摘要：隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平的提高，建筑事業(yè)也在隨著快速的發(fā)展，尤其是高層建筑的建設(shè)。而同時，建筑的施工工藝以及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的類型以及功能也在日新月異，難度也相對增加。對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅要經(jīng)濟(jì)合理，還要具備一定的安全性。本文即針對高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點以及結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了分析，同時探討了高層建筑結(jié)構(gòu)中的幾點問題。

關(guān)鍵詞：高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計 相關(guān)問題

高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工程，結(jié)構(gòu)設(shè)計的好壞將直接影響到建筑工程的質(zhì)量，進(jìn)而間接影響到人們的居住環(huán)境以及生命財產(chǎn)安全。隨著高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計類型與功能的多樣化，在設(shè)計人員的實際工作中就會經(jīng)常出現(xiàn)一些問題。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

1．軸向變形的問題

在高層建筑中，豎向的荷載作用力是非常大的，極易引起高層建筑中的柱中的軸向變形，進(jìn)而降低連續(xù)梁的中間處的負(fù)彎矩，增加跨中的正彎矩。同時，也會嚴(yán)重影響預(yù)測構(gòu)件的下料長度。因此，要對建筑的軸向變形進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，并根據(jù)所計算出的數(shù)值來調(diào)整預(yù)測構(gòu)件的下料長度。

2．水平荷載的設(shè)計

在普通層的房屋建筑中，結(jié)構(gòu)設(shè)計主要受到豎向荷載的制約。那么在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，不僅僅要考慮豎向的荷載作用，同時也要考慮水平荷載的作用因素。首先，由于在豎向的構(gòu)件中，高層建筑物的自重與樓面所使用的荷載的軸力與彎矩的數(shù)值和建筑的高度的一次方成正比。另外，水平荷載作用于高層建筑結(jié)構(gòu)的傾覆力矩以及由此在豎向構(gòu)件中引起的軸力與樓房的高度的二次方成正比。此外，對于一定的高度的高層建筑，豎向的荷載作用力通常是一個定值，而水平荷載作用力卻會隨著高層建筑結(jié)構(gòu)的具體動力特性而發(fā)生改變。

3．高層建筑的結(jié)構(gòu)延性

高層建筑結(jié)構(gòu)相對于偏低的建筑結(jié)構(gòu)要柔和一些，因此，如果發(fā)生地震，高層建筑就會發(fā)生相對較大的變形。因此，通常可在高層建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件上采取相應(yīng)的措施，提高建筑結(jié)構(gòu)的延性，進(jìn)而增強(qiáng)其變形能力，避免在地震等災(zāi)害中發(fā)生坍塌。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計體系

1．剪力墻結(jié)構(gòu)體系

剪力墻結(jié)構(gòu)是高層住宅結(jié)構(gòu)中一種比較常用的體系，其主要是將框架結(jié)構(gòu)中的梁柱用鋼筋混凝土墻板來代替，一般用鋼量比框剪結(jié)構(gòu)少，用一系列的剪力墻相互交錯，來承受豎向承重和抵抗水平力。墻體的剛度相對于其他結(jié)構(gòu)體系來講很比較大，非常有利于高層住宅結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)和抗震性能，常用于四十層以下的高層住宅結(jié)構(gòu)中。但是這種結(jié)構(gòu)也有些不足之處，盡管結(jié)構(gòu)有很強(qiáng)的整體性，但是制約了平面的布局。

2．框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系

這種體系主要是由剪力墻結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合組成的。由于剪力墻結(jié)構(gòu)主要受到水平側(cè)力，而框架結(jié)構(gòu)主要受到豎向的作用力，這樣就可以各取其長，進(jìn)行合理的分工。這種結(jié)構(gòu)主要以框架結(jié)構(gòu)為主，將剪力墻結(jié)構(gòu)布置于高層住宅的周邊、電梯間以及平面形狀變化較大的位置作為輔助，主要適用于二十五層以下的高層住宅結(jié)構(gòu)。但是這種結(jié)構(gòu)體系也存在不足之處，結(jié)構(gòu)剛度不是很強(qiáng)，進(jìn)而導(dǎo)致抗風(fēng)和抗震能力就比較低。

3．筒形結(jié)構(gòu)體系

在設(shè)計超過三十層以上的高層住宅結(jié)構(gòu)時，要充分考慮其所受到的巨大側(cè)力，在現(xiàn)有的幾種高層住宅體系中，只有筒形結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度都比較大，中央設(shè)有井筒，同時與周圍的框架很好地結(jié)合，這樣就能夠形成極強(qiáng)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，通常應(yīng)用于大跨度、大空間或超高層建筑。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中相關(guān)問題分析

1．結(jié)構(gòu)的規(guī)則性

對于高層建筑結(jié)構(gòu)的新規(guī)范中，制定了很多關(guān)于限制高層建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性的條件，嚴(yán)禁采用不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，由此可見，設(shè)計人員在實際工作中，要嚴(yán)格按照對于高層建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，保證建筑施工的正常運作。

2．短肢剪力墻的設(shè)置

在新的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中，也明確界定了短肢剪力墻為墻肢截面高厚比為5—8的墻，這在一定程度上限制了高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中短肢剪力墻的應(yīng)用。因此，高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員要盡可能少用短肢剪力墻，便于設(shè)計工作的順利進(jìn)行。

3．高層建筑結(jié)構(gòu)的超高問題

在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)規(guī)范中，對于建筑的高度有一定的限制，同時，對于高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及處理方法也都發(fā)生了相應(yīng)的改變。在實際的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，一些建筑結(jié)構(gòu)的類型的改變，但是并沒有采取相關(guān)的處理措施，就會直接導(dǎo)致高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案不能通過，重新進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)而對整個高層建筑工程的造價以及工期產(chǎn)生巨大地影響。

總結(jié)：

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對建筑物的功能和類型的要求也有所改變，對于高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計人員，要其他方面的專業(yè)人員進(jìn)行協(xié)調(diào)合作，并結(jié)合自己的實際工作經(jīng)驗以及對具體問題的分析，來解決高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的相關(guān)問題，進(jìn)而保證高層建筑的經(jīng)濟(jì)性、合理可靠性以及安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]李勇．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J]．科技與生活.2010(22).

[2]于險峰．高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及其體系[J]．建筑技術(shù)，2009(24).

[3]趙西安．高層結(jié)構(gòu)設(shè)計[M]．中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)研究所，2008.