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摘要：隨看我國經／千的發展，高層建筑發展非常迅速，在建筑物的高度不斷增加的同時高層建筑的造型也1得更加新穎獨特，因此，如何保證高層建筑結構設計的安全I■生是設計人員必須面臨的一個問題。本又看重分析高層建筑設計中存在的問題，并提出相關對策。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題及對策

引言

隨著我囯城市化、現代化的不斷加快，高層建筑已成力城市建筑的王要形式，人們對高層建筑的空問要求越來越高，因此，高層建筑的設計是一個復雜的過程，結構設計人員不僅要滿足結構的安全性，還要保證建筑的空問合理性及造價的經濟性。

1高層建筑結構設計的基本原則

高層建筑建筑有比較多的結構形式，按所用材＋4的不同可分力鋼筋混凝土結構、鋼－混凝土混合結構、鋼結構。高層建筑混凝土結構體系可以采用框架結構、剪力墻結構、框架－剪力墻結構和筒體結構等。在建筑結構設計中，設計人員對方案選型的基本原則是優先采用用安全適用、技木先進、經濟合理、施工方便的結構方案，并通過合理的計算和構造處理，使結構可靠地承受各種荷載作用。具體設計內容包括結構選型、結構布置、結構計算與設計（包括荷載計算、內力與變形計算、截面設計、抗震計算及構造處理等）、材＋4用量、繪制結構施工圖％。

2高層建筑結構設計的控制要點

2．1水平荷載是高層結構設計的主要控制因素

一般情況下，在多層結構設計中，結構的內力與變形王要由豎向荷載起控制作用，而隨著樓層高度的不斷增加，結構的內力與變形王要由地震的水平作用力及風荷載等因素影響。在高層建筑結構中，軸向力所產生的位移與建筑的高度成正比，而水平荷載產生的彎矩和位移與結構的高度呈現二次方或者四次方的關系。與此同時，水平荷載中的風荷載和地震力，將會隨著結構動力特性的不同從而產生較大幅度的變化，因此，在高層結構設計中必須充分考慮側向力對結構的影響，保證在水平荷載作用下結構的側向位移在規范允許的范圍之內。

2．2側向位移是局層建筑結構設計關鍵因素

多層建筑結構，王要以抵抗軸向力產生的變形力王，水平荷載產生的變形較小，但是隨著建筑結構高度的增大，水平荷載產生的側向位移迅速增大，力了保證結構具體一足的剛度規范對結構的水平位移進行了限制。因此，在高層建筑結構設計時，結構不僅要滿足承載力的要求還要保證結構具有較強的側移剛度。我們在結構設計中，要設置可靠的抗側力體系來保證結構在水平力作用下產生的側向位移在規范允許的范圍內。

2．3軸向變形不容忽視

高層建筑隨著高度的不斷增加，軸向力也逐漸增大，力了抵抗豎向荷載，結構中的豎向構件會產生較大的軸向變形。軸向變形會對連續梁的內力分布產生影響，使連續梁中問支座處的負彎矩值減小，而跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。

2．4延性是高層建筑結構設計的重要指標

結構的延性是指當結構構件或者結構屈服后，在承載能力不降低的同時仍具有足夠的塑性變形能力的一種性能。保證建筑結構的延性就相當于保證建筑結構的抗震性能，高層建筑結構在遇到罕遇地震時，將會進入塑性變形階段，要求結構在進入塑性變形階段后仍具有一足承載力的同時通過塑性變形來吸收地震產生的能量，因此結構的延性的大小是判斷抗震性能的重要指標。在進行高層建筑結構設計時，我們王要通過選用平面規則、在進行高層建筑結構設計時，我們王要通過選用平面規則、豎向剛度連續的布置形式并遵守＂強柱弱梁、強剪弱彎、強節A弱錨固”等抗震設計原則以及相應的構造措施如選用延性較好的建筑材＋4、控制構件的截面尺寸、限制構件軸圧比以及最大配筋率等措施來提高結構的延性。

3高層建筑結構設計存在的問題及相應對策

3．1結構布置不規則

高層建筑在進行結構設計時，宜盡量使結構平面形狀簡單、規則，結構的承載力和剛度分布均勻。結構設計規范也明確指出，建筑結構設計應重視其平面、立面和豎向剖面的規則性對抗震性能及經／開合理性的影響，宜擇優選用規則的形體，其抗側力構件的平面布置宜規則對稱、側向剛度沿豎向宜均勻變化、豎向抗側力構件的截面尺寸和材＋4強度宜自下而上逐漸減小、避免側向剛度和承載力突變［1］。但是隨著我囯經，開和科技的不斷發展，各地出現大量的不規則建筑，它們的出現給建筑帶來了嶄新的面貌，但是也同時給結構設計人員帶來了挑戰，結構設計人員在設計中必須重視不規則建筑的抗震設計與計算分析，避免平面不規則使結構的質心和剛心嚴重不重合，可能使結構繞剛心發生扭轉，嚴重時將會導致結構整體發生破壞。在實際工程中，結構布置不規則的王要表現有①凹凸不規則②樓局部不連續③扭轉不規則，考慮偶蜱偏心時位移比大于1．2④側向剛度不規則，樓層的側向剛度小于相鄰上層的70％或其上相鄰三層平均值的80％⑤豎向抗側力構件（柱、抗震墻、抗震支撐等）不連續⑥樓層承載力突變，抗側力結構的層問受剪承載力小于相鄰上一樓層的80％［1］⑦結構周期比過大，A級高度的建筑周期比超過0．9，B級高度的建筑周期比大于0．85。根據實際工程，綜合分析各方面的因素，針對平面布置不規則的高層建筑采取的對策有①周期比的控制是關鍵。周期比控制是側向剛度與扭轉剛度之問的關系，通過周期比可以判斷抗側力構建的布置是否合理，可有效的控制結構的扭轉效應。②采取相應的構造措施。如在建筑條件允許的情況下盡量加強周邊的剪力墻，尤其是離剛心最遠處，調整扭轉周期，使結構盡量成力規則建筑。③控制墻柱軸圧比，提高柱的縱向配筋率和箍筋配筋率等措施。

3．2短肢剪力墻的增多

力了迎合業王的要求，降低造價，現存的高層建筑中很多設計增加了短肢剪力墻，這種做／去對結構及其不利，大大降低了結構的抗震性能。《高層建筑混凝土結構技木規程》第7．1．8條規足＂高層建筑結構不應全部采用短肢剪力墻的剪力墻結構。短肢剪力墻較多時應布置筒體（或一般剪力墻），形成短肢剪力墻與筒體（或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構”［2］。在高層建筑結構設計過程中，力了滿足高層建筑剛性要求，應該盡可能的減少短肢剪力墻的布置，嚴格控制剪力墻上洞口的數量、尺寸及位置。在高層建筑設計中，一足要汪意材＋4的選擇，必須選擇符合高層建筑設計強度要求的材＋4。

3．3嵌固端設置的不合理

由于建筑使用功能要求，高層建筑在設計過程中通常都設置了地下室，地下室的設置也減輕地震滅害的破壞程度、提高地基承載力和結構的抗傾覆能力。在進行結構分析之前，需要確足高層建筑嵌固端的位置，嵌固端設置不合理容易導致很多安全隱患，危害比較嚴重，而實際工程中地下室的設置又有多種不同情況有單層地下室和多層地下室，有半埋式地下室和全埋式地下室等，有錯層夫層和坡地建筑，有地下室層高與首層層高比較接近的，也有首層層高與2層層高相差較大的，等等。這樣使得高層建筑結構嵌固端的選取必須根據實際情況合理確足。作力高層建筑的結構嵌固端，其作用的原理是嵌固端節A下的梁柱（板）構件是不產生轉動的，嵌固端樓層平面內不能產生水平位移，地震作用下結構的屈服部位將發生在嵌固端之上的樓層，因此，在工程設計中，結構嵌固端的選擇要根據具體的情況作出合理的選足，不能簡單的將地下室頂板作力所有工程的嵌固端。

結語

綜上所述，高層建筑的高度使得設計人員在進行高層建筑設計過程中必須綜合考慮各種因素，如建筑結構布局的合理性和實用性，在進行結構設計時設計人員應選用合理的力學模型進行簡化計算，并將各項參數控制在合理的范圍內，以保證高層建筑結構的安全性和可靠性。

參考又獻

［1］GB50011—2〇10建筑抗震設計規范（2〇1（5版）［S］

［2］JGJ3—2〇10高層建筑混凝土結構技木規范［S］

作者：常禮安 單位：西安有色冶全設計研究院