高层建筑工程结构设计综合

文章编号：1009-6825（2012）32-0052-02

高层建筑工程结构设计综合分析

收稿日期：2012-09-14作者简介：王月红（1981-），女，工程师；

关杰（1982-），男，工程师

王月红

关杰

（中机国际工程设计研究院有限责任公司，湖南长沙410007）

摘

要：从目前我国高层建筑工程结构设计中存在的问题入手，根据高层建筑工程结构设计原则探讨了高层建筑结构优化设计方

法，

以及未来演变模式，以使高层建筑结构设计更加完善，以确保安全。关键词：高层建筑，结构设计，演变模式中图分类号：TU318

文献标识码：A

0引言

随着社会发展以及人们生活需要，高层建筑逐渐发展起来，

它是建筑技术进步的结果，也是城市发展结果。采用先进技术，

依托先进设计理念，同时加强对建筑材料研究，促使高层建筑结构向更加安全、合理、可靠的方向发展。

1目前高层建筑工程结构设计存在的问题1．1

地基和基础等方面

高层建筑地基和基础的设计要科学合理，不能单凭耐力容许数据来确定，地基和技术设计要依据一定的地质资料，同时还要综合各方面考察，

不能凭借经验进行设计。一般来说，如果设计者不能明确地认识软弱地基的危害，或者没有计算砂垫层厚度和宽度，而仅凭砂垫层加强承载力，这一方面会带来潜在的危险，另一方面会带来一定的经济损失。

1．2高层建筑房屋宽度和高度比不符合规程

有些高层建筑房屋最大高度超出规定限值很多，在工程结构

设计中，

必须要严格按照高层建筑规范来进行设计，在设计过程中要综合考虑多方面因素，

比如房屋高度与结构体系类型、抗震防烈度以及场地类别等因素。

1．3高层建筑异形结构出现的问题

目前，我国多数的高层建筑采用了异形结构，这些建筑在异

形结构设计中暴露了很多问题，

比如，房屋高度过高、体形不规则、

抗震结构促使不完善、结构布局不合理等等。当前我国在异形柱受剪承载力、

节点承载力以及结构延性等方面经验不足，因此对高层建筑异形结构设计并不是特别了解，在这种情况下，更

应该对高层建筑异形柱的设计进行严格把关。

2高层建筑工程结构设计原则2．1

合理选择计算简图

高层建筑工程结构设计的合理性由结构计算来保证，而计算简图是结构计算的基础。在工程建设过程中常会遇到不能合理地选择计算简图，这直接造成了高层建筑工程结构的安全隐患问题，因此，合理选择计算简图对高层建筑工程结构设计有着极其重要的作用。在高层建筑工程结构设计过程中难免会存在因钢节点而造成些许的计算误差，但是只要将其误差控制在建筑施工允许范围内，还是能够确保高层建筑工程结构设计的安全性以及稳定性。

2．2把握嵌固端设置问题

与普通建筑不太一样，高层建筑通常会有地下室，因此高层

建筑嵌固端常位于地下室顶板处，对于一些有人防高层建筑，嵌

固端也可能位于人防顶板处，

据我国高层建筑调查发现，较多的高层建筑设计工程师在建筑工程结构设计中忽略了这一重要问

题。比如，

在设计嵌固端的时候忽略上下层对比及抗震等级的问题，这会造成嵌固端位置不能与建筑抗震结构以及结构计算达到

协调统一，从而使高层建筑工程结构设计脱离现实，这在一定程度上是一种安全隐患。

针对这一问题，结构设计师要加强自身的责任意识，设计嵌固端时要综合考虑多方面因素，比如抗震等级、结构抗震缝及刚度对比等等，细致入微的考虑才能增加高层建筑工程结构设计安全性和稳定性，同时也避免经济投入的增加。

2．3合理选择基础设计方案

合理选择结构设计方案在高层建筑工程结构设计中显得尤为重要。结构设计人员在基础设计时要对建筑工程环境实施全面勘察，包括自然环境、施工条件、水文、地质、相邻建筑物分布情

况以及各方面的社会环境等，

另外，也包括高层建筑结构类型和荷载分布情况，只有全方位综合各种因素，才能选择合理的基础

设计方案，才能在工程施工中最大程度地发挥建筑地基的内在潜力作用。

一般来说，时间变化在一定程度上会引起地基变形，因此在必要的情况下，要对地基进行验算，但值得注意的是，高层建筑统一单元设计要尽可能地避免不同类型的设计情况。可以结合高层建筑工程的实际情况，设计多个基础方案，分析对比之后择优选用。

2．4正确进行分析计算

高层建筑工程结构设计过程中，计算机是最为重要的分析工具，然而各种各样的计算机软件计算出来的结构不尽相同，这就要求高层建筑工程结构设计人员对计算机分析结果抱有严谨的态度，正确合理地判断出最接近实际情况的计算结果，这样一方面能保证计算结果的正确性，另一方面还能保证高层建筑工程结构设计的准确性。

2．5相应的构造措施

高层建筑结构设计人员要考虑建筑工程施工中可能出现的

各种问题，

避免施工中出现的问题影响高层建筑工程整体结构。比如，构件延性性能、钢筋锚固长度、温度应力影响及里面平面布

置等，只有全面地考虑到这些因素才能保证高层建筑工程结构设计的科学合理，才能延长建筑使用时间。

以某工程为例，该高层建筑地上29层，地下2层，地上结构高

度为102．2m ，总建筑面积约为120000m 2

，其中，地上部分建筑

面积约为99000m 2，地下部分的建筑面积约为21000m 2

，本建筑由4座塔楼和5层的裙房构成，南面塔楼是26层的住宅楼，而北

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25·第38卷第32期2012年11月

山西

建筑

SHANXI

ARCHITECTURE

Vol．38No．32Nov．2012