风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
钢结构建筑设计的难点
钢结构建筑设计的难点由于其轻量高强及施工便捷等优势，钢结构建筑在现代建筑设计中越来越受到重视，特别是在大跨度、高层建筑等领域。
然而，钢结构建筑的设计也面临着一些难点，本文就此进行探讨。
一、结构稳定性控制钢结构建筑的设计必须保证建筑结构的稳定性，避免结构产生任何摆动、倾斜甚至崩塌的风险。
在设计中，需要控制建筑物的重心、重量，以及风荷载、地震荷载等外部力的影响，保证建筑物在各种极端的情况下都能保持稳定。
同时，钢结构自身的稳定性也是一个很重要的问题。
因为钢材灵活性较大，抗扭强度差，当施加在钢结构上的重力、风荷载、地震荷载等力的作用超过材料的极限时，就很容易导致结构瘫痪、崩塌等事故。
因此，在钢结构建筑的设计中，必须做好结构的稳定性控制，确保建筑的安全性和稳定性。
二、温度效应的控制钢材的线膨胀系数较大，在高温环境下易引起膨胀变形，从而影响结构的稳定性。
此外，钢材的强度和刚度也会因温度的变化而发生变化，导致力学性能下降、产生变形，因而减少钢结构的承载能力和使用寿命。
因此，在钢结构建筑设计时，必须要考虑温度效应对结构的影响，并采取相应的措施来控制。
钢结构的防火涂料、防火板等材料的使用，可以在一定程度上降低温度对结构的影响。
另外，在建筑的设计中还应考虑通风、散热等因素，并采取一些降温措施，以保证结构的安全性和稳定性。
三、细节处的处理钢结构建筑在细节处的处理，也是一个非常重要的问题。
设计师必须在细节处考虑到建筑的实际应用环境，以及使用过程中可能出现的问题。
同时，建筑的结构也必须在制作、安装等环节中得到一定的保证，以免在后期出现质量问题。
例如，在建筑的连接处要考虑到钢结构的伸缩变形，避免产生压力和相应的变形。
在建筑内部装饰过程中，必须注意到钢结构上的缺陷、划痕等问题，以免损坏建筑结构。
此外，建筑的底部必须考虑到地基的承载力，保证建筑物的稳定性。
四、质量管理和监控钢结构建筑是由许多小部件组成的大型结构，在设计、制造、运输和安装等各个环节中都可能出现质量问题。
高层建筑钢结构的静力与动力稳定性
高层建筑钢结构的静力与动力稳定性高层建筑的钢结构是现代建筑工程中的重要组成部分，其静力与动力稳定性对于保障建筑安全至关重要。
钢结构在高层建筑中得到广泛应用，主要是因为其具有高强度、轻质化和可塑性等优点。
然而，在面临复杂环境及外部风荷载、地震荷载等外力作用时，高层建筑钢结构的静力与动力稳定性成为一个关键问题，需要通过合理的设计和分析来保证其安全可靠。
1. 高层建筑钢结构的静力稳定性静力稳定性是指在静力作用下，建筑结构在不破坏的条件下保持平衡的能力。
高层建筑钢结构的静力稳定性可以通过结构分析和设计来保证。
首先，建筑结构的受力分析是设计的首要任务。
通过对结构的受力进行计算和分析，可以确定结构的各个构件受力情况，并进一步进行结构的设计和优化。
在高层建筑中，常用的受力计算方法有静力分析、有限元分析等。
其次，要保证高层建筑钢结构的静力稳定性，需要对结构进行合理的设计。
这包括选择适当的材料、合理确定截面尺寸和构件连接方式等。
同时，建筑结构的刚度和抗侧扭刚度的设计也是至关重要的，可以通过增加梁、柱和剪刀墙等构件来提高结构的整体刚度和稳定性。
最后，在实际的施工中，要注意对结构进行质量控制和监督。
这包括材料的选取和检验、构件的焊接和连接等。
只有不断加强质量控制，才能保证高层建筑钢结构的静力稳定性。
2. 高层建筑钢结构的动力稳定性动力稳定性是指在动力作用下，建筑结构不会发生不利的振动现象。
在高层建筑中，动力荷载主要有地震荷载、风荷载等。
首先，地震荷载是高层建筑结构动力分析中需要重点考虑的因素。
地震荷载可以通过地震响应谱分析、时程分析等方法来计算。
在高层建筑的结构设计中，需要根据不同的设防地震烈度和场地条件来选择适当的设计参数和措施。
在选择合适的设计参数时，需要充分考虑结构的固有周期、阻尼系数等，以提高结构的地震抗性能。
其次，风荷载也是高层建筑结构动力稳定性分析中的重要部分。
风荷载可以通过风洞试验和风荷载计算公式来确定。
钢结构设计中的风力荷载分析
钢结构设计中的风力荷载分析钢结构是一种广泛应用于建筑和桥梁等工程中的结构形式，其设计和施工需要考虑各种荷载，其中风力荷载是一个重要的设计参数。
本文将针对钢结构设计中的风力荷载进行分析，以帮助读者更好地了解和应用于实际工程中。
1. 风力荷载的基本概念风力荷载是指建筑或结构所受到的来自风的力量，其大小取决于风的速度、方向、建筑形状以及建筑表面的特性。
在钢结构设计中，风力荷载通常按照规范进行计算，以保证结构的安全性。
2. 风力荷载的计算方法钢结构的风力荷载计算可以采用多种方法，常见的有等效静力法和动力风洞试验法。
等效静力法适用于简单结构和低层建筑，通过将风力转化为等效的静力进行计算。
而动力风洞试验法则适用于复杂结构和高层建筑，通过在风洞中模拟真实风场，测量结构受力情况来进行分析。
3. 风荷载对钢结构的影响风荷载对钢结构具有明显的影响。
首先，风力的作用会导致结构的振动，特别是在高层建筑中更为明显，需要通过结构设计和增加抗风设施来保证结构的稳定性。
其次，风荷载会对结构的稳定性和疲劳造成影响，需要在设计中进行合理的防护和优化措施。
此外，风的方向和速度也会对结构的局部应力造成影响，需要进行相应的分析和计算。
4. 钢结构的抗风设计为了保证钢结构在风荷载下的安全性，需要采取一系列的抗风设计措施。
首先，结构的整体设计应基于具体工程的风荷载计算和规范要求进行，包括结构的刚度、强度和稳定性等方面的考虑。
其次，可以通过增加局部加强措施来增强结构的抗风能力，如增加结构连接件的数量和强度，采用风阻碍物等。
最后，对于高层建筑，还需要设计风振控制系统，如加装阻尼器、液柱等，以控制结构的振动。
5. 风力荷载的实际案例分析以某高层钢结构建筑为例，介绍风力荷载的具体分析。
该建筑位于暴露的山顶位置，因此风荷载是设计的重要考虑因素之一。
首先，通过风洞试验获取结构的风荷载参数，然后利用等效静力法进行计算，确定结构的设计风荷载。
接下来，根据设计风荷载和结构的特性，分析结构位移、应力等情况，确保结构的稳定性和安全性。
高层建筑结构设计的问题及对策研究
浅谈高层建筑结构设计的问题及对策研究摘要：随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。
在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。
高层建筑的结构设计已经成为了建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。
本文介绍了高层建筑结构特征，分析了高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。
关键词：高层建筑结构；设计；对策1高层建筑结构的特征高层建筑结构不但承受较大的垂直方向的荷载，同时也承受较大的水平方向的荷载，如风荷载和地震作用。
一般情况下，低层建筑结构受到水平方向上的影响比较小，然而在高层建筑中，水平荷载作用则往往比较大，外界地震的作用和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。
随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。
基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
2高层建筑结构设计的原则2.1选择合理的结构方案。
合理的结构设计方案必须满足安全性和经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。
结构体系的要求是受力明确，传力简单。
在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么尽量选用平面和竖向规则的结构方案。
另外，应在综合考虑地理条件，工程使用需求，施工条件，材料等因素的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。
2.2选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，就比较容易造成由于结构不安全或造成不必要的浪费。
基于此，高层建筑结构设计安全合理保证的前提是合理的计算简图的选择。
同时，在设计中应该采取相应的结构构造措施，保证计算简图的误差在规范规定的范围内，确保结构的安全。
高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用
0 引言高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99（以下简称“高钢规”）提出：高层民用建筑钢结构应注重概念设计，综合考虑建筑的使用功能、环境条件、材料供应、制作安装、施工条件因素，优先选用抗震抗风性能好且经济合理的结构体系、构件形式、连接构造和平立面布置。
在抗震设计时，应保证结构的整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
抗震性能化设计是以结构的安全性、可靠性和适用性为核心，以结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形和损伤等为基本指标，采用一定的设计方法，进行结构抗震性能的评估，对结构在罕遇地震作用下的安全性做出定量或定性的评价，以确定其是否满足在罕遇地震作用下所需具备的性能要求，从而达到预期的抗震目标。
它是抗震设计方法中一种新的发展方向，是结构抗震设计发展到一个新阶段后出现的一种全新设计方法。
我国抗震设计规范体系已经基本建立，但是于高层建筑钢结构工程来说，由于其结构复杂、周期较长、环境恶劣的特点，其抗震设计规范体系的建立还不够完善。
如张谨等[1]从抗风、防火、防腐和舒适度等结构专项分析，将日渐成熟的数值仿真计算作为各类性能设计与评价的重要手段和依据，形成和完善钢结构全生命周期的性能化设计框架和流程，充分发挥出钢结构的良好性能。
王亚西[2]依托四川雅安某办公楼的加层改造项目，针对框剪加层结构的阻尼比取值问题，不同加层方案对整体结构抗震性能的影响，以及框剪加层结构在多遇地震和罕遇地震作用下的抗震性能展开研究，为类似的加层改造工程提供合理的设计参考。
渠欣荣[3]以新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市的新疆大学图书馆复杂钢结构体系为例进行研究，得出于新疆大学图书馆钢框架无隔震技术结构来说，采用倒三角分布加载模式的静力弹塑性方法结果与非线性动力时程分析结果更接近的分析结果。
基于此，本文从基础设计、荷载设计、抗震目标设计等方面对高层建筑钢结构工程中抗震性能化设计的应用进行分析，以期为相关工作人员提供一定借鉴意义。
高层结构设计中存在的问题及设计方法
高层结构设计中存在的问题及设计方法高层结构设计在建筑工程中起着至关重要的作用，它不仅承载着建筑物的重量，还要考虑到风荷载、地震作用等外部力的影响。
在高层结构设计过程中，常常会出现一些问题，例如结构稳定性、梁柱连接、横纵向约束等方面的设计不足，导致结构安全隐患的存在。
本文将就高层结构设计中存在的问题及设计方法进行探讨。
1. 结构稳定性不足高层建筑结构的稳定性是设计的重中之重，但是很多设计中存在着不足之处。
一些设计在结构稳定性方面未考虑周全，导致在自重、风荷载或地震等外部力作用下，结构容易发生倾斜、位移等问题，从而造成安全隐患。
2. 梁柱连接设计不合理梁柱连接设计不合理会导致整体结构的稳定性受到影响，甚至可能发生结构破坏。
在高层结构设计中，梁柱连接的设计需要考虑到承载能力、适应性等因素，因此设计不合理将会对结构的安全性产生负面影响。
3. 横纵向约束设计不足高层建筑结构的横纵向约束是确保结构整体稳定的重要因素，但在设计中常常存在疏漏。
横纵向约束设计不足将导致结构承受外部力作用时产生严重的变形和位移，进而威胁到结构的安全性。
二、高层结构设计方法在高层结构设计过程中，需要对结构的整体稳定性进行充分的分析。
这包括对结构的受力情况、承载能力、变形情况等进行详尽的计算和分析，从而确保结构在受到外部力作用时能够保持稳定。
在高层结构设计中，需要对梁柱连接进行合理的设计优化。
这包括选择合适的连接形式、材料和工艺，确保连接的承载能力和适应性达到设计要求，从而有效地提高结构的安全性和稳定性。
为了确保高层结构的整体稳定，需要加强横纵向约束的设计。
这包括增加结构的横向约束形式、增加约束构件的数量和强度等措施，从而有效地减少结构的变形和位移，确保结构整体的稳定性。
4. 应用新型结构材料在高层结构设计中，可以考虑采用一些新型的结构材料，如钢筋混凝土、钢结构、复合材料等。
这些新型材料具有较高的抗压、抗拉、抗弯等性能，能够有效提高结构的承载能力和稳定性，从而提高结构的安全性。
风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
高层钢结构设计论文
风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
摘 要：随着建筑科技的日益进步，高层钢结构建筑得到迅猛发展，人们对于高 层钢结构体系的研究日趋完善， 包括理论研究和工程设计。 风荷载和地震作用是 钢结构设计中至关重要的两大动力荷载， 这两种荷载对高层钢结构的强度和稳定 都会产生很大影响。 本文详细介绍了高层钢结构建筑在风荷载和地震作用下的动 力响应， 并根据规范要求以及国内外学者的相关研究，总结概括了针对风荷载和 地震作用的设计理论和设计方法。 关键词：高层钢结构；风荷载；抗风设计；地震作用；反应谱
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第二章. 高层钢结构建筑风荷载作用与抗风设计
2.1 风荷载作用
2.1.1 风荷载的形成 风指的是空气的水平运动， 一般是由气压高处向气压低处流动而形成。太阳 的辐射热在地球周围的分布不均匀使得大气是不断运动的。大气是物质，自然就 有能量， 从地表面一直向上的整个大气柱对它下面的地表面和物体便有压力，单 位面积上承受的这种压力，叫做气压。各个地方大气压有高有低，例如一个地方 上面的空气冷，密度就大，气压也就大些;另一个地方上面的空气暖，密度就小 些，气压也就小些，这样，空气就从气压大的地方向气压小的地方流动。因此风 产生的直接原因是气压在水平方向上的不均匀分布。 风速的主要部分是大小和方向保持不变的平均风， 另外叠加一部分在方向和 大小上不断变化的脉动风。表征风特性的参数包括： （1）平均风速剖面； （2）紊 流风速剖面； （3）脉动风速谱以及（4）湍流积分强度等等。可以根据伯努利方 程由风速来确定风压。 风压对于结构或构件将产生过大的内力和不稳定，使得结 构物产生过大挠度或者变形，有可能引起外墙和装饰材料的破坏。 2.1.2 风荷载的组成与特性 风荷载对于建筑物的作用是一个随机的过程，其包括三个部分：平均风压产 生的平均力， 脉动风压所引起的随机脉动力以及由于风致建筑物振动产生的惯性 力。平均风是在给定的时间间隔内，把风对建筑物的作用力的速度、方向以及其 他物理量都看成不随时间而改变的量， 由于风的长周期远远大于结构的自振周期。 可等效为静态作用处理，应用结构静力 计算。脉动风的强度是随时间按随机规 律变化的，由于周期较短，应用随机振动理论进行分析。 按照风对于建筑物作用力的方向不同可以分为：1）在建筑物的迎风面上产 生的压力（气流流动产生的阻力） ；2）在横风向产生的横风向干扰力（气体流动 产生的漩涡扰力与湍流脉动压力） ；3）空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的 涡流干扰力（包括背风向的吸力） 。当需要准确确定风荷载分布时，需要依靠模 型风洞试验来实现。 风荷载的作用与空间位置及时间的不确定性有关，受地形、地貌、周围建筑 环境等因素共同影响， 其具有静力和动力的双重特点，动力部分即脉动风的作用 会引起高层钢结构建筑的振动。除此之外，风荷载也与结构的几何外形相关，结 构体系的不同部分对风的敏感程度也不尽相同， 当结构尺寸在多个方向上比较接 近时，需要考虑空间相关性对风荷载的影响。对于具有显著非线性特征的结构，
钢结构建筑的抗风性能及其设计方法
钢结构建筑的抗风性能及其设计方法引言：钢结构作为一种重要的建筑结构体系，具有很高的抗风性能。
针对钢结构建筑的抗风设计，有多种方法和准则可供参考。
本文将探讨钢结构建筑的抗风性能，介绍几种常用的设计方法，并阐述其设计原理和实施步骤。
一、钢结构建筑的抗风性能分析钢结构建筑的抗风性能是指在风力作用下，结构能够保持稳定和完整的能力。
抗风性能的评价主要包括刚度、弯曲承载能力、屈曲稳定性等方面。
1. 刚度：钢结构建筑具有较高的刚度，使得其能够有效地抵抗风荷载产生的位移与变形。
刚度的大小与所选材料的弹性模量以及结构的几何形状有关。
2. 弯曲承载能力：钢结构建筑的抗弯能力较强，能够有效地抵抗风荷载带来的弯曲变形。
钢材的高强度和较大的屈服强度使钢结构能够得到充分的利用，同时也使得其具有较高的刚度。
3. 屈曲稳定性：钢结构建筑在受到较大风荷载作用时，可能会发生屈曲失稳。
因此，在设计过程中需要考虑结构的屈曲承载能力以及屈曲稳定性，采取相应的措施以增强结构的抗风性能。
二、钢结构建筑抗风性能的设计方法1. 风荷载计算：风荷载是设计抗风性能的基础。
按照相关规范计算风压和风荷载，并根据建筑的形态和高度分布进行空间分布计算。
确保在设计过程中考虑到各个方向上的风荷载。
2. 结构的抗风设计：根据风荷载计算的结果，采取相应的设计措施以提高结构的抗风能力。
通常的设计方法包括增加构件的截面尺寸、增设剪力墙或刚性梁柱节点等。
3. 结构的抗风分析：通过有限元分析等方法，对结构的抗风性能进行综合评估和验证。
通过模拟风荷载作用下的结构响应，确定结构的最不利受力状况，并检查结构各个部位的安全性能。
4. 屈曲控制：钢结构建筑在抗风设计过程中，需要避免出现屈曲失稳现象，以确保结构的整体稳定性。
在设计中考虑结构的屈曲承载能力，并采取相应的措施来控制结构的屈曲。
5. 连接节点设计：连接节点是钢结构建筑中一个重要的设计元素，对于结构的抗风性能有着重要的影响。
高层课后思考题答案
⾼层课后思考题答案⾼层课后思考题答案第1章绪论1.我国对⾼层建筑结构是如何定义的？答:我国规定：10层及10层以上或⾼度超过28m的住宅以及房屋⾼度⼤于24m的其他民⽤建筑为⾼层建筑。
2.⾼层建筑结构的受⼒及变形特点是什么？设计时应考虑哪些问题？答：特点：⽔平荷载对结构影响⼤，随⾼度的增加除轴⼒与⾼度成正⽐外，弯矩和位移呈指数曲线上升，并且动⼒荷载作⽤下，动⼒效应⼤，扭转效应⼤。
考虑：结构侧移，整体稳定性和抗倾覆问题，承载⼒问题。
3.从结构材料⽅⾯来分，⾼层建筑结构有哪些类型？各有何特点？答：相应的结构分类（以材料分类）：砌体结构、钢结构、钢筋混凝⼟结构、钢-混凝⼟混合结构特点：（1）砌体结构具有取材容易、施⼯简便、造价低廉等优点，但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性 __________能较差。
（2）钢结构具有强度⾼，⾃重轻（有利于基础），延性好，变形能⼒⼤，有利于抗震，可以⼯⼚预制，现场拼装，交叉作业但价格⾼，防⽕材料（增加造价），侧向刚度⼩。
（3）钢筋混凝⼟具有价格低，可浇筑成任何形状，不需要防⽕，刚度⼤。
但强度低，构件截⾯⼤占⽤空间⼤，⾃重⼤，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。
（4）混合结构与钢构件⽐：⽤钢少，刚度⼤，防⽕、防锈；与混凝⼟构件⽐：重量轻，承载⼒⼤，抗震性能好。
第2章⾼层建筑结构体系与布置1.⾼层结构体系⼤致有哪⼏类？各种结构体系优缺点和受⼒特点如何?答：⾼层结构体系类型：框架结构体系剪⼒墙结构体系框架⼀剪⼒墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构：受⼒变形特点：框架结构的侧移⼀般由两部分组成:1）⽔平⼒引起的楼层剪⼒，使梁、柱构件产⽣弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形Us ；2）由⽔平⼒引起的倾覆⼒矩，使框架柱产⽣轴向变形（⼀侧柱拉伸，另⼀侧柱压缩）形成框架结构的整体弯曲变形Ub ；3）当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很⼩。
钢结构设计变形控制
钢结构设计变形控制在建筑工程中，钢结构作为一种重要的构造形式，被广泛应用于高层建筑、桥梁、厂房等工程项目中。
然而，由于钢结构的特殊性质，其存在一定的变形问题，这对工程的安全性和使用寿命造成了影响。
因此，在钢结构的设计中，变形的控制是一个关键的方面。
一、变形的原因分析钢结构存在变形问题的主要原因有以下几方面：1. 施工阶段的变形：在钢结构的施工过程中，由于建筑材料的形变和温度的变化，会对结构造成一定的变形。
2. 荷载作用的变形：由于外部荷载（例如风荷载、地震荷载等）的作用，钢结构会产生一定的变形。
3. 材料本身的变形：钢材具有可塑性和弹塑性，在荷载作用下，在一定的变形范围内，钢材可以发挥其良好的承载性能。
二、变形控制的方法为了控制钢结构的变形，以下是几种常见的方法：1. 结构合理布局：在设计钢结构时，应尽量合理布置结构的构件，以减小变形的影响。
例如，在悬挑结构中，增加悬挑部分的截面尺寸，可以提高结构的刚度，减小变形。
2. 使用刚性连接：在钢结构的连接处，采用刚性连接方式，可以有效地减小结构的变形。
例如，在柱与梁的连接处，采用焊接连接、膨胀连接等方式，可以提高连接的刚度。
3. 引入补偿措施：在设计过程中，可以引入一些特殊的补偿措施，来控制结构的变形。
例如，在悬挑结构中，可以设置预应力索来对结构进行补偿，减小变形。
4. 结构监测与调整：在结构的使用过程中，可以采用结构监测的方法，对结构的变形进行实时的监测，如果发现存在过大的变形，可以采取相应的调整措施。
三、钢结构变形控制的案例分析下面通过一个钢结构变形控制的案例来进一步说明控制变形的方法。
某高层建筑采用了钢结构作为主要的承重结构，在结构设计中注重变形的控制。
首先，在设计阶段就进行了结构布局的合理设计，通过增加柱子与梁之间的连接件，提高了结构的整体刚度。
其次，结构使用了特殊的膨胀连接方式，提高了连接的刚性，减小了变形。
最后，对结构进行了定期的监测，发现结构变形偏大时，及时采取了增加外加支撑的措施进行调整。
高层建筑结构抗震设计中的挑战与创新
高层建筑结构抗震设计中的挑战与创新随着城市化进程的加速，高层建筑如雨后春笋般在城市中拔地而起。
这些高层建筑不仅是城市现代化的象征，也为人们提供了更多的居住和工作空间。
然而，高层建筑在面临地震等自然灾害时，其结构的安全性和稳定性面临着巨大的挑战。
因此，高层建筑结构抗震设计成为了工程领域中至关重要的研究课题。
在高层建筑结构抗震设计中，首先面临的挑战就是地震作用的复杂性。
地震是一种随机的、多维的动力作用，其频谱特性、持续时间和强度都具有很大的不确定性。
对于高层建筑来说，由于其自振周期较长，容易与地震波中的长周期成分发生共振，从而导致结构的破坏。
此外，地震作用在不同方向上的强度和频谱特性也可能存在差异，这就要求在设计中考虑多维地震作用的影响。
高层建筑的结构形式多样，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
每种结构形式都有其特点和适用范围，但在抗震设计中也存在着各自的难点。
例如，框架结构在水平地震作用下容易出现梁柱节点的破坏；剪力墙结构虽然具有较好的抗侧力性能，但在施工过程中可能会出现混凝土开裂等问题；框架剪力墙结构需要合理地协调框架和剪力墙之间的受力关系，以保证结构的整体性能；筒体结构在角部容易产生应力集中，从而导致局部破坏。
高层建筑的高度和复杂性也给抗震设计带来了诸多困难。
随着建筑高度的增加，风荷载和地震作用对结构的影响也越来越大。
在设计过程中，需要考虑结构的稳定性、抗倾覆能力和整体变形等问题。
同时，高层建筑中的竖向构件往往承受着巨大的轴力，这对混凝土的强度和钢筋的配置提出了更高的要求。
而且，高层建筑中的设备和管道系统也会增加结构的自重和非结构构件的影响，进一步加大了抗震设计的难度。
为了应对这些挑战，工程师们在高层建筑结构抗震设计中不断进行创新。
在结构体系方面，出现了一些新型的结构形式，如巨型框架结构、悬挂结构和隔震结构等。
巨型框架结构通过设置大型的主框架和次框架，有效地提高了结构的抗侧力性能；悬挂结构将建筑物的大部分重量通过吊杆悬挂在核心筒上，减小了结构的地震响应；隔震结构则是在建筑物基础与上部结构之间设置隔震装置，如橡胶支座等，将地震能量隔离和消耗，从而保护上部结构的安全。
建筑基础设计中考虑风和地震荷载作用的设计方法探讨
ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎｓ ．
【 关键词】 基础设计； 风荷载； 地震作用； 荷载组合； 承载力验算； 沉降验算
【 Ｋ ｅ ｙ ｖ ｖ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ； ｗ ｉ ｎ ｄ ｌ ｏ ａ ｄ ； ｓ ｅ ｉ ｓ ｍ ｉ ｃ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ｏ ｍ ｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ； ｂ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｃ ｉ ｔ ｙ ； ｓ ｅ ｔ ｔ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
【 中图分 类号］ Ｔ Ｕ ２ ２ ２ ； Ｔ Ｕ ３ １ ２ ＋ ． １ 【 文献标志码】 Ａ 【 文章编号】 １ ０ ０ ７ ． ９ ４ ６ ７ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ２ ． ０ ０ ２ ７ ． ０ ４
［ Ｄ ＯＩ ］ １ ０ ． １ ３ ６ １ ６ ￣ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｇ ｅ ｊ ｓ ｙ ｓ ｊ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ ０ ４
【 摘 要】 近年来 ， 随着建筑设计行业 的发展 ， 建 筑物越 来越 高， 风和地震荷载作用对 建筑物 的影 响也越来越 不可忽视 。
同时， 行业规 范的不断完善和建筑成本投入 水平的提 高， 给基础设 计考虑风和地震影响提供 了条件 。根据 现行规范 ， 按地 基承载力确定基础底面积及埋深或按 单桩承 载力确 定桩数 时， 传 至基础 或承 台底面上的作用效应 需按 正常使用极限状态
基于规范的高层建筑风荷载与地震作用对比分析
基于规范的高层建筑风荷载与地震作用对比分析高层建筑在设计与施工过程中需要考虑到多种因素，其中包括风荷载与地震作用。
风荷载是指建筑物受到风的作用而产生的荷载，地震作用是指建筑物受到地震震动的影响而产生的荷载。
本文将基于规范对高层建筑的风荷载与地震作用进行比较分析。
首先，风荷载与地震作用的产生机理不同。
风荷载是由风向、风速、风压等因素决定的，而地震作用是由地震的震级、频率、振动周期等因素决定的。
风荷载作用于建筑物的外墙、屋顶等表面，而地震作用主要作用于建筑物的结构体系。
其次，风荷载与地震作用的特点也存在差异。
风荷载具有不均匀性和非静止性，即风的力量会不断变化，而且不同方向的风荷载也不同。
相比之下，地震作用具有不确定性和瞬时性，即地震会在短时间内产生瞬时的巨大力量。
风荷载对建筑物的作用是周期性的，而地震作用是一次性的。
此外，规范对于高层建筑的风荷载与地震作用有不同的计算方法和安全系数要求。
对于风荷载，规范一般采用了静力学方法进行计算，并根据建筑物的形状、高度、使用范围等参数来确定相应的风荷载系数。
而对于地震作用，规范会根据地震活动的频率、地震带的情况等因素，采用动力学方法来计算结构的地震反应，并要求建筑物在地震作用下具有足够的抗震安全储备。
最后，高层建筑的结构设计也存在差异。
为了能够承受风荷载和地震作用，高层建筑的结构体系通常采用了钢结构或混凝土结构，并结合适当的剪力墙、框架结构等来提高其抗风抗震能力。
而在设计时，需要根据规范对风荷载与地震作用的计算结果进行结构的优化设计，以确保高层建筑的安全性。
综上所述，高层建筑的风荷载与地震作用是设计与施工中需要考虑的重要因素。
虽然二者在产生机理、特点和计算方法上存在差异，但都要求建筑物具有足够的抗风抗震能力。
因此，在高层建筑的设计与施工过程中，需要根据规范对风荷载与地震作用进行合理的分析与比较，以确保建筑物的安全性。
高层建筑结构设计荷载和地震作用
要点三
温度变化的取值标准
根据现行国家规范和标准，结合结构 设计实际情况确定温度变化值。
土壤-结构相互作用
土壤-结构相互作用的概念
土壤-结构相互作用是指高层建筑结构与地基之间的相互作用，包括侧向力和垂直向下的 重力。
土壤-结构相互作用对高层建筑结构的影响
土壤-结构相互作用对高层建筑结构的影响主要体现在结构的稳定性、沉降和侧移等方面 ，可能影响结构的正常使用和耐久性。
土壤-结构相互作用的取值标准
根据高层建筑结构的类型、地质条件等因素，按照现行国家规范和标准确定土壤-结构相 互作用的数值。同时根据实际情况进行地基处理和加固措施，以保障高层建筑结构的稳定 性。
05
设计案例分析
某高层办公楼结构设计方案
01
结构形式
采用钢筋混凝土框架-核心筒结构形式，具有较高的承载力和侧向刚度Leabharlann 结构设计中的荷载组合和分布
荷载组合
根据结构设计需要，将不同荷载进行组合，以考虑其对结构 的影响。
荷载分布
分析不同荷载在结构中的分布情况，以确定结构设计的重点 和难点。
荷载对结构安全和使用寿命的影响
结构安全性
荷载对结构安全性影响较大，过大的荷载可能导致结构失稳或破坏。
使用寿命
荷载对结构使用寿命有很大影响，过大的荷载可能缩短结构使用寿命。
目前对于高层建筑结构设计荷载和地震作用的研究数据仍不充足 ，需要加强实测数据的积累和整理。
研究方法的局限性
现有的研究方法主要基于理论分析和数值模拟，对于真实情况下 的高层建筑结构设计荷载和地震作用仍存在一定的误差。
未来研究的需求
需要加强高层建筑结构设计荷载和地震作用的多学科交叉研究，包 括结构工程、地震工程、地理信息科学等领域。
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
高层建筑结构抗震设计存在的问题及其对策
1. 抗震设计标准不完善：目前我国的建筑抗震设计标准还存在一定的不足之处，对
高层建筑的抗震设计要求相对较低，没有明确的指导意见和具体要求。
2. 设计方法不合理：在高层建筑的抗震设计中，有些设计者在计算和考虑地震作用
时采取了较为简化的方法，将高层建筑的抗震设计视为普通住宅，没有充分考虑到高层建
筑特有的抗震需求。
3. 结构刚性差：高层建筑多采用钢结构或混凝土框架结构，这种结构的自重较大，
容易产生较大的风荷载和地震作用，而且结构的刚性相对较差，抗震能力较弱。
4. 非线性效应忽视：在高层建筑的抗震设计中，存在非线性效应的问题，即结构在
地震作用下的变形方式是非线性的，设计时应该充分考虑到这个问题，但实际上很多设计
者忽视了这一点。
对策如下：
2. 采用合理的设计方法：在高层建筑的抗震设计中应该采用合理的设计方法，对地
震作用进行全面的考虑，确保设计方案的准确性和可行性。
3. 加强结构刚性：应该进一步加强高层建筑的结构刚性，采用更为牢固和刚性的材
料和结构形式，提高抗震能力。
高层建筑结构抗震设计存在的问题主要是标准不完善、设计方法不合理、结构刚性差、非线性效应忽视等方面，需要进一步加强规范制定和技术研究，提高抗震设计的水平和质量。
风和地震作用下高层建筑土-结构作用比较
ｐ ｅｔｅｓｉｓｒｃｕｅｉｔ ａｔ ｎ ｆｔ ｌ ｕｌｉｇ ｕ ｊｃ ｄｔ ｎ ａ ｉｇ ａｄ ｅ ｔｑ ａ ｅｅ ｃ ａ ｒ ｈ ｏ— ａ ｌ ｔｕｔｒ ｅ ｃｉ ｓｏ ａ ｉ ｎ ｓｓｂｅｔ ｏ ｗｉ ｌ ｄｎ ｎ ａ ｈ ｕｋ ｘ ｉ — ｎ ｒ ｏ ｌ ｂ ｄ ｅ ｄｏ ｒ ｔ
构响应影响的异同． 数值算例给出了带有群桩基础的实际高层结构的风、 地震作用下的土一 结构作用响应的比较．
比较结果说 明 ， 、 风 地震作用下 高层建筑土一 结构作用效 应对上部 结构 响应 的影 响规律可 能是不 一致 的 ， 而这 主要 与风、 地震作用于土体结构耦合系统的位置 以及 风、 地震作用的卓越 频率有关 ． 关键词 ：土一 结构作 用 ； 高层建筑 ；风作用 ；地震作用 中图分类号 ： １ ． ＴＵ ３ １ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： ２ ３—３ ４ ２ ０ ） ４ ４ —０ ０５ ７ Ｘ（０ ７ ０ —４ ０ ６
ｗｉｈ ｔｏ ｅｕ ｎ ｔ ｅｔｌ ｂ ｉ ｉｇｒ ｐ ｎ ｅ ｄ ｃｄ ｂ ａｔ ｑ ａ ｅ ｔ ｈ ｓ ｐ ｈ ａｌ ｕｌ ｎ ｅｏ ｓ ｉ ｕ ｅ ｙ ｅｒ ｕ ｏ ｄ ｓ ｓ ｎ ｈ ｋ ．
．
Ｋ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｉｓｒ ｃｕ ｅｉｔｒｃｉｎ；ｔ ｌ ｕｌｉｇ；ｗｉｄ ａ ｔ ｑ ａ ｅ ｅ ｒ ｓ ｏ ｌ ｔ ｔ ｒ ｅ ａｔ —ｕ ｎ ｏ ｌ ｂ ｄ ａ ｉ ｎ ｎ ；ｅｒｈ ｕ ｋ
国内外土一 结构作用研究很多， 其中多数是关于 结构在地震发生条件下的土一 结构相互作用．结构 《 抗震设计规范》１ 四类 和三类地基条件下 ， 础 …对 基 整体性较好 的建筑结构的地震响应进行了折减计算 规定 ． 相关研究人员曾对全 国各地 １ 栋钢筋混凝土 ３
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策
超高层钢结构工程安装施工的重点难点及对策一、结构设计难点：超高层钢结构的设计难点主要体现在结构的稳定性和刚度方面。
由于结构的高度和重量，容易受到风荷载、地震荷载和温度变化等外力的影响，因此结构的稳定性和刚度是安装施工的关键。
对策：1.引入连续监测技术：利用传感器和监测系统对结构的变形、振动和应力进行实时监测，及时发现问题并采取相应的措施。
2.优化结构设计：采用更可靠的钢构件和连接件，增加结构的稳定性和刚度，降低结构受外力影响的风险。
二、材料难点：超高层钢结构需要使用大量的高强度钢材和新型材料，但这些材料在生产、运输和安装过程中可能出现质量问题，如弯曲、弯曲和破损等。
对策：1.严格质量控制：加强对材料供应商的质量监督，实施严格的质检制度，确保材料的合格性。
2.选择合适的材料：根据实际情况选择适合的钢材和新型材料，确保其质量和性能符合设计要求。
三、施工过程难点：超高层钢结构的安装施工涉及到起重、吊装、安装和焊接等工艺，这些过程中存在一些难点，如高度限制、施工空间狭小等。
对策：1.合理施工计划：充分利用先进的计算机辅助设计（CAD）和建筑信息模型（BIM）技术，制定详细的施工计划，确保施工过程的安全和高效进行。
2.优化施工工艺：采用模块化、预制化和工厂化的方法，减少现场施工时间和风险，提高施工效率。
总结起来，超高层钢结构工程安装施工的重点难点主要包括结构设计、材料和施工过程三个方面。
通过引入连续监测技术、优化结构设计、严格质量控制、选择合适的材料、合理施工计划和优化施工工艺，可以有效解决这些难点，确保超高层钢结构工程的安全和质量。
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨超高层建筑是一种极为复杂的工程结构，其高度、重量和结构复杂度都远超一般建筑物。
因此，超高层建筑的稳定性分析成为了一个极为关键的问题。
本文将探讨超高层建筑结构整体稳定性分析方法，从结构设计、静力计算、动力计算、非线性分析等几方面展开。
一、结构设计超高层建筑的结构设计是保证其稳定性的基础。
在超高层建筑结构设计中，需要考虑如下因素：1.荷载：超高层建筑所承受的荷载相对较大，因此需要考虑设计荷载的各个方面，包括重力荷载、风荷载和地震荷载等。
这些荷载将以不同方式作用于建筑物结构之上，要保证结构安全稳定，就需要考虑这些荷载之间的相互影响。
2.结构体系：超高层建筑的结构体系可以分为框架式、核筒式、桶式、双塔式等，每种结构体系都有其适用的范围和特点。
设计人员需要根据具体情况选择最为合适的结构体系。
3.材料：超高层建筑常常采用高强度混凝土或钢结构，如何选择合适的材料，考虑其强度、刚度、耐久性、防火性等因素，是设计的关键。
二、静力计算静力计算是超高层建筑稳定性分析的重要环节，其目的是通过静态平衡方程计算出建筑物的受力状态，以及各个构件的内力、位移等参数。
静力计算具体包括以下几个方面：1.建筑物重心计算：重心是建筑物平衡的关键，需要根据建筑物的荷载和结构体系计算出其重心位置。
2.反力计算：静力平衡方程的左边是受力，右边是反力。
通过计算反力，可以得到结构的受力状态。
3.内力计算：超高层建筑结构需要承受较大的荷载，因此在设计时需要考虑内力计算，例如弯矩、剪力、轴力等。
内力计算结果将直接关系到结构的稳定性和承载能力。
三、动力计算动力计算是超高层建筑稳定性分析的另一个重要环节，其目的是分析建筑物在地震、风等自然灾害下的动态反应，以及处理结构的稳定性问题。
动力计算包括以下几个步骤：1.建筑物振型计算：建筑物的振型分析是针对结构的动态特性进行分析，主要是分析建筑物在地震、风等环境下的振动情况。
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高层钢结构设计论文
比如偏柔的超高层、大跨空间结构可能会产生流固耦合效应[2]。 在我国的荷载规范关于风荷载的计算中， 高层钢结构建筑需要考虑风振影响， 对其顺风向响应的计算见公式（1） ：
wz z s z w0
（1）
其中， wz 为任一高度 z 处的等效风荷载， z 为风振系数，考虑脉动风下动 力影响的总等效系数， s 为结构在 z 高度处的体型所需调整的风荷载体型系数，
EFFECT AND DESIGH METHOD OF WIND LOAD AND EARTHQUAKE ON HIGH-RISE STEEL BUILDING
Abstract: With the progress of building technology, high-rise steel structure building get rapid development, and the study of high-rise steel structure system is increasingly perfect including theoretical research and engineering design. Wind load and earthquake action is vital in the design of steel structure dynamic load which have an important effect on the strength and stability of high-rise steel structure. High-rise steel structure building are introduced in detail in this paper on the dynamic response under wind load and earthquake action, and according to the requirements specification and the related research of scholars at home and abroad, the summary to the wind load and earthquake action of design theory and design method is also presented. Keywords: High-rise steel building, Wind load, Wind resistance design, Earthquake, Response spectrum
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高层钢结构设计论文
紊流引起结构横风向振动， 而风致扭转效应只对矩形或者不规则高层建筑响应较 大，对圆柱形细长结构响应很小，通常忽略不计，自激振动反应指与结构运动相 关的动力风荷载引起的振动。 根据风洞试验结果表明，高层钢结构建筑横风向动力响应通常比顺风向大[3]， 但是与顺风向风荷载相比， 横风向风荷载的形成机理要复杂许多。对于高层与超 高层建筑的横向风致响应及等效静力风荷载的计算， 首先要获取结构参数与风环 境参数，然后计算横风向基底弯矩系数、共振响应峰值因子、横风向广义气动力 模态修正因子等量，由各项计算量最终通过公式（2）来计算结构横风向等效静 力风荷载 p z ，然后可得结构的加速度响应以及弯矩、剪力等其他横风向风致 响应。
2 2 p z wH B GB z GR 1 z
（2）
高层钢结构建筑的横风向风致响应受到多方面因素影响， 包括对振型的修正、 背景分量的计算等等，在顾明等人的研究中[4]，通过典型计算实例表明，振型修 正对基底剪力和弯矩响应的影响不大，通常在 5%以内，但是振型对建筑顶部加 速度的响应影响较大， 所以在高层建筑的舒适性设计中应考虑建筑振型对加速响 应的影响； 气动阻尼在折算风速较低时对响应的影响很小，而在折算风速较高时 对响应较大；背景分量的影响水平则与气动阻尼相反。 在对风荷载对高层钢结构影响的研究中，舒适度一直被人们所关注。高层建 筑和超高层建筑的钢结构，由于高度迅速增加，使得结构的阻尼比变小，风荷载 对高层建筑的影响变得更加显著， 高层建筑结构特别是超高层钢结构中风运动的 人体舒适度己上升为控制和首要的因素。在水平侧向力的作用下，高层建筑结构 发生振动，如振动达到某一限值时，人体开始出现某种不舒适的感觉，我们称这 种针对居住者的舒适感而言的振动效应分析为舒适度分析。 舒适度是居住环境所 追求的目标，由许多因素所构成，包括生理的方便、心理的愉快和功能的和谐。 一些研究表明， 仅振幅的大小并不能完全反应居住者的舒适度，还需考虑频率的 影响，只有当二者达到某一种关系时才能让居住者感到不舒适感[5]。衡量人体舒 适度的标准有多种， 目前较为公认的方法为采用最大加速度响应进行判断，国外 规范和很多专家也提出了一些别的计算结构物加速度的方法和限值标准。 在风荷 载的作用下， 高层建筑结构的加速度响应在不同楼层处不同，一般在顶层的加速 度响应最大，所以我们衡量人体舒适度的最大加速度指的是结构顶层的加速度 （ （2）-[29]） 。
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高层钢结构设计论文
第二章. 高层钢结构建筑风荷载作用与抗风设计
2.1 风荷载作用
2.1.1 风荷载的形成 风指的是空气的水平运动， 一般是由气压高处向气压低处流动而形成。太阳 的辐射热在地球周围的分布不均匀使得大气是不断运动的。大气是物质，自然就 有能量， 从地表面一直向上的整个大气柱对它下面的地表面和物体便有压力，单 位面积上承受的这种压力，叫做气压。各个地方大气压有高有低，例如一个地方 上面的空气冷，密度就大，气压也就大些;另一个地方上面的空气暖，密度就小 些，气压也就小些，这样，空气就从气压大的地方向气压小的地方流动。因此风 产生的直接原因是气压在水平方向上的不均匀分布。 风速的主要部分是大小和方向保持不变的平均风， 另外叠加一部分在方向和 大小上不断变化的脉动风。表征风特性的参数包括： （1）平均风速剖面； （2）紊 流风速剖面； （3）脉动风速谱以及（4）湍流积分强度等等。可以根据伯努利方 程由风速来确定风压。 风压对于结构或构件将产生过大的内力和不稳定，使得结 构物产生过大挠度或者变形，有可能引起外墙和装饰材料的破坏。 2.1.2 风荷载的组成与特性 风荷载对于建筑物的作用是一个随机的过程，其包括三个部分：平均风压产 生的平均力， 脉动风压所引起的随机脉动力以及由于风致建筑物振动产生的惯性 力。平均风是在给定的时间间隔内，时间而改变的量， 由于风的长周期远远大于结构的自振周期。 可等效为静态作用处理，应用结构静力 计算。脉动风的强度是随时间按随机规 律变化的，由于周期较短，应用随机振动理论进行分析。 按照风对于建筑物作用力的方向不同可以分为：1）在建筑物的迎风面上产 生的压力（气流流动产生的阻力） ；2）在横风向产生的横风向干扰力（气体流动 产生的漩涡扰力与湍流脉动压力） ；3）空气流经建筑物后在建筑物的背后产生的 涡流干扰力（包括背风向的吸力） 。当需要准确确定风荷载分布时，需要依靠模 型风洞试验来实现。 风荷载的作用与空间位置及时间的不确定性有关，受地形、地貌、周围建筑 环境等因素共同影响， 其具有静力和动力的双重特点，动力部分即脉动风的作用 会引起高层钢结构建筑的振动。除此之外，风荷载也与结构的几何外形相关，结 构体系的不同部分对风的敏感程度也不尽相同， 当结构尺寸在多个方向上比较接 近时，需要考虑空间相关性对风荷载的影响。对于具有显著非线性特征的结构，
高层钢结构设计论文
风荷载和地震作用对高层钢结构建筑的影响及设计方法
摘 要：随着建筑科技的日益进步，高层钢结构建筑得到迅猛发展，人们对于高 层钢结构体系的研究日趋完善， 包括理论研究和工程设计。 风荷载和地震作用是 钢结构设计中至关重要的两大动力荷载， 这两种荷载对高层钢结构的强度和稳定 都会产生很大影响。 本文详细介绍了高层钢结构建筑在风荷载和地震作用下的动 力响应， 并根据规范要求以及国内外学者的相关研究，总结概括了针对风荷载和 地震作用的设计理论和设计方法。 关键词：高层钢结构；风荷载；抗风设计；地震作用；反应谱
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高层钢结构设计论文
第一章. 前言
随着社会建设需求的不断增加和建筑科技的日益进步， 钢结构正在建筑领域 扮演着越来越重要的角色。我国由于经济和技术相对落后的原因，在 80 年代以 前尚没有一幢钢结构建筑， 80 年代中期， 高层钢结构建筑在我国开始出现， 1985 年， 我国兴建了第一幢高层钢结构建筑 “深圳发展中心大厦” 。 从 1990 年到 1994 年我国高层钢结构建筑建设停顿了几年，而自近两年来，由于人们对高层及超高 层建筑结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高， 使高层和超高层建筑迅猛发展，又重新形成了高层钢结构建筑新高潮[1]。从总体 情况来看，我国高层钢结构起步虽然较晚，但发展迅速。一些重要的工程比如： 香港中国银行大厦、首都国际机场、上海金茂大厦、中央电视台新址大楼已经成 为我国科技进步的象征， 在国内外产生了一定的影响同时，与此相应的高层钢结 构的科学研究、设计及施工等方而均取得了较大进展，在钢结构的优化设计、制 作安装方面都达到了较高的水平。 对于低层房屋结构设计而言， 起控制作用的一般是以重力为代表的竖向荷载， 而高层钢结构建筑的荷载主要是以风荷载和地震作用为主的水平荷载， 它们成为 结构设计的决定性因素。 随着结构高度的增加，水平荷载对于结构的影响急剧增 加。在高层钢结构建筑的设计过程中，由于高度的增加，结构刚度减小，风荷载 与地震作用将使得结构产生过度的振动和变形。 尤其是对于现在一些体型独特并 具有高柔特性的高层建筑，对风荷载比较敏感，当建筑位置位于沿海地区时，若 考虑台风作用， 风荷载在结构设计中将起到控制作用。同时为了满足使用功能和 艺术审美的双重需求，高层钢结构建筑在不断发展过程中，不仅高度逐渐增加， 建筑体型和结构布置也日趋复杂多变。 当另一项十分严重的自然灾害——地震发 生时， 这种高层建筑有可能会发生严重的次生灾害。因此针对此类建筑物在地震 作用下的性能分析和优化设计就显得十分必要。 针对风荷载和地震作用对高层钢结构的作用， 国内外许多学者已经做过相关 研究，包括对风荷载的分析研究、风洞试验的模拟以及数值模拟技术的发展，对 地震荷载包括其理论分析和实际设计。动力分析比静力分析要更为复杂，因此对 风荷载和地震作用的研究一直未停止，目前已经有所成果，相应的理论体系已经 逐步建立并成熟，但是仍有部分问题亟待解决。