高层建筑结构设计特点及常见问题分析

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高层建筑结构设计特点及常见问题分析

作者：沈洁李翔

来源：《城市建设理论研究》2013年第15期

【摘要】：随着我国经济社会的飞速发展，以及城市人口的不断增加，高层建筑物越来越多的被民众所需要。高层建筑结构设计工作是一项意义极为重大的工作，它也是决定高层建筑的安全性与耐久性的一项重要而又关键的因素。本文简要地分析了我国高层建筑结构设计的特点和常见问题及其应对策略。

【关键词】高层建筑；结构设计；设计特点；常见问题；解决措施

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

引言

高层建筑不仅缓解了城市土地紧张的问题，也填补了人们对现代高品质办公和住宅场所的需要。由于轻质高强材料的研发和新的计算理论，施工技术的发展，特别是计算机结构分析手段的不断提高，更加促进了高层建筑的迅速发展。建筑高度的增加，风格越来越多样化，给高层结构设计提出的新的课题和挑战。高层结构设计不仅要满足大众品质的要求，还要跟上时尚的步伐。

一、高层建筑结构设计特点

1、侧移成为控制指标。高层建筑的顶点位移限制不仅决定数值大小，还决定了其振动频率，如果层间相对位移过大，会造成结构变形，进而使建筑物受到损坏，所以位移的限制值很重要，需要严格要求。而在高层建筑的设计过程中，建筑结构产生侧移问题是设计的关键要求，随着高度的产生，建筑的水平荷载能力也在变化，建筑物的侧移幅度也再迅速增加，为了确保高层建筑的的安全，必须把建筑结构水平荷载下的侧移幅度控制在一定限度内。如果不加以控制，会因侧移产生加大的附加内力，建筑的结构主体也会出现裂缝。严重的会是机电设备管道受损，电梯轨道变形无法运行，后果不堪设想。

2、高度预防轴向变形。在采用框架结构的高层建筑中，框架的中柱轴压力要比边柱的轴压力大很多，因此中柱的轴受压变形也大于边柱。当建筑物很高的时候，这种变形的差异会达到相当大的数值，其结果相当于连续梁中间呈现下沉下陷的状态，使跨中正弯矩值和两端支座弯矩值增大。这样还会影响预制构件的下料长度，要根据轴向变形来计算数值，把下料长度调整到适度值。此外对构件的剪力和侧移产生影响，使高层建筑的安全系数受到影响

3、抗震性要求越来越高。相对于低层建筑物，在地震中，高层建筑物显得更加不安全，在地震的作用下变形会更严重一些。所以，在设计高层建筑物的时候，建筑物的承载力和刚度应该自下而上的逐渐减小，均匀变化。要合理的设计软弱楼侧的塑性集中变形，尽可能增大楼