誤差，也減少計算工作量。

3.3、收集數據資料

準確的計算出建設工程所處的地理位置的制約條件，以及設計要涉及的所有數據和資料，都要提前收集好，等要用到的時候能夠很快的查閱到，方便工作的需要，而且對于一些特殊的建筑還要根據經驗來確定各種數值的參數取值，收集設計所需要的資料和規范，根據不同地域工程類型準確計算參數，可以使設計計算更加的可靠。

3.4、保護裝置

為了確保安全，要在電源處安裝與進戶線連接，形成保護接零系統，引用各個插座的接地和不帶電的金屬外殼，總配電箱的熔絲和分支熔絲應該相配得當，用電設備發生故障時應得到保護，高層房屋住宅應該安裝防雷保護裝置，確保使用者的安全，有計算機房的要設計屏蔽網，防外漏干擾。

四、結束語

綜上所述，高層建筑結構設計是高層建筑的靈魂，關系到整個建筑的安全及可行性，同時高層建筑行業與高層建筑結構設計是一個彼此影響、相互關聯的整體，高層建筑行業的深入發展需要高層建筑結構設計的支撐，直接關乎到高層建筑行業的可持續發展。

參考文獻：

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[2]陶忠，張耀春，韓林海，王光遠. 關于高層建筑結構選型設計的初步探討[J]-哈爾濱建筑大學學報2012（1）.

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