现代高层住宅建筑结构选型与设计管理 刘思民

现代高层住宅建筑结构选型与设计管理刘思民

摘要：建筑结构设计是整个建筑工程领域中至关重要的一个环节，其设计质量

对工期控制及成本节约都有重要影响，因此结构的选型与设计也被称为建筑工程

的“生命线”。近年来，随着科技进步和建筑水平的提高，我国住宅建筑逐步向着

多元化和复杂化的方向发展，比如非线性建筑、大跨建筑以及超高层建筑等，完

全打破了传统建筑类型。高层建筑是目前国内最为常见和普及的一种居民住宅形式，我们对高层住宅建筑的结构选型与设计管理进行讨论和分析，有助于进一步

明确今后推进高层住宅设计思路，充分发挥高层建筑结构选型与设计管理的重要

作用。

关键词：现代高层住宅；建筑结构选型；设计管理

1导言

伴随着科技水平的提高，建筑技术的发展和精进，当前我国的住宅建筑正逐

步走向复杂化和多元化的建筑设计方式。城市中居民数量的快速增长也催生了高

层建筑和超高层住宅建筑的产生。我们身边的非常规建筑日益增多，非线性建筑、大跨度建筑以及超高层建筑等突破以往常规建筑设计类型的建筑形式，不仅丰富

了城市中的建筑景观，也为当前国内的居民住宅提供了新的样式选择。本文对我

国高层住宅建筑的结构选型和管理方案进行讨论和分析，深入的对当前高层住宅

设计应遵循的思路和如何充分发挥高层建筑选型管理的重要性展开讨论。通过科

学正规的结构设计方案，充分实现高层住宅建筑设计管理的科学性，并从设计的

角度，为后续的建筑施工和使用过程奠定良好的基础。

2高层住宅结构体系及选型

高层住宅的结构体系是建筑结构安全合理和经济适用的关键。高层住宅结构

体系是指建筑结构抵抗竖向和水平荷载时各种力的传播方式，以及建筑物中各种

受力构件之间的组成方式。对于住宅建筑，一切结构的基本传力体系均为竖向荷

载通过水平构件和竖向构件传递到基础上。随着建筑高度的提升，因自然风及水

平地震等外力作用所产生的横向载荷会呈现出明显大于竖向载荷的增长速率，此

时建筑结构中的抗侧力体系需要将水平载荷向下传递到基础，因此笔者认为抗侧

力体系应是我们对高层建筑结构选型与设计时重点考虑的首要因素。一般情况下，按照抗侧力体系，高层住宅结构体系包括框架、剪力墙、筒体式、筒中筒和脊骨

式等常见形式，以及连体、悬挑、带转换层、带加强层等复杂形式。高层住宅以

钢筋混凝土、钢及混合结构这三类结构体系最为常见。科学合理的住宅结构选型

是高层建筑安全经济运行的重要保障，而若结构选型不够合理，又将会导致高层

建筑造价奇高，甚至会骤减工程寿命，也不符合可持续发展的绿色建筑理念。高

层建筑作为现代化城市土地紧缺情况下的重要产物，以其巨大的建筑空间容纳了

众多的人员，因此其防火疏散及消防救援功能亦将是高层住宅建筑结构体系选型

与设计的一个重要方面。

3高层住宅结构设计管理的内涵与本质

工程建设的质量是决定任何建筑物生命力的重要标准。高层建筑，尤其是高

层住宅建筑也不例外，在实施建筑结构设计阶段，最重要的就是要对选型和设计

进行科学的管理，全面的保证工程的预期质量。高层住宅的结构设计应该结合具

体工程项目的施工标准、相关的规程和规定作为参考依据，并本着提高建筑建设

的质量和效果为主要目的的原则，尝试将艺术性和科学、科技性融入建筑设计方

案当中，为住宅的使用者创造最优化的设计方案，力求设计出的住宅建筑细致化、

精品化。对于高层住宅建筑的结构设计优化管理方式，应该始终遵循着动态化的

原则。对于整个设计管理的过程，从最初的设计方案诞生到接下来的细化、筛选

和逐步优化环节都应该摒弃传统、刻板、陈旧的结构式管理方式，而选择实时反

馈的动态化管理模式，让设计者和管理者都参入其中，共同为建筑结构体系的最

优化做出贡献和努力，力争设计和建造出高品质、高质量的住宅建筑。

在住宅结构设计管理进行时主要会经历前期管理和过程管理两个基本阶段。

前期管理需要对已经完成的设计方案，组织专业人士和不同阶层的设计专员对设

计方案进行校对和审核，并加强人员的差异化配置，最终将制定好的设计时间节

点计划以表的形式进行公布。还需要对工程委托书、环保评测书以及工程平面图

等进行细致的审核和批复。使结构设计与管理的全过程都贯彻着细致、科学化的

管理方式。过程管理需要在建设过程中对所有参与设计人员是否遵守预定的设计

标准进行结构设计进行统一的监督和管理，一旦出现违反设计管理的行为，必须

对其进行严肃处理，防止其对整体设计方案的进度和实施带来不良影响。

4相关建议和措施分析

4.1保证高层住宅建筑地基在选址方面的科学性

高层住宅建筑工程的承力点来自于地基。地基的承受力的能力方面的考察总

是建筑前的选址工作之重头戏，而从地形、地质等方面进行着手的考察便是地基

选址时所要考量的重要因素。首先，设计出图纸，研究和分析出建筑的工程外形

的构造和工地现场的地形、地质等条件。其次，加强内部的设计、沟通等工作，

以确保设计的图纸和工程的现场情况相符。

4.2注重高层住宅结构设计的经济性

高层住宅的层数会直接和成本造价产生联动关系，也就是说，住宅层数的增加，会带来建筑中的墙体柱体面积的不断增加。因而，建筑整体自重和承载能力，包括不同类型管线的长度也会随之增加。因此设计合适的住宅楼层数十分重要，

因为这样不仅可以节约建筑材料，而且有利于提升抗震性能。同时，合适的住宅

建筑物的高度，能节约建筑用地，缩短相邻建筑物间的距离。

4.3加强结构的抗震减灾能力

首先，结构设计的极限承载能力。在完全失效前，结构设计所能承受的最大

外荷载能力就是所谓的结构极限承载能力。它的大小与材料的特性、结构及构件

刚度等因素息息相关。因为不同类型的结构体系的受力构件会在极限强度、截面

面积和惯性矩等方面表现出极大的不同，所以在极限承载力方面存在较大的差异，以至于会在抗震性能上呈现出一定的差异。其次，在高层住宅结构设计中，其整

体延性和耗能性能。结构或构件的延性，指的是其从屈服开始直至达到最大承载

力后并没有出现回落的这一能力。即结构或构件的后期形变能力是通过延性来体

现的。

4.4提升相关结构设计人员的综合素质

建筑结构的设计人员作为其主体，提升其自身的专业水平以及管理水平更加

迫切。所以，建筑企业要加强结构的设计人员及管理人员对于技能培训以及知识

学习方面的力度，通过丰富他们的相关的理论知识，并增强着他们的相关工作的

责任感，从而达到增强他们综合素质的最终目的。当然，相关的企业部门还应该

制定出来更为严格的结构设计方面的管理制度，并制定出来企业内部的管理问责

制度，以期将维护好企业及社会的责任落实到每个个体身上。

5结论

总之，现代高层住宅的结构优化设计不仅仅关系到建筑本身的功能性，还影