试析高层建筑结构设计特点与原则

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1、试析高层建筑结构设计特点与原则摘要：随着我国经济的迅猛发展，人民生活水平的不断提高，髙层建筑的数量日益增多，功能俱全的高层建筑也越来越多，与此同时对结构设计提出的要求也越来越高。这就要求我们设计人员认真地学习规范，研究现行高层建筑结构设计中值得注意的问题，通过理论知识的提升，有效地把握住工程结构设计的要点，努力做到让结构更安全、更合理。关键词：高层建筑；结构设计；设计特点；设计原则中图分类号:[TU20&3]文献标识码：A一、高层建筑结构的特征分析从目前来看，高层建筑结构不仅要承受由于外界环境的风力产生的水平方向的压力，同时还要承受在垂直方向的重力荷载，同时对于地震

2、的抵抗能力也有要求。一般的低层建筑结构受到水平方向上的影响程度比较低•但是对于那些高层建筑，外界风力产生的水平方向的荷载和地震的影响则是其受到的主要影响因素。另外，随着建筑物的高度不断增加,高层建筑的水平位移也不断增大。但是对于高层建筑来说，如果存在过大的侧移，不但会影响到居住舒适度，同时使得建筑物的安全性受到影响。、高层建筑结构自身的特点1、框架结构这里所说的框架结构体系主要是应用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由建筑物的若干梁、柱连接节点组成承载结构，框架形成之后便可产生一定的建筑空间，主要是室内空间较大，为使用者提供便利。然而，框架梁柱截面却比较小,这也就造成其自

3、身的抗震性能较差、刚度较低的后果，最终使得整体的建筑高度受限。所以，框架结构也就用于一些抗震性能要求较低，普通的高层建筑当中，如该地区建筑对抗震性能要求较高则不能使用该框架结构。2、巨型结构巨型结构主要包括两部分，第一部分受楼层限制比较少，通常是用于几层楼层之间的形状较大的梁、柱或衍架杆件，用这样的强大结构来承担各个方向的力；第二部分是指楼面，它只承担纵向水平力并且还能将之转化的内力转移到巨型框架结构中。一般情况下我们所说的巨型结构包括有巨型框架结构和巨型桁架结构两种形式，不同类型的结构拥有的强度和刚度也是不同的，换句话说，这些结构所适用的高层建筑物也是不同的。3、

4、抗震墙结构抗震墙结构属于钢筋混凝土结构的一种，该结构的水平作用主要由墙体承受，因此该结构的具有较强的整体性，不仅刚度十分理想，而且在水平荷载作用的影响下也不会有较大的侧向变形，简单来说，该结构的可较好地满足承载力的高水平要求。由于抗震墙的间距受限制，因此在运用该结构进行平面布置的时候缺乏灵活性，这也是该结构不足的主要方面，这就使得抗震墙结构的应用范围极大的缩小，尤其在公共建筑方面难以发挥其优势，因而，该结构通常用于住宅建筑或旅馆建筑当中，或者说，该结构形式多用于高层居住建筑。4、框架一筒体结构抗震墙结构是以抗震墙这一种结构为主，而框架一筒体结构则是框架和筒状抗震墙相

5、结合的一种结构形式，将两种结构结合实际建筑情况而进行合理的结合，最终组成有效负担水平荷载的建筑结构。相较于抗震墙结构，框架一一筒体不仅在刚度上有所提高，而且在承载能力上也有了一定的改进。该结构在地震的作用之下，层与层之间的变形得到了一定的限制，不仅隔墙的损坏程度减小，而且外墙的损坏程度也有一定程度的降低，这也就使得该结构适用于地震地区与非地震地区两个地区的同时，还适用于高层建筑与低层建筑两种建筑类型，在应用范围上十分广泛，在我国十分受欢迎。[1]三、高层建筑结构设计特点1、重视轴向变形在楼层比较高的建筑物中，竖向荷载的数值通常都比较大，其结果就是引起柱、墙等竖向构件

6、轴向变形，同时还会对连续梁弯矩有一定的影响，这时，连续梁内部的负弯矩数值变小，而跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；竖向荷载数值的增大对预制构件的下料长度也有比较大的影响。而且轴向变形还对构件剪力等有着不可忽视的影响，和竖向变形比较之后得出的结果也是不可靠的，会直接影响建筑物的安全建设。2、侧移的重要作用楼层较高的建筑物和其他高度较低的建筑物不同，其结构设计的关键因素是结构侧移，这已经成为当代建筑行业人士公认的真理。楼层高度越高，水平荷载下结构的侧移变形也会迅猛增大，所以，在高层建筑的设计过程中要把结构侧移控制在适度的范围之内。3、结构延性是设计的重要因素高层建筑物在

7、地震作用的影响下与低层建筑不同，高层建筑的结构显得更加柔和，结构变形也会较大。要想使高层建筑在变形时拥有较强的适应能力，防止坍塌，这就需要针对延性较低的结构形式（如框架结构）采用科学合理的举措,从而使之拥有足够的延续性。[2]四、高层建筑设计过程中遵循的基本原则1、平面设计的基本原则高层建筑的平面设计一般都需遵循形状简单、规则，质心和刚心重合的基本原则。偏心较大的结构扭转效应大，这就会造成端部构件较大程度的位移，其结果是应力集中。平面设计过程中的突出部分要适度，不应过长（参《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010：3.4.3条规定）。为了高层建筑施工及使