复杂高层结构设计
复杂高层建筑结构设计
第9章 复杂高层建筑结构设计近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性发展。
这一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。
因此，从结构受力和抗震性能方面来说，工程设计中不宜采用复杂高层建筑结构，但实际工程中往往会遇到这些复杂结构，如带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和多塔楼结构等。
为了使读者对这些复杂结构有所了解，本章简要介绍其受力特点和设计方法。
9.1 带转换层高层建筑结构在同一幢高层建筑中，沿房屋高度方向建筑功能有时会发生变化。
如下部楼层用作商业、文化娱乐，需要尽可能大的室内空间，要求柱网大、墙体少；中部楼层作为办公用房，需要中等的室内空间，可以在柱网中布置一定数量的墙体；上部楼层作为宾馆、住宅等用房，需要采用小柱网或布置较多的墙体，如图9.1.1所示。
为了满足上述使用功能要求，结构设计时，上部楼层可采用室内空间较小的剪力墙结构，中部楼层可采用框架-剪力墙结构，下部楼层则可布置为框架结构。
为了实现这种结构布置，必须在两种结构体系转换的楼层设置水平转换构件，即形成带转层的结构（structure with transfer story ）。
一般地，当高层建筑下部楼层在竖向结构体系或形式上与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构体系或形式改变的楼层设置结构转换层。
9.1.1 转换层的分类及主要结构形式1. 转换层的分类（1）上、下部结构类型的转换。
在剪力墙结构或框架-剪力墙结构中，当拟在底部设置商用房或其他需要较大空间的公用房间时，可以将全部剪力墙或部分剪力墙通过转换层变为框架结构，形成底部大空间剪力墙结构，这种用下部框架柱支承上部剪力墙的结构，亦称为框支剪力墙结构。
（2）上、下部柱网和轴线的改变。
在筒中筒结构中，外框筒为密柱深梁，无法为建筑物提供较大的出入口，此时可沿外框筒周边柱列设置转换层使下部柱的柱距扩大，形成大柱网，以满足设置较大出入口的需要，但转换层上、下部的结构类型并没有改变。
复杂高层与超高层建筑结构设计要点
复杂高层与超高层建筑结构设计要点发布时间：2021-12-23T02:10:31.388Z 来源：《建筑实践》2021年25期作者：陈肖辉[导读] 随着社会经济的发展，当前建筑行业也得到了长足发展，建筑层数也越来越高。
陈肖辉广东珠荣工程设计有限公司，广东省，广州市，510000摘要：随着社会经济的发展，当前建筑行业也得到了长足发展，建筑层数也越来越高。
本文主要对复杂高层与超高层建筑的设计进行研究，分析其建筑过程中需要考虑的问题，以及结构设计的要点。
通过对此的分析提升复杂高层与超高层建筑的稳定性，保障人民生命财产安全。
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构；设计要点前言：由于复杂高层与超高层建筑在建设过程中受到多种因素的影响，其弊端逐渐显现。
因此，在结构设计过程中便需要进行深入的分析与研究，既要保证建筑结构的安全性，又要满足其复杂结构。
通过不断的探索与分析、研究，在大量的实践基础上，不断提升复杂与超高层建筑的质量。
一、复杂高层、超高层建筑的特点由于建筑层数较多，规格较高，因此，需要设置专门的逃生通道和避难层，以保证在发生火灾时能够在短时间内迅速将人员疏散开来，减少人员的伤亡。
但是避难层的设置间隔需要适中，通常每隔15层设置一个避难层，且需要为其设置单独的电力设备，在突发灾害时能够保证避难层独立运行，所有设备可以正常使用。
同时，由于超高层或复杂高层建筑的地基需要十分牢固，因此，在选择地基时，多以天然地基或箱基为主。
若建筑超过150米以上，则需要对其风荷载进行分析，对防震能力进行计算，确保其所有参数在规定范围内，以保证建筑的安全与稳定[1]。
二、复杂高层、超高层建筑的影响因素（一）防风与抗震由于高层的建筑结构设计相对较为复杂，因此，在设计过程中需要对其防风能力与抗震性进行设计与研究，根据建筑整体的实际情况，展开合理的结构设计，布置与规划。
结构设计中，要求在建筑所在地的风荷载以及抗震性进行加固设置，才能保证建筑结构的安全性。
高层建筑结构设计复杂高层建筑结构设计
02
高层建筑结构设计的基本 要素
基础设计
01
02
03
地质勘察
对建筑所在地的地质条件 进行详细的勘察，为结构 设计提供基础数据。
基础类型选择
根据地质勘察结果，选择 合适的基础类型，如桩基 、独立基础等。
基础承载力设计
根据建筑荷载和使用要求 ，设计基础能够承受的承 载力。
主体结构设计
结构体系选择
根据建筑高度、功能和抗 震要求，选择合适的结构 体系，如框架结构、剪力 墙结构等。
结构施工工艺与质量控制
总结词
结构施工工艺与质量控制是高层建筑结构设计的关键 环节。合理的施工工艺和严格的质量控制能够保证结 构的稳定性和安全性，延长建筑的使用寿命。
详细描述
在高层建筑结构设计中，应充分考虑施工工艺的可行 性和质量控制的可靠性。首先，应制定详细的施工方 案，包括施工流程、施工方法、施工时间等方面的规 划。其次，应采用先进的施工技术和设备，提高施工 质量和效率。此外，还应建立严格的质量控制系统， 对施工过程中的关键环节进行监督和检测，确保施工 质量符合规范要求。同时，对于施工过程中的安全隐 患应及时处理和纠正，确保施工过程的安全性。
绿色水资源
采用雨水收集和利用系统，减少用水量。
绿色能源
利用太阳能、风能等可再生能源，降低能源 消耗和碳排放。
绿色建筑外观
设计美观、实用、与周围环境相融合的建筑 外观。
数字化设计与优化
数字化建模
利用计算机辅助设计软件进行 建筑结构建模，提高设计效率
和准确性。
数字化仿真
通过数值模拟技术对建筑结构进行 性能分析和优化，降低成本和风险 。
建筑高度
结构体系
风阻设计
复杂高层建筑结构设计关键技术分析
复杂高层建筑结构设计关键技术分析随着城市化进程的推进，高层建筑已经成为现代城市的标志性建筑之一。
然而，高层建筑的结构设计面临着许多挑战，例如结构的复杂性、抗震性能等问题，这些问题都要求在设计过程中采用一系列关键的技术来保证建筑的稳定性和安全性。
下面我们将从几个方面来探讨复杂高层建筑结构设计的关键技术。
一、刚性节点技术刚性节点技术是指将结构中的节点设计成刚性，从而减小节点的变形，增加节点的刚度和强度，并且提高整个结构的稳定性。
刚性节点技术在高层建筑的结构设计中具有非常重要的地位，它可以有效地提高整个建筑的刚度和强度，从而保证建筑的稳定性和安全性。
这种技术要求建筑结构中的节点在设计时考虑到各种因素，例如节点材料的强度、连接方式、配合尺寸等因素，从而保证节点的刚性。
刚性节点技术还要求合理设计节点的布置方案，以最大限度减少节点的数量，从而降低建筑成本。
二、高强度混凝土和钢材的应用高强度混凝土和钢材的应用是保证建筑结构稳定的另一个关键技术。
相比普通混凝土和钢材，高强度混凝土和钢材具有更高的强度和刚度，可以承受更大的载荷。
这种技术要求在设计过程中选用高强度材料，例如C50以上的混凝土和Q345B以上的钢材，从而保证建筑的抗震性能和稳定性。
三、结构分析和优化设计结构分析和优化设计是高层建筑的结构设计中非常重要的部分。
在设计过程中，建筑结构所受的荷载是不断变化的，需要进行结构分析和优化设计来确定结构的合理性和安全性。
这种技术要求设计人员具备深厚的结构分析和设计能力，同时要借助现代计算机辅助设计软件来模拟结构的受力情况，从而优化结构方案，提高结构的稳定性。
四、预制化技术预制化技术是高层建筑结构设计中另一个非常重要的技术。
预制化技术可以将建筑的各个构件提前制造完成，然后在现场进行拼装，这样可以大大减少现场施工时间和人工成本。
此外，预制化技术还可以提高建筑结构的质量和稳定性，从而保证整个建筑的安全性。
这种技术要求设计人员在设计过程中考虑到预制构件的尺寸和材质等因素，使预制构件具有良好的工程性能。
复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析
０ 、 引 言
而且还 可以增加柱子在轴力作用下形成 的力偶，使得其能够更好 的抵抗结 构体系的总力矩 。 ３ ．超高层建筑数量不断增加 ， 在满足城市 发展需要的同时， 也在一 定程度上对建筑结构 的可靠 性、 安全性 、 持久性 以 及安全性提 出了更高的要求 。由于建筑结构直接关系到高层建筑 的整体性 能及使用功能 ， 因此在设计过程中必须对之予 以重视。 在实际的设计过程 中
科 学 论 舷
徐延 召 宋 涛
摘
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复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析
（ 河南五建建设集 团有 限公司 河南 郑州 ４ ５ ０ ０ ０ ０ ） 要： 在对影响复杂高层与超高层建筑 结构设计的主要 因素进行 详细论述的基础上 ， 从提 高建筑 结构体系稳定性 的基础 出发， 提 出了提高复杂高 层与超 高层 建筑结构设计的相关策略， 为保证建筑的安全性提供一定的参考。 关键词： 高层 ； 超高层 ； 结构设计 ； 风载荷
分 的侧 向力是由芯筒来承担的，这使得整栋建筑的侧移 曲线基本上 是由芯 筒 的变形直接控制 的。 在水平载荷 的作用下， 芯筒以弯 曲变形为主。 同时， 由 于芯筒的平面尺寸还受到建筑 的竖 向服务性设施面积影 响，直接造成 了芯
筒 的高度与宽度 比值较大的问题 。 为了达到减小建筑结构侧移 的目的， 可以 在 高层建筑 中每相隔十来层布置一个设备层， 在其中添加桁架 ， 形成刚臂 。 这样将能够使得 芯筒与外围的框架柱连接为一体，使得结构的外柱 也可以 参与到结构的整体抗弯体系中， 有效的一直 了芯筒各个水平截面， 尤其是顶
必须通过多种技术手段 ， 从多个途径突 出混凝土建筑结构施工 的整体效果。 １ 、 复杂高层与超高层建筑 结构设 计的主要控制 因素 建筑载荷 的选取是建筑结构设计的首要工作 ，对于大多数高层建筑而 言， 可 以根据建筑结构设计载荷规范中的相关要求予以确 定。 其次则需要对 其他 的建筑结构设计影 响因素进行分析 ， 确定对应的结构设计措施。 １ ． １风载荷 对 于复杂高层与超 高层建筑结构的设计 ，由于其 高层容易受到风载荷
高层建筑结构设计难点分析
高层建筑结构设计难点分析高层建筑作为城市的地标和象征，其结构设计一直是建筑领域的一个重要课题。
随着城市化进程的不断加快，高层建筑的数量和高度也在不断增加，因此高层建筑结构设计的难点也逐渐凸显出来。
本文将对高层建筑结构设计的难点进行分析，并探讨如何克服这些难点。
一、受力分析复杂高层建筑由于其高度较大，受力分析通常会比较复杂。
在高层建筑的结构设计中，受力分析是基础和关键，只有深入研究高层建筑所承受的荷载和受力状况，才能有效地解决高层建筑结构设计中的难题。
在受力分析方面，高层建筑在不同楼层和不同构件上所受的荷载和力的分布都会有所不同，需要对整个建筑结构进行全方位的受力分析，确保每一个构件都能满足受力要求。
高层建筑的结构设计还需要考虑各种不同作用下的受力情况，包括静载荷、动载荷、风荷载等，这些都增加了受力分析的复杂性。
针对受力分析复杂的难点，结构设计师需要运用先进的受力分析方法和工具，如有限元分析、结构动力学分析等，对高层建筑的受力状况进行准确的模拟和计算，为结构设计提供科学的依据。
二、抗震设计要求高高层建筑所处的地理位置和环境不同，其抗震设计要求也会有所不同。
一般来说，地震是高层建筑面临的最大威胁之一，因此抗震设计是高层建筑结构设计中的一个重要难点。
高层建筑的抗震设计要求通常比较严格，需要考虑地震波的作用、建筑结构的受力状态、结构的位移要求等多个方面。
抗震设计需要考虑建筑结构在地震作用下的变形和破坏情况，要求建筑结构在地震发生时能够安全稳定地承受地震力的作用，减小地震对建筑结构的影响。
对于高层建筑抗震设计的难点，结构设计师需要根据建筑所处地区的地震烈度和其他地质条件，结合抗震设计规范，进行合理的抗震设计方案设计和结构计算。
还需要采用高性能材料和先进技术，提高建筑结构的抗震能力，确保建筑在地震发生时能够安全稳定地运行。
三、构造系统选择和优化高层建筑的构造系统选择和优化也是结构设计的难点之一。
构造系统的选择直接影响到建筑的结构性能和经济性，因此需要根据建筑的形式、功能和受力特点，合理选择和优化构造系统。
复杂高层建筑结构
复杂高层建筑结构在现代城市的天际线上，复杂高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠，展示着人类建筑技术的巨大成就。
然而，这些令人惊叹的建筑背后，隐藏着无数的工程挑战和精妙的结构设计。
复杂高层建筑的定义并非仅仅取决于其高度，还包括其独特的建筑外形、不规则的平面布局、复杂的功能需求以及特殊的地质条件等因素。
例如，一些建筑可能具有扭转的外形，或者在不同楼层存在大幅度的缩进或悬挑；有些可能需要同时满足商业、住宅、办公等多种功能，导致内部空间和结构体系的复杂性增加；还有的建筑可能建在地质条件不稳定的区域，需要特殊的基础设计来确保稳定性。
要理解复杂高层建筑的结构，首先得认识到它们所承受的各种荷载。
除了重力荷载，也就是建筑物自身的重量外，还有风荷载、地震荷载等动态荷载。
风荷载对于高层建筑来说尤其重要，因为随着高度的增加，风速也会显著增大，从而对建筑的外立面和结构产生巨大的压力。
地震荷载则是一种突发的、破坏性极强的力量，要求建筑结构具备足够的抗震能力，能够在地震发生时保持稳定，不发生倒塌或严重损坏。
在结构体系方面，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
框架结构由梁和柱组成，具有较好的空间灵活性，但在抵抗水平荷载方面相对较弱。
剪力墙结构则主要依靠墙体来承受水平荷载，具有较强的抗侧力性能，但空间布局相对受限。
框架剪力墙结构则结合了两者的优点，既能提供一定的空间灵活性，又能有效地抵抗水平荷载。
对于复杂高层建筑，往往需要采用更加先进和复杂的结构体系。
比如，核心筒外框架结构就是一种常见的选择。
核心筒通常位于建筑的中心部位，由密集的剪力墙组成，能够承担大部分的水平荷载和竖向荷载。
外框架则围绕着核心筒布置，提供额外的支撑和稳定性。
此外，还有巨型结构体系，如巨型框架、巨型支撑等，通过巨大的构件来抵抗外部荷载，适用于超高层建筑。
为了确保复杂高层建筑结构的安全性和可靠性，需要进行精细的结构分析。
这包括静力分析，以确定在各种恒载、活载作用下结构的内力和变形；动力分析，研究结构在地震、风等动态荷载作用下的响应；稳定性分析，评估结构在受压状态下的稳定性等。
某超限复杂高层办公楼结构设计
结构超限的类型：包括高度超限、体型超限、抗震超限等
判定标准：根据国家相关规范和标准，如《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑抗震设计规范》等
超限高层办公楼的特点：结构复杂、荷载大、抗震要求高、施工难度大等
设计要点：加强结构整体性、提高抗震性能、优化结构布置、采用先进施工技术等
04
构件设计：根据结构布置、荷载等因素进行构件截面设计、材料选择等
结构分析：对设计好的结构体系进行计算分析，验证其安全性和可靠性
06
结构分析和优化
结构类型：框架-剪力墙结构
抗震设计：采用抗震设计规范，提高结构抗震性能
荷载分析：考虑重力、风、地震等荷载
结构分析软件：采用有限元分析软件进行结构分析和优化
汇报人：
某超限复杂高层办公楼结构设计
目录
01
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02
高层办公楼结构设计概述
03
超限复杂高层办公楼的特点
04
某超限复杂高层办公楼结构设计案例分析
05
超限复杂高层办公楼结构设计的关键技术
06
超限复杂高层办公楼结构设计的审查与评估
添加章节标题
高层办公楼结构设计概述
结构设计的重要性
保证建筑安全：合理的结构设计可以确保建筑物在使用过程中的安全，防止倒塌、断裂等事故发生。
安全性：保证建筑物在使用过程中的安全性，防止倒塌、破坏等事故发生。
01
02
经济性：在满足安全性的前提下，尽量降低工程造价，提高经济效益。
可行性：根据施工现场的条件和施工技术水平，选择合适的结构形式和施工方法。
03
04
美观性：在满足安全性和经济性的前提下，尽量使建筑物的外观美观，符合城市规划的要求。
简析某复杂超限高层建筑结构设计
以 高层 １ 号楼 为例 ） ： （ １ ） 抗 侧 力体 系 ， 本 工程 根据 工 程经 验并 结 合考 虑 建筑 功 能要 求 ， 采用 剪 力 墙结 构 ， 结构 刚 度 大 ， 空 间整 体 性好 ， 在 水 平 力作 用 下 侧 向变 形 小 ， 建筑 空 间 布 嚣灵 活 ， 使 用效 率高 。 （ ２ ） 楼盖 体 系 ， 考 虑到 本工 程高 层 的特 点 和本 地 区 的常规 做 法 ， 本 工 程采
左边 单 元 在 二十 一 层 局部 屋 面 有 收进 ， 水 平 向收 进 尺 寸 为２ ６ ． ２ 米， 与 相 邻下 层相 应方 向总尺 寸５ ２ ． ４ 米 的 比值 为５ ０ ％， 因 收进 比例 大 于 ３ ０ ％， 属 于 竖 向
用现浇钢筋混凝土梁板楼盖以承受竖向、 水平荷载 ， 维 系整个结构， 保证结构 有 很好 的 整体 性 和传 力 的可靠 性 。 （ ３ ） 上部 结 构 以地下 室 首层 顶板 作 为嵌 固端 。
高层ｌ 号楼 左半 部 分 （ ２ １ 层） 采用ｑ ｂ ６ ５ ０ ｍ ｍ的 钻孔 灌 注 桩 ， 桩长４ ７ 米， 单 桩
６ ９ ％（ Ｘ 方向） ， 小于８ ０ ％， 形 成 了竖 向 的薄 弱层 ， 属 于楼 层 承载 力 突变 。
３ ．工程特 点
为 了进一 步 深入 进行 超 限结构 设 计 ， 现 将本 工 程 的主要 特 点列举 如 下 ： （ １ ） 由于在 地 上一 二 中间部 位 有 一 个挑 空 大 堂 ， 导致 上 部 结构 剪 力墙 无 法落下， 不 得不 在 三层 楼 面形成 转换 ， 以保 证 建筑 功能 的 实现 ， 如图 ｌ 所示 ；
５ ．地 基与 基础
本 场地抗 震设 防烈度 为７ 度， 设 计地 震分 组为第 一组 ， 设计 基本 地震加 速度
复杂高层及超高层建筑结构设计要点
复杂高层及超高层建筑结构设计要点复杂高层及超高层建筑的结构设计是国际建筑领域的热点和难点问题之一、在设计过程中，需要考虑多种因素，包括地震、风荷载、抗倾覆能力、承载能力等。
下面将从这几个方面对复杂高层及超高层建筑结构设计的要点进行详细介绍。
首先，地震是复杂高层及超高层建筑结构设计中必须要考虑的重要因素之一、地震会对建筑物施加水平和垂直方向的地震力，对整个结构的稳定性和安全性产生影响。
因此，结构设计师需要根据建筑物所处地区的地震状况，合理选择结构体系和抗震措施。
常见的抗震措施包括使用抗震支撑和减震装置，增加剪切墙和柱子的数量，提高结构体系的刚度等。
其次，考虑风荷载也是复杂高层及超高层建筑结构设计中必不可少的一部分。
由于建筑物的高度较大，容易受到风的作用产生较大的风荷载。
结构设计师需要根据建筑物所处地区的气候条件和风速，合理计算和选取风荷载。
常见的抗风措施包括使用结构抗风技术，如加强楼板、加固连墙、增加风向柱等，以提高建筑物的稳定性。
抗倾覆能力也是复杂高层及超高层建筑结构设计中需要重点考虑的问题。
由于建筑物的高度较大，容易受到倾覆的影响。
为了提高建筑物的抗倾覆能力，结构设计师需要选择合适的基础形式和结构布置，如采用沉桩基础，并增加剪切墙、加固核心墙等结构措施，以提高建筑物的抗倾覆能力。
最后，承载能力也是复杂高层及超高层建筑结构设计中非常重要的一个方面。
由于建筑物的高度比较大，需要能够承受较大的垂直荷载。
结构设计师需要合理选择和布置主要承重构件，如梁、柱和墙等，以确保建筑物能够承受设计荷载。
此外，还需要合理使用材料和施工工艺，提高结构的强度和刚度，以确保建筑物的整体稳定性。
综上所述，复杂高层及超高层建筑结构设计要点包括考虑地震、风荷载、抗倾覆能力、承载能力等因素。
通过合理选择结构体系和抗震措施、增加剪切墙和柱子数量等方式，可以提高建筑物的稳定性和安全性。
同时，也需要合理计算和选取风荷载，选择合适的基础形式和结构布置，以提高建筑物的抗倾覆能力。
关于复杂高层结构设计的探讨
关于复杂高层结构设计的探讨【摘要】随着工业化的不断发展，城市空间减少，土地资源稀缺，复杂高层建筑受到社会各界的广泛需求，复杂高层建筑的数量不断增多，上述建筑具有不规则的结构，与一般建筑结构相比，在设计的时候，应该重视更多方面的问题，本文对复杂高层结构设计的要点进行探讨。
【关键词】复杂高层；结构设计；不规则随着社会主义市场经济的飞速发展和人民生活水平的提高，复杂高层建筑受到社会各界的广泛关注，建筑师在用途和功能等方面不断创新，使高层建筑的体型和空间不断向多变性和复杂性等方面发展，导致建筑物结构不规则，为工程师带来了更多的机遇和挑战。
本文通过多年的实践和研究，对多种结构难题进行分析，最终形成和建筑师的创意相吻合的复杂高层建筑结构。
随着上述建筑数量的不断增多，虽然相关的理论研究和试验研究也在不断增加，但是很多建筑仍然无法通过强地震检验，因此，在上述建筑中，应减少使用不规则平面布置，对建筑物的高度进行一定程度的控制，本文对复杂高层建筑的设计要点进行研究分析。
1带转换层结构在复杂高层建筑中，建筑物多沿着竖向划分为多种用途的区域，上述竖向的结构构件不能直接连续贯通落地，应该设计转换层，完成竖向构件之间的过渡，带转换层结构为不规则的结构体系，在设计的过程中，应该重视以下几方面的问题。
首先：上述体系应该具有数量众多的落地筒体或者剪力墙并且墙体应加厚；第二：在转换结构之中，转换层的高度会对抗震水平产生重要影响，随着转换层的高度增加，上层和下层之间内力和位移角会产生较大水平的突变，在设计的过程中，应该对高度进行限制；第三：转换层和侧向刚度比能够对整体结构的抗震水平产生重要影响；第四：应该对转换层的侧向刚度比进行控制，同时，控制等效高度比，提高等效刚度比，降低内力突变的情况。
2 连体结构多幢复杂高层建筑之间一般通过架空连廊进行连接，与建筑物的使用功能和造型相吻合，连接体之间的宽度从几米到几十米不等，连接体在建筑物的竖向进行布置，数量不等，连体结构使用连接体将多种结构进行连接，体型十分复杂，因此，与多塔结构和一般结构相比，具有受力复杂性的特征，上述结构具有较大的结构扭转效应，对主体结构会产生消极影响，在设计的过程中，应该重视以下问题。
高层建筑结构设计第9章复杂高层建筑结构设计
体结构内力分析。采用杆系模型时，墙肢作为柱单元考虑，转 换梁按梁模型处理，在上部剪力墙和下部柱之间设置转换 梁 ，墙肢与转换梁连接，如图所示。
但该模型没考虑转换梁与上部墙体的共同工作，所得内 力与按有限元计算结果相差较大。为反映转换梁上部墙肢的 传力途径，可即增加“虚柱”单元，虚柱的截面宽度取上部 墙体厚度，虚柱的截面高度取下部支承柱的截面高度，与虚 柱相连接的梁为“刚性梁”。这样，转换梁上部结构竖向荷 载通过“刚性梁”按刚度分配给各墙肢及虚柱，再向下部框 支柱上传递。
用加强层予以加强。加强层构件有三种：伸臂、腰桁架和帽桁
架、环向构件。
1. 伸臂
当框架-核心筒结构的侧向刚度不满足设计要求时，可沿 竖向利用建筑避难层、设备层空间，设置适当刚度的水平伸 臂构件，构成带加强层的高层建筑结构。
2. 腰桁架和帽桁架 筒中筒结构或框架-筒体结构，由于内筒与周边柱的竖向
变形不同，内、外构件的竖向变形差会使楼盖构件产生变形 和相应的应力。为减少内、外构件竖向变形差带来的不利影 响，可在内筒与外柱间设置刚度很大的桁架或大梁，以调整 内、外构件的竖向变形。
9.1.1 转换层的分类及主要结构形式
1. 转换层的分类
(1) 上、下部结构类型的转换。如剪力墙结构中，当底部设置商用 房或需要较大空间的公用房间时，可将全部剪力墙或部分剪力墙通 过转换层变为框架结构，形成底部大空间剪力墙结构。 (2) 上、下部柱网和轴线的改变。如筒中筒结构中，外框筒为密柱 深梁，无法满足较大出入口要求，可沿外框筒周边柱列设置转换层 使下部柱的柱距扩大，形成大柱网。 (3) 上、下部结构类型和柱网均改变。如框支剪力墙结构中，上部 楼层为住宅，采用剪力墙结构，下部楼层为商用房，采用大空间轴 线布置的框架结构。这种结构体系不仅上、下部结构类型不同，且 上、下部的轴线也不一定对齐，需要设置转换层来实现力的传递。 实际中的带转换层高层建筑结构多为这种情况。
复杂高层与超高层建筑结构设计要点
复杂高层与超高层建筑结构设计要点1.综合考虑荷载：复杂高层与超高层建筑需要承受大量的自重、活载和风载等荷载。
在设计过程中，需要综合考虑不同荷载的作用，以确保建筑结构的稳定性和安全性。
2.强度和刚度：复杂高层与超高层建筑的结构需要具备足够的强度和刚度，以承受荷载和抵抗地震等外力作用。
在设计过程中，需要进行合理的结构计算和分析，确定合适的材料和截面尺寸，以满足强度和刚度的要求。
3.预应力设计：预应力设计是复杂高层与超高层建筑结构设计中的重要内容之一、通过在构件中引入预应力，可以提高结构的承载能力和抗震性能，减小结构的变形和裂缝。
预应力设计需要综合考虑不同构件的受力特点和荷载情况，以确定合适的预应力力度和施工方法。
4.地基处理：复杂高层与超高层建筑的地基处理需要特别关注。
在设计过程中，需要对地基进行充分的勘察和分析，确保地基的承载能力和稳定性。
可以采用加固地基、沉桩和排水等措施，以改善地基的性质和减小沉降变形。
5.抗震设计：抗震设计是复杂高层与超高层建筑结构设计中的重要环节。
在设计过程中，需要按照相关抗震规范的要求，进行全面的抗震计算和分析。
可以采用设置抗震墙、剪力墙和钢筋混凝土框架等抗震措施，以提高结构的抗震性能和安全性。
6.稳定性分析：复杂高层与超高层建筑的稳定性分析需要综合考虑结构的整体稳定和各个构件的局部稳定。
在设计过程中，需要进行稳定性计算和分析，以确定合适的稳定性措施和参数。
可以采用设置剪力墙、加固节点和增加支撑等措施，以提高结构的整体稳定性。
7.火灾安全设计：火灾安全设计是复杂高层与超高层建筑结构设计中的重要内容之一、在设计过程中，需要考虑火灾对结构的影响和热膨胀对构件的变形。
可以采用设置防火分区、防火墙和防火隔室等措施，以提高建筑的火灾安全性。
8.风洞实验：由于复杂高层与超高层建筑的高度较大，受风效应的影响较大。
在设计过程中，可以进行风洞实验，以模拟建筑在不同风速和风向下的响应。
通过风洞实验的结果，可以优化结构的形式和参数，提高建筑的抗风能力和稳定性。
复杂高层换层结构设计
Байду номын сангаас
复杂高层换层结构设计
陈 卫峰
（ 南京浦东房地产开发有 限公 司，江苏 南京 ２ １ ０ ２ ４）
部结构发生破坏 。
【 摘
要Ｊ 本文主要介绍 了一栋超 限高层 公寓式住宅的转换层
结构设计 。 结合概念设计 和结构布置等方面采取 了相应的技术措施 ， 保证结构 的各项 指标满足规范要求 。转换层 既是 薄弱层 ，不要误认 为主要楼层侧 向刚度 满足 规程要求 ，该楼层 就不是 薄弱层 ，转换层 应 当按薄弱层设计 。
相 同。
与建筑协调，争取尽可 能多的剪力墙 、简体落地 ，且 落地纵 向、 横向剪力墙最好成组布置 ，组合为 落地 简体。加大落地剪力墙 、简 体底部墙体 的厚度 ，尽量增大落地 剪力墙、简体的截面面筋 ，尽量 部开洞 ，开小洞 。若 需开洞 ，洞 口宣布 置在落地剪力墙、简体墙体
的中部。
（ ２ ）长矩形平面建筑中落地剪力墙的间距Ｌ 宜符合 以下规定 ： 非抗震设计时：Ｌ ≤３ Ｂ 且Ｌ ≤３ ６ ｍ 抗 震 设计 时 ： 底部ｌ ～２ 层 为 框 支 层 时 ：Ｌ ≤２ Ｂ 且Ｌ ≤２ ４ ｍ 底部为３ 层及３ 层 以上 框 支 层 时 ：Ｌ ≤１ ． ５ Ｂ 且Ｌ ≤２ ０ ｍ 其 中，Ｂ 一楼 盖宽度 。 （ ３ ） 落地剪力墙与相邻框支柱 的距 离，１ ～２ 框支层时不宜大于 １ ２ ｍ，３ 层及３ 层 以上 时 不 宜 大 于 ｌ Ｏ ｍ。 （ ４ ） 框支层周 围楼板不应错层布置 ，以防止框支柱因楼盖错层 发生 破 坏 （ ５ ）刚度 比的控制 。 ４框 支剪力墙结构的设计与构造要求 ４ ． １转换构件 的内力调 整 按照 《 高规》１ ０ ． ２ ． ４ 、ｌ Ｏ ． ２ ． １ ７ 调整。注意的是框 支柱剪力调整 后，应 相应 调整框支柱的弯矩及柱端梁 （ 不包括转 换梁） 的剪力、弯 矩 ，框支柱轴力可不调整 。 ４ ． ２ 转换层楼 板 转 换层 楼板 要将上 部剪力 墙 的水平剪 力传递 到落 地剪力 墙上 去，其 自 身 平面内收到很大的剪力 ，楼板变形显 著。因此 ，转换层 楼板应采用现浇钢筋混凝土板 ，其厚度不宜小于１ ８ ０ ｍ ｍ 。转换层楼板 混凝土强度等级不应低于Ｃ ３ ０ ， 并应采用双层双 向配筋 ， 每层每 方向 贯通钢筋 的配筋率不宜小于０ ． ２ ５ ％，且在楼板边缘结合 纵向框 架梁 或底部外纵墙予 以加强 ，形成加配粗钢筋 的边缘拉梁 。 部分框支 剪力 墙结构的框支层楼板剪力设计值 ，应 符合 下列要
复杂高层建筑结构设计(一)
复杂高层建筑结构设计（一）引言：复杂高层建筑结构设计是当前建筑工程领域的一个重要课题。
随着城市化进程的加快，高层建筑的需求与日俱增。
然而，复杂高层建筑的结构设计涉及复杂的工程原理和抗震设计等多个方面，需要设计师具备深入的专业知识和丰富的实践经验。
本文将从五个大点来阐述复杂高层建筑结构设计的关键要点和技术要求。
正文：1. 确定设计目标与约束条件- 确定建筑的主要功能和用途- 确定建筑的结构荷载、抗震要求等约束条件- 确定建筑的施工时间和预算等项目要求2. 选择合适的结构体系- 根据建筑的特点和使用目的，选择适合的结构体系，如框架结构、钢筋混凝土框架结构、钢结构等- 综合考虑结构的刚度、稳定性和抗震性能，选择最合适的结构体系3. 进行结构分析与优化设计- 运用专业的结构分析软件进行建筑结构的静力分析和动力响应分析- 根据分析结果，对结构进行进一步优化设计，提高结构的性能和安全性4. 选用合适的结构材料- 根据建筑的功能和设计要求，选用合适的结构材料，如钢材、混凝土等- 考虑结构材料的力学性能、耐久性、施工性能等因素，选择最合适的结构材料5. 设计结构的细节和连接- 对复杂高层建筑的结构细节进行精确的设计，确保结构的稳定性和安全性- 设计结构的连接件，如螺栓、焊接等，确保连接的可靠性和耐久性总结：复杂高层建筑结构设计是一个综合性的工程任务，需要设计师具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。
通过确定设计目标与约束条件，选择合适的结构体系，进行结构分析与优化设计，选用合适的结构材料，并设计结构的细节和连接，可以有效地提高复杂高层建筑结构的性能和安全性。
随着科技的不断发展，复杂高层建筑结构设计将面临更多的挑战和机遇，设计师应不断学习和创新，不断提升自己的设计水平。
某复杂高层结构设计分析
保结 构 的抗侧 刚度 和抗 扭 刚度 。剪 力墙 避免 采取 短肢 墙 和 形式 ， 设 置 翼 墙 和 端柱 形成 Ｔ 形 和Ｌ 形 稳定 墙肢 。 底层 剪 力墙厚 为 ３ ０ ０ ｍ ｍ， ２ 层 平层 厚板 以 上剪 力 墙 的厚度 控制 为２ ０ ０ ａ ｒ ｍ～ ２ ５ ０ ｍ ｍ。 ２ ） 由于无 地 下 室 ， 故 设 计两 道 地 梁 ， 在 沿 主 楼周 边 的 两道 地 梁 之 间 设 置 钢筋 混 凝土 侧壁 ， 增加抗 倾 覆能 力 。 充 分利 用错 层位 在 ２ 层 平层 的 店面 上空 设 置 覆盖 主 楼 的 １ ５ ０ 厚 二层 平 层楼 板 ， 双层 双 向 配筋 ， 配 筋率 不 小 于０ ． ３ ％， 以加
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６ ） 剪力 墙 的抗 震 等级 由三 级提 高 为二 级 ， 控 制墙 肢 的 轴压 比不 超过 ０ ， ５ ， 保 证剪 力墙 有足 够延 性 。剪 力墙 、柱 和连 梁 的混凝 土强 度 等级 在 ｌ 层～ ４ 层 为
Ｃ ４ ０ ， ５ 层一 ９ 层 为Ｃ ３ ５ ， ９ 层一 屋 面 为Ｃ ３ ０ 。
１ 、 工程概 况
该项 目为 １ ８ 层 建筑 ， 部分 为单 层裙 房 ， 无 地下 室 部分 ， 现 浇混 凝土 错 层结 构 。项 目除竖 向错 层 外 ， 平 面布 置规 则 ， 双梯 左 右对 称 ， 结 构布 置 图 见图 １ 图 ２ 。 建 筑高 度５ ４ ．２ ｍ， 主楼 长４ ０ ．２ ｍ， 主楼 宽 １ ５ ．７ ｍ， 高宽 比３ ．４ ５ 。首层 店 面 层 高３ ｍ ； ２ 层 ～ｌ ８ 层高３ ｍ， 每层 均 有 两块 独 立 公 寓套 型 向上 错层 １ ．５ ｍ， 平 层
复杂高层结构设计
复杂高层结构设计高层结构设计是指建筑物的整体框架设计，主要包括建筑物的柱、梁、墙等结构元素的定位、布置和尺寸设计，以确保建筑物的安全和稳定。
复杂高层结构设计是指那些具有较多或较复杂结构元素的高层建筑物的设计过程。
复杂高层结构设计的目标是满足建筑物的使用要求和安全要求。
当设计复杂高层建筑物时，设计师需要考虑多种因素，如建筑物的形状、使用功能、气候条件、土质条件、施工技术等。
因此，高层结构设计需要进行综合性考虑和分析，以保证设计的合理性和可行性。
复杂高层结构设计的第一步是建立结构模型。
设计师需要使用专业的软件，如CAD软件，将建筑物的平面图和立面图导入软件，并建立三维结构模型。
结构模型可以用于模拟建筑物在不同荷载条件下的受力情况，以及进行结构分析和设计。
在建立结构模型之后，设计师需要进行结构分析。
结构分析是指使用力学原理和数值方法，对建筑物的结构进行强度和刚度分析。
通过结构分析，设计师可以确定建筑物的结构元素的尺寸、类型和定位，以确保建筑物在正常使用情况下不会发生破坏和倒塌。
在进行结构分析时，设计师需要考虑多种荷载，如自重、活载、风载和地震力。
自重是指建筑物自身的重量，活载是指建筑物使用过程中施加在结构上的荷载，如人员和设备的重量。
风载是指建筑物在风力作用下产生的荷载，地震力是指建筑物在地震作用下产生的荷载。
设计师需要根据建筑物的使用要求和气候条件，合理确定各种荷载的大小和作用方向。
同时，设计师还需要考虑建筑物的抗震性能。
抗震性能是指建筑物在地震作用下能够保持的稳定性和安全性。
设计师可以通过增加建筑物的刚度、采用适当的抗震措施和合理设计结构材料来提高建筑物的抗震性能。
在设计抗震结构时，设计师需要参考相关建筑抗震设计规范，确保设计满足抗震要求。
最后，设计师需要进行结构优化。
结构优化是指在满足所有设计要求的前提下，通过调整结构的尺寸、形状和材料来最大限度地减少结构的重量、成本和能耗。
设计师可以使用多种优化方法，如增加材料的强度和刚度、减小材料的厚度和截面积、采用新型材料等。
10个经典案例带你一起分析高层结构设计难点
布置优化
通过调整剪力墙的厚度、间距和连梁 布置等方式，实现结构刚度的均匀分 布，减小扭转效应。
剪力墙连梁设计技巧
连梁作用
在剪力墙结构中，连梁作为连接 墙肢的重要构件，起到传递剪力、
协调变形的作用。
设计原则
连梁设计应遵循“强剪弱弯”的 原则，保证连梁在剪切破坏前具
抗震构造措施
采取加强节点、提高构件 延性等措施，提高结构的 整体抗震性能。
经验教训型时，应综合考虑建筑功能、高度、地震作用等因素，
选择合理的结构体系。
抗震设计是关键
02
对于高层建筑而言，抗震设计是确保结构安全的关键环节，必
须予以充分重视。
精细化设计是趋势
03
随着计算机技术的发展，精细化设计已成为高层建筑结构设计
08
经典案例六至十概述及启示
案例六至十简介
案例七
某高层住宅楼，采用框架-剪 力墙结构，注重居住舒适度和 抗震性能。
案例九
某超高层塔楼，采用核心筒结 构，具有极高的建筑高度和复 杂的建筑形态。
案例六
某超高层商业综合体，位于繁 华市区，集购物、办公、酒店 等功能于一体。
案例八
某高层公共建筑，大跨度空间 结构，对结构刚度和稳定性有 较高要求。
注重培养高层结构设计领域的人才队 伍，提高设计人员的专业素养和综合 能力。
展望一
展望二
建议一
建议二
随着新材料、新工艺的发展，未来高 层结构设计将更加注重绿色环保、节 能减排等方面的要求。
加强高层结构设计领域的技术交流和 合作，共同推动行业技术进步和创新 发展。
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复杂高层建筑结构设计
复杂高层建筑结构设计随着城市化进程的加速，土地资源日益紧张，高层建筑如雨后春笋般涌现。
复杂高层建筑不仅在外观上给人以震撼，更在结构设计上充满挑战。
其不仅要满足建筑的使用功能，还要确保在各种荷载作用下的安全性和稳定性。
复杂高层建筑的结构设计需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的高度和体型。
高度的增加会导致风荷载和地震作用的显著增大，对结构的抗侧力体系提出更高要求。
而独特的体型，如扭曲、悬挑、连体等，会使结构的受力情况变得复杂，需要精心设计来应对不同方向和位置的荷载。
风荷载是复杂高层建筑结构设计中不可忽视的因素。
在高空中，风速随着高度增加而增大，风的作用也变得更加复杂。
设计时需要通过风洞试验或数值模拟来准确确定风荷载的大小和分布，以保证结构在风的作用下不会发生过大的变形和振动。
地震作用同样至关重要。
复杂高层建筑通常位于地震活跃区域，地震对其影响不容忽视。
结构的抗震设计需要遵循相关的规范和标准，采用合理的抗震体系，如框架核心筒、框架剪力墙等，并通过计算分析确保结构在地震作用下具有足够的承载能力和变形能力。
在结构材料的选择上，也需要谨慎考虑。
高强度的钢材和高性能的混凝土能够提供更好的力学性能，但同时也需要考虑成本和施工难度。
此外，不同材料的组合使用也需要经过精心设计，以确保结构的整体性和协同工作能力。
基础设计是复杂高层建筑结构的根基。
由于上部结构传来的荷载巨大，基础需要具备足够的承载能力和稳定性。
常见的基础形式包括桩基础、筏板基础等，设计时需要根据地质条件和上部结构的特点进行选择，并进行详细的计算和验算。
复杂高层建筑的结构分析是设计过程中的关键环节。
有限元分析方法被广泛应用于结构的内力和变形计算。
通过建立精确的模型，模拟各种荷载工况，设计师可以了解结构的受力状态，发现潜在的薄弱部位，并采取相应的加强措施。
结构的优化设计也是必不可少的。
在满足安全性和使用功能的前提下，通过优化结构布置、构件尺寸等，降低工程造价，提高结构的经济性。
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用功能改变 ， 对复式结构出现的两种不 同结构布置体系分别建模计算和比较 ， 出考虑后置夹层参与整体结构 得
的共同工作更能符合结构的实际受力特性 。在构造上采取加强措施 ， 保证建筑结构在地震和风载作用下具有一 定的安全储备 。对后置夹层结构布置竖 向荷载传力路径尽量直接 ， 以减少对整体结构的不利影响。 关键词： 框架一 剪力墙 ；结构竖向不规则 ；复式结构 ；结构体系分析 ； 结构设计 中图分类号 ：Ｕ２ ８ Ｔ ０ 文献标识码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ０ ４ ２ （０ １０ —４ ４ ０ １０ — ７６ ２ １）５ ０ １ — ４
摘
要：东方商 务会馆采用钢筋混凝土框架一 剪力墙结构 ， 建筑物平面形状为梯形 。竖向体形高位 内收 ， 引
起结构竖向不规则。 底层层高较高 ， 引起下柔上刚 ， 存在底部薄弱层。 各标准层均设夹层 ， 属复式结构。 在结构平 面、 竖向的框架梁 、 柱以及剪力墙布置上采考虑建筑使
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｂ ｉ ｉｇ ｏ Ｅａｔｒ Ｃｏ ｓｒ ｃ ： ｅ ｕｌ ｎ ｆ ｄ ｓｅｎ ｍｍｅ ｃａ Ｇｕｌ ｈ ｌ ａ ｏ ｔ ｒ ｉｆｒｅ ｃ ｎ ｒｔ ｆａ ｒｉｌ ｉ ａｌ ｄ ｐｓ ｅｎ ｏｃ ｄ ｏ ｃｅｅ ｌ ｍｅ— ｈ ａ ｗａｌ ｄ ｓ ｅｒ ｌ ｓｒ ｃｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｕｌ ｉｇ ａ ａ ｒｐ ｚｆｒ ｔｕ ｔ ｒ ａ ｄ ｈ ｂ ｉ ｎ ｈ ｓ ｔａ ｅ ｉ ｍ ｐ ａ ｅ ｈ ｐ ． Ｔ ｅ ｕｌ ｉｇ ｈ ｎ ｓ ｎ ｒ ａ ｔ ｅ ｉｈ ｌｖ ｔ ｎ， ｄ ｏ ｌｎ ｓ ａ ｅ ｈ ｂ ｉ ｎ ｓ ｒ ｋ ｉｗａ ｄ ｔ ｈ ｈｇ ｅｅ ａｉ ｄ ｉ ｏ ｃ ｕ ｉｇ ｖ ｒｉａ ｉ ｅ ｕ ａｉ ｏ ｔｅ ｓｒ ｃｕ ｅ Ｔ ｅ ｇｏ ｎ ｆｏ ｒ ｓ ｒｌｔｖ ｌ ｈｇ ａ ｓｎ ｅｔｃ ｌ ｒ ｇ ｌｒ ｙ ｆ ｈ ｔｕ ｔ ｒ ． ｈ ｒ ｕ ｄ ｌ ｏ ｉ ｅａｉｅｙ ｉｈ， ｐ ｏ ｕ ｉｇ ａ ｅｆ ｃ ｏ ｒ ｔ ｒｄ ｃｎ ｎ ｆ ｔ ｆ ｅ
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４１ ４・
建 筑 技 术
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第４ ２卷第 ５ ２ １ 年 ５月 期 ０１
Ｖｏ ．２ Ｎｏ ５ １ ． ４ Ｍａ ．２ １ ｙ ０ １
复杂高层 结构设计
周永 明．徐伟斌
（ 浙江省建筑设计研 究院 ， １０６， ３ ０ ０ 杭州）
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