超高层建筑结构设计要点大全11篇

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中图分类号：TU97 文献标识码：A

在建筑行业发展中，越来越多新技术、新工艺和新材料应用其中，这就对工程结构设计提出了更高的要求。尤其是在当前复杂高层和超高层建筑的结构设计中，可能受到一系列客观因素影响，为工程结构埋下安全隐患，影响工程结构设计质量。尤其是在高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑而言，结构设计要求更高，需要充分结合建筑特性，把握复杂高层和超高层建筑设计技术要点，提升设计合理性，为后续施工活动有序开展打下坚实的基础。

一、复杂高层和超高层建筑结构设计

某建筑工程总高度78.5m，高22层，主楼地下两层，地面20层。建筑结构为框剪结构，通过多方设计方案论证，桩基工程选择后压浆钻孔灌注桩，选择端承-摩擦桩的装荷载形式，压浆钻孔灌注桩295根，φ700桩252根，有效桩长18m～19m。采用标号C25的混凝土，关注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。关注过程中，导管同孔底之间的距离为0.5m，连续灌注混凝土。

复杂高层和超高层建筑结构设计中，相较于普通的建筑结构设计而言存在明显的差异。一般其概况下，普通建筑的高度是在200m以下，复杂高层和超高层建筑的高度则超过了200m，这就对建筑工程稳定性提出了更高的要求。普通建筑多为钢筋混凝土结构，而复杂高层和超高层建筑结构则是多为钢结构或是混合结构，设计技术含量较高，结构更为复杂。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分考虑到建筑抗震要求、环境因素、自重以及风荷载等因素的影响，设计内容较为复杂，所以复杂高层和超高层建筑结构设计难度更大。

二、复杂高层和超高层建筑概念设计

（一）提升对概念设计的重视程度

近些年来，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计理念不断创新，积累了丰富的结构设计经验，其中最具代表性的就是概念设计。在概念设计中，提升结构设计规则性和均匀性；结构中作用力传递更为清晰；结构设计中应该充分体现高标准的要求；结构设计中融入节能减排理念，促使结构设计更为科学合理；设计中，提升建筑材料利用效率，在满足建筑结构整体设计要求的同时，迎合可持续发展要求。基于此，为了满足上述设计要求，设计人员应该同建筑工程师进行密切的交流，在充分交流基础上，提升建筑结构设计合理性。

（二）选择合理的结构抗侧力体系

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，为了可以有效提升结构设计安全性，选择抗侧力体系是尤为必要的。在选择结构抗侧力体系中，应该根据建筑具体高度来选择，明确结构抗侧力体系和建筑物高度之间的关系，如果建筑高度在100m以下，可以选择框架、框架剪力墙和剪力墙体系；如果建筑高度在100m～200m以内，则选择框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右时，选择筒中筒伸臂、桁架、斜撑组合体；在结构设计中，需要充分考虑到结构内部各个部件之间的关系，形成一个整体；如果建筑工程结构中存在多个抗侧力结构体系，应该分别对这些抗侧力结构体系进行分析，在此基础上科学分析和判断。

（三）提高建筑抗震设计重视程度

提高建筑抗震设计重视程度是尤为必要的，尤其是在复杂高层和超高层建筑结构设计中，抗震设计对于建筑安全影响较大。在选择抗震方案中，需要选择合理的施工材料，质量符合建筑要求；尽可能降低地震过程中能量的扩大，对建筑构件的承载力进行验收，计算地震下建筑结构位移数值；高层建筑工程设计中，结构抗震手段的应用需要在得到位移数据基础上实现，设计更加合理的建筑工程结构设计方案，一旦建筑结构发生变形可以起到有效的保护作用；结构设计中体现出建筑构件的生产要求和界面变化情况，提升结构设计稳定性和牢固性。

（四）复杂高层和超高层建筑结构设计融合经济理念

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，由于工程项目较为庞大，在具体的结构设计中，可能受到客观因素影响出现一系列成本问题。故此，在建筑结构设计中，需要充分融合经济型设计理念，对结构设计方案优化处理，避免建筑工程结构冗长带来的资源和资金浪费，提升资金利用效率。

三、复杂高层和超高层建筑结构设计精准性

（一）选择合理的结构设计软件，提升设计结果精准性

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分掌握前沿的设计手段和方法，能够选择合理的分析软件，提升计算结果准确性。当前我国复杂高层和超高层建筑结构计算软件种类繁多，但是不同软件侧重点存在明显的差异，这就需要在结构设计中，设计人员可以了解到不同软件的具体功能和应用范围，结合工程结构设计要求来选择合理的计算机软件。此外，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，还应该对力学理念合理判断和分析，结合自身丰富的设计经验，提升计算结果精准性。

（二）加强荷载和作用力的考量

在复杂高层和超高层建筑结构设计中，设计工程师需要充分结合复杂高层和超高层建筑结构特性，明确结构自身的竖向荷载力大小和风荷载的影响因素，将其融入到后续的结构设计中，提升设计合理性。复杂高层和超高层建筑结构设计中，除了需要考虑到结构稳定性问题以外，还可以组织风洞试验，测试建筑的抗风能力。在后续的实验中，可以设计模型来模拟在不同风场环境下，建筑物的抗风能力和受力情况，有针对性提升建筑物结构的稳定性。

建筑工程结构设计中，还需要考虑到倒塌水准，主要表现在以下几个方面：其一，复杂高层和超高层建筑的延性结构构件，构件的弹性变形能力高低同结构抗震能力存在密切联系；其二，对于复杂高层和超高层建筑中的构件，满足各项技术要求；就复杂高层和超高层建筑结构设计要求，对于建筑物中的控制构件，满足建筑结构抗震设计要求，能够在不同环境下保持相应的弹性。

（三）科学计算自振周期

复杂高层和超高层建筑结构设计中，需要充分把握震动规律，提升设计合理性。但是不同的振幅和频率，可能出现大幅度震动现象，进而影响到建筑结构稳定性。故此，在建筑结构设计中，需要科学计算出自震周期，结合抗震强度、建筑高度进行科学计算，确保自振结果精准性。

（四）建筑的垂直交通设计

复杂高层和超高层建筑的结构形式主要为框架―剪力墙和核心筒结构，此种建筑结构形式可以有效提升结构稳定性，同时垂直交通体系结构可以产生较大的水平在和抵抗力。除了需要考虑到楼梯、电梯和卫生间等区域以外，向平面中央集中，可以有效减少空间占地面积，赋予建筑更好的交通环境和采光效果。垂直交通结构体系设计中，需要充分协调采光和节能之间的关系，便于后续的维护工作开展。

结论

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二、设计复杂高层以及超高层建筑时需要考虑的问题

1.抗震设防烈度。对于超过一百米以上并且承受不同强度的抗震设防烈度的建筑物，所被要求建筑物的高度同样是不尽相同的。通常情况下，三百米及以上的建筑物不适合建在抗震设防烈度为八度的区域，因此，复杂性高层以及超高层建筑更加适合建设在六度抗震设防烈度的地区。综合考虑以上因素，在建设复杂高层以及超高层建筑时，就应该将该地区的抗震设防烈度考虑在内，以免造成技术错误，防止人民的生命财产产生不该有的损失。作为一名设计师，就应该十分重视抗震技术，提高高层建筑的质量，包括建筑的安全性以及经济性，从建筑的细部处理出发，坚持以人为本的原则，才能切实有效地保障人民群众的财产安全。

2.结构方案与结构类型。想要成为一名优秀的建筑设计师，首先一定要考虑到在设计中的建筑物结构方案的问题，特别是复杂性高层以及超高层建筑，结构方案的不合理选择，很容易导致整个方案的调整，产生许多不必要的麻烦，给设计单位带来损失。因此，设计单位就应该在进行建筑方案设计的同时，具备结构专业知识，并将其参与到设计当中。与此同时，在高层结构类型的选择上，设计师不仅仅要将方案所在地自身岩土工程地质条件充分考虑在内，而且要充分考虑所在地的抗震度要求。除此之外，为了可以更好地节约建筑成本，工程造价问题和施工合理性问题也应该充分考虑在内，同等条件下，当然青睐造价较低的方案。

3.关注舒适度和施工过程。(1)高层建筑水平振动舒适度。通常来说，复杂性高层以及超高层建筑的结构比较柔软，因此，在设计的时候，除了要保证结构安全之外，更多的是需要满足居住人群对于建筑舒适度的要求；当然对于高钢规程以及高层混凝土规程同样提出明确的设计要求，这就需要设计师及时控制，特别是在高层建筑物已经达到顺风向与横风向顶点的最大加速度。进行舒适度分析是复杂高层建筑进行分析的主要任务，对于混凝土的结构，阻尼比最好取0.02，对于钢结构以及混合结构，其阻尼比可以根据实际情况在0.01~0.02之间取。公共建筑与公寓类建筑相比，水平振动指标限值也有很大的区别，其主要原因就是功能的不同。增设TMD或者TLD可以在水平振动舒适度不合格的情况下，进一步提高舒适度水平。(2)在设计的同时应考虑建造过程的可实施性。及时注意钢材传力以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工的可实施性，这是设计人员在结构设计的同时必须要做到的。通常来说，有四种处理的方法来解决型钢与其混凝土梁柱节点中主筋相交的问题：①钢筋与表面的加劲板焊接；②钢筋绕过型钢；③钢板上开洞穿钢筋；④其表面的焊接钢筋和连接套筒。复杂的高层建筑则会在施工方法上采取另外一些特殊的工艺。

三、设计要点分析

1.注重概念设计。通过大量的实践经验，我们可以总结出，在复杂超高建筑的结构设计上，应该要重视建筑的结构概念设计，尤其应该重视以下环节：（1）应该尽可能地提升建筑结构的规则性以及均匀性；（2）确保结构的传力途径清晰而又直接，特别是抗侧力以及结构竖向的传力途径；（3）在设计上，将结构的完整性保持在一个较高的水平上；（4）节能减排的意识要渗透进设计，能够建立一个比较合理的耗能机制；（5）重点提高建筑构件材料利用效率与结构，保证结构的受力完整性。在这里，所有过程的实现，都是离不开建造师与工程师较好地沟通与交流的，只有沟通，才能将建筑与结构相统一。

2.科学、合理选择结构抗侧力体系。大量的理论与实践证明，正确地选择了合理的抗侧力体系，可以更有效地保证复杂高层以及超高层建筑结构的安全。因此，在选择上要特别注意以下因素：（1）与建筑的实际高度相结合，选择合理的结构体系。（2）对于建筑设计上，最大可能地保证结构抗侧力的构件之间的互相联结。（3）对于采用多重抗侧力结构的情况下，综合分析结构体系的效用，正确估计和评判各自的贡献度。

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超高层建筑不仅可以为用户提供舒适的工作和生活环境，还可以很好地缓解大中城市由于人口增长带来的用地紧张的局面；同时，超高层建筑可以凭借其高度高、外形美观的特点而成为该地区的标志性建筑。现根据在超高层建筑结构设计中的实践，就超高层建筑的特点、结构方案选择的主导因素以及混合结构的设计等方面的内容与同行探讨。

1超高层建筑的特点

（1）超高层建筑由于消防的要求，须设置避难层，以保证发生火灾时人员能够安全地疏散。由于机电设备使用的要求，还需要设置设备层。一般超高层建筑是两者兼顾，设备层与避难层并做一层。而对于更高的有较多使用功能要求的超高层建筑，除每15层设一个避难层兼设备层以外，还需要设有专门的机电设备层。为提高结构的整体刚度，可以将设备层或是避难层设置为结构加强层。

（2）超高层建筑的平面形状多为方形或近似方形，其长宽比多小于2。否则，在地震作用时由于扭转效应大，易受到损坏。

（3）超高层建筑在基岩埋深较浅时，可选择天然地基作为基础持力层，采用筏基或者箱基，若基础持力层较深时，可采用桩基。较少采用复合地基。

（4）房屋高度超过150m的超高层建筑结构应具有良好的使用条件，满足风荷载作用下舒适度要求，结构顶点最大加速度的控制应满足相关规范要求。

（5）超高层建筑结构设计一般都需要进行抗震设防专项审查，必要时还须在振动台上进行专门的模型震动试验，才能确保工程得到合理地设计和建造。

2超高层建筑结构方案确定的主导因素

2.1建筑方案应受到结构方案的制约

超高层建筑方案的设计与实施应有结构专业在方案阶段的密切配合，保证结构方案实施的可行性。另外，在与建筑方案设计的协调配合过程中，结构方案设计应力求做到有所创新，能获得良好的经济效益和社会效益。

2.2结构类型的选择应综合考虑

（1）应考虑拟建场地的岩土工程地质条件

一个拟建在基岩埋藏极浅场地上的超高层建筑，具有采用天然地基的条件。一般这样的场地其场地类别为Ⅰ类或Ⅱ类，在该地区抗震设防烈度较低的情形下，其所采用的结构体系可优先采用钢筋混凝土结构。而对于在第四纪土层上的抗震设防烈度为7度或8度区的超高层建筑，为降低地震作用，结构选型应考虑采用结构自重较轻的混合结构或钢结构。

（2）应考虑抗震性能目标

一般抗震设计的性能目标要求竖向构件承载能力较高，达到中震不屈服；剪力墙底部加强区达到抗剪中震弹性。显然，在抗震设防烈度7度区，尤其是8度区，钢筋混凝土结构就很难满足这一条件。所以，为减小结构构件在地震作用下产生的内力，应优先考虑选用混合结构或钢结构，这样可以基本由型钢承担地震作用下产生的构件剪力和拉力。若是采用全钢筋混凝土结构，竖向构件则会因截面计算配筋量太大，导致钢筋无法放置；单纯增大构件截面则会使结构自重加大，同时地震作用产生的结构内力也会相应增加，截面配筋率仍得不到很好控制。

（3）应考虑经济上的合理性

通常从工程造价上比较，钢筋混凝土结构最低，其次是混合结构，最高则是全钢结构。所以，超高层结构方案的选用应着重考虑工程造价的合理控制。另外，超高层建筑中的竖向承重构件由于截面积大而会使建筑有效的使用面积减小。采用型钢混凝土柱或钢管混凝土柱作为主要承重构件可较大提高主体结构的承载能力，而且使整个结构有较好的延性，柱截面比单纯采用钢筋混凝土柱减小近50%，增大了建筑有效使用面积。即使采用钢筋混凝土结构方案，为减小柱截面，也可在一定标高框架柱内设置型钢，可获得较好的经济效益。

外框架采用型钢混凝土柱或圆钢管混凝土柱，混凝土核心筒构件内设型钢；类似于这种混合结构，正普遍运用于超高层建筑结构设计。此种结构相对全钢筋混凝土结构自重要小，尤其具有较大的结构刚度和延性，在高烈度地震作用下易于满足设计要求，同时具有良好的消防防火性能，其综合经济指标较好。

（4）应考虑施工的合理性

众所周知，房屋高度愈高，施工难度愈大，施工周期也愈长。一般钢筋混凝土结构高层建筑出地面以上的楼层施工进度约每月4层；混合结构（型钢混凝土框架+钢筋混凝土核心筒，内外框梁为钢梁）约每月5层～6层；全钢结构约每月7层。因此，在结构设计当中，应根据不同的房屋高度和业主对工程施工进度的要求，综合考虑选择合理的结构类型。

另外，由于超高层建筑施工周期长，从文明施工和尽量减少对城市环境不良影响的角度考虑，应尽量减少现场混凝土的浇捣量，使部分结构构件能放在工厂加工制作，运到现场即可安装就位。同时在楼盖结构设计中考虑尽量减少模板作业，采用带钢承板的组合楼盖，这对于保证工程施工质量和加快施工进度是极其有效的措施。

3.超高建筑结构类型中的混合结构设计

3.1型钢混凝土和圆钢管混凝土柱钢骨含钢率的控制

一般设计中，混合结构构件的钢骨含钢率中都是由构造控制，目前国内相关的设计规范和技术规程的规定各不相同，但有一个共同点是框柱中钢骨的含钢率不宜小于4%，这是型钢混凝土柱与钢筋混凝土柱区别的一个指标。在混合结构设计过程当中，设计者可根据计算结果来设计柱纵筋和箍筋，并设置大于4%的含钢率的型钢截面即可。

3.2钢筋混凝土核心筒的型钢柱的设置

在地震作用或风荷载作用下，钢筋混凝土核心筒一般要承受85%以上的水平剪力；同时筒体外墙还要承受近楼层面积一半的竖向荷载。所以，在筒体外墙内设置型钢柱既可保证筒体与型钢混凝土外框柱有相同的延性，还可以减小两者之间竖向变形差异。同时，筒体墙内设置型钢柱，可使剪力墙开裂后承载力下降幅度不大。尤其在抗震设防的高烈度区，剪力墙底部加强区的抗震性能目标要按中震弹性或中震不屈服设计，其地震作用下剪力、弯矩很大，更需在墙体内设置型钢柱。否则，内筒边缘构件配筋面积太大，增加了设计和施工的难度。通过设置型钢柱，可取代边缘构件内的纵筋。

3.3关于结构的抗侧刚度问题

超高层建筑混合结构的钢筋混凝土核心筒体是整个结构的主要抗侧构件，所以筒体的墙厚尤其是外侧墙厚，主要是由抗侧刚度要求决定。因此，外框柱截面的设计除满足承载力和轴压比要求外，其刚度在整体结构刚度设计中应予以充分考虑。

在超高层建筑结构设计中，由于框架-核心筒或筒中筒结构（钢筋混凝土或混合结构）的结构抗侧刚度有时不能满足变形要求，需要利用避难层或设备层在外框或外框筒周边设置环状桁架或同时设置水平伸臂桁架。采用这种桁架式的加强层可使外框架或外框筒与核心筒紧密连接成一体，增大结构的抗侧刚度和扭转刚度，满足结构的变形（层间位移）要求。对于外框柱与筒体的剪力墙间设置的水平伸臂桁架，应使设置水平伸臂桁架处筒体的墙定位与外框柱相对应，水平伸臂桁架平面应与内筒体墙刚心和重心重合，方能形成较好的结构整体抗侧刚度。

4结语

结构设计是基于建筑的表现，以实现建筑优美的外观和良好的内部空间。因此在设计过程当中需要建筑表现和结构方案的完美统一，这就必须依靠建筑师与结构工程师在整个设计过程中相互密切配合，综合考虑结构总体系与结构分体系之间的传力路线关系，并充分考虑结构材料选用、施工的可行性和经济性，避免施工图设计中产生不合理的结构受力体系。

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关键词：

复杂高层建筑；超高层建筑；结构设计；结构类型

随着我国市场经济发展进程的不断加快，复杂高层与超高层建筑工程的项目建设需求越来越大。然而，其建设设计过程的复杂程度也在不断加深，尤其是结构设计。做好结构设计工作是保障建筑物使用安全性和经济性的关键。对于复杂高层建筑或者是超高层建筑，要根据它们所承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。

1建筑结构设计方案的选择

1.1结构方案和结构类型的选择在设计复杂高层与超高层建筑结构的过程中，结构方案选择的合理性是决定其建设质量的关键。对于复杂高层与超高层建筑结构方案的选择，如果没有根据实际工程情况进行，就很容易导致建设后期中的调整。这就在一定程度上增加了复杂高层与超高层建筑结构的设计难度，从而为建筑设计单位带来较大的修改工作量和经济损失。因而，复杂高层与超高层建筑的设计单位在结构方案的选择过程中，应充分结合相关的建筑结构专业知识，并将其应用到设计当中。对于结构类型的选择，设计人员不仅要将工程建设地的岩土工程地质条件考虑在内，还要将抗震设防烈度的要求考虑在内。这样才能降低工程建设企业复杂高层与超高层建筑工程的造价。由此可以看出，在选择结构设计类型时，需要认真考虑工程的造价和施工的合理性。

1.2结构方案和结构类型的选择要点结构方案和结构类型的选择应注重复杂高层与超高层建筑的概念设计。由大量的设计实践经验得出，在复杂高层与超高层建筑的结构设计过程中，要尽可能地提升建筑结构的均匀性和规则性，保证建筑工程结构的传力途径直接而清晰，尤其是结构竖向和抗侧力的传力途径。随着建筑行业的快速发展和科学技术的不断进步，如何实现可持续发展的建设目标已经成为研究人员重点关注的问题。

2建筑结构设计要点

2.1抗震设防烈度复杂高层与超高层建筑抗震设防烈度的设计是保证建筑物使用安全的重要设计内容。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计要求，设计人员要根据其承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。然而，由于建筑物高度是不同的，这就意味着在进行结构设计时，要依据实际工程情况进行有针对性的设计。一般情况下，复杂高层与超高层建筑高度均超过300m，那么在结构设计时，就不适合将其设计在抗震设防烈度为“八”的区域，而更适合设计在抗震设防烈度为“六”的区域。由此可以看出，在设计复杂高层与超高层建筑结构时，要综合考虑抗震设防烈度的具体情况。这样做，不仅可以有效减少建设误差，还可以保障居民的生命财产安全。此外，提高复杂高层与超高层建筑结构设计中的抗震技术水平，能够在一定程度上增强建筑物的经济性和安全性。因此，设计人员应从细节出发，秉承“以人为本”的设计理念。只有这样，才能有效保障人民群众的生命财产安全。

2.2结构舒适度确保复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度是树立“以人为本”重要结构设计理念的基础。从结构设计的一般方法来说，复杂高层与超高层建筑的结构是相对柔软的。因而，在进行结构设计的过程中，不仅要保证结构设计的安全性，更要满足建筑物使用人群对舒适度的要求。这就意味着要对高层建筑的高钢规程和混凝土规程作出明确的设计要求。这一过程是使高层建筑物的结构设计达到顺风向和横风向顶点的最大加速度的重要设计内容。结构舒适度分析是复杂高层与超高层建筑结构设计的重要组成部分。具体内容包括以下两方面：①对混凝土结构的建筑来说，其设计的阻尼比最好取0.05；②对于钢结构以及混合结构的建筑来说，其设计的阻尼比要根据工程项目的实际情况控制在0.01～0.02之间。此外，从复杂高层与超高层建筑的建设用途来看，公共建筑的水平振动指标限值与公寓类建筑的指标限制存在较大的差异，因此，设计人员要根据建筑使用功能的不同进行差异性设计，比如可以通过优化TMD技术或TLD技术来实现。这样一来，就可以在复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度不合格的情况下，进一步提升建筑物的舒适度水平。

2.3施工过程可行性是对复杂高层与超高层建筑结构进行设计时必须要考虑的问题，否则，即使设计得再合理、先进技术应用得再多，也无法满足实际建设要求。因此，设计人员在设计的过程中，要充分考虑钢材的传力效果以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工建设的可操作性。这也是设计人员在对复杂高层与超高层建筑进行结构设计的过程中必将会涉及到的问题。要想解决型钢与其混凝土梁柱节点处主筋相交的问题，可采用以下四种设计方法对其进行有针对性的设计：①将钢筋与其表面的加劲板进行焊接处理；②将钢筋绕过型钢；③通过在钢板上开洞的方式来穿钢筋；④在型钢与其混凝土梁柱节点表面焊接钢筋、连接套筒。由于复杂高层与超高层建筑的建设要求越来越高，因此，可以采取一些特殊的施工工艺，这也是保证建筑结构稳定的有效措施。

3结束语

总而言之，复杂高层与超高层建筑的结构设计要点是将结构方案和结构类型、抗震设防烈度、结构舒适度以及施工的具体过程考虑在内，同时，还要将提高建筑构件的材料利用效率和结构设计的可行性作为设计重点。这是因为上述内容是提升复杂高层与超高层建筑质量的重要保障。由此可以看出，复杂高层与超高层建筑结构设计所有过程的实现都离不开设计人员对工程建设项目的全面了解。

参考文献

［1］刘军进，肖从真，王翠坤，等.复杂高层与超高层建筑结构设计要点［J］.建筑结构，2011（11）：34-40.

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中图分类号：TU2文献标识码： A

一、前言

现如今，在城市发展的同时，随着超高层建筑的不断涌现，超高层建筑已经成为城市形象的标志性建筑，但由于超高层建筑过分追求其美观度及个性化，在其结构设计上难免出现一些偏差，进而导致超高层建筑存在一定的安全隐患。因此，加强对超高层建筑设计的研究力度，对保证超高层建筑设计的稳定非常具有意义。

二、高层建筑设计的论述

高层建筑的建筑设计对于一个城市而言是非常重要的，很多高层建筑往往是一座城市的象征，具有城市的代表性，例如美国芝加哥西尔斯大厦等。同时高层建筑也会反映一个城市的经济发展水平和现代化程度。对于高层建筑来说，选择合理的造型至关重要，因为其体量、高度巨大，且是城市的有机组成部分，对城市的形象和发展有很大影响。21世纪以来，随着我国钢筋混凝土高层建筑的飞速发展和当代科学技术的不断进步，高层建筑的建筑设计问题日益凸显，从基本的框架到建筑构造以及高层的叠加，每层都会存在诸多的设计问题尚待解决，这些问题会严重威胁到人们的财产生命安全。

图1：世界上最高建筑美国芝加哥西尔斯大厦之一

三、高层建筑的主要设计特点

高层建筑的主要特征是不仅要承受在垂直方向上的重力负荷，还要承受大自然环境的风力水平压力，同时高层建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力，相对于低层建筑高层建筑在这些方面的要求要高得多。其次随着高层建筑的高度增加，其水平位移也会越来越大，如果水平位移达到一定的程度就会对整个建筑物的安全性构成威胁。高层建筑的建筑设计相对于低层建筑在专业程度上要求更高，并且在专业中的地位更加重要。不同的建筑类型和高度等都对结构体系的选择产生影响，关系到整个建筑的平面布局、立体形态、管道机电和施工技术等，在工程造价和施工时间上都会有一定的要求。

四、高层建筑结构设计中存在的问题

1、高层建筑结构设计不合理

在目前一些高层建筑结构设计中，过分地追求美观度和个性化，从而忽略了其设计的科学性和合理性。同时高层建筑的结构设计是多种多样的。但是在选择过程中存在一定的不合理性。另外在高层建筑的整体结构设计中，要注重考虑水平载荷中的风荷载以及地震作用，做好抗震设防系统，以能够提高建筑安全性，但是在实际建筑结构设计中，还存在对这些问题不注重问题，考虑不全面问题，从而导致高层建筑存在一定的安全隐患。

表1：高层建筑结构设计中风荷载和地震考虑标准

2、没有处理好高层建筑结构的均衡关系

高层建筑结构在布局时还应把握高层建筑的整体尺度、城市和街道尺度、细部尺度。一个造型完美的高层建筑必须很好地均衡主体、裙房和顶部的尺度关系。高层建筑是城市形态的关键因素和重要景点，因此要规划好城市的结构中高层建筑的位置，以及高层建筑与城市街道的关系，保证高层建筑不能对街道行人和正常活动造成影响，也不能造成视觉上的影响。目前高层建筑在这一方面还具有一定的薄弱性，没有处理好高层建筑结构的均衡关系。

3、高层建筑结构设计对其受力情况和水平荷载的考虑不够完善

在高层建筑结构设计中，其高度不同，那么其受力情况也就不同，其水平荷载跟竖向荷载共同作用，是对高层建筑整体设计效果进行控制的主要因素。但是随着建筑高度的不断增加，其侧向位移增加的速度也越来越快，底部弯矩也随之加大，其侧向变形过度会导致其结构在横向荷载下，附加应力明显增加，从而引起了填充墙的出现；导致电梯轨道以及装修等服务设施，出现变形或者裂缝问题，严重危及了高层建筑结构的正常使用和耐久性。

五、高层建筑中的建筑设计问题及其对策

1、高层建筑整体设计探析

（1）主体设计

当代高层建筑设计中的一个全新的要求就是实现建筑本身的生态节能，这就要求对建筑本身主体的裙房部分加强设计，裙房的设计对高层建筑周围街道的人性化空间的创造等有很大影响。对裙房的设计不仅要注重人性化，更要注重形式的多样性；

（2）处理手法上的巧妙运用

高层建筑的实际建筑设计阶段，高层建筑的塔楼设计并不能有很大的变化空间，但是可以从底层部分入手运用一些巧妙地处理进行空间上的拓展，通常都是采用入口缩进和底层架空等手段进行设计。

2、高层建筑中的分类建筑设计探析

（1）底层入口设计

底层入口相对来说很重要，在北方地区，高层建筑的底层入口在设计上首先应该避开地域内的冬季迎面风，保证冬季的底层温度。而在我国的南方地区，一定要保证底层入口设计的通风散热，因为南方的夏季较为炎热，可采用局部或全部架空的方式避免对通风的阻碍。

（2）建筑围护设计

一般来说大部分人在高处都会有一定的恐惧心理，尤其在高层建筑上。在高层建筑的设计中一定要注重护栏的设计，可以给人以安全感。同时，高层建筑的窗户设计也要注意高处风压问题，高处风压过大会对窗户开关造成一定影响，所以外窗设计可采用推拉的启闭方式以避免人们开关窗时的恐惧心理。

（3）服务设施设计

高层建筑在设计初期要充分考虑到建筑的服务设施，这对高层建筑的整体感觉非常重要。首先在底层入口处要设置值班室，方便对出入人员的管理，其中要配置先进的夜间电梯紧急呼叫装置以及公用电话等，还要有特定的停车处和分户信箱。

3、高层建筑设计中的安全问题探析

（1）高层建筑的防火问题

防火问题对于大多数建筑尤其是高层建筑来说异常重要，建筑设计师要对防火问题的设计进行加强。首先高层建筑的总体布局要保证安全通畅，出现紧急情况时能确保人员的疏散及时，采光设备和紧急照明设备要有保障。其次要有合理的防火分区，高层建筑楼道内的消防器械和疏散通道要分区合理，消火栓的位置要照顾到整个楼层。

（2）电气的问题

高层建筑的电气问题主要分为三个方面，一是消防电源与配电问题，要求供电电源来自不同发电厂或不同的区域变电站，以保证突发事件时供电及时解决。二是应急照明问题，高层建筑发生火灾或者其他突发状况时事故照明要正常。三是高层建筑的电梯安装问题，电梯的位置设置要合理，电梯运行过程中噪音不应太大，且最大荷载量应符合高层建筑的需要，方便快捷。

（3）防雷击问题

防雷击问题也是高层建筑设计的重点，应本着“整体防御、综合治理、多重保护、突出重点”的原则，从结构设计上做好防雷工作。高层建筑的顶端是防雷设计的重点，可以安装避雷针、避雷网或者避雷带等。同时要利用建筑中的钢筋做接地装置，建筑周围也要做避雷带，内部金属物体也要接地。

六、结语

综上所述，随着社会的不断发展，时代的不断进步，建筑行业在发展的同时一定要做好建筑结构设计工作，加强对建筑整体设计的研究力度，同时，相关工作人员还应加强自身工作经验的总结，努力创新，确保超高层建筑设计的完善，保证高层建筑的质量和人们的生命财产安全。

参考文献：

篇（6）

中图分类号：TU208文献标识码： A

前 言：经济的发展，超高层建筑逐渐成为城市的地标性建筑，在一定程度上反应了城市发展的水平，由于高层建筑的逐渐增多，人们对建筑的设计提出了更高的要求，故提高超高层建筑设计的水平是势在必行的。

一、概述

随着经济的快速发展，自上世纪80年代中期我国开始建造超高层建筑以来，我国各大中城市如雨后春笋般的相继建成大量的超高层建筑。除香港以外，以上海市最多。目前我国已建成投入使用最高的是上海环球金融中心，房屋高度492m,101层；而在建的国内最高的是上海中心大厦，房屋高度达 574.6m,124层。目前世界上最高的摩天大楼是阿拉伯联合奠长国的迪拜塔，房屋高度为828m，有 160多层。我国上海中心大厦建成之后，其将是世界高楼的前几位。据有关资料介绍，英国伦敦设想建造300层的摩天塔楼，即所谓的伦敦通天塔，房屋高度1524m，而且不是最终的高度，只是第一阶段建筑计划中的高度，未来它还能继续的长高。

超高层建筑的建造，其之所以发展的如此之快，除了有的城市为了有一个高大的形象建筑之外，主要还是超高层建筑能在有效面积的土地上，得以发挥最大的使用效益。虽然建造超高层需要的费用比一般高层建筑高出很多，但在我国的城市建设中，随着日益快速发展的需要，为土地使用率的提高，必然会使超高层建筑以更快的速度发展。

二、重视概念设计，确定合理结构设计方案结构设计是保证复杂高层、超高层建筑安全性和经济性的主要部分。超高层建筑设计之初就需要有结构专业方案进行密切配合，保证结构方案实施的可行性。结构工程师加强和建筑设计师之间的沟通，向建筑设计师表达真实的建筑效果和空间需求，提出建筑理念和功能相适应的结构体系，建筑整体设计和结构设计的合理统一能够减少不必要的结构转换，增大使用空间，提高结构安全性和经济性，降低设计难度。复杂高层、超高层建筑的结构体系一般分为框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系六类。复杂高层、超高层建筑通常外在条件各异，不能形成统一要求，这就需要概念设计来根据建筑使用功能要求、建筑高度、抗震设防烈度等进行安全、经济、合理设计。在结构方案中要重视概念设计，采取针对性的技术措施，力求做到有所创新。

三、保证结构分析计算的准确性和设计指标的合理性

1、荷载计算

建筑物的高度不断增加，重力荷载呈直线上升，继而对竖向构建柱、墙上轴压力相应增加，对基础承载力的要求也相应提高。建筑设计的安全性主要集中在结构设计的荷载选取。高层建筑荷载要根据计算规范和建筑的影响因素来进行确定!

（1）地震荷载

地震荷载是复杂高层、超高层经常计算的结构分析值。超高层建筑结构自振周期经常在6.0-9.0s之间。而抗震规范中地震影响系数曲线通常只到6.0s，地震荷载可以将直线倾斜下降段从6.0s延伸至10.0s取用。

（2）风荷载

建筑高度增加，风载标准值也增大，在90m的高空，风速有15m/s，300-400m高空，风速可达到15m/s,所以楼层越高，风力对大楼产生的风荷载越大。所以要对维护结构进行抗风设计，比如用结构玻璃来玻璃幕墙围护，满足强度要求。有些高层建筑的主要影响因素就是风荷载。风荷载计算经常采用100年重现期的风荷载对构件承载力进行设计，采用50重现期的风荷载对构件承载力进行控制。对于200m以上的高层建筑要进行风洞试验。比如台北101大楼，委托加拿大设计师设计一个1:500比例模型在半径为600m的风场环境中进行风洞试验，提高建筑的抗风载能力。

2、自振周期计算

我国超高层建筑发展迅速，以前的结构自振周期和建筑物层数挂钩的经验公式不适用于当前的超高层建筑。自振周期首先根据抗震防烈度、建筑高度进行抛物线拟合计算，再结合其他因素来综合计算。

四、抗震措施

超高层建筑加强抗震除了准确计算地震荷载也要从结构、构件、抗震防线等多方面来重视中震和大震的结构安全性能。因为地震作用方向具有随机性，所以选择对称性、多向同性布置的抗侧力结构体系有利于形心和刚心的重合，比如圆形、正多边形、正方形等平面形状；竖向构件很容易侧力荷载形成薄弱部位，减弱抗震强度。所以要加强构件的强度。设置多道抗震防线，能够满足“大震不倒”的设防要求；采用钢结构、混凝土结构、型钢混凝土结构提高抗震性能和变形能力。

五、消防设计

采用全钢、幕墙围护等高强轻质材料来减轻自重，从而减小地震作用。但是全钢结构导热系数大、耐火性差，很容易引起火灾!再加上建筑结构复杂，建筑内管线设备多，很容易埋下安全隐患。建筑楼层较高，内部空气抽力大，一旦发生火灾事故，还容易造成火灾快速蔓延。超高层的消防难点有火灾荷载大、火势蔓延迅速、人员疏散困难、救援难度大等!所以在超高层建筑设计的过程中一定要注意防火、防灾设计!采用不然、难燃性建筑材料，增加安全通道数量，增设火灾自动报警器，保证消防通道密封性，增加消防专用电梯数量，提高消防专用电梯安全性能，重视危险系数较高的楼层和单元的消防设计。

六、垂直交通设计

高层建筑也普通高层建筑之间一个最大的区别是垂直交通和管道设备集中在一起，又称做“核心筒”。核心筒的设计要平衡采光、节能、易于维护等多方面的要求，所以设计难度较大!随着建筑技术的飞跃发展，超高层建筑逐步演化出中央核心筒的空间构成模式。不仅能够将电梯、楼梯、卫生间等服务区域向平面中央集中，节省空间，还能试功能区域有良好的采光、视线范围、交通环境。核心筒的承受剪力和抗剪力较大，需要一个刚度来支撑这些强度。中央核心筒处于建筑的几何中央位置，建筑的质量重心、刚度重心、型体核心三心重合，有利于结构受力和抗震。当然，不同条件的超高层建筑需要不同的布局方式，针对于“内核式布局”的是“外核式布局”，也能够适应某些条件下的空间构成。

超高层建筑高、体量大，支撑高层的地基要有足够的强度，大多采用深地基。

七、供电稳定性

为超高层建筑，安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方，其次是供电可靠性。配电系统的设计上，需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。因超高建筑的高度，变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层，以减少低压配电的损耗。备用柴油发电机设置于地库层，供电电压采用10kv输出，再经变压器降压至低压配电，保证配电至塔楼的高层。

八、其他要点

（1）加强端部构件，提高抗扭刚度，减少结构扭转效应。

（2）超高层建筑高度高，侧向力引起的倾覆力矩也大，所以要选择适当的结构抗侧力体系，提高抗倾覆要求，合理设置伸臂桁架和腰桁架。

（3）超高层建筑后期维护费用较高，在设计时要考虑经济性。采用高品质优良材料，采用节能工艺、设备等，优化建筑位置及朝向设计，优化围护结构墙体设计来降低能耗。

（4）现代计算机信息计算技术应用普遍。在超高层建筑设计的时候可采用多个软件程序进行计算比较，比如SATWE/TATA等，能够验证薄弱部位，还能对重要构件补充有限元分析计算，使计算结果更为可靠。

（5）采用智能化设计，提高结构可控性。应用传感器、质量驱动装置、可调刚度体系和计算机组成主动控制体系，提供可变侧向刚度，控制地震反应等。

（6）选择质量轻“强度高”延性强的材料。围护多采用玻璃幕墙、铝合金幕墙等；内部多采用轻质隔断；楼屋面多选用压型钢板加混凝土层面。

总之，经济的发展，城市化进程的加快，高层建筑、超高层建筑势必会成为未来发展的必然趋势，这就要求我们不断提高高层建筑施工技术的水平，从而满足日益发展的社会经济的需要。促进建筑工程行业的健康发展。

参考文献：

[1]汪源浩,沈小璞,王建国. 超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点[J]. 合肥工业大学学报(自然科学版),2006,（3）.

篇（7）

中图分类号： TU208 文献标识码： A.

引言：基础是整个建筑工程的重要部分，其重要性在结构、占比、造价、工时上有着全面的体现，是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位和环节。超高层建筑基础设计工作中只有通过全面了解情况、优化基础选型、全面科学计算等工作才能够确保超高层建筑基础的安全性和功能，同时确保超高层建筑基础工程造价的可控和降低。在超高层建筑基础实际的设计工作中要对基础选型影响因素进行控制，坚持基础选型的原则，通过对超高层建筑框架结构、箱(筏)和桩箱(筏)种类基础的有效设计和全面控制，实现超高层建筑基础设计的目标，促进超高层建筑基础功能的完善，真正完成超高层建筑基础设计的系统性、全面性的目标。

一、超高层建筑结构设计原则

（1）选择适合的基础方案

应该根据工程的上部载荷分布和结构类型，地质条件，施工条件以及相邻的建筑物影响等各种因素进行综合性分析，选择既合理又经济的方案，必要时要进行地基变形演算，在进行设计时要最大限度地发挥地基的潜力。在进行基础设计时，应该参考临近建筑资料和进行现场查看，要有详细的地质勘查报告，一般情况下，在一个结构单元内部适合用两种不同的类型。

（2）对计算结构进行正确分析

高层建筑结构设计普遍运用计算机技术，但是，往往不同的软件会得出不同的计算结果。所以，对于程序的适用条件、范围等设计师应该进行全面的了解。因为软件本身有缺陷、人工输入有误或者程序与结构的实际情况不相符合，在计算机辅助设计时，都会造成错误的计算结果，所以，在拿到电算结构时要求结构工程师要慎重校对，认真进行分析，做出合理的判断。

（3）选用适当的计算简图

.为了保证结构的安全，在选择计算简图时要选择适当的计算简图。如果计算简图选用不当，则会造成结构安全隐患，要有相应的构造措施来保证计算简图。为了减少计算简图的误差，实际结构的节点应该保证在设计所允许的范围之内，因为其不能是纯粹的刚结点。

（4）采取相应的构造措施

强剪弱弯、强柱弱梁、强压若拉、. 强节点弱构件、.注意构件的延性性能原则是在结构设计中要始终牢记的。要注意钢筋的锚固长度，特别是钢筋执行段锚固的长度。要加强薄弱部位，考虑温度应力的影响。

（5）合理选择结构方案

要选择一个切实可行的结构体系与结构形式，一个经济合理的结构方案是一个合理设计的保证。结构体系应该传力简捷，受力明确。地震区应力求平面和竖向规则，同一结构单元不宜混用不同结构体系。总之，必须综合分析工程的材料、施工条件、设计要求、地理环境等，并且要与水、电、建筑等专业进行充分的协商，以此为基础确定结构方案，为结构选型，最好进行多方案比较后选用较为优秀的.

二、超高层建筑基础选型工作的要点

2.1超高层建筑基础选型的影响因素

2.1.1超高层建筑上部结构对基础选型的影响

上部结构对超高层建筑基础类型、深度、浮力等参数存在着直接的影响，由于上部结构种类的不同，会引起超高层建筑基础荷载大小和分布的不同，要在设计超高层建筑基础予以注意。同时，不同类型的超高层建筑上部结构会因自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度，因此，带来超高层建筑基础形式上的不同。地下室的种类和形状也会对基础选型有一定影响，要在设计超高层建筑基础时做以重点考量。

2.1.2地质条件对超高层建筑基础选型的影响

地质条件中两项情况对超高层建筑基础选型影响最为显著，一是，地基持力层情况，持力层是承受超高层建筑基础负荷的土层，要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择超高层建筑基础类型；二是，穿越土层基本状况，应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择超高层建筑基础的类型。

2.1.3周围环境因素对超高层建筑基础选型的影响

一是，超高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以便超高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是，超高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工有利于稳定的超高层建筑基础类型。三是，超高层建筑施工中挤土效应，超高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益，这会对周边建筑和地下管网造成影响，应该从最小影响原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基方式进行超高层建筑基础施工。

2.1.4超高层建筑基础桩种类的影响

不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应该从持力层性质、安全性要求、超高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格，使其满足超高层建筑总体施工建设的需要。

2.1.5超高层建筑基础施工的工期

工期是设计超高层建筑基础类型的重要参考参数，要在确保超高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工

工期，实现超高层建筑总体价值的全面兼顾。

2.2超高层建筑基础选型的基本原则

超高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一是，多样式原则，超高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种超高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的超高层建筑基础类型。二是，经济性原则，超高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益，因此，设计超高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素，全面提高超高层建筑基础设计和施工的经济性。三是，总体优化原则，超高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来，将各种设计的优势集中起来，形成优化的超高层建筑基础设计，以实现超高层建筑建设的基本目标。

三、超高层建筑基础设计的方法

当前超高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法,这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,只在较复杂或大型基础设计时,按目前可行的方法考虑地基-基础-上部结构的相互作用。共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度，这一优势是传统设计方式所不具备的。

四、做好超高层建筑基础设计的要点

1框架结构基础设计的要点

在超高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。

2箱(筏)基础设计的要点

对超高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。

3桩箱(筏)基础设计的要点

超高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与

满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。

参考文献

[1]姜海菊.江浙地区超高层建筑基础的选型与优化设计――以某超高层住宅楼工程为例[J].建筑,2011(08)

[2]王荣彦,徐玲俊,张亚敏.郑州东区超高层建筑基础选型探讨[J].岩土工程界,2005(12)

篇（8）

中图分类号：TU208 文献标识码： A

前言

高层建筑的出现是科技发展、社会进步、建筑行业提升的重要标志，当前，国家和城市发展越迅速，高层建筑的数量和层次就越高，很多大城市已经开始了超高层建筑的设计和施工，并已经逐渐成为一种社会和行业发展的趋势。在这样的趋势下，高层建筑结构设计工作就显得尤为重要，在设计工作中要通过科学的手段、统筹的方法和高超的技巧将设计的合理性、安全性和需要的广泛性和差异性有效地统合在一起，满足从行业到社会，从个人到集体，从需要到发展等各方面的需要。当前，各界为建筑行业提出了做好高层建筑结构设计的要求，因此，在高层建筑结构设计中要了解高层建筑结构的特点，注意设计中的要点，重点对高层建筑结构的扭转和受力性能进行关注，在坚持安全、质量和经济的原则下，提升高层建筑结构设计的水平。

一、高层建筑的结构特点

1、重视对待轴向变形。高层建筑中，由于竖向负荷较大的原因，可能会引起在柱中较大程度上的变形，从而对连续梁、弯矩产生比较大的影响，该影响包括两个方面：一方面是，会增大端支座负弯矩的数值或者是增大跨中正弯矩的数值，另一方面是，减小连续梁中间支座的负弯矩值。除了这两方面的影响外，还会影响预测构件的侧移和剪力，以及影响构件的下料长度，对于对构件的侧移和剪力的影响，将其和构件竖向变形相比较，就会得出较为不安全的结果；对于对预测构件下料长度的影响，可以采取根据计算轴向变形数值，然后针对性的对下料长度进行调整分配。

2、重要的高层建筑结构设计指标是结构延性。高层建筑和低层建筑的区别之一就是：在建筑结构方面，高层建筑的结构较柔和，同时也就保障在地震作用下高层建筑的变形更大。为了避免高层建筑在遭受较大冲击后，在进人高层建筑塑性变形阶段的前提下，高层建筑仍可以具有较强的变形能力，也就是避免高层建筑的倒塌，需要在高层建筑结构设计时采取恰当合理的措施，达到保障高层建筑结构具有应对较大冲击的延性。

3、高层建筑结构设计的决定性因素是水平荷载。一方面，对于大多数的高层建筑楼房来说，竖向荷载基本上是定值，而水平荷载，比如地震作用和风负载，荷载值随着高层建筑结构动力特性的不同而发生较大程度上的浮动变化；另一方面是，由于高层建筑楼房自身的重量和楼面引起的弯矩和轴力的数值，与建筑物的高度的一次方成正比，而水平荷载产生的倾覆力矩和引起的轴力与建筑物高度的二次方成正比。

三、高层建筑结构设计的要点

1、高层建筑的构造措施

高层建筑结构设计中要重点对剪力、压力、柱体等相关结构和特性进行强化，同时要加强弯力矩的防护，提高拉力的大小，提升构造梁的性能，要注意对薄弱部位的加强，特别重点考虑的构造要点有：延性、温度应力、薄弱层厚度，钢筋锚固长度，抗震结构层次等主要环节，要达到高层建筑结构的设计合理化，就必须做好上述构造方面的设计。

2、高层建筑结构的计算简图

计算简图是高层建筑结构设计和高层建筑结构计算时的中要基础，因此，需要选择适宜的高层建筑结构计算简图。在计算简图中要对高层建筑结构的刚节点和铰节点进行重点把握，同时要控制计算简图的误差，使其限定在高层建筑结构设计的允许范围中。在高层建筑结构计算简图的应以中要对构造的重点防护措施进行强化，这样有利于控制高层建筑结构的稳定。

3、高层建筑结构的方案

结构方案的经济性、科学性和合理性是整个高层建筑结构设计的关键，要采用高层建筑结构的合理形式和经济形式，这样可以使高层建筑结构得主要性能和要求达到相应的设计。在方案中要注意竖向和水平向的规则，同时，要注意在同一结构单元内不能应用同样结构体系和方式，以避免高层建筑结构出现问题。

4、高层建筑的基础方案

在高层建筑结构进行基础设计师要重点考虑高层建筑结构的荷载分布、高层建筑工程的地质条件、高层建筑的施工条件。设计高层建筑结构时要重点考虑到对地基潜力的挖掘，因此，在高层建筑结构设计阶段要对工程地质勘查报告的内容和技术参数进行重点了解，以便形成具有科学性和合理性的高层建筑结构基础方案。

四、高层建筑结构设计的基本要求

1、高层建筑结构设计的规则性

高层建筑结构设计应符合抗震概念设计的要求，应采用规则的设计方案，不应采用严重不规则的结构体系。高层建筑结构设计应该具备多道抗震防线；具有合理的承载力和刚度分布的结构水平和竖向布置，避免因扭转和突变效应造成局部薄弱部位。

2、高层建筑结构设计的平面规则布置

高层建筑结构平面布置需要能抵抗竖向和水平荷载，对称均匀，明确受力，传力直接，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑的平面要简单规则，在风力作用下可以适当放宽要求。建筑的抗震设防要求建筑的平面形状宜对称、简单、规则，才能达到减震的目的。

五、高层建筑结构设计问题的防范和处理

1、高层建筑结构设计中的扭转问题

在进行结构设计时，我们需要建筑的三心尽可能汇于一点，即三心合一。高层建筑结构设计的扭转问题就是指建筑的三心在结构设计过程中未达到统一，结构在水平荷载的作用下发生扭转振动的效应。

2、高层建筑结构的受力性能

对于高层建筑物最初的方案设计，建筑师考虑更多的是应该是它的受力性能，而不是详细地确定它的具体结构。沉降缝两侧单元层数不同时，由于高层的影响，低层的倾斜往往很大，因此沉降缝宽度可按高层单元的缝宽要求来确定。

3、高层建筑结构设计中的其它问题

一是，剪力墙的墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时，应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱，或在墙内设置型钢等至少一种措施，减小梁端部弯距对墙的不利影响。二是，对各抗震等级框支梁纵向钢筋的最小配筋率提高了要求，同时增加了最小面积配箍率的要求。三是，严格要求各抗震等级剪力墙在各种情况下的厚度与层高。四是，地下室结构的楼层侧向刚度不应小于相邻上部结构楼层侧向刚度的2倍。

六、结束语

综合全文，近些年我国的高层建筑建设行业迅速发展，而高层建筑结构设计是高层建筑建设行业的关键因素，高层建筑建设行业的进一步发展，使得对高层建筑结构设计质量的要求越来越高。高层建筑结构设计质量好坏直接影响到整个高层建筑是否具有安全性，直接影响到高层建筑建设行业是否达到可持续发展。本文从高层建筑结构设计的原则人手，对高层建筑结构设计的特点进行详细的概述，进而引出高层建筑结构设计中应该注意的问题，并对这些问题进行简单的概括。

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篇（9）

中图分类号： TU2 文献标识码： A 文章编号：

随着我国社会经济建设的快速发展，城市化进程不断加快，城镇人口日益增加，致使城市住房建设用地较为紧张，超高层住宅建筑的建设也日益增加。目前，超高层住宅建筑内部结构设计方面的变化愈加明显，许多新兴的结构设计方案逐渐被超高层住宅建筑工程所采用。同时住宅建筑结构类型与使用功能越来越复杂，结构体系日趋多样化，对住宅建筑结构设计工作的要求也不断提高。在超高层建筑建设过程中，部分建筑的结构设计环节并不是十分合理，加上工程设计人员容易出现一些概念性的错误，给建筑的质量安全和使用带来了一定的安全隐患。因此，如何提高超高层住宅建筑结构设计水平，就成为了工程设计人员面临的一项难题。

1 工程概况

某高层住宅建筑面积为29000.4m2，地下1层，地上43层，大屋面高度138.02m。本工程结构体系采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，楼盖为现浇钢筋砼梁板体系。

建筑抗震设防类别为标准设防类(丙类)，结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，场地类别为Ⅲ类，场地特征周期为0.55s，地震影响系数最大值采用0.08，上部结构阻尼比0.05。建筑类别调整后用于抗震验算的烈度为7度，用于确定抗震等级的烈度为7度，剪力墙抗震等级为一级。

2 基础设计

本工程的基础设计等级为甲级，主楼基础采用冲钻孔灌注桩，桩身混凝土强度等级为C35，桩直径为1100mm，单桩竖向承载力特征值为8000kN；桩端持力层中风化凝灰岩(11)层，桩身全断面进入持力层≥1100mm，桩长约50m。桩基全面施工前应进行试打桩及静载试验工作，以确定桩基施工的控制条件和桩竖向抗压承载力特征值。

承台按抗冲切、剪切计算厚度为2700mm，承台面标高为－5.200，基础埋置深度为7.7m(从室外地面起算)。

3 上部结构设计

3.1 超限情况的认定

参照建设部建质［2006］220号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》附录一“超限高层建筑工程主要范围的参照简表”，结合本工程实际逐条判别，将存在超限的情况汇总如下。

(1)附表一，房屋高度方面

设防烈度为7度，剪力墙结构，总高度138.05m＞［120m］，超限。

(2)同时具有附表二所列三项及三项以上不规则的高层建筑(因篇幅所限，本文不再详细列出)。

第一项．扭转不规则:考虑偶然偏心的扭转位移比＞1.2但＜1.3，虽然本条超限，但仅此一项。所以本工程不属于附表二所列的超限高层。

(3)具有附表三某一项不规则的高层建筑工程。根据SATWE计算结果分析、判别，本工程亦不属于表三所列的超限高层。

综上所述，本工程只属于高度超限的超高层建筑。

3.2 上部结构计算分析及结构设计

本工程为剪力墙结构，120m＜高度＜150m，属于B级高度建筑，按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3－2002)(以下简称高规)5.1.13条规定:

(1)应采用至少两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算。

(2)应采用弹性时程分析法进行整体补充计算。

根据《高规》要求，本工程采用的时程分析计算程序为PKPM系列的SATWE软件，并采用PMSAP软件进行对比分析。

本工程属于纯剪结构，作为抗侧力构件的剪力墙，选用正确的结构分析程序尤为重要。SATWE对剪力墙采用墙元模型来分析其受力状态，这种模型的计算精度比薄壁柱单元高，所以我省大多数工程的结构计算都选用SATWE程序。实际上就有限元理论目前的发展水平来看，用壳元来模拟剪力墙的受力状态是比较切合实际的，因为壳元和剪力墙一样，既有平面内刚度，又有平面外刚度。实际工程中的剪力墙几何尺寸、洞口大小及其空间位置等都有较大的随意性。为了降低剪力墙的几何描述和壳元单元划分的难度，SATWE借鉴了SAP84的墙元概念，在四节点等参平面壳元的基础上，采用静力凝聚原理构造了一种通用墙元，减少了部分剪力墙因墙元细分而增加的内部自由度和数据处理量，虽然提高了分析效率，却影响了剪力墙的分析精度。此外，从理论上讲，如果对楼板采用平面板元或壳元来模拟其真实的受力状态和刚度，对结构整体计算分析比较精确，但是这样处理会增加许多计算工作。在实际工程结构分析中，多采用“楼板平面内无限刚”假定，以达到减少自由度，简化结构分析的目的，这对于某些工程可能导致较大的计算误差。SATWE对于楼板采用了以下几种假定:(1)楼板平面内无限刚；(2)楼板分块平面内无限刚；(3)楼板分块平面内无限刚，并带有弹性连接板；(4)楼板为弹性连接板。对弹性楼板实际上是以PMCAD前处理数据中的一个房间的楼板作为一个超单元，内部自由度被凝聚了，计算结果具有一定的近似性，某种程度上影响了分析精度。根据高规要求，本工程应采用两个不同力学模型的三维空间分析软件进行整体内力位移计算，由于PMSAP对剪力墙和楼板都采用了比较精确的有限元分析，单元模型更接近结构的真实受力状态，虽然数据处理量大大增加，但其分析精度却比SATWE高。用PMSAP软件对SATWE程序的计算结果进行分析、校核，是比较可信的。

SATWE和PMSAP两个程序均采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，弹性时程分析法计算结果作为振型分解反应谱法的补充。

程分析主要结果汇总如下:

表1 结构模态信息

表2 地震荷载(反应谱法)和风荷载下计算得到的结构最大响应

多遇地震时弹性时程分析所取的地面运动加速度时程的最大值为35cm/s2。针对报告中提供的实际强震记录和人工模拟的加速度时程曲线，根据08版抗震规范要求，本工程选择了两条天然波和一条人工波。这三条波的时程曲线计算所得结构底部剪力均大于振型分解反应谱法计算结果的65%，且三条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值亦大于振型分解反应谱法(以下简称CQC)计算结果的80%。由此可见本工程选择的地震波是满足规范及设计要求的。

SATWE和PMSAP时程分析的楼层剪力曲线如(图1、图2)所示。

图1 SATWE时程分析楼层剪力图

图2 PMSAP时程分析楼层剪力图

比较上图振型分解反应谱法(CQC)计算的楼层剪力曲线图，在大部分楼层基本能包络时程分析曲线，仅电算34层以上CQC法计算楼层剪力略小于时程分析的结果。由此可见振型分解反应谱法用于本工程的抗震分析是安全可靠的。设计中仍以振型分解反应谱法计算结果为主，并将34层以上部分指定为薄弱层，该部分楼层地震剪力予以放大。这一方案也得到了本工程超限高层审查与会专家的认可。

比较PMSAP和SATWE计算出的基底剪力非常接近，其余参数如周期、结构的总质量、地震荷载和风荷载下计算得到的结构最大响应位移、地震下的剪重比等都比较接近，说明用这两个程序做计算分析是可以互相校核的。

3 抗震性能设计

本工程综合考虑设防烈度，场地条件，房屋高度，不规则的部位和程度等因素，本工程只属于高度超限的超高层建筑，且高度只超过A级而未超过B级，故将本工程预期抗震性能目标定位在“D”级，即为小震下满足性能水准1的要求，中震满足性能水准4的要求，大震下满足性能水准5的要求。

普通的高层结构抗震设计基于小振弹性设计，对于本超高层结构作为主要承重构件的剪力墙，尤其是底部加强区需要提高其抗震承载能力。根据抗震概念设计“强柱弱梁、强剪弱弯”的要求，剪力墙也需要有更高的抗震安全储备，所以本工程剪力墙底部加强区采用中震设计。具体措施如下:

(1)根据安评报告中震设计的地震影响系数最大值采用0.23，不考虑与抗震等级有关的内力增大系数(即剪力墙抗震等级定为四级)，不计入风荷载的组合效应。

(2)抗剪验算按中震弹性设计，考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取设计值，考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区水平筋的配筋依据。

(3)抗弯验算按中震不屈服设计，不考虑重力荷载与地震作用组合的分项系数，材料强度取标准值，不考虑抗震承载力调整系数。计算结果作为剪力墙底部加强区约束边缘构件竖向钢筋的配筋依据。

本工程通过对关键构件剪力墙底部加强区进行中震设计，即抗弯承载力按中震不屈服复核，抗剪承载力按中震弹性复核，结构能满足性能水准1、4的要求，预估结构在大震作用下能满足性能水准5的要求。各性能水准目标具体描述如下:

性能水准1:结构在遭受多遇地震后完好，无损伤，一般不需修理即可继续使用，人们不会因结构损伤造成伤害，可安全出入和使用。

性能水准4:遭受设防烈度地震后结构的重要部位构件轻微损坏，出现轻微裂缝，其他部位普通构件及耗能构件发生中等损害。

性能水准5:结构在预估的罕遇地震下发生比较严重的损坏，耗能构件及部分普通构件损坏比较严重，关键构件中等损坏，有明显裂缝，结构需要排险大修。

4 结论

通过工程实例分析超高层住宅建筑结构设计工作，可以得出以下几点结论：①PMSAP和SATWE计算结果的比较表明了SATWE计算结果进行结构设计是基本可靠的；②采用合理的方法对部分楼层剪力进行了调整，能够有效确保工程抗震分析安全、可靠；③对剪力墙底部加强区采用中震设计，能够满足住宅建筑的抗震需要。

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一、超高层建筑定义

1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。

第一类高层建筑：9-16层（高度到50米）；

第二类高层建筑：17-25层（高度到75米）；

第三类高层建筑：26-40层（最高到100米）；

超高层建筑：40层以上（高度100米以上）。

在我国，民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：

1 住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；

2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）；

3 建筑高度大于等于1OOm的民用建筑为超高层建筑。

二、超高层建筑的结构设计特点

超高层的结构体系选择与低层、多层的建筑相比，超高层建筑的结构设计显得十分重要。不同的建筑结构体系选择可以对建筑的楼层数目、平面布置、施工技术要求、各种管道的布置及投资多少等产生最为直接的影响。

（一）超高层的建筑结构设计的特点

1.水平力的主要因素

楼房的自重与楼面的载荷在竖向放人构件中所产生的弯矩与轴力大小仅仅是与楼房的高度一次方形成正比，但是水平载荷对与建筑所产生的倾覆力矩以及轴力的大小则是与楼房的高度二次方形成正比。因此在超高层的建筑设计中，水平力是设计主要因素，风荷载大部分情况成了水平力主导作用。

2.轴向变形的因素

由于楼房的自重而产生的轴向压应力会导致楼房的中柱产生出较大轴向变形，会直接导致连续梁的中间支座处负弯矩值直接减小，从而导致跨中正弯矩值与端支座的负弯矩值增大。

3.侧移做为控制指标

超高层的建筑结构侧移随着高度增加会迅速的增大（侧移量和楼层之间高度四次方是正比关系），所以控制结构侧移是超高层建筑结构设计的关键指标。

4.抗震设计的要求更高

超高层的建筑属于重点设防，抗震措施须按相应的规范要求加强。

（二）造型设计

建筑造型现代、简洁。主楼在进深方向上分解为三部分，通过实、虚、实的组合使楼体形体感增强，同时建筑元素以竖向线条为母题，使楼体感觉更为挺拔。裙房延续主楼的竖向线条，与主楼在建筑语汇上统一。

三、总体结构设计

（一）结构选型

在实际工程中多采用钢筋混凝土框架一核心筒结构，虽然其结构承载能力和抗变形能力比筒中筒结构差，但避免了结构竖向抗侧力构件的转换。由于很多情况结构侧向位移难满足限值要求，可利用建筑避难层，设置钢筋混凝土桁架的结构加强层。结构加强层是一把双刃剑，虽然可提高结构抗侧移刚度，也使得结构竖向刚度突变，所以结构加强层及相邻层按《高规》要求进行了加强处理。

（二）超限措施

在工程结构平面形状宜规则、刚度和承载力分布宜均匀，竖向体型也宜规则和均匀、结构抗侧力构件宜上下连续贯通。

由于结构高度超限、而且首层层高较高，超限应对措施把首层及下部若干层的结构抗侧力构件作为加强的重点：下部多层框架柱采用钢管混凝土组合柱，底部几层根据要求核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，首层抗震等级提高一级。钢管混凝土柱有着卓越的承载能力和变形能力，但其防腐和防火材料不仅造价较高还有时效性，需考虑今后的维修保养，钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土组合柱可弥补这方面的缺陷。核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，以解决由于首层层高较大，使得剪力墙端部应力集中的问题，并提高剪力墙的承载能力和抗变形能力。

四、钢管混凝土组合柱的梁柱节点

在工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土，而框架梁则采用普通钢筋混凝土，钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点成为工程中难点之一。目前常用的连接节点有：钢牛腿法、双梁法、环梁法、钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法等。现介绍在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点，为连接节点的设计提供多一种选择。

（一）钢管开小孔的连接节点构造。钢管上开穿钢筋小孔的连接节点做法要点如下：

1.钢管开小孔：小孔直径D=钢筋直径+10mm，小孔水平间距：3×D，小孔垂直间距=2×D；

2.钢管水平加强环：梁顶面和梁底面各设置一道，环板宽度：钢管混凝土柱时，取0.10倍钢管直径、钢管混凝土叠合柱时，取65～100mm；环板厚度=0.5t且≥16mm（t为钢管壁厚）；

3.钢管竖向短加劲肋：紧贴水平加强环，肋宽=环板宽一15mm，肋厚=环厚，长度为200mm，布置在梁开孔部位的两侧和中间；

4.梁钢筋尽量采用直径较大的HRB400级钢筋，以减少钢管开孔数量。在钢管混凝土叠合柱时，部分梁钢筋可以在钢筋混凝土柱区域穿过。

（二）钢管开小孔连接节点的优点

1.钢管开小孔后对钢管截面削弱不大，梁钢筋穿过小孔后剩余的缝隙很小，钢管对管芯混凝土的约束力基本没减少，不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力。

2.梁钢筋直接穿过钢管后，梁可以可靠的传递内力，梁长范围内的刚度保持不变，结构受力分析与实际相同。

3.在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后，钢管在节点区是连续的，节点的刚性不受影响，满足“强节点弱构件”的要求。

4.现场施工较方便，即使圆弧形梁钢筋也可顺利穿过；

5.节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法减少很多，造价较低。

五、剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析

框架一核心筒结构，部分框架粱要支撑在剪力墙平面外方向。影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用的主要因素：墙平面外对粱端嵌固作用的有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。目前常用的计算分析软件虽然具有墙元平面外刚度分析功能，但未考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度，当遇到墙肢很长或筒体墙肢空间刚度很大情况时，计算分析软件会高估了墙平面外对梁端的嵌固作用，使得梁端负弯矩计算值要大于实际值。

六、核心筒外墙的连梁设计

核心筒外墙的连粱纵筋计算超筋是非常普遍的情况。《高规》规定，跨高比小于5时按连梁考虑，连梁属于深弯粱和深粱的范畴，其正截面承载力计算时，已不符合平截面假定，不能按杆系考虑。《高规》对连梁设计的具体要求是“强墙弱梁”和“强剪弱弯”，但实际施工中还要取决于设计者的理解和经验。工程核心筒外墙的连梁按《高规》要求进行设计，除连梁均配置了交叉暗撑外，对非底部加强部位剪力墙的边缘构件也进行了加强处理，以满足“多道抗震防线’和“强墙弱梁”的要求。

七、结束语

超高层建筑物合理的结构设计至关重要。在达到高层建筑结构的安全性及经济性。重视概念设计，确定合理的结构方案，采取有针对性的技术措施，应保证结构分析计算准确性和设计指标的合理性，重视中震和大震下的结构安全性能。

参考文献：

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

《高层民用建筑钢结构结构技术规程》JGJ99-98

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引 文：当今社会，随着人们对居住空间的要求越来越高，同时对住宅的布局以及装饰也越来越高，使得目前的建筑形式向多元化发展，并且随着高层建筑的大量出现，满足了人们对居住大空间的要求，同时也使得城市用地紧张的情况得以解决，但是，随之而来的问题也出现了，因为高层建筑本身的特点决定着建筑结构的特殊性，比如结构复杂，建筑施工的工作量很大，施工的周期较长等，所以，如果在结构设计方面发生问题，不但会使得经济造成巨大的损失，而且也会危及人们的生命以及财产的安全，因此，我们要对高层建筑结构设计要点严格把握，并且对工程施工的各种相关因素全面考虑，详细的分析及把握影响建筑质量的潜在问题，从而采取有效的方法及措施进行防治。

1.高层建筑结构体系

1.1高层建筑的剪力墙体系。

在高层建筑中设计中结构体系中，其重要组成部分就是剪力墙，在高层建筑承受风荷载或高层建筑承受地震方面，剪力墙有着积极性的作用。因为其不仅对结构中水平构件所产生的竖向荷载能够承担，而且对外部因素所引起的振动作用也能够承担。

1.2高层建筑的框架―剪力墙体系。

高层建筑中常见的结构体系就是框架―剪力墙体系，垂直荷载的力量是框架所能承受的，而剪力墙所承受的则是水平剪力。剪力墙的设置不仅能够在很大程度上增强建筑的侧向刚度，使其水平位移变小，而且还能够使框架所受的力实现均匀分布。

1.3高层建筑的筒体体系。

高层建筑筒体结构体系由框架―剪力墙结构与全剪力墙结构综合演变和发展而来的。筒体结构体系是将剪力墙或密柱框架集中到建筑的内部和而形成的空间封闭式的筒体。其特点是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，目前在高层建筑中被广泛应用。

2.高层建筑结构设计要点分析

2.1选择合理的结构方案。

高层建筑的结构设计不仅要具有较高的经济性，更要满足使用性及合理性，因此在进行高层建筑结构设计时，首先就要选取一种既可行又满足较好经济性的结构形式及体系。其中要注意如下问题：首先在同一结构单元中，最好不要混合使用不同的结构体系，同时还要综合考虑使用要求、地理环境及施工条件等实际情况，还要协调好建筑电气及水暖等配套设施的设计，从而选择最优的建筑结构体系。

2.2选择合适的基础方案。

综合考虑高层建筑物的上层结构类型和地基的承受能力，对建筑物的结构设计。尽量充分利用地基的承受强度，建筑合理的高度，必要时要求进行地基变形的检验。根据当地的地质调查结果，对高层建筑结构基础设计。建筑设计人员在进行建筑地基基础设计的时候，必须要根据当地的设计规范标准，由于我国各个地方都会有自己地区规划制定的《地基基础设计规范》 ，各个地区制定的规范对建筑结构设计师在设计时有着非常重要的帮助。

2.3选用适当的计算方法及简图。

在高层建筑结构设计中，要注重相关计算方式的选择，从而保证强度等计算结果能够满足真实情况，从而更好的为结构设计提供依据。此外，由于建筑结构设计是在结构计算的基础上开展的，一旦计算方式不准确，导致计算结果有误，就会严重影响高层建筑的结构设计质量，更可能造成安全事故的发知，并带来巨大的损失，因此在高层建筑结构设计中，要注意相关计算方法的选择及计算简图的选取。同时，计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。

2.4正确分析计算结果。

计算机技术是在结构设计中普遍采用的技术，但是随着目前软件种类繁多，软件的不同往往也会导致计算结果的。所以，设计师要对程序的适用范围以及条件进行全面的了解才可。设计师在拿到计算结果时一定要对其认真分析，并且慎重的校核的原因是计算机在辅助设计时常常会因为结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷从而导致计算结果错误，这就需要设计师以此做出合理判断。

2.5采取相应的构造措施。

“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”是在进行高层建筑结构设计时需要牢记的，并且一定要注意构件的延性性能；对薄弱部位加强；对钢筋的锚固长度也要注意，更要注意的就是钢筋的执行段锚固长度；同时对温度应力的影响力等也要考虑。

2.6高层建筑结构抗震设计。

由于高层建筑的楼层数较高，特别是某些超高层建筑，如果遇到如地震等灾害时，其抗震能力得不到有效的保证，就使其变形及破坏力都会远远的大于其它类型的建筑，因此要综合多方面因素，全面的提升高层建筑的抗震能力。

首先要注重地基的选择及设计，高层建筑最好应建筑在土地较硬的地区，并远离河岸，同时还要注意，不要在断层或地陷等较易发生地震的地区建造，如果地基选择不合理很可能影响到其抗震能力。其交，在设计阶段还要注重建筑材料的选取，将钢筋与混凝土结合在一起的建筑形式主要是利用钢筋与混凝土具有相似的膨胀系数，在任务环境下都不会产生过大的应力，同时这两者之间的粘结性很好，特别是将钢筋表面预置肋条或在钢筋的端部弯起弯钩，可大大的提高钢筋与混凝土之间的拉力，可以更好的提高建筑的强度及抵抗外力的能力，从而更好的满足人们的使用要求。而在高层建筑的设计施工中会在框架结构中融入一定的剪力墙结构，从而更好的实现不同建筑的功能及相应的强度要求。

3.结束语

综上所述，我国城市化建设速度的不断加快，使得提高城市土地利用率的相关问题越来越被社会所重视，与此同时，各种形式的高层建筑拔地而起，从而为缓解了城市居民住房紧张问题，但是由于高层建筑本身的结构特点，决定着其相应的结构设计必须满足一定的强度及使用要求，这对建筑设计师来说是一项艰巨的任务。要想保证高层建筑施工质量，首先在结构设计阶段就要保证其设计方案完全符合国家的相关标准，并结合其实际用途，紧抓设计要点，并对较易发生的潜在问题的设计进行及时排除，确保施工方案得以顺利的展开，从而保证整体高层建筑的施工质量，为人们的正常使用提供较高质量的保障。

参考文献

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[2]张莉华，万怡秀，陈燕，严开涛，罗志国.广州珠江新城J1-1地块综合楼超高层建筑结构设计[J].建筑结构，2012（9）.

[3]文勇.水平荷载在高层建筑结构设计分析中的重要作用[J].科技创新导报，2010（25）.

[4] 罗国露. 浅谈高层建筑结构转换层施工技术[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2011（08）