高层建筑的类型精选(九篇)

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第1篇：高层建筑的类型范文

关键词:高层住宅建筑；平面设计；立面设计；剖面设计；综合形态

中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：

Abstract: this paper respectively from the high-rise residential building plane, elevation, section and comprehensive view of the different form aspects of a high-rise residential building regional exploration design principle and the type of application.

Keywords: high-rise residential buildings; The plane design; The facade design; Profile design; Comprehensive form

一、平面设计的地域性原则

1．标准层平面形式的选择与地域环境的隐形联系平面形式是高层建筑形体的根本，尤其是标准层平面的设计对整栋建筑形体的影响最大。平面设计除考虑基本功能外，还要对结构的可行性、经济性、施工的方便性等方面有所考虑。高层居住建筑标准层平面形态的构成主要分两种：简单几何形体构成，如方形、长方形、圆形、三角形、棱形、椭圆形等；由简单几何形变化组合构成，常用的有切割法（以直、曲线为“刀”来切割上述简单几何形，构成多种形态）、剪切法（几何形在“剪切”作用下错位）、平移法（几何形的一边或数边向外平移）、叠加法（相同或不同几何形错位相叠）。

2．场地的相关因素与建筑平面的互动

基地现状对平面构思与外形创造的制约：高层建筑的最大特点是利用有限的用地竖向拓展空间，腾出更多的用地以创造外部空间和绿化环境。高层居住建筑的平面形状多受基地大小、形状、位置的影响。小块的方整地多适宜建造塔楼，窄条狭长场地适合建板式高层，地处十字路口、丁字路口、锐角交叉路口时，建筑平面要针对地形、地理位置的特点加以苦心经营，除满足功能要求外，对其形象的推敲要能在各方面争取良好的视觉效果。

二、立面设计的地域性原则

在高层居住建筑地域性原则中，形体塑造和立面元素的构成处理对其地点风格的形象塑造具有重大影响，二者共同构成了高层建筑外部形态的美学形式。建筑立面的整体效果是由建筑构成比例、材质、装饰细部以及色彩效果等在一个综合的构想下组合成的整体形象。

1．立面细部元素及装饰工艺的地域性表现

从立面细部元素入手，传统地域建筑和民俗建筑细部元素的借鉴对高层建筑的整体艺术形象的创造具有不可低估的作用，其建筑立面的细部元素可以表现历史传统中的某些回忆、片断，表达地域的精神特征。高层建筑装饰工艺的地域性表达也大有可为。尽管早期现代建筑的先驱曾激烈地反对建筑中的装饰，但装饰从来就是建筑的一个重要内容，得体的地域性装饰使高层建筑更有亲和力、更具人性。热带地区高层建筑的遮阳就常常结合装饰艺术成为地方建筑的重要特征：把水平遮阳板做成漏空隔片、采用轻质材料制成垂帘式遮阳板、漏空花格或金属网格的处理、采用装饰性的活动遮阳设施等。

2．立面中材料质感的地域性表现

材料质感是高层居住建筑立面的一种重要表达方式，是建筑的重要表情。在现代社会，新技术、新材料的不断出现，金属、混凝土、玻璃等现代材料的优良性能均是传统材料无法比拟的。因此，如何在高层居住建筑的材料中体现地域性便成为一个重要课题。首先，当地传统材料的更新利用。传统材料以土、木、砖、石为主，其中沿用至今且适合高层居住建筑的材料不多，在高层居住建筑中通常是将传统材料与现代材料选配组合，并使传统材料符合现代的施工工艺和利用方式。

三、剖面设计的地域性表达

剖面设计的本质是空间的设计，每个地区对于空间概念有着不同理解和阐述，这些空间文化感知上的差异在剖面设计中体现的最为明显。而高层建筑在竖向空间上的优势给剖面设计提供了比传统建筑更多变化的可能。

1．剖面形式与地域气候的联系

高层居住建筑剖面设计与地域环境要素之间存在着隐性的联系，对地域气候环境和场所交往空_间的关注，直接影响了剖面的外观形式。2．剖面形式与当地传统建筑空间形式的联系

借用地方建筑定意义的空间模式是高层居住建筑地域性创作中常用的手法，因为这类空间一般在地区和民族中具有特定的心理意义。如日本人的空间意识以“奥”空间为核心，其特点是通过一层层的膜，形成多层次的境界，从而少中见多，可以使较浅的空间取得深奥的感觉。

四、综合形态的地域性原则

高层居住建筑由于其体量巨大，在介入原有城市环境时要特别注意形体与场地环境的调和，一个符合场所特点的解决方案，可以将特殊的场所性上升为明显的地域性。

1．继承式协调

继承可以是整体上的继承，也可以是局部构图或细部元素的继承当高层居住建筑面临城市线性街道空间时，多在高层居住建筑底部较自由地运用一些传统的造型元素，形成连续的立面形象，提高场所的印象性，而主体部分以简洁的现代形式为主，并适当地作些后退或体量分解的处理，以减弱体量所带来的压迫感，突出底部的人性尺度及与街道的协调关系。

2．渗透与过渡

位于传统环境中的高层居住建筑，除形象上的协调外，其底部空间的处理也很重要，对高层居住建筑的底部空间进行适当的构形处理，使其底部的外界面形态与周围建筑环境有所渗透和融合，有助于延续地区文脉特征，对场所结构产生积极的作用；同时，增加底部空间的过渡层次，使内外空间相互渗透也是一种常用的方式，如采用骑楼，构架等方式；还可在高层居住建筑之间采用通廊作连接体，使之成为外部空间的中介，有些建筑的底部空间甚至将相邻的建筑环境也包容进去并融合为一体。

第2篇：高层建筑的类型范文

关键词：不规则高层建筑；结构探究；抗震性能分析

中图分类号： TU97 文献标识码： A

随着国民经济的不断发展，不规则高层建筑已经逐渐在建筑行业崭露头角，在各大大中型城市得到应用。不规则高层建筑的结构非常复杂，在进行抗震设计的过程中，需要综合考虑抗震结构设计、地震时的受力情况等因素。为了提升不规则高层建筑的抗震性能，本文将具体从不规则高层建筑结构的发展现状、不规则高层建筑结构的类型分析、不规则高层建筑结构设计中应采取的措施三个方面展开论述，以期能够提升不规则高层建筑的抗震性能，保障地震时的安全。

一、不规则高层建筑结构发展存在的问题

（一）不规则建筑物的超高限问题

随着不规则建筑物高度的增加，很多结构参数会发生一定的质变，超出原有的安全系数范围，这样会降低不规则高层建筑的安全保障性能。如今随着科学技术水平、建筑科研水平、施工水平的不断提升，土建规范体系的建设逐步完善，但是依旧存在着很多的超高限建筑物，如果建筑物超出了安全的高度限制，建筑物的防烈度和结构稳定性会降低，为此，不规则高层建筑物的高度应该由专家进行论证，并结合模型振动台进行试验，保障不规则高层建筑物的抗震性能。

（二）材料的选用和结构体系存在问题

目前国内可选用的不规则高层建筑结构主要有三大类：框―筒、筒中筒和框架―支撑体系，结构材料主要以钢结构和钢筋混凝土结构为主，但是，不规则高层建筑的框架在实际选用中主要是以框架―核心筒体系为主，用钢量少，建筑的变形控制主要以钢筋混凝土结构的位移限值为基准，但是是在施工过程中的弯曲变形侧移较大，钢结构的负担增大，加强层与转换层之间的大刚度容易导致刚度突变。在选材方面，只选择钢筋混凝土结构不够合理，而应该选用性能更佳的钢骨混凝土结构、钢管混凝土( 柱) 结构或钢结构，改善结构的抗震性能。

（三）抗震设防烈度较低

目前不规则高层建筑的抗震设防烈度非常低，这与结构设计存在着密切联系。目前现行的抗震设防标准较低，具体抗震计算方法和构造规定的安全标准有很多不完善的地方，建筑外设计的配筋率、轴压比、梁柱承载力匹配等方面存在着很大缺陷，结构造价的投资过少等，这都严重影响了不规则高层建筑物的抗震设防烈度。

二、不规则高层建筑结构的类型分析

通过上述分析可以发现，不规则高层建筑的结构类型对于建筑物的抗震性能的影响是非常巨大的。建筑结构本身按照类型的不同主要有两大类：一是平面不规则结构类型，二是竖向不规则结构，下面简单介绍一下这两类结构。

（一）平面不规则的类型

一类是扭转不规则，它的判断标准是保证每一层楼自身的最大弹性水平位移应该大于该层楼两端的弹性水平位移平均值的1.2倍，或者最大的层间位移应该大于该楼层两端层间位移平均值的1.2倍。这一原则可以有效保障不规则高层建筑的可靠性和稳定性。二是凹凸不规则，凹凸不规则的判断标准是建筑物的结构平面凹进一侧的尺寸应该大于其投影方向上总尺寸的30%，保障建筑物室内具有足够的采光面积，同时，在不规则高层建筑的楼板之间存在着局部的不连续现象，这种不连续建设也有它独特的判定标准，它的判定标准是楼板的尺寸以及平面刚度发生的变化情况。

（二）竖向不规则的类型

竖向不规则类型主要有三类，首先第一类是侧向刚度不规则类型，该类型的侧向设计应该突出对侧向刚度的调节和控制，它的判定标准是确保该楼层的侧向刚度值大小能够小于其相邻的上一楼层的70%的刚度值，顶层不计算在内，层局部收进的水平向尺寸应大于和它相邻下一层的25%。第二类是竖向侧力构建不连续的情况，构件不连续往往会导致构件之间的抗震功效的局部断续，在对这一类型进行判定时，应该保证竖直方向上的抗侧力构件的内力通过水平转换构件可以继续向下传递，通过该传递可以保证建筑物的总体抗震性能。最后是楼层承载力突变的情况，楼层承载力突变是常会遇见的情况，它的判定标准是层间的抗侧力结构受剪力的程度应该小于它上面一层的受剪力的80%。

三、不规则高层建筑结构设计中应采取的措施

通过探究笔者发现，不规则高层建筑的不规则性很大一部分原因是由于建筑施工过程中所存在的扭转效应，如果能够通过合理措施有效限制扭转效应，那么可以极大地增强不规则建筑物的抗震性能。限制扭转效应的措施主要有两大类，下面来具体介绍一下：

（一）严格遵守建筑的平面不规则布置，有效减小建筑物结构的相对偏心距。研究发现，不规则建筑的建筑结构之所以会遭到破坏，主要因素就是存在着很多不规则环节，比如建筑自身的刚度、质量出现了偏心以及刚度过弱等缺陷，这些因素会严重损害建筑物的结构稳定性。为此，应该严格遵守平面不规则布置，减少建筑物结构的相对偏心距，主要是通过按比例缩小建筑物楼层的位移距离、通过建筑物的平面布置示意图合理调整建筑物楼层位移、缩短刚心与质地之间的距离等措施实现的，对设计过程中出现的各类数据进行实践检验，精确判断出建筑结构的刚度分布情况，并且根据实际情况有选择的增加抗侧力构件，强化不规则建筑的结构性能。

（二）合理调整建筑结构的抗侧刚度和抗扭刚度之间的比例，建设性能良好的剪力墙。相关研究表明，建筑结构的扭转效应与结构周期比的平方之间存在着一种较为稳定的线性关系，因此，可以考虑从缩短建筑结构的建设周期来限制建筑结构的扭转效应。此外，还要做好剪力墙的建设工作，在合理范围之内尽量加长或者增厚周边剪力墙的长度或厚度，最重要的是要注重离刚心最远的剪力墙的强化，通过在建筑结构上设拉梁、增加周边连梁刚度的方式来限制建筑结构的扭转效应。

结束语：

不规则高层建筑的抗震性能只有在保证自身建筑结构设计科学、施工严谨的基础上才能达到不规则高层建筑的可靠性与经济性目标。通过上述本文的探究，笔者主要论述了不规则高层建筑结构的发展现状、不规则高层建筑结构的类型分析、不规则高层建筑结构设计中应采取的措施三个方面的内容，以期能够提升不规则高层建筑的抗震性能，促进建筑行业的稳定、健康发展。

参考文献

[1]GB 50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.

[2]郑山锁.型钢高强高性能混凝土框架结构抗震性能的试验研究[J].工程力学, 2009(5).

[3]徐宜和，丁勇春．高层建筑结构抗震分析和设计的探讨［J］． 江苏建筑，2008( 3) ．

第3篇：高层建筑的类型范文

关键词高层建筑，结构设计、结构体系、结构类型

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

0 概述

近年来，随着国内国内人口以及城市化进程的不断加快，导致城市人口数量激增，城市土地建设资源日趋紧张。为了满足不断膨胀的建筑需求，适应现代社会高效率、快节奏的要求，建筑层数在不断增加，高层建筑群也犹如雨后春笋一般。高层建筑的结构形式不断创新，一系列新兴结构设计方案迅猛呈现。同时其结构体系也越来越复杂，建筑的使用功能等趋于多样化。结构设计关系到整个建筑的经济性与安全性，也决定了建筑的感官特点，成为高层建筑设计的重中之重。

因此，我们只有掌握了建筑结构体系的特点，才能更好使设计达到最理想标准。本文就高层建筑结构的结构体系类型以及高层建筑结构设计的特点进行说明，对高层结构选型、建筑基础、变形缝的设置以及剪力墙的构造等相关问题进行初步分析，为实际高层建筑结构设计提供一定参考。

1 高层建筑的结构类型及特点

目前，世界各国对高层建筑的高度标准还未形成统一的规定。我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）将10 层及 10 层以上的建筑与高度超过 24m 的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。随着高层建筑迅速发展，结构形式不断丰富。，目前主要结构形式及特点如下：

（1）框架结构

框架结构是高层建筑最初采用的结构类型。结构体系由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成。由梁柱组成的单元抵抗建筑所承受的水平、竖向荷载，属于一种平面受力体系。框架结构体系可以构建灵活的建筑空间，但由于框架梁柱截面较小，在抗震方面表现较差，主要应用于对于抗震设防要求低、高度较小的建筑。

（2）剪力墙结构

剪力墙结构是用钢筋混凝土墙承受竖向和侧向力的钢筋混凝土结构体系。由于竖向的钢筋混凝土墙板具有很好的整体性及侧向稳定性，可以适用于较高建筑。剪力墙结构的受力体系为剪力墙，要满足间距的要求，限制了建筑的空间灵活性。

（3）框剪结构

框剪结构是框架于剪力墙结构的融合体，在一定程度上弥补了框架结构受力性能差和剪力墙结构空间布置不够灵活的缺点。目前在我国的较高层建筑中得到了广泛应用。

（4 ）筒体结构

筒体结构由竖向筒体承受竖向、和水平荷载的结构体系，是框架和剪力墙体系的演变体。框架或剪刀墙所围成的筒状封闭体系在受力方面具有更强的优越性，使建筑的高度进一步得到增大。

（5）其它巨型结构和组合结构

为了满足建筑高度的不断提高和建筑使用功能的要求，特巨型结构( 巨型梁 巨型柱和巨型支撑)被研究应用。另外，随着建筑体系的不断完善，不同结构形式相互融合取长补短，形成了基本结构体系的组合结构体系，如框架-核心筒结构等。

2 高层建筑结构设计的特点

从所受荷载角度而言多层结构与高层结构没有分别，但是由于高层结构体系的复杂性，构造特性有其独特的特点，从而其设计原理及设计方法侧重点等也不相同。

2.1 水平荷载是设计关键因素

竖向力与建筑高度成线性比例关系，而水平荷载对建筑产生的倾覆弯矩却成级数增长。高层建筑高度较大，风荷载和地震作用所产生的水平荷载，将会引起建筑结构构件内力的激增，并造成建筑整移很大。这就要求构件具有更高的承受荷载的能力。结构形式不同，建筑自身的结构动力特性等也有很大变化。因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制因素。

2.2 考虑轴向变形的影响

建筑高度越大产生的竖向荷载越大，作为竖向荷载的受力构件，柱子会发生较大的竖向变形。而梁柱做为受力体系，变形的发生会造成内力的重分布。连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大，这种影响同时会使梁的长度发生变化。因此在进行构件截面以及预制构件尺寸设计时，如果忽略轴向变形的影响将会偏于危险。

2.3 侧移成为设计的控制指标

建筑楼层较少时，总体移动较小。而当建筑高度达到一定程度，结构的整体刚度降低，在水平荷载的影响下，整体会产生很大侧移，这会大大影响人们的使用舒适感。另外，由于建筑侧移所产生的结构内力会使建筑产生裂缝以及结构损伤。因而，应高层建筑结构设计中药对结构的侧移进行控制。

2.4 结构延性是结构设计的重要指标

在竖向长度的增加造成高层建筑柔度大，在相同的荷载作用下，其水平和竖向变形都将不可忽视。为了避免结构在遭受高强荷载作用时，由于变形较大而发生倒塌，在结构设计时采取合理的构造措施，使塑性阶段后期建筑仍能承受较强的延性。

3. 高层建筑设计相关问题分析

高层建筑设计时，需要根据建筑所处的场地类型、所受荷载以及水文地质等工程状况，合理选用建筑形式、基础类型以及变形缝设置等进行研究，以确定合理可行且经济的方案。

3.1 结构选型

结构体系是抵抗竖向荷载和水平荷载时的传力途径及构件的组成方式。不同结构形式具有不同的结构体系已经做上一节做了简要介绍，根据不同使用要求，应该选用不同的建筑结构体系。

在高层建筑选型方面有几个问题需要认真考虑：（1）结构的规则性问题 结构是否规则对结构受力有很大影响，我国建筑规范中对建筑结构的规则性做了明确的规定；（2）结构高度问题 建筑造价会随着高度的增加而非线性增长，且对工程工期、造价等整体规划的影响相当大。另外需要考虑嵌固端的设置等问题。结构形式选择涉及到整个建筑的受力体系是高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。

3.2 基础选型

地基基础是上部结构直接承载体，承担着将上部荷载传递到地层内部的作用。高层建筑的基础类型有很多种，按基础的构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。基础类型的选择不仅与建筑高度、工程地质条件相关，还受到施工技术和工程投资方面的影响。

因此，地基基础形式选取要对以下几点进行考虑：（1）上部结构高度 上部结构的高度与建筑的自重荷载紧密相关，当建筑体型及高度较大时对基础的承载力和刚度等多方面要求相应提高；（2）上部结构形式 不同结构形式所产生的结构变形响应不同，引起不同区域地基变形程度出现差异，上部结构对地基不均匀变形越敏感，就越应尽可能提高基础的总体刚度。

综上所述，基础型式的选用应进行必要的技术和经济方案比较，合理选用相应的基础设计方案。

3.3 变形缝设置

当建筑体型到达一定程度就会产生不均匀沉降以及受到温度影响变形量不可忽略等问题，这时需要在高层建筑内部设置多种变形缝来避免建筑整体遭受破坏。主要需要进行设置的变形缝有：沉降缝、伸缩缝、防震缝等。

4. 结语

随着现代化建筑事业的发展，高层建筑应用普及型越来越广。现代高层建筑结构设计是一项综合性技术工作，只有综合考虑高层建筑的安全性，经济性和合理性，才能实现高层建筑设计的完美设计。作为建筑结构设计人员必须不断的提升专业技能，才能为祖国的建筑事业贡献个人一份薄力。

参考文献：

[1] 刘伟琼. 关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2011，3.

[2] 谭文锐,李达能. 高层建筑结构设计中问题之探究[J].广东科技,2007，（6）

第4篇：高层建筑的类型范文

关键词：结构转换层；高层建筑；设计；施工进度；空间结构

社会的不断进步，为人们居住环境质量的改善提供了可靠的保障。为了满足人们各种各样的住房需求，高层建筑在设计的过程中加入了多元化元素，完善了建筑的服务功能。不同用途的高层建筑实际的组合方式存在着显著的差异，因此需要设计人员做好各项基础性的设计工作。为了保证高层建筑结构布局的合理性，必须做好结构转换层的相关工作，保证这些结构层实际应用中受力的均匀性。高层建筑转换层对于内部结构的尺寸及受力特性有着明显的影响，需要采取可靠的技术手段最大限度地发挥转换层的实际作用，增强高层建筑结构整体的稳定性。本文将对结构转换层的相关内容进行了深入地分析，为高层建筑结构设计的合理性提供了必要的参考依据。

一、高层建筑中结构转换层的相关内容

（一）结构转换层的作用

高层建筑与普通建筑的设计有所区别，高层建筑中不同楼层之间的受力特点对于建筑整体安全性有着重要的影响。一般情况下，高层建筑中越往上的楼层受力较小，中间和下部的楼层受力相对较大。同时，每一层的受力情况也存在着一定的区别。因此，设计人员在设计阶段需要采取增强高层建筑下部结构的刚度和横梁、柱等结构作用效果的措施，保证这类建筑实际使用中的质量可靠性。当楼层逐渐增加时，设计人员通常会减少墙、柱等结构的安置数量，保证下部支撑结构能够充分地发挥实际的支撑作用。因此，针对高层建筑结构转换层的特殊性，设计人员在具体的设计过程中需要扩大下层结构的空间。这与常规性建筑的设计思路截然不同。同时，设计人员通过设置水平结构转换构件的方式，保证了高层建筑空间结构的稳定性。这种设计思路体现了结构转换层在高层建筑设计和使用中的重要性。

（二）结构转换层的主要类型

根据高层建筑用途的不同，设计者在设计的过程中也会采取不同类型的结构转换层。这些转换层在实际的应用中所涉及的技术有所区别，需要从多个角度分析不同类型的结构转换层。高层建筑结构转换层的主要类型包括：

（1）板式结构转换层。

高层建筑上下层之间柱网数量的过多，需要依靠板式结构转换层的作用保证各层之间的受力均匀性。板式结构转换层在实际的应用中需要达到抗剪和抗切的具体要求，它的厚度最大不超过2.8m。同时，板式结构的设置灵活性突出，但自身的重量相对较大，需要大量的辅助材料；

（2）框架结构的转换层。

框架结构最大的优势在于它的抗震性能较好，可以达到高层建筑的抗震要求。这种结构主要是以巨型柱的方式所组成的转换结构，实际应用中对于下层的柱体结构要求较高。在具体的施工过程中，需要采取支撑效果较好的装置加固最下层框架结构的柱体结构，达到设计方案的具体要求。这种框架结构在高层建筑转换层应用中取得了良好的效果，将会成为未来高层建筑结构转换层的主要发展趋势；

（3）梁式的转换结构。

高层建筑垂直转换施工中需要依靠梁式的转换结构完成相关的操作。这种转换结构较为普遍，它可以传递高层建筑不同层之间的作用力，保证了高层建筑整体结构的稳定性。梁式的转换结构中最上层墙的受力大小可以通过一定的传递路径传到最下方的柱。在实际的应用中，梁式结构的造价成本相对较高，占据了高层建筑结构转换层一定的市场份额。它的高度最大不超过6.0m，最小也在0.8m以上。

（三）结构转换层的布设原则

高层建筑结构转换层在长期的使用中容易导致整个建筑垂直方向刚度性能的下降，影响着高层建筑的抗震性能。因此，设计人员在高层建筑结构转换层布设的过程中需要遵循一定的原则。这些原则主要包括：

（1）结合高层建筑整体的结构状况，充分考虑不同层的受力特性。根据不同结构受力的传递性，需要选取可靠的受力结构作为整个转换层的核心结构。采取这些措施有利于后期项目施工中技术人员及时地分析结构转换层中存在的相关问题，提高了实际问题的处理效率；

（2）由于高层建筑结构转换层垂直方向存在着刚度突变的安全隐患，影响着整个建筑的安全性能。因此，设计人员在布设结构转换层的过程中，需要适当减少高层建筑垂直方向的构件，将转换层设置在楼层较低的位置。同时，设计人员也需要将转换层的刚度控制在一定的范围内，保证高层建筑实际的抗震效果。

二、带结构转换层高层建筑设计中需要注意的问题

不同类型的高层建筑在具体的设计过程中需要考虑各种各样的问题，主要是为了保证施工进度不受影响。其中，带结构转换层高层建筑设计中需要注意一些常见的问题。这些问题主要包括：

（1）保证高层建筑较大空间区域内的刚度性能达到行业的参考标准，采取必要的措施将转换层上下结构中的刚度控制在合理的范围内。同时，也需要保证等效侧向刚度的科学性；

（2）为了消除外界作用力对框支剪力墙的影响，需要提高剪力墙竖向构件的配筋率；

（3）由于结构转换层的位移角对于高层建筑整体的结构有着一定的影响，需要利用可靠的技术手段控制位移角的大小，并保证高层建筑基底的重力荷载达到一定的抗震要求；

（4）为了加强薄弱楼板的抗压性能，需要采取厚度约为220mm的现浇混凝土楼板加固，并在对应的转换层相邻的楼层之间设置厚度约为150mm的楼板，二者之间呈对称的关系。

三、带结构转换层高层建筑结构设计中的优化策略

（一）减少转换层竖向结构刚度的差异性

带结构转换层的高层建筑在实际的使用中转换层的竖向结构存在着刚度突变的问题，影响着结构转换层的安全性能。因此，设计人员在高层建筑结构转换层的设计中应该减少转换层双向结构的差异性，将上下转换层结构刚度的差值控制在合理的范围内，并适当增加落地墙的厚度，将安全系数较大的补偿剪力置于相关的结构中，保证高层建筑的部分结构的空间刚度。同时，由于落地构件对于高层建筑转换层结构也有一定的影响，设计人员需要保证落地构件的设计均匀性，适当增大构件的截面尺寸。选择刚度较大的混凝土材料，提高转换层下方抗侧力的性能，可以达到相关构件的抗弯设计要求。

（二）充分考虑不同层受力状况对于转换层的影响

高层建筑的结构转换层相对比较特殊，主要在于它在实际的应用中需要考虑不同层的受力状况，尤其是关键部位的应力大小。因此，设计人员在高层建筑结构转换层的设计阶段，需要充分考虑不同层的受力状况，采取先进的技术手段计算出不同部件实际的应力值。根据高层建筑结构转换层周围的应力分布状况，可以在结构转换层中添加一定量的配筋，最大限度地发挥结构转换层实际的作用效果。同时，为了保证高层建筑整体结构的稳定性，需要设计人员掌握梁跨部位支座正负弯矩速度的变化规律，保证腰筋尺寸的合理性。设计人员也可以将梁跨部位下端的钢筋设计为全埋式的锚固结构，消弱弯筋的作用，提高结构转换层的安全性能。

（三）合理布设剪力墙，保证转换层整体结构的合理性

高层建筑结构转换层对于剪力墙的合理布设有着一定的要求，主要是为了突出转换层整体结构的作用。一般在设计转换层结构时，要求剪力墙的框架支柱必须均匀疏密，并将它与支柱之间的距离控制在合理的范围内。二者的距离一般保持在11m左右。根据高层建筑整体的空间布局，设计方案需要达到工程剪力墙的具体要求，增强地下结构整体的抗压能力。设计转换大梁的过程中，需要保证梁体的整体结构能够承受相关应力的大小，并对短肢墙的内力进行必要地控制。要实现这些目标，设计人员应该采取可靠的技术手段处理转换梁两端的结构，保证整个结构的稳定性。

结语

在带结构转换层的高层建筑结构设计过程中，需要设计人员充分地理解和掌握结构转换层的相关内容。应结合高层建筑整体的结构框架，选择出符合实际要求的结构转换层。本文通过对不同类型结构转换层的阐述，为高层建筑空间布局的合理规划提供了必要的参考依据。做好高层建筑结构转换层的研究工作，具有重要的现实参考意义。

参考文献

[1]张博.高层建筑梁式转换层结构设计原理及其应用[D].湖南大学，2011.

[2]吕鹏，徐刚，刘洪亮.某带转换层的高层建筑结构设计[J].建筑结构，2013（12）.

[3]赵海杰.带转换层的高层建筑结构设计与分析概述[J].四川水泥，2015（11）.

第5篇：高层建筑的类型范文

【关键词】结构设计，设计原则，建筑基础，剪力墙结构

1、高层建筑结构设计类型和特点分析

高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构，随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构，由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构，由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构（巨型梁结构、巨型柱结构等等）。这些结构各有受力特点，适用于高度不同的结构体系，不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关，所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一，高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加，相对于竖直荷载，水平荷载地位提高，成为决定性因素，必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力，水平荷载主要包括地震和风荷载，高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二，高层建筑的侧移是结构设计的重要因素，也是重要的控制指标。第三，高层建筑的柱中容易产生竖向变形，这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化，忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四，高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性，作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。

2高层建筑设计的一般原则

2.1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中，要进行相关的计算，而计算简图是进行结构设计计算的基础，所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理，也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时，要特别的仔细认真，这样才能保证结构设计计算结果的可靠，保证高层建筑的安全建设和使用。同时，计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全，尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别，必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。

2.2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深，基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告，然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时，采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作，不同的建筑类型的荷载不同，高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。

综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求，一是受力特性和建筑的力学性质的合理性，对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确，力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求，建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计，这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。

另外，高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素，在各种因素相互协调的情况下，确定结构设计的最优方案。

2.3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步，计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中，但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多，不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同，导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异，充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件，要在仔细审核的基础上进行仔细的判断，排除人工数据输入的错误，才能够得出所需要的正确结果。

3高层建筑结构设计相关问题分析

3.1地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素，其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范，因为就全国来说，各地的地质条件差别很大，国家规范没有办法作出统一全面的规定，所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。

3.2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一，在现行的建筑规范中，具体描述了短肢剪力墙的定义问题，短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5-8的墙体，在具体的建筑应用中，短肢剪力墙的使用受到诸多限制，结构设计中应尽量少使用这种墙体结构，避免后续的设计上的诸多问题。第二，剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外，在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构，并调整剪力墙中心的位置，合理设置厚度以及截面，使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。

3.3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动，这主要体现在两个方面，第一，新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性的问题，增加了许多的限制条件，比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二，新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以，结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动，严格遵守规定的限制条件，合理的规划自己的结构设计，避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。

第6篇：高层建筑的类型范文

关键词：高层建筑；设计与施工

引言

随着高层建筑的迅速发展，能够满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型日趋复杂，结构体系更加多样化，高层建筑的结构设计成为结构工程师设计工作的重点和难点。本文就高层建筑结构设计与施工进行分析，供参考。

1.高层建筑的设计

结构选型：（1）短肢剪力墙的设置问题短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。近年兴起的短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。（2）嵌固端的设置问题由于高层建筑一般都带有两层或两层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面：抗震设计的多高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。地下室中超出上部主楼范围且无地上结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。（3）房屋的适用高度和高宽比在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。（4）合理选择结构体系高层建筑结构平面布置应力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯问；避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。

结构分析与计算： 1) 多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。一段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。 2) 振型数目是否足够。在新规范中增加了一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。3) 是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。4) 结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE，TAT，TBSA或ETABS，SAP等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。

2.高层建筑的施工特点

(1) 高层建筑基础深高层建筑都仃深基础， 一般都在1O米以上。由于现阶段所建的高层都在闹市区，犬都足拆除重建项目，施工：场地狭小，临边都有旧建筑物，对基坑的支护要求很高。在土方开挖过程中由十支护不到位而造成十方塌方的事故时有发生。

(2) 高层建筑施工期长高层建筑施工工期•般部在两年左右，有的项目工期可达三至四年，许多设施放置以后就要使用 年至几年，在此期间人员变动气候变化等人为与自然的因素都能使JF常的设施转入危险状态，注意就容易发生事故。

(3) 高层建筑施工交叉作业多高层建筑层数多，作业 体化，上下层作业中互相造成伤亡事故时有发牛一 而落物砸伤下面人员的事故就更多了。

(4)高层建筑大量的施工作业都是在高空进行的，5O米以上的高空与l0多米高度的作业有本质的同。高层建筑楼面预留涧坠人致死更是常有发生，平常不大注意的小石块从百米高空 落可以砸死人。

高层建筑裂缝分为运动、不稳定、稳定、闭合、愈合等几大类型。虽说骨料内部凝固时产生的微观裂缝不可避免，但从质量角度考虑应尽可能减少。由于高层建筑混凝土强度普遍较高、混凝土量较大、且带有地下室，所以裂缝产生的可能性更大。下面主要叙述有关对裂缝的“放”、“抗”相关措施。所谓“放”，就是结构完全处于自由变形无约束状态下，有足够变形余地时所采取的措施；所谓“抗”，就是处于约束状态下的结构，在没有足够的变形余地时，为防止裂缝所采取的措施。施工措施：(1) “抗”的措施：避免结构断面突变带来的应力集中：重视对构造钢筋的配置：对采用混凝土小型空心砌块等轻质墙体，增设间距≯3m的构造柱，每层墙高的中部增设厚度120mm与墙等宽的混凝土腰梁；砌体无约束端增设构造柱；预留的门窗洞口采用钢筋混凝土框加强；两种不同基体交接处，用钢丝网(每边搭接不小于150mm)进行处理；屋面保温层与隔气层的合理设置等。 (2) “放”、“抗”相结合的措施：合理设置后浇带，采取相应补偿收缩混凝土技术，混凝土中多掺纤维素类等。 (3) “放”的措施：设置永久性伸缩缝：外墙面适当位置留分隔缝等。

3.结语

(1) 建筑设计与结构设计是一个相互交流的过程，建筑师必须时刻保持与结构师的沟通，以此完善建筑物的各种使用功能，使之成为既美观又实用的产品。

(2) 合格的建筑师应该注重培养自己的结构观念，并将它用于实践，以减少设计过程中出现的结构不合理等问题，同时这也有助于建筑设计能力的提升。

(3) 建筑与结构是紧密相连的，结构布置及结构形式直接关系到建筑的平立面，因此，在建筑设计中，从方案阶段就需要对结构概念进行了解，在合理的结构概念上去进行建筑创意。

参考文献：

[1]阮仪三,王景慧,王林,高层建筑[M] 上海:同济大学出版社,1999.

第7篇：高层建筑的类型范文

关键词： 高层建筑 剪力墙类型 剪力墙布局 连梁设计

引言

随着经济和生活水平的提高，人们对住宅的空间结构和平面布局的要求也越来越高，高层建筑因其外观挺拔、节约用地以及人口容载巨大等优点越来越受投资者及建筑师们的青睐。剪力墙结构的高层建筑更是因为结构刚度大，在横向荷载作用下水平位移小以及建筑室内空间整体性好等特点， 被普遍推广和使用。

一、 高层建筑剪力墙结构的分类及其特点

1.1 剪力墙结构的分类

影响剪力墙分类的因素有如下几项： 剪力墙上是否开洞、 洞口大小、 洞口数量以及洞口位置等。根据以上影响因素， 剪力墙结构可划分为 5 类， 分别为： 壁式框架剪力墙、 整体小开口剪力墙、 整截面剪力墙、 独立悬臂剪力墙以及联肢剪力墙。

1.2 各分类的特点

（1） 整截面剪力墙与整体小开口剪力墙： 以上两种形式的剪力墙均属于完整度高的墙体类型 （值高） ， 并具有相近的受力特征， 其形变曲线均为弯曲型。但两者也存在区别： 前者由于墙体不挖洞， 整体受力特性一致， 在水平荷载下弯矩不会出现突变以及反弯点， 而后者则会出现弯矩突变的情况。

（2） 独立悬臂型剪力墙： 与前两种结构不一样， 该种剪力墙墙面洞口较大， 值很小， 属于墙肢强、 连梁弱的类型。由于连梁极弱， 所以其对墙肢的连接和约束作用很小， 在水平荷载作用下极易发生弯曲，剪力墙刚度低、 整体性差。因此，我们在设计时，如果有更好的选择，此种形式的剪力墙尽量少用。

（3） 壁式框架式剪力墙： 跟上一种形式的剪力墙相像， 壁式框架式剪力墙墙面亦开有较大的洞口，连梁的抗弯线刚度与墙肢的抗弯线刚度相当， 但其整体性比独立悬臂型剪力墙好， 值也较独立悬臂型剪力墙高。 壁式框架式剪力墙在受到较大水平荷载作用时， 其会出现剪切型的变形， 且出现反弯点， 因此在设计时亦不宜过多使用。

（4）联肢剪力墙介于整体小开口墙和独立悬臂墙之间，连梁对墙肢有一定的约束作用，墙肢局部弯矩较大，整个截面上正应力已不再呈直线分布，变形曲线为弯曲型。

二、剪力墙的布置和数量研究

2.1 剪力墙的布置

在剪力墙分类和及各类型特点明确之后，我们需要对剪力墙的在平面上的布置方法和原则进行研究探讨。剪力墙平面分布需要遵循几个原则：均匀性原则、 对称性原则、 分散性原则以及周边围合性原则。遵循以上原则， 可确保：（1） 剪力墙分散布置， 可确保墙体数量不会过少， 且每面墙体的刚度不需太大。 （2） 连续的墙体不会过长， 且抵抗水平荷载的构件增多，能有效分散外力的有害作用。 （3） 确保当某部分墙体在外来作用下发生损坏时， 建筑整体不会失稳。

2.2 确定剪力墙的厚度

根据施工经验和规范要求，剪力墙结构中的剪力墙宜设置约束边缘构件或构造边缘构件。根据高层建筑设计规范，剪力墙的截面的厚度规定如下：（1）一、二级剪力墙，底部加强部位厚度不应小于200mm， 且不宜小于层高的 1/16； 其他部位不应小于160mm，且不宜小于层高的1/20。（2）三、四级剪力墙，底部加强部位厚度不应小于160mm， 且不宜小于层高的 1/20； 其他部位不应小于140mm，且不宜小于层高的1/25。

2.3 剪力墙合理数量的确定

据研究和实践表明，剪力墙结构应避免仅单向有墙的结构布置方式，并宜使两个方向抗侧力刚度接近。内、外剪力墙应尽量拉通、对直。平面布置应尽可能均匀、对称，尽量使结构的刚度中心和质量中心重合，以减少扭转。在竖向，剪力墙宜自下而上连续布置，避免刚度突变。剪力墙间距不宜太密，侧向刚度不宜过大。否则，自重加大，抗震设计时地震作用加大，不经济。

剪力墙数量的确定应按照建筑在水平荷载作用下的许可位移来确定， 按照高层建筑设计规范的要求，楼层层间最大位移与层高的比值 （u/H）剪力墙结构不应大于 1/1000；框架剪力墙结构不应大于1/800。 在满足以上的水平位移控制的前提下， 剪力墙的数量可以适当调整。

三、剪力墙墙肢分类

剪力墙的墙肢根据其截面 “高厚比” （墙肢截面高度与宽度的比值） 的不同， 可分为 4 种形式， 其分别为： 普通剪力墙、 短墙肢剪力墙、超短墙肢剪力墙以及柱形墙肢剪力墙。普通剪力墙的 “高厚比” 不小于 8.0； 短墙肢剪力墙的高度与厚度比在 5.0-8.0 之间； 超短墙肢剪力墙的高度与厚度比在 3.0-5.0 之间。

（1） 普通剪力墙： 此种剪力墙特性优良， 抵抗侧向荷载的强度高，能承受很大的水平方向荷载， 在条件允许时， 建议优先使用。

（2） 短墙肢剪力墙： 由于其具有肢短的特点， 在进行建筑布置时，能有效减低墙体结构的自身重量，应用比较广泛，但其抗震性能较差，地震区应用经验不多， 可用于整截面墙或整体小开口墙及联肢墙的墙肢中， 考虑到高层建筑的安全， 其数量不宜过多， 规范对其有严格的限制。

（3） 超短墙肢剪力墙以及柱形墙肢剪力墙： 该两种类型的剪力墙由于墙肢更短， 侧向刚度更弱， 因此抗震能力也更差， 往往是结构的薄弱环节， 故在整截面墙中不宜采用， 但可以用于整体小开口墙或联肢墙的墙肢中， 因为有较强连梁约束， 但如有可能，应尽量将墙肢做的长一些。

四、连梁的设计分析

在剪力墙的抗外力体系中， 连梁起到重要的作用， 其是调整剪力墙侧向刚度和承载力的主要构件，连梁刚度的设计应该与墙肢相一致，不宜过大或过小。

在剪力墙设计中，要将联肢墙设计成延性剪力墙，就必须让连梁服从于墙肢， 也就是说把受力体系设计成 “弱梁强肢” 的状态。 在受力计算时，为了能更准确地确定连梁与墙肢的强弱关系， 可根据高层建筑设计规范的规定将连梁的跨高比控制在 5 以内并根据墙肢长短适当调整。在抗震设计中，高层建筑设计规范规定： 通过折减连梁的刚度或者调节弯矩， 以达到缩减连梁刚度的设计值， 从而实现降低连梁的承载能力的效果， 并实现 “弱梁强肢” 。

另外， 在设计墙肢较长的中矮墙或者矮墙时， 按照经验和规范要求，我们应通过开洞的方法， 将矮墙或者矮墙时分割成 “高长比” 大于2 的若干片墙段， 每片墙段之间用弱梁搭接， 通过这样的方式， 将各个墙段构建成延性剪力墙系统。

五、总结

总之，在设计高层建筑剪力墙时，应充分考虑建筑的结构的受力特点，在进行合理的结构布置，在应用各种先进的结构设计理念对建筑设计中的各个细节进行优化设计。同时在结构设计时应加入抗震结构设计的意识，来保证整个建筑的抗震能力。使整个结构具有必要的承载能力、刚度。

参考文献：

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[2]高立人， 方鄂华， 钱稼茹．高层建筑结构概念设计[M]．北京：中国计划出版社， 2005．

[3] 焦柯， 吴文勇等．高层结构剪力墙计算若干问题探讨[J]．建筑结构， 2007， （9）

[4] 程文滚，金向前， 吴志彬．短肢剪力墙的设计与研究[J]．建筑结构， 2001， (7)

第8篇：高层建筑的类型范文

1高层建筑结构分析与设计

1.1结构分析与设计基本特点

1.1.1水平荷载成为决定因素。任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。相对于低层建筑来说，高层建筑所承受的垂直荷载和风产生的水平荷载对建筑结构的影响较大。而对比垂直荷载和水平荷载的作用，水平荷载的决定性作用更大。究其原因：（1）高层建筑自重和楼面使用荷载在建筑构件中产生的轴力与弯矩的数值，仅与楼房高度成正比。而水平荷载作用在建筑结构所产生的力矩和水平荷载作用在竖构件上所产生的轴力，都与楼房高度成正比，对高层建筑结构的影响更大。（2）从竖向荷载的风荷载和地震在高层建筑中的作用情况来看，两者将直接影响建筑结构动力特性，随着作用效果的增大，建筑结构动力特性变化幅度不断增大。1.1.2轴向变形。基于结构力学理论知识，可以确定结构构件位移公式为：基于以上公式，可以确定结构构件位移将对连续梁弯矩、构件剪力和侧移有很大影响。原因就在于建筑结构构件变形，会使得轴向变形，差异轴将会使得连续梁中间支座处的副弯矩值发生改变。而对于构件剪力和侧移的影响，则是按照矩阵位移法来分别考虑竖向杆件的轴向变形或不变形两种情况，确定构件剪力和侧移的确会受轴向变形所影响。

1.2高层建筑结构体系类型

1.2.1框架—剪力墙体系。框架—剪力墙体系是在框架体系强度和刚度不能满足要求的情况下提出的。主要是通过设置剪力墙来替换部分框架，进而满足标准要求。在框架—剪力墙体系中，剪力墙设置的主要目的是增强结构侧向刚度，负责承受水平荷载，加之框架所承受的垂直荷载，整个高层建筑位移情况将大大减小。1.2.2剪力墙体系。整个高层建筑受力主体结构均有平面剪力墙构件组成的情况被称为剪力墙体系。因剪力墙体系属于刚性结构，其强度和高度较高且有一定的延性，使得其是一个良好的结构体系，能够承担高层建筑水平荷载和竖向荷载，保证高层建筑稳定。1.2.3筒体体系。单筒体、筒中筒、多束筒等多种形式的通体体系均是以筒体作为抗侧力构建的构建体系。筒体是一种空间受力构件，但因其内部填充情况，可以使得其受力程度发生改变。所以在利用筒体体系中，可以根据风力、地震强度来合理设置筒体，促使其构件受力合理，提升高层建筑的稳定性。

1.3高层建筑结构分析与设计方法

1.3.1结构分析中常用的基本假定。高层建筑结构是由竖向抗侧力构件通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。精准的安装三维空间结构进行高层建结构分析是比较困难的。此时可以利用基本假定的方法来简化分析结构，可以得到准确且有效的结论。常用的基本假定有：（1）弹性假定。在高层建筑结构受到垂直荷载或风力作用的情况下，结构处于弹性工作阶段。假定建筑结构处于弹性状态，那么建筑结构在遭到地震或强风的作用下，结构位移程度较大，且可能出现裂缝的情况。利用弹性方法计算此种假定情况下结构内力和位移，可以真实反映高层建筑结构的工作状态。（2）小变形假定。诸多学者认为小变形假定应当利用非线性问题来了解高层建筑结构变化情况，也就是分析高层建筑结构在地震或风力作用下，假定顶点水平位移与建筑高度的比值为1/500时，分析高层建筑的非线性问题，从而明确高层建筑结构在垂直荷载和水平荷载的作用下结构的变化情况。1.3.2各类结构体系采用的分析方法。对于框架—剪力墙体系的分析，主要是采用连梁连续化假定，也就是根据剪力墙与框架位移协调条件，建立位移与外荷载之间关系的微分方程，对其进行求解，如此可以了解框架、剪力墙水平位移情况。而对于剪力墙体系的分析，最好采用平面有限元法，可以对不同类型的剪力墙结构进行计算和分析，明确剪力墙的转换层等应力分布情况。筒体体系分析中常采用的分析方法有等效连续化方法、等效离散化方法、三维空间分析法。这三种分析方法的应用需要根据不同分析方法的特点及筒体结构类型，规范、合理地运用分析方法，从而了解筒体结构的应力变化情况。

26度区高层建筑结构选型研究

为了实现6度区双塔高层建筑合理的、科学的结构选型，笔者将从以下三方面展开：

2.16度区双塔高层建筑说明

6度区双塔高层建筑是由两个高层建筑组成的，总建筑面积约9万m2，分别是33层和32层，地下室是两层。1号楼底下三层为商业楼，上部为住宅楼，1号楼采用部分框支剪力墙结构，三层设高层转换满足建筑功能。本建筑高层采用的是带转换层高层建筑结构，部分建筑结构采用框支剪力墙结构。为了应用需要，将转换层设置在3层，同时为满足相关技术标准，对高层建筑框支柱、剪力墙底部进行了强化，使其达到一级抗震标准。2号楼为一般住宅楼，采用剪力墙结构。地下为停车场，1号楼1、2、3层商业建筑面积为1850.81m2；5～33层设为居民建筑，建筑面积为1192.67m2。2号楼32层建筑均设为居民建筑，其中1层的建筑面积为853.22m2；2～32层的建筑面积为871.98m2。

2.2高层建筑结构体系方案的比较

基于以上内容的概述，考虑到建筑高度、功能、抗震、经济性等因素，采用框架—筒体结构体系和剪力墙结构体系均比较适合。为了使6度区双塔高层转换层在转换层层高情况下更好地满足建筑功能的使用，笔者将对以上两种高层建筑结构体系方案进行分析比较，选择最佳的结构体系方案。2.2.1框—筒结构体系。由于结构平面布置需要充分考虑水平荷载和竖向荷载抵抗情况，在结构平面布置规则对称的同时，也考虑其刚度的对称，在矩形中部设置楼电梯井筒体，再根据建筑平面对称布置框架。为了保证双塔高层建筑1号楼采用部分框支剪力墙结构，三层设高层转换满足建筑功能，2号楼剪力墙结构，能够抵抗地震作用，对结构纵横两个主轴方向进行抗震设计，也就是将梁和柱的中线进行重合设计，促使梁和柱直接传力，减少主轴偏向，带来不利影响。2.2.2剪力墙结构体系。基于6度双塔高层建筑的规划方案，为了避免双塔高层建筑在转换层层高情况下建筑结构可以有效抵抗水平荷载和竖向荷载，促使高层建筑依旧更好地满足建筑功能的使用要求，1号楼三层设高层转换满足建筑功能，需要增强剪力墙结构体系，因此对剪力墙的设置为：（1）合理开设剪力墙的洞口，将一道剪力分成若干墙段，洞口连梁的跨度较大，促使剪力墙和连梁的弯曲变形能力大；（2）有效控制墙肢截面的高度，避免剪力墙突变，提高剪力墙底部的强度；（3）部分框支剪力墙结构的框支层，其剪力墙的截面面积不应小于相邻非框支层剪力墙截面面积的50%。

2.3计算参数及计算软件

2.3.1设计依据及基本参数。为了高质量、高效率地建成6度区双塔高层建筑物，在设计此高层建筑的过程中，一定要遵照《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》《建筑抗震设计规范》等，规范、合理地进行高层建筑结构选型。由于地震作用对高层建筑的影响较大，而本次高层建筑又属于A级高度建筑，在进行双塔高层建筑结构选型时，需要明确场地的特征周期、地震影响系数、地震放大系数、基本风压、地面粗糙级等方面的参数，并根据当地地质灾害的评估结果，合理分析高层建筑。2.3.2计算软件的应用。计算软件采用PKPM-SATWE，它是专门为多、高层结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件。利用此计算软件来分别分析框—筒结构体系和剪力墙结构体系中的相关数值，对比结构体系，从而优选适合的结构体系。对于SATWE计算软件的应用，主要是：（1）设定整体参数。根据相关标准规范及双塔高层建筑实际情况，对软件初始参数和特殊构件进行合理设置；（2）确定整体结构的合理性。也就是明确6度区双塔高层转换层在转换层层高情况下结构稳定、安全情况下的位移情况、刚度情况、刚重情况、剪重情况等，将其设定为指标，分别对两种结构体系的高层建筑转换层层高情况下各个因素的变化情况进行分析。

3结语

综合以上计算软件计算结果可以确定，结构体系对建筑使用功能的影响较大。从结构受力的角度来看，框—筒结构体系的受力越大与核心筒的大小相关；剪力墙结构体系的受力与剪力墙的强度有关。所以，综合考虑6度区双塔高层建筑的各个方面及转换层在转换层层高情况下更好地满足建筑功能的使用要求，选用剪力墙框架结构体系是非常适合的。

参考文献

[1]李泽佳．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．建筑工程技术与设计，2015，（8）．

[2]师军福．高层建筑结构设计及某工程结构选型分析[J]．甘肃科技纵横，2015，44（8）．

[3]司峰军．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．城市建设理论研究（电子版），2014，（36）．

[4]梁沃明．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．科学与财富，2014，（1）．

[5]林雪．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．建材与装饰，2013，（7）．

[6]陆祝贤．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．科学与财富，2015，（5）．

第9篇：高层建筑的类型范文

[关键词]高层建筑；结构设计；选型；结构体系；水平载荷

中图分类号：G621 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0192-01

20世纪的最后20年，改革开放之后的中国随着综合国力的提高，新建了大批的高层建筑。但是目前我国内地高层建筑中，仍以高层住宅（12～30层）占主体，约占全部高层建筑的80%，所以钢筋混凝土高层建筑仍是具有很强的优势。本文就高层建筑的结构分析与设计特点进行分析，总结了高层建筑的结构体系类型，最后并分析了抗震设计在高层建筑中的应用。

一、结构分析与设计特点

（一）水平载荷成为决定因素

任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。在较低楼房中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计，水平荷载产生的内力和位移很小，对结构的影响也就较小；但在较高楼房中尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响，水平荷载却起着决定性的作用。随着楼房层数的增多，水平荷载愈益成为结构设计中的控制因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中所引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面对某一高度楼房来说，竖向荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

（二）轴向变形不容忽视

通常在低层建筑结构分析中，只考虑弯矩项，因为轴力项影响很小，而剪切项一般可不考虑。但对于高层建筑结构，情况就不同了。由于层数多，高度大，轴力值很大，再加上沿高度积累的轴向变形显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。对连续梁弯矩的影响：采用框架体系和框-墙体系的高楼中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁的中间支座产生沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩增大。

（三）侧移成为控制指标

与低层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素，随着楼层的增加，水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大。设计高层结构时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受风荷载作用产生的内力；还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。

二、高层家住结构体系结构

当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。

当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系，能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

三、高层建筑结构分析与设计方法

高层建筑结构是由竖向抗侧力构件（框架、剪力墙、筒体等）通过水平楼板连接构成的大型空间结构体系。要完全精确地按照三维空间结构进行分析是十分困难的。各种实用的分析方法都需要对计算模型引入不同程度的简化。

四、抗震分析与设计在高层建筑的应用

在罕遇地震作用下，抗震结构都会部分进入塑性状态。为了满足大震作用下结构的功能要求，有必要研究和计算结构的弹塑性变形能力。当前国内外抗震设计的发展趋势，是根据对结构在不同超越概率水平的地震作用下的性能或变形要求进行设计，结构弹塑性分析成为抗震设计的必要的组成部分。我国现行抗震规范（GB50011-2001）要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下（小震），按反应谱理论计算地震作用，用弹性方法计算内力及位移。对于重要建筑或有特殊要求时，要用时程分析法补充计算，并进行罕遇地震作用下（大震）的变形验算。

在我国高层建筑的抗震分析与设计中常见的问题有以下几种：首先是高度问题，对于超高限建筑物，应当采取科学谨慎的态度。因为在地震力作用下，超高限建筑物的变形破坏性态会发生很大的变化，随着建筑物高度的增加，许多影响因素将发生质变，即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围，如安全指标、延性要求、材料性能、荷载取值、力学模型选取等。其次是材料选用和结构体系的问题，在高层建筑中，我国150m以上的建筑，采用的三种主要结构体系（框-筒、筒中筒和框架-支撑），这些也是其他国家高层建筑采用的主要体系。但国外特别在地震区，是以钢结构为主，而在我国钢筋混凝土结构及混合结构占了90%。如此高的钢筋混凝土结构及混合结构，国内外都还没有经受较大地震作用的考验。根据现在我国建筑钢材的类型、品种和钢结构的加工制造能力，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢管混凝土（柱）结构或钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。第三是轴压比与短柱问题，在钢筋混凝土高层建筑结构中，往往为了控制柱的轴压比而使柱的截面很大，而柱的纵向钢筋却为构造配筋。

五、结语

结构设计是一项集结构分析，数学优化方法以及计算机技术于一体的综合性技术工作，是一项对国家建设有重大意义的工作，同时，亦是一门实用性很强的工作。本文就高层建筑的结构设计的各个方面进行分析，一起有助于提高结构工程师在建筑空间中的设计能力，特别是在处理高层建筑方面的问题上。

参考文献