高层建筑论文十篇

高层建筑论文篇1

我国的高层建筑的设计特点大部分都集中的体现在侧移、结构延性、轴向变形和水平荷载等方面。而在一些竖零件中，由于楼房的自重问题以及楼面的使用荷载，而最终产生的弯矩数值还有轴力仅仅和楼房高度的成正比，另外由于竖向荷载较水平荷载具有的不确定性而具有确定性，所以，水平荷载往往在高层建筑中起到决定性的作用。而由于在水平荷载的作用下的结构侧移变形会伴随着这个高层建筑的楼层高度的增加而渐渐增大，所以，结构侧移都是整个高层建筑设计的关键因素和控制指标。除此之外，结构延性也可以作为高层建筑设计的重要指标。为了保证真个高层建筑拥有足够的结构延性，就需要使其结构在进入塑性变形的阶段时仍然具有较强的变形能力而不会使自身出现倒塌的现象，须在其结构的处理上采取相应的措施。此外，在整个高层建筑的设计中同样不能忽视高层建筑的轴向变形因素的影响。

二、高层建筑的构体系

2.1框架与剪力墙

当施工中单医德框架体系的强度及刚度无法满足施工的实际要求时，就需要在建筑平面的某些适当位置设立相应的增加较大的剪力墙来替代一部分框架，这就形成了框架-剪力墙体系。在受到水平方向力的影响时，框架和剪力墙都需要通过有足够大的刚度的楼板以及连梁组成的协同工作的结构体系。

2.2剪力墙体系

当承受力的主体结构主体部分全部都是由平面剪力墙构件组成的时候，就形成了剪力墙体系。在这种体系当中，一堵剪力墙就能够承受全部的垂直荷载及水平力。而剪力墙体系属于刚性结构的一种，其位移的曲线一般都呈现为弯曲型。而剪力墙体系自身的强度和刚度都很高，并且具有一定的延展性，抗震、抗倒塌等性能比较优越，是一种较为优秀的结构体系，能建的高度大于框架-剪力墙的混合体系。

三、高层建筑结构的相关问题分析

3.1结构超高的问题

在国家新出台的抗震规范和新规范中，对于建筑结构的总体高度有着一定的限制，尤其是新规范当中针对建筑物超高的问题，除此之外将以前高层建筑的高度限制设定为A级高度以外还新设立了B级高度，同时相应的处理措施以及设计方案也都有极大的改变。在工程师进行实际的工程设计工作时，可能出现的由于结构类型改变的问题从而忽略此类问题出现后将导致施工图纸再进行审查工作时未能通过，需要进行重新的设计和召开相应的专家会议来进行确切论证的情况，对工程的工期、造价等等整体规划都将造成很大的影响。

3.2短肢剪力墙设置问题

在新的施工规范中可以看到，对于短肢剪力墙的定义就是墙肢截面的高厚比为5~8的墙体，而且根据相应的实验数据以及工程师自身的经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用能力较低，同时也有比较高的限制，所以，在高层建筑的设计施工中，结构工程师应当尽可能的减少采用或不用短肢剪力墙，以避免产生关于设计方面的不必要的麻烦。

3.3嵌固端设置问题

我国目前的高层建筑大部分都自带地下室和人防，正因为如此，这样就有可能会将嵌固端设置在地下室的顶板上，当然也有可能会设置在人防顶板等等特殊位置，因此，就在这个问题的处理上，结构设计工程师经常会忽视了由嵌固端的设置位置不当带来的一些需要注意的问题，比如：嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限等等问题，而建筑工程必须要严谨，任何一个细小的问题都有可能在未来造成严重的后果。

3.4结构规则性问题

在当前新旧规范在这方面的规则出现了极大的差异，新的规范在这方面新增加了许多的限制条件，而且，新的规范增加了强制性的条文规定“即建筑不能采用严重不符合规范的设计方案。”因此，结构设计工程师自工作室就必须要注意对待新规范当中的的某些限制条件，以防止出现在施工后期设计图纸设计阶段的工作改动。

四、总结

高层建筑论文篇2

本工程为以办公和文化为主的发展项目，总建筑面积约11.3万m2。地上13层，局部有1层地下室，首层层高为15m，其余楼层层高在6～9m之间。主体建筑总高度为106.95m，建筑物平面尺寸为198m×54m(长×宽)，建筑长宽比约为3.7，高宽比为1.98。两侧形成了36m×9m的大跨度柱网，中部为9m×9m的标准柱网。本工程建筑效果见图1，结构平面布置图见图2，剖面图见图3。本工程建筑抗震设防类别为乙类，结构安全等级为二级;建筑抗震设防使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。在项目设计之初，拟建场地经开挖已形成高度约60m、斜度约70°～75°的岩质边坡(图4)，并且边坡已由锚杆进行了加固，加固按照满足边坡自身的安全，以及提高1度的抗震设防要求进行设计。经过专项的抗震审查，由于边坡设计未考虑主体建筑物传递的附加竖向荷载和水平荷载，因此需图1建筑效果图要建筑避让。对于这样依山而建，并与山体一致呈退台形式的建筑，如果不能依靠边坡座位支承和传力，将给结构设计带来巨大的影响和挑战。

2结构体系

由于现场山体开挖坡度陡峭，坡体加固处理不能满足建筑物支承和荷载传递的需要，使得结构基础和支承柱不能落在山体边坡上，且由于建筑逐渐缩进，会导致楼层质心与刚心逐渐缩进、抗侧力构件不连续、结构自身抗倾覆及倒塌能力极弱等不利因素。针对这种体型特别复杂的特殊复杂高层结构，必须将变化异常的体型及设计限制条件转化为有序和可行的结构体系，才能确保工程的可靠性和安全性。通过现场对山坡坡顶、坡底的详细勘察，坡底具有良好的中风化石灰岩持力层，具备承担塔楼产生的竖向荷载和水平荷载的能力，而坡顶结构的受力点必须远离边坡的边缘，以降低塔楼荷载对边坡稳定性可能产生的影响，在水平方向设计与岩石咬合的抗剪键以抵抗推力，并确保其在多遇地震到罕遇地震作用下的安全性。具备以上条件之后，再通过适当的结构传力形式，将塔楼产生的竖向荷载和水平荷载有效地传递到坡顶和坡底，结构传力途径示意见图5，图5中G1，G2均为重力。由图5可以看出，上部结构的重量和水平荷载一方面通过转换梁传递至坡顶支座基础，另一方面通过转换柱及端部剪力墙和斜墙传递至坡底基础，竖向荷载对坡顶产生的内推水平荷载对边坡稳定有利。依据上述设想，建立具有框架和剪力墙双重体系，并由支撑斜柱、斜墙和转换梁联系的特殊结构形式，塔楼结构模型。

3斜墙及斜墙处楼板处理

本项目结构依山而建，在①～⑤轴，瑏瑩～瑐瑣轴之间布置斜墙，斜墙一方面传递从上部转换梁传来的竖向荷载，另一方面承担X向地震作用和风荷载作用，端部斜墙布置与竖向荷载传递路径示意如图7所示，斜墙倾斜角度约60°～80°。7层处由于直墙和斜墙的折角可使该层楼板承担一定的拉力。结构分析表明，在竖向荷载标准组合作用下，仅靠此处楼板本身承担拉力时楼板拉应力较大，初步设计时在此处楼板下部设置交叉斜撑分担楼板拉应力，保证楼板在竖向荷载作用下不产生过大的拉力，进行交叉斜撑分析设计时偏保守地采用楼板开裂的刚度以尽可能分担更多的拉力。

4主要结构构件

剪力墙采用混凝土材料，其厚度在底部最大为1000mm，个别剪力墙由于底部局部剪力较大，在内部配置了钢板或型钢，形成钢板剪力墙或钢骨剪力墙。上部结构的剪力墙厚度由1000mm减小至700mm(端墙)和600mm(中部墙)，剪力墙的混凝土强度等级为C50。由于结构变形和承载力较大，需要适当增加柱子的刚度和承载能力，因此，靠近边坡一侧的框架柱主要为型钢混凝土柱。柱截面尺寸介于1000×1000～1500×1500之间。远离边坡一侧的框架柱一般为普通混凝土柱。而对于在传力体系中起关键作用的斜柱则全部采用1200(1800)×3000的型钢混凝土矩形柱(含钢率6%)。转换梁的跨度约为30m，截面高度为3000mm，为型钢混凝土梁(含钢率5%～6%)，以保证转换梁具有足够的刚度和承载能力。建筑两端跨度36m的楼板采用大跨度钢蜂窝梁板结构(图8)，将结构和机电空间结合在一起，从而获得较好的使用空间。其他部分楼层结构采用普通混凝土梁板体系，并对整体楼板进行应力分析和设计，为保证楼板具有足够的平面内刚度、保证水平力的转递以及满足大跨区域使用的舒适度设计要求，将部分楼板的厚度增大至200mm。

5性能化抗震设计

考虑到坡地高层建筑抗震设计的复杂性和本结构的特点，采用传统的抗震设计指标难以对结构体系的真实表现做出评价，因此在抗震审查确认将本工程总体定性为特殊类型的高层建筑后，采用性能化抗震设计思想和方法进行结构设计是本项目的必然之选。根据本工程的超限情况和结构特点，以及场地条件、社会效益、结构的功能和构件重要性，并考虑经济因素，结合概念设计中的“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的基本概念，将本工程结构总体的抗震性能目标定为C级。结构关键构件为转换柱、转换梁、支承大跨梁的端部剪力墙以及受拉楼板处加强的面内支撑构件;耗能构件为框架梁、连梁;普通竖向构件为剪力墙、框架柱。根据设计条件及要求，为保证此建筑的安全性，实际抗震设计的设防烈度采用较当地提高一度的标准进行设计，抗震措施按照乙类建筑的要求加强，具体性能化抗震设计目标［3］见表1。

6结构分析

由于结构的特殊性，计算模型基本按实际情况考虑，采用ETABS建立模型(图9)进行弹性分析，同时利用MIDAS建立模型检验分析结果。其中，剪力墙采用壳单元模拟，部分楼层局部楼板因承受了较大的面内荷载，采用壳单元来模拟楼板的面内应力变化情况。

6.1自振周期本工程采用ETABS和MIDAS两种软件进行弹性分析，塔楼的前6阶周期和振型如表2所示，第1扭转周期T3与第1平动周期T1的比值为0.74(按ETABS计算结果)，满足高规［3］要求。

6.2楼层剪力和倾覆力矩分配表3为按ETABS模型计算得到的小震作用下及风荷载作用下基底总剪力和基底总倾覆力矩。图10～12分别为地震作用下剪力、倾覆力矩及剪重比沿楼层的分布。小震作用下产生的基底总剪力与基底总倾覆力矩为风荷载作用下的4倍以上，是主要的水平荷载。

6.3最大层间位移角楼层的最大层间位移角如表4所示，由表可知，无论在风荷载作用下还是地震作用下，最大层间位移角均远小于规范限值1/800。究其原因，一方面是因为外荷载较小，结构响应小;另一方面为塔楼抗侧力构件截面尺寸由轴压比、整体稳定性和承载力图12地震作用下剪重比沿楼层分布图控制，不宜进一步减小。

7罕遇地震作用下的非线性地震反应分析与抗震性能评价

为达到在罕遇地震作用下防倒塌的抗震设计目标，采用以抗震性能为基准的设计思想和以位移为基准的抗震设计方法。非线性分析采用LS-DYNA软件进行，依据表1所设定的抗震性能目标，采用七条地震波计算结构在地震作用下的非线性响应，阻尼比为0.05，其目标谱采用规范反应谱，Tg取值按照《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)［4］(简称抗规)要求增加0.05s。根据本项目基底嵌固于地面和8，9层转换梁嵌固于60m高的山坡顶端的特点，参考抗规关于山地建筑水平地震影响系数放大的规定，研究山体地震波传递特点后，本次计算需在基底和8，9层转换部位施加多点激励。输入X向为主的地震波后，七条地震波计算的层间位移角最大值为1/149，平均层间位移角为1/211，见图13，满足抗规1/100的层间位移角限值的要求。输入Y向为主的地震波后，七条地震波计算的层间位移角最大值为1/100，平均层间位移角为1/117，见图14，满足抗规1/100的层间位移角限值的要求。根据罕遇地震作用下的分析结果，作为关键构件的端墙和斜墙，在大震作用下混凝土受拉开裂轻微，混凝土受压以及钢筋受拉基本都保持在弹性范围内;其他剪力墙钢筋虽有屈服，但都远小于钢筋的极限拉应变;转换梁和斜柱基本都保持在弹性范围内，仅转换梁局部出现塑性铰，且塑性铰开展轻微，能够满足性能目标的要求;框架柱处于弹性状态的居多，部分出现塑性铰，但都能满足部分中度损坏的性能目标的要求;作为耗能构件的框架梁和连梁，在大震作用下塑性铰开展充分，且仍然能满足性能目标的要求，起到很好的耗能作用，符合抗震设计概念，通过对塑性耗能的统计，连梁、框架梁的塑性耗能约占到总塑性耗能的70%～80%。综上所述，罕遇地震作用下结构整体及各构件的抗震性能满足抗震性能目标要求，结构能够满足“大震不倒”的要求。

8山地建筑地震作用的研究

8.1山地建筑的地震作用放大系数根据抗规第4.1.8条，本项目的山坡场地条件符合条文的规定，局部突出地形顶部的地震影响系数的放大系数λ为［4］:λ=1+ξα(1)式中:ξ为附加调整系数，与建筑场地距离突出台地边缘的距离L1与相对高差H的比值有关;α为局部突出地形的地震动参数的增大幅度，与突出地形的高度H、岩质和非岩质地层以及建筑场地距离突出台地边缘的侧向平均坡降角度有关。计算表明，本场地地震影响系数的放大系数λ=1.6。可见抗规的计算公式本身已考虑了突出台地形的高差、坡降角度以及场地突出台地边缘的相对距离、岩质和非岩质情况对于地震影响系数的影响。因此公式本身对于台地建筑的地震作用估算是适合的。但是，本项目的特殊性在于本建筑同时支承于坡顶和坡底，因此对于此类复杂建筑坡顶部的地震激励除了至少满足抗规的要求外，尚应估算山坡本身的动力特性对于地震波传递和上部结构的影响。

8.2场地的地质条件拟建场地东南侧正进行边坡开挖，边坡主要为岩质边坡，岩坡向西北倾斜，边坡总高度约为60m。西北侧为刚建成的道路，西南、东北两侧为空地，总体地形如图15所示，剖面及现场分别见图3，4。坡底的持力层为中风化石灰岩﹐岩层距离地面约0.5～2.5m﹐覆盖层主要由中硬～软弱土构成，总体上属Ⅱ类中软场地土;坡顶的持力层也为中风化石灰岩﹐岩层距离地面约0.0～1.30m﹐覆盖层主要由耕土构成﹐总体上属Ⅱ类软场地土。本项目坡顶采用竖向支座(竖向受力桩)和水平支座(抗推力桩)分离的形式，如图5所示，根据设计要求，覆盖层需要整体铲除，因此坡顶的地震激励是直接通过基岩传递的。

8.3山坡对于地震作用的影响分析

8.3.1坡顶地震动作用估算根据场地的地质条件，对山坡进行简化的二维和三维有限元模拟分析。结果表明，岩质山坡的基本周期在0.1s左右，而拟建场地勘察期间考虑覆盖层的场地微震测试成果建议整个场区的卓越周期可采用0.158s，可见岩质山坡本身的弹性刚度非常大，从地震波的传递和反应谱规律看，本项目山坡为短周期时(卓越周期0.1～0.16s)，坡底和坡顶的相位差极小，即位移差对结构的影响不大，但是相应的加速度放大效应却很显著。图16，17分别为采用二维有限元模拟分析山坡时得出的坡顶和坡底加速度及位移时程曲线(人工波2)比较。图16坡顶和坡底加速度时程曲线(人工波2)由图16，17可见，坡顶的地震加速度峰值较坡底的放大较多，但坡顶、坡底的位移时程则基本一致。因此进行时程补充地震分析时，坡顶和坡底需输入相应的地震波进行多点激励计算，以评估结构的地震响应。

8.3.2山坡动力特性的影响结构分析表明，山坡本身的动力特性对于结构的地震响应有较大的影响，而山坡的动力特性与其自身在各水准地震作用下进入塑性的程度有关。由于贵阳市属于6度区，一般在罕遇地震作用下，岩石山坡的刚度退化很小。因此，研究了岩质山坡基本周期在0.10～0.20s之间时对于本项目的设计影响，图18为人工波作用下且山坡基本周期为0.2s时，结构各部位的拟加速度反应谱。图18结构各部位的拟加速度谱(人工波2)由图18可见，当山坡的基本周期在0.2s以内时，山坡具有足够大的刚度，可避免山坡与结构的基本振型重叠，即避免山坡与结构发生共振现象而令地震作用显著放大。由此可知，现有的结构设计基本可以实现极端情况下山坡和建筑各自都可以较为独立，相互干扰效应很小。

8.3.3山坡动力特性的进一步研究为进一步探讨山坡动力特性对建筑的影响，以本项目的模型为例，假设山体为土质，即假设山体的刚度大大减小，则可预见，由于土质山体本身的基本周期较长，山体和结构有可能发生共振效应，图19为调整山体材料为土质后，假定卓越周期为0.3s时的结构各部位的地震响应。由图19可见:1)由于山坡下部结构的低阶振型都是短周期的情况，因此下部结构与山坡发生了明显的共振现象，引起整体结构包括上部结构地震图19结构各部位的拟加速度谱(假设土质山坡)加速度谱值的显著增大;2)上部结构本身的基本振动规律受山坡的影响程度不如下部结构;3)整体结构的地震响应显著增大。以上探讨研究表明，山坡的地质情况和动力特性对于边坡建筑的地震响应影响很大，进行详细勘察和合理的分析评估很有必要。

9结论

高层建筑论文篇3

结构分析采用主楼的三维整体计算分析模型，主体结构采用框架－剪力墙结构，楼面为普通的混凝土梁板体系．建筑抗震设防烈度为8度，场地类别为Ⅲ类，设计地震分组为第一组，设计基本加速度为0．20g，场地土的特征周期0．35s，结构的阻尼比为0．05．采用大型通用有限元计算软件ANSYS对该复杂高层建筑结构进行建模．采用beam188梁单元模拟柱子和梁且均选择矩形截面，1～4层柱截面选择900mm×900mm，5～22层柱截面选择700mm×700mm．楼层梁截面可以根据具体的位置不同而选择450mm×700mm，400mm×700mm，350mm×700mm三种截面．楼板和剪力墙结构采用壳单元Shell63来模拟．模型共采用4854个空间梁单元和1848个壳单元．有限元模型如图3所示，结构构件截面特性如表1所示．

2有限元模型动力特性分析

采用ANSYS分析软件中的Lanczos法进行结构动力特性分析［4］，求取结构前20阶自振频率，见表1所示．图4列出了结构前四阶振型图.由以上图表可以看出，结构第1阶振型为Y方向水平振动，第2阶振型为X方向水平振动，第三阶振型扭转振动，第四阶振型为局部振动．前两阶结构自振周期较为接近，说明结构两个方向抗侧力刚度基本一直．结构以平动为主的第一自振周期2．11s，以扭转为主的第一自振周期Tt=1．82s，其比值Tt/T1=0．86，略大于规范对周期比规定的限值0．85的要求，说明结构的扭转效应较明显，但具有足够的抗扭刚度．

3结构地震反应分析

3．1输入地震波的选取

为了分析不同类型地震波对复杂高层结构的地震反应影响，本文分别从2008年墨汶川8．0级大地震中选取2条具有典型长周期信息的地震波(台站编号为:061XIA和061XYT)进行分析，并选取1940年美国ImperialValley地震时记录到的EL－Centro地震波和1952年美国加利福尼亚KernCounty地震时记录到的Taft地震波作为常用普通地震波作对比参考．图5为所选的4条地震波加速度时程图．

3．2地震波的频谱特性分析

地震记录的频谱分布对结构的响应有很大影响，可以从傅里叶谱和反应谱显现出来．分别计算所选4条地震波的傅里叶谱和反应谱，分别见图6和图7．对比长周期地震波和普通地震波的傅里叶谱可以看出，长周期地震波的频带较普通地震波的频带更低，主要分布在下雨2Hz的范围内，长周期特征表现得更明显;两条普通地震波高频成分都比较丰富，主要分布在1～6Hz，频带分布集中在相对较高的频率部分．从四条地震波的反应谱可以看出，长周期地震波在长周期部分明显比两条普通地震波的谱值要大，即向长周期部分延伸，对应的谱值集中在0～7秒内，分布比较广泛．而普通地震波对应的谱值主要集中在0～2秒内，对短周期结构地震反应影响较大．

3．3结构动力反应分析

分别以前面4条地震波(两条长周期地震波和两条普通地震波)作为输入激励，对第二节所建立的有限元数值模型进行动力时程反应分析，分析过程中，阻尼模型选取工程上常用的瑞丽阻尼模型［5］，取结构第一阶自振频率和输入激励的卓越频率为瑞丽阻尼的控制频率，整体结构的阻尼比取为5%．分别选取楼层水平加速度放大系数、楼层最大位移、楼层最大剪力和楼层最大弯矩作为参考变量，对不同频谱特性地震波作用下的结构响应进行了分析对比，具体结果见图8．对比不同地震波作用下结构的最大响应，可以看出，不同类型地震波作用下，结构的最大响应有显著的不同:结构在具有长周期特征的地震波作用下高层结构的位移响应值、加速度响应值和内力响应值均明显大于普通地震波作用下的结果;两者对应的结构最大位移响应相差达5倍左右，最大加速度响应相差约3倍左右，基底剪力平均值和弯矩平均值相差1倍左右．

4结构TLD减震效果分析

TLD方案的确定由第二节模态分析结果可以看出，结构沿东西方向第一阶自振频率为0．47Hz，结构沿南北方向的第一阶自振频率为0．50Hz;根据TLD减震原理，将TLD水箱两个方向的自振频率调整到与结构的两个水平方向自振频率相接近，以达到同时对结构两个方向振动控制的目的．本文采用ANSYS有限元软件中的Fluid80单元模拟TLD流体．为了对比分析TLD减震效果，分别将前面4条地震波(两条长周期地震波和两条普通地震波)作为输入激励，对第二节所建立的有限元数值模型添加TLD后进行动力时程反应分析，分别选取楼层水平加速度放大系数、楼层最大位移、楼层最大剪力和楼层最大弯矩作为参考变量，对不同频谱特性地震波作用下的结构响应进行了分析对比，具体结果见图9，TLD减震前后的结果地震反应对比误差见表2．从以上图表的对比可以看出，TLD减震效果比较明显，最大减震效果达到与60%;不同类型地震波作用下，结构减震效果有明显的不同．对比不同响应之间的减震效果，可以看出，TLD对加速度和位移的减震效果要明显大于对剪力和弯矩的减震效果，由此可以看出，TLD在结构水平方向振动控制、提高居民居住舒适度上有很好的控制效果．

5结论

高层建筑论文篇4

关键词：建筑设计城市规划广场架空

高层建筑形式在古代就已有了，早在公元前五百多年的古巴比伦曾经建造了现在号称世界七大奇迹之一的“空中花园”，根据记载，其形式非常之华丽壮观，放置在任何空间之中都可以说是一道绝美的风景。近代随着科学技术的发展，尤其是钢铁、电梯的出现以及后来钢筋混凝土的应用，为高层建筑发展创造了前所未有的机遇，高层建筑也成为城市空间中一道独特的风景，其中以美国的高层建筑发展最为活跃，如1885年的芝加哥家庭保险大楼被公认为第一幢摩天建筑，而纽约的曼哈顿区更是高楼云集；近年来我国的高层建筑也发展迅速，如上海的金茂大厦88层，高420.5米。随着结构理论和技术的发展，高层建筑结构形式趋于多样化，高层建筑的表现形式也多种多样，但随之所带来的弊端也越来越多的表现出来，在成为城市风景的同时如何恰当的融入城市空间成为高层建筑设计的一个重要任务，也是使高层建筑设计趋于完善所追求的一种理念。

城市空间是人类生活和生产所需要的重要因素，它为居民提供各种活动的可能。这个可以说是城市空间比较科学性的定义，而本文提到的城市空间则更具体更形象，主要指城市内的建筑物、道路、绿地、广场、公共服务设施等实体以及由这些实体所构成的立体空间，也是人处在其中能真实、直观感受到的空间。高层建筑是否与所处的城市空间融洽，其评价标准相当一部分取决于公众的感受，简单的说就是人处在所创造空间中的感受；所以一位建筑设计者在进行高层建筑设计时要充分考虑所创造出来的空间（无论是内部还是外部）给予使用者的感受。这些是理论上要求一位建筑设计师要考虑的因素也是作为一名建筑师应该承担的责任，而且还可以据此评价一位建筑师的设计能力和水平及其职业道德。事实上在进行一项高层建筑设计时，开发商受利益的驱使往往不会考虑建筑与环境的关系，此时，规划部门所出台的各种条文政策及规范将扮演着重要角色，它强制性的要求必须顾及城市环境，营造舒适的城市空间。可以看出，高层建筑设计与城市空间的协调以及城市空间的营造是通过两方面的共同作用来完成的，即建筑设计和规划。下面就从建筑设计和城市规划两方面谈谈高层建筑设计与城市空间的关系。

一、建筑设计

1、充分发挥广场的作用

高层建筑由于其体量的巨大，往往给街道空间一种突然的压迫感，使人感觉好像从一个大空间突然进入一个小空间，这是由于高层建筑的体量所造成的对比。因此凡是处在街道两旁体量巨大的高层建筑在设计时应该对其进行后退处理，并在其退出的用地上设计一广场空间，这个广场空间将起到空间的缓冲作用；而且由于高层建筑的建筑面积远远超出其用地面积，容纳的人员较多，出入口人流密度相对较大，后退出的广场空间也起到缓解交通压力的作用；从另外一方面讲，广场空间往往在街道空间以及城市空间中起到非常重要作用，能够给公众留下较深的印象，也往往能成为城市的节点，这就是共享空间的好处。有的建筑大师甚至直接设计成下沉式的广场，如日本建筑大师叽崎新设计的日本筑波中心的下沉式广场，独特的广场空间造型，以人和环境为设计重点，不仅为公众提供了一个舒适的安静的休闲场所，而且使建筑塔楼的形象特征更加突出。这种下沉式的广场往往更容易给人留下印象，就空间形式而言它是一种非常富有情趣的空间。因此在进行高层建筑设计时广场和建筑应该作为一体来考虑。

2、高层建筑主体设计

对于一个城市而言，高层建筑往往具有一定的代表性和象征性，可以反映一个城市经济水平和发展程度，选择合理的造型就显的尤为重要。高层建筑由于其结构形式的限制以及使用功能的要求，在造型上往往追随于建筑的结构形式，而不能有太多的变化，有的高层建筑甚至直接将结构形式外露不加修饰。高层建筑的主体部分是它的塔楼，塔楼的表现形式对高层建筑的造型起着决定性的作用，现今国外和国内的许多高层建筑都有着独特的外形和明显的识别性，对一个城市具有一定的代表性，这可以说是高层建筑存在的一个原因。随着近年来资源短缺问题的出现，全球提出了可持续发展，而高层建筑就环保节能方面来说是很浪费的，随之就出现了生态型“建筑的概念，如生态建筑师――诺曼·福斯特设计的法兰克福商业银行总部大厦在强调象征意义和功能的同时，就引入生态的概念，是世界上第一座”生态型“超高层建筑。其建筑平面呈三角形，宛如三叶花瓣夹着一支花茎：花瓣部分是办公空间，花茎部分为中空大厅。中空大厅起自然通风作用，同时还为建筑内部创造了丰富的景观。而气候设计大师――杨经文设计的马来西亚吉隆坡梅纳拉大厦则体现了利用空中开放空间连通建筑内外，贯彻”生物气候大楼“思想，引入了大量的植物，立面上螺旋上升的垂直绿化和底部斜坡的绿化都有助于调节气候，尽可能地拉近了人与自然的距离，较好地完成了室内外空间的过渡与衔接。同时对形成良好的城市空间环境也是一种深化。可以看出目前高层建筑设计的一个新要求就是要实现”生态节能型。

高层建筑主体的下部分――裙房虽然对整个城市影响较小，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影响。建筑的裙楼立面设计一般不同于上部立面，需要进行细致的设计，从而使下部空间丰富多彩而不至于感到苍白；并要体现人的尺度，因为裙房部分跟公众视觉接触较密切，对街道空间感影响也较大。而高层建筑的最上部分――屋顶对整个建筑形象起到强化个性的作用，虽然它较少影响到生态环境，但对塑造建筑的标志性、丰富城市天际线具有重要的作用，因此应根据建筑的基座、楼身等因素加以塑造。

3、巧妙的运用一些处理手法

高层建筑的塔楼部分虽然变化的余地不大，但是底层部分却可以进行一些巧妙的处理来丰富空间形式。一般可以采用底层架空和入口缩进的手法。底层架空的处理手法是现代建筑的特征之一，它可以在高密度的环境中争取到宝贵的用地，把城市的道路、广场和建筑有机地结合在一起，形成通透的、公共的开放空间，给市民以小憩之地；同时还可以改善人流、视觉拥挤的状况，连通几个主要的公共场所，以增加城市空间的层次。高层建筑临近城市道路布置时，入口空间凹入建筑下部可以避免主体的被迫后退（用地非常紧张的情况下），争取基地面积的有效使用，缓解入口处各种矛盾冲突；并有可能在建筑的形体设计、空间组织等方面形成新颖的构思，这种入口后退架开的处理不仅空间层次丰富而且给人的印象也深刻。

二、规划设计

1、避免高层建筑密集

高层建筑的密集虽然对于城市办公等条件方便有利，却给城市空间带来很多压力，造成城市空间和城市交通的拥挤，甚至是一些史料不及的污染和危害，比如一些高层建筑玻璃幕墙的大面积使用造成以前未出现过的光污染；还有就是形成高压风带和风口，这些会造成意想不到的后果。因此在规划设

计中要对区域内的高层建筑密度进行限制，避免高层建筑的集中分布。

2、高层建筑与城市街道

高层建筑一般分布在城市中商业发达的地段，这些地段的街道本身交通荷载就较大，高层建筑将大大增加这些街道的交通压力，分布在这些街道两侧的高层建筑要尽量控制其层数和高度，同时在规划设计时要对这些街道进行扩展，加大其通行能力。

3、控制超高层建筑数量

超高层建筑往往以其象征性和代表性而存在，实际上这类建筑既不经济又不合理，一些已建成的超高层建筑投入使用后表明收益并不乐观，可以说仅仅是体现城市形象，提高城市知名度。

结束语

高层建筑已走过百年历史，从其出现之日起就成为城市的焦点，其形式和风格也不断的发展变化着，我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但已经取得了很大的成就，像北京、上海、深圳等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。

参考文献：

[1]r·里尔城市空间同济大学出版社，1991

高层建筑论文篇5

关键词：高层建筑；工程施工；质量控制

把好工程质量关，关乎人民群众的生命财产安全，关系企业的生存发展。是企业赢得市场，保证尊严，应承担的一份社会责任。因此做好建筑施工的质量控制工作对于企业发展具有重要的意义。我国进入二十一世纪以来，经济得到了蓬勃发展，在这个人民生活水平日益提高的大背景下，研究高层建筑工程施工的相关问题，可谓恰逢其时。相比国外发达国家的工程施工，我国的工程施工从人员的培训到施工阶段的现场管理，都不够成熟，因此本文从高层建筑工程施工容易出现的问题入手，通过长期的实践，给出一些质量控制的建议，以供相关从业人员在工作中借鉴。

1高层建筑施工质量控制的基本原则

1．1坚持以预防为主

由于高层建筑施工的周期长，造价高，一旦出现问题，就会造成不可估量的损失，因此高层建筑的质量控制不能等事故发生之后再进行补救处理，所以开展高层建筑施工质量控制工作还是以预防为主。在施工前，通过施工质量计划的编制，确定合理的施工程序、施工工艺和技术方法，以及制定与此相关的技术、组织、经济与管理措施，用以指导施工过程的质量管理和控制。

1．2坚持全方位的管理

高层建筑具有施工周期长、涉及部门多、技术要求高的特点，决定了高层建筑工程施工呈现多元化、复杂化的趋势，如何在如此复杂的局面下开展有效的施工质量控制管理工作，这就要求相关质量管理部门全方位的进行管理，让质量管理渗透于高层建筑施工的各个环节之中，并且建立起相应的管理制度，对每一个细节性的问题都不疏漏，做好质量管理组织方面的建设［1］。

1．3坚持质量第一的原则

无论任何方面的建筑施工，首先考虑到的应该是质量问题，这符合我国的科学发展观要求。因此把握好高层建筑的质量控制，对于我国经济建设也具有推动作用，把质量第一的原则融入高层建筑工程施工的每一个环节，这是施工质量管理部门应该思考的一个问题。

2影响高层建筑施工质量控制的因素

2．1施工人员缺乏专业素质

影响高层建筑工程施工质量的首要因素是人为因素，这是由于施工人员在高层建筑施工当中扮演着十分重要的角色，因此施工人员的专业素质将直接影响到高层建筑的施工质量［2］。相比发达国家的建筑施工市场，我国的施工人员呈现专业素质低下的情况，这是由于我国对于建筑工人没有一个正确的认识，因此导致施工人员缺乏综合素质。此外有些建筑企业为了节约成本，没有对施工人员进行上岗前的培训也是导致我国高层建筑施工人员缺乏专业素养的重要原因，施工人员的工作贯穿高层建筑施工的各个环节当中，由于没有对施工人员进行规范操作而导致高层建筑质量问题的例子也是屡见不鲜。

2．2施工材料设备监管不到位

任何建筑工程离不开施工材料与施工设备的使用，高层建筑更是如此。因此施工材料与施工设备的使用情况也影响着高层建筑的整体施工质量。高层建筑的施工难度比较大，施工的设备与材料涉及到的影响因素非常多，这也是高层建筑工程施工质量管理工作之所以难以取得很好成效的重要原因，由于施工材料与设备的维护工作没有做到位而造成施工整体质量问题的例子擢发难数。随着建筑材料、员工工资等成本增加，让不少施工企业获利微薄，这就促使很多企业使用低端甚至劣质不合格的材料，送检的材料与现场使用的材料不一致。

2．3施工现场管理水平较低

在工程施工质量的管理工作当中，现场管理占到很大一个层面，对于高层建筑的施工现场管理也是一样的道理，施工阶段进行现场管理能够有效控制高层建筑的质量问题。这要求建筑企业做好动态管理部门的构建，使高层建筑的质量更趋于效率化。我国施工现场管理水平较低的主要原因是高层建筑的质量监督工作非常复杂，存在各部门之间互相推诿的情况，由于前期的责任分配工作没有做到位，给高层建筑工程施工质量管理工作造成了不利的影响。

3加强建筑工程质量控制的有效途径

3．1提高作业人员的素质

在现场建成施工样板展示区，为进场作业人员提供了模范样板的实体教材。样板区的设置，严格按照国家现行规范结合项目工程施工图纸，全面涵括了工程施工中可能遇到的各个环节。每一个新班组进场，首先要来到样板展示区参观，以此示范工程为标准严格要求班组施工质量，若不具备做出该质量标准的建筑产品，坚决不允许进场。建筑施工企业定期开展施工人员的培训工作，并且针对施工人员的实际情况有侧重点的开展专业素养培训，潜移默化把标准化施工渗透到每一个员工当中。把工程质量意识作为考核施工人员的一个具体项目，并对其中具有良好质量控制意识的员工进行奖励，以此鼓励全体施工人员规范操作、严格要求自己。

3．2加强施工材料设备的监管

加强对施工材料的质量控制，施工材料的质量直接决定着施工质量。原材料在进入施工现场之前，质检员要查看材料质量合格证，避免不合格的原材料进入施工现场；加强对材料质量的检测力度，对进入施工现场的材料进行抽样检测，避免出现以次充好的现象。加强对施工设备的管理，根据具体的施工任务选择与此相适应的机械设备，避免出现因为机械设备数量不足而导致施工进程被迫中止的现象。定期对机械设备进行维修与保养，避免机械设备出现“带病操作”。

3．3提升施工质量控制的标准

提升施工质量控制的管理标准，是高层建筑工程施工质量控制的有效措施。提升施工质量控制标准，不仅依靠建筑企业的自觉性，从宏观角度上讲，还依靠政府制定的相关法律法规，提高高层建筑的施工质量标准，对高层建筑工程施工的各环节进行严格监控和把关，在严格的约束下保证我国高层建筑的施工质量［3］。

3．4提高施工现场的管理控制水平

在高层建筑的施工阶段进行严格的质量控制把关，直接影响高层建筑竣工验收工作的效果，也间接影响到高层建筑的使用寿命，因此加强施工现场的管理水平，对于我国建筑工程质量管理工作具有深远的意义，通过对施工的每一个环节进行严格把关，从前期的合理制定计划，到中期施工当中对工程施工的某些技术与材料的运用都十分重要［4］。具体的途径是建立完善的质量管理体系、保证工作精确到部门，分级责任制的构建。

作者:张晨辉 单位:福建联美建设集团有限公司

参考文献:

［1］黄春蕾．房屋建筑工程施工质量控制内容及方法研究［D］．重庆大学，2008．

［2］王铁军．高层建筑施工项目质量管理与控制研究［D］．西安建筑科技大学，2009．

高层建筑论文篇6

［关键词］高层建筑;给水排水;工程设计;优化策略

随着城市建设的快速发展，高层建筑成为了城市建筑中的主要建筑形式，高层建筑在为广大人民群众提供便利生活的同时也为城市给排水工作提出了更高的要求。以往的低层建筑给排水工程的设计相对简单，其虽然在基本理论和设计方法上与高层建筑基本一致，但是也高层建筑层数的增多而有所不同。高层建筑结构相对复杂，层数较高，高度较大，因此，在设计建筑给排水时就要有针对性，符合高层建筑给排水设计的相关要求。

1高层建筑给水排水工程设计问题

1．1雨水系统设计中的问题分析

高层建筑的雨水排除是给排水设计中需要重点考虑的问题，阳台雨水和屋面排水的设计尤其重要。一般在设计屋面雨水排除时，会按照重现期一年进行设计，因此如果遭遇了大于设计强度的暴雨灾害时，屋面雨水在管道内就会形成压力流系统;而阳台雨水不会造成管道内的满流情况，其会形成为重力流系统。针对这种情况，如果对阳台雨水和屋面雨水进行混合，而同时排出，那么如果遭遇大于设计标准的暴雨时，雨水管道内就会形成满流，从而导致阳台通过地漏的反水情况。可见，进行阳台与屋面的同时混合排水，其最大缺点就是在遭遇大于设计强度的暴雨时，阳台雨水无法及时排除。但在实际设计中，雨水斗能够承担的汇水面积达不到重现期一年时的允许汇水面积，因此，压力流在雨水管内形成的几率很低，但是其也不能够阻止阳台反水现象，因此，设计时可以将拐弯后的雨水管道的型号做出调整，即放大一号。

1．2给水方式的选用问题分析

在选择高层建筑给水方式时，首先要确定高层建筑的竖向分区，之后才能够进行给水方式的选择。给水方式的选择需要遵循一定的原则，也就是要以经济合理、技术先进、供水安全等为前提。高层建筑给水可以根据市政管网压力的大小和建筑物的所处位置予以确定。在建筑物的下层建筑中，如地下室、裙房以及附属用房等建筑的供水中，就可以选择市政管网直接供水的方式，其可以起到节约能源、节省基建部分的投资以及运行管理方面的费用等作用。另外，在使用市政管网进行建筑给水时，最重要的就是应该对需要供水的房间的性质和功能以及管网的供水压力进行考虑，务必符合相关要求。如，建筑物的高度低于100m时，通常可以采用市政管网直接供水，而对于建筑的中区和高区则可以采用调速渠进行供水，这也就是高层建筑垂直分区并联供水系统。在各分区内，为减少二次污染的产生以及稳定水压，可以设置减压阀进行局部的压力调整，此方法不需要设置高位水箱，也是目前众多选择中，效果较好的供水方式之一。

1．3污水系统设计中的相关问题分析

高层建筑中给排水设计中的污水设计问题应当引起足够重视。其中包括两方面内容:首先就是高层建筑塔楼污水的排除问题。如果二室或二座以上塔楼污水通过雨水立管集中后，汇合入一根总管，然后再由裙房同时排出，这种方法有一定的不利之处。因排水系统的可靠度无法保证，如果将雨水过于集中，一旦总管损坏需要检修时，其影响面会很大;其次是不设技术夹层的问题。在高层建筑中，结构转换层梁的高度和宽度一般均大于标准层，而转换层梁会影响到卫生洁具的布置以及污水管的布置，如果洁具的布置与标准层相同，那么洁具的排水管就有可能跟转换梁产生冲突，因此，这一问题需要特别注意。

2基于高层建筑给排水节能设计策略

节能降耗已成为当今世界发展的主题。因而在高层建筑给排水设计中，除了做好给排水设计外，还应对其做好节能设计。以下笔者分别从中水系统的设计、节水龙头的设计以及变频水平设计三方面做出分析。

2．1节水龙头的设计

高层建筑给排水关系到人们的生产和生活，在如今水资源日益紧缺的背景下，做好高层建筑的给排水节能设计正当其时。节水与阀门的质量和型号等有密切关系，所以在对高层建筑进行给排水节能设计时，要关注于节水阀门的选择。在水压相同的情况下，节水龙头相对于普通龙头更能够减少水的流失，减少浪费。高层建筑给排水的节能要从高层建筑给排水工程特点、给水方式、水设计、节能设计等方面认真研究和实践，为人们设计出更新、更好的建筑，从而从根本上确保节水设计取得成效。

2．2中水系统的设计

所谓中水系统，就是将污水、雨水等经过一定的处理，使水质达到一定的指标后，为人们利用的一种水循环过程，例如利用设计的中水系统将污水和雨水处理后，用于浇树、洗车等。由于成本低且环保效果好，因而我们必须做好中水系统的设计。在设计过程中，作为设计人员必须对其用途有一个全面的认识，结合以往经验确定中水处理工艺和供水方式，并充分考虑其带来的经济效益，最大化的确保设计的科学性。

2．3变频水泵的设计

变频设计也是实现高层建筑给排水节能的有力方式，变频器上一般都具备闭环控制功能，其可以根据压力信号进行自动控制运行，使其达到供水水压的恒压。利用变频器可以改变水泵的转速，有效调节水泵的流量和压力，实现节水设计。

3结语

综上所述，高层建筑给排水设计要满足水量、水质和水压的要求，并根据这些要求进行优化设计，提高用水的安全性和经济性，最大程度实现建筑节能和减少运行费用。

作者:梅鹏远 单位:西安思源学院

参考文献:

［1］韩晓冬．高层建筑给水排水的优化设计分析［J］．科技展望，2015，25(35):19－20．

高层建筑论文篇7

随着城市人口的不断增长、城市面积的不断扩大，高层建筑就要充分利用城市土地，在投资和规划时要兼顾，考虑高层容积率。随着社会经济发达，城市规划及建筑师在环境规划、城市布局中，除考虑建筑形式外，还要注意城市与环境协调统一、建筑功能与人民生活关联、足够绿化面积、休闲停车散步空间等问题。城市中有许多单体建筑工程，在很小的面积内如何吸引眼球，是设计者们思考的重点问题，这就造成了高层建筑立面更为复杂、新奇。城市在发展，历史要保护，如何使二者协调统一起来，这也是设计师们需要考虑的问题。城市的发展中还会遇到旅游用房、高级旅馆、办公建筑、经济适用房、商品住宅等形态的建筑，不同的建筑要有不同的设计理念，保证价格合理的前提下，功能要完备，设计时都需要考虑进去，只有这样，才能设计好高层建筑，满足人们生产生活需要。

2高层建筑设计中存在的问题

按照建筑设计防火规范，高层商业建筑须采用封闭楼梯间或防烟楼梯间，但在开发过程中，为满足大客流量及开阔的视野，在高层商业建筑中往往设计出宽大的敞开楼梯，用于客流通道。一般的开发商采用防火卷帘封闭对大型敞开楼梯间进行设计，同时又设计了符合规范要求的数量和形式的疏散楼梯。此种设计方式是不太可取的，因为它明显的违背了人们在火灾情况下的实际疏散的一个趋向。按防火规范要求，地上层与地下层不宜共用楼梯间，容易在人员疏散时进入地下层，造成不必要的伤害。通过实践观察，以上问题往往在设计及防火审核中被相关负责设计和审核人员所忽视，这些问题虽然细微，但一定要注意，因为高层建筑设计是为人们更好的居住建设的，一定要具备更高的安全性，保障人们生命财产安全。

3高层建筑设计的要点

3.1高层建筑的主体设计要点

有特点的高层设计，能展现一个城市的容貌和发展状况，外地客人通过高层建筑的建筑风格感受城市人文风貌，所以设计师为高层建筑选择合理的造型和设计风格显的尤为重要。高层建筑不论怎么变化，都离不开一个建筑结构，只有合理的结构才能保证建筑稳固性，受结构的限制、使用功能的约束、符合人们的居住要求，一般的高层建筑风格都是比较规则的，很少太多变化的。一般城市中很多这样的结构式高层建筑，尽管是通过一些外部装修，给人明快的感受，但却失去了一些设计师、建筑师的创造性和风格化。高层建筑的塔楼是主体部分，它的样式起着决定性的作用。

3.2高层建筑外部尺度设计的原则

城市轮廓线是一个城市的形态，那么在城市防火规范组织中，起最大影响力的就是高层建筑，高层建筑与城市环境要在尺度上进行统一协调，在设计时充分考虑高层建筑布置对城市轮廓线的影响。在对高层建筑设计时，一定要实地考察调研，不能光凭想象画图纸，应充分考虑建筑的整体尺度、街道尺度、近人尺度、细部尺度等问题，在以上尺度设计中都要遵守尺度的统一性，只有这样才能保证高层建筑物与城市之间、整体与局部之间、局部与局部之间及与人之间保持良好的有机协调。高层建筑物上要有一些局部形象尺度，能使人把握其整体大小，除此之外，也可用一些屋檐、台阶、柱子、楼梯等来调整建筑物的体量，保持高层建筑自身特征，人们通过尺度把握使高层建筑融合到人们生活中。

3.3充分发挥空间作用

高层建筑占地面积一般都较广、体量巨大，有的建筑给人不好的感受，让人一下进入不和谐的空间里，这是由于高层建筑的体量对比所造成的街道空间一种突然的压迫感。所以，高层建筑在设计时应该在对其进行后退处理，在其退出的用地上设计一个起到空间缓冲的空间，比如广场、公园、道路等。通过巧妙的设计，排除人们的压迫感，这样的设计增加了人们对建筑的亲切感，人们心理不那么压迫的同时，还可以在进出建筑物时，感受时代元素、休闲乐趣，增加了城市环境重要节点。

3.4其他处理方式

高层建筑论文篇8

超高层建筑高度要求与结构类型和抗震烈度密不可分，超高层结构设计要进行两种方法以上的抗震核算，并且进行抗震设防专项审查。世界超高层建筑有迪拜哈利法塔，高828m；广州塔，高600m、上海环球金融中心，高492m等。超高层建筑因其超高的高度而具有不同于普通建筑和高层建筑的特点。首先，对于超高层建筑，传统的砖、石等材料已难以适用，其结构类型也更具选择多样性，如钢筋混凝土结构、全钢结构和混合结构等。其次，超高层建筑的垂直交通与消防，由于其超高的高度，较依赖于垂直交通，同时也给消防增加了困难，这就要求超高层建筑的每一层都需设置灵敏的烟雾报警器、自动喷淋和适当的避难所。最后，超高层建筑通过对风作用效应、重力荷载作用效应、施工过程的影响、空间整体工作计算、结构整体内力与位移、抗震性能等设计计算分析，进而提高超高层的抗震性和安全性。

2超高层建筑结构抗侧刚度设计与控制

为了提高超高层建筑的抗震性，其足够的结构侧向刚度必不可少。足够的结构侧向刚度不仅可以保障建筑物的安全性、抗震性，还可在一定程度上有效抵抗建筑结构构件的不利受力情况及极限承载力下的安全稳定性。设计超高层建筑的结构抗震侧向刚度，应重点从其结构体系和刚度需求进行。

2.1结构设计。结构初步设计根据建筑高度和抗震烈度确定高度级别和防火级别。超高层结构设计首先满足规范要求的高宽比限值和平面凹凸尺寸比值限值，其次控制扭转不规则发生：在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，扭转位移比不大于1.4；最大层间位移角不大于规范限值的0.4倍时，扭转位移比不大于1.6；混凝土结构扭转周期比不大于0.9，混合结构及复杂结构扭转周期比大于0.85。最后设计过程中严格控制偏心、楼板不连续、刚度突变、尺寸突变、承载力突变、刚度突变等现象。满足结构设计规范的同时，还应考虑建筑师的设计意图和功能需求，同时满足设备专业设计要求。结构平面的规整程度直接影响着抗震设计的强弱，尽量采用筒体结构，以使得承受倾覆弯矩的结构构件呈现为轴压状态，且其中的竖向构件应最大程度的安置在建筑结构的外侧。各竖向构件和连接构件的受力合理、传力明确，降低剪力滞后效应，杜绝抗震薄弱层产生。

2.2结构侧向刚度控制。超高层建筑的抗震性能设计主要与结构侧向刚度的最大层间位移角和最小剪力限制相关。对于层间位移角限值，其是衡量建筑抗震性的刚度指标之一，地震作用应使得建筑主体结构具有基本的弹性，保证结构的竖向和水平构件的开裂不会过大。同时，因超高层建筑的底部楼层、伸臂加强层等特殊区域的弯曲变形难以起主导作用，所以应采取剪切层间位移或有害层间位移对其变形进行详细的分析与判断。对于最小地震剪力，其最重要的两个影响因素是建筑结构的刚度和质量，当超高层建筑难以达到最小地震剪力要求时，设计人员应该结合具体情况适度的增加设计内力，提高其抗震能力和稳定性，然而，当不能满足最小地震剪力时，还需通过重新设计或调整建筑结构的具体布置或提高刚度来提高建筑物在地震作用下的安全性，而非单纯增高地震力的调整系数。

3超高层建筑的性能化抗震设计

超高层建筑的抗震性能设计，国内主要根据“三个水准，两个阶段”，即“小震不坏、中震可修、大震不倒”。超高层建筑来说，其建筑工程复杂、高度极高、面积大、成本高，一旦受到地震损害，其损失程度会更高，因此，必须充分考虑各方理论、实际情况和专家意见，兼顾经济、安全原则，定量化的展开超高层建筑的性能化抗震设计。同时，相关文件虽针对超高层建筑结构的性能化设计制定了较具体且系统的指导理念，涉及宏观与微观两个层面。但是，由于结构构件会受到损坏，且损坏与整体形变情况的分析计算都需进行专业的弹塑性静力或动力时程计算，而目前我国尚未形成相关的定量化的评价体系，因此，设计人员应在积极参考ATC-40和FEMA273/274等规范。此外，对于弯曲变形为主导的建筑结构，在大震作用后应尤其注重构件承载力的复核。

4超高层建筑多道设防抗震设计

除了上述注意事项外，针对超高层建筑进行抗震性设计时，还因注重设计多道的抗震防线。多道抗震防线是指一个由一些相对独立的自成抗侧力体系的部分共同组成的抗震结构系统，各部分相互协同、相互配合，一同工作。当遭遇地震时，若第一道防线的抗侧移构件受到损害，其后的第二道和第三道防线的抗侧力构件即会进行内力的重新调整和分布，以抵御余震，保护建筑物。目前，我国超高层建筑主要依靠内筒和外框的协同工作来达到提供抗侧刚度的目的，包含两种受力状态：首先，建筑的内外结构通过楼板和伸臂析架来协调作用，进而使得外部结构承受了较多的倾覆弯矩和较少的剪力，而内筒则承受了较大的剪力和一些倾覆弯矩，广州东塔就是此受力方式的典型；其次，以交叉网格筒或巨型支撑框架为代表的建筑外部结构，其十分强大，依靠楼板的面内刚度，外部结构即可同时承受较大的倾覆弯矩和剪力，如广州西塔。

5结语

高层建筑论文篇9

关键词：高层建筑；板式转换层；施工

1高层建筑转换层的应用与发展现状

中国目前的钢筋混凝土高层建筑一般在二十至五十层之间，其中尤以二十至三十五层居多。中国国内己建成的这个高度范围内的高层建筑占全部高层钢筋混凝土建筑的80%左右，可见这个高度范围内的高层建筑是与中国城市的经济发展和需求水平相适应的，因而应用最多。在建筑功能的要求上，高层建筑中很少是功能单一的住宅、写字楼或宾馆，高层钢筋混凝土建筑多是地下部分是停车场，地上1-7层左右为商场、娱乐场所等，上部小开间的使用部分可以设置住宅、宾馆、或办公室。有统计表明，高层建筑中有转换层结构的占80%左右。带转换层的高层建筑转换层部分，由于梁、柱或板的尺寸较大，所以从模板的支撑系统，钢筋的绑扎、钢析架的安装或预应力的张拉顺序，大体积混凝土的浇注等方面在施工技术要求上都有极为严格的限制。在某种程度上可以说，转换层施工是高层建筑的“瓶颈”，如果说一幢高层建筑在支撑系统选择，钢筋绑扎，混凝土浇注，预应力张拉，机械设备的选择等方面做到方案科学，现场施工组织合理，定会带来良好的经济效益和社会效益。

2高层建筑板式转换层的设计技术

转换板设置位置，是人们关心的板式转换框支剪力墙结构抗震性能的重要问题之一。随着人们对梁式转换框支剪力墙结构在转换层位置设置较高时，转换层对结构抗震性能不利的认识，从而提出了转换层位置较高的框支剪力墙的抗震设计概念，并且限制转换层下大空间结构的层数。然而，板式转换结构随着转换层位置的提高，结构是否也表现出同样的动力特性及反应，也是值得讨论的。本文结合厦门安宝大厦工程，采用三种模型来计算和分析板式转换结构转换层位置对结构抗震性能的影响。计算模型中，转换层、标准层结构布置如图1所示。图中黑色填充区域为转换层下部框支柱和落地剪力墙；实线部位为转换板上布置的剪力墙。转换板厚2200mm；落地剪力墙厚度为400mm；框支柱截面为1200mm×1200mm和1000mm×1000mm两种；标准层x向剪力墙厚为250mm，y向剪力墙厚为200mm。转换板所在的上、下楼层的层高分别为2.2m、3.6m(净高，不含转换板厚)，结构总高度为98.70m。三种模型分别为：

Hst0——无转换层结构，以原工程转换板上部结构为基础，增加结构标准层，使其高度与原结构相同；

Hst3——转换板设置在第3层顶，并将原工程x向井筒开洞，转换层上、下结构等效侧向刚度比γex=0.7046，γey=0.8971。

Hst6——转换板设置在第6层顶，将模型Hst3的第1层复制增加三层，使其高度与原结构相同，同时，其转换层上、下结构等效侧向刚度比也与模型Hst3接近。结构计算分析采用ANSYS软件。

图板式转换最大的优点是可以在转换层以上随意布置结构型式和轴网，特别适用于建筑物上下部轴网错位复杂甚至互不正交的情况。但转换板传力路径不清晰，受力状态复杂，结构分析计算繁冗。由于抗剪和抗冲切的需要，转换板厚一般在2M以上，这一方面造成转换层质量和刚度的突变，在地震作用时结构反应增大，转换层上下相邻层更成为结构薄弱层，不利于建筑物抗震；另一方面由于自重和地震作用的增加，下部竖向构件的荷载明显增大，设计难度大。研究表明，转换厚板的内力和位移分布严重不均，最大值与最小值间相差可达几十倍。从整体上看，板式转换的力学性能和经济指标均较差，在实际工程中应慎用。当上下轴网变化但仍正交时，可采用正交主次转换梁的结构型式来实现转换。

3板式转换层施工方案决策问题和模型的确立

3.1板式转换层施工方案决策问题

最常用模板支撑方式有上面谈到的三种方法，①落地支撑法②叠合梁原理法③吊模法。那么对于一个含有转换层的施工项目而言，如何选用更优的施工方案，如何安全可靠、质量优良、工期准时、技术方便、简单可行、工程造价成本又比较低的情况下完成转换层结构的施工，是项目承建者的所追求的目标，所以在遇到此类问题时，经常存在如何决策方案才比较科学的问题。由于方案的优劣是一个相对的概念，并且施工方案的选择还受很多外部因素的影响。对于转换层施工来说，如果转换层所在位置较低，距离基础在四层以内的话，落地支撑法将是最为理想的选择；对于大于四层以上的情况，以上三种施工方法哪个方案最优，决策者如何进行决策。

3.2转换层施工方案决策模型的建立

层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP法)是美国运筹学家沙旦(T.L.Saaty)于上世纪70年代提出的，是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化，对目标(因素)结构复杂且缺乏必要数据情况下更为实用，所以近几年来此法在我国工程实践的方案决策中得到了广泛应用。层次分析法的基本内容是：首先根据问题的性质和要求，提出一个总的目标；然后将问题按层次分解，对同一层次内的诸因素通过两两比较的方法确定出相对于上一层目标各自的权系数。这样层层分析下去，直到最后一层，即可给出所有因素(或方案)相对于总目标而言按重要性(或偏好)程度的一个排序。

4高层建筑板式转换层的施工要点

由于板式转换层结构的上述特点，在确定转换层结构施工方案时应考虑下列几个方面的问题：①转换层的自重和施工荷载往往非常大，应选择合理的模板支撑方案，并进行模板支撑体系的设计。②对大体积转换层，混凝土施工时应考虑采取减小混凝土水化热的措施，防止新浇混凝土的温度裂缝。③转换层的跨度和承受的荷载很大，其配筋较多，而且钢筋骨架的高度较高，施工时应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于钢筋的布置。④对预应力混凝土转换层，由于其跨度和承受的荷载都很大，预应力钢筋数量大，因此，要合理选择预应力的张拉技术以防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大。⑤设置模板支撑系统后，转换结构施工阶段的受力状态与使用阶段是不同的，应对转换梁(或转换厚度)及其下部楼层的楼板进行施工阶段的承载力验算。

(1)混凝土工程。在进行大跨度超高度转换梁及转换厚板的混凝土施工时，应采取措施防止新浇混凝土产生温度裂缝。目前实际工程中采取的措施有：

①根据混凝土的配合比和预计的施工气候及现场条件，采用大体积混凝土结构三维有限元温度分析程序(3DTFEP)，对大跨度超高度转换梁及转换厚板整个过程中的温度状况进行模拟计算，掌握混凝土在浇筑后一个月内的各部分温度的变化规律，为大跨度超高度转换梁及转换厚板的施工提供科学的预测分析和依据。

②大体积混凝土转换结构施工时，应采取措施控制混凝土内部与混凝土表面温度差小于15℃，实际工程中可采用下列方法：a.蓄热保温法，即常规保温方法。混凝土的养护要把握两个关键，即在升温阶段以保湿为主，在降温阶段以保温为主。b.内降外保法，即在大体积混凝土内部循环埋管通水冷却降温，使大体积混凝土水化热温升降低，减少混凝土内部与混凝土表面的温差，然后在大体积混凝土转换结构的表面及其底面采取保湿措施。c.蓄水养护法，即在混凝土初凝后先洒水养护2h，随后进行蓄水养护，蓄水高度一般为100mm。

③浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在选用水泥方面可采取下列措施：a.优先选用水化热低的矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。b.掺用沸石粉代替部分水泥，降低水泥用量，使水化热相应降低。c.掺入减水剂，减少水泥用量，使混凝土缓凝，推迟水化热峰值的出现，使升温延长，降低水化热峰值，使混凝土的表面温度梯度减少。

④浇筑厚大的转换层结构混凝土时，为防止混凝土内外温差过大和提高混凝土抗拉强度，在施工方法上可采取下列措施：a.采取先施工转换结构周围结构或墙体，防止混凝土表面散热过快，内外温差过大。b.变冬季施工的不利因素为有利因素，减低混凝土的入模温度。在夏季高温气候施工时，采用冰水搅拌，以减低混凝土的入模温度。c.采用分层次施工，每层厚300mm～500mm，连续浇筑，并在每一层混凝土初凝之前，将后一层混凝土浇筑完毕。D.采用叠合梁原理，将转换结构按叠合构件施工，可缓解大体积混凝土水化热高，温度应力过大，对控制裂缝发展有利。

(2)钢筋工程。转换梁的含钢量大，主筋长，布置密，在梁柱节点区钢筋“相聚”。因此，正确地翻样和下料，合理安排好钢筋就位次序是钢筋施工的关键。

①钢筋翻样前必须弄清设计意图，审核、熟悉设计文件及有关说明，掌关规定。翻样时考虑好钢筋之间的穿插避让关系，确定制作尺寸和绑扎次序。

②一般转换层结构主筋接头全部采用闪光对焊或锥螺纹接头连接、冷挤压套筒连接；对于两端做弯头的钢筋，采用可调伸螺纹接头解决钢筋旋转的困难。

③当转换梁高度或转换板厚度较大时，应采取措施保证钢筋骨架的稳定和便于操作。

参考文献

[1]唐兴荣.高层建筑转换层结构设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2004.

[2]余红生.转换层支撑系统的选型及其安全性分析[M].建筑安全.2003.

高层建筑论文篇10

本工程为某办公楼的施工项目，建筑物的整体结构可以分成上部和下部两个部分构成，另外还有地下室结构。其中上部结构中主要有16层，地下室结构为3层，总共的占地面积为40万m2左右，建筑的总体高度为70m，建筑的外观造型存在着一定的美观性，而且，在实际的施工工程中，无论是施工人员还是业主都希望将绿色的设计理念融入到建筑工程中。对建筑结构进行优化。另外，从施工单位的角度上看，幕墙施工工程的使用性能相对较强，而且，所选择的节能技术也非常重要。不仅要促进节能的目的，还应该根据已有的建筑工程为重点，不断提升建筑的稳定性和节能性。

2高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性

我国尚处于社会主义初级阶段，同时还是一个建筑强国。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜，可随之而来的是大量的能耗，我国虽是资源大国，但由于人口众多和节能技术的匮乏，同时也成为资源消耗的大国，我国现有建筑近500亿平方米，其中节能建筑还不到1%。幕墙是建筑物的外墙护围，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。由结构框架与镶嵌板材组成，不承担主体结构载荷与作用的建筑围护结构。在城市建设中，只有合理规范的使用幕墙，才能达到建筑优化的目的。

3主要节能技术的应用

3.1隔热保温节能技术

在本次建筑工程中，主要选择的是开缝式石材幕墙的结构，这种形式不仅能够对外墙进行保温，还可以提升石材接缝的质量。不仅如此，施工人员还应该加强对相应石材和墙体之间的距离，要在保证正常通风基础上解决墙体潮湿的问题。另外，加设保温隔热材料是整个施工工程的关键之所在，施工人员要尽量对隔热材料的质量进行把关，同时结合实际的施工环境，做好设计工作。在实际的安装和运用的过程中，隔热材料需要达到一定的施工标准。需要注意的是，材料很容易受到环境以及其他客观因素的影响，出现材料受损的现象。在进行保温材料安装的工程中，石材之间的位置要进行紧密连接，要保证缝隙达到标准之后，在进行下一阶段的施工工作。另外，还需要做好加固和防水措施的检查工作，减少墙体出现结露或者是潮湿的现象。

3.2自然通风技术在玻璃幕墙中的应用

施工人员需要采用不同的方式来对玻璃幕墙进行开启，这种做法主要是使得空气达到相对比较舒适和稳定的标准。因此，对建筑开窗来说，主要表现出的特点可以从以下几个方面来进行分析和介绍：首先，要保证通风方式的平衡性以及空气流速的稳定性。其次，在建筑的底层楼层当中，严谨设置方式不科学而导致的风速过快或者是过慢的现象出现，尽量减少建筑工程施工过程中的安全隐患。最后，建筑开窗过程中，如果开启程度相对较小，不仅可以保证风速的平稳，还可以提升室内空间的舒适程度。另外，还应该从现代社会的发展程度上来不断增加建筑的高效性。可见，将自然通风技术应用到建筑幕墙的施工工程中，是现代建筑工程的基本需求之所在。

3.3LED绿色照明技术

在对这一工程实施照明技术的过程中，需要以设计工作为重点，同时还应该以建筑自身的形态为基础，将各种照明技术进行表现，同时，还应该赋予建筑物比较强烈的现代化气息。另外，还应该以智能化的控制系统作为支撑，将这种颜色进行高效转换。从这一点上看，很多传统的灯具不具备这一功能。而且LED灯体积较小，自重相对较轻，而且有很强的隐蔽性。可以进行大范围地推广和应用。经过缜密地计算可以看出，这种灯具在正常照明的过程中，会节能性会提升34.3%，如果运用不同形式的灯体，节能效果会更加明显。

3.4太阳能技术

在建筑顶部安装钢架，并将太阳能光电板牢牢固定在钢架上，最终实现了太阳能和建筑光电一体化，主要为夜间的景观照明提供充足的电力，以减少常规电力的损耗。通过太阳能光电板及太阳能电池完成对太阳能吸收、转化及存储，然后供给建筑照明或者其他需要，就是上文提到的太阳能和建筑光电一体化。在具体的应用环节，人们在布置太阳能电池组件时，通常以发电方阵的形式来布置，使其成为了一个整体屋顶建筑构件，发挥了传统建筑物中南坡屋顶的作用。如此一来，太阳能发电和建筑物实现了有机结合。

3.5智能控制系统

a.室内与幕墙连接在一起的电动遮阳帘。遮阳系统由专门计算机软件进行控制。百叶片部分，可以根据季节、时间以及朝向等因素展开阳光追踪调节，也可以根据阴影计算展开自动调整。可通过中控室对整个大厦的各个区域进行人工优先控制的相关设置；b.双层幕墙的上下电动通风口。冬季应置于关闭状态，以满足保温的要求。夏季应置于开启状态，以便于热空气的有效排除。

4结束语