高层建筑结构设计论文(共6篇)

第一篇

1高层建筑结构受力性能

高层建筑的抗水平力构件应沿房屋周边布置，也可提供较大的抗倾覆力矩。

2高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性

2.1高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中，应当非常重视概念设计

这是因为高层建筑结构的复杂性，发生地震时的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是经过实用简化后的计算结果）可能和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标。

2.2重视概念设计

从某种意义上讲，概念设计甚至比计算更为重要[3]。概念设计是通过无数的事故分析，历年国内外震害分析，模糊试验的定量定性分析以及长期以来国内外的设计与使用经验分析、归纳、总结出来的。而这些原则、规定与方法往往是基础性、整体性、全局性和关键性的。有些概念设计的要求，为整个设计设置了两道防线，保证了建筑物的安全、可靠。合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。汶川特大地震发生后，通过对震后建筑进行分析与研究，发现结构布置方案合理、符合概念设计要求的建筑物的破坏形式都是比较理想的，这给我们结构设计人员很大的启示和鼓舞。今后结构设计中充分利用概念设计确定结构方案，并采取相应的抗震构造措施，还是能大大降低地震对建筑物的损坏程度的。

3改善短柱抗震性能的措施

当按剪跨比λ判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求采取构造措施即可；确定为短柱后，就应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

3.1使用复合螺旋箍筋

高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的，柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对于短柱，只要符合“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求，是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此，使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力，改善对混凝土的约束作用，能够达到改善短柱抗震性能的目的。

3.2采用分体柱

由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般，连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素混凝土连接键等形式。

3.3采用钢骨混凝土柱

与钢结构相比，钢骨混凝土柱的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，提高柱的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。采用钢骨混凝土结构，一般可比钢结构节约钢材达50％以上。此外，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使柱子的承载力大大提高，从而有效地减小柱截面尺寸；钢骨翼缘与箍筋对混凝土有很好的约束作用，混凝土的延性得到提高，加上钢骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

3.4采用钢管混凝土柱

钢管混凝土是由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料，是套箍混凝土的一种特殊形式。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于3向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90%以下，这相当于配筋率至少都在4.6％以上，这远远超过抗震规范对钢筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值。由于钢管混凝土的抗压强度和变形能力特佳，即使在高轴压比条件下，仍可形成在受压区发展塑性变形的“压铰”，不存在受压区先破坏的问题，也不存在像钢柱那样的受压翼缘屈曲失稳的问题。因此，从保证控制截面的转动能力而言，无需限定轴压比限值。

本文作者:李生勇工作单位:内蒙古河套学院土木工程系

第二篇

一、复杂高层建筑结构体系的发展历程

由于人们对建筑要求的不断提高，不仅需要建筑群满足人们对多功能、多用途的需求，还要在建筑的造型上进行不断地创新，这不仅仅提高了对建筑群结构的难度，同时建筑群还出现了不规则的结构体系，这些都促使建筑结构工程师要不断的研发出更多的技术来客服建筑过程中的难题。从而使复杂的高层建筑结构体系能够完全契合建筑工程师的创新思维。高层建筑的结构体系有很多，现就集中常见的体系进行分析。

1.对连体结构的分析

把两栋或者两栋以上的高层建筑群通过架空连接体进行有效的连接，这种方式就叫作连体结构，这种结构主要用于满足人们对于建筑群多功能、多造型的需求。连体结构的跨度大都是由几米到几十米不等；另外，连接体与高层建筑的主体结构的连接部分通常是刚性连接，部分架空廊和高层建筑主体之间的连接可以使滑动式的连接。

2.对带转换层结构的分析

转换层这一结构主要是为了满足建筑物的多功能需求，将建筑物依据用途及功能的不同按照空间高度划分为若干个区域，这样结构不能通过竖向构件进行上下的贯通，必须通过使用转换构件才能实现竖向构件的上下互通。

3.对带加强层结构的分析

在高层建筑中，特别是对于框架核心筒的结构中，为了加强核心筒和外部框架之间进行有效的联系，具体来说就是为了使结构在地震等其他重力下减小侧向变形，必须要顺着建筑群的高度方向设立一个或者几个加强层，来满足侧移的设计需求。

4.对平面不规则结构的分析

高层建筑中的平面不规则结构大致可以分为三类：一是建筑物的抗侧力结构的布置不规则、不合理；二是平面的形状设计不规则；三是楼盖的连接部位过于薄弱。这种类型的结构体系主要是因为平面设计的不规则致使建筑结构的质量中心与刚度中心严重不重合，这就会使房屋在水平压力下发生变形和扭转，从而致使部分结构变成薄弱的部位。

二、对带加强层高层建筑结构的概述

1.加强层的涵义

加强层主要是指在高层建筑群中，为了更好地加强建筑的核心结构域外部结构之间的联系，加大建筑结构整体刚度、避免或者减少在水平负重以及地震下建筑结构发生严重的侧向变形，因此，沿着建筑物的高度方向的一层或者多层设置加强层，对楼层进行刚度比较大的水平构件的设置。

2.加强层结构的主要类型

在建筑物的加强层中，刚度性能较大的水平构件的主要类型包括梁式和桁架式两种结构类型。梁式加强层的类型主要有两种：一是开孔梁结构类型；二是实腹梁结构类型。桁架式的结构类型也主要有两大部分：一是斜腹杆桁架式类型；二是空腹式桁架类型。

三、浅析斜腹杆桁架加强层在高层建筑结构中的运用

在建筑施工过程中，通过对斜腹杆桁架加强层位置、数量的改变，进而对建筑物的结构侧移、内力的分布产生一定的影响，这样就可以更好的发挥加强层的功能和作用。

1.斜腹杆桁架加强层对结构侧移的影响

（1）从设立一道水平的加强层对结构侧移造成的影响分析，可以得出这样的结论，要想实现对结构的最大侧移控制，加强层的设置值需要在H/2～2H/3这个范围之内；但是如果在考虑对结构进行最大侧移控制的同时还要对建筑结构的层间位移进行综合考虑的话，那么这道加强层最好设置在建筑结构的中部，这样才能实现最优目标。（2）通过分析改变水平加强层的数量来查看其对结构侧移的影响，可以得出这样的结论：首先，从设置的效果来分析，设立一道或者两道水平加强层可以实现侧移效果最小的目标，如果再持续增加水平加强层的数量的话，那么结构侧移的减小就会不成比例，无法实现结构侧移最小化目标；其次，从建筑材料及经济的使用率来分析，最为经济的设置方法是设立一道或者两道水平加强层，这样的设置方式，可以有效的避免资金及物资的浪费，节约资本。由此可知，加强层数量并非越多越好，而是以三道为最高限额。

2.斜腹杆桁架加强层对结构内力分布的主要影响

（1）由于在建筑物中设置加强层有可能会引起结构刚度的变化，而这种变化一定会以结构内力突变的形式进行表现，这样就会致使建筑结构在遇到地震的时候，加强层部位及其附近比较容易受到破坏，形成建筑群的薄弱部位。（2）在建筑群中设立斜腹杆桁架加强层后，边柱的剪力会在上下层记忆建筑加强层处发出尤为突出的变化，这样就会造成剪力在顺着建筑物高度方向的分布变的不规则、不均匀，从而会严重影响边中柱的抗震效果。因此，就需要在设计的过程中加强上下两层柱子以及加强层处的抗剪水平，同时还要注意从整体上进行全面的分析设计，这样就可以采取强有力的措施进行有效的控制。（3）设置斜腹杆桁架加强层后，边柱的轴力会大大增加，而不设置加强层，边柱的轴力会逐渐的变小。因此，设计每一个加强层的方案时，加强层处的抽离都会突然变小，然后随之不断变小，这样就形成了以斜腹杆桁架加强层处为核心的阶梯型的变化。（4）的墙底部的弯度会不断地变大，因此，如果要想有效的减少筒体墙的弯度，必须在设置加强层的时候选择最靠近建筑结构底部的设计方案，这样就能有效的发挥加强层的作用。

3.斜腹杆桁架加强层的形式对建筑结构工作性能的影响

布置形式的不同造成斜腹杆桁架伸臂主要分为三种形式：一是交叉支撑形式；二是人字支撑形式；三是混合支撑形式。三种伸臂形式的不同，必然会给建筑结构的整体工作带来不同的影响。通过分析可知，再能实现对结构整体侧移进行有效控制的同时，又能有效的减少斜腹杆桁架加强层处的应力集中，进而可以避免建筑结构中薄弱部位的出现，想要实现上述功能，应该首选人字形的桁架形式。

4.斜腹杆桁架加强层对高层建筑结构在刚度上的优化

为了有效的提高建筑结构的抗侧刚度，在那些高层建筑群以及超高层的建筑群中应该应用水平加强层来实现建筑结构对于抗震的需求，但是，并非是加强层的刚度越大就能发挥更好地效果。而是根据斜腹杆桁架伸臂和内筒的线，保持二者的刚度比值在0.58～2之间。这样，才能实现刚度上的优化。

四、结语

总而言之，在建筑的实际工作中，在对斜腹杆桁架加强层进行方案设计的过程中，要全面的对加强层的位置、数量以及内筒与加强层刚度的比值进行综合的考虑，从而使加强层在建筑结构中达到一个最经济、最合理的设置，发挥其最好的功效。

本文作者:郭占峰工作单位:河南省城乡建筑设计院有限公司

第三篇

从人类文明发展的迹象中可以得出，建筑就象人体一样，它是作为一个系统而存在的;其功能、技术与艺术作为建筑的三要素是辩证统一的，是系统的整体的而非孤立的局部的。自古往而今来人们就是在不断的利用新的材料创造着新的建筑结构形式。那么，作为人类社会进化的物质产物，建筑与人类文明有着不可分割的联系，因此建筑被认为是社会文化的载体，其构造及细节更是记录这些文化信息的语言词汇，表现出与整体相适应的独特文化魅力。

自原始社会巢穴居以及在北美的印第安人的帐篷屋的住屋形式，到奴隶社会中古代的埃及人们利用石材建造神庙和陵墓等梁柱体系为主的结构形式，再到欧洲中世纪以教堂为主的神学统治的社会的建筑类型，直到如今以先进科技技术为“构件系统”方式表现的现代数字化信息时代建筑形式的迅猛发展。在现代比较经典的建筑作品中，不少也是新技术、新材料的使用产生的具有实用美观和审美价值的建筑形式，并且从运用的材料、构造方式、纹案、色彩等方面可以让人们获取与建筑相关的文化信息。就先拿采用玻璃墙的西柏林新国家美术馆来说，它是与帕提农神庙等古典庙堂截然不同的是它所使用的材料是钢材而非石料，由此看出建筑以相似的形式给人却是完全不同的审美感受。另外还有采用光电幕墙技术的英国利物浦基础物理研究院和德国哈姆尔城市大厦就满足了恶劣天气对幕墙的所有要求，同时也满足了建筑本身的物理需求，比如阻燃、保暖、隔热等性能，并且还可以把光能转换成电能。由此推测在某种建筑材料集中了多种功能，建筑的结构形式也将发生相应的变化。与此同时，建筑本身的构造组成与细节特征在传递建筑文化底蕴时起着重要作用，成为建筑不可或缺的重要部分。例如新德里的美国驻印度大使馆这座现代建筑，它运用传统的美学法则，并利用现代的建筑金属材料和工业技术，对其外墙和柱廊的细部构造加以精心处理，融合了东方和西方的建筑神韵，整座建筑表现出端庄典雅，轻盈，高贵，奕奕生辉的形象，把印度文化和现代技术完美的结合在一起。另外再看波特兰大厦，它一直被称作是蕴涵着比拟和隐喻的文化连续性的一座“隐喻的建筑”，既非现代又非复古主义的隐喻意义给人们提供了或多或少的亲切感以及平缓、稳定的情绪，也体现出一种肯定社会发展的社会观念。纵观近现代建筑产业的发展势头，随着建筑行业科技进步和技术创新能力的不断加强，以及建筑节能工作不断深入，建筑结构体系的发展形式也多种多样。特别是节能与结构一体化不仅丰富了建筑节能结构体系，还较好地解决了保温体系与建筑的同寿命问题，而且在抗震、安全等性能方面也得到了加强。就如汶川地震灾民安置中，轻型钢结构房屋就发挥了很大作用，也为新型建筑结构体系的广泛应用提出了新的要求。从这一角度出发就不难发现，现如今的建筑市场上新材料层出不穷、新技术应用广泛，建筑构造水平也在不断发展和进步。可以说建筑构造的发展是一个动态的过程，和相关专业的发展密不可分。如高分子防水卷材的出现，带来了防水构造的发展，要完成这一构造就必须了解高分子防水卷材的材料性能，在特定气候条件下的受力特征，施工中要采取的构造处理，任何没有考虑到的失误都有可能导致构造设计的失败。因此，及时正确掌握构造理论知识在实际操作中的技术能力是在以后提高建筑构造水平的有坚实基础。进而使我国后现代主义建筑思潮在建筑文化上表现出双重性，这不仅反映了现代建筑领域中新技术的时代性，而且还反映了建筑本身的大众化、历史化、地方化等特征。

在人类社会文明发展的各个历史时期，结构技术影响了建筑发展的历史文化价值。运用在建筑中的技术的发展与技术本身的发展并非同步的，而且在建筑中各类技术相互结合的程度也不同，在对建筑的形式的决定作用中所占比例也不尽相同。目前，数字化技术正在向建筑领域渗透，建筑形式所涉及到的技术内容将变得比以前任何一个时期更加丰富，更新的速度也更加迅速。就如同最新的科学技术和最先进的生产力结合起来，这是建筑发展的大方向。当人们深刻认识到建筑形式和文化的意义的时候，现代主义建筑强调建筑随时代而发展变化，现代建筑要同工业化社会的条件与需要相适应，强调重视建筑物的实用功能，主张突出现代材料、结构的特质并发挥新建筑的特点等等，这些新型的建筑观带给人一种强烈的时代感。但同时也能让人们看到，现代主义建筑主张坚决抛开历史上的建筑风格和式样的束缚，按照今日的建筑逻辑灵活自由地进行创造性的设计与创作。与此同时在建筑发展的趋势上，很多建筑行业人士决定抛开其积极的一面，这样就使得现代主义建筑在社会发展的道路中产生了一系列的问题，许多人批评它割裂历史，过分的重视技术而忽视人的情感需要，忽视了新建筑与原有环境文脉的联系，因而又产生了很多新的流派和新的创作倾向。通过这样不断“割舍”又“获得”的改革创新思路，加上新时代建筑设计理念和更完善的技术水平，使得建筑本身在各行业领域中具有重要的推动价值。

如今，建筑不光是人类社会文明的产物，还是人类物质生产活动的一个重要组成部分。其本身其实就是一个供人们居住、工作、娱乐、社交等活动的环境，因此不仅内部各组成部分要考虑配合与协调，而且要特别注意与周围大自然环境的协调。它的构造与形式可以反映出一个民族和时代的文化内涵，也凝聚了广大劳动者的智慧和情感，积淀了深厚的历史发展文化和丰富的社会及人文意识形态。它不仅具有多样性、丰富性、地区性的特征，而且还成为人们理解现代建筑的物语，欣赏现代建筑的视角，同时也成为了我们评价现代化建筑的一个重要标准。

本文作者:肖明工作单位:江西省城市建设高级技术学校

第四篇

1H型钢在各种工业建筑和民用结构中的应用

1.1热轧H型钢在各种工业大型厂房建筑中的应用

根据资料显示，在用于建造工业厂房建筑时，在相同的规模和模式下同比采用铆接工艺相对来说金属10%，也比采用焊接工艺相对节约金属3%，比采用铆接工艺可节约金属10%。H型钢具有结构自重轻、截面模数相对大的优势，广泛应用于火力发电站重型锅炉的承重结构的断面最理想的型钢。在日本，26.5万kW以上的火力发电站，多采用H型钢作承重骨架。我国山东石横电厂钢结构厂房H型钢用量占总用钢量的70%。我厂附近在建的漳三电厂和王曲电厂也都采用H型钢制作锅炉的承重骨架。石油精炼厂及石油化工厂中的厂房结构等，也多采用H型钢冶金工厂的厂房也大多采用H型钢。炼钢厂厂房、轧钢主跨厂房等多采用400x400系列柱型H型钢，也有相当数量采用高600~1000mm的H型钢。如宝钢一期炼钢厂房，H型钢的用量占总用钢量的50%以上。在我公司的第二条生产主线的建设中，转炉车间厂房和H型钢厂房建设中也将大量采用H型钢。这些H型钢主要用在：1跨度大于6米的檩条一般采用高100~300mm的HM（中翼缘和HN（窄翼缘H型钢；2梁一般采用高300~900mm的HN（窄翼缘H型钢；另外H型钢可用作20吨以下的行车的吊车梁；3主厂房柱可采用两根高300~900mm的HM（中翼缘和HW（宽翼缘H型钢组合成格构式柱，荷载相对小的抗风柱、墙皮柱可直接选用高200~500mmH型钢。

1.2H型钢在地下安全支护和构架支撑工程中的应用

H型钢被广泛使用，在与其截面的安全性和经济优势，建设地下工程，如地下铁路，矿山巷井，海底隧道的建设。在日本新干线铁路和名古屋-神户之间的公路隧道施工使用H型钢为防止土体坍塌的墙。使用H型钢在地下铁路的建设，可以减少水泥墙厚度，并改善地下开采进度，特别是地质构造复杂，大量的建筑，但也显示出H型钢，安全，可靠，易于更换的优势。

1.3H型钢在桥梁工程中的应用

城市高架多层公路及其桥梁、公路和高速公路及铁路桥梁工程大量使用H型钢。大跨度桁架式钢桥，其桁架的杆件及桥面系梁与支撑也常采用H型钢作为基本构件，但由于其杆件多要求更宽的翼缘，因而在应用轧制系列的H型钢方面受到一定的限制。

2热轧H型钢在民用建筑中的应用

在H型钢用于各种工业建筑的同时，它也被用于高层、多层及别墅等民用建筑中。

2.1H型钢在多高层及高层建筑中的应用

在多高层建筑的钢结构，H型钢型材占有不可替代的地位在高层建筑结构采用钢筋混凝土结构，钢-混凝土组合结构和钢的结构，包括三种类型，这些类型的结构都具有应用H型钢的可能性。这些高层建筑地基多采用H型钢或钢管作桩，打入地下几十米深。其底部结构可由H型钢外包钢筋混凝土而形成的型钢混凝土结构。其上部结构多采用由轻型H型钢柱或蜂窝H型钢梁组成的钢结构或钢筋混凝土组合结构。近年来随着经济的飞速发展，我国各地相继建成许多高层建筑。

2.2H型钢在多层建筑中的应用

由于钢材是一种环保型建筑材料以及钢结构建筑具有技术含量高、生产效率高的特点，因此随着经济的发展钢结构建筑在多层民用建筑中的竞争优势更加明显。在国外由H型钢建成的多层民用住宅、多层写字楼等早已不鲜见。国内由马鞍山钢铁公司生产的H型钢建成、由马鞍山钢铁设计院设计的H型钢示范工程———马钢光明小区也已建成，并取得良好的性能价格比。近年来，随着我国H型钢产量的不断增加及其市场的不断推广，在各地已有大量的H型钢用于多层建筑中。

3热轧H型钢的应用问题

目前，中国已经建成了一批万能轧机生产线，已经初步具有了中小型H型钢系列的生产能力，但在其应用中存在以下问题：1一般设计师在对热轧H型钢的性能特性的知识不足情况下，习惯于使用传统的普通钢。H型钢，而不是I型梁在使用中，因此，H型钢主要规格范围，规范和更具有优势并未被利用，但不能反映H型钢弯曲性能和节约钢材这一重要功能。2在我国钢材销售方式还是采用的传统的销售方式与H型钢的多规格之间存在矛盾。H型钢的品种规格多是H型钢的一个突出特点同时也是其优点所在。由于全世界各地H型钢标准以及规格的标准多达达一、二百个，在中国热轧H型钢国家标准（GB/T11263-1998中的规格为74个，其数量是其它型钢的几倍、十几倍。在我国的结构设计中在使用中，工程使用的型钢数量一般几个、更多在几十个规格标准中搭配使用。所以，工程中涉及到的型钢的规格具体的订货量都相对很小，有时甚至几吨有时甚至更少都是有可能发生的现象。但是，H型钢的生产是现代化的大规模的生产，H型钢的生产规模和生产成本计划都应达到一定的数量标准才进行组织和相对集中生产，所以对于订货数量少的和规格数量少的就和生产H型钢的部门存在相当大的矛盾。因此在借鉴发达国家销售经验的同时应找出一条适合H型钢的销售方法。

本文作者:李玉工作单位:山西首钢国际工程技术有限公司

第五篇

1建筑结构设计的基本原则

要想保证建筑结构设计达到规范规定的标准，就必须遵循一定的原则，加强建筑结构的使用维护、施工及设计。其原则需求主要表现在:(1)安全性。在设计的合理的使用年限以内建筑的结构应该可以承担各种可能发生的突发情况。而且在发生了偶然事件以后，建筑物的结构必须要保持一定的稳定特性。(2)耐久性。在设计的可以使用的年限以内，建筑的结构应该具有一定的耐久性。(3)适用性。在建筑物能够合理使用的年限以内，建筑结构的设计应该可以满足使用的要求，具有较好的抗振、抗裂缝及抗变形的性能。

2建筑结构设计的基本特征

在低层建筑结构中，水平荷载所引发的位移与内力很小，因此可忽略不计。在高层建筑结构中，水平荷载的位移与内力是慢慢增加的，侧向力是影响整个结构内力与建筑物土建造价以及结构变形的唯一因素。在所有的高层建筑中，地震力与水平荷载成了最关键的控制因素，结构一定要具有适宜的刚度。随着建筑高度的不断增加，建筑的侧向位移也会随之而增加，所以设计高层建筑的过程中，不但要结构上有着足够大的强度，同时结构上还要有具体的刚度，让结构有个合理的自振频率，使水平力的作用层位移具体控制在一个范围内。此外，结构还要有一个良好的廷性。相对一些较低的楼房来说，高层建筑的结构会更加柔和一点，在实际地震作用下其变形就会更大一点。其实影响建筑结构的耐震性的主要因素是结构的变形能力和承载力，所以为了让结构进入塑性的变形阶段之后还能有着较强的实际变形能力，预防高层建筑在一些大地震中倒塌，必须注意结构的变形能力和承载力。

3建筑结构设计中的注意事项

3．1结构体系问题

结构体系的选择是高层建筑钢筋混凝土设计的重点之一，在一些地基基础比较稳固的地方，在上部结构能够满足变形限值的前提下，考虑到建筑的外观问题，可以尽量减小刚度。规范中确定转换层上下刚度比的公式宜改为控制上下层转角的比值在1左右较为合理。规范中顶点位移和层间位移限值不尽合理，可以通过采取措施来解决这些限值。水平加强层在增加侧向刚度的同时，会使外柱的剪力有较大增加，应慎重设计。

3．2结构超高问题

在抗震规范中，建筑物的高度控制是非常严格的，而在新规范中这一点重新进行了界定，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，所以在进行设计的时候一定不可以超越其应属范围，B级建筑物就应该控制在B级规定范围之内，一旦超过了，那么无论是设计还是施工都要全部进行重新设定。在现实情况中这类问题曾经出现过，结果导致审查时难以通过。

3．3短肢剪力墙设置问题

短肢剪力墙的使用虽然具有一定的的作用，但是在使用数量上一定要严格参照规范，不可设置过多。而且，在抗震达到要求的情况下，结构工程师应尽量少采用这种结构，尽量减少后面处理的麻烦。

3．4建筑结构概念设计问题

建筑不同于普通商品，尤其是高层建筑。很多因为是地理标志性建筑，所以往往都是有一定个性的，千篇一律的建筑会给人带来枯燥的审美观。在概念设计上，我们应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。但是建筑也不能盲目的标新立异，结构上应该选择规则性强一些的。不论是平面或者立体都应该尽量遵循这个原则。

4建筑结构设计要点与措施

4．1结合工程实际进行设计

建筑结构设计中，要结合工程具体情况，兼顾各专业的设计要求，做到安全适用、经济全理、技术先进和确保质量。所选用的建筑方案在结构上要保证可行性，要保证结构方案在整体上是安全适用、经济合理的。如果结构方案在整体上存在缺陷应及时告之建筑专业并配合调整建筑方案。同时，为了满足建筑的一些特殊功能要求，在不影响结构整体方案的前提下，对一些局部部位构件，结构应采取可靠措施尽量实现这些特殊功能要求。如在层高受到限制而使用净高又不能降低致使结构必须采取造价相对较高的宽扁梁或无梁楼盖方案时，在结构方案不能同时兼顾建筑立面效果内部使用功能(比如房内露梁现柱)等情况下，结构设计人员应及时知之相关专业设计人员，解释说明每个方案的利与弊，在各方协商一致后找到最佳的综合解决办法。

4．2提高建筑结构抗震功能

建筑结构抗震功能设计是确保建筑物安全性的关键之一。在进行工程图纸设计时，房屋的结构按照其抗震的设防进行分类，其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度等按照抗震规范来确定。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取。例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取大于等于12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍。除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚的分析时，它的振型数才可以取的更大些。

4．3加强建筑构造周期性折减系数设计

注重建筑结构安全性设计，在框架结构与顶盖结构设计中，填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度，所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期。因此，计算出的结构剪力比较小时，这就会使房屋建筑的结构不安全，所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减，只有这样建筑的效果才能有所改善。在框架结构中，当采用砌体来填充墙体时，折减系数在计算周期时取0.6～0.7;当采用轻质的砌块或者墙体少时，折减系数在计算周期时取0.7～0.8;当采用轻质的墙板时，折减系数在计算周期时取0.9。除了没有墙的框架结构，其余都要进行适量的折减。

5结束语

综合上述，结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。因此，结构设计人员在进行建筑物结构的设计过程中，必须做到有理有据、认真谨慎、多方面考虑以及保证结构模型的准确无误。并且在保证结构安全的前提下，尽可能做到最合理、最经济和最优化。

本文作者:吴庆工作单位:芜湖市华润规划建筑设计有限责任公司

第六篇

1结构设计的阶段和相关阶段的主要内容

1.1结构方案阶段的主要内容。首先，对建筑的结构形式予以确定。确定建筑的结构形式不是凭空想象或主观臆断的，它要根据一定的依据进行，例如：拟建设建筑物的重要程度，及其所在地在地震中的防烈程度、地质勘查报告，工程建筑场地的类别和建筑的高度、层数。通过上述依据来具体确定建筑结构，主要包括：筒体、砖混、框剪、框架等结构，以及剪力墙、混合结构等，或者是上述结构形式的若干组合。其次，是对结构的承重体系和受力构件进行布置。在结构形式确定下来以后，要依据不同结构形式的特点和不同结构形式的要求，布置结构的承重体系和受力构件。

1.2结构计算阶段的主要内容。

1.2.1荷载的计算。荷载主要包括外部荷载和内部荷载两类，其中：外部荷载主要是指风、雪、地震、地下水、施工、人防等荷载；内部荷载主要是指使用荷载、装修荷载、结构的自重荷载等。在计算上述荷载时，要采用不同的组合值和准永久值系数，根据荷载规范的要求和规定，进行不同工况下的组合计算。

1.2.2构件的试算。计算荷载值完成后，要根据计算出的荷载值，以及构造措施和使用要求，利用计算手册上规定的相关试算方法，来对构件的截面进行初步的确定。

1.2.3内力的计算。荷载值和构件截面确定以后，要根据它们来进行弯矩、剪力、扭矩、轴心压力及拉力等的内力计算。

1.2.4构件的计算。以结构内力的计算结果和相关规范为根据，以及轴压比、剪跨比、跨高比、裂缝和挠度等对构件的要求和限制，对结构试算的构件是否符合规范规定和要求进行复核。如果经结构试算的构件与相关要求不相符，那么要对构件的截面进行调整或者布置，一直到合乎要求为止。

2要注意结构设计过程中的若干问题

2.1阳角的问题。阳角的比例在整个基础底面积中极小，因此把它可以砍成斜角或直角；底板钢筋如果是双向双排的，而且不改变悬挑部分，那么阳角就不用加辐射筋。

2.2箱、筏基础底板的挑板问题。从结构的角度来看，如果能出挑板，边跨底板钢筋能够调匀，尤其是进行通长进行底板钢筋布置的时候，边跨钢筋不会因为整个底板的通长筋加大，因此节约的效果比较明显；出挑板以后，能够降低基底的附加应力，当基础形式处在天然和其他人工地基的坎上时，则能够利用天然地基进行加挑板，这可以使整体沉降降低，当荷载出现偏心的时候，于特定的部位设置挑板，还可以与针对性地调整沉降差和整体倾斜；可以认定窗井部位是挑板上砌墙，没有必要再出长挑板，在进行计算时，此处板虽然不应按挑板计算。但是也不能进行完全绝对化处理，有的时候可以进行灵活处理，如：当地下室是多层的时候，具有较密的窗井横隔墙，并且其与内部墙体能够连通的时候，都可以进行灵活考虑；当出现很高的地下水位的时候，可以出基础挑板，从而使抗浮的问题得以有效解决；从建筑的角度来说，要想便于做柔性防水，应该对挑板予以取消。

2.3梁、板的跨度计算问题。在通常的情况下，关于净跨的倍等计算，手册或教科书上所讲的概念或规定，仅在常规的结构设计中比较适用，但是却不适用于应用日益广泛的宽扁梁中。概而言之，所谓梁板的结构，可以认为是有一个刚性的支座位于梁的中心线上，取消“梁”这一概念，统一认为梁板是一变截面板。在扁梁结构中，相比于板厚，当梁高与之不大多少时，在进行计算的时候，应该至梁的中心选取它的长度，选取梁中心处的梁厚和弯距，以及梁边的弯距和板厚配筋，选取他们俩之间之间的大值进行配筋。借用台阶式独立基础变截面处的概念，柱子也能够被认为是超大截面梁，因此应该选取柱边弯距进行梁配筋。削峰被认为是正常的，反之则认为是存在问题的。

2.4基底土的回弹问题。开挖基坑时，摩擦角范围内的坑边的基底土受到约束不反弹，而位于坑中心的则以弹性为主反弹，并由人工清除回弹部分。如果基础比较小，坑底受到的约束很大时，可以忽略回弹，在进行沉降计算时，应该按照基底附加应力计算；如果形成很大的基坑时，如箱基受到的约束相对较小，在对沉降进行计算的时候，应该按照基底压力计算，同时可以把坑边土约束的部分当作安全储备，这也是实际沉降比计算沉降小的一个原因

。2.5抗震缝间距的问题。应加大抗震缝，据相关统计发现，在地震发生时，有40%按规范要求设防震缝发生了碰撞，所以在设计时应将抗震缝间距增大。

2.6附加筋的问题。如果主梁有次梁处加附加筋，一般应该优先进行加箍筋，通常认为，附加箍筋是指在次梁截面的范围内，无法加箍筋于主梁或者箍筋不足，而要补充在次梁两侧，一般情况下要有附加筋，但也不是绝对的。相关的规范清楚地表明：附加横向钢筋应全部承担位于梁下部或者是梁截面高度范围内的集中荷载。具体说就是，如梁上柱等位于梁上的集中力，如水箱下的垫梁等梁上后做的梁，进行附加筋添加就没有必要。但是可以视具体的情况来确定梁截面高度范围内的集中荷载。当主梁和次梁具有差距很小的截面，因此次梁荷载较大时，就应当加附加筋；当主梁的高度很高，次梁截面和荷载都很小时，那么主梁可不必加附加筋；另外，当主、次梁都有很大的截面，而荷载相对又不大，主梁也可不加附加筋。一个总体的原则是，当位于主梁处的次梁开裂后，混凝土加箍筋（位于次梁的受压区顶到主梁底的截面高度内）能够承受住次梁产生的剪力时，可以在主梁上不加附加筋。在整个梁的范围内，集中力和产生的剪力是一样的，所以满足抗剪，集中力处自然也就得以满足。相对于主梁截面，主、次深梁荷载较小时也可以得到满足。

2.7挑梁的问题。通常应该把悬挑梁做成等截面，特别是出挑具有较短的长度时，与挑板不同，挑梁的自重在总荷载中占的比例很小，如果把悬挑梁做成作成变截面，那么就不能有效减轻其自重。因为每个变截面挑梁的箍筋都是不一样的，所以难免会加大施工难度。当然，对于大挑梁外露的，可以适当地变截面，使其具有更好的感官效果。

2.8确定基础板厚的问题。当所设计的建筑大多数的房间面积不大，而仅一两处房间面积较大时，此时如果基础板厚按照大房间来确定则会浪费材料；但是如果按照小房间的标准来确定，则将致使配筋困难。当承载力能够按照要求得到满足时，可在大房间中部垫聚苯卸载，同时基础板厚的确定按照小房间的标准进行。

3结论

总而言之，建筑结构设计是一项全面、系统的工程，要求设计人员的理论知识功底必须扎实，必须具有灵活的创新思维，以及认真、严肃、负责的工作态度。天下大事必作于细，细节决定成败。设计人员必须要从一个个基本的构件算起，不仅要知其然，更要知其所以然，对规范和规程的要求要吃透，做到深刻理解和把握，并与其他专业密切配合进行设计，而且在工作中要坚持精益求精，对于形成的经验和教训，要善于进行总结和反思。

本文作者:石开明工作单位:黑龙江省寒地建筑科学研究院