浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化
高层建筑结构体系及其选型的探讨
公路 、铁道工程 、填海建筑 等除必须采 用钢管桩 的特殊 基础
外， 在工程 中钢 管桩 已大部 分被 预应 力混凝土管桩 所代 替。现 在我国预应力混凝土管桩使用量 已经相 当可观 。 预应力混凝土管桩的简单介绍 １ 、 等级和壁厚
管桩按混凝 土强度等级 和壁厚分 为预应力混凝 土管桩和
选型 的美观。有时结构选型还受到投资者的影响。
梁高度在 ０ ． ６ — １ ． ５ ｍ 左右 ， 上下横梁和左 右两根柱之 间的空 隙 即为开窗 的７ Ｌ ， Ｎ。为了保证筒体 的整体 工作 ， 开窗面积不应大
于整个墙面 ５ ０ ％。为 了使筒 中筒结构 的内外共 同工作 ， 内筒 的 长度 Ｌ不 能小于外筒长度 的 １ ／ ３ 。同样 ， 内筒 的宽度 Ｂ不应小 于外筒宽度 Ｂ的 １ ／ ３ （ 图 ８） 。 ５ ． 其他形式
柱 间距不 能 太大 ，否 则会 影 响筒 体 的整 体 性。 常 用柱 距是 １ ＿ ２ — ３ ． ０ ｍ， 个别可扩 大到 ４ ． ５ — ５ ． Ｏ ｍ， 但一般不应 大于层高 。横
可知， 高层建筑 的选 型至少要确定 结构的材料 和抗侧力体 系。
当然高层建筑结构 的选型还 包括竖 向结 构的类型和大 跨度楼 盖类型等。影 响结 构选 型的 因素很 多， 如环境条 件 、 建筑方案 等。一个好 的结构形 式的选择 ， 不仅要考虑 建筑 的使 用功能 ， 结构 上的安全合理 ， 施工上的可能条件 ， 也要考虑造价 经济和
熟， 配套应 用技术 日趋完善等特点。 管桩 的种 类分 为： 钢管桩 、 预应 力混 凝土管桩 及钢管混凝
土管桩。钢管桩及钢管混凝土管桩具有高强度 、 抗 冲击疲 劳性
能好 、 贯入 能力 强 、 便 于割 接 、 质量可 靠 、 运输 方便 、 沉桩 速度
超高层建筑结构体系优化研究
超高层建筑结构体系优化研究随着城市化的快速发展，城市建设已经开始向着高层建筑发展，越来越多的高层建筑被兴建起来，而其中的超高层建筑更是呈现出了如雨后春笋般的发展态势。
然而，超高层建筑的建造还存在一些不可忽视的风险因素，其中结构安全问题就是其中的一个非常重要的因素。
需要在超高层建筑的设计与施工中，引入现代化的先进技术，对超高层建筑的结构体系进行优化设计，从而保障其建筑安全。
一、超高层建筑结构体系概述超高层建筑是指高度超过300米，由于其结构高度与结构形式不同，在建设过程中需要采用特殊的结构形式。
目前，国际上应用比较广泛的结构体系主要包括框架-剪力墙结构、框架-筒壳结构、框架-钢筋混凝土核心筒结构、框架-大跨度悬挂结构等，其中以框架-钢筋混凝土核心筒结构和框架-剪力墙结构为主。
二、超高层建筑结构体系优化研究超高层建筑结构体系优化研究是指通过改进某一种或者多种超高层建筑结构体系，使其能够更好地满足建筑设计、施工和使用的要求，进而达到提高其整体安全性和经济性的目的。
1、框架-剪力墙结构优化框架-剪力墙结构是最广泛应用的超高层建筑结构体系，其优化的主要途径是针对剪力墙的优化。
目前的方法主要包括设计剪力墙的合理分布位置和配置，合理确定剪力墙剪力承载体系的厚度等手段。
通过这些手段的优化，可以提高整个结构的抗震性能和整体稳定性。
2、框架-钢筋混凝土核心筒结构优化框架-钢筋混凝土核心筒结构是目前超高层建筑中应用最广泛的结构体系。
优化的主要途径在于核心筒的优化设计。
核心筒的优化设计应包括筒体厚度、钢筋材料选择、核心筒配置等方面，以提高整个结构的稳定性和安全性。
3、框架-大跨度悬挂结构优化框架-大跨度悬挂结构最大的优点是能够实现超大空间刚度，并且可以在满足建筑设计和经济性要求的情况下，提高超高层建筑的整体稳定性。
优化的途径在于通过减小跨度和改变各构件的截面形状等措施，来进一步提高整个结构的抗震性能和整体稳定性。
三、结论总的来说，超高层建筑结构体系的优化研究是目前超高层建筑设计领域一个非常重要的课题。
超高层建筑结构方案选型及性能分析
超高层建筑结构方案选型及性能分析摘要:近年来，随着建筑搭建工艺水平的进步，超高层建筑规模和修建数量正在逐渐增多，而随之而来的建筑施工问题，建筑结构及建筑性能问题也越来越多。
超高层建筑的普及必须建立在建筑安全问题完善处理的基础之上，因此就高层建筑的结构出发对建筑抗震和抗风性能做出研究和分析。
关键词：建筑结构；抗震；抗风前言超高层建筑的搭建工艺有别于高层建筑和一般低层住宅，超高层建筑进行施工之前需要对地震板块，大气层空气流动，该地区地质状况进行综合测算，此外超高层建筑有着成熟而严格的施工监测管理和各项性能指标要求。
因此超高层建筑需要进行考量的标准和保障安全的指标较多，整体工程难度较大。
一、建筑结构建筑的高度是按照住宅建筑的层数进行划分的，十层以下不高于24米的建筑不属于高层建筑，高层建筑多数为电梯公寓，酒店及办公写字楼，而近几年来随着社会经济的不断进步，高层建筑已经满足不了大型公司的运营，超高层建筑的出现将更有利于公司办公及人员调配[1]。
因此超高层建筑的定义标准为楼层40层以上高度高于100米以上的民用建筑。
超高层建筑自身的高度决定了其建筑结构的复杂性。
在建筑结构设计上需要对建筑自身的高宽比例进行严格控制，高宽比差距过大会导致建筑中心崩塌或断裂。
整体建筑的结构通常是采用巨型框架进行搭建，中央核心筒结构进行稳固，钢制框架能极大程度减少自重进而保证刚度匀称，核心筒是目前超高层建筑主流的结构形式能够有效地进行抗震，使整体结构充分受力。
在地基和沉降处理方面，通常采用深基坑支护技术，为了保证拥有足够的强度对建筑进行支撑稳固，足够深的基坑是超高层建筑的基础。
超高层建筑在电气、防火基础设施结构完备的前提下，近年来，在面对一些自然灾害和恐怖袭击后，还要求超高层建筑在设计时还应考虑到应急避难，紧急消防处理。
超高层建筑实现了区域化空间最高效的利用，但从施工的角度来讲仍然存在大量技术上的问题。
中央核心筒是大部分超高层建筑中起到抵抗墙体水平侧力，承担高楼层建筑物下水平荷载的钢制框架混凝土芯筒式结构[2]。
超高层建筑结构的优化设计及安全分析
超高层建筑结构的优化设计及安全分析随着城市的不断发展壮大，越来越多的超高层建筑拔地而起，成为城市天际线上的独特风景。
而超高层建筑的结构设计和安全分析则成为了建筑师、工程师和建造者们最为关注的问题之一。
本文将从超高层建筑结构设计和安全分析两个方面来，详细介绍超高层建筑的结构设计和安全分析，力求为城市的建筑行业做出一定的贡献。
超高层建筑结构优化设计超高层建筑结构设计的目的是要使这座建筑在最大程度上提高安全性、稳定性和舒适度。
在结构设计时，需要从材料、力学、工艺等方面考虑，下面将分别列举一些常见的结构设计方案。
一、材料方面在超高层建筑的结构设计中，钢结构和混凝土结构是最常见的选择。
这两种结构材料具有坚固、稳定、耐力、抗震能力强等优点，可以最大程度地确保建筑的安全性。
其中，钢结构的强度高、质轻、可重复利用，适用于高层建筑钢结构的紧凑性和更加轻盈的外观，而混凝土结构的制造、维护和使用成本相对较低又有很好的隔声效果，更适合塑造超高层建筑的雄浑坚实。
二、力学方面在力学方面，需要考虑建筑受力状态、抗震能力等问题。
以抗震能力为例，超高层建筑设计中不仅需要满足建筑物自重和各种荷载的要求，也需要抗御地震等外部天然灾害的能力。
对于超高层建筑的设计师来说，这也是一个充满挑战的任务。
因此，需要对建筑物进行结构分析和抗震分析，并通过抗震设防措施，使建筑物在强震异常情况下，尽量减小可能的损失。
三、工艺方面从工艺方面来看，建筑物的要求是能够满足地基质量和立面质量的要求，以确保建筑物的稳定性和安全性。
同时，在施工过程中需要仔细考虑超高层建筑的工艺特点，并采取一系列的预制和平台建设等特殊工序，从而使施工过程更加规范，并提高施工效率，同时也确保施工质量达到最优，从而提高建筑物结构的稳定性和安全性。
超高层建筑安全分析超高层建筑的安全性是建筑物能否得到用户信赖和长期发展的基础。
在安全分析方面，我们不仅要考虑建筑的本质安全性，还要考虑建筑使用过程中出现的问题。
浅谈超高层的建筑结构设计分析
浅谈超高层的建筑结构设计分析超高层建筑指的是高度超过300米的大型建筑物。
随着城市化进程的加速和城市人口的不断增长，超高层建筑的需求也在不断增加。
设计一座超高层建筑的结构是一个复杂而关键的任务，需要综合考虑许多因素，包括建筑物的稳定性、抗震性、风荷载、材料强度、施工容易性以及经济效益等。
本文将从这几个方面对超高层建筑的结构设计进行分析。
首先，超高层建筑的稳定性是设计时需要重点考虑的因素之一。
一座高层建筑的稳定性取决于建筑物的重心位置、结构形式、横向和纵向刚度等。
建筑物的重心位置需要尽量靠近地面，以提高稳定性。
同时，选择合适的结构形式，如框架结构、剪力墙结构或筒结构等，可以有效提高建筑物的稳定性。
此外，增加横向和纵向刚度，如设置横向框筒、斜交支撑等，也有助于提高建筑物的稳定性。
其次，抗震性是超高层建筑设计中必须重点考虑的要素。
地震是一种常见的自然灾害，对建筑物的破坏性较大。
超高层建筑设计需要考虑地震作用对建筑物产生的影响，并采取相应的抗震设计措施。
这包括使用抗震性能良好的结构材料，如高强混凝土、钢材等，以及采取合理的连接方式和布置剪力墙、增加建筑物的抗侧稳定性等。
此外，还需要进行地震荷载计算和动态分析，以确定建筑物的抗震设计参数。
第三，风荷载是超高层建筑设计中需要考虑的另一个重要因素。
由于建筑物高度的增加，风荷载对建筑物的影响也越大。
设计师需要进行风荷载计算和模拟，以确定建筑物的风荷载大小和分布。
然后，通过采取相应的措施，如增加建筑物的抗风设计、设置风致响应减震装置等，来减轻风荷载对建筑物的影响。
第四，材料强度是超高层建筑设计中需要仔细考虑的因素之一。
由于超高层建筑要承受更大的荷载和力学作用，建筑材料的强度要求也更高。
一般来说，超高层建筑常用的结构材料包括高强度混凝土、钢材和混凝土复合结构等。
这些材料需要经过严格的检测和测试，以确保其符合设计要求，并具有足够的强度和耐久性。
最后，施工容易性和经济效益也是超高层建筑设计中需要考虑的因素。
高层建筑结构选型
高层建筑结构选型在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
而高层建筑的结构选型，是确保建筑安全、经济、适用和美观的关键环节。
高层建筑结构选型所涉及的因素众多。
首先，建筑的用途是一个重要的考量因素。
比如，住宅建筑和商业办公建筑在空间布局和使用功能上有着明显的差异，这就对结构体系的选择产生影响。
如果是住宅，可能更注重房间的规整和舒适性；而商业办公建筑可能需要更大的无柱空间来满足灵活的布局需求。
建筑的高度也是决定结构选型的关键因素之一。
随着建筑高度的增加，风荷载和地震作用对结构的影响会显著增大。
较低的高层建筑可能采用框架结构就能满足要求，但对于超高的建筑，可能就需要更复杂的结构体系，如框架核心筒结构、筒中筒结构甚至是巨型结构。
场地条件同样不容忽视。
如果建筑所在的场地地质条件复杂，比如存在软弱土层或者地震活动频繁，那么在结构选型时就需要选择具有更好抗震性能和适应性的结构形式。
结构的抗风性能也是必须考虑的要点。
在一些风荷载较大的地区，如风道口或者沿海地区，结构的抗风设计尤为重要。
选择合适的结构形式和加强结构的抗风措施，能够确保建筑在强风作用下的稳定性和安全性。
从经济角度来看，不同的结构体系在材料用量、施工难度和工期等方面都有所不同，从而导致造价的差异。
在结构选型时，需要综合考虑建筑的全生命周期成本，而不仅仅是初始建设成本。
在常见的高层建筑结构体系中，框架结构是一种较为简单和常见的形式。
它由梁和柱组成框架，共同承受水平和竖向荷载。
框架结构具有布置灵活、空间开阔的优点，但由于其侧向刚度相对较小，适用于层数较低的高层建筑。
框架剪力墙结构则结合了框架和剪力墙的优点。
剪力墙能够提供较大的侧向刚度，有效地抵抗水平荷载，而框架部分则主要承担竖向荷载。
这种结构体系在中高层建筑中应用广泛。
核心筒结构是在建筑内部设置一个由剪力墙围成的核心筒，承担大部分的水平和竖向荷载。
核心筒结构具有良好的抗侧性能，适用于较高的建筑。
超高层建筑的结构设计与优化
超高层建筑的结构设计与优化一、引言超高层建筑是21世纪城市化发展的必然趋势和方向。
随着技术和材料的不断进步，建筑高度已经突破了1000米大关，挑战着我们对建筑构造的认知和设计的创新。
超高层建筑的结构设计是其稳定性和安全性的保障，在设计和建造中必须遵循一系列科学的原则和标准。
本文将对超高层建筑的结构设计和优化进行探讨。
二、超高层建筑的结构体系超高层建筑一般采用框架结构、框筒结构、钢管架结构等。
框架结构是由基础、柱子、梁和板面等组成的。
框筒结构和框架结构类似，不同之处在于加入了外围的斜撑。
钢管架结构则是采用钢管做框架，钢管间加入水平和垂直的布置的钢抗弯件构成的空间结构。
目前，钢管混凝土复合结构也逐渐应用于超高层建筑设计中。
三、超高层建筑的结构设计优化超高层建筑结构设计优化的目的是更好地保证其安全性和经济性。
具体方法包括极限状态设计、非线性分析设计和优化设计。
1、极限状态设计极限状态设计是基于超高层建筑各种累积荷载的极值情况，考虑结构的强度和稳定性进行的。
其目的是优化整个建筑的可靠性和安全性。
在设计过程中，需要考虑各种不同的荷载情况，如地震、风载、温度变化等。
2、非线性分析设计非线性分析设计是对超高层建筑结构进行模拟和计算，更好地了解其应力和变形的情况，以及可能存在的缺陷和弱点。
根据分析结果，采取相应的措施，如加强某些局部结构、改变结构方案、增加防护措施等。
3、优化设计优化设计是在满足结构强度和稳定性的前提下，在经济和施工方面寻找最优解。
在设计过程中，需要考虑抗震性能、经济性、施工难易程度、维护保养费用和时间等因素。
四、超高层建筑施工中的安全措施超高层建筑施工的安全性至关重要。
应采取各种安全措施，包括安全临时设施的设置、安全责任的明确、施工行为的监控、施工人员安全知识培训和切实可行的应急预案。
五、结论超高层建筑的结构设计和优化是其安全和可靠的保障。
需要制订科学的设计方案，并采取有效的安全措施，确保施工和运营过程中的安全性。
高层建筑结构选型及结构优化设计
高层建筑结构选型及结构优化设计摘要：随着高层建筑规模的不断扩大和投资的不断增加，结构选型作为建筑结构方案设计的重要环节，对建筑功能、工程造价、社会效益等都将产生影响，正确处理高层建筑结构选型及结构优化设计问题，对高层建筑设计、施工、使用、维护等有重要意义。
文章结合某工程的实例，通过分析结构选型和结构优化的重要性，解读结构选型的关键，选取适宜的结构优化方案，旨在为高层建筑保证安全度降低造价提供依据。
关键词：高层建筑；结构选型；结构优化；设计1高层住宅建筑结构的选型高层住宅建筑的结构体系和选型方式直接决定了建筑结构在建设过程中的施工难度和建成使用后的经济效益。
高层住宅建筑结构体系是指建筑物的主体结构能抵抗竖向和水平向荷载和各种力的作用而保持结构的稳定性。
住宅建筑由于其用途的特殊性，结构需要以安全性、舒适性为重点进行设计。
使结构体系受力明确，传力直接，有利于抗震，以此实现建筑物的整体结构安全。
但随着建筑物高度的增加，由于随高度变化的风荷载和水平地震力的作用而产生的横向荷载会显著大于其纵向抗侧力构件刚度的增长速率。
为此，就需要有针对性的对结构中抗侧力体系进行加强。
使横向力能够有效传递竖向构件并向下传递到基础。
一般来说，高层住宅结构体系根据抗侧力体系进行分类，主要包括框架、剪力墙、框-剪、框架核心筒、筒中筒等多种形式。
也有一些复杂的结构形式由以上基本形式组合的连体、悬挑、带加强层的复杂结构形式也在近年的高层住宅建筑当中频繁出现。
目前城市高层住宅建筑中最常见的结构是钢筋混凝土、钢和二者的混合结构这三种形式。
在高层建筑住宅的选型阶段，应根据高层建筑安全经济运行所需要的结构基础和造价预算，以及工程施工的工期长短来选择最适宜的结构体系类型。
还需要注意结构体系的选择，以适应建筑理念的可持续发展，并达到国家消防建筑体系的标准，消防安全是设计和选择的指导因素。
2优化设计的原则2.1安全性结构优化设计不仅可以降低工程投入，节约建设成本，更重要的是可以保证结构的安全性能。
超高层建筑施工方案与结构优化
超高层建筑施工方案与结构优化超高层建筑近年来成为城市发展的重要标志，随着建筑技术的进步，施工方案与结构优化的研究愈发重要。
这类建筑不仅需要满足使用功能，更要在安全性、经济性和美观性等方面达到高标准。
因此，制定科学合理的施工方案与结构优化措施显得至关重要。
施工方案的科学性在超高层建筑的施工过程中，如何制定科学的施工方案是成功的关键。
一项好的施工方案应具体包括施工方法、施工顺序、工期安排等多个方面。
在施工方法上，应根据建筑的实际情况以及周边环境，选择合适的施工设备和材料。
例如，塔吊的选型和布置直接影响施工的效率和安全。
合理的施工顺序则能有效减少交叉作业，降低事故发生的可能性。
在工期安排上，超高层建筑常常面临天气、地质等多方面的不确定性，因此，应做好施工进度的动态调整准备，通过合理的资源配置以应对突发情况。
明确各阶段的责任与目标，可以提高施工队伍的士气与效率。
结构优化的必要性超高层建筑因其巨大的体量和高度，结构优化是保证安全与稳定的基础。
局部结构的优化不仅能增强建筑的承载能力，同时还可以降低材料的耗费。
例如，采用框架与核心筒结合的结构形式，能够有效地分散荷载。
在结构设计阶段，进行有限元分析，就能发现潜在的弱点和问题，提前进行调整，避免在施工过程中出现不必要的浪费和安全隐患。
随着建筑材料的不断发展，适时引入新型材料与技术，如高性能混凝土和预应力钢索，不仅能够提高建筑的整体性能，还能延长使用寿命。
施工安全管理超高层建筑施工时，由于其高度和体量的特殊性，安全管理尤为重要。
施工现场必须建立严格的安全管理制度，定期进行安全培训和演练，确保每位工人都能熟悉应急预案及安全知识。
从技术层面讲，通过安装监控设备、传感器等技术手段，提高对施工现场的实时监控能力，能有效降低施工风险。
在主要的施工环节，如混凝土浇筑、吊装等，提前制定应急预案，以应对突发状况。
环境保护与可持续性如今，环境保护逐渐成为建筑行业的热点话题。
在超高层建筑的施工方案中，采纳可持续性的理念是必要的。
高层结构设计体系选型与优化研究
高层结构设计体系选型与优化研究【摘要】对于同一个设计，不同的结构工程师可能采用不同的结构体系，选用不同的结构材料来实现同一设计目标，使得最终的经济性能不同，甚至相差很大。
因此就非常有必要对结构材料、结构体系以及基础形式等进行比选和优化。
【关键词】高层；优化；设计结构体系是指结构在抵抗竖向荷载和水平荷载时的传力途径及构件的组成方式。
竖向荷载由水平构件和竖向构件传递到基础，而水平荷载则由抗侧力体系传到基础。
在高层建筑中，抗侧力体系的选择与组成是高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。
1. 高层建筑按结构材料划分1.1 钢筋混凝土结构体系。
钢筋混凝土结构合理利用了钢筋和混凝土两种材料的协同受力性能特点，广泛应用于各种工程结构中。
它具有取材丰富，造价较低，耐久性和耐火性较好，维护费用低，结构造型灵活，整体性能好等优点。
由于这些优点使得钢筋混凝土结构成为我国传统的结构形式，在我国的高层建筑中占主导地位。
1.2 钢结构体系。
钢结构具有强度高，抗震性能好，构件截面小，工厂化生产程度高，施工方便，建设周期短，大跨度、大空间、多用途等特点。
同时它也具有结构材料较昂贵，造价较高，钢材易于锈蚀，日后维护费用高，防火性能较差，设计施工技术较复杂等缺点。
1.3 钢一混凝土混合结构体系。
钢一混凝土混合结构将钢构件和钢筋混凝土构件两者并用，互相取长补短，既充分利用了钢构件具有的材料强度高，截面尺寸小，能提供较大跨度空间的优点，也利用了钢筋混凝土墙体或筒体具有的较大的抗侧刚度和较高的抗震承载力等优点。
1.4 钢一混凝土组合结构体系。
钢一混凝土组合结构主要包括型钢混凝土结构和钢管混凝土结构，型钢混凝土结构是指混凝土内含型钢的劲性配筋混凝土结构，钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。
2. 高层建筑按结构形式划分多层及高层建筑中传统的、广为应用的是框架、剪力墙、框架一剪力墙结构体系。
在高度较大的高层建筑中，应用较多的是框架一筒体结构、框架结构、筒中筒结构及多筒结构等结构体系。
浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化
浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化摘要：随着社会经济的高速发展，人口的迅速增长以及土地资源的日益紧张，建筑也日趋超高层化。
随着建筑高度的增加，结构自重越来越大，同时水平风荷载也显得尤为突出。
因此，超高层结构的优化设计具有十分重要的意义。
本文以超高层结构为研究对象，通过结构优化的基本概念，选择合理的结构设计方案。
关键词：超高层；结构优化；体系选型；高宽比；加强层；外框柱选型1、超高层建筑的现状现代社会经济与科学技术发展迅速，新型建筑材料的出现，结构体系的不断创新，计算机技术的发展和施工水平的持续提高，使超高层建筑得到了迅猛发展；世界最高建筑的记录不断被刷新，目前的世界第一高楼——迪拜塔（哈利法塔），高达828米，共160层，成为了现代经济与技术发展的有力见证；在超高层建筑设计中，结构体系的选型与优化，影响着建筑的安全性与经济性，对超高层建筑的设计和施工都具有十分重要的意义。
2、超高层结构类型及特点顾名思义，高层建筑的特征在于“高”。
房屋高度是指室外地坪至房屋主要屋面的高度，高层建筑依据房屋高度大致可以分为以下几类：一般高层建筑：24~60米；中高层建筑：60~100米；超高层建筑100米以上；超高层建筑根据所采用的结构材料可分为三类：钢结构、混凝土结构、钢-混凝土混合结构；其中钢结构的优点是强度高、自重小、抗震性能好、施工速度快，但造价较高、施工精度要求高、防火性能差。
混凝土结构优点是可塑性强、用钢量小、取材方便、施工简便、造价低、维护成本低；缺点是自重较大，施工速度慢、构件占用空间大、需要支模施工；混合结构是钢结构、混凝土结构组合而成的结构体系，组合形式多种多样，结合了上述两者的优点，降低了用钢量及自重、施工便利；混合结构综合了成本、性能、施工等方面要求，也是目前应用最多的超高层结构类型。
众所周知，影响高层结构设计尤其是超高层结构设计的主要因素是水平力，既水平风荷载和地震荷载，那么判断一个超高层结构方案的好坏，就要看他的抗侧力体系，是否能高效的抵抗水平力；在超高层建筑里比较常见的几种抗侧力体系：框架核心筒、巨柱核心筒、筒中筒等，其中框架核心筒使用的最多，其核心筒一般为钢筋混凝土剪力墙，为增加结构延性或控制轴压比可以加设型钢，高度超过一定范围可以设置加强层来控制位移，外框柱也有多种选择：钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢管混凝土柱等等；加强层和外框柱的选型后文详细分析。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要：在高层建筑中，由于其结构选择与设计管理是一项十分繁杂的工作，因此对其进行研究显得尤为重要。
在进行建筑结构设计时，必须保证设计计划的科学性和合理性，同时，在进行设计时，必须综合考量建设项目的各个建设阶段，从而提高设计计划的品质。
本文针对这一现状，就高层建筑的结构选择和结构的优选等问题作了一些探讨，为今后的工程实践提供了借鉴。
关键词：高层建筑；结构选型；优化设计1高层建筑结构选型分析1.1框架结构该体系由梁、柱和楼板等组成，梁和柱之间的刚接构成主梁，并根据建筑物的用途进行布置，其特点是自重轻，整体性能好，造价低廉，轴网布置灵活，空间利用率高，便于施工。
由于其薄弱环节：其抗侧移刚度较小，地震时水平位移较大，节点处应力集中，易受不均匀地基沉降影响，且建筑高度有限。
从框架结构抗震分析的结果可以看出，随着高度的提高，底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移会显著提高，而这会造成柱子截面面积和配筋过大，从而对其空间利用率和经济效益产生了不利的影响。
因此，在实际生活中，框架结构在地震作用下，会出现非结构性损坏的情况比较多，因此，适宜应用于10层或以下房屋建筑，如住宅、学校、办公楼等房屋，宜采用钢筋混凝土框架结构，地震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30 g、且层数大于5层的房屋，不宜选用钢筋混凝土框架结构。
对于大型公共建筑，多层工业建筑，以及大型商场，体育馆，火车站，剧院，展览厅，飞机库，停车场等一些特别的建筑，建议使用钢架。
1.2框架-剪力墙结构它是将框支和剪力墙两种形式组合起来，并在框支中配有合适的剪力墙。
在整体结构中，剪力墙板承受最多的横向荷载，而垂直荷载则以框架为主，二者在结构中具有明显的分工。
框剪结构通常适用于35层之下的楼房，若设计得适当，还可设得较高。
其中，剪力墙的布置地点通常是在电梯室，它通过核心筒来发挥对水平荷载的承受力，它的优点是：地震性能好，整体结构相对稳定，与框架结构相比，它在水平荷载力和侧向刚度方面都有了一定的提高，它在布置上也比剪力墙结构更加灵活，它更适合于10层至20楼之间的办公楼、教学楼等。
超高层建筑结构设计的优化策略及问题探讨
超高层建筑结构设计的优化策略及问题探讨一、超高层建筑控制荷载及作用的研究（1）竖向荷载组成及优化策略随着塔楼高度的增加，塔楼墙、柱自重所占的比例增加，这一方面是由于塔楼抗侧刚度需要，另一方面是由于楼面恒载增加，导致承担的竖向荷载较大；楼面恒载所占的比例在20%~25之间，比例较大；优化楼面恒载，不仅可以降低自身的重量，而且进一步降低柱、墙承载的竖向荷载，同时，对降低地震作用也有重要意义。
减轻塔楼重量的方法：高强混凝土和高强钢材的使用（降低柱、墙尺寸）；混合结构体系（钢材代替部分混凝土）；采用压型钢板组合楼盖体系；使用轻质隔墙（如轻钢龙骨隔墙）；减小附加恒载（如采用轻质填充材料）。
（2）风荷载研究与优化策略风工程研究的主要方法有现场监测（最直接、可靠方法，但周期长、费用高）；风洞试验（可系统开展研究，但相似关系无法完全满足）；数值模拟（重要手段与发展方向，成本低，周期短，但目前研究尚不充分）。
由于风速较大，且结构高柔，高层建筑易受涡激振动影响产生横风向风荷载。
当来流风速增加到一定临界值时，建筑周围产生漩涡脱落现象，从而造成涡激振动。
通过沿高度改变建筑截面形状、圆弧倒角、切角和立面开洞等方法，可以减小涡激振动在高层建筑高度方向的一致性，从而减小了建筑的横风向风荷载。
上海中心采用了三种方式：圆弧倒角,契形立面, 变截面。
（3）长周期地震作用特点及影响因素目前国内建成与在建的有许多超高层建筑其自振周期很多都在5.5s以上。
对于超高层建筑结构，长周期响应对倾覆力矩起绝对的控制作用；高阶振型响应对基底剪力的影响较显著，不可忽略。
随着我们对超高层建筑的认识，我们把第一周期限制放宽一到两秒左右，上海中心做到9s，刚开始设计的时候所有专家说应该限制在7s，我们放长了一点，这对于降低地震的作用非常有利。
随着经验积累和数据更加丰满，可能我们胆子会更大一点。
上海中心、长沙国际金融中心和郑州绿地这三个项目，其中上海中心高632m，所以X向第一周期和第二周期都在长周期上，长沙国金、郑州绿地也是落在长周期上，必须考虑下长周期对于地震效用的影响。
浅析高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
浅析高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要：在高层建筑中，结构设计和结构选型是最主要的方式，能够充分体现出建筑的外形特征，还能够最大程度的发挥建筑各项功能。
本文从高层建筑结构特点进行介绍，分析影响建筑结构选型的主要因素，并提出相关措施。
关键词：高层建筑；结构设计；结构选型；方法引言现阶段，国民经济的高效增长，建筑行业获得了有效发展，高层建筑在城市建筑类型占比明显增加。
所以，在结构选型和结构设计时，需要谨慎选择，相关技术人员采用科学合理的方式，制定行之有效的措施，进而保障高层建筑的质量安全和结构稳定。
1、高层建筑结构设计特点区别于层数较少的建筑，高层建筑整体结构承受的水平载荷相对较大，对于水平载荷水平的控制直接决定了高层建筑的整体稳定性。
高层建筑水平载荷与建筑承受的倾覆力矩以及偏心轴向力存在着紧密的联系，应严格控制水平载荷，防止出现因水平载荷过大引起的连锁性稳定问题。
随着高层建筑整体高度的不断增加，其结构体量与向基础结构传递的载荷也在不断提升。
而在高层建筑整体自重水平超过地基承载能力的情况下，高层建筑将出现下沉、倾覆或抗震性能不足等系列问题，这种问题在软土地基等不良地质条件下更为突出。
因此，设计人员应结合工程地质实际条件，通过结构的优化设计降低高层建筑自重，使其不超出基础结构的极限承载能力，确保高层建筑整体的稳定性。
2、高层建筑结构选型的重要性高层建筑结构选型是高层建筑发展的基础。
现代城市建设要求通过结构选型实现高层建筑的功能实用性和经济成本的控制。
首先，高层建筑的功能趋于综合化、多样化，这就要求高层建筑的室内空间设计和立面设计趋于多样化、多功能化，高层建筑必须注意结构选型。
其次，建筑高度越来越高，越来越受到社会各界的关注，建筑结构选型优化，可以实现预期的投资成本。
当然，一些新的理论和信息需要在高层建筑中表达出来，高层建筑的结构选型受各种人为因素的影响。
3、高层建筑结构选型的影响因素3.1建筑的使用功能高层建筑结构选型的具体内容包括选择合理的承载结构、基础建筑结构等，其中承载结构有剪力墙和框架等形式。
高层建筑结构优化
高层建筑结构优化高层建筑作为现代城市的标志和地标，对建筑结构的要求越来越严格。
在追求建筑美观和安全性的同时，如何对高层建筑的结构进行优化成为了一个重要的问题。
本文将探讨高层建筑结构优化的策略和方法。
一、材料选择与优化高层建筑结构的优化首先涉及到材料的选择和优化。
传统的钢筋混凝土结构在承重能力上存在较大的局限性，因此可以考虑采用新型材料来提升结构的强度和刚度。
比如，可以使用高性能混凝土或纤维增强聚合物等新材料，以增加结构的抗震和抗风性能。
此外，在材料的使用过程中，还需要考虑其生产和施工的环境影响，选择可持续发展的绿色材料，实现结构优化与环境友好的双赢。
二、结构形式与减震设计高层建筑的结构形式也对其性能和优化有着重要影响。
常见的高层建筑结构形式包括框架结构、剪力墙结构、框筒结构等。
在选择结构形式时，需要综合考虑地震、风荷载以及建筑功能等因素，选择合适的结构形式。
同时，考虑到地震和风力等外力的影响，还需要进行减震设计。
减震设计可以采用隔震结构、摇摆阻尼器等手段，减小地震和风力对建筑的影响，保证建筑的安全性。
三、结构布置与优化高层建筑的结构布置也是优化的重要方面。
合理的结构布置可以降低结构的重量和质量，提高结构的稳定性和抗震性能。
在结构布置中，可以采用钢筋混凝土柱的集中布置、异形柱的使用以及剪力墙的合理布置等措施，来减小结构的自重和迎风面积，提高结构的抗震性能和承载能力。
四、数字化技术与智能化管理随着科技的发展，数字化技术和智能化管理在高层建筑结构优化中扮演着越来越重要的角色。
利用BIM技术可以实现对建筑结构的全过程管理和协调，提高设计效率和施工质量。
同时，通过传感器和监测设备对结构进行实时的数据采集和分析，可以及时发现结构的变形和破坏，提前采取措施进行修复和加固，保证建筑的安全性。
五、节能与可持续发展在高层建筑结构优化的过程中，还需要考虑节能和可持续发展的问题。
通过合理的建筑布局和通风设计，可以减小建筑对能源的消耗。
高层建筑结构体系设计与优化
高层建筑结构体系设计与优化高层建筑作为现代城市的标志性建筑物，不仅体现了城市的发展水平和经济实力，同时也是人们对于舒适和安全居住环境的追求。
在高层建筑的设计与建造过程中，结构体系的设计与优化是至关重要的一环。
本文将探讨高层建筑结构体系设计与优化的关键因素和方法。
首先，高层建筑的结构体系设计应考虑建筑的承载力和抗震性。
承载力是指建筑物能够承受的荷载大小，包括自重、使用荷载和风荷载等。
在设计过程中，建筑师和结构工程师需要根据建筑的功能和用途，合理确定结构体系的类型，如框架结构、剪力墙结构或桁架结构等。
同时，根据建筑所处的地理环境和抗震设计要求，进行合理布置结构的抗震支撑与连接，以提高建筑的抗震性能。
其次，高层建筑的结构体系设计还需考虑建筑的稳定性与刚度。
稳定性是指建筑在承受外部荷载时保持稳定的能力，而刚度则体现了建筑在受力过程中的变形能力。
为了确保建筑的稳定性和刚度，结构工程师需要进行结构系统的刚度分析和优化，以合理选择结构材料和构件尺寸，提高结构的整体刚度，防止产生过大的变形和振动。
此外，高层建筑的结构体系设计也需要考虑建筑的节能性和施工成本。
在设计过程中，结构工程师应利用现代计算机仿真技术对建筑进行能耗分析，合理布置建筑的外墙保温材料和照明系统，以减少建筑的能耗和对环境的影响。
另外，通过采用先进的施工技术和工艺，结构工程师可以降低建筑的施工成本，提高施工效率，确保建筑的质量和安全。
最后，高层建筑的结构体系设计还需要与建筑的整体设计和美学要求相协调。
结构体系作为建筑的骨架，其形式应与建筑的外观和空间感相融合，既满足结构的功能要求，又能展现建筑的特色和美感。
因此，结构工程师需要与建筑师密切合作，共同探讨合理的结构形式和结构材料，以实现结构与美学的有机统一。
综上所述，高层建筑结构体系的设计与优化是一个复杂而关键的工作。
它既要考虑建筑的承载力和抗震性，又要注重建筑的稳定性与刚度，同时还要兼顾建筑的节能性和施工成本，最终与建筑的整体设计和美学要求相协调。
超高层建筑结构体系及选型分析
超高层建筑结构体系及选型分析发表时间：2019-12-18T13:32:55.470Z 来源：《基层建设》2019年第26期作者：栾极[导读] 摘要：超高层建筑能够为使用者提供更加良好的居住环境和工作环境，同时也能够起到提升土地资源利用效率的作用，因此成为了我国建筑工程行业发展的大势所趋。
中信建筑设计研究总院有限公司湖北省武汉市 430000摘要：超高层建筑能够为使用者提供更加良好的居住环境和工作环境，同时也能够起到提升土地资源利用效率的作用，因此成为了我国建筑工程行业发展的大势所趋。
而在本文之中，首先对超高层建筑结构体系进行了全面的分析，然后结合建筑结构体系的实际情况，提出了超高层建筑结构选型的依据与方法，希望能对相关行业的从业人员起到一定的积极作用。
关键词：超高层建筑；结构体系；选型一、超高层建筑结构体系分析（一）框架-支撑、框架剪力墙、剪力墙结构体系随着我国建筑工程行业的深入发展，建筑结构的高度也在不断提升，而框架结构的抗侧刚度往往较弱，难以满足侧移的具体需求，因此为了确保超高层建筑能够满足结构刚度的实际需求，因此会在框架结构体系之中引入支撑，从而形成了框架-支撑结构体系。
通过这种结构，能够使超高层建筑的抗侧刚度得到有效提升，降低结构在水平作用力之下产生的位移情况。
而框架建立墙结构也是以框架为主体结构，通过相应数量的钢筋设置或者型钢混凝土剪力墙的配置，使其能够有着较为良好的抗震能力。
一般来说，这种结构体系的竖向作用力往往是由框架承受，而钢筋混凝土剪力墙则需要承受超高层建筑水平方向的作用力以及对应的倾覆力矩。
这里要注意的是，剪力墙可以根据实际需求进行更加领好的设计，能够以两片并联的形式存在，能够使抗侧力体系的高宽比得到有效调控，进而使整个结构体系的抗推能力和抗倾覆能力得到全面提升。
目前应用较为广泛的矿建建立墙结构体系有混凝土结构体系和钢框架体系，而在框架结构之中所有的结构形式都为剪力墙结构时我们将其称为剪力墙结构，这种结构体系的抗侧力性能能加良好，然而其总体重量也更大，在地震时受到的作用力也会得到全面提升[1]。
超高层建筑结构设计的最优化分析
超高层建筑结构设计的最优化分析随着人们对城市化进程的加速推进，城市中的建筑高度也越来越高。
对于超高层建筑的设计和结构稳定性的保证已经成为了建筑师面临的主要问题之一。
针对这个问题，结构设计师们提出了许多优化分析方法，以确保在超高层建筑上耗费的时间和成本得到最优化的利用。
建筑物的结构设计和建造一直是一门精细的学问，超高层建筑业是其中最具挑战性的行业之一。
超高层建筑比低层建筑塔更脆弱，并且在大气层和其他自然因素中受到更严格的限制。
这些结构风险通常采用分析和数学计算的方法进行设计。
超高层建筑的稳定性问题在某种程度上由所采用的技术和材料构成。
为了使其良好的工作性能，超高层建筑的结构应包括其所有组成部分的设计。
这些厂商应根据这些结构要求和技术要求制定设计方案，这些制造商需要考虑超高层建筑的各种要素，如重量，地基，材料耐久性和耗资等。
在超高层建筑的设计中，营造一个完美的结构，让它能够在外部因素干扰的情况下保持稳定就是结构设计师最主要的目标之一。
通过使用最新和最优化版本的计算机模拟软件和其它专业工具，结构设计师能够建立一个三维结构模型，以便确定最合适的设计。
最优化分析方法可以有效地解决超高层建筑结构稳定性的问题。
与其他技术相比，最优化分析方法可以提出更加全面的解决方案，不仅考虑建筑的稳定性问题，还考虑成本和时间因素。
这种分析方法的好处在于它可以确定最小材料进行设计。
这将减少建筑的重量和成本，同时还将使其更加稳定。
此外，最优化分析方法可以提供必要的技术数据，使结构设计师能够检查和验证设计方案。
这为建筑结构的良好运行提供了保证。
除了这些，在超高层建筑建造过程中，还需要进行现场实验和观察。
这样可以发现设计方案中存在的问题，并及时进行更正。
只有这样，才能真正保证建筑的结构稳定性，并让超高层建筑真正成为一座大型建筑中的杰出代表。
总之，由于超高层建筑结构的复杂性和脆弱性，最优化分析方法是保证其结构稳定性和建筑质量的关键。
没有这种方法的应用，可能会给建筑带来沉重的后果，让建筑成为一个危险的武器，而不是一个从美学和技术上看起来漂亮和实用的建筑。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计摘要：随着高层建筑高度、规模、投资的逐渐增大，复杂性的逐渐增强，结构选型所面临的对象及其所处环境、需考虑解决的问题及所用的知识日趋复杂，结构选型的难度与重要性增大、时间增长，耗费的人力、财力、物力增加。
高层建筑结构体系的选型通常要遵循一定的原则，它不仅要考虑到建筑设计、结构设计、建筑施工的要求，而且要从建筑设备安装、结构选材方面进行考虑。
最后还需考虑各种结构体系的综合经济指标。
选型不当带来的后果严重且难以修复，选型风险增大，传统的结构选型设计思想与方法将面临新的困难和挑战。
因此，分析现代高层建筑发展给结构选型带来的新困难与新要求，重新认识结构选型设计问题的本质与规律，进一步明确结构选型的必要性与复杂性，既是现代高层建筑蓬勃发展的要求，又是进一步完善结构选型问题的需要。
关键字：高层住宅;结构选型;优化设计1 引言高层建筑结构的主要因素是结构的抵抗水平力的性能。
因此，抗侧移性能的强弱成为高层建筑结构设计的关键因素，且是衡量建筑结构安全性、稳定性能的标准。
在建筑结构中，单位建筑结构面积的结构材料中，用于承担重力荷载的结构材料用量与房屋的层数近似成正比例线性关系。
此外，用于建筑结构楼顶的结构材料用量几乎是定值，不随结构的层数变化；但是用于墙、柱等结构构件的材料用量随楼房的层数成线性正比例增加；而对于抵抗侧向移动的结构材料用量，与楼房结构层数的二次方的关系增长。
2 控制高层住宅结构选型的关键因素2.1 高层住宅结构中新型材料的选型高层建筑结构材料的发展从最初选用铸铁和钢材作为框架主体材料，演变到使用混凝土材料作为主体框架承重材料，最终结合发展成为采用钢筋混凝土材料并在巴黎的弗兰克林公寓大楼中得到首次应用。
在这几十年的时间里，混凝土钢结构形式并没有得到较快的发展，只是在高层建筑中零散的使用，在看到钢结构的众多优点的同时，因其造价较高和由于建筑物高度增加结构所受内力变换等原因，对性价比高材料的需求不断增加，所以加快对优质建筑材料的研究、开发和选型也成了建筑业发展的重点方向。
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略
高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略摘要:随着我国现代化建设的不断推进以及城市的不断扩建，高层建筑越来越为人们所青睐。
但是由于高层建筑自身存在的一些特殊性，导致高层建筑在施工和设计时具有相当的难度和挑战性。
本文就高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计进行了分析，为进一步促进我国建筑领域发展做出贡献。
关键词：高层建筑；结构；选型引言经济迅速发展和人民生活水平不断提升的背景下，人民对于住房质量有了更高的要求。
在此背景下，建筑企业的工作人员便需要充分的认识到时代的发展变化和人民的需求变化对于相关工作产生的影响，从而更好的推动建筑项目的顺利开展。
在建筑项目开展的过程中，从业人员应该根据实际的工程需要，建立科学的管理举措，对于其中的结构设计方法进行不断的优化和调整，从而帮助企业能够获得更高的经济效益。
从另一方面来看，施工质量的提高还能够有效的提升企业的社会信誉度，使其能够在激烈的市场竞争中取得优势。
1高层建筑结构选型设计1.1框架结构由梁、柱、楼板等构件组合，梁与柱刚性连接而成骨架的结构，结合建筑的使用功能来布置平面框架，其具有自重轻、整体性好、造价成本低、轴网布置灵活、空间利用率高、施工方便等优点。
框架结构的弱点：抗侧移刚度小、地震作用下的水平位移大、节点应力集中现象较明显、对地基不均匀沉降较敏感、房屋高度有局限性等。
根据框架结构抗震分析结果，随着高度的增加，底层柱子轴力、水平荷载产生的弯矩和侧移明显增加，而导致柱子截面面积和配筋过大，影响空间使用性和经济性，现实中框架结构在地震作用下出现非结构性损坏的案例较多，故宜采用于10层或以下房屋建筑，如住宅、学校、办公楼等房屋宜采用钢筋混凝土框架结构；抗震设防烈度8度、设计基本地震加速度≥0.30g、且层数大于5层的房屋不宜选用钢筋混凝土框架结构；大跨度公共建筑、多层工业厂房和特殊建筑物如商场、体育馆、火车站、剧场、展览厅、飞机库、停车场等建筑宜采用钢框架结构。
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浅谈超高层建筑结构体系的选型与优化
发表时间：2017-11-18T16:07:05.493Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第16期作者：杨振宇
[导读] 随着社会经济的高速发展，人口的迅速增长以及土地资源的日益紧张，建筑也日趋超高层化。
上海 200000
摘要：随着社会经济的高速发展，人口的迅速增长以及土地资源的日益紧张，建筑也日趋超高层化。
随着建筑高度的增加，结构自重越来越大，同时水平风荷载也显得尤为突出。
因此，超高层结构的优化设计具有十分重要的意义。
本文以超高层结构为研究对象，通过结构优化的基本概念，选择合理的结构设计方案。
关键词：超高层；结构优化；体系选型；高宽比；加强层；外框柱选型
1、超高层建筑的现状
现代社会经济与科学技术发展迅速，新型建筑材料的出现，结构体系的不断创新，计算机技术的发展和施工水平的持续提高，使超高层建筑得到了迅猛发展；世界最高建筑的记录不断被刷新，目前的世界第一高楼——迪拜塔（哈利法塔），高达828米，共160层，成为了现代经济与技术发展的有力见证；在超高层建筑设计中，结构体系的选型与优化，影响着建筑的安全性与经济性，对超高层建筑的设计和施工都具有十分重要的意义。
2、超高层结构类型及特点
顾名思义，高层建筑的特征在于“高”。
房屋高度是指室外地坪至房屋主要屋面的高度，高层建筑依据房屋高度大致可以分为以下几类：一般高层建筑：24~60米；中高层建筑：60~100米；超高层建筑100米以上；超高层建筑根据所采用的结构材料可分为三类：钢结构、混凝土结构、钢-混凝土混合结构；
其中钢结构的优点是强度高、自重小、抗震性能好、施工速度快，但造价较高、施工精度要求高、防火性能差。
混凝土结构优点是可塑性强、用钢量小、取材方便、施工简便、造价低、维护成本低；缺点是自重较大，施工速度慢、构件占用空间大、需要支模施工；混合结构是钢结构、混凝土结构组合而成的结构体系，组合形式多种多样，结合了上述两者的优点，降低了用钢量及自重、施工便利；混合结构综合了成本、性能、施工等方面要求，也是目前应用最多的超高层结构类型。
众所周知，影响高层结构设计尤其是超高层结构设计的主要因素是水平力，既水平风荷载和地震荷载，那么判断一个超高层结构方案的好坏，就要看他的抗侧力体系，是否能高效的抵抗水平力；
在超高层建筑里比较常见的几种抗侧力体系：框架核心筒、巨柱核心筒、筒中筒等，其中框架核心筒使用的最多，其核心筒一般为钢筋混凝土剪力墙，为增加结构延性或控制轴压比可以加设型钢，高度超过一定范围可以设置加强层来控制位移，外框柱也有多种选择：钢筋混凝土柱、型钢混凝土柱、钢管混凝土柱等等；加强层和外框柱的选型后文详细分析。
3、超高层经济性
评判一个结构体系的经济性，经常采用含钢量作为指标；含钢量，既单位面积钢筋含量，以工程中钢筋总用量除以面积得出，含钢量和工程造价息息相关，其指标更是考核设计水平和成本控制的有效工具；合理选择结构体系和结构布置，可大大降低结构含钢量，如102层的纽约帝国大厦，采用框架剪力墙结构，用钢量206公斤/平米；而110的芝加哥希尔斯大厦，采用筒体结构，用钢量仅161公斤/平米，相差近20%；
影响结构含钢量的主要因素：
①建筑物的体型、平立面规则程度、层高、柱网布置、地下室覆土厚度；
②结构类型、基坑支护类型、桩基类型、底板类型；
③结构计算参数选取、合理的计算模型、材料选用和荷载取值、构造措施等；
4、超高层结构优化
⑴优化思路
①方案阶段、通过与建筑专业的充分沟通，对建筑的平面布置、立面造型、柱网布置等提出合理的建议和要求，使结构的高度、复杂程度、不规则程度均控制在合理范围内；将结构概念设计贯穿于建筑方案阶段，能逐步引导建筑专业向有利于结构体系更合理的方向发展；
②初步设计阶段，通过对结构体系、结构布置、建筑材料、设计参数、基础形式等内容的多方案技术经济比较，选出最优方案；
③计算过程中，通过精确的荷载计算、细致的模型调整，使结构达到最优受力状态，进一步降低用钢量；
④施工图阶段，通过精细的配筋设计抠出多余钢筋，将含钢量降至最低；
⑵优化要点
①合理的高宽比：一般内筒高宽比10~12、外筒高宽比6~8较为合理，外筒高宽比超过8会给结构设计带来一定难度，高宽比超过9的超高层结构，设计上会非常困难，当然还要结合项目所在地的自然条件——地震设防烈度和风荷载；例如深圳京基大厦，高439m，高宽比9.5，本身难度就大，深圳又是七度区，风荷载也大，所以采用了三道伸臂桁架、五道腰桁架，还加了斜撑，风荷载下的弹性层间位移角是1/470，仍不能，满足规范1/500的要求，是唯一一个未达到位移要求的100层超高层；再有天津高银大厦，主结构597m，高宽比9.7，天津设防烈度7.5，风荷载也大，自然条件很差，最后采用了矩形框架加斜撑的结构形式；
②加强层的设置
加强层设置的关键是伸臂桁架和腰桁架：腰桁架作用是加强外框柱的联系，使其均匀工作；伸臂桁架是协调内筒与外框柱，减小侧向变形；加强层的布置有利有弊，在满足相关指标的前提下，应该尽量不设或少设；设置位置应通过精细计算、通过敏感性分析选择效果最好的楼层，不能只为算够指标而随便设置；
关于腰桁架与伸臂桁架设置的优先级，一般应先采用腰桁架，从高区到低区，若位移仍不满足，再设置伸臂桁架，伸臂桁架设置在高
度的黄金分割位（0.618）一般效果最好，对位移和刚度的贡献最大。
③外框柱选型
钢筋混凝土柱：最常见的结构柱类型，截面尺寸较大，用在超高层上影响建筑美观和使用功能，好处是施工简单、造价较低；
型钢混凝土柱：截面尺寸有所缩小，技术成熟，应用广泛，梁柱节点施工较复杂，造价略高；
钢管混凝土柱：截面尺寸适中，抗震性能好，混凝土梁与钢柱节点复杂但钢梁与钢柱连接简单，不需要支模拆模但需要防火防腐涂料，造价较高；
外框柱还有钢管叠合柱、钢管约束混凝土柱等多种类型，在具体项目中应综合各方面因素，如建筑使用要求、施工便利性、成本造价等，选取符合项目需求的外框柱类型。
5、结语
合理的结构体系是多方面因素综合考虑的结果，结构优化并非用降低安全度来换取经济效益，而是在满足规范要求、保证结构安全和建筑品质的前提下，通过合理的结构体系选型、科学的计算论证，结合工程实际，达到降低结构造价的目标。
参考文献
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