高层建筑规定范文

导语：如何才能写好一篇高层建筑规定，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：规范修订意见探讨

《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2005年版）（以下简称“高规”）修订内容仍部分存在前后要求不统一、与《建筑设计防火规范》GB50016-2006（以下简称“建规”之间要求不一致等情况，现提出共同探讨。

1设置商业服务网点的居住建筑

1.1居住建筑的概念

居住建筑在“高规”中的不同地方分别表述为居住建筑、住宅、普通住宅、高级住宅等形式，不利于规范用词的统一，在理解上易产生偏差。

理解“高规”中居住建筑的不同表达方式，应仅单指住宅，不含集体宿舍、公寓等其它居住形式的居住建筑。

“高规”第3.0.1条中已取消了“高级住宅”为一类高层民用建筑的说法，而在“高规”第2.0.11条出现了“高级住宅”的术语，“高规”第7.2.2条出现了对“高级住宅”消防用水量的要求，“高规”第7.6.2条出现了对“普通住宅”设置自动喷水灭火系统的要求。根据“高规”第2.0.11条规定，“高级住宅”一词应解释为 “装修标准高和设有空气调节系统的住宅”，随着经济建设的发展和人民生活水平的提高，一般居住建筑在装修过程中要求均较高，绝大部分都设有空调，是否都划归为高级住宅呢？若不存在“高级住宅”一说，则相对应不存在“普通住宅”的概念。

综上所述，笔者以为在“高规”中关于居住建筑的表达方式可统一用“居住建筑”这一名词，并增加关于“居住建筑“是指“住宅、公寓、集体宿舍等人员居住为主要功能的建筑”的名词解释。若对除住宅外的其它居住建筑有防火设计要求，则可在各条款中单独列出。

1.2商业服务网点的设置部位

“高规”第1.0.3.1条关于“包括首层设置商业服务网点的住宅”的说法与第2.0.17条关于“商业服务网点”的术语相矛盾。商业服务网点应为设置于建筑底部（地上）的一至二层，若二层为商业服务用房，则一层也应为商业服务用房。因商业服务网点的概念已对商业服务网点的设置部位进行了阐述，故“高规”第1.0.3.1条应取消“首层”二字。

1.3商业服务网点在高层民用建筑和一般民用建筑中设置要求

根据“建规”和“高规”的相关规定，商业服务网点设置于高层民用建筑内和一般民用建筑内的要求不同。对于高层民用建筑，商业服务网点内的楼梯必须设置封闭楼梯间，且应有两个安全出口，若该商业服务网点设在建筑高度超过100m的居住建筑内，除卫生间外，则还必须设置火灾自动报警系统和自动喷水灭火系统，由于商业服务网点建筑面积不大，这样在实际设计或使用过程中很难达到上述要求，特别是封闭楼梯间和两个安全出口的设置。

鉴于商业服务网点与周围已采用了相应耐火极限的围护结构进行了防火分隔，即使发生火灾，可限制在一定区域范围内，且设置于建筑的一至二层，对于火灾扑救也相对容易一些，笔者建议可对高层民用建筑中商业服务网点的要求同一般民用建筑中的商业服务网点同等对待，并在相关条款中予以说明。

2建筑结构

2.1高层居住建筑中单元式住宅防火墙的窗间墙距离要求

“高规”第6.1.1.2条规定“十八层及十八层以下的单元式住宅之间应设置防火墙，窗间墙的宽度应大于1.2m”，而“高规”第5.2.2条要求“紧靠防火墙两侧的门、窗、洞口之间最近边缘的水平距离不应小于2.00m”。这两个距离要求就不尽相同，考虑火灾情况下火势通过窗户蔓延的可能性，笔者建议取消“高规”第6.1.1.2条 中关于“窗间墙的宽度大于1.2m”的规定。

2.2高层民用建筑中除住宅外的厨房设置

“建规”第7.2.3条第4款规定“除住宅外，其它建筑内的厨房的隔墙应采用耐火极限不低于2.00h的不燃烧体，隔墙上的门窗应为乙级防火门窗”。在集体宿舍、公寓等居住建筑、公共建筑和工厂中，其厨房火灾时有发生，主要原因是电气设备过载老化、燃气泄漏或油烟机、排油烟管道着火等引起。“建规”要求将除住宅外的厨房用围护结构和乙级防火门窗与其它部位分隔开，对于阻止火势蔓延、预防和扑救火灾有着非常积极的现实意义。

高层民用建筑中集体宿舍、公寓等居住建筑和公共建筑内的厨房相对一般民用建筑和厂房的火灾危险性更大，但无此项规定，笔者建议在修订中应在“高规”的相关内容中予以明确。

2.3电缆井、管道井等竖向管井封堵的要求

“建规”第7.2.10条第1款规定“电缆井、管道井每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵”，“高规”第5.3.3条规定“建筑高度不超过100m的高层建筑，电缆井、管道井每隔2～3层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵；建筑高度超过100m的高层建筑，应在每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵”，这两条要求不一致。

考虑建筑中的垂直管道井、电缆井等竖向管井都是烟气竖向蔓延的通道，必须采取防火分隔措施，另从建筑实际建造情况看，每层分隔是切实可行的，对于检修影响不大，却能提高建筑的消防安全性，且高层民用建筑中的垂直管道井、电缆井等竖向管井火灾危险性更大，故应对高层民用建筑也应统一要求电缆井、管道井等竖向管井每层用相当楼板耐火极限的材料进行封堵。

3安全疏散

3.1未对高层民用建筑中疏散人数的计算予以说明

“高规”第6.1.9-6.1.12条明确规定了疏散门和疏散走道的宽度要求，“高规”第6.2.9条规定了疏散楼梯的总宽度要求，这些宽度的计算均与建筑内疏散人数有关，但对高层民用建筑内疏散人数计算无具体规定，造成在设计过程中无章可循。

“建规”第5.3.14-5.3.17条对商店、学校剧院等公共场所中疏散人数的计算均有明确规定，这样方便设计和审核人员依规行事。建议依照“建规”的相关内容在“高规”中予以明确疏散人数的计算方法。

3.2 对电梯前室是否能设置防火卷帘的要求不一致

“建规”第7.4.11条规定“建筑中的封闭楼梯间、防烟楼梯间、消防电梯前室及合用前室，不应设置卷帘门”，而“高规”第6.3.3.4条规定“消防电梯前室的门，应采用乙级防火门或具有停滞功能的防火卷帘”。两者要求相冲突。

考虑设计要求疏散用门应能保持和保证人员安全疏散的畅通，不发生阻滞，且能防火防烟。疏散楼梯间、电梯间、前室及合用前室的门，均应采用平开门，笔者建议取消“高规”中关于“消防电梯前室的门，可采用具有停滞功能的防火卷帘”的规定。

4 消防给水

4.1 双阀双口消火栓具体连接方式不明确

“高规”第7.4.2条规定“单元式、塔式住宅当设两根消防竖管有困难时，可设一根消防竖管，但必须采用双阀双口消火栓“，但对双阀双口消火栓如何与消防竖管相连未予以说明。

笔者在设计审核和施工检查中发现许多都是双阀双口消火栓通过一根65mm口径的水平管道与消防竖管相连，显然，这样连接不能满足消防用水量要求，故建议在“高规”中均明确双阀双口消火栓应通过两根不低地65mm口径的水平管道与消防竖管相连，以充分满足消防用水量要求。

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【关键词】结构特点；结构设计；对策研究

1. 建筑结构设计概述

建筑结构设计是指针对建筑工程的各个结构，通过比选、规划和具体描述等手段，表明建筑结构设计师设计意图的过程。结构设计在原则上，要以充分实现建筑设计方案和满足建筑实用功能为前提，在严格的设计规范指导下，以建筑安全为前提，在实施过程中采取有效措施，优化设计结构造价，最终把业主的要求及设计师的构想变为施工图纸，用来指导建筑项目的施工过程。

2.高层建筑结构的特点

高层建筑结构具有与一般的建筑结构不同的特点，它同时承受着水平荷载和垂直荷载，其中水平荷载是由外界的风力所产生的，垂直荷载是由于建筑物高度所引起的，此外，高层建筑结构设计对抗震能力也有相应的要求。通常情况下，低层建筑结构受到的水平荷载比较小，垂荷载也比较小。但是，在高层建筑中，外界地震和外风力会对高层建筑产生相当大的影响，并且是对高层建筑荷载的主要因素。随着建筑物高度的不断增加，高层建筑的位移较快的增长。但是，高层建筑过大的侧移不仅会影响人的舒适度，还会对建筑物的使用产生影响，此外，过大的侧移还会损害建筑物的结构构件和非结构构件。有鉴于此，在进行高层建筑结构设计的时候，必须将侧移控制在合理的范围之内，使建筑物不会影响人的舒适度，不会影响建筑物的使用。因此，可以说，在高层建筑结构设计中，其核心是抗侧力结构的设计。

（1）结构延性是重要设计指标：高楼层因为其独特的特性在很多方面都比低层楼房有优势，其最显著的特点就是高层楼房拥有较好的柔韧性，会导致楼层容易变形。所以，在设计的时候需要针对这钟情况采取专门的措施进行防护。

（2）轴向变形不容忽略：在建造高层楼房是利用剪力墙结构，最终建成的建筑中心轴所受的压力都会比四周支柱所受的压力要大。因此中轴比四周的支柱更容易产生变形，在这样的情况下容易因为中轴所受的压力过大而出现坍塌的现象。如果设计不够合理还会对建筑构件的下料长度等产生非常大的影响。轴向变形还能造成构件剪力受到影响，这样会大大的加剧建筑物的不安全性。

（3）水平荷载成为决定因素：高层楼房建造在设计中要考虑竖向荷载的同时还需考虑建筑水平荷载的能力，这点对于高层楼房建造影响至关重要。水平荷载产生如此重要的影响主要有几点原因：首先在设计时只考虑竖向荷载，那相关联的数据和设计高度成一次方关系，但要做到水平荷载和相关的数据能够保证和高度成二次方关系；其次就是建筑物设计时竖向荷载是相对固定的，水平荷载却有很多影响的因素，所以在设计的时候还要考虑地震等因素对建筑物造成破坏。

3.高层建筑结构设计的原则

（1）选择合理的计算简图。

在计算简图的基础上，对高层建筑结构设计进行计算，如果计算简图的选择不合理，会造成结构不合理，容易出现由于结构不合理而发生安全事故。所以，要保证建筑结构设计的安全，必须选择合理的计算简图，此外，为了保证计算简图的安全，在实践中，我们需要采取相应的构造方法。在实际的结构设计中，其结构节点不仅仅局限于钢节点或者饺节点，尽量减小误差，将计算简图尽量控制在规范的规定之内。

（2）选择合理的基础设计。

在进行基础设计选择的时候，需要按照高层建筑的地质条件进行。并且，对高层建筑上部的结构类型与荷载分布进行综合分析，同时对施工条件以及相邻建筑物的影响进行全面的考虑，在综合分析和考虑的基础上选择科学合理的基础方案。需要注意的是，基础方案的选择需要使地基的潜力能够得到最大的发挥，如如果必要的话，可以对地基变形进行检测。

（3）选择合理的结构方案。

合理的结构方案必须满足高层建筑设计的结构形式和结构体系的要求，并尽量经济合理，以最少的花费获得最佳的结构设计方案。受力在明确、传力简单是结构体系的基本要求，在相同的结构单元中，应该选择相同的结构体系。选择合理的结构方案的时候，需要分析地理条件、工程设计需求、施工条件、施工材料等等，在对这些指标进行综合分析的基础上进行结构选择，以确定最佳的结构方案。

4.高层建筑施工要求

（1）高层建筑对设计及施工技术的要求

高层建筑的设计对施工的开展具有十分重要的作用，设计质量直接关系到施工的开展。因此在设计过程当中应该遵守完整性原则，设计单位要对地质勘探资料进行详细研究，全面掌握建筑材料性能，组成技术过硬的设计队伍，制订科学的设计方案，保证图纸设计内容的完整性，保证超高层建筑设计中的相关细节都能够在设计当中得到体现。同时，也要充分体现施工设计图的系统性、协调性和有效性。优质的施工技术是保证高层建筑顺利施工的重要因素之一，为了顺利完成高层建筑的施工任务，应对建筑全盘和施工各阶段进行技术管理，依据设计和施工规范，科学地组织各阶段的施工。在高层建筑施工中测量工作显得更为重要，测量工作是建筑产品基础性工作的重要保证。为了确保高层建筑的工程质量和工期要求，应在工艺和施工上提前制订好完整的技术方案。

（2）高层建筑施工管理要求

进度控制，结合高层建筑规模大、基础深、层数高和间距较密的特点做好计划管理能更有效地推进高层项目的顺利施工。质量管理，质量管理是为了保证和提高产品质量所进行的计划、组织、协调、控制等各项工作的总称。材料管理，所有进场材料及时验收，经项目部技术员、材料员共同检查验收，严格控制，保证所有进场材料数量足、质量好。

（3）高层建筑施工安全要求

高层建筑作业是危险源较多、风险较大的工序，做好高处作业的安全防护工作及安全管理、安全监护工作极为重要。高处作业应结合工程特点，以及在建工程周边的环境，制订相应的安全防护措施，并严格执行。

5.高层建筑结构设计的问题与对策

（1）超高问题。由于高层建筑抗震的实际需要，建筑规范对建筑物的高度有严格的规定，在建筑物高度的设计都要满足抗震的实际需要。关于建筑物的超高问题，原来把限制的高度规定为 A 级高度，随着新规范的改进，对超高的规定变得越来越详细，新规范不仅规定了限制高度为 A 级高度，并且对此进行了进一步的细化，增加了 B 级高度。这样的规定更加明细，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了进一步的改进。在建筑高层设计的实践中，如果忽视建筑结构类似的改变，对高层建筑超高问题不引起足够的重视，在施工图纸审核的时候，发现问题，并重新组织对建筑物进行审计或者召开专家会议进行重新论证，必然会对整个建筑造价和施工进度产生不利的影响。

（2）高层建筑结构的规则性问题。在高层建筑的新的建筑规范中，对高层建筑结构的规则性问题作了很多的限制，例如：对结构嵌固端上层和下层的刚度比进行了规定，对平面规则性进行了规定，等等。此外，在新规范中，还明确规定了高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。所以，为了使工程建设按照设计依次进行下去，避免在施工后期对结构设计进行改动，在高层建筑结构设计中，必须严格按照规范的限制条件进行。

6.结束语

总而言之，高层建筑结构设计是一项技术性的工作，综合性很强，它对建筑设计具有十分重要的指导意义。随着建筑行业的不断发展和进步，高层建筑也在日新月异的发展，对结构设计的要求也越来越高。文章以高层建筑结构设计为中心话题，探讨分析了高层建筑结构的特点、高层建筑结构设计的原则、高层建筑结构设计的问题与对策，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践起到指导作用。

参考文献：

[1]赵静. 建筑结构工程超限设计可行性分析[J]. 广东科技. 2013（06）

[2]高文君. 高层建筑结构力学分析方法探析[J]. 黑龙江科技信息. 2013（06）

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关键词：高层建筑结构；设计；措施

中图分类号：TU208 文献标识码： A

引言

随着科技和社会的不断发展和进步，自从19世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。

1高层建筑结构的特征

高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。

2高层建筑结构设计的原则

2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图 在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。

2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计 按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。

2.3 选择合理的高层建筑结构方案 合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。

2.4 对计算结果进行准确的分析 随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。

2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施 高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。

3高层建筑结构体系的选型

建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。

根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。

4问题分析及对策

4.1高层建筑的超高问题 我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为 A级高度，并且增加了 B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

4.2 高层建筑结构设计短肢剪力墙设置 我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5~8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

4.3 高层建筑结构设计嵌固端的设置 一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

4.4 高层建筑结构的规则性 在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

5结语

高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，对于建筑的设计有着非常重要的作用和意义。随着我国高层建筑的不断发展，高层建筑的结构设计的要求越来越高，分析了高层建筑的结构特征，高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策，可以为高层建筑结构设计提供参考和依据。

参考文献：

[1]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社,2005.

[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程,2010.2:214.

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关键词：高层建筑；地下室；合理化设计；研究

Abstract: The basement design of high-rise buildings has been one of the focus withmost concern, whose design is reasonable or not is directly related to the structure and function of the basement. This paper will researches the bottom build-in position determination, the height of the shear wall bottom strengthen parts and the anti-seismic level of basement when designs the basement structure, and made ​​some constructive proposals on which basis, for reference.

Key words: high-rise buildings; basement; rational design; research

中图分类号：TU972 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）

随着社会经济的飞速发展和城市化建设进程的不断加快，城市资源尤其是建筑结构的占用空间资源日渐紧俏，因此加强建筑结构的合理化设计至关重要。对于高层建筑结构而言，因其结构功能和自身的需要，都设置了一些地下室。实践证明，地下室对于提高高层建筑的减震能力、地基承载力具有重要的作用，同时对于高层建筑的正常使用和造价控制具有很大的影响。

高层建筑结构底部嵌固位置的确定

在对钢筋混凝土一类高层建筑的结构进行分析之前，应当首先确定建筑结构底部嵌固端的位置，因为其关系着计算模型以及实际受力状态符合程度。目前来看，多数高层建筑结构设计施工中都有面积比较大的地下室或者层数略少的一些裙房，这些裙房相连在一起可能形成一个大底盘。在确定地下高层建筑底部嵌固位置时，要注意以下几个方面的内容：

第一，高层建筑结构地下一层的楼层侧向刚度，一般应当大于相邻的上部结构楼层侧向刚度的二倍。对于二倍的要求，应当理解成有效数字必要满足二倍，即高层建筑地下室楼层侧向上的刚度一定要大于相邻上部楼层的侧向刚度，其数值是二倍。需要注意的是，这里提到的地下室结构楼层侧向上的刚度主要是指结构自身的刚度，而不考虑地基土是否对地下室的外墙产生约束力。

第二，在设计过程中，可选用现浇梁板，其楼板的厚度应当大于18厘米，混凝土的强度等级应大于C30，而且应当采用双层、双向式的配筋方式，每一层或每个方向上的配筋率应当大于0.25％。相对于梁板结构而言，一般情况下无梁楼盖的结构平面外部刚度比较小，实际施工过程中很难符合刚性楼板的假定要求，因此设计时可选用无梁楼盖结构。

第三，在设计、计算地下室楼层剪切刚度比时，地下室整体刚度和塔楼总体刚度比应当满足一定的要求，且每栋楼周边向外应当扩出与地下室的高度相等的水平长度。地下室的剪切刚度应当与相邻的上部结构剪切刚度比保持一个合理的数值，通常情况下该比值不应当小于1.5。

第四，单层的地下室可选择基础底板充当结构嵌固端，这样可以充分的利用基础无限刚的假定，同时也为第一层楼面的造型设计创造了条件。即便是第一层楼面存在着大开洞、选无梁楼盖等现象，也不会影响其设计计算的准确性。

高层建筑结构抗震墙加强部位高度的设计

据我国《建筑抗震设计规范》之规定，对于那些有抗震设防要求，且设有抗震墙的高层建筑而言，抗震墙的底部一般都要求设底部加强区，目的在于在加强区的范围之内可采取增加边缘构件箍筋、墙体横向钢筋等抗震加固措施，以避免剪切破坏，从而提高高层建筑结构自身的抗震能力。在具体的设计过程中，应当严格遵守以下规定：1、对于框支抗震墙结构的抗震墙，在框支层及上两层与落地抗震墙的总高度八分之一，二者取数值较大者；2、对于有带大底盘高层建筑或者存在着裙房和主楼相连的高层建筑而言，应当取地下室顶板以上抗震墙总高度的八分之一，并向下延伸至地下一层；3、对于其它结构的抗震墙而言，抗震墙的总高度八分之一与底部两层的高度，取较大者。

在实际的结构设计过程中，要注意部分框支抗震墙结构以及大底抗震墙底部的加强部位高度，《抗震规范》中也规定了不要超过15米的要求。当高层建筑底部大空间的层数比较多或者大底盘的高度比较大时，会出现与其它控制条件产生矛盾的现象，这与我国《高层建筑混凝土技术规程》之规定也不尽相符，因此逼仄建议在设计过程中不应受到15米要求的限制。此外，有关高层建筑抗震墙的高度具体数值，在《抗震规范》中并咩有明确的予以规定，因此设计过程中对此很难把握。考虑到回填土可能对高层建筑地下室结构产生一定的约束作用，笔者建议以建筑结构的高度来代替抗震墙的高度，进而确定底部加强部位的高度。

三、高层建筑地下室抗震等级设计

1、若高层建筑地下室是大底盘且有多个独立的塔楼时，那么地下一层的高层部分与受高层影响范围内的抗震等级应当与高层底部结构的抗震等级相对应。

当地下室受高层部分的影响范围超过了一定的范围，且具体的规范尚未确之定前，地下室抗震等级的设计可按照整个建筑工程的具体情况进行考虑，可以取1倍于主楼对应的尺寸与基础的埋深值之数值较大者。

2、如果高层建筑地下室的顶板被作为上部结构的嵌固端时，那么地下一层结构的抗震等级应当与上部的结构基本相同，而地下一层之下的抗震等级可逐渐地降低等级。对于丙类高层建筑而言，六、七度时应当高于四级、八度时应当高于三级、九度时应当高于二级；对于重点设的乙类高层建筑而言，六度时应高于四级、七度时应高于三级、八度时应高于二级，九度时应对其进行专门的研究。对于没有上部结构的地下室而言，可根据具体的情况设计三级、四级等，除九度外，其他的上部结构范围较大的地下室可采用三至四级。

3、如果高层建筑的地下室难以作为其上部结构嵌固端，且需要嵌固设置在地下其它的楼层时，嵌固部位所处的楼层及与地面以上结构相对应部分的抗震等级，应当与地上结构的抗震等级相符。至于嵌固部位以下的部分，可按照上述（2）中的论述进行设计。

结语：总而言之，高层建筑地下室的结构设计是一个非常复杂的工作，同时也关系着高层建筑的安全性与稳定性，对于实现资源节约和经济社会效益具有重大的意义。面对实际设计工作中存在的问题，只有从实际出发，把握住重要部位的设计要点和设计重点，才能真正做到经济与技术同步。

参考文献：

[1]汪志香.高层建筑地下室结构设计中的要点分析[J].城市建设理论研究（电子版），2011（23）.

[2]夏婧.高层建筑地下室设计方法分析[J] .中国科技博览，2011（19）.

[3]许兆玺.高层建筑地下室结构的设计关键点分析[J] .科海故事博览：科技探索，2011（12）.

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关键词：高层建筑;结构设计;原则;常见问题;解决

Abstract: With the development of high-rise building, also appeared subsequently a few structural design defect, but as in recent years of natural disasters, especially the frequent earthquake, the seismic design of tall buildings has been raised to an important role, this article from the high-rise building structure design safety set out, discussed the high-rise building several common problems in structure design, and takes a project as an example, introduces the concept of the seismic design in high-rise building, we hope to the same industry related benefit the improvement of.

Key words: high-rise building; structure design; principle; common problems; address

中图分类号：[TU355]文献标识码：A 文章编号：

我国的高层建筑在十余年里可谓突飞猛进，我国自2005年起规定超过10层的住宅建筑或者高度超过24米的民用建筑为高层建筑。我国的高层建筑建设速度和建造数量在世界建筑史上都是少有的。我国的理论研究多偏重于介绍国外的思潮流派，或是探讨文化、艺术、美学等与外在形式相关的东西，而对于功能组织和空间构成模式的研究却较少有人问津，但是高层建筑的结构设计问题关系到建筑的安全和稳定性，因此不可小觑。

一、 高层建筑结构的主体设计理念和原则

高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先结构设计要全面综合的考虑，认真地全面地贯彻执行国家技术设计政策，而且要慎重把握结构选型、结构计算和结构构造，确保高层建筑结构合理、经济。对于高层建筑主体的下部分裙房而言,虽然其裙房的建设对整个城市影响较小,但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响都很大。高层建筑的下部门裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同,在建筑设计当中需要比较细致的设计,要将下部裙房设计的比较多样化,以免显得过于苍白。同时裙房还要进行一定的人性化处理,原因在于群众的视觉一般接触到的都是高层建筑的裙房部分,同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响以较大。而对于高层建筑的中的楼顶对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用,虽然对生态环境的意想不到,但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性,因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。

另外一个重要的方面就是在设计中，要考虑到高层建筑结构对于防震等自然突发事件方面的承受能力。

二、高层建筑结构设计常见的问题及处理

（一）高层建筑的地基与基础设计

高层建筑的地基与基础设计一方面关系着建筑物的整体质量，同时建筑物地基基础也是整个工程造价高低的决定性因素。由于我国各地地质条件不同，所以设计人员在地基基础设计的过程中不能仅凭国家标准的《地基基础设计规范》来进行设计，对地方性规范标准也要引起重视。因为各地方出台的地方性《地基基础设计规范》更适合本地区的地基基础设计工作，其对施工设计的相关规定更为准确和详细，在进行相关工作时，一定要灵活地结合实际。

（二）高层建筑结构设计中的规则性

对于高层建筑结构设计的规则性，在新出台的建筑规范章程的相关规定中，变动很大。新的规范标准在结构设计方面增加了一系列的限制性条件，例如，新的规范制度用强制性的条文规定了“建筑物不应该采用严重不规则的建筑设计方案”。所以，在进行高层建筑结构设计时，相关人员应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题根据实际情况及时的调整，避免为后期工作留下隐患。

（三）高层建筑的抗震结构设计

在国家新出台的抗震规范中，对建筑抗震的剪力墙结构设计、填充墙设计和钢筋结构等进行了相关的规定。本文以下面这一工程为例进行详细的阐述：该工程为框架―剪力墙结构，楼梯间、电梯间墙体设计剪力墙，并且在各个楼层处设置纵、横向的连梁，使框架与剪力协同工作。工程主体结构为地上13层(12+1带跃层)，室外面到主要屋面高度为39．450m，场地类别为Ⅱ类场地。

1 根据抗震等级来确定框架―剪力墙结构

根据JGJ 3-2002高层建筑混凝土结构技术规程，建筑物抗震的框架―剪力墙结构在基本振型地震作用下，框架部分承受地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50％时，建筑物的抗震等级要按照框架来设定。具体来说，要做到以下几点：

1)按纯框架结构的要求来确定其抗震等级；

2)轴压比也按纯框架结构的规定来限制；

3)框架高度和宽度的比值可以参考框架结构和剪力墙结构的中间值，特殊情况下，取两个数的极端值――当框架部分承担总倾覆力矩的百分比接近于0时取接剪力墙结构的适用高度和高宽比；当框架部分承担总倾覆力矩百分比接近于100％时取接近框架结构的适用高度和高宽比。

2 建筑结构中填充墙的影响

建筑抗震设计规范中规定，框架结构的围护墙和隔墙再进行设计时，要充分考虑其设置对结构抗震的不利影响，避免不合理设置而导致主体结构的破坏。关于框架结构填充墙的规定为新增强制性条文，以硬性措施对建筑物的结构进行规范要求，以加强围护墙、隔墙等建筑非结构构件的抗震安全性。

在框架结构和框架中，非承重隔墙是经常见到的施工项目。当考虑建筑功能可能变化时，可采用轻质分隔墙，灵活分隔。隔墙位置较为固定并常采用砌体填充墙。砌体填充墙是在框架施工完后砌筑的，对于砌体墙要确保墙体的稳固性，砌体填充墙的上部与框架梁底之间的缝隙必须用砌块填充密实，防止出现松动。墙与框架柱的连接方法，一种是柱与墙之间留缝，并用钢筋柔性连接，计算时不考虑填充墙对框架抗侧刚度的影响；另一种是刚性连接，这种结构能够起到较好的抗震作用，使得建筑物在收到多重地震波及时能够保持稳定和牢固性，提高建筑的整体弹性，当框架侧向变形时，填充墙起着斜压杆的作用，从而提高了框架的抗侧移能力。

图1 钢筋混凝土结构中的填充墙与主体连接的构造要求

（四）高层建筑的高度比设计

根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》中的有关规定，按照经济和使用原则，对各种常见建筑结构体系的最大适用高度进行了相关限制。但是在实际的建筑工作中，很多混凝土结构的高层建筑在高度设计上已经超过了这一限制，建筑的高宽比很大（达到12），混凝土高规对高层建筑的高宽比提出一个“不宜”超过的限值，应当注意到，该限值是一个综合限值，是基于结构刚度、整体稳定、承载能力和经济性要求的一个宏观要求。也就是说，在某些条件下可以突破。一般来说，在“刚重比”满足要求的条件下，如果其它“层间位移”、“剪重比”等整体指标满足高规要求的条件下，“高宽比”不再作为必须满足的指标。但是应当注意到，由于高宽比较大，必然可能造成结构在其横向增加较多的抗侧力构件（剪力墙或支撑），必然可能造成结构在两个方向的抗侧力刚度不协调，必然可能造成结构造价增加，必然要求较大的基础刚度和整体性，需要引起结构设计人员的足够注意。对于高烈度区（八度）和风荷载较大（大于0.7）的较高的高层建筑，更应有可靠的应对措施，避免二阶效应的不利影响，保证结构的整体稳定。

四、结束语

随着当今社会人口增多和人均居住面积逐渐减少的趋势越来越明显，高层建筑广泛普及的趋势不可改变。作为城市未来人们进行生产生活的主要建筑，高层建筑在结构设计上要充分考虑稳定性和安全性，将可能出现的问题在设计阶段予以解决，这样才能保证高层建筑这种形式设计和建设施工多方面的稳定健康发展。

参考文献：

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[3]何广乾,陈祥福等,高层建筑设计与施工[M].北京:科学出版社,2007

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1、影响结构设计的主要因素是建筑物的水平力。以重力为代表的竖向荷载控制，在建设底层房屋、多层房屋及高层的结构设计中都起到了至关重要影响。虽然竖向荷载控制对高层建筑结构设计产生重要影响，但是水平荷载控制在高层建筑中起到决定性的作用。这是因为高层建筑在竖向构件中，建筑物本身的重量和楼面使用荷载所引起的轴力和弯矩的数值，比水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及在竖向构件中由此所引起的轴力数值比例大出了一倍。

2、影响结构设计的另一个关键因素是建筑物的侧移。建筑物的侧移在高层和底层建筑物中的结构设计区别在于控制重点不同，高层侧重于侧移的控制。随着建筑物的建筑高度增加侧移的速度和变形而迅速而加快。所以一定要在规定的高度范围内控制住水平荷载下的建筑物的结构侧移。

二、高层建筑在建筑结构设计中的问题

1、设计质量下降

进行高层建筑设计所需的人力和物力资源比一般的建筑方案设计要大得多，而且其设计时间期限一般较短，所给予的设计经费较少，设计任务量又较大，因此，高层建筑设计任务经常出现无人接收问题，就算设计任务被接受，其设计质量也往往是差强人意。施工单位在承包一项工程后，往往会将这个工程的高层建筑设计任务进行转包，因为施工单位很少有具备专业高层建筑设计资格的，但是由于工程转包的设计单位可能也缺乏相应的经验和人才，此情况下往往会因为建筑市场的混乱而造成高层建筑设计工作的失败。

2、参与建设人员的素质相对不高

高层建筑设计工作本身就是一项任务繁重的工作，而当前建筑高层建筑设计行业又普遍存在设计人员专业素质缺乏的现象，这更加突出了高层建筑设计的问题。除了设计人员的专业素质缺乏之外，施工单位往往也存在施工人员和高层管理人员缺乏专业素质和职业素养的现象。

3、高层建筑的设计方案存在问题

由设计单位的设计人员等原因造成柱脚设计不符合原来的要求，柱脚设计按高层和底层建筑的不同要求分外包设计、埋入设计和外露设计三种。底层和民宅房屋常采用外露设计。在高层建筑中柱脚的刚度由底板的弹性和塑性变形决定，如果底板出现变形就会导致高层建筑的变形，建筑物的结构就会遭到破坏。所以设计人员必须对这些问题充分考虑或者是在进行内力分析时就要重点防止柱脚节点受到破坏。

三、提高建筑结构设计的措施研究

1、加强监督机制对设计要求的管理

高层建筑进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计合法资质进行审查，对高层建筑的构件质量合格性和相关单位对于高层建筑结构制作的保证能力、施工安装能力进行检查和评价。由于高层建筑设计存在特殊性和热属性，工程主管部门必需加强高层建筑设计单位的设计管理严格进行审查，做好施工前准备工作。对于承包企业的房屋结构的施工安装能力和结构件的制作能力进行监督和评。高层建筑符合作业要求:需要设计安装资质符合规定，并保证承包企业能按照高层建筑工程建设的相关规定进行严格施工。

2、提高高层建筑设计图纸的深浅程度

在多层次、跨度较大、体型复杂还有大幅震动和高温密闭的设计时都会采用高层建筑设计。设计单位的设计资料必须满足高层建筑设计的要求。设计人员对设计的要求不断改进、尽心竭力态度决定图纸的质量。这样才能保障建筑工程的施工质量。建筑设计的工程师作为建筑结构的设计方案主要负责人，必须要对设计方案进行严格审查，把好建筑设计关，确保建筑施工的顺利进行，保证能预定的时间内开始动工。提高建筑设计的安全性、经济性，保障有效发挥设计的科学性，使得建筑设计质量得到提高。高层建筑由于长时间暴露在空气中，没有深度的防腐设计，会导致建筑中的钢材出现腐蚀现象，由于被腐蚀的钢材在用于建筑结构中促使构件截面的面积逐渐变小，使建筑物的建筑质量出现严重的问题。所以负责设计人员应该对高层建筑腐蚀问题和实际情况做出有效的有深度防腐蚀设计，一定实施最优的解决对策与最佳的设计方案来提高建筑经济性与安全性能。

3、加强高层建筑设计方案合理布局

设计方案应该根据高层建筑几个不同自身结构形式，综合考虑到建筑的形式特点。设计人员设计出最好的设计方案。前期必须对建筑的实地情况和周边的环境进行汇总和分析。组织专业的设计团队和人员对设计图纸可操作性进行确认。在进行建筑图纸编制中专业的设计人员要利用科学的设计方法进行图纸设计，反复进行论证图纸的可操作性，保证图纸设计的准确性。

4、进行高层建筑设计工作时不能只追求表面功能

要将其功能性深入化，提高其设计深度。要考虑建筑物所能遇到的多种环境状况，并根据这些环境状况来设计高层建筑的使用性能，以此提高建筑物的使用年限。这样优质的高层建筑设计成果还能够为设计单位树立品牌和提高信誉度。高层建筑设计方案完成后，不能立刻投入施工中，要对其进行重重的审查，只有满足多重审核之后，充分保证了设计方案的合理、科学性之后，才能将设计方案正式投入施工，这样能够避免设计施工的风险。

5、在进行设计工作时

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论文摘要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研，分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题，为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。

一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98。

1、钢材的国产化

国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》( YB4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591-94) 又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。

2、钢结构设计国产化

截止2003年3月，我国已建和在建的高层建筑钢结构有60 余幢，按其结构类型划分，钢框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合计6011%；钢框架-支撑体系占1813%；巨型框架占813%；纯钢框架占617%，筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明，目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。

鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究，所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。

国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。

钢结构设计分两个阶段，即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式，无构件图、节点图和钢材表等，对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此，建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题，国内应多做一些理论和试验研究工作，比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低，在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面，国际上研究和应用较多，国内应加快进行此方面的研究。

二、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：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。

三、钢结构制作与安装

1、钢柱的安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

2、框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。

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关键词 ：超限高层建筑 性能抗震设计

一、 我国超限高层建筑发展概况以及我国地震灾害现状

高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。由于生产力水平的限制，我国高层建筑的起步远远低于欧洲大陆国家，直到20世纪六七十年代才，高层建筑才逐渐出现在人们的视野当中。改革开放以来，我国国民经济持续快速发展，我国的高层建筑也得到了迅速发展，我国内地成为高层建筑发展的中心之一。上海及长三角地区、广州、深圳以及珠三角地区、京津地以及以重庆为代表的中西部地区都建造了大量的高层建筑。我国高层建筑的数量及建筑高度均在世界前列。

据报告显示，截至2009年初我国共有高层建筑近10万幢，其中100米以上的超高层建筑1154幢，而各地为争当“第一高楼”仍然暗战不休，这个数字还在不断被刷新。

我国是世界上陆地面积第三大的国家，地质条件复杂多样，自然灾害种类多样，反生频繁。中国地震活动频度高、强度大、震源浅，分布广，是一个震灾严重的国家。1949年以来，100多次破坏性地震袭击了22个省（自治区、直辖市），其中涉及东部地区14个省份，造成27万余人丧生，占全国各类灾害死亡人数的54%，地震成灾面积达30多万平方公里，房屋倒塌达700万间。地震及其他自然灾害的严重性构成中国的基本国情之一。

中国的陆地地震占全球陆地地震的三分之一，而造成地震死亡的人数达到全球的1/2以上。当然这也有特殊原因，一是中国的人口密、人口多；中国的经济落后，房屋不坚固，容易倒塌，容易坏；第三与中国的地震活动强烈且频繁有密切关系。

由此，世界各国，特别是我国对超高层建筑的抗震设计进行研究，美国在经历过1989年和1994爆发的两次大地震之后逐渐建立了基于性能抗震设计的综合设计体系。我国也在基于性能抗震设计上进行了大量的研究并于2000年颁布了《建筑抗震设计规范》，对基于性能抗震设计的目标进行了统一的规范和指导，同年颁布的《高层建筑混凝土结构技术规程》则将基于性能的抗震设计思想同高层建筑相挂钩，要求在对高层建筑进行设计的同时可以将该思想融入其中进行指导和借鉴，由此可见基于性能抗震设计在我国的建筑界中处于一个十分重要的位置。

二、超限高层建筑基于性能抗震设计相关分析

（一）对超限的判别

10层以上的建筑被称为高层建筑。其中包括超限高层建筑。对高层建筑是否超限的判别是通过将其有关高度同相关规范规定的限额相比较来进行，这主要包括高宽比的超限、平面规则超限以及竖向规则超限三个方面。

（二）超限高层建筑基于性能抗震设计的思想内容

在当前的社会环境下，世界各国都将“小震不坏、中震可修、大震不倒”的思想作为其建筑抗震的标准，同时经过时间和实践的证明，该思想对地震灾害在处理结构上是目前人们能够想到的最为合理的方法。但是，该思想最大的不足之处就在于虽然能使建筑物在大震面前屹立不倒而保证人们的安全但是在地震中很容易导致建筑物结构功能的丧失，从而在另一方面对社会造成损失，而在我国的实践基础上，该思想已经导致了大量了经济损失，其不足之处也得以显现，因此，基于性能的抗震设计越来越重要。基于性能的建筑设计起初就以抗震为基础而贯穿于整个建筑过程的始终，主要对结构体系的布置、设计，施工期间对结构体系的使用、对其质量的把握等方面进行规范从而达到建筑结构体系在地震作用下也能实现其结构功能的目的。

（三）超限高层建筑抗震性能水准

按照当前有关规定，我国的超限高层建筑的抗震性能水准主要包括以下六个方面的标准：1、在地震之后能够保持建筑结构的完整，不需要对其进行修复就能再次使用；2、在地震之后能够保持建筑结构的完整，仅有一些轻微的裂缝，一般情况下不需要对其进行修复就能再次使用；3、在地震之后能够保持建筑重要结构的完整，其他部位虽有裂缝但在对其进行一般修复之后就能再次使用4、在地震之后建筑重要结构有轻微破损，其他非重要结构有中等程度的破损，建筑需要经过一定的修复才能再次使用；5、在地震之后建筑重要结构有中等程度的破损，其他非重要结构有中等程度以上的破损，建筑需要经过一定的修复和加固才能使用；6、在地震之后建筑重要结构有明显中等程度以上的破损，其他非重要结构严重破损，但未发生倒塌情况，建筑危及人们身体健康。

（四）我国超限高层建筑基于性能抗震设计的缺陷

由于历史条件的制约，我国的科学技术水平还未达到一定的水准，超限高层建筑基于性能抗震的设计并不能有效的解决现实中出现的一系列问题；同时伴随着社会的进步，超限高层建筑的设计越来越复杂，在对建筑进行可行性结构评估时，由于评估结果是依据相关试验得到，导致这在实践操作中很难得到有效实施；在当今日新月异的时代，每栋高层建筑都要求有所创新，这使得许多超限高层建筑的抗震性能水平难以得到准确的界定，同时由于超限高层建筑的复杂性，对其抗震性能水平的评估方法Pushover 分析方法在有些情况下也不能满足计算的需要，因此对其进行分析的计算方法也有待提升。综合以上所说，基于性能的抗震设计在超限高层建筑的设计中是最为合理的，但是由于建筑的特殊性和复杂性，具体该如何操作和设计还有待研究。

（五）对我国超限高层建筑基于性能抗震设计的建议

根据前文所述，我国超限高层建筑基于性能抗震设计的不足之处主要集中于对抗震性能水平的评估上，尤其是根据《高层建筑混凝土结构技术规程》，其中对中震水平没有明确的规定，导致在对结构进行设计时往往不能达到“中震可修”的目的。因此，为了弥补规程中对地震作用水准规定的不足，可以在中震和小震之间再增加一个中小震的指标，将对中震的规定更加细化，并规定相应的性能指标，使得“中震可修”的目标更为具体化。再将前文提到的六大结构性能水准改成建筑物功能完好、轻微破损、较严重破损、严重破损和近乎倒塌的五个性能水准，简化相应的结构性能水准指标，使得建筑设计更加具有目的性和可操作性。

（六）抗震措施探讨

要使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力， 改善对混凝土的约束作用， 能够达到改善短柱抗震性能的目的。采用分体柱方法。提高短柱的受压承载力可减小柱截面、提高剪跨比， 从而改善整个结构的抗震性能。

结论

对于超限高层建筑而言，基于性能的抗震设计方法是一个合理化的趋势，这种方法使得建筑在性能水准上更为具体，更加具有可操作性，对高层建筑的宽高度、相关规则以及新技术、新方法的使用并没有过多笼统的限制，这也使得超限高层建筑的设计者能够根据高层建筑的具体特点和价值目标来对建筑的整体性能水准、目标进行评估与论证，大大提高了设计的灵活性，近年来我国对超限高层建筑基于性能抗震的设计在实践上也取得了不俗的成果，大大促进了相关科学技术的发展，增强了超限高层建筑的可靠度。虽然基于性能的抗震设计方法还有有很多的问题和缺陷比如地震作用水准的评估以及建筑性能水准的计算等方面没有得到解决，但是随着未来我国社会科技的不断发展进步，研究的不断深入，该设计方法能够得到很好的完善和成熟。

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[3]蔡金兰.浅谈建筑中抗震设计理念的发展[J]. 价值工程，2010，（23） .

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高层建筑的结构设计最开始出现的是比较简单的框架结构，随后又出现了钢筋混凝土构造的剪力墙结构，由框架部分与剪力墙部分共同作用的框剪结构，由筒体体系构成的筒体结构以及不同结构相结合而形成的组合结构和一些巨型结构(巨型梁结构、巨型柱结构等等)。这些结构各有受力特点，适用于高度不同的结构体系，不同建筑结构的选择也影响着后续的建筑结构设计。高层建筑的结构形式与工程施工、工程造价、建筑设备安装等诸多因素密切相关，所以结构设计时应该注意设计特点和设计要点。第一，高层建筑相对低层建筑整体上会导致受力增加，相对于竖直荷载，水平荷载地位提高，成为决定性因素，必须考虑基于水平荷载的建筑荷载能力，水平荷载主要包括地震和风荷载，高层建筑应该有更加优秀的抗震能力。第二，高层建筑的侧移是结构设计的重要因素，也是重要的控制指标。第三，高层建筑的柱中容易产生竖向变形，这会造成连续梁的长度变化和预制构件的下料长度变化，忽略轴向变形是潜在的危险因素。第四，高层建筑结构设计应注意有较大的结构延性，作为一种预防措施保证整体结构在高荷载作用产生巨大变形下不至于倒塌。

2高层建筑设计的一般原则

2．1关于高层建筑结构计算简图的选取原则在高层建筑的结构设计和受力分析过程当中，要进行相关的计算，而计算简图是进行结构设计计算的基础，所以计算简图的选取恰当与否关系着高层建筑的结构设计是否合理，也关系着高层建筑的使用是否安全可靠。在进行高层建筑结构计算简图的选取时，要特别的仔细认真，这样才能保证结构设计计算结果的可靠，保证高层建筑的安全建设和使用。同时，计算简图要有一定的构造措施和构造方法来保证安全，尤其是建筑节点在图纸上和实际中略有差别，必须保证计算简图的误差在允许的设计误差范围内。此外，设计工程师要仔细的分析软件计算的结果，避免因为不同计算软件的计算结果而造成比较大的计算偏差和失误。

2．2关于基础设计和建筑结构设计的方案选取原则高层建筑的基础比较深，基础设计要考虑多种因素。高层建筑的基础设计必须参考详细的地质勘探报告，然后结合地区的地质条件进行基础的合理设计。同时，采用哪种高层建筑的结构类型也影响着基础的设计工作，不同的建筑类型的荷载不同，高层建筑的基础设计必须与结构类型和荷载分布相一致。综合考虑各种因素来确定基础的设计工作的目的是使地基的稳定性能和承载能力发挥到最大。建筑结构的设计方案一般要满足两方面的要求，一是受力特性和建筑的力学性质的合理性，对于整个高层建筑的结构体系的受力和荷载要明确，力的分析与计算必须简单。二是要满足经济成本合理性的基本要求，建筑结构的设计方案直接决定了后续的施工方案的选取工作和施工设计，这个过程必须考虑整体建筑施工成本合理的要求。另外，高层建筑的结构设计方案也必须考虑当地的地质条件、地理地形条件、工程施工的要求、施工方案和建筑设备安装等具体的因素，在各种因素相互协调的情况下，确定结构设计的最优方案。

2．3关于计算结果正确性分析的原则随着计算机技术的不断进步，计算机应用软件不断地加入到高层建筑结构设计的分析计算当中，但是与建筑结构设计有关的软件的品种数量众多，不同的软件品种的计算方法、流程和编程实现方法不一定相同，导致了有关结构设计的计算结果存在着许多差异。设计工程师要正确认识和分析这些计算结果的差异，充分了解所采用的计算软件的计算范围和计算条件，要在仔细审核的基础上进行仔细的判断，排除人工数据输入的错误，才能够得出所需要的正确结果。

3高层建筑结构设计相关问题分析

3．1高层建筑的基础设计相关问题高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作，也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻，地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素，其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范，因为就全国来说，各地的地质条件差别很大，国家规范没有办法作出统一全面的规定，所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。

3．2高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一，在现行的建筑规范中，具体描述了短肢剪力墙的定义问题，短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5－8的墙体，在具体的建筑应用中，短肢剪力墙的使用受到诸多限制，结构设计中应尽量少使用这种墙体结构，避免后续的设计上的诸多问题。第二，剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外，在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构，并调整剪力墙中心的位置，合理设置厚度以及截面，使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。

3．3高层建筑中的结构规则性问题关于高层建筑的结构设计的新旧质量规范在诸多问题的内容描述上都存在着一定的变化和改动，这主要体现在两个方面，第一，新的建筑规范中针对旧的建筑规范的高层建筑结构设计的规则性问题，增加了许多的限制条件，比如建筑结构设计中的平面规则性问题和结构嵌固端的刚度比问题。第二，新的建筑规范中采用强制性的条文规定了严重不规则的结构设计方案是不能采用的。所以，结构设计师要注意到新旧规范的的内容改动，严格遵守规定的限制条件，合理的规划自己的结构设计，避免为后续的施工设计和施工图的设计工作带来不必要的麻烦。

4结语

篇10

【关键词】高层建筑；施工技术；分析；策略

高层建筑可以有效的解决用地紧张的问题，而且具有美化城市、优化街区的作用，极富特色、包含深意的高层建筑更是能够以其标志性而成为城市的名片。高层建筑的基础较深：地基的埋设要保证大于整体建筑高度的1/12，而桩基应保证大于高层建筑高度的1/15，并且要保证高层建筑必须有一层地下室；高层建筑的施工技术比多层建筑的施工技术要求高；高层建筑的运输设备比多层建筑的垂直运输设备要求高；高层建筑的施工条件要比多层建筑的复杂：高层建筑一般在市区，周围的建筑物非常密集，施工条件很差，对材料的运输、基础工程的施工、设备的正常运行都带来很大困难。

一、高层建筑的结构体系分析

结构体系的合理选择是高层建筑结构设计的重要环节，抗震能力与抗风能力是结构体系选择的主要出发点，下面就目前常用于高层建筑的结构体系展开具体分析。

（一）框架结构体系

框架结构体系由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成，梁和柱的弯曲变形，以及柱的轴向变形则是框架结构侧向位移的两种主要形式。梁和柱的弯曲变形可使框架产生剪切型侧移曲线，并且框架的侧向位移的会随高度上升而逐渐减小 ；柱的轴向变形则可使框架产生弯曲型侧移曲线，框架的侧向位移的会随高度上升而逐渐变大。采用框架结构体系的高层建筑具有更为低廉的工程造价，更轻的建筑自重，并且，建筑界对于框架结构体系具有相当丰富的设计与使用经验。为根据建筑使用者的不同功能需求合理设计建筑平面结构，常常利用隔断墙技术来对高层建筑平面空间进行安排设计。然而，框架结构较大的柔性严重影响了它的抗侧向载荷能力，风力作用和地震作用常常会使采用框架结构设计的高层建筑产生过大的侧向位移，从而破坏建筑结构。

（二）剪力墙结构体系

剪力墙结构又称抗震墙结构，是指利用钢筋混凝土剪力墙承受全部竖向与侧向载荷。墙体沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置的剪力墙结构具有较高的强度与刚度，并且具有良好的延性与抗震能力。然而，采取剪力墙结构设计的高层建筑往往自重过大，建筑平面空间布置难度大。此外，侧向载荷可使剪力墙产生随建筑高度增加而增加的侧向位移。

（三）框架—剪力墙结构体系

针对框架结构强度、刚度不足的问题，通常需要用剪力墙结构代替高层建筑中的部分框架结构，这就是框架—剪力墙结构。框架—剪力墙结构兼备了框架结构平面布置简洁，以及剪力墙结构强度、刚度好的双重优点。框架—剪力墙结构高层建筑对水平载荷与竖直载荷的承受有着明确分工，框架结构是竖直载荷的主要承受者，剪力墙结构则是水平载荷的主要承受者。此外，当水平载荷过大时，框架与剪力墙结构还能与楼板、连梁相配合，共同承受应力，避免建筑结构的损坏。框架—剪力墙结构可有效减小侧向应力对框架结构的影响，控制高层建筑的水平位移，增大高层建筑的可建高度。采取框架—剪力墙结构设计的高层建筑也有较为出色的抗震能力，地震发生时剪力墙结构是侧向应力的直接承受者，并能将所受载荷有效传递给框架结构，此时框架结构的延性便能发挥作用，避免地震造成高层建筑结构损坏。框架—剪力墙结构高层建筑的均匀受力对其抗震能力也能起到一定的提高作用。

二、高层建筑结构设计问题分析及对策

（一）高层建筑结构存在着超高的问题

基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为 A 级高度，并且增加了 B 级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

（二）高层建筑结构设计短肢剪力墙设置

我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在 5～8 的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

（三）高层建筑结构设计嵌固端的设置

一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计 ；综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的 ；高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。

（四）高层建筑结构的规则性

在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。

三、高层建筑结构设计中的要点分析

（一）重点考虑有关抗震的设计要求

抗震设计是高层建筑需要重点考虑的问题，建筑在正常使用的时候存在竖向载荷和风载荷等，为了符合抗震设计所有要求，高层建筑必须要有良好的结构抗震性能 。

使高层建筑能够在小地震中不坏，中度地震可维修，大地震保持不塌，从而避免大量在抗震设计中一般采用材料在非抗震设计时的许可强度值，但是必须要引入承载力抗震调整系数γRE来提高其承载力。对于轴压比小于0.15的偏心受压柱，其承载力抗震调整系数与梁相同。

（二）高层建筑基础设计要求

无论高层建筑还是普通建筑，基础设计都是至关重要的。要保证建筑物的基础有足够的抗压强度和足够的稳定性，将地基的变形限制在允许的范围之内，地基的压强设计值P不大于地基的许用承载力设计值F，即P=[（F+G）/A] ≤ F

式中 F—上部结构传至基础顶面的竖向力设计值

G—基础自重和基础上的土重设计值

A—基础底面面积

F—地基承载力设计值（是经深度、宽度修正后的地基承载力）

地基的变形计算值 不大于地基的允许变形值 max。由于基础需要长期在地下容易受到潮湿的环境，有时甚至会受到地下水的浸渍。基础应该采用具有高耐久性的材料，并且在混凝土中应该适当加大钢筋保护工作。要将建筑物整体的刚度和相邻建筑物的影响综合考虑，做到安全、经济并有足够的强度。

（三）减轻高层建筑结构的自重

在高层建筑的结构设计中，如何减轻自重是个十分有意义的问题。单从地基的承载能力或桩基的承载能力来考虑，同样的桩基或者地基，在不加基础造价或处理措施的情况下，减轻建筑物的自重，将会有显著的经济效益。同样，减轻建筑物的自重对建筑物提高自身的抗震性能是一个十分有效的办法，比较轻的自重就会使建筑物在地震上下振动时的惯性大幅减弱，从而减弱对基础造成的冲击。高层建筑的重心比较高，由于地震的作用，在建筑物低层会作用很大的倾覆力矩。由于惯性的作用，在竖直方向上，构件会产生比较大的附加轴向力。所以，在保证设计要求的前提下，减轻建筑物自重就显得尤为重要。

四、结论：

如今摩天大楼在世界主要城市已经随处可见，高层建筑的结构设计也给工程设计人员带来新的挑战。在高层建筑结构设计中，工程设计人员必须综合考虑各项设计原则和实际因素，确保高层建筑物的结构设计安全，消除设计安全隐患。

参考文献：