高层建筑结构选型与方案设计关系的探讨

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1、结构选型与高层建筑关系的探讨【摘要】近年来，伴随着科学技术的进步和经济的发展，各种类型的结构体系也得到了迅速发展，结构选型问题在高层结构设计中的重要性愈发凸显，受到大家广泛关注。但是结构选型是一个非常复杂的决策问题，具有强烈的综合性，包含大量不确定性（随机性、模糊性和未确知性）信息。本文结合目前我国高层建筑发展情况、结构设计的特点与要求，针对结构选型与高层建筑关系进行了分析与探讨，并辅以实例分析，希望能对高层建筑的结构选型研究起到一定的理论意义和实际意义。【关键词】高层建筑；结构选型；涵义；必要性1高层建筑概述1.1高层建筑定义目前最新定义是：超过一定层数或高度的建筑将成为高层建

2、筑。高层建筑的起点高度或层数，各国规定不一，且多无绝对、严格的标准。从一般原则来讲，当建筑物的高度导致它在规划、设计、施工、设备及消防等方面与多层建筑有显著不同时，就将其划分为高层建筑[1]。联合国科教文组织所属的世界高层建筑委员会1972年建议将高层建筑划分为四类，如表1所示。表1世界高层建筑委员会对高层建筑的分类[2]高层建筑类别层数高度（m）高层建筑类别层数高度（m）1类高层建筑9-16<503类高层建筑26-40<1002类高层建筑17-25<754类高层建筑>40>100我国有关规范对高层建筑起始层数与起始高度的规定如下表所示：表2我国规范对高层建筑层数与高度的规定[3

3、]我国有关规范划分为高层建筑的起始层数N起始高度H《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3-91）N≥8—《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）N≥10H>24《住宅建筑设计规范》（GB50096-1999）N=7~9为中高层住宅—N=10~30为高层住宅—随着高层建筑的发展，其高度出现大幅增长，出现了超高层建筑。目前国际上对于超高层的划分也没有统一规定。一般地，国际上把高度在100m以上，或层数为30层以上的高层建筑成为超高层建筑。日本把30层以上的旅馆办公楼及20层以上的住宅规定为超高层建筑[3]。我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005规定：

4、建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。1.2我国高层建筑发展的特点中国的现代高层建筑是在欧美高层建筑的影响下发展起来的，近年来由于城市化进程的加速而得到迅猛发展[4]。我国的高层建筑有四个显著特点：（1）建设规模大、分布广随着国民经济迅速增长，高层建筑建造数量迅速增加，八十年代的高层建筑几乎遍布全国。（2）建筑高度增大、层数增多世界各城市的生产和消费的发展达到一定程度后，莫不积极致力于提高城市建筑的层数。由于城市用地日趋紧张，价格猛涨，加之建筑功能和城市规划的需要，近年来我国高层建筑高度加大，层数增多。我国的高层建筑起源于上海，1934年建成的上海国际饭店高2

5、2层，82米，曾被誉为“远东第一高楼”。直到1968年，广州才建成广州宾馆，高27层，高度87米，才在高度上超过了上海国际饭店。从七十年代的广州白云宾馆（33层，115米），八十年代的深圳国贸大厦（50层，160米），深圳贤成大厦（60层，218米），至九十年代的深圳地王大厦（68层，384米），深圳对外贸易中心（88层，356米），上海金茂大厦（88层，455米），上海环球金融中心（101层，492米），仅仅二十年，高度就增长了近5倍。图1上海国际饭店图2上海环球金融中心（3）建筑平面、体型日趋复杂我国高层建筑在80年代之前，体型大多规则，平面多为矩形，少量L形，造型也比较简单

6、，但由于建筑功能、建筑艺术和城市规划要求打破单一方盒子式的格局，并且随着计算机分析计算能力的提高，我国高层建筑造型也开始追求个性化、多样化，高层造型日趋复杂。图3天津津塔平面图图4某高层住宅平面图图5广州某公寓住宅楼平面图（4）建筑功能多样化70年代以前，我国的高层建筑多为单一用途。进入80年代，上部为住宅、底层为商店的商住楼开始在北京、上海兴建，在深圳大量兴建。90年代以来，商住楼已在各大中小城市普通兴建。另外，单纯的办公楼和单纯的住宅楼已不能完全适应现代社会高效率和快节奏的要求，进而发展为综合楼，以满足各种用户的需要。上海的金茂大厦就是一幢典型的多功能高层建筑，88层为观光大

7、厅，86层和87层为风味餐厅和专用俱乐部，53~85层为五星级豪华旅馆，51层和52层为设备层，3~50层为办公用房，裙房部分6层，与主楼1层和2层一道设置有这样的服务设施：休息厅、展览厅、宴会厅、会议厅、电影院和商场，地下部分为三层，地下一层为停车场、零售商场、美食广场、小剧场、旅馆后勤服务设备间，地下二层为变压器室和配电间，地下三层为污水处理场、饮用水房、锅炉房和冻冷机房。（5）结构体系新型化一般高层建筑常用的结构体系为：框架结构、剪力墙结构、框剪结构。近年来，随着高层建筑层