复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析

复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析

发表时间：2016-09-19T14:52:29.587Z 来源：《建筑建材装饰》2015年12月下作者：赵汗青

[导读] 近年来，在科学和信息技术飞速发展的背景下，我国建筑技术取得了一定成就。

（天津市建筑设计院，天津300074）

摘要：近年来，在科学和信息技术飞速发展的背景下，我国建筑技术取得了一定成就，同时，城市建设的过程中，复杂高层及超高层建筑几乎成为城市建设及经济发展水平的重要标志，在这种情况下，加强对复杂高层及超高层建筑各项设计的研究具有重要意义。

关键词：复杂高层建筑；结构设计；要点

前言

随着我国市场经济发展进程的不断加快，复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而，其建设设计过程的复杂程度也在不断加深，尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑，要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。

1建筑结构设计方案的选择

1.1结构方案和结构类型的选择

在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中，结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择，如果没有根据实际工程情况进行，就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度，从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而，复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中，应充分结合相关的建筑结构专业知识，并将其应用到设计当中。

对于结构类型的选择，设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内，还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出，在选择结构设计类型时，需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。

1.2结构方案和结构类型的选择要点

结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出，在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中，要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性，保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰，尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步，如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。

2建筑结构设计过程中应当注意的问题

2.1抗震设防烈度

复杂高层与超高层建筑最大的特点就是高度较高，值得注意的是，在进行建筑物高度设计的过程中，受到一定因素的影响，如100m以上的建筑物，应及时根据该地区不同的抗震设防烈度，来确定具体的高度。一般情况下，如果某地区拥有超过八度的抗震设防烈度，那么是不适合将超过300m的建筑搭建在此处的。因此，抗震设防烈度在六度的地区是比较适合构建复杂高层与超高层建筑的。

在以上两种限制性因素的充分说明下，我国复杂高层与超高层建筑的构建过程中应当充分考虑到抗震设防烈度，从而提高技术使用的准确性，促使人们在使用该建筑的过程中，拥有较高的财产及生命保护系数。设计师在进行设计的过程中，最重要的设计因素就是保护人民安全，因此加强对抗震技术的重视、提高建筑质量是非常重要的。

2.2结构方案及类型

建筑设计师在学习和工作的过程中，对其合格程度的考察主要看其对建筑结构方案构建的是否合理，尤其是复杂高层与超高层建筑的设计过程中，如果没有科学的结构方案，在施工过程中就需要对方案不断的进行调整，这样一来，不仅严重影响工程施工进度、造成一系列麻烦，同时还将导致建筑成本的升高。在这种情况下，设计师较高的专业结构知识是保障建筑结构设计方案科学合理的基础。同时，在选择高层结构类型的过程中，设计师应参加建筑实地考察，充分了解当地的岩土工程地质状况，并对其抗震程度进行科学的分析。同时，在建筑施工当过程中，如果要想最大程度的节约成本，还应当对合理的工程施工及造价等问题进行详细的考察，总结多种方案，从中选择最佳方案实施。

3建筑结构设计要点

3.1抗震设防烈度

复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求，设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而，由于建筑物高度是不同的，这就意味着在进行结构设计时，要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下，复杂高层与超高层建筑高度均超过300m，那么在结构设计时，就不适合将其设计在抗

震设防烈度为“八”的区域，而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出，在设计复杂高层与超高层建筑结构时，要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做，不仅可以有效减少建设误差，还可以保障居民的生命财产安全。此外，提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平，能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此，设计人员应从细节出发，秉承“以人为本”的设计理念。只有这样，才能有效保障人民群众的生命财产安全。

3.2结构舒适度

确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说，复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而，在进行结构设计的过程中，不仅要保证结构设计的安全性，更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。

结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面：（1）对混凝土结构的建筑来说，其设计的阻尼比最好取0.05；（2）对于钢结构以及混合结构的建筑来说，其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01～0.02之间。此外，从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看，公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异，因此，设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计，比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来，就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下，进一步提升建筑物的舒适度水平。

3.3施工过程

可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题，否则，即使设计得再合理、先进技术应用得再多，也无法满足实际建设要求。因此，设计人员在设计的过程中，要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题，可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计：（1）将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理；（2）将钢筋绕过型钢；（3）通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋；（4）在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高，因此，可以采取一些特殊的施工工艺，这也是保证建筑结构稳定的有效措施。 4结语

总而言之，复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内，同时，还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出，复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。参考文献：

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[2]戴征志．对高层建筑转换层结构设计的探讨[J]．现代企业文化，2010（15）

[3]朱春明，刘铁锐，邱明兵，刘华．大底盘高层建筑基础设计要点及解决方案[J]．建筑结构，2011（11）

[4]黄鹤．复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J]．才智，2012（04）