李進權(quán)

【摘 要】就現(xiàn)如今國內(nèi)高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的現(xiàn)狀來看，結(jié)合實際情況開展針對這項工作的原則實施全面的研究分析是非常必要的，并且符合社會的發(fā)展趨勢和需求，推動高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的優(yōu)化發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計

引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人們的物質(zhì)生活極大的豐富，廣大民眾對生活質(zhì)量水平的需求已經(jīng)不再局限于眼前的水平，并且對生活的環(huán)境建設(shè)提出了更大的挑戰(zhàn)，正是如此就為建筑行業(yè)的施工和設(shè)計工作帶來了更高的挑戰(zhàn)，整個建筑行業(yè)也在不斷的創(chuàng)新，意圖將現(xiàn)如今的高層建筑結(jié)構(gòu)形式朝著更加高端的方向優(yōu)化。但是伴著人們對建筑數(shù)量需求量的不斷提升，使得建筑逐漸朝著更高的層次方向邁進，這就為建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計工作制造了更大的困難。高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作的作用不但影響到整個工程的外部形態(tài)，并且與整個結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和穩(wěn)固性存在密切的聯(lián)系。

一、高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

（一）水平荷載

因為建筑工程本身的特有的重量，導致了建筑底層承受的壓力逐漸增加，并且結(jié)合一些理論知識我們得知，建筑結(jié)構(gòu)越高所產(chǎn)生的傾覆力矩就會越大。水平荷載使整個建筑結(jié)構(gòu)形成了傾覆力矩的正比例。以固定高度看，建筑物縱向荷載是基本保持不變，而水平方向載荷和自然災(zāi)害有著密切的關(guān)系，數(shù)值會隨著建筑物結(jié)構(gòu)的變化產(chǎn)生變化。

（二）軸向變形

在高層建筑項目建造中，隨著層數(shù)的不斷增加，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)形狀變化的概率就會逐漸的增加，這樣不但影響了彎矩，也使得縮短了橫梁之間的支撐壓力力矩，各種部件的形狀也會逐漸的改變。我們需要結(jié)合軸向形狀的改變來實施測算，并且改變物料的尺寸，將各個結(jié)構(gòu)的作用充分的發(fā)揮出來，并且對后期的變化進行預(yù)測，使所有數(shù)值保持在安全標準范圍內(nèi)。

二、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計體系

（一）剪力墻結(jié)構(gòu)

高層建筑剪力墻結(jié)構(gòu)，指的是使用平面剪力墻作為建筑主體的受力結(jié)構(gòu)。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，水平作用力與荷載都作用于單片剪力墻，而結(jié)構(gòu)設(shè)計依靠剛性的結(jié)構(gòu)，使建筑保持更高的剛度與強度，而位移的曲線則出現(xiàn)變曲的形態(tài)。在高層建筑中，剪力墻有很多優(yōu)勢，剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于整體性好、側(cè)向剛度大、便于房間內(nèi)部布置等，因此可以說明剪力墻能夠在一定程度上提升建筑的整體穩(wěn)定性，并且可以增加房建的內(nèi)部空間，便于進行各種形式的布置。

（二）框架結(jié)構(gòu)

在實施高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的時候，由于其自身的特點，設(shè)計人員往往都會利用框架結(jié)構(gòu)，這樣使用主體和橫梁支撐的框架結(jié)構(gòu)的概率非常大，將平面框架設(shè)置在關(guān)鍵的承擔負荷的結(jié)構(gòu)之中，借助橫梁銜接來達到連接各個分支結(jié)構(gòu)的目的?？蚣芙Y(jié)構(gòu)其優(yōu)越性主要集中在：能夠更加高效的完成平面設(shè)計，對于較大空間結(jié)構(gòu)能夠完成最佳的設(shè)計效果。很多時候，可以使用隔斷安設(shè)或者拆除，使建筑平面劃分為大小不同的居室，可以更好的滿足用戶的使用和需求。而高層建筑外墻會使用一些非承重的構(gòu)件，將建筑立面設(shè)計進行調(diào)整。

（三）框架與剪力墻

很多時候，如果高層建筑選擇了框架結(jié)構(gòu)作為建筑的應(yīng)用，如果剛度和強度不能達到安全標準，不能符合建筑要求時，可以結(jié)合使用大的剪力墻進行配合。較大結(jié)構(gòu)的剪力墻能夠取代平面部位框架的結(jié)構(gòu)，并且促使二者合二為一，形成一個新的結(jié)構(gòu)。借助橫向負荷的影響，將強度較大的樓層底板與剪力墻和框架結(jié)構(gòu)組成一個整體來分擔水平作用力。

（四）筒體結(jié)構(gòu)

筒體結(jié)構(gòu)是把筒體當作抗側(cè)力的構(gòu)件。一般的高層建筑物使用的筒體受力構(gòu)件可以分成空腹筒和實腹筒兩類。筒體結(jié)構(gòu)對空間和跨度大的高層建筑，可以發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。

三、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的綜合發(fā)展

（一）底部空間產(chǎn)生的變化

伴著國內(nèi)建筑行業(yè)整體綜合實力的不斷提升，工程結(jié)構(gòu)得到了更好的完善，使得其能夠較好的滿足廣大民眾的生活需求，很顯然，以往的底層結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)如今高層建筑的需求。以往形式的高層建筑底層通常都是直接連接道路，走進樓道就會看到電梯，之后由電梯將人們送到相應(yīng)的樓層。然而現(xiàn)如今的高層建筑底層結(jié)構(gòu)形式出現(xiàn)了非常大的變化，給人一種非常舒適的感覺。例如：在負一層和負二層增設(shè)停車場，電梯直達停車場，大廳可以更好的進行活動的規(guī)劃?？梢?，高層建筑底部空間的設(shè)計已將傳統(tǒng)的建筑和環(huán)境的關(guān)系研究，發(fā)展為整個城市空間的設(shè)計與研究。

（二）核分散和核分離

經(jīng)濟在發(fā)展，時代在進步，人們對建筑功能也有了越來越高的追求和需要，在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計上也就有了各種各樣不同的側(cè)重點。傳統(tǒng)的中央核心筒主流的建筑模式已不能滿足社會的需求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要更多的關(guān)注于建筑周邊剛度及對地震抵抗能力的設(shè)計工作。從以上闡述的內(nèi)容我們可以看出來，將垂直交通與設(shè)備用房將其設(shè)置在高層建筑的周邊，對于提升整個結(jié)構(gòu)的抵抗震動的能力來講，能夠起到非常好的作用。再有就是，這種類型的分散形式可以將其使用到大型框架結(jié)構(gòu)建造之中，促使其穩(wěn)固性有效的提升。

（三）形成內(nèi)核的作用

高層建筑和普通建筑有著明顯的區(qū)別，而最大的區(qū)別在于，高層建筑擁有垂直交通與管道設(shè)計集中的核作用。并且其在高程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作中的作用是非常巨大的，對于項目整體穩(wěn)固性也是具有一定的影響的。高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，受筒體結(jié)構(gòu)的影響，高層建筑層數(shù)越來越高，這就需要剛度強的筒進行剪力與扭矩的承擔，這些因素都與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求相符。

四、結(jié)語

高層建筑的進一步發(fā)展改變了我們的生活環(huán)境，提高了生活質(zhì)量，促進了城市更好地發(fā)展，但當前高層建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計存在的問題不容忽視，這樣也充分的說明了，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作不能單純的重視形式而忽視質(zhì)量，還是要側(cè)重質(zhì)量的前提下來更好的進行優(yōu)化，這樣才能有效的提升民眾的生活質(zhì)量，并且對于國家建筑事業(yè)的發(fā)展，社會的和諧都是非常有助益的。

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