高层建筑结构选型的设计原则及特点
高层建筑结构设计及结构选型探讨
高层建筑结构设计及结构选型探讨摘要：在高层建筑的结构工程设计中，设计人员往往忙于应付大量具体工作，不够重视结构经济性问题，导致同一工程经不同人员设计，工建造价差别极大，浪费现象严重.如今我国房地产业正在经历着蓬勃发展，房价高起关键时刻，通过对高层住宅的结构优化设计进行探讨，降低高层建筑的造价成本，有着非常重要的现实意义.关键词：高层建筑结构设计结构选型【中图分类号】[tu355]1高层建筑结构特点及类型1.1高层建筑结构特点高层建筑结构要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力.低层结构水平荷载对结构影响通常较小，但在高层建筑中水平荷载和地震作用将成为控制因素.高层建筑随着高度增加，位移增加很快.过大侧移会使人感觉不舒服影响使用，造成非结构构件和结构构件损坏.必须将结构侧移控制在一定范围内，抗侧力结构设计成为高层建筑设计关键.1.2高层建筑结构类型钢结构特点是强度高，韧性大易于加工.高层建筑钢结构具有结构断面小，自重轻，抗震性能好，施工工期短，施工方便等特点.高层建筑结构随着用钢量增大，工程造价随之提高.在发达国家高层建筑采用钢结构设计，在我国随着建筑物高度增加也有采用钢结构高层建筑.由于钢筋混凝土和钢结构均各有所长，又各有所短，合理结构是同时采用钢和钢筋混凝土材料组合结构，可以使两种材料互相取长补短取得经济合理、技术性能优良效果.2高层建筑结构分析与设计2.1水平荷载成为决定因素任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生水平荷载，还要具有抵抗地震作用能力.在高层建筑中尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用.随着高层建筑层数增多，水平荷载成为结构设计中控制因素.楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中产生作用，水平荷载对结构产生倾覆作用，并由此产生高层建筑在竖构件中作用力；对高层建筑来说竖向荷载和地震作用随建筑结构动力特性而发生大幅度变化.2.2侧移成为控制指标结构侧移已成为高层建筑结构设计中关键因素.随着楼层增加，水平荷载作用下高层结构侧向变形迅速增大.设计高层结构时不仅要求结构具有足够强度，能够可靠地承受风荷载作用产生内力；要求具有足够刚度使结构在水平荷载下产生侧移被控制在限度内.高楼使用功能和安全与结构侧移大小密切相关.2.3结构延性成为重要设计指标高层建筑结构更柔和，在地震作用下变形度大.为确保高层建筑在进入塑性变形阶段后仍具有较强变形能力避免倒塌，设计人员特别需要在建筑结构设计上采取恰当措施保证高层建筑结构具有足够延性.3高层建筑结构选型在传统结构设计中将注意力集中于建筑结构力学分析、结构设计和施工，而忽视设计阶段前重要问题.根据高层建筑结构受力特点，对高层建筑结构在概念阶段设计尤为重要，设计优缺点直接影响建筑工程整体经济性.3.1高层建筑结构体系选型与建筑施工关系高层建筑施工工艺不同会影响到材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标，影响到建筑结构受力状态，抗震性能等.在高层建筑结构体系选型时就要对施工工艺连同其它因素加以权衡，综合考虑.现浇钢筋混凝土高层建筑结构造价主要包括材料、模板及施工三部分.在造价中模板费用是最主要、最易变化部分，占总造价33%，模板体系选择是否合理，不仅影响主体结构造价而且与施工速度及劳动力消耗有着密切关系.3.2高层建筑结构抗震体系选定原则明确计算简图和合理地震力传递路线：具备多道抗震防线，不会因部分结构或构件失效导致整个体系丧失抗侧力或承受重力荷载能力；具有必要承载力、良好延性和较多耗能使结构体系遭遇地震时具有足够防倒塌能力；沿水平和竖向结构刚度和强度分布均匀，或按需要合理分布避免出现局部削弱或突变形成薄弱环节防止地震时出现过大应力集中或塑性变形集中危险.在确定高层建筑方案同时综合考虑房屋重要性、设防烈度、场地类别、房屋高度、地基基础及材料供应和施工条件并结合结构体系经济、技术指标，选择最合适结构体系.4结语结构设计是一项集结构分析、数学优化方法以及计算机技术于一体综合性技术工作，是一门实用性很强工作.针对目前设计人员按传统设计造成财产大量浪费现状，推行能实现资源合理分配利用，节约建筑造价结构优化设计方法势在必行，一个结构工程师主要任务就是在特定建筑空间中用整体概念来完成结构总体方案设计并能有意识地处理构件与结构、结构与结构关系.参考文献：[1]刘夏石.工程结构优化设计[m].北京：科学出版社，2008：14-19.[2]张相庭.高层建筑抗风抗震设计计算[m].北京：中国建筑工业出版社，2007：30-33.[3]李波.高层建筑侧向位移限制的研究[m].北京：中国工业出版社，2008：100-103.。
高层建筑结构设计特点及其体系
高层建筑结构设计特点及其体系
高层建筑结构设计特点包括：
1、建筑结构受限材料：高层建筑结构设计要求使用较轻质而且具有高强度的受限材料，如钢筋混凝土，钢结构等；
2、建筑结构受限条件：高层建筑要满足建筑本身的结构受限条件，特别是地震动力和受力状况；
3、建筑结构受限原则：为了满足建筑的高层结构，应当采用多层次的技术原则，它们分别是力学原理、结构几何原则、计算机技术等；
4、建筑结构体系：建筑结构体系包括主体结构、防火与抗震结构、外墙框架结构等，要充分考虑建筑结构的加固，使结构具有良好的复合性和可靠性，并考虑外部负荷和抗火性能；
5、结构设计思路：在设计高层建筑结构时，应充分考虑建筑物的重量，以及土木与气象等外部负荷，并结合结构的受力特性和性能，制定结构的合理规范。
高层建筑的结构特点
高层建筑的结构特点一、高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。
其主要特点有：（一）水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。
而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。
因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。
另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
（二）侧移成为控指标与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。
随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形快速增大，与建筑高度H的4次方成正比（△＝qH4/8EI）。
另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的快速增大，在设计中不仅要求结构具备足够的强度，还要求具备足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生下述情况：1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运转。
（三）抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具备良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
（四）减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。
高层建筑相关的知识点
2、裙房与裙房与主体建筑的组合关系
根据裙房与主体建筑的关系，并结合地基条件与裙房的功能 要求，平面布置中常有以下几种组合方式。
基座式裙房 毗邻式裙房 分离式裙房
基座式裙房
这是最常用的一种形式。基座式裙房将高层 建筑公共用房集中于底部，并扩大柱网形成 基座。 其优点是在建筑红线范围内利用低矮的裙房 尽量布满基地，以保证裙房拥有更多的建筑 面积，既使高层主体建筑与邻近建筑保持必 要的防火间距，又使高层建筑的临街面与街 道环境景观区的协调统一。 基座式组合常采用框架、框筒、框支剪力墙等结构形式。 由于主体建筑柱网较密，且柱子较粗，在其柱网范围内 往往还有部分剪力墙落下，并附带大量的设备管井，造 成主体柱网内裙房空间不甚理想，因此，在基座式内部 空间布局中，应充分考虑这一不利因素。 基座式裙房组合方式体形实例由深圳国贸大厦、巴西利 亚议会大厦等。
高层综合体分类
按主要功能划分，可将建筑综合体分为以下五类：
1 居住综合体
2 办公会议综合体 3 交通枢纽综合体 4 文化娱乐综合体 5 商业综合体
高层综合体分类
1、居住综合体
以居住功能为主，配合有零售商业、餐馆、球场、游泳池、电影院、停车场、 屋顶花园等生活服务设施的建筑综合体。
高层综合体分类
框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较 成熟，在一定高度范围内造价较低。 框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震 荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
北京长富宫中心
“绿色阳台阵列”公寓楼
高层综合体分类
5、商业综合体 集合有各类大型商场、专业商店和零售商业的购物中心或商业街。往往兼有餐 饮、娱乐、休闲等内容。
高层建筑结构设计特点及常见问题的研究
３ ２１ 结构 整体计算的软件选择 ．． 目前 比 较 通 用 的 计 算 软 件 有 Ｅ Ａ Ｓ Ａ Ｔ Ｂ 、Ｓ Ｐ、Ｔ Ｓ Ｂ Ａ、 Ｔ Ｔ Ａ ＷＥ等 ，由于各 种软件在 计算模 型上 存在着 一定 Ａ 、Ｓ Ｔ 的差异 ，从 而导致 了计算结果存在或 多或少的差异 。因此 ，
结构工程师在设计工 作 中首要的工 作就 是依据 结构类 型和
３ １ 结构选型中常见 的问题 ． ３ １ １ 结构 的规则性 问题 ．． 与旧规 范相 比，新规 范在这 方面增 添 了相 当多 的 限制
类型也越来越复 杂 ，这 就给高层 建筑结构 设计 提出了新 的
饥遇与挑战 。
１ 高层 建筑 结构设计 的特点
１ １ 水平荷栽成为决定 因素 ． 水平荷载对结构产生 的倾覆 力矩 以及 由此在竖 构件 中
力学模型选取 、材 料性能 、延性 要求 、荷 载取 值 、安 全指
标 等，因此 ，结构设 计工程 师在设 计 的过 程对 该项控 制 因 素应该严格注意。 ３ ２ 结构分析与计算 中常见的问题 ．
与底层建筑 不同 ，结构侧 移是高层 建筑结 构设计 中的 关键 因素。水平荷载 下结 构的侧移变 形随着建 筑高 度的增 加 而增 大 ，与建筑 高度的 四次方成正 比。因此 ，在水 平荷
值 ，仅与建筑高度 的一次方 成正 比。对某 一定高 度楼房来 说 ，它的竖向荷载大 体上是 定值 ，但 是其 水平荷载 却不是 定值 ，它随结构 动力特性 的不 同而有较大幅度变化¨ 。 Ｊ
１２ 结 构 延 性 是 重 要 设 计 指 标 ．
由于高层建筑一 般都带有 人 防和地下 室 ，嵌 固端 有 可 能设置在人 防顶板 ，也可 能设置在 地下 室顶板等 位置 。在 这个问题上 ，结构设计工 程师往 往忽 视了 由嵌 固端 的设置 带来的一系列 需要注 意的问题 ，比如 ：结构抗 震缝设 置 与
浅谈高层建筑结构选型及设计
浅谈高层建筑结构选型及设计摘要：随着国民经济的快速发展。
人民生活水平的不断提高。
功能俱全的高层建筑越来越多，而建筑师为了建筑立面美观和艺术上创新，常常使得建筑平面形状和立体的空间形状复杂不规则，建筑体型日趋多样化。
本文针对日益复杂的高层建筑结构设计和选型问题进行了分析。
关键词：高层建筑；结构选型；结构设计abstract: with the rapid development of national economy. the improvement of people’s life. functioning of thehigh-rise building is more and more, and the architect for the building elevation beautiful and artistic innovation, often made of building plane shapes and stereo space complex shape irregular, building size becoming more diverse. this article in view of the increasingly complex high-rise building structural design and selection problems are analyzed.keywords: high building; the structural type; structure design中图分类号：[tu208.3]文献标识码：a 文章编号：随着高层建筑高度、规模、投资与复杂性等逐步增大，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。
高层建筑结构与选型
框架结构的特点
（1）框架结构的承重结构和围护、分隔构件完全分开，墙
（2）框架结构平面布置灵活，能够满足生产工艺和使用功
（3）框架结构采用的材料是型钢和钢筋混凝土，有很好的 抗压和抗弯能力，由于梁、柱刚接，抗侧移和抗振动能力 强，抗震性、整体性和延通性较好。
框架柱网布置简单、规则、整齐，对结构是非常有利的，经济效果也
好。但有些建筑平面采用周边复杂的形式来表示建筑艺术的效果，这就出
现了在复杂的建筑平面形式上力求简单的柱网布置的协调问题。
2、 纯剪力墙体系 普通剪力墙结构是全部由剪力墙组成的结构体系，其墙体
的布置实际上等于将砌体结构的块体承重墙换成现浇的钢筋混
第二节 高层建筑结构与选型
一、结构型式按材料区分
（一）砌体结构：加筋砌体结构
（二）钢筋混凝土结构：整体性好、刚度大、变形小；阻尼 比高、舒适性佳；耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。但 截面大、自重大。
（三）钢结构：强度大、韧性大、易加工；断面小、自重轻、 抗震性好；可在工厂加工、缩短工期、施工方便；但用钢 量大、造价高；耐火性差。
框架结构体系 (a)横向框架体系；(b)纵向框架体系
• 框架结构体系
优点：布置灵活； 缺点：侧向刚度较小。
4000 5800 6200 5800 4000
北京长富宫中心 26层，90.85m， 89年建成。
4000 8000
8000
8000
8000
8000 4000
框架结构的平面布置方式
（1
工业建筑的柱网布置可分为内廊式和跨度组合式两种， 内廊式柱网的常用尺寸：柱距为6.0m，跨度一般采用6.0m、 6.6m和6.9m，走廊宽一般为2.4m、2.7m和3.0m。跨度组合 式柱网的常用尺寸：柱网采用6.0m，跨度采用6.0m、7.5m、 9.0m和12m。层高一般为3.6m、3.9m、4.5m、4.8m和 5.4m。
高层建筑结构特点及结构选型分析潘俊
高层建筑结构特点及结构选型分析潘俊发布时间：2023-05-14T02:33:58.133Z 来源：《中国科技人才》2023年5期作者：潘俊[导读] 建筑是人们生活中必不可少的部分，对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提，建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。
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，最后根据实际工程案例进行分析，从而推进高层建筑行业健康发展。
江苏文博建筑设计有限公司江苏常州 213000摘要：建筑是人们生活中必不可少的部分，对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提，建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。
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，最后根据实际工程案例进行分析，从而推进高层建筑行业健康发展。
关键词：高层建筑；结构设计；结构选型；荷载前言：现阶段，国民经济的高效增长，建筑行业获得了有效发展，由于土地资源日益紧张，各建筑单位开始建设高层建筑，并且随着城市的发展，高层建筑在城市建筑类型占比明显增加。
在对高层建筑进行结构设计时，要结合现场的实际情况，对设计施工的重点和难点进行分析，提出切合实际的、科学合理的结构设计方案，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、高层建筑结构特点建筑结构方案的选择对于建筑的施工有着至关重要的影响，关系着建筑工程的施工和质量。
在对高层混凝土建筑结构设计方案进行选择时，要根据建筑地点的实际情况以及建筑施工企业的实际情况，选择最为经济合理的结构设计方案。
相比一些底层建筑，高层建筑自身的柔性比较强，如果发生地震等灾害很容易造成建筑结构的变形。
高层建筑结构设计的特点及问题分析
Ｎ为结 构层 数 。
结构 的第 二周 期 和第 三 周期 宜在 下列 范 围 内 第二 周期 ： Ｔ ２ ＝ （ １ ／ ３ — １ ／ ５ ） Ｔ １ ；
第三 周期 ： Ｔ ３ ＝ （ １ ／ ５ — １ ／ ７ ） Ｔ １ ．
２ ． 侧移成为控制指标与较低楼房不同， 结构侧移 已成为高楼结构设计中 的关键 因 素。 随 着楼 房 高度 的增 加 ， 水 平荷 载 下结 构 的侧 移变 形迅 速 增 大 ， 因 而 结构 在 水平 荷载 作用 下 的侧 移应 被 控制 在 某一 限度 之 内 。 ３ 航 震设 计 要求 更 高 。有 抗 震设 防 的 高层 建 筑结 构设 计 ， 除 要 考虑 正 常
可 能地 使 建筑 物做 到 三心 合一 。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 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 采用 方 形 、 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 对街 道 景 观 的要 求 以及建 筑 场 地 的 限制 ， 高 层 建筑 不可 能 全部 采用 简 单平 面 形式 ， 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 凸 出部分 厚 度与 宽度 的 比值 控 制 在规 范 允许 的 范 围之 内 ， 同时， 在结 构 平面 布 置时 ， 应 尽 可能 使结 构 处于 对称 状 态 。
关 键词 ： 高 层建 筑 结 构设 计 特 点分 析 问题 分 析
一
高层建筑结构的设计特点及体系
分为空腹筒 、实腹筒两种。其 中，空腹筒 受力构件 ，主要是
由 开 孔 钢筋 混凝 土 外 墙 、 密 排柱 、 窗裙 梁 以几 种 组 合 方 式构
与拆除 ，将建筑 的平面布 局为大空间或 分割成小居室 ，灵活 调整 以满足使用需求 ；建筑 的外墙通 常会选择使用非承重构
体系施加的倾覆力矩 ，将随着建筑层高的增加 而呈 多倍数同
步增长。此外，一般情况下 ，高层建筑的竖向荷载通常是不 变 的，而当建筑结构 的动力特性发生 改变时 ，作为水平荷载 的地震作用、风荷载的具体数值将不同程度的发生变化。 １２ ＿ 主要控制指标
相 较 于 普 通 建 筑 、 多 层 建 筑 ，高 层 建 筑 结 构 设 计 的 控
都 有 可 能使 整 个 设 计 过 程 变 得 更加 复杂 或使 设 计 结 果 存 在 不
安全 因素 。
框架形成一个整体 ，即框架——剪力墙结构体系。在水平荷 载的作用下 ，充分利 用了刚度较强 Байду номын сангаас连梁、楼板 ，使剪力墙
（ 者单 位 ：宁 波大 学 ） 作
制 在安 全 范 围之 内 。 １ 轴 向变形 问题 ． ３
分析 ，不难 发现 ，方案１ 的稳定性、安全性优于方案２ 。由此 可见 ，高层建筑 结构设计有着多种体 系，在设计 前应综合考 虑项 目的实际需要与情况 ，进行严格 的筛选 ，从中选取最佳 方案才能确保建筑的质量安全。 ３高层建筑的结构设计体系 。 ３１ 剪力墙结构体系 高层 建筑 的剪力墙体 系，其主要是指全部采用 了平面剪 力墙 构件 的主体受 力结构。在 此种 高层 建筑 结构 设计 体 系
高层建筑结构设计论文
高层建筑结构设计论文随着城市化进程的加速，高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征，更是解决城市人口密集、土地资源紧张的有效手段。
然而，高层建筑的结构设计面临着诸多挑战，需要综合考虑多种因素，以确保其安全性、稳定性和经济性。
一、高层建筑结构设计的特点高层建筑与低层建筑在结构设计上存在显著差异。
首先，高层建筑所承受的风荷载和地震作用明显增大。
随着高度的增加，风的影响愈发显著，风振效应可能导致结构的疲劳和破坏。
地震作用也会随着高度的增加而放大，对结构的抗震性能提出了更高的要求。
其次，高层建筑的竖向荷载较大。
由于层数众多，建筑物自重以及活荷载的累积效应不容忽视，这对结构的竖向承载能力和基础设计带来了考验。
再者，高层建筑的结构体系更为复杂。
常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
不同的结构体系在力学性能、适用高度、经济性等方面各有优劣，需要根据具体情况进行选择和优化。
二、高层建筑结构设计的主要考虑因素（一）安全性安全性是高层建筑结构设计的首要原则。
这包括结构在正常使用条件下的承载能力、稳定性，以及在极端情况下（如强烈地震、大风）的抗倒塌能力。
在设计过程中，需要依据相关的规范和标准，进行详细的力学分析和计算，确保结构能够承受各种可能的荷载组合。
（二）稳定性高层建筑的高宽比通常较大，容易产生失稳现象。
因此，在结构设计中需要通过合理的布置构件、增加抗侧力构件的刚度等措施，提高结构的整体稳定性。
（三）经济性在满足安全性和稳定性的前提下，应尽量降低工程造价。
这需要在结构选型、材料选用、构件尺寸优化等方面进行综合考虑，以达到经济合理的设计目标。
（四）使用功能高层建筑往往具有多种功能，如办公、居住、商业等。
结构设计应满足不同功能区域的使用要求，如大开间的办公区域需要采用较为灵活的结构体系，而住宅区域则更注重房间的规整和隔音效果。
（五）施工可行性设计方案应便于施工，考虑施工过程中的技术难度、施工周期和成本等因素。
高层建筑结构设计第2章 高层建筑结构体系和布置原则
4 变形缝的设置
在未采取措施的情况下，伸缩缝的间距不宜超出 表1—8的限制。当有充分依据、采取有效措施时， 表中的数值可以放宽。
高层建筑结构伸缩缝的最大间距 表1—8
注： ①框架—剪力墙的伸缩缝间距可根据结构具体布置取表中框架结构与 剪力墙结构之间的数值； ②当屋面无保温或隔热层措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工 外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减少； ③位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构，伸缩缝的间 距宜适当减少。
多年的高层建筑结构设计和施工经验表明：高层建 筑结构宜调整平面形状、尺寸和结构布置，采取构造 和施工措施，尽量不设变形缝；当需要设缝时，则应 将高层建筑结构划分为独立的结构单元，并设置必要 的变形缝。
4 变形缝的设置
温度缝：防止结构因温度变化和混凝土干缩变形 产生裂缝（基础以上上部结构断开） 不设温度缝的措施： 1. 温度影响较大部位提高配筋率； 2. 加厚屋面隔热保温层，或架空通风屋面； 3. 顶层局部设温度缝后浇带；即高强度等级的混凝 土；主体混凝土浇注后两个月；贯通结构的横截 面；位置应为结构受力影响最小，且曲折延伸避 免全部钢筋同截面搭接 ；一般每隔30～40m设一 道，后浇带宽800～1000mm。
适用30层以上 。
长/宽<2，截面尺寸接近正方形、圆形、正多边 形较好。
4、筒体结构体系
（1）框筒结构：内筒承受 竖向荷载，外筒承受水平 荷载，柱距一般在3m以内， 框筒梁比较高，开洞面积 在60%以下 1931年102层帝国大厦： 钢框架－剪力墙体系，用 钢量2.06kN/m2 1972年110层世界贸易中心：筒中筒结构体系，用 钢量1.81kN/m2
1974年110层西尔斯大楼：钢成束筒结构体系，用 钢量1.61kN/m2
高层建筑结构设计的特点及注意事项
高层建筑结构设计的特点及注意事项
1.抗震设计：高层建筑的抗震设计是结构设计的重要内容，需要采用合理的结构体系和抗震构造设计，以确保建筑物在地震等自然灾害中的稳定性和安全性。
2. 稳定性设计：由于高层建筑的高度和结构复杂性，其结构稳定性设计需要考虑多种因素，如水平荷载、风荷载、自重等，以确保建筑物的整体稳定性。
3. 选材：高层建筑结构设计需要选用合适的材料，如钢材、混凝土等，以满足建筑物的强度和稳定性要求。
4. 细化设计：高层建筑结构设计需要进行细化的设计，包括材料的选用、构造的设计、节点的布置等，以确保建筑物在使用寿命内的稳定性和安全性。
5. 维护保养：高层建筑结构设计需要考虑维护保养的问题，以确保建筑物长期稳定和安全运行。
总之，高层建筑结构设计需要综合考虑多种因素，以确保建筑物的安全稳定和长期使用寿命。
- 1 -。
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。
谈高层建筑结构选型及设计要点
谈高层建筑结构选型及设计要点发表时间：2019-06-21T15:45:41.953Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：张军[导读] 在现代建筑工程项目中，建筑结构设计是最基础且最重要的内容，提升结构设计水平，有利于增强建筑结构安全稳定性，为公众提供优质的生活空间。
襄阳市建筑设计院湖北襄阳 441000摘要：随着我国的建筑行业在快速的发展，社会在不断的进步，论述了高层建筑结构选型的复杂性与重要性，从总体结构体系与下部结构两个方面探讨了高层建筑的结构形式特点，并对高层建筑结构的设计要点作了总结，以期合理解决高层建筑结构体系的选型问题。
关键词：高层建筑；结构体系；设计要点引言目前，房屋建筑工程快速发展，在设计中可根据建筑的类型、性质与用途选择适宜的结构体系，同时在设防地区还应重视并做好抗震设计，保证设计满足与抗震有关的所有要求和限值，进而从根本上保证抗震设计质量。
1保证建筑结构设计安全的意义在现代建筑工程项目中，建筑结构设计是最基础且最重要的内容，提升结构设计水平，有利于增强建筑结构安全稳定性，为公众提供优质的生活空间。
针对现代建筑工程项目来说，保证结构设计安全性至关重要。
①优质的建筑结构设计，可增强整体结构的承载负荷力与外界环境抵御能力，营造舒适、整洁且安全的生活空间；②保证结构设计安全性，有助于维护施工安全，降低发生突发安全事故的概率，保证工程综合效益最大化；③优化建筑结构设计，确保结构设计安全，可让工程建设质量标准满足现代化标准要求，维系经济的稳定增长。
2对高层建筑结构选型的思考2．1从总结构体系的角度对建筑进行分析高层建筑的结构体系一般有：框架结构、框架—剪力墙结构和异型柱框架结构。
下面对它们分别进行分析：1）框架结构：其构件主要包括框架梁、柱和楼板。
柱网的布置灵活多样和方便获取较大的使用空间是其主要特点。
因为其延性相对不错，所以填充墙一般可以选用轻质的隔墙以减轻建筑结构的自重。
造价低的框架应该要进行纵横双向的布置，以便最终形成双向抗侧力体系。
论高层建筑结构选型的要点
论高层建筑结构选型的要点随着城市化进程的加快，高层建筑越来越成为城市建设的重点。
高层建筑的结构选型直接关系到建筑的安全性和可持续性，因此在高层建筑设计中，结构选型是非常重要的一步。
本文将从以下几个方面讨论高层建筑结构选型的要点。
一、建筑地基及基础建筑地基及基础是支撑建筑物的基础，其必须满足强度和稳定性要求。
因此，为确保高层建筑的安全性，必须对该建筑所处的地质条件进行详细考察，并根据具体情况选用适当的基础形式。
当然，在选用基础形式的同时还需要考虑到施工和维护的方便性，以及对周边环境的影响等问题。
二、选用合适的材料高层建筑所选用的材料必须符合强度、耐久性、耐腐蚀性等要求，同时也要考虑到建筑的造价和可持续性。
在大多数情况下，高层建筑所使用的主要材料是钢筋混凝土、钢结构和玻璃幕墙等，但随着科技的不断发展，新型的建筑材料也在逐渐被引入。
三、考虑抗震和风荷载抗震和风荷载是影响高层建筑结构选型的两个重要因素。
在地震和飓风等自然灾害发生时，建筑物所承受的力量将极大地增强。
因此，设计者必须在建筑的结构设计中充分考虑抗震和风荷载的因素，以确保建筑物能够在强烈的地震和飓风中保持稳定的结构和建筑安全。
四、灵活性和可扩展性随着城市化的加剧，高层建筑的使用需求也在日益增加。
因此，在结构设计中考虑到灵活性和可扩展性需求会对建筑物的使用具有极大的帮助。
在设计高层建筑时，应考虑到其未来的扩展和改造需求，以减少成本和时间成本，最大化利用建筑物的使用价值。
五、环保和可持续性随着全球环保问题的不断升级，高层建筑的可持续性也成为大家关注的焦点。
因此，在结构选型过程中，应充分考虑到环保和可持续性的因素。
例如，选择可再生材料来构建建筑物，以及在施工和使用过程中节约能源、减少二氧化碳排放等措施都是可以采取的。
以上是论高层建筑结构选型的要点，结构选型是高层建筑设计中很重要的一步，建筑设计者需要全面考虑建筑的强度、安全性、维护性、环保性和可持续性等因素。
论述建筑结构设计特点及原则的安全性
论述建筑结构设计特点及原则的安全性在我国建筑事业已经进入蓬勃发展阶段，尤其是近几年房地产事业的火爆，更是为建筑事业的发展提供了契机。
新时代对建筑的要求在不断增加，只满足使用要求的建筑已经不能适应现在的社会，现代建筑要求实用性、美观性、安全性缺一不可。
这也是对建筑设计的提出的新挑战。
建筑设计不但关系着建筑的工程造价还对建筑安全性有着极大的影响。
建筑设计是一个涉及面广，技能较为专业的工作，本文先从建筑结构设计的特点进行论述。
一、建筑结构设计的特点1、结构设计的延性特点在建筑物使用的过程中，由于受到地震、风力以及沉降等因素的影响，建筑会发生一定的变形，尤其是一些高层建筑。
为了避免高层建筑由于变形而发生损坏甚至倒塌现象，我们在对建筑结构设计的时候，需要采取一些措施使建筑物具有一定的结构延性，从而确保建筑结构的安全性。
2、结构设计的水平荷载问题一般来说，在对一些低矮的建筑进行设计的时候，我们主要考虑的是竖向的荷载因素，而在一些高层建筑中，虽然竖向的荷载控制非常重要，但是，水平荷载则起着主要的决定性作用。
鉴于此，在对一些高层建筑结构进行设计的时候，我们不仅要考虑竖向的荷载控制，更要注重水平荷载的影响，通过提高建筑结构水平荷载能力，进而增强建筑结构的稳定性和安全性。
3、结构设计的抗震特点近年来，由于受到多种因素的影响，地震动发生频率增多，对建筑造成了严重伤害。
因此，现代建筑对抗震性能的要求也比较高。
在这种形势背景下，为了顺应时代发展潮流和满足现实发展需要，我们在对建筑结构进行设计的时候，还要考虑抗震要求，使建筑结构的质量达到小震不坏和大震不倒的标准，通过提高建筑结构的抗震性能，从而减少地震等自然灾害对建筑的毁坏。
4、结构设计的侧移变形问题目前，为了节约有限的土地资源，高层建筑已经成为现代建筑发展的一种趋势。
高层建筑的水平荷载比较大，并随着建筑高度的增加而增加，在一些因素的作用下，高层建筑就会发生一定的变形，使建筑的安全性大大降低。
高层建筑结构设计特点及应注意的问题探讨
替换为 Ｋ 。按 下 式 ：
～
加 固的研 究［ Ｊ ］ ． 建筑 结构学报， １ ９ ９ ８ ， １ ９（ ５ ） ： ２ ８ ～ ３ ６ ． 筑 工业 出版社 ， ２ ０ １ ０ ． 【 ５ 】 钱稼 茹， 罗文斌 ． 建筑结构基 于位移 的抗震设 计【 Ｊ １ ． 建筑 结构 ， ２ ０ ０ １ ， ３ １
摘
要： 随着经济社会 的发展 和人 们生活水平的不断提 高， 高层建筑结构的设计的标准也 随之提 高， 其结构设计 等方
面的特点也越 来越 多样化 、 鲜明化 ， 如何做好 建筑设计是结构工程师在结构设 计中需要考虑 的重要 问题。
关键词 ： 高层建 筑； 结构设计
所谓 建筑 结构设计 ， 是指在结构工程师将实践中提炼 出的各 的高度 越高 ， 它们之 间的比值就越大 ； ②在楼房 的高度确定 的时 种结构元素通过语言表达 出建筑从整体布 置到技术和经济 分析 候， 竖 向的载荷量 的比值是固定 的， 但是受到横 向的载荷量和 地 以及 计算 、 构造 、 制 图等方面 的工作 ， 以达到建筑 物经济 、 安全、 震的影响 ，两者之 间的比值会 随着结构动力 的不 同而呈现较 大
系数 Ｌ Ｌ 和 下 式 ：
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：在建筑行业快速发展的时代背景下，房屋建筑极易出现结构设计不合理、经济效益低、安全性能得不到保障的情况。
以下对建筑结构选型进行了详细的论述，提出了在应用过程中的优化设计策略，以期为进一步提升结构设计的合理性和科学性提供参考和依据。
关键词：高层建筑；结构选型；结构优化；设计1高层建筑结构选型设计1.1高层建筑结构类型分析高层建筑结构的选择决定了高层建筑的整体安全性和可靠性，几种常见的结构类型可分为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构和筒体结构。
①框架结构主要是由梁柱、楼板等部分组成，根据建筑功能的需求，完成对平面框架的布置。
框架结构造价低，但在水平荷载影响下变形较大，抗震效果不佳；②框架-剪力墙结构，在高层建筑中，剪力墙主要布置在电梯室内，通过核心筒承受水平荷载，抗震能力强，整体稳定性高。
但框架-剪力墙结构容易受平面布置的限制，出现质心和钢心不重合的现象，结构扭转过大，可能会出现的安全隐患；③剪力墙结构具有较强的竖向和水平承载能力，对高层建筑的整体刚到和稳定性具有显著的提升效果，重点在于剪力墙的布置及自重的控制；④筒体结构，在电梯间及建筑外围布置剪力墙，形成筒体，该结构具有更高的刚度。
1.2高层建筑结构选型的影响因素除了建筑需求的影响外，高层建筑结构选型的主要因素可归纳为：①环境条件,主要包括设防烈度、场地条件、基本风压等；②建筑方案特征，主要包括方案建筑的高度、高宽比、长宽比和建筑形状，其中建筑形状包括平面形状和三维形状。
平面形状由平面规则性、平面对称性、平面质量和刚度偏心等组成，立体形状由结构高宽比、立面内收形状、塔楼和层间刚度等组成；③建筑物使用功能要求，一般来说，高层建筑的功能可分为居住建筑、办公建筑、宾馆和综合楼。
具有特定功能的建筑物可能只有几个与其匹配的结构类型。
高层住宅由于其空间较小、隔墙较多、各层布置基本相同，更适合剪力墙或框架-剪力墙结构；④结构抗灾等级及现场施工、后期使用、运行维护等情况。
简述高层建筑结构布置的一般原则
简述高层建筑结构布置的一般原则高层建筑结构布置的一般原则包括以下几个方面。
首先，高层建筑的结构布置应考虑建筑的整体稳定性和安全性。
高层建筑结构的承载力需满足建筑自身负荷和外部荷载的要求，确保建筑物的稳定性和抗震性。
这包括考虑建筑物的重力荷载、风荷载、地震荷载等，通过合理的结构设计和布置，确保建筑能够承担这些荷载。
其次，高层建筑的结构布置应考虑建筑的空间利用效率。
高层建筑往往需要提供大量的使用空间，因此结构布置需要合理利用空间，最大限度地提供可用面积，并确保使用空间的灵活性和功能性。
在布置结构时，可以考虑采用合理的楼板跨度、柱网格和跨径等，以提高空间利用效率。
同时，高层建筑的结构布置应考虑建筑的施工和维护便利性。
高层建筑的施工过程复杂，因此结构布置应尽量减少施工难度，降低施工成本。
此外，结构布置还应便于建筑物的维护和修复，方便检修设备、更换材料等。
此外，高层建筑的结构布置还应考虑建筑的节能性和环境可持续性。
高层建筑的能耗较大，因此结构布置应考虑建筑物的节能需求，采用合理的隔热材料、节能设备等措施，提高建筑物的能效性能。
此外，结构布置还应注重环境保护，减少对土地和资源的消耗，遵循可持续发展的原则。
最后，高层建筑的结构布置应注重美观性和人性化。
作为城市的标志性建筑，高层建筑的外观设计和结构布置应考虑建筑的美观性，并与周边环境和谐协调。
此外，结构布置还应考虑建筑对居民的舒适性和便利性，如通风、采光、景观设计等，提供良好的使用体验。
综上所述，高层建筑结构布置的一般原则包括稳定性和安全性、空间利用效率、施工和维护便利性、节能性和环境可持续性、美观性和人性化等方面，以实现高层建筑的功能需求和可持续发展的目标。
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高层建筑结构选型的设计原则及特点
随着我国城市化发展的进程，城区范围越来越大，人口逐渐增多，城市可利用的土地资源越来越稀缺，对城市的发展具有很大的限制性。
在这种背景下，高层建筑应运而生，主要是为了提高土地资源的利用率。
在建筑设计中，高层建筑的结构设计首要任务就是结构选型，其影响着高层建筑的质量、功能以及与城市的协调度。
基于此，本文首先分析高层建筑结构设计原则与特点，然后在此基础上结合工程实例，探讨高层建筑结构选型设计要点。
标签：高层建筑；结构选型；设计原则
近些年，为了缓解土地紧张的问题，大量高层建筑不断涌现，因此，对于高层建筑的结构选型设计成为建筑设计中的重要内容。
另一方面，为了提高建筑结构的稳定性，必须科学选择设计方案，保障高层建筑产业的可持续发展。
1、高层建筑结构设计原则及特点
1.1结构平面布置
结构平面布置应该以简单、规则、对称为主要原则，尽可能使质心和钢心重合。
如果结构偏心较大，那么相应的扭转效应也大，造成端部构件位移增加，导致应力集中，因此，结构布局中平面突出部分不宜过长。
在结构计算中，判断扭转是否过大，可以使用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距，然后根据计算结果进行判断。
另外，也可以计算结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，如果两者比值大于1.2，则扭转太大而结构不规则，应该对平面布置进行优化。
最后，高层建筑应该避免使用严重不规则的结构布置，如果使用功能与建筑的要求、结构平面布置严重不规则时，应该将平面分割成若干个简单、规则的独立单元。
1.2结构立体布置
同样的原则，结构立体布置应该规则、均匀。
规则主要是要确保体型规则，如果出现变化，也应该是有规则的渐变。
如果在竖向上发生剧变，那么在地震发生时很容易出现变形集中，引起某一楼层的倒塌；均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀或者变化均匀。
在竖向结构中，刚度应该遵循下大上小的原则，自下而上逐渐减小。
如果设计中下层刚度小，那么变形将会集中在下部，形成薄弱层，一旦出现突发的外力作用，比如地震，就会造成高层建筑的整体坍塌。
同样的，在体型尺寸上，也应遵循下大上小、逐渐变化的原则，不能出现体型的突变。
上不楼层收进使得体型较小的情况经常发生，但是对于收进的尺寸应当限制。
收进的部位越高，收进后的平面尺寸越小，高振型的影响明显加大。
如果上部楼层外挑，那么就会出现“头重脚轻”的情况，就会增大扭转反映，大大增加竖向地震影响。
2、某高层建筑结构选型的设计
本项目总建筑面积约15万m2，主要建筑功能主体为办公楼，裙房为商业。
其中地上部分30层，设4层裙房，结构高度22. 8m；塔楼结构高度150m。
地上部分总建筑面积约10万m2。
地下部分设4层地下室，地下总建筑面积约4万m2。
本工程塔楼的主要设计条件如下：抗震设防烈度7度（0.10g）。
设计地震分组第二组；建筑场地类别W类；场地土特征周期Tg =0.75s；标准设防类（丙类）。
基本风压0.55N/m2（50年）；地面粗糙度类别为C类。
结合相关地质条件，本工程塔楼的基础形式选用钻孔灌注桩基础。
2.1框架核心筒结构体系
本工程是对应高度范围100～200m的常规超高层建筑，结合建筑专业常用的集中式交通核布置模式，充分考虑结构抗侧刚度需求和结构成本控制需求，结构形式采用框架核心筒结构体系。
核心筒部分作為抗侧力的首道防线，是承担水平荷载（地震荷载、风荷载）的主要部分；框架部分作为抗侧力的二道防线，主要承担竖向荷载，外框和内筒协同承载。
概念设计及结构计算分析表明，该体系在充分满足建筑使用功能的前提下，具有较好的结构安全性和结构经济性。
2.2钢筋混凝土结构体系
关于塔楼选用钢筋混凝土结构体系或是混合结构体系，相关比选如下：a）7度区A级高度钢筋混凝土框架孩心筒高层建筑的最大适用高度为130m}塔楼主体结构高度150m，超高15. 4%。
b）本工程抗震设防相关参数按照规范7度（0. 10g）选用，抗震等级按照规范7度选取，结构整体计算烈度和抗震措施水准中等。
c）本工程基本风压0.55kN/m2，场地粗糙度类别C类，风荷载水准中等，经结构计算表明，风荷载不构成控制工况。
d）依据既往类似工程案例的比选分析表明，相似高度、相似地震荷载和抗震措施情况下，采用钢筋混凝土结构体系可以相对节约整体结构造价；采用混合结构虽然可以获得较快的施工进度和较低的结构自重，但整体结构造价相对偏高。
结合上述基本情况，综合考虑结构合理性和结构经济性，本工程选用钢筋混凝土结构体系。
2.3竖向构件钢骨设置条件分析
a）主体结构考虑双向地震作用的中震不屈服拟弹性计算结果表明，嵌固端框架柱底未出现拉应力，剪力墙底部墙肢拉应力未超过ftk（底部剪力墙混凝土抗拉强度标准值），故竖向构件不再设置构造型钢。
b）本工程大部分框架柱轴压比控制方法包括：配合建筑平面调整柱截面尺寸（加大直径）；采用直径不小于12mm，箍筋间距不大于100mm的井字复合箍；
个别竖向构件底部楼层设置芯柱。
通过采用上述措施，框架柱最大轴压比可以满足规范相关要求，故本工程大部分框架柱在满足建筑截面要求的前提下无需设置抗压钢骨。
综上，本工程剪力墙和大部分框架柱（抗拉和抗压两方面）直接采用钢筋混凝土可满足验算和规范相关要求，故不再选用相关钢骨设置方案。
结语：
随着城市的发展，土地资源逐渐稀缺，为了缓解用地紧张的局面，高层建筑逐渐广泛起来，成为全球发展趋势。
面对这样的机遇，必须加强高层建筑的设计重心，重视高层建筑的结构选型，从以人为本的理念出发，分析最佳结构体系，确保结构的安全性、合理性、经济性，促进高层建筑的健康发展。
参考文献：
[1]宋立伟.高层建筑结构选型的要点[J].黑龙江科技信息，2014（28）：204.
[2]刘娜.关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J].城市建设理论研究，2014（10）.
[3]秦杰.高层建筑结构设计及工程结构的选型研究[J].华东科技：学术版，2016（4）：83.
[4]郭建广.高层建筑结构工程选型及布置研究[J].工程技术：全文版，2016（2）：19.。