高层建筑结构设计中的若干问题探析

来越关注的话题。高层建筑中的结构设计需要考虑那些点呢？本文就结构设计 中的相关问题做 了探讨 ！ 关键 词 ： 高层 建 筑 结构 设 计
１ 、 高层 建筑 的 结构 设计 的原 则
（ 一） 要 选 用适 当的计 算 简 图
心， 更 不可 认 为是 无关 紧 要 的。
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。
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。
（ 三） 要 选择 合 理 的结 构 方案
一
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 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
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 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 矩形、 圆形 、 正 多 边形 等 简单 平 面形式 。 在 某些 情况 下 ， 由 于城市 规 划 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 用 方 形 、 高层 建 筑不 可 能 全部 采 用 简单 平 面 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 街道 景 观 的要 求 以及 建筑 场地 的限制 ， 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 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 形 式 ， 同时， 在结构平面 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 凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内 ， 布置时， 应 尽可 能使 结 构处 于 对称 状态 。 案， 必要 时应 进 行 多方 案 比较 ， 择优选用。
建筑 结构
高层 建筑结构设计 中的若干 问题探析
丁 鲁
世 源 科 技 工程 有 限公 司上 海 分 公 司 ２ ０ １ ２ ０ ６
摘要： 近年来， 二 三线 城 市也 开始 像 一 线城 市看 齐 ， 越 来 越 多 的高层 建 筑拔 地 而起 ， 所 以高 层建 筑 中的 一些 问题 也 成为 建筑 界 越
（ 二） 要 选择 合 适 的基 础 方案
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
考 虑温 度应 力 的影 响 力 。建筑 结构 的几何 形 心 、 刚度 中 心 、 结 构 重心 即为 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 度 ； 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 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 在 水平 荷 载作 用下 结构 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 扭 转 问题 就 是指 在结 构设 计 过程 中未做 到 三心 合一 ， 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 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
（ 四） 要 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 。在计算结果时要高度重视位移限值、 剪重 比及单位面积重度问题。（ １ ） 位移限值在结构整体计算 的输出结果 中， 结构 的 侧移（ 包括层间位移和顶点位移） 是一个重要 的衡量标准， 其数值大小从 一个 侧面反映出结构的整体刚度是否合适 ， 过大或过小都说 明结构刚度过小或过 大（ 或者体现结构两个主轴方向的刚度是否均衡） ， 以致要引起设计者对其 中
（ 五） 要 采取 相 应的 构造 措施
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。
２ 、 高层建筑结构设计的难点问题
２ ． １受力 结构 设 计
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 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
的结构体系选择 、 结构的竖向及平面布置合理性的再思考。ｆ ２ ） 剪重 比及单位 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 面积重度结构的剪重 比（ 也即水平地震剪力系数） ／ ｋ ， ＝ Ｖ Ｅ Ｋ ／ Ｇ是体现结构 在地 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 震作用下反应大小的一个指标。其大小主要与结构地震设防烈度有关 ， 其次 必须 对 主要 的 承重 柱 和承 重墙 的数 量 和分 布 做 出总体 设 想 。 与 结构 体 型 有 关 ， 当设 防烈 度 为 ７ 、 ８ 、 ９度时 ， 扭 转 效 应 明显 或 基 本 周期 ＜ ３ ． ５ ｓ ２ ２抗 风 结构 设计 高层 建 筑对 风 振作 用 比较 敏感 ，抗 风 压是 结 构设 计 中 的重 点 内容 之 一 。 的 结 构 剪 重 比则 分 别 为 ０ ． ０ １ ６ ， ０ ． ０ ３ ２ ， ０ ． ０ ６ ４ 。单 位 面 积重 度 ｖ ０ ＝ Ｇ ／ Ａ（ ｋ Ｎ ／ ｒ ｎ ２ ） 是 高层 建 筑对 风 具 有 阻 隔或 者 扰 动 的作 用 ， 风 在周 边 建 筑 物 衡 量 结 构构 件 截 面 取值 是 否 合理 和 楼 层 荷 载数 据 输 入 是 否 正确 的一 个 重要 由于 层 高 的原 因 ，