高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计贾锐

高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计贾锐
发布时间：2021-09-07T00:57:43.136Z 来源：《时代建筑》2021年10期5月下作者：贾锐
[导读] 随着近年来经济建设的快速发展和国家综合实力的增强，一些高层建筑的建设将成为我国非常现实的需求。

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摘要：随着近年来经济建设的快速发展和国家综合实力的增强，一些高层建筑的建设将成为我国非常现实的需求。

这对中国建筑业来说是一个巨大的机遇和挑战。

由于高层结构设计的复杂性，房间选择的增加也意味着选择错误结构系统和类型的可能性也大大增加。

因此，结构选型在高层建筑结构设计中的重要性是前所未有的。

关键词：高层建筑；结构；概念设计；结构体系分析
引言：
随着城市化的深入，土地利用紧张的形势越来越严重。

高层建筑逐渐成为未来城市建设项目的主要建筑形式。

随着材料水平的提高，对建筑的要求和标准也在不断提高，包括功能和类型。

在这种情况下，建筑成本将继续上升。

在高层建筑的结构选型和设计中，安全性是最关键的设计因素。

同时，在市场经济体制的环境下，建筑企业要生存和发展，必须具备一定的竞争力。

因此，在考虑安全性的基础上，还必须考虑高层建筑的经济性。

此外，建筑的风压值、土质条件、层数和功能要求对结构选型也有一定的影响。

1高层建筑结构设计的特点
1.1高层建筑的结构设计
建筑高度的增加需要相关技术和结构强度的支撑，这就解释了为什么高层建筑比普通建筑对结构设计技术和专业水平有更高的要求。

对于高层建筑的结构设计来说，质量因素是非常重要的，因为结构的设计质量不仅关系到高层建筑各项功能的实现，而且对建筑工程的造价和工期有着相当大的影响。

1.2在高层建筑的结构选择和设计的过程中，水平力是最主要的因素
建筑自身的水平力是和高度呈正相关关系的，随着建筑高度的不断增加，水平方向上的结构受力也就越大，一旦建筑的结构无法适应水平力就会对建筑的安全性造成严重影响，这意味着在对高层建筑进行结构设计的时候一定要重视水平里要素。

1.3在保证高层建筑承载力的基础上注重用刚度的加强来抵抗侧向力
建筑高度的增加必然导致重心的提升。

建筑物的重心越高，建筑物的稳定性就越差，因为侧向力对建筑物的影响越严重，一旦侧向力得不到有效控制，就会引起高层建筑的侧向位移，严重威胁大楼的正常运行。

1.4在高层建筑结构选择和设计过程中要注重减轻建筑自重
在施工过程中为了增加建筑物的高度，必然导致建筑物本身重量的增加。

自重的增加会对建筑物的使用造成很大的不利影响。

例如，在地震中，自重建筑的抗震性能往往较差，而且在基础和桩基础上有巨大的压力，这将影响建筑物的整体质量。

因此，在建筑结构设计中，必须考虑减轻高层建筑的重量，并采用新型高强度材料有效地减轻建筑的重量。

1.5高层建筑的抗风结构的选择和设计过程中，要进行位移值计算
高层建筑的迎风面积变大了，所以，需要我们对相关的位移值进行计算，从而来对结构加以优化设计，从而提升建筑的抗风能力。

1.6具有特殊的抗震要求的高层建筑，应该认真检测地质情况
地基是建筑工程施工中最重要的基础，特别是对于高层建筑等工程项目，要注意地基基础的选择工作，通过深入地质条件的调查，保证地基的稳定性。

1.7在高层建筑的地基结构的选择和设计的过程中，要保证结构合理性
高层建筑设计合理性体现在承载力、刚度这两个方面。

2高层建筑的结构体系
高层建筑结构体系由剪力墙、框架、筒体和框架剪力墙组成。

在进行结构体系设计工作时，不知道要注意这些构件体系的有效性，还要促进它们的相互排列和组合的优化。

通过这种方法，可以提高高层建筑结构体系的水平，利用较好的结构承载力和刚度，保证高层建筑
的稳定性和安全性。

以下是对这些结构的详细分析。

2.1框架结构体系
在节点处将建筑物中的梁、柱连接起来，形成具有良好承载力的框架结构。

然而，由于框架结构缺乏抗侧刚度，非结构构件容易受到地震破坏，这也是框架结构只适用于底层建筑的原因。

除了上述抗侧刚度不足的缺点外，框架结构还有很多优点：首先，平面设置灵活，立面设计多变。

由于采用框架结构，整个建筑有大量的可用空间，这为空间类型的选择提供了很大的选择，无论是餐厅、商务室、教室还是会议室、车间都可以；其次，框架结构的施工难度较小，无论是采用预制构件还是采用定型模板进行现浇都可以达到，这得益于框架结构的简化，较理想的施工方法是现浇法，这种方法具有较好的抗震性能。

2.2剪力墙结构体系
在高层建筑结构体系中剪力墙结构体系主要负责的是竖向水平载荷，尽管水平方向上的载荷承载能力也是有的。

高层建筑利用剪力墙结构可以实现很好的侧向稳定性，这种强度高、刚度大并且整体性好的结构体系可以保证高层建筑在地震中保持很好的稳定性。

经过对发生过地震地区的建筑结构调查可以发现，应用了剪力墙结构体系的建筑受到的地震伤害是相对较轻的，这也在实践中证明了剪力墙结构体系的抗震价值。

一般来说，应用剪力墙结构体系的建筑建设应当划分成两个方面来看，对于地震频发地区应用剪力墙结构体系的建筑来说最适宜的高度是十五层楼以上；对于几乎不发生地震地区的建筑结构来说，高度达到140m的建筑也是可以应用剪力墙结构体系的。

在我国当前的建筑结构体系中，高度在10层楼到30层楼之间的建筑中有很大的部分都选择了使用剪力墙建筑结构来保证建筑的稳定性和安全性。

在建筑中应用剪力墙结构的时候需要注意一些事项：首先，建造剪力墙结构建筑的过程中为了在保证建设质量的基础上提升建造速度可以积极的利用滑升模板、大模板等建造方法；其次，在建造过程中应当对墙间距进行准确控制，间距不可以太大；在缺点方面剪力墙结构还有平面布置不灵活、结构自重大等缺点。

2.3筒中筒结构体系
筒中筒结构体系是高层建筑结构体系中的重要组成部分，它的主要作用是抵抗水平方向上的力，在结构体系构成上主要包含了一个或多个筒体，这种多筒体的结构强度和水平力承载能力可以很好的满足高层建筑的要求，同时其具有的优秀抗扭刚度也很好的保证了建筑的稳定性。

筒中筒结构体系是包含了很多个基本形式的，主要的结构形式有框筒、实腹筒和桁架筒这三种。

3结束语：
高层建筑在当今社会越来越普遍，已成为建筑业未来的发展趋势。

在此背景下，建筑结构的选择逐渐引起了相关学者的关注。

结构选型受多种因素影响，选型过程十分复杂。

应考虑到许多不确定性。

同时,要注重体制创新和经济发展。

同时，为了适应发展形势，我们需要添加智能设计组件。

这样，通过更有效的结构设计和施工，可以为高层建筑的建设和使用提供有效的保障，从而促进城市的发展更好的发展。

为了更好地进行高层建筑结构设计，相关设计人员必须有效地了解和掌握相关的高层建筑结构特点和相关的结构体系。

在此基础上，合理设计建筑结构，最终目的是保证结构的强度和稳定性，从而为整个建筑提供有效的支撑。

国家综合实力靠创新和人才。

当今社会是人才培养的关键。

国家快速发展的关键在于创新。

走创新发展之路是社会发展的基础。

掌握核心科技，占领创新制高点，经济稳步发展。

参考文献：
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2叶柏龙, 于万秀, 左露. 高层建筑结构优化设计中结构体系优选的探讨[J]. 四川建筑, 2014, 000(005):140-141.
3周薇. 高层建筑结构优化设计及结构选型探讨[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(007):583-583.。