浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题陈青科

浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题陈青科

发表时间：2018-07-20T11:16:51.983Z 来源：《基层建设》2018年第18期作者：陈青科[导读] 摘要：虽然高层建筑其自身的形式在持续的翻新，高层的记录也在不断的被打破，这种形式下高出建筑内部空间格局也发生了很大的变化。

新疆大同建设设计研究院有限公司新疆乌鲁木齐 830011 摘要：虽然高层建筑其自身的形式在持续的翻新，高层的记录也在不断的被打破，这种形式下高出建筑内部空间格局也发生了很大的变化。其呈现出了系统的密集性，交叉性和最终整合性是高层建筑的主要表现。高层建筑的显着特征是“高”，由于其“高”，因为其“高”而产生了它出现了很多与其他建筑不同的特点。本文介绍了高层建筑结构的自身特点，分析了超高层建筑结构体系进行选择的相关原

则，指出了高层建筑结构在设计上存在的问题和相关的处置对策，最后去对超高层建筑结构自身的基础设计进行介绍。对本文中国的论述，希望可以为有关人员起到抛砖引玉的作用。

关键词：超高层建筑；结构设计；关键性问题 1.高层建筑结构的特点

超高层建筑结构的设计不仅要确保超高层建筑能承受水平荷载，而且超高层建筑能承受垂直荷载。在超高层建筑结构的实际设计中，外部因素产生的水平荷载是超高层建筑设计中应考虑的主要因素随着中国超高层建筑数量的增加，超高层建筑的结构将直接影响超高层建筑的舒适性。然而，超高层建筑的结构不仅会影响住宅的舒适性，还会影响超高层建筑的质量。因此，在设计超高层建筑的结构时，首先应将超高层建筑控制在一定范围内。因此，超高层建筑结构设计的核心是其抗压设计。

2.超高层建筑结构体系的选择 2.1 超高层结构体系分类

由于超高层建筑的结构体系不同，超高层建筑的设计可以包括混凝土的设计，钢结构和钢结构的设计，以及钢筋混凝土结构的设计。目前，中国的大部分超高层建筑都是用钢筋混凝土结构建造的。钢筋混凝土的结构主要有框架结构和剪力墙结构以及伸臂结构与悬挂结构等。

2.2 超高层建筑体系选用原则

在对超高层建筑体系进行选用的时候，需要依照合理和经济以及安全的原则去对最适合的超高层建筑体系进行选择。当然，超高层建筑体系其所进行的选择还要求按照建筑物自身的设计需要以及建筑物其在高度以及建筑施工实际IDE环境等作为主要的参照。并且，超高层建筑其自身的结构还需要拥有非常好的进行压力承受的能力。

2.3 超高层的结构材料分析

当前，钢筋混凝土料可以说是超高层建筑建设过程里使用的比较广泛的一种材料，当然，钢筋混凝土材料其自身的选用需要将超高层建筑结构所进行的设计要求作为主要的依据，从而使其能够更好的将钢筋混凝土材料其自身的性能发挥出来。因为钢筋混凝土材料其自身拥有一定过得耐久性以及结构刚度大还有耐火性较好，以及进行维护的费用比较低等多种优点，所以钢筋混凝土材料被普遍的使用在建筑的领域中。可是，需要关注的是钢筋混凝土其自身结构厚度的问题，从而使其能够合理的去对钢筋混凝土自身的材质进行选择。

2.4 超高层结构体系选择

超高层建筑结构体系的选择一般包括以下几个方面：1.框架结构体系。框架结构是指使用横梁，立柱等的水平和垂直结构，并且可以承受建筑物结构系统的水平和垂直载荷。由于单一框架结构的灵活布局，框架结构系统具有很大的空间优势，一般用于钢结构超高层建筑。2.剪力墙结构体系。剪力墙结构是指利用高层建筑的水平和竖向荷载承担水平和垂直荷载的结构。由于建筑物的大部分剪力墙均由钢筋混凝土制成，剪力墙结构对于改善超高层建筑的抗震性能非常有利。3.框架 - 剪力墙结构。框架剪力墙是指框架结构和剪力墙两者的优点，使得超高层结构不仅能够满足建筑结构灵活布局的优点，这种高层建筑结构具有更好的抗力。当然，由于剪力墙太少，建筑物侧墙的压力会增加，造成变形等问题；而剪力墙的增加将影响高层建筑的经济性，并且也会影响超高层建筑的使用性能。

3.高层建筑结构设计的问题分析及对策 3.1 扭转问题

高层建筑结构设计的核心是刚度中心，几何中心和结构重心。然而，超高层建筑的扭转问题主要是由于超高层建筑在结构设计中不存在中心或几何形状的刚性。与结构重心的重合使得超高层建筑似乎在水平压力下扭曲。为了更好地解决超高层建筑结构设计中的扭转问题，结构设计师在设计超高层建筑时应采用合理的平面布置图，确保超高层建筑的三个核心可以保持重合。

3.2 受力性能的问题

对于超高层建筑的结构设计，建筑师在初步进行结构设计时一般不会考虑超高层建筑的具体结构特征，但过多考虑超高层建筑的空间结构，使得超高层建筑高层建筑结构设计的力学性能存在一定问题。因此，在超高层建筑的结构设计中，应明确所选结构体系下向作用力与基础承载力的关系。同时，在超高层建筑结构设计方案的选择阶段，还需要对超高层建筑的总体布局和主要承重部位的数量进行设计。

3.3超高的难题

很明显，超高层建筑物存在承重过高的问题。由于我国超高层建筑抗震能力的相关要求，我国超高层建筑的结构高度也有严格的规定。因此，在超高层建筑的结构设计中，建筑设计师会忽视超高层建筑由于结构类型的更换而存在的问题，导致结构施工失败计划通过审计。因此，有必要对超高层建筑的结构设计方案进行重新设计和审核，以解决超高层建筑结构设计中的超高难题。

3.4嵌入式端的设置

目前，中国的许多超高层建筑结构都配备了两个或更多的地下室，因此超高层建筑通常安装在地下室的地下室中。对于设置锚地的问题，高层建筑设计师通常忽视这些问题的后期影响。因此，在建造超高层建筑的过程中，由于安装固定端，设计方案经常改变，安全隐患埋入超高层建筑。

4.基本设计

基本设计是超高层建筑结构设计中最重要的设计之一。同时，基础设计对超高层建筑的整体设计有着非常重要的影响。因此，在设计高层建筑的上层建筑时，必须保证超高层建筑的埋深必须满足基层变形和稳定的相关要求，从而减少诸如超高层建筑的倾斜。对于桩基的使用，嵌入深度也应根据相关设计要求进行，以便高层建筑一般适合设置地下室结构。由于承重能力大，施工工艺简单等优点，人工挖孔桩在特大型超高层建筑中得到广泛应用。在基础设计之前，地下连续墙应先于超高泥岩承重的非高层建筑物作为挡土支护。同时，针对超高层建筑施工现场的问题，设计地基时应考虑超高层建筑的地板中心区域。应采用深埋的方法，使超高层建筑的中间管和相邻墙可以直接进入基础。对于一些外墙和其他结构，应使用人工挖孔桩。

5 总结

总的来说，超高层建筑其进行的结构设计是一个非常全面并且十分系统的工作，它对于超高层建筑物自身的建设有着十分主要的意义。伴随着我们国家超高层建筑的持续发展，超高层建筑结构进行设计的要求也在不断的提升，所以需要高层建筑结构的相关设计人员不断去对自身的专业水平给予提升，并且对于实际设计经验进行总结，使其能够对超高层建筑物结构设计里的关键性问题给予处置，从而推进我们国家超高层建筑行业的稳定发展。

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