超高层结构设计要点精选(九篇)

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第1篇：超高层结构设计要点范文

关键词：复杂高层；超高建筑结构；设计要点

结构设计并不是一项简单的设计工作，其能效发挥与不确定因素的控制效果是相互关联的，尤其是复杂高层的层高特点，会直接造成设计难度的进一步增加，因此这就需要从建筑需求入手，开展有针对性的设计工作，并将相应影响因素纳入重点考量范畴中，一旦结构设计环节缺少对结构布置的合理性规划，不仅后续建筑施工流程难以正常推进，建筑质量更会受到直接影响，而建筑结构缺少稳定性，也会导致其使用寿命不断缩短，因此，这就需要不断强化对复杂高层及超高层建筑结构设计的研究，充分掌握其设计要点。

一、复杂高层及超高层建筑结构设计要点

1.强化对概念设计的重视

在当今社会，设计可以说是建筑施工的灵魂，尤其是复杂高层及超高层建筑，结构设计的优化性也就显得至关重要。目前，我国的设计师也将工作重心放在了高层结构设计上，在实际设计环节根据对设计项目的研究及总结，也逐渐形成了一定的规范化标准，其中最为主要的就是强化概念设计。首先，复杂高层及超高层由于层高较高，这就对结构的稳定性提出了更要的要求，在实际设计环节应当以此为关键点，在结构设计中不断加强对结构受力的均匀性设计，使其更加符合应用的规范化标准。

其次，设计内容中应该涵盖着对应力高效传递的优化研究项目，使其能够在应用过程中实现力的快速分解及传递；第三，在结构设计环节，应当确保其标准内容能够直接体现在结构整体上，实现对结构的完善性规划整理；第四，当今社会的各个领域中都倡导应用绿色能源，减少浪费及污染问题，而这一理念也应当在结构设计中得以灌输，只有这样才能有效提升复杂高层及超高层建筑的环保性能；第五，在推进设计工作时应当在结合工程实际情况的基础上，将建筑材料与结构进行有机结合，使二者能够更加具有协调性，从而从根本上提高材料利用率，使其能够在后续应用中承受高强度的结构荷载力。总体来说，为了将以上几点落实到设计主w中，需要建筑以及结构工程师的密切配合，在互相交流经验及工程项目研讨过程中，不断对设计图纸进行优化调整，使其更加具有参考价值。

2. 科学选择结构抗侧力体系

为了在复杂高层与超高层建筑结构设计中，能够充分体现出安全性问题，我国相关设计师总结出，提高结构抗侧力体系的科学性是基础。选择该体系的过程中，应当注重以下几点：结构体系的合理选择应当根据具体的建筑高度来确定，我国相关工作人员在近年来的工作中总结出了不同结构抗侧力体系与不同高度建筑之间的关系。

例如，在建筑高度小于等于100m 的时候，该体系最佳组合为框架、框架剪力墙及剪力墙；当建筑物的高度在100～200m之间的时候，最佳体系为剪力墙和框架核心筒；当建筑物高度在200～300m之间时，该体系最佳组成为框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果该建筑高度小于600m时，该结构抗侧力体系的最佳构成应该为筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撑及组合体；在进行设计的过程中，应注重以上提及的相关结构抗侧力构件能够保持高度的连接，最好能够形成一个统一的整体。

3. 高度重视建筑抗震设计

复杂高层与超高层建筑当中，其抗震设计应当在建筑功能充分发挥的基础上进行确立，同时该环节也是确保建筑拥有较高安全性的重要部分。抗震方案在高层建筑当中，最重要的一点就是科学选择建筑材料；实现有效减少地震过程中的能量增加。在这项工作当中，验收承载力是使用建筑构件最主要的方式，并且应当有效控制地震情况下建筑结构的层间位移限值；在实际高层建筑的过程中，结构抗震手段的应用应当在位移的基础上建立，并定量分析相关设计方案，促使地震发生时结构的变形弹性能够对建筑产生一定程度的保护作用；精确分析地震发生时建筑构件会产生的变形及位移在建筑结构中的体现具有重要意义，这样一来，能够对构建变形值进行有效的确立；针对性设计应当体现在建筑构件的生产要求及建筑界面的应变分别当中，同时应当注重场地的坚固性，这也是有效降低地震发生时能量输入的重要方式。

4. 坚持高程建筑结构设计经济理念

复杂高程和超高层建筑是一项较大的项目，在结构设计和施工过程中，会面临很多成本输出问题。因此，在建筑结构设计过程中，应该坚持经济型设计理念。对于结果设计方案，应该坚持优化处理，避免在建设过程中由于结构冗长而造成成本浪费的问题。

二、复杂高层与超高层建筑结构设计中确保计算和设计的准确性

1. 合理选择分析软件、合理计算结果

现阶段，复杂高程与超高层建筑结构计算软件的种类很多，侧重点也有所不同，在结构设计过程中，设计人员首先应该明确不同的软件的作用，然后根据实际需要合理选择合适的计算软件。与此同时，还应该对具体的设计计算结果进行科学分析，从力学理念和工程设计经验方面进行合理判断，确保计算结果的合理性和准确性。

2. 重视荷载与作用方面的考虑

对于复杂高层与超高层建筑的结构设计，由于高层建筑很容易受到风载荷的影响，因此在高层建筑，尤其是超高层建筑结构设计中，应该重点考虑风载荷的影响。例如，在某大楼设计过程中，不仅需要考虑相关设计规范，而且还进行了相关风洞试验，从而提高建筑物的抗风载能力。在具体的试验过程中，设计了一个以 1：500 为比例的模型在半径为 600m 的风场环境中进行试验，验证建筑在不同风况下的受力情况。

现阶段，对于地震灾害的预测，在技术方面还有一定的限制，很难准确预定地震灾害。有些发达国家对于地震的研究十分深入，但是依然无法准确预估地震发生的时间和地点。因此，在高层建筑设计过程中，应该加强抗地震力的设计。与此同时，还应该重点考虑建筑主楼、裙楼在地震力作用下的不同反应。

综上所述，随着科学技术水平的不断提高，人们生活质量不断上升，我国城市建设过程中复杂高层与超高层建筑增加，在对这类建筑进行设计的过程中，应当充分考虑到抗震设防烈度、结构方案及类型等因素。经过我国建筑行业近年来积累的经验，总结出复杂高层与超高层建筑结构设计要点包括概念设计、结构抗侧力体系及抗震设计等内容。新时期，我国建筑行业相关工作人员只有在实践中不断加强对这些方面的重视，才能够促进我国建筑业不断进步。

参考文献：

第2篇：超高层结构设计要点范文

【关键词】复杂超限超高层连体建筑；建筑结构；建筑结构设计

复杂超限超高层连体建筑结构设计非常复杂，只有应用科学的设计，才能提高复杂超限超高层连体建筑结构设计的质量。本次结构针对复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理及设计难，提出关键设计的策略。

1复杂超限超高层连体建筑结构设计理论

复杂超限超高层连体建筑就是指建筑结构的高度超过一般建筑的设计标准，设计结构非常复杂的建筑，这类建筑的剪力墙结构设计、梁式转换设计等都与仅仅只是高度超限的建筑有很大的区别。这类建筑结构常有错层、跃层、中空层等。要设计复杂超限超高层连体建筑时，要强化物理力学的应用，巧妙的应用物理受力平衡这一要点进行物理设计。复杂超限超高层连体建筑不仅外观设计复杂，抗震设计更为复杂，因为复杂超限超高层连体建筑外观及结构与普通常规超高层建筑不同，较为常用的建筑防震理论难以应用到这类建筑上，如果要强化复杂超限超高层连体建筑的防震计能，就要既满足复杂超限超高层连体建筑的独特审美设计，又要提高建筑的抗风性能、防震性能、刚度性能。

2复杂超限超高层连体建筑结构特点分析

超限认定，普通的超高建筑不能称为复杂超限超高层连体建筑，复杂超限超高层连体建筑的特点为以空间的标准来说，复杂超限超高层连体建筑对空间结构有极高的要求；从建筑功能来说，它要求建筑内部突出大跨度、大容量的空g；从建筑层的转换来说，它的有多个转换层，比如建筑结构内部会应用梁式转换、双塔结构转换等。

错层，复杂超限超高层连体建筑的功能有很高的要求，为了突出建筑结构的功能，它提出跃层、错层的建筑要求，复杂的错层带来建筑设计的难度。

平面不规划，复杂超限超高层连体建筑的功能要求非常复杂，这就带来建筑结构参数计算的难度。比如部分复杂超限超高层连体建筑要求建筑左右两端建设两个塔楼，这就意味着不能应用普通的建筑结构设计方式来设计建筑，施工单位只能把抗侧力构分布在两个端部；假如建筑的底层要求呈现大空间、大跨度、高空间的结构，那么建筑空间内就不能设置剪力强、柱子隔开空间，施工单位就只能依靠裙房建筑物两端来承担建筑荷载；假如建筑中间层要出现大空间、大跨度、高空间的建筑结构，施工单位就不能应用连续楼层的方式设计楼层荷载。

3复杂超限超高层连体建筑结构关键技术

3.1抗风设计

在复杂超限超高层连体建筑结构设计中，必须重视抗风的设计。这是因为复杂超限超高层连体建筑结构的体积大、建筑结构较为复杂，这类建筑极易受到风力的影响，抗风设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的重点之一。建筑施工单位要把风产生的动力效应结合风振系数来计算，变成建筑结构设计中的拟静力计算。施工单位要做好模型风洞实验、结构动力分析、计算校核等工作。施工单位除了要做好建筑整体抗风设计外，还要注意到细节设计对主体设计的影响。比如在风力的影响下，建筑墙体开裂、玻璃墙体开裂都会对建筑主体带来重要的影响，施工单位要注意风力对建筑结构设计带来的综合影响，把风力对建筑结构群体的影响列入到参数计算中，强化建筑结构的抗风性。

3.2抗震设计

抗震设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的难点。这是因为这类建筑的特点带来抗震设计的困难。如果在满足复杂超限超高层连体建筑结构设计特点的前提下，要加强抗震设计，就要做好以下几个方面的工作。第一，优化复杂超限超高层连体建筑结构地理的位置。地理位置对于复杂超限超高层连体建筑结构的影响非常大。部分地区较多软弱地基、周边的环境较为复杂，这类地基极易受地震的影响，不利于复杂超限超高层连体建筑结构设计。为此，施工单位要优化复杂超限超高层连体建筑地理位置设计，为复杂超限超高层连体建筑结构的抗震性打好基础。第二，施工单位要从建筑整体的角度做好抗震设计。从整体的角度设计，是指施工单位要从宏观的角度看待复杂超限超高层连体建筑结构抗震设计，使影响抗震效果的因素及因素之间产生良性互动的关系，最大限度的发挥建筑的抗震性。比如施工单位要从建筑结构设计的整体施计优化建筑抗震设计，尽量应用对称设计等方式加强建筑结构的整体抗震性；施工单位要优化施工材料的应用，优化建筑的抗震性；应用抗震设计与隔震设计相结构的方式强化建筑的抗震性。应用提高建筑结构整体抗震性的方式可以取得1+1>2的抗震效果。第三，在做好整体抗震布局的基础上，施工单位要做好界面大小、应力分布等计算工作，做好建筑结构的定量分析，优化施工参数设置，为施工技术的应用提出理论依据。

3.3刚度设计

刚度设计决定复杂超限超高层连体建筑结构设计是否能实施，如果复杂超限超高层连体建筑结构设计刚度设计不合理，不能以施工的角度实现，刚度设计就失去意义，施工项目就难以完成。施工刚度设计的重点是建筑整体结构的重心点、建筑结构几何开关的中心点、建筑结构整体刚度的中心点。只有科学的设计这三项参数，建筑施工才能实现。当前施工单位以应用预应力混凝土材料来实现三点设计。预应力混凝土是指混凝土的整体刚度并不强于同类型的混凝土，然而它的自重量、体积轻于同预应力的混凝土，它以强化混凝土材料局部预应力的方式加强混凝土抗负荷的能力。这样的混凝土材料适用于复杂超限超高层连体建筑结构设计。在应用预应力混凝土时，施工单位要结合三点设计这一重点优化空间几何构造，有效的应用预应力混凝土材料，应用空间几何布局与预应力混凝土材料的特点强化建筑结构的刚度设计。

4总结

随着社会向前发展，人们需要一些复杂超限超高层连体建筑，这类建筑具有结构特殊性，它们的结构设计较为困难。本次研究说明了复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理、设计难点，结合它的设计原理说明了抗风设计、抗震设计、刚度设计这三项设计的要点，建筑施工单位可应用这一理论优化复杂超限超高层连体建筑结构设计。

参考文献：

[1]汪大绥，周建龙，姜文伟，王建，江晓峰.超高层结构地震剪力系数限值研究[J].建筑结构.2012（05）

第3篇：超高层结构设计要点范文

关键词:住宅建筑；结构设计；SATWE软件；抗震性能

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

随着我国社会经济建设的快速发展，城市化进程不断加快，城镇人口日益增加，致使城市住房建设用地较为紧张，超高层住宅建筑的建设也日益增加。目前，超高层住宅建筑内部结构设计方面的变化愈加明显，许多新兴的结构设计方案逐渐被超高层住宅建筑工程所采用。同时住宅建筑结构类型与使用功能越来越复杂，结构体系日趋多样化，对住宅建筑结构设计工作的要求也不断提高。在超高层建筑建设过程中，部分建筑的结构设计环节并不是十分合理，加上工程设计人员容易出现一些概念性的错误，给建筑的质量安全和使用带来了一定的安全隐患。因此，如何提高超高层住宅建筑结构设计水平，就成为了工程设计人员面临的一项难题。

1 工程概况

某高层住宅建筑面积为29000.4m2，地下1层，地上43层，大屋面高度138.02m。本工程结构体系采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，楼盖为现浇钢筋砼梁板体系。

建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.55s，地震影响系数最大值采用0.08，上部结构阻尼比0.05。建筑类别调整后用于抗震验算的烈度为7度，用于确定抗震等级的烈度为7度，剪力墙抗震等级为一级。

2 基础设计

本工程的基础设计等级为甲级，主楼基础采用冲钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级为C35，桩直径为1100mm，单桩竖向承载力特征值为8000kN；桩端持力层中风化凝灰岩(11)层，桩身全断面进入持力层≥1100mm，桩长约50m。桩基全面施工前应进行试打桩及静载试验工作，以确定桩基施工的控制条件和桩竖向抗压承载力特征值。

承台按抗冲切、剪切计算厚度为2700mm，承台面标高为－5.200，基础埋置深度为7.7m(从室外地面起算)。

3 上部结构设计

3.1 超限情况的认定

参照建设部建质［2006］220号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附录一“超限高层建筑工程主要范围的参照简表”，结合本工程实际逐条判别，将存在超限的情况汇总如下。

(1)附表一，房屋高度方面

设防烈度为7度，剪力墙结构，总高度138.05m＞［120m］，超限。

(2)同时具有附表二所列三项及三项以上不规则的高层建筑(因篇幅所限，本文不再详细列出)。

第一项．扭转不规则:考虑偶然偏心的扭转位移比＞1.2但＜1.3，虽然本条超限，但仅此一项。所以本工程不属于附表二所列的超限高层。

(3)具有附表三某一项不规则的高层建筑工程。根据SATWE计算结果分析、判别，本工程亦不属于表三所列的超限高层。

综上所述，本工程只属于高度超限的超高层建筑。

3.2 上部结构计算分析及结构设计

本工程为剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002)(以下简称高规)5.1.13条规定:

(1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算。

(2)应采用弹性时程分析法进行整体补充计算。

根据《高规》要求，本工程采用的时程分析计算程序为PKPM系列的SATWE软件，并采用PMSAP软件进行对比分析。

本工程属于纯剪结构，作为抗侧力构件的剪力墙，选用正确的结构分析程序尤为重要。SATWE对剪力墙采用墙元模型来分析其受力状态，这种模型的计算精度比薄壁柱单元高，所以我省大多数工程的结构计算都选用SATWE程序。实际上就有限元理论目前的发展水平来看，用壳元来模拟剪力墙的受力状态是比较切合实际的，因为壳元和剪力墙一样，既有平面内刚度，又有平面外刚度。实际工程中的剪力墙几何尺寸、洞口大小及其空间位置等都有较大的随意性。为了降低剪力墙的几何描述和壳元单元划分的难度，SATWE借鉴了SAP84的墙元概念，在四节点等参平面壳元的基础上，采用静力凝聚原理构造了一种通用墙元，减少了部分剪力墙因墙元细分而增加的内部自由度和数据处理量，虽然提高了分析效率，却影响了剪力墙的分析精度。此外，从理论上讲，如果对楼板采用平面板元或壳元来模拟其真实的受力状态和刚度，对结构整体计算分析比较精确，但是这样处理会增加许多计算工作。在实际工程结构分析中，多采用“楼板平面内无限刚”假定，以达到减少自由度，简化结构分析的目的，这对于某些工程可能导致较大的计算误差。SATWE对于楼板采用了以下几种假定:(1)楼板平面内无限刚；(2)楼板分块平面内无限刚；(3)楼板分块平面内无限刚，并带有弹性连接板；(4)楼板为弹性连接板。对弹性楼板实际上是以PMCAD前处理数据中的一个房间的楼板作为一个超单元，内部自由度被凝聚了，计算结果具有一定的近似性，某种程度上影响了分析精度。根据高规要求，本工程应采用两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算，由于PMSAP对剪力墙和楼板都采用了比较精确的有限元分析，单元模型更接近结构的真实受力状态，虽然数据处理量大大增加，但其分析精度却比SATWE高。用PMSAP软件对SATWE程序的计算结果进行分析、校核，是比较可信的。

SATWE和PMSAP两个程序均采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，弹性时程分析法计算结果作为振型分解反应谱法的补充。

程分析主要结果汇总如下:

表1 结构模态信息

表2 地震荷载(反应谱法)和风荷载下计算得到的结构最大响应

多遇地震时弹性时程分析所取的地面运动加速度时程的最大值为35cm/s2。针对报告中提供的实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，根据08版抗震规范要求，本工程选择了两条天然波和一条人工波。这三条波的时程曲线计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱法计算结果的65%，且三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值亦大于振型分解反应谱法(以下简称CQC)计算结果的80%。由此可见本工程选择的地震波是满足规范及设计要求的。

SATWE和PMSAP时程分析的楼层剪力曲线如(图1、图2)所示。

图1 SATWE时程分析楼层剪力图

图2 PMSAP时程分析楼层剪力图

比较上图振型分解反应谱法(CQC)计算的楼层剪力曲线图，在大部分楼层基本能包络时程分析曲线，仅电算34层以上CQC法计算楼层剪力略小于时程分析的结果。由此可见振型分解反应谱法用于本工程的抗震分析是安全可靠的。设计中仍以振型分解反应谱法计算结果为主，并将34层以上部分指定为薄弱层，该部分楼层地震剪力予以放大。这一方案也得到了本工程超限高层审查与会专家的认可。

比较PMSAP和SATWE计算出的基底剪力非常接近，其余参数如周期、结构的总质量、地震荷载和风荷载下计算得到的结构最大响应位移、地震下的剪重比等都比较接近，说明用这两个程序做计算分析是可以互相校核的。

3 抗震性能设计

本工程综合考虑设防烈度，场地条件，房屋高度，不规则的部位和程度等因素，本工程只属于高度超限的超高层建筑，且高度只超过A级而未超过B级，故将本工程预期抗震性能目标定位在“D”级，即为小震下满足性能水准1的要求，中震满足性能水准4的要求，大震下满足性能水准5的要求。

普通的高层结构抗震设计基于小振弹性设计，对于本超高层结构作为主要承重构件的剪力墙，尤其是底部加强区需要提高其抗震承载能力。根据抗震概念设计“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求，剪力墙也需要有更高的抗震安全储备，所以本工程剪力墙底部加强区采用中震设计。具体措施如下:

(1)根据安评报告中震设计的地震影响系数最大值采用0.23，不考虑与抗震等级有关的内力增大系数(即剪力墙抗震等级定为四级)，不计入风荷载的组合效应。

(2)抗剪验算按中震弹性设计，考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取设计值，考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区水平筋的配筋依据。

(3)抗弯验算按中震不屈服设计，不考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取标准值，不考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区约束边缘构件竖向钢筋的配筋依据。

本工程通过对关键构件剪力墙底部加强区进行中震设计，即抗弯承载力按中震不屈服复核，抗剪承载力按中震弹性复核，结构能满足性能水准1、4的要求，预估结构在大震作用下能满足性能水准5的要求。各性能水准目标具体描述如下:

性能水准1:结构在遭受多遇地震后完好，无损伤，一般不需修理即可继续使用，人们不会因结构损伤造成伤害，可安全出入和使用。

性能水准4:遭受设防烈度地震后结构的重要部位构件轻微损坏，出现轻微裂缝，其他部位普通构件及耗能构件发生中等损害。

性能水准5:结构在预估的罕遇地震下发生比较严重的损坏，耗能构件及部分普通构件损坏比较严重，关键构件中等损坏，有明显裂缝，结构需要排险大修。

4 结论

通过工程实例分析超高层住宅建筑结构设计工作，可以得出以下几点结论：①PMSAP和SATWE计算结果的比较表明了SATWE计算结果进行结构设计是基本可靠的；②采用合理的方法对部分楼层剪力进行了调整，能够有效确保工程抗震分析安全、可靠；③对剪力墙底部加强区采用中震设计，能够满足住宅建筑的抗震需要。

参考文献

第4篇：超高层结构设计要点范文

关键词 高层建筑；结构设计；要素；设计要点

中图分类号TU97 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）88-0048-02

0引言

最近十几年的时间，我国在高层建筑的建设领域取得了举世瞩目的成就，而且越来越成熟。但是在发展过程中对于高层建筑的研究方面却过多的停留在了对美学艺术等外在形式的追求上，而对于建筑的功能分区、空间组织布局、结构设计等方面却没有足够多的研究，在建筑技术方面的经验和自主设计能力有待提高，当前我国许多著名的超高层建筑都是由国外的建筑设计事务所设计的，我国在这方面与世界发达国家相比还有较大的差距，通过对结构的深入研究可以帮我我们改善这种现状，促进我国高层建筑设计领域的良好发展。高层建筑设计要素主要有以下几方面。

1思想上重视概念设计

概念设计是指在施工过程中设计人员根据相关规律和经验，得到对对象的概念把握，而不采用任何数值方法。对于一些复杂的力学问题分析，设计师通过采用此办法确定总体结构方案，可以得到思路较为明确、方法较为简单的方案，也可以有效避免设计后期阶段的一些繁琐数据统计计算。在实际过程中为了实现概念设计，通常要注意以下几个方面：

1）在设计过程中要注意选择合适的结构体系和形式，满足各个方面的基本要求。并且同一个结构单元应该选用相同的结构体系，保证建筑结构的安全和规则性；

2）在实际情况中，建筑结构的安全性能出现问题通常是由于计算简图的差错造成的，所以在设计过程中要根据实际情况来确定合理的计算简图，合理正确的计算简图对于保证建筑结构的安全有着重要的作用；

3）现代建筑结构设计中计算机发挥着重要的作用，设计计算软件的出现为人们省去了许多不必要的麻烦，但是由于不同的软件侧重点不一样，对最终结果的影响也不一样，所以选择合适的设计计算软件也是十分重要的。如果选择不恰当，不仅会在计算过程中浪费大量时间精力，还有可能对设计结果造成一定的影响，为结构的不安全因素埋下隐患。

2了解高层建筑结构变形特点

在竖向荷载的作用下，高层建筑结构的形变主要是竖向结构部件的压缩变形，在施工过程中，做好对基底应力的调整。防止建筑基础出现不均匀沉降现象。高层建筑的水平位移对高层建筑结构的影响很明显，高层建筑结构设计要做好对水平荷载的作用力的控制。

3做好地基基础的设计要素

地基基础是建筑稳定的保证，要满足承载力和沉降条件的需求。地基基础设计之前，要对当地地质环境做一个详细的了解，并要排除所有不利因素。根据高层建筑自身特点和所在地质环境，确定地基基础等级。

4结构的轴向变形应该引起足够重视

由于高层建筑体量很大，自重也很大，在结构中能够引起很大的轴向形变，所以对建筑承受竖向荷载的能力要求也自然会提高。建筑的竖向荷载并不是一次性施加的，而是在建设过程中随着高度上升自重不断增大，对各部分的竖向荷载是动态变化的过程。对梁弯矩产生持续影响，在计算过程中要注意荷载动态变化，将每个步骤都处理好，计算出轴向形变值，对剪力和水平荷载力也要考虑在内，综合确定构建形变情况。

5充分考虑结构的延展性问题

高层建筑与低层建筑相比，对外部荷载所产生的影响更加敏感，应该有更好的柔韧性要求。过于刚硬性的结构设计对刚层建筑本身是一种损害，为了确保结构在进入塑性变形阶段后仍然具有较强的形变能力，在构造设计方面，要采取适当措施，保证其延展性。

6在满足要求的前提下，建筑应选择适宜的高度

在设计过程中要严格控制建筑高度，高度不同，设计规范参考要求不同，施工技术也不同。在满足要求的前提下，要尽量控制高度。建筑高度过高不仅会为施工带来诸多麻烦，还会引起建筑材料的不充分利用，由于大多数高层建筑和超高层建筑的外层并没有过多的保护设施，建筑本身能耗太大，造成资源的过度浪费，而且会对周边环境产生许多不可避免的影响，对我国的节能减排的可持续发展战略的顺利实施也产生了一定的影响。

7建筑材料和结构体系的选择

当前我国建筑大部分是采用钢筋混凝土作为建筑材料，在地震高发地区也是如此，而在国外则主要采用钢结构来减少地震的破坏。高层建筑的钢筋混凝土结构要承受的剪力很大。所以要增大结构的刚度来实现抗剪力能力的提高。在高层建筑中，根据我国现状，尽量采用钢骨混凝土、钢管混凝土结构或钢结构，达到减小柱断面尺寸，并改善抗震性能。钢骨混凝土结构对于减小风荷载影响有很大优势，尤其是适宜作超高层建筑的结构骨架。

8建筑非结构构件的计算

在高层建筑中，为了实现对建筑环境的美化所增加的不在主体承重骨架体系之内的部分叫做非结构构件。由于高层建筑受到的风荷载和地震荷载很大，在设计计算中要充分考虑各方面的因素，尤其是对高层建筑屋顶结构部件的计算。必须要严格遵守规范中的各项要求，保证建筑安全性。

9结论

总之，在进行建筑结构设计时，首先要充分重视概念设计的重要性，并根据实际情况做好结构的分析，同时要设计多个方案思路并进行比较选择，选择出最佳结果。设计要综合考虑多方面的因素，并且要针对各种影响因素制定出相应应对措施。要严格遵守各种相关设计规范和法律法规，正确处理对待结构设计的基本要素和难题，不断优化设计成果。通过研究结构设计要素，可以使我国高层建筑的建设工艺更加成熟，更好地服务于我国的现代化建设。

参考文献

[1]汤龙辉.有关高层建筑结构设计中常见的问题分析.四川建材，2009（1）.

[2]吴晓琳.浅析高层建筑结构设计与特点.中国高新技术企业，2009（11）.

[3]张卓.浅谈高层建筑结构设计要点.现代经济信息，2009（14）.

第5篇：超高层结构设计要点范文

关键词：高层建筑；结构设计；对策

中图分类号：TU973文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）51-0054-02

1前言

近20年来，城市建设步伐的加快、经济的崛起，使我国的高层建设发展取得了举世瞩目的成绩，出现了金茂大厦、深圳平安国际金融中心等超高层建筑。这对高层建筑的结构设计来说是一个更大的挑战。文中主要介绍了我国高层建筑结构设计的现状，并针对一些问题提出了相应的对策。

2高层建筑结构设计的现状

高层建筑有利于节约用地，缩短开发周期，从而减少各方投资、加快城市建设，带来较好的经济效益和社会效益。当建筑的高度超越一定程度的时候，它的建造在结构设计、技术应用等都发生了质的变化。同时，高层建筑在设计、技术上也有许多不同于一般建筑的问题需要加以考虑和解决，下面就我国高层建筑结构设计的现状，包括需要注意的几个问题进行讨论：

2.1高层建筑结构设计的原则

目前，我国高层建筑结构设计的原则主要包括四个方面：①结合实际情况，科学合理选择基础方案；②选择恰当的计算简图；③选择合适的、高效的计算工具；④统筹各方面的可行性，选择科学合理的设计方案。

2.2结构体系

现在我国高层建筑结构体系主要分为六大类，包括框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系，其中前三者较常应用于低于250m的一般高层建筑中，而后三者常见于超过250m的超高层建筑中。

2.3结构材料

高层建筑所采用的材料可分钢结构、混凝土结构和钢-混凝土混合结构。钢结构抗震性能较好，但造价高，而且防火性能差；混凝土结构可塑性强，但也存在诸如质量大、构件尺寸大等缺点；钢-混凝土混合结构则是将钢与混凝土组合在一起的结构类型，可以充分发挥钢与混凝土两者的优点，这使这种结构应用相对较为广泛。

2.4高层建筑结构设计要点

控制好高层建筑的高宽比例，确保其稳定性；注意考虑高层建筑在遇到风力和地震力时所产生的水平侧向力；设计要使建筑体型、平面、立面的质量和刚度保持匀称，保证整体结构没有薄弱环节；注意地震、风力、温度变化和基础沉降带来的变形节点构造；注意考虑周围实际环境以及施工条件。

2.5高层建筑结构设计常见问题

2.5.1扭转问题

建筑结构的刚度中心、几何形心和结构重心为建筑三心，在建筑结构设计时，尤其是在高层建筑设计时，要尽量使建筑三心汇于一点，实现三心合一。如果没有达到这个要求，三心发生扭曲，高层建筑由于其自身的特点，很可能会产生扭转的问题，在水平力的作用下，使高层建筑的结构遭到破坏，影响建筑质量。

2.5.2抗风结构

由于高层建筑的高度原因，使得风在建筑表面的流动性和空气动力效应很容易就发生改变，因此很可能会对高层建筑结构中相对柔软部分产生动力或者静力形式的震动，这对于高层建筑的支撑结构和装饰结构等都会产生较大的影响，所以在具体设计时要注意抗风结构的设计。

2.5.3抗震结构

在当今高层建筑结构的设计中，抗震结构一直都是一个的难点，往往由于各种各样的原因，忽略对抗震结构的科学设计。由于高层建筑结构本身较为复杂，使设计人员在抗震性能计算时，常常不是很精确，导致抗震结构设计存在缺陷，使高层建筑在地震中很容易遭受到强烈的破坏。

2.5.4高层建筑结构嵌固端的设置问题

现在有很多高层建筑都有人防地下工程或者地下室，这就需要在地下室或者人防工程的结构顶板处设置嵌固端，但是由于对嵌固端设置缺乏足够的重视，设计人员在进行结构设计时，常常忽略其细节问题，使高层建筑后期，在嵌固端设置上进行大量修改，给建筑质量带来了重大隐患。

2.5.5短肢剪力墙设置问题

短肢剪力墙是墙肢的截面的高度和厚度比在5~8之间的墙，在高层建筑中，其设置应当要按照施工经验并结合实际实验来进行，而且在其设置时往往有着众多的限制因素，如某些墙肢仅有0.2m厚，而且在梁与墙的结合处，受钢筋、暗柱以及端柱的影响，不但使设计的宽度难以实现，而且可能造成梁的强度不足。而在较短的墙肢上设置短肢剪力墙，很可能会由于墙肢与异形柱在受力性能上的接近，致使截面抗扭性能不高。

3高层建筑结构设计常见问题的对策分析

3.1合理平面布局

高层建筑结构设计过程中，水平荷载对建筑的重大影响、扭转问题的出现一般都是由于三心未合一，使建筑物质量分布不均匀。为避免这种情况的发生，就要求设计人员对高层建筑的设计应当选用相对规则的简单图形，同时尽量避免使用L形、T形、十字形等平面图形，避免建筑结构突出部分过大，尽量确保结构的对称性。

3.2做好抗风结构设计方案

针对高层建筑结构抗风结构进行优化。①基础优化。基础牢固是抗风性能的保证。在基础设计时可选用级配高级的砂石，在基础持力层中加设抗拔锚杆；②增加耗能结构设计。在高层建筑结构设计时，对一些非承重构件可利用耗能构件来抵消风力对建筑的影响；③设计时要注意控制风力引起的水平结构内力与风力自身的叠加形成的更大的水平力，选用高性能混凝土进行施工，抗衡这种叠加力；四是提高结构承载力和抗风力。首先对高层建筑结构承载力、抗风力进行验算，然后以此为基础，制定出一个放大系数，进一步确保高层结构的抗风性能。

4总结

高层建筑结构设计作为一项复杂的综合性技术工作，对于高层建筑的发展有着基础性的指导意义。随着科技技术的不断进步，高层建筑结构设计也将会获得更好的发展前景，要求也会越来越高。

参考文献

[1]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005.

[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程，2010，2：214.

第6篇：超高层结构设计要点范文

关键词：超高层建筑 绿色建筑 绿色策略

引 言

在当前的建筑工程中，要做到人、自然和建筑的和谐统一发展要求，促进经济效益、社会效益和环境的协调一致发展，同时还要确保国民经济，人类社会和生态环境的可持续发展。超高层建筑作为城市化发展的标志，也是城市综合实力的体现。在我国，由于城市化起步晚，超高层建筑设计可以说是一项崭新的设计内容，是城市空间中的一道独特风景。超过层建筑设计现阶段的工作中越来越注重对绿色策略的引用。

1、结构特点

新世纪，人类面临着资源危机和气候变化的双重挑战，而超高层建筑在这两种挑战下就显得尤为重要，在工程项目的施工设计中对节能、低碳、环保和可持续化的应用越来越受到人们的重视，建设绿色超高层建筑已成为社会发展的一种必然趋势。在超高层建筑设计中是将节省地面资源和室外环境相统一，做到能源与节能的统一利用，节水与水资源的合理利用，材料资源的利用与室内环境质量的保证要求。

2、超高层建筑设计绿色策略应用的必要性

在节能、低碳和环保等理念、相关政策及市场需求等多各因素推动下，建设绿色超高层已成为一种必然趋势。在建筑全寿命周期内，比常规超高层建筑能耗显著降低、室内环境质量显著提高、对周围环境影响显著下降、高效稳定运行的低碳和可持续发展的超高层建筑。 可以看出，绿色超高层建筑无论从设计、施工、还是运营角度都比普通超高层建筑效果改善。因此可以发展绿色超高层建筑真正能够达到绿色、生态、可持续发展。

3、设计要点

科技的不断进步使超高层建筑发展很快，截止今天，我国已建成多栋的200米以上的超高层建筑。在节能、低碳的趋势下，建设绿色超高层建筑已成为一种必然趋势。然而，超高层建筑绿色生态技术的设计与应用与普通绿色建筑有较多不同之处

3.1空间组织

在一个城市发展中，超高层建筑可以说是代表整个城市的发展水平，在城市化发展中具有着代表性和象征性。因此在超高层建筑设计中对于造型和空间组织的设计就显得尤为重要。塔楼作为超高层建筑的主体部分，其在表现形式上往往都是对造型的决定因素进行分析，要在设计中确保其造型能够满足人们的审美要求，构思的独特化和个性化要求。在目前超高层建筑设计中要本着绿色设计的理念，尽量少的采用大面积玻璃幕墙，从而减少光污染.减少形成高压风带和风口，并与周围现有建筑相协调，整体形成有韵律感的错落关系，共同构筑起丰富多彩的市界面。超高层建筑的裙房虽然对城市影响较小，但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的意义。裙楼立面设计不同于上部.通过不同形式的玻璃幕墙、实墙和广告牌等元素的有机组合，使下部空间丰富多彩而生动。在主入口前设置下沉式广场，与地下超市相连。使得地上空间引入到地下，扩大了空间界面，非常富有情趣，给人留下深刻印象。独特的广场空间.以人和环境为设计重点，不仅为公众提供了一个舒适的休闲场所.而且使塔楼的形象特征更加突出。

3.2顶部设计要求

超高层建筑顶部是构成城市天际线的重要因素之一，造型独特的顶部设计对超高层建筑的整体形象起着画龙点睛的作用，并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的一个重要标志。肘代广场的顶部在白天透射出天空的湛蓝，晚上则成为灯塔，为市及拱北口岸带来鲜明的标志。其顶部与主体立面形成退台，这就需要通过增加高度来进行视觉修正。运用”隐蔽”的手法：采用高高的女儿墙.精巧的屋顶，半透明的建筑材料将顶部的功能用房隐藏起来。顶部条纹在材料、色彩上和中段相呼应。主楼的平面呈切边三角形，为不等边六角形，顶部则收缩为三角形，就象一颗璀灿的钻石镶嵌于屋顶，装点着城市的天空。超高层建筑的顶部需要一定的功能用房。顶部不仅设置了设备用房，还特别设置了一个空中会所，集休闲、娱乐、餐饮于一体，即解决了隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能.又使人能感到前所未有的大气之感，一览众山小的气魄.望尽市全景及拱北风貌。

4、结构体系

超高层建筑高耸挺拔，但对结构设计无疑是个不小的挑战，地震作用是决定选择其结构体系的关键。显著提高工作和生活效率：超高层建筑将工作和生活设施适当集中，一般性工作和生活问题在建筑内部即可解决，极大地方便了人们工作和生活。根据超高层建筑结构的复杂程度和不规则性，确定结构抗震性能化设计的合理性能目标，采用弹性、弹塑性的方法进行分析，对结构不同部位采取不同的加强措施。人为控制结构在地震作用下的损伤顺序和程度，达到合理的结构抗震设计。虽然钢结构体系在超高层建筑结构设计中具有很多优点，但其缺点是导热系数大、耐火性差。因此，结构体系为全现浇钢筋砼结构体系，主楼平面呈切边三角形，利用楼、电梯间墙体形成内筒。

5、建筑节能多元化

超高层建筑的能耗为一般建筑的数倍，这是个综合性的课题。包括：新能源的开发和应用，选择低能耗的设备，智能化的管理，有效利用自然资源和管理资源，使建筑和设备方面的寿命成本最小，减少污染并达到可持续发展。从建筑设计角度讲，群体布局、单体设计、构造处理都是节能的关键。

生活热水系统为全日供应热水，供应对象为主楼8～20层酒店客房.附楼的酒店式公寓，裙楼内的餐厅、厨房。热源采用各自独立热泵机组及热回收空调机组供热。裙楼屋顶的泳池，员工的淋浴问采用太阳能热水器供应热水。中央空调系统的设置：地下1层超市，裙楼，主楼8～20层酒店客房，21层设备办公层，52层空中会所，附楼8～28层酒店式公寓。主楼酒店客房及附楼的酒店式公寓均采用风机盘管加新风的方式。为了尽量减少中央空调的使用.主楼22～50层高级公寓均采用分体空调，方便自行控制，面积约35000平米，节能效果显著。分体空调的室外机隐藏在”凹槽”处，立面用格栅遮挡，即美观又实用。

6、结语

一项具有持久性意义的超高层建筑必定建立在整体性基础上：它促进环境优化，而不是降低其质量；它注重效益和效率，而不是徒具其表；它关心能源利用及可持续发展，并启发进步的美学；它体现逻辑与形式统一，并推动技术的进步，在有限的世界里创造出无限的空间。

参考文献

第7篇：超高层结构设计要点范文

关键词：超高层建筑；钢结构施工；关键技术

中图分类号：TU208文献标识码： A

1.超高层建筑钢结构体系分类

对于超高层建筑的钢结构设计而言，应按照建筑的使用功能、建筑高度、成本要求等设计要求，选择合适的钢结构体系，以满足不同的建设需求。超高层建筑的钢结构体系主要有型钢混凝土结构体系、钢管混凝土结构体系、钢砼结构体系、巨型钢结构体系等。

其中型钢混凝土结构是指钢筋混凝土构件内含型钢的结构，这种结构是以型钢为钢骨并在型钢周围配置钢筋和混凝土的埋入式组合结构体系，型钢与其外包混凝土的结合使得两种材料的强度都得到充分利用，在很大程度上提高了构件的承载力、延伸性、耐久性以及抗震能力，是一种经济适用的钢结构体系；钢管混凝土结构体系是在薄壁钢管内填充普通混凝土，将两种不同性质的材料组合而形成的复合结构，这种结构利用两种材料在受力过程中的相互作用，既改善了混凝土的塑性和韧性，又克服了钢结构易发生局部屈曲的缺点；钢砼结构体系是在管柱外包裹钢管材料，而管柱内部填充混凝土材料的结构，在这种结构下，钢管壁对管内混凝土形成刚性约束作用，防止混凝土的脆性破坏在减轻自重、方便施工方面具有极大的优势；巨型钢结构体系是由巨型梁、巨型柱和大型支撑等大型构件组成的主结构，与由常规结构构件（如伸臂桁架、环带桁架等）组成的次结构共同工作的一种结构体系，巨型钢结构体系主次结构受力明确、布置灵活，不仅提供了超常规的高效结构性能，也具有良好的建筑适应性，很适合在超高层建筑中应用。

2.有关超高层建筑钢结构施工技术要点的分析

2.1钢柱制作

超高层建筑中常见的钢柱形式有箱形柱、圆管柱、十字柱等，圆管柱的制作过程相对而言较为复杂，它广泛运用于当下最流行的巨型结构体系之中。圆管柱一般是由钢板通过卷圆、回圆等方式加工成型，然后采用合理的焊接技术拼焊环缝、纵缝，最后装配并焊接内、外环板、牛腿及吊耳等附属结构而成的。其圆钢管的椭圆度、内部圆环状加劲板的加工精度将直接涉及到圆环状加劲板与圆钢管内壁相交部位的全熔透角焊缝的间隙，关系到该部位焊缝的热输入总量，将涉及到该部位焊接残余应力的大小和产生钢管桩母材层状撕裂的倾向性，因此生产过程中必须对其制作质量加以控制。

圆钢管加工的关键不仅需要质量稳定可靠的厚钢板、性能优异的数控卷管设备及技术高超、经验丰富的技师队伍，还需要成熟的工艺及加工参数。钢板采购时，必须选择有信誉、质量可靠的钢厂，验收应严格按国家行业标准及设计规范要求进行；卷圆加工时，应对其椭圆度、同轴度及直线度进行实时测量，将偏差控制在设计允许范围内；装配焊接时，应据焊接质量验收要求开设合理的焊接坡口，选择合适的焊丝、焊剂等辅材，并控制好焊接电流、电压等参数。内、外环板、牛腿及吊耳加工制作时应考虑装配间隙，拼装时需依据图纸尺寸在圆钢管上进行划线定位，以确保装焊过程顺利进行。

2.2地脚螺栓预埋

在高层建筑钢结构施工中，所采用的螺栓一般包括普通螺栓与高强螺栓。在地脚螺栓预埋过程中，预埋位置的精准性直接关系着钢结构整体安装的质量。因此必须严格控制标高基准点和基础轴线，定位轴线的偏差往往在±2mm范围内，标高偏差在±5mm范围内。地脚螺栓预埋完成后，必须对其进行复测，如果发现有偏差就需要进行重新布设。

2.3构件的吊装

（1）吊点的选择

吊点位置及吊点的数量，根据钢柱的形状、断面、长度、重量、吊机的起重性能等具体情况确定。

一般钢柱弹性较好，吊点采用一点起吊，吊耳放置在柱顶处，柱身垂直、易于对线校正，对线校正。由于通过柱的重心位置，受到起重臂的长度限制，吊点也可设置在柱的1/3处，吊点斜吊，由于钢柱倾斜，但对线校正比较困难。对于长细钢柱，为防止钢柱变形，可采用二点或三点起吊。

（2）起吊方法

根据起重设备和现场条件确定，可用单机、二机、三机吊装等。主要起吊方法有以下几种：

①旋转法：钢柱运输到现场，起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起。(注：起吊时应在柱脚下面放置垫木，以防止与地面发生摩擦,同时保证吊点、柱脚基础同在起重机吊杆回旋的圆弧上)。

②滑行法：单机或双机抬吊钢柱起重机只起钩，使钢柱柱脚滑行而将钢柱吊起方法，在钢柱与地面之间铺设滑行道。

③递送法：双机或三机抬吊，为减少钢柱脚与地面的摩阻力，其中一台为副机，吊点选择在钢柱下面，起吊柱时配合主机起钩，随着主机的起吊，副机要行走或回转，在递送过程中，副机承担了一部分荷重，将钢柱脚递送到钢柱基础上面，副机摘钩，卸掉荷载，此刻主机满载，将钢柱就位。

（3）钢吊车梁的吊装

对于钢吊车梁的吊升问题可以采用起重机来进行解决，但如果遇到重量比较大的吊车梁就可以考虑采用双机进行抬吊了。在双机进行抬吊的过程中，需要注意位移的偏差，并且做好临时标高的垫块的工作。除这些以外还需要进行吊车梁的校正和固定工作，对于吊车梁可能出现偏差的位置需要进行校正，如果是对标高进行校正可以在屋盖吊梁之前进行校正，如果这个时候是其它的项目正在进行校正，则可以考虑在屋盖安装完成以后在进行校正。

2.4钢柱的安装

在高层、超高层建筑中，作为主要竖向构件，钢柱决定着层高和建筑总高度必须要严格按照国家规范标准进行加工验收。在钢柱翻样下料制作过程中，焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形对于钢柱的使用性能影响很大，必须加以重视。要明确钢柱翻样下料长度和设计长度的区别，就算二者只差几毫米也不能混为一谈。同时，要严格按照编号正确安装钢柱，即使上下两节钢柱截面完全相等时也不能混用。安装后要严格按照国家标准检查验收，确保工程质量。

2.5工地焊接

在钢结构焊接中，为最大程度降低焊接产生的应力、减少焊接变形，通常情况下需要在平面内由中心向四周扩展。焊接前需要确定焊接的工艺和相关的参数，以确保后期焊接工序的顺利进行。在钢梁和钢柱吊装完成后，对两者进行焊接时必须确保钢梁和钢柱的安装精度。焊接结束后，操作焊工往往需要打上操作者钢印，并对其进行质量检验，主要是依据设计总说明中的检验要求进行MT、UT、RT等探伤检查，发现不合理的焊缝需要进行返工修补，从而提升钢结构的稳定性和安全性。

3.对高层建筑吊装钢结构施工的建议与展望

3.1超高层建筑吊装钢结构施工的建议

在进行高层吊装钢结构施工前，必须做好相关的准备工作，如对各个施工区域进行全面的布置，根据每个工段的施工特点制定出科学的施工计划，并协调好各个工序之间的上下衔接，确保后期施工的顺利进行。相关技术人员和施工人员需要对施工图纸和有关资料进行审阅，做好施工现场定位桩的测设工作。另外，在施工中需要确保施工质量，严格按照施工工艺进行施工，严格控制每一工序中的细节问题，防止工期限制而造成的质量安全隐患。其次需要根据高层建设的实际施工特点，对施工设备进行科学的选择，尤其是塔吊的选择。

3.2严格施工之后养护制度

在超高层建筑的设计完成之后，在保证建筑产品成型之后，建立严格的保养制度就显得尤为重要。在高层建筑的设计中采用钢结构的基本构架并且运用到高层建筑中去，不仅能缩短施工周期，而且能改善钢架结构的施工性能。但是由于某些基础结构的钢结构使用表明，在配比、原材料、振捣控制严格的情况下，仍出现钢结构强度不足的问题。分析其原因，多为抢工期，养护时间严重不足。所以，建立严格的保养制度就迫在眉睫。钢结构的设计和施工人员，首先必须充分了解高层建筑结构的设计特点及结构体系，只有这样才能使钢结构的设计满足技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本要求。高层建筑钢结构设计与低层、多层建筑结构相比，有很多的不同之处，钢结构在高层建筑的设计中具有更重要的位置，钢结构的结构体系直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。所以在高层产品完成之后，就必须对钢结构进行严格的养护。在钢结构的节点、焊接点等位置都要进行保养，确保钢结构的稳定性，确保高层产品的合理使用以及用户的人身财产安全。

结束语

在超高层建筑中，钢结构施工技术的应用越来越广泛。因此在实际的施工过程中，要加强对施工要点的质量控制，落实施工工序，严格施工工艺，从而保证工程的整体施工质量。

参考文献：

第8篇：超高层结构设计要点范文

关键词：超高层建筑物；设计；绿色策略

目前，绿色环保已成为各行各业发展的核心内容，建筑设计行业当然也不例外。尤其是在城市人口不断增多的新时期，人们已经不再局限于传统的城市面积扩大设计了，更多的是对城市立体空间进行研究，以此来增加城市容积率，由此引发了城市超高层建筑物建设。在这种时代背景下，我们有必要对超高层建筑物绿色设计分析，指出了绿色策略在超高层建筑设计工作中的必要性，并探讨相关设计要点。

1 超高层建筑设计概述

21世纪，人类面临资源危机和气候变化的双重挑战，超高层建筑物在这两大挑战中占据关键地位，这也使得超高层建筑物绿色环保设计成为建筑设计工作的必然趋势。基于这种社会发展背景，我们有必要对超高层建筑设计中的绿色策略进行分析。

1.1 超高层建筑绿色设计趋势

在人类社会发展进程中，人类曾经做出了许多改造自然的活动，其中大部分社会活动都给生态环境造成了极大的破坏。一直到今天，环境问题已成为人类生存和发展中面临的首要问题，保护环境也成为当今社会持续发展的指导性原则。绿色作为环保的代言词，它在各行业发展中发挥着重要作用，建筑领域当然也不例外，绿色建筑、生态建筑等发展理念和方向早已不再陌生，成为当今建筑设计发展的关键方向。尤其是近年来，随着超高层建筑物高度的增加和建筑物数量的增多，实施绿色环保设计势在必行，也是建筑设计行业未来发展的关键方向。在这个时候，设计人员在进行建筑设计的时候要做到充分利用现有土地资源，加强生态环境设计，大力开发新能源、提高节能效益和水资源利用率。

1.2 超高层建筑设计绿色策略应用的必要性

近年来，节能、环保和低碳理念已成为当今市场发展的必然，也是市场需求推动下产生的一种特殊趋势。高层建筑作为建筑业发展的必经之路，建设超高层建筑与普通高层建筑相比节能效果显著、室内环境质量保障程度高、低碳效果突出等特征。由此可见，绿色超高层建筑无论从设计、施工还是运营方面都有着显著效果，因此可以在发展中真正的达到绿色、生态、环保的发展要求。

2 超高层建筑设计绿色策略应用要点

就国外超高层建筑绿色环保设计分析，其最早出现于二十世纪六七十年代，当时这种绿色建筑主要应用在个人房屋设计中，政府和企业很少采用。直到二十世纪七十年代中期，绿色建筑逐渐发展为备受政府重视、关注的施工策略，并逐渐上升到国际层次。超高层建筑物作为特殊建筑结构形式，它的整体高度非常大，就我国的超高层建筑结构而言，大多建筑物的高度都超过了两百米以上。这过大的高度使得建筑结构中需要注重建筑物层次感的设计标准，同时对其进行绿色设计中具有一定区别，这里我们可以从空间、顶部方面进行讨论和研究。

2.1 空间组织设计

通常情况下，超高层建筑在现代化大都市发展中具有标志性意义，代表着整个城市发展水平和城市规模。因此在空间组织以及其外观造型设计都需要高度重视，从内容、特征等不同方面重视起内容。为了更好的达到绿色、节能、环保的建筑节能要求，在超高层建筑外墙设计中尽可能的避免选择玻璃幕墙，这主要是因为玻璃幕墙的采用大大提高城市光污染程度，同时该幕墙容易受到风力等自然因素的影响而产生其他质量问题。在超高层建筑施工建设中，裙房设计相当关键，虽然这类房屋对城市市容影响较小，但是它对街道的尺寸、人情化空间的创造意义非凡。一般来说，裙房外表通常都用来置放广告牌等色彩鲜艳的标志，这给裙楼立面设计提出了新要求。

2.2 顶部设计

超高层建筑结构由于本身高度高的特征，因此其顶部设计可谓是构成城市天际线的重要因素，这就要求超高层建筑物设计中高度重视顶部设计，设计出能彰显建筑风格、城市品位的产品。对于超高层建筑结构顶部设计而言，独特的设计风格对整个建筑物形象来说有画龙点睛的作用，并且使得建筑物在形形的建筑群中更好的区别于其他建筑物。如要使超高层建筑的顶部在白天透射出天空的湛蓝，晚上成为灯塔，其顶部与主体立面形成退台，这就需要通过增加高度来进行视觉修正。运用“隐蔽”的手法：采用高高的女儿墙，精巧的屋顶，半透明的建筑材料将顶部的功能用房隐藏起来。顶部条纹在材料、色彩上和中段相呼应。主楼的平面呈切边三角形，为不等边六角形，顶部则收缩为三角形，就象一颗璀灿的钻石镶嵌于屋顶，装点着城市的天空。若在顶部不仅设置设备用房，而且再设置一个空中会所，集休闲、娱乐、餐饮于一体，即解决了隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能，又使人能感到前所未有的大气之感，一览众山小的气魄，望尽全市风景。

2.3 结构体系

超高层建筑的应用缺点主要表现在以下几个方面：一，超高层建筑的楼层数量比普通建筑多得多，这样一来，超高层建筑在运行时消耗的各类能源总量也会随之增多，不利于生态环保；二，超高层建筑的室内环境相对较差，比如在建筑幕墙方面，现阶段几乎所有的超高层建筑都采用玻璃幕墙作建筑幕墙，这很容易造成光污染，降低建筑室内环境质量；三，超高层建筑抗震设计难度更大，设计不当会造成建筑抗震性能降低，一旦发生地震，建筑内部人员的逃生几率会大大减小。

超高层建筑高耸挺拔，但对结构设计无疑是个不小的挑战，地震作用是决定选择其结构体系的关键。显著提高工作和生活效率：超高层建筑将工作和生活设施适当集中，一般性工作和生活问题在建筑内部即可解决，极大地方便了人们工作和生活。根据超高层建筑结构的复杂程度和不规则性，确定结构抗震性能化设计的合理性能目标，采用弹性、弹塑性的方法进行分析，对结构不同部位采取不同的加强措施。人为控制结构在地震作用下的损伤顺序和程度，达到合理的结构抗震设计。

2.4 建筑节能多元化

超高层建筑的能耗为一般建筑的数倍，这是个综合性的课题。包括：新能源的开发和应用，选择低能耗的设备，智能化的管理，有效利用自然资源和管理资源，使建筑和设备方面的寿命成本最小，减少污染并达到可持续发展。从建筑设计角度讲，群体布局、单体设计、构造处理都是节能的关键。

结束语

总之，在现代城市的发展进程中，超高层建筑必将成为未来主要的城市建筑发展方向，为了减少建筑对自然生态环境的破坏，促进绿色城市建设的发展，在进行超高层建筑的设计中，必须要引入一定的绿色策略，通过对空间组织以及结构体系等方面实施环保节能的技术措施，加强建筑的节能多元化发展。使超高层建筑真正成为一个具有节能、环保、绿色品质、景观特色以及实用价值的现代化城市建筑。

参考文献

[1]王尚平.超高层建筑火灾的危害性与防火疏散研究[J].科技创新导报，2009（3）.

[2]王志强，李丽.超高层建筑施工质量问题探析[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2010（12）.

第9篇：超高层结构设计要点范文

关键词 ：高层建筑 结构设计 问题 要点

一、高层建筑结构设计特点

1、水平作用是决定因素

首先，因为结构自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力及弯矩的数值，仅仅和建筑高度的一次方成正比，但是水平作用对结构产生的倾覆力矩和在竖向构件中引起的轴力，与建筑高度的两次方成正比;另外，对一些一定高度的建筑来说，竖向荷载基本上是固定值，但作为水平作用的地震作用和风荷载却是不确定的。

2、侧移是控制指标

和多层建筑不同，高层建筑结构设计中的结构侧移是关键因素。随着建筑高度的不断增长，水平作用下结构的侧移变形也随之迅速增加，结构顶点侧移与建筑高度的四次方成正比。所以结构在水平荷载作用下的侧移必须要控制在一定限度之内。

3、结构延性成为重要设计指标

延性是指构件和结构屈服后，在承载能力不降低或基本不降低的情况下，具有足够塑性变形能力的一种性能，一般用延性比来表示。受弯构件会随着荷载的增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，出现非弹性变形。然后受拉钢筋屈服，受压区高度降低，受压区混凝土被压碎，最后导致构件被破坏。

4、轴向变形也不容轻视

在高层建筑中，竖向荷载数值会较大，会在柱中引起很大的轴向变形，从而导致对连续梁弯矩产生一系列的影响，使连续梁中间支座处的负弯矩值变小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值变大，对预制构件的下料长度也会产生影响，这就要求依据轴向变形计算值，对下料的长短做出相应调整;另外对构件剪力和侧移也会产生影响。不考虑构件竖向变形与考虑构件竖向变形相比较，计算结果会偏于不安全。

二、高层建筑结构设计问题

1、设计人员基础知识薄弱

在部分小型设计公司，有一些设计人员根本不了解施工工艺流程，离开设计图库和计算机作业根本不能设计和画图，缺乏施工现场设计代表的经验，不能以专业知识及经验指导施工技术难题。类似于这样一些纯粹纸上谈兵的建筑图纸，充斥着低成本小型建筑项目市场，比如说拆迁项目返建等，最终导致建筑使用寿命缩短等大量技术隐患问题。

2、结构抗震概念设计不足，标准及规范推广应用落后。

在高层建筑结构设计中，普遍存在结构抗震概念设计不充分的情况。由于我国的地震带分布不一，部分省市对于结构抗震的要求较为忽视，导致结构抗震概念设计处于缓慢发展的状态。比起日本和美国等在结构抗震概念设计领域成果突出的国家，我国的抗震概念设计标准及规范的应用推广相对较为落后。

3、建筑物超高问题

随着建筑物高度的不断加大，在抗震性能和建筑质量方面都面临着更严峻的问题。出于高层建筑抗震性能的较高需要，规范对建筑物的高度作出了严格的规定，超高建筑在设计方面要确保满足抗震的要求。在目前的高层建筑市场中，仍然存在着建筑超高但没采取更严格的措施的问题。

4、短肢剪力墙的设置

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。

三、高层建筑结构设计要点

1、地基与基础设计

地基与基础设计已经得到结构工程师的重视，这不仅由于该阶段设计过程合理与否将直接影响到后期设计工作的进行，也是整个项目成本的决定性因素。因此，这个阶段，存在的问题可能会很严重，也甚至会造成不可估量的损失。高层建筑应根据整体布局来选可满足承载力和变形的要求、并可以调整不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量， 有利于满足天然地基的承载力和上部结构的整体稳定性。此外，基础设计应注意本地的规范的重要性。

2、建筑结构受力性能

对于最初的建筑设计，建筑师考虑更多的是建筑的空间组合，而不是详细地确定其具体的结构。建筑物底面建筑空间的形式在水平方向和垂直方向的稳定性是非常重要的，因为一些建筑物是由又大又重的组合物来组成，因此结构必须能将它本身的重量传至基础，结构的荷载总是向下作用于基础面的，而在建筑设计中的一个基本要求是要理清所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，因此在建筑设计阶段，就有必要对主要承重柱和承重墙的数量和分布做出整体构想。

3、建筑结构设计中的扭转问题

建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心，建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一，这是是结构设计的要求。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中没有做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，要在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下，高层建筑扭转效果的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀，减轻结构的扭转振动，使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简面形式。在某些情况下，由于街景与建筑空间的限制，高层建筑不可能全部采用简面形式，当需要采用不规则T形、L形、十字形等比较复杂的平面形式时，应将突出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内，同时，在结构设计布局时，最大可能使建筑状态的结构是对称的。

4、建筑高度、高宽超限问题

现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规范限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规范限值。在结构设计过程中，对于建筑的高度、长宽比和尺寸的复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，建筑适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。

5、抗震设计要求更高

高层建筑结构设计的抗震设防要求，需要正确计算正常使用时的竖向荷载和风荷载，应当具有良好的抗震性能。

6、概念设计和理论计算具有同等重要性

抗震设计有两部分：计算设计、概念设计。虽然分析手段在不断提高，分析的原则在不断完善，但由于抗震设计计算是在一定的假想条件下进行，而地震作用具有很大的复杂性和不确定性，同时地基土影响和结构体系本身都极复杂，因此理论分析计算很有可能会和实际情况相差甚远。特别是结构进入弹塑性阶段后，构件局部可能会开裂甚至破坏，此时就很难用常规的计算原理去分析结构。而高层建筑的概念设计，诸多实践证明，对建筑结构设计有着重要的意义。

结束语

高层建筑在现代经济体系中已经如此发达，结构设计的相关人员追求更加合理的力学模型和更新颖的建筑物结构形式，在这一个方向上经过高素质高知识结构的专业化人才不断探索，我们可以期待，高层建筑在城市中的应用将变得空前广阔。

参考文献：

[1] 孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2011（06）.