《高层建筑结构设计要点范文（优秀18篇）》由精心整编，希望在【高层建筑结构设计】的写作上带给您相应的帮助与启发。
【关键词】钢筋混凝土；高层结构设计；问题
1高层结构分类
高层建筑结构主要是以钢筋混凝土为主，我国常见的钢筋混凝土高层结构有框架结构体系、剪刀墙结构体系、简体结构等。1.1框架结构体系框架结构体系的最大特点是竖向荷载和水平荷载均由梁、柱承担，充分发挥混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度，此种框架结构在多层公共建筑中最常用，一般不用于超高层建筑。框架结构的布置有很多细节需要注意，例如，传力途径的直接、结构的均衡及结构的美观等。框架结构在进行布置时传统多采用主次梁法，近年来逐步向扁梁与无梁楼盖方向发展。除此之外，框架柱的设计是非常重要的一方面，它要承受竖向与横向应力，特别是有抗震要求时要注意柱子的构造要求和“强柱弱梁”的概念设计【1】。1.2剪刀墙结构体系剪刀墙结构体系在高层结构中较为常见，与框架结构体系不同，它是以建筑物墙体作为竖向承重与侧力抵抗的一种体系。一般情况下，剪刀墙间距为2~7m，因此，采用此种结构类型的建筑一般为旅店、住宅等横墙较密的建筑。剪力墙结构体系施工主要材料依然为钢筋混凝土。随着建筑行业的不断发展，框架-剪力墙结构体系逐渐出现。此种体系将框架与剪力墙的优点结合在一起，既有平面布局的灵活高效性，又有出色的水平、竖直荷载承受能力，在目前的建筑市场此种体系较为流行。1.3简体结构随着我国建筑物高度的不断增加，传统框架结构由于荷载承受强度的限制已经无法满足人们的需要，因而简体结构应运而生，它在抵抗水平力方面具有良好刚度，是由框架-剪力墙结构改进而来，常见的有中央钢筋混凝土核心筒和周边框架结构的布置方式。
2钢筋混凝土高层结构设计的常见问题
2.1设计师概念创新能力不足
高层建筑结构设计离不开结构分析与计算，并利用计算机进行建筑结构模型的建立，在此过程中要注意结构模型的准确性，以确保结构计算与实际受力的吻合，这期间涉及概念设计。概念设计是保证结构整体稳定的基础，是设计的灵魂所在。但有些设计师在进行概念设计时只是进行生搬硬套，无法根据工程的实际情况进行科学设计，出现的突发设计问题也无法及时找到有效方法应对。要想改变这种局面，设计师必须具备谦虚学习的态度，切实提高自己的理论知识，仔细分析结构计算软件的适用范围和计算结果，能够根据每个具体工程项目建立最合理、最符合实际受力状态的计算模型。中国建筑行业发展迅速，出现了许多结构计算软件，国家规范也不断更新完善，在这种情况下，建筑从业人员都应不断学习，对计算机相关软件深入钻研，提高操作熟练度，提高设计水平，保障高层建筑结构安全、经济合理、满足各项建筑功能的使用要求【2】。
2.2结构设计中一些细节的处理
高层结构设计本身难度较大，涉及许多抗震细节，必须要对其重视。首先，在中度地震情况下，在设计时可以加入一小水平剪力墙，这样能够在一级剪力墙塑性情况下仍能保持建筑物外形不会发生严重形变。其次，设计师还需对连接两端剪力墙的梁提高重视。因为在地震发生时连接梁一般会先开裂，连接梁在能量消耗中发挥了巨大作用，极大地提高了建筑物的延展性。需注意在对连接梁进行设计时，要对其不断弱化，否则由于连接梁设计过于强大，在地震发生时很容易将墙拉伸变形，进而给高层建筑带来安全风险。最后要注意梁柱节点的处理，在相关施工规范中已经对强柱弱梁进行了详细解说，但部分设计师未进行认真钻研，在梁头凭主观添加了梁端部，这样反而形成了弱柱强梁的模型，当地震到来时，整个结构会由于支撑力不足严重崩溃，造成巨大损失。因此，在梁柱设计时，设计师不宜盲目地对梁柱进行加强，要在考虑各载荷的情况下进行适当、科学的加强。
3结构选型的问题
3.1结构规则性问题
建筑结构设计，对于结构规则性所规范内容变化很大，相对于旧的结构规则性，规范增加了一些新的条件，例如，平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，除此之外，新规范还特别指出了施工不能采用严重不规则设计方案。因此，结构工程师在进行结构设计时要特别注意新规范中的一些限制条件，以避免后期的修改。
3.2结构超高问题
在新规范中对结构高度进行了严格的规定，尤其对结构超高问题进行了详细的阐述，不仅将原来的限制高度设定为A级高度，还增加了B级高度的建筑。因此，必须对结构超高问题重视，若由于此问题施工图纸无法通过，则必须立刻进行重新设计，并且开专家会议进行论证，保障后期工序的顺利进行【3】。
3.3嵌固端的设置问题
高层建筑一般都有地下室和人防，因此，嵌固端设置就有2种选择，可设置于地下室顶板，也可置于人防顶板位置。嵌固端的设置有很多不容忽视的问题，如嵌固端楼板的设计合理性、嵌固端上下层抗震等级一致性、结构抗震缝的设置等问题，一旦有其中一个方面出现问题将会对整个建筑的抗震效果产生较大影响，而且也不利于后期修改工作的开展。
3.4短肢剪力墙相关问题
墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙，经过实践与实验室数据，相关学者发现短肢剪力墙存在一些问题，新规范也对其使用增加了许多限制条件，因此结构工程师应减少短肢剪力墙的使用，这有助于后期设计工作的开展【4】。
3.5材料问题
高层结构施工最主要的材料为钢筋混凝土，因此，保证其材料质量对整个工程有极为重要的意义。首先，进行钢筋混凝土选购时要选择有生产资格证的大商家；其次，在材料进入施工场地前检验部门要及时进行抽样检查，并且抽取的样本要多且广；最后，材料在投入施工后也需进行抽样，一旦发现问题要立刻停止使用。只有保证材料具有良好的抗震、抗倾覆等性能才能保证高层建筑结构的稳定性，检验部门必须秉承高度负责的态度展开工作，不容马虎。
4地基基础设计存在的问题
4.1未考虑沉降因素
许多设计师在进行设计时往往忽视由于建筑物沉降而引起的附加应力影响，特别是在独立基础带梁式的地下室底板设计中。沉降变形发生的主要原因是地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下引起，若忽略了附加应力，底板就极为不安全，甚至会由于无法承载而发生开裂的情况，尤其是天然地基，影响更加显著。对于总沉降量不大的工程，可以根据施工需要与各方面综合因素，在地下室底板与持力层间进行褥垫层处理。除此之外，对于地下水季节变化很大的地区，必须要考虑水位对地下室底板产生的影响，求出包络图后再做配筋设计。
4.2防水因素
在地下水较为丰富的区域，室外草坪下的结构部分的外部形状应从简设计，这样可以更好地发挥出防水的优势。此外，基槽地模型一般是复杂的，会存在放坡，这些大都是因柱下承台影响造成的，这些复杂的地形无疑给防水施工的开展造成了阻碍，不但延误了施工期限，还提高了工程造价。针对此种情况，可以考虑采取反承台法，即统一地下室底板和承台的下皮标高相同。这种方法的优点是：施工方便，在保障施工质量的同时还提高了工程的稳定性，缩短了施工时间。并且内部覆土质量可以有效平衡底板上的水浮力，减少配筋，这种思路非常科学【5】。
4.3实际因素
地下室与外墙配筋的理论计算与实际施工往往会存在或多或少的出入，拿地下室配筋计算举例：一般配筋工程外墙计算时，不管扶壁柱的外规格如何，一般都是按照外墙双向板传递负荷来进行验算。这样就很容易出现外墙竖向受力配筋偏少、扶壁柱配筋不足的情况。不难看出，进行计算时必须要有经验与实践支撑，并且要对环境进行勘探后才能做出较为科学正确的计算。
5高层建筑结构体系优化存在一些问题
5.1变形缝的设置
变形缝主要涉及沉降缝与伸缩缝2方面的设置。沉降缝应设置于建筑物以下几个部位：地基土的压缩性存在明显差异处、平面复杂折叠处、高度差异处等。当排架结构的柱高低于标准值时要减少伸缩缝的间距。若建筑处于内陆地区，夏季干燥且温度较高，这样会使结构常处于高温的环境中，施工人员也应减少伸缩缝间距，减少量根据实际施工环境来确定，这对从业人员的经验与专业素养提出了较高的要求。
5.2结构构件的相关优化问题
对结构构件优化具有非常重要的作用，一般采取以下措施进行优化：增加抗弯结构体系的有效宽度，调整结构抗侧刚度。调整宽度无疑可以增加抵抗力臂，这对提高建筑物稳定性发挥着重要作用。剪力墙暗柱超筋中暗柱的最大配筋率是4%，在施工规范中给出的剪力墙的主筋配筋面积其实并未到达最大配筋率，所以，在程序出现警报信息时可以酌情考虑。
6结语
总而言之，高层建筑结构的设计非常重要，建筑师、设备师、施工管理人员等各方面工作人员需沟通协调好，才能确保高层建筑结构设计与施工的顺利进行。因此，本文主要对钢筋混凝土高层建筑结构设计中的常见问题进行阐述，保证选型的科学性、细节处理的准确性、抗震的有效性。我国高层建筑结构设计虽较前几年有了较大发展，但与一些西方国家还存在一定差距，这就要求相关从业人员不断实践，总结经验，努力创新，改善施工工艺，为我国建筑行业的发展贡献出自己的一份力量。
【参考文献】
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【2】朱轩，范蓓蓓。钢筋混凝土结构设计中常见问题分析[J].绿色环保建材，2018(11):69-70.
【3】邱冬冬，秦媛媛。建筑工程中钢筋混凝土结构设计中的常见问题[J].居舍，2017(28):82.
【4】金世海。浅谈钢筋混凝土结构设计中的常见问题及对策分析[J].科技与企业，2015(13):127.
【关键词】结构设计优化；位移比；位移角；剪力墙
1引言
在经济迅速发展的时代背景下，人们对房屋建筑实用性、功能性等要求越来越高[1]，高层住宅成为当代人们关注的重点。为了提高住宅的品质，满足当代人们对房屋建筑品质的追求，住宅结构设计的要求越来越高。如果结构布置不合理，尤其是作为关键构件的剪力墙，如果布置不当，受风荷载或者受到地震等自然灾害影响时，结构位移很难达到标准要求[2]。地震灾害对建筑结构的影响相对较大，在高烈度地区尤为明显。所以，急需探究基于提升抗震性能的高层房屋结构优化设计方案。目前，针对高层房屋结构设计及优化的研究比较多，本文尝试引入结构设计优化思想，从不同的视角提出新的房屋建筑结构设计方案优化思路。
2房屋建筑结构设计存在的问题
高层房屋建筑对抗震性能的要求更高，为了满足此项要求，目前很多设计方案从墙体长度、厚度出发来提高结构整体支撑力及抗侧力能力，以此改善建筑结构的抗震性能[3]。然而这种设计方案在模拟分析和实践操作中体现出的性能都较差，未能达到高层建筑抗震规范要求。所以，当前许多高层房屋建筑结构设计虽然布置了较多的剪力墙，但计算结果显示仍存在严重的抗震性能不足的问题。
3基于结构设计优化的房屋建筑结构抗震性能改进
查阅大量文献资料了解到，剪力墙的布置对结构抗震性能影响较大。如果可以减少短肢剪力墙，同时保证墙肢布置结构整齐均匀，便可以起到很好的抗震性能提升作用[4]。该项理论的提出，对房屋建筑结构优化设计帮助较大。因此，本文研究从剪力墙布置角度出发，尝试提高抗侧效率，达到改善建筑抗侧刚度的目的。分析建筑核心层的抗震性能需求，通过计算获取楼板内力，采取配筋处理，以此改善剪力传递作用[5]。另外，从建筑结构的高度和宽度出发，对侧向刚度的抗震性能加以控制，以此优化建筑结构[6]。为了加深此部分内容的探究，本文将以某工程�
3.1工程概况及自然条件
本工程位于市中心生活区，房屋的结构总建筑高度105.5m，地上38层，属于A级高度建筑。按照建筑功能的不同，对楼层的层高进行设置。其中，首层为建筑结构的架空层，高度设置为4.7m，其他标准层（2楼及以上楼层），层高设置为2.8m。本工程的结构使用年限设置为50a，抗震设防类别为标准设防类，安全等级为二级。根据建筑所处的地区，抗震设防烈度为7度，建筑所处地区设计基本地震加速度为0.15g，设防地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类。50a重现期基本风压力为0.35kN/m2，风荷载体型系数按照1.4计算，因高度大于60m，承载力计算时采用的风压为基本风压的1.1倍。按照这些自然条件，对房屋建筑结构的设计方案进行优化。
3.2结构形式的选择
由于本工程进深较小只有13.7m，而高度较高达到105.5m，相应的高宽比为7.7。而按照JGJ3—2010《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.2条的规定，高层建筑剪力墙结构最大的高宽比适用值为6。根据住宅隔墙较多的特点，采用抗侧力较强的剪力墙结构。其中，控制结构的位移角及位移比以及对结构薄弱部位进行加强，成为本工程结构设计的关键。本工程梁板混凝土强度等级为C30；剪力墙混凝土强度等级10层以下为C60，10层以上从C60下降至C30。根据建筑物高度及建筑结构剪力墙压轴比限值特点，根据本建筑结构抗震性能要求，将建筑底部3层作为底部加强部位。
3.3结构抗震性能分析及优化思路
按原初步设计结构方案，该建筑相邻的两个单元，用抗震缝隔开分成了两个独立的结构单元，如图1所示。这种一个结构单元的单拼方案，结构平面凹进尺寸较小，楼板尺寸和平面刚度无急剧变化，结构平面比较规则。但是因为一个建筑单元的面宽和进深都不大，平面尺寸只有23.3m×13.7m。水平方向虽然尺寸较大，但是因为横墙需要开门开窗较多。所以水平方向的剪力墙分布不均匀，而且有效墙长较短，导致该方向抗侧刚度不大。垂直方向，可以布置剪力墙的位置较多，剪力墙也基本对齐， 通过计算分析，该方案的层间位移比和层间位移角均不满足规范要求。由计算结果显示，最大位移比发生在水平向，最大值达到1.37，垂直向达到1.34。水平方向最不利层间位移为1/833，垂直方向最不利层间位移1/1273，规范限值1/1000，水平方向不能满足规范限值的要求。通过以上分析可知，单拼方案水平方向抗侧刚度需加强。从剪力墙平面布置来看，水平方向能设置剪力墙的位置几乎全部布置了墙体，通过增加剪力墙的数量来增强抗侧刚度的方法不可行。因此，采用另一个思路做调整，即采用双拼方案，两个建筑单元不设抗震缝，合并成一个结构单元如图2所示。双拼的结构方案，加大了面宽，使水平方向的平面尺寸由23.3m加大到46.3m，高宽比降到2.3。比较单拼和双拼的结构方案的计算结果，双拼方案加大了水平方向的平面尺寸后，最大位移角发生在水平方向，为1/1137，垂直方向的最大位移角为1/1217，水平和垂直方向的最大位移角比较接近，而且均在规范限值1/1000的范围内。比较其他各个抗震指标，水平方向最大位移比由1.37降为1.23，垂直方向最大位移比由1.34降为1.22；水平和垂直方向的第一周期分别为2.6115s和2.6024s，动力特性十分接近，保证了发生地震时结构体系能够协调地抵抗地震力。上述方案中，针对原方案X向和Y向位移角差异较大问题，本优化方案沿着X方向形成大面宽，加大建筑整体架构，从而改善X向刚度，使得抗震效果得以提升。另外，根据计算结果，位移角还有一定的富余，对于中部剪力墙可适当减少布设数量，减小剪力墙长度，进一步控制结构位移比，使位移比更接近规范限值，使结构体系的经济性进一步提升。从性能参数变化便可以看出，优化方案达到抗侧性能提升的目的，结构的安全性和经济性均不同程度得到改善。应当注意到本方案减少高宽比增大抗侧刚度的方法，是针对建筑方案中存在两个相邻对称的单元的情况，如果只是一个独立建筑单元，无法加大平面尺寸，不能增加剪力墙数量，可以采用型钢混凝土剪力墙的结构形式，此种结构形式的刚度和延性都较好，对改善高层建筑结构的位移角有明显的作用，但这种结构形式造价高，一般用于高档写字楼或地标式建筑，住宅类建筑一般不会采用。另外，对于某些品字形的建筑方案，两两相连时，凹进尺寸大于相应总尺寸的70%左右，已经大大超过GB50011—2010《建筑抗震设计规范》（2016年版）的规定值，会形成严重不规则结构，可能造成严重的地震破坏，必须分缝处理。
4连接板薄弱部位抗震性能改善模拟分析
对照规范进一步分析可发现，双拼结构对侧向刚度提升的同时，结构平面产生了新的不规则问题，双拼后，在中部拼接位置采光凹槽的连接板处，凹进尺寸6.5m，相应的垂直投影方向投影总尺寸为12.75m，凹进比率达到51%，大于规范限值的30%。当存在水平地震力，该凹槽连接部位楼板要协调两侧主结构时，平面内将承受较大的水平力。采用有限元分析软件进行分析计算，以中震作为环境模拟条件，对优化后的双拼方案楼板抗震性能进行模拟分析，结果如图3所示。模拟结果显示，在凹槽连接板的位置，拉应力较大，达到3.1MPa，而楼层混凝土强度等级为C30，相应的轴心抗拉强度标准值仅为2.01MPa，远小于拉应力，凹槽连接板可能在地震初期开裂，在往复地震力作用下裂缝会加大，导致楼板平面内的刚度会大大降低，无法协调两侧的结构体共同变形，该部位的楼板需加强。加强的方式，首先，要增加连接板的板厚，降低该部位的混凝土应力，本方案中楼板加强范围内板厚由100mm加厚到150mm，重新模拟分析，最大应力可由3.1MPa降至2.0MPa。另外，通过配置双层双向通长钢筋，增加该部位的延性，延迟连接板的开裂时间，使楼板在多遇地震地震作用下基本处于弹性状态，在设防地震作用下，楼板裂缝宽度及刚度退化也会得到有效的控制。
5结语
关键词：高层建筑；结构设计方法；问题分析
中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：
前 言：
高层建筑是相对于多层建筑而言的，评判一栋建筑是否为高层建筑通常以建筑的高度和层数作为两个主要指标。多少层数以上或多少高度以上的建筑为高层建筑，全世界至今还没有一个统一的划分标准。在不同国家和各国家的不同时期，其规定也有差异，这与一个国家当时的社会经济发展水平是密切相关的。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）规定，10 层及10层以上或房屋高度大于28m 的住宅建筑以及高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构为高层建筑。在结构设计时，高层建筑的高度一般是指从室外地面至檐口或主要屋面的距离，不包括局部突出屋面的楼电梯间、水箱间、构架等高度。
随着社会经济的发展和人口的不断增长，我国城市化水平不断提高，人口密度越来越大，可被利用的建筑用地越来越少，高层建筑的发展顺应了这种趋势，它至少具有三个方面的意义：一是节约用地；二是节省城市基础设施费用；三是改善城市市容。
1高层建筑的结构特点
高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计（Design of building structures):在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按有关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程，有以下几个特点：
1．1应重视轴向变形
在采用框架——剪力墙或是框架体系的高层建筑中，边柱的轴压应力是要小于中柱的轴压应力的，所以边柱的轴向压缩变形也是要更小的。房屋越高，这种轴向变形的差异值就会越大，这样就会导致连续梁中间支座沉陷，其负弯矩值就会很小，而相对的跨中正弯矩值以及端支座负弯矩值就会很大。在高层建筑中，竖向载荷通常较大，就会引起较大的轴向变形，连续梁中间支座的负弯矩就会变小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值就增大了。同时也会对预测构件的下料长度以及构件侧移和剪力产生一定的影响，所以必须充分的考虑到结构的轴向变形值。
1．2结构延性是设计时重要参考参数
和楼层较低的结构相比，高层建筑的结构具有更好的柔和度，地震时所发生的变形也会更大。所以怎样才能保证结构具有更好的延性呢？当其进入塑性变形阶段后，结构不会坍塌，就必须要有很强的变形力，在构造上就应制定一些相对的措施。
1．3水平荷载是决定性的因素
在多层以及低层的房屋结构中，通常都是以重力为代表的竖向荷载决定着结构设计。但是在高层建筑结构设计中，竖向荷载也会对结构设计产生影响，而起着决定性作用的还是水平荷载。主要原因是高层建筑的自重以及在竖向构件上使用的荷载所引起弯矩和轴力的数值，都只是与建筑高度的一次方成正比，然而因水平荷载所产生的倾覆力以及轴力，都是与楼房高度的平方成正比的；另外对一个高层建筑来说，竖向荷载基本上是固定的，而包括了地震作用和风荷载的水平荷载，却是随着结构动力特性的变化而变化的。
2选择合理的高层建筑结构体系及分析
2．1剪力墙结构体系
所谓的剪力墙结构体系就是指采用建筑物墙体作为抵抗水平荷载以及承受竖向荷载的体系。一般这种结构体系都是系于钢筋混凝土结构中的，这样水平的和竖向的荷载就全由墙体来承受了，剪力墙的开洞情况是影响其变形状态与受力特陛的最重要的因素。一般情况下，根据其受力特性的差异，一般可将单片剪力墙分为单肢墙、联肢墙、框支墙、小开口整体墙以及特殊开洞墙等类型。一般我们采用平面有限单元法对剪力墙的结构进行计算，这种方法不但适用于多种类型的剪力墙的结构计算，同时其计算的准确度也更高。
2．2框架结构体系
一般情况下，框架结构体系主要是用于钢筋混凝土结构和钢结构中，梁和柱通过节点组成了承载结构，框架所形成的建筑空间布置的十分灵活，并且还有很大的室内空间，使用起来更为方便。计算框架一剪力墙结构体系的位移和内力的方法有很多，而我们通常还是采用连梁连续化假定这种方法的。通过框架与剪力墙水平进行位移以及转角相等的位移协调，我们就可以建立相关的微分方程了。当然我们所采用的未知量以及考虑的因素都是差异的，解答的具体形式就也是有差异的了。而计算框架一剪力墙结构时，我们首先还是应将这种结构转化成等效的壁式框架结构，从而更好的利用杆系结构矩阵位移的方法进行求解。
2. 3筒体结构。
通常我们可将单个简体分为框筒、实腹筒以及桁筒。框筒就是框架通过减小肢距，从而形成的空间薄壁筒体；而实腹筒就是由平面剪力墙所形成的空间薄壁简体；如果是由桁架组成的筒壁，那么就是桁筒了。对于简体结构进行结构分析的方法一般有三大类：等效离散化方法、等效连续化方法以及三维空间分析，其中主要的等效离散化和等效连续化两种方法。等效离散化这种方法就是把连续的墙体离散成为等效的杆件，这样就能更好的采用适合杆系结构的方法进行分析了，核心筒的构架分析法以及平面构架子结构法构成了这种方法；而等效连续化这种方法就是把结构中的离散杆件进行等效的连续化处理的方法。主要有两种处理方法：首先应只在几何分布上对其连续化，这样能更好的使用连续函数描述它的应力，其次就是要在物理和几何上对其连续处理，将离散杆件看作是等效的正交异性弹性薄板，这样就能很好的应用分析弹性薄板的种种方法了。
3高层建筑结构相关的问题分析
3．1结构的规则性问题
我国的新版的结构设计规范与旧版的是有一定的差异的，最主要就是体现在新规范中增加了更多的限制条件。如果建筑结构的周期比和位移比超规范规定时，那么结构的抗侧刚度就是要大于结构的抗扭刚度的，结构就会有较大的扭转效应。对一些高层建筑结构来说，由于功能上的需求，下部基层的空间都是较大的，而上部又都是客房或是办公室，有很多的隔墙，这就导致了上下层的刚度有较大的差异，而在这个刚度发生变化下一层的位置处就应为薄弱层，并且要进行内力放大的处理。
3．2结构的高度问题
在我国的《高层建筑混凝土结构技术规程》中明确的规定了，设计时必须要充分的考虑到适用性与经济性的原则，同时也明确了几种较为常见的结构体系最大的适用高度。而这个适用高度也是现阶段我国的科研水平、施工水平以及经济发展水平所能达到的，与整个土木工程行业中的规范体系是较为协调的。但是在实际的施工建设中，还是有很多高层建筑的高度超过了这个适用高度。在相关的各类规范中，对于结构高度的要求还是较为严格的，所以也经常出现因为结构变更而导致了施工图纸审查不合格，从而大大的增加了工程的施工工期，并且也浪费了很多的人力、物力和财力。
3．3短肢剪力墙的设置问题
在我国新的《高层建筑混凝土结构技术规程》中，把截面厚度不大于300mm、各墙肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙定义为短肢剪力墙了，并且根据过往的实际的施工经验以及现阶段所进行的实验数据，在高层建筑结构设计中应用这种短肢剪力墙结构还是有很多的限制和要求的。因此，在进行高层建筑的结构设计时，应尽量的少采用甚至是不采用这种短肢剪力墙结构，避免为后续的设计工作带来不必要的麻烦，同时保证整个项目工程的施工质量。
4 结语
通过以上的论述，我们对高层建筑的结构特点、选择合理的高层建筑的结构体系及分析以及高层建筑结构相关的问题分析三个方面的内容进行了详细的分析和探讨。我国高层建筑的建设工作的发展是十分迅速，然而高层建筑结构设计的质量却并不十分理想。在高层建筑结构设计的过程中，设计师们往往更重视结构计算的准确性，同时却也忽略了结构方案的实际情况，所以最后选择的结构方法不一定是最合理的。在今后的发展过程中，我们要遵循高层建筑的设计原则和设计理念，选择最为经济合理的高层建筑结构体系，做好高层建筑的建设工作，同时也保证我国的高层建筑行业得到更健康的发展。
参考文献
[1]苏英．高层建筑结构设计中的几个问题[J]．科技信息，2007．
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[3]范小平．高层建筑结构设计中相关几个问题的应用分析[J]．福建建材，2008．
关键词：高层建筑；结构设计；经验
引言
随着高层建筑的迅速发展，能够满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型日趋复杂，结构体系更加多样化，高层建筑的结构设计成为结构工程师设计工作的重点和难点。本文就高层建筑结构设计与施工进行分析，供参考。
1高层建筑设计基本要求
1．结构的规则性。(1) 高层建筑的结构体系尚宜符合下列要求：1) 宜具有多道抗震防线；2) 结构的竖向和水平布置宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部突变和扭转效应而形成薄弱部位；3）结构在两个方向的动力特性宜相近。(2) 不应采用严重不规则的结构体系。建筑设计应符合抗震概念设计的要求，高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，应符合下列要求：1) 应避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力；2)应具有必要的承载能力、刚度和变形能力；3)对可能出现的薄弱部位，应采取有效的加强措施。
2．规则结构的主要特征：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，刚度和承载力分布均匀，具有较好的抗扭刚度和整体性。抗震设防的建筑结构竖向布置应使体型规则、均匀，避免有较大的内敛和外挑，结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的承载力和侧向刚度突变。
3．规则结构布置需满足的要求：结构布置必须考虑有利于抵抗水平和竖向荷载，受力明确，传力直接，力争均匀对称，减少扭转的影响。在地震作用下，建筑平面要力求简单规则，仅在风荷载作用下则可适当放宽。抗震设计的B级高度钢筋混凝土高层建筑、混合结构高层建筑，其布置更应简单、规则，减少偏心[1][2]。
2 高层建筑的设计
1.结构选型：对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点。（1）房屋的适用高度和高宽比满足规范要求。规范中对结构的总高度有严格的限制，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。（2）合理选择结构体系。高层建筑结构布置应力求简单、规则、对称，避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间位置偏置，以免产生扭转的影响。（3）短肢剪力墙的设置问题。短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5～8的剪力墙。对于短肢剪力墙结构，虽然有利于住宅建筑布置，也可减轻结构自重，但在高层住宅中，剪力墙墙肢不宜太短，因为短肢剪力墙的抗震性能较差，地震区应用经验不多，为安全起见，高层建筑结构不应采用全部为短肢剪力墙的剪力墙结构。
2. 结构分析与计算：在结构计算与分析阶段，如何准确、高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。《高层建筑混凝土结构技术规程》对结构整体计算和分析进行了详细的阐述。因此，对这一阶段比较常见的问题应该有一个清晰的认识。
3. 抗震分析与设计在高层建筑的应用：我国现行规范要求高层建筑的抗震计算主要是在多遇地震作用下，按反应谱理论计算地震作用，用弹性方法计算内力及位移。一般情况下按建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。质量与刚度明显不均匀、不对称，可能产生显著扭转的结构应计算双向水平地震作用产生的扭转影响。8度、9度的大跨度、长悬臂结构及9度时的高层建筑，应计算竖向地震作用。对于重要的高层建筑或有特殊要求时，要用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，结构在罕遇地震作用下可采用静力弹塑性分析方法或弹塑性时程分析法进行薄弱层弹塑性变形验算[1] [3]。
【关键词】：高层建筑转换层结构设计剪压比
中图分类号：TU3 文献标识码： A
一． 前言
现代城市城市建设中，高层建筑已经逐步向造型新颖、构造复杂、功能多样的方向发展，建筑功能也沿着房屋的高度方向发生了变化，很多商住两用建筑，在布局上设置为旅馆、住宅两用功能，楼层中间还可以做为办公用房，下部布置成商店、餐馆或文化娱乐设施，这样不同用途的楼层就需要采取不同形式的结构，从建筑功能上来看，上部结构就需要小开间的轴线布置，用较多的墙体来满足旅馆与住宅的功能要求，中部室内空间却需要中等大小，这样为了满足功能需求，在柱网中布置一定数量的墙体，下部的室内空间大而灵活，柱网要求大，墙体少，满足公用设施类的特殊功能要求，这些要求跟结构的合理布置正好相反。这种竖向构件的不连续性与转换层结构体系的转变，容易使转换层附近的刚度与内力发生突变，本文对此种复杂高层的抗震设计的相关问题进行简单阐述：
二． 转换层的定义和功能
由于在高层建筑结构中，楼层受力下大上小，应该采取与此相适应的刚度要求，而逐渐减少上部墙体等的布置，辅以扩大柱网，这样一来，建筑功能空间要求跟结构布置就正好相反，因此，为了适应建筑功能的变化，我们通常在设计中，在结构转换的楼层设置一种水平转换构件，即转换层结构。高层商住楼中常用的一种结构体系是带转换层结构的多塔楼高层建筑，通过水平转换结构跟下部竖向杆件相连接，这样的高层建筑结构构成就称为带转换层的高层建筑结构，它主要实现以下功能：
1这种设计可以获得较大的内部自由空间，上下层结构类型转换层将上部的剪力墙转换为下部的框架，一般用于剪力墙和框架-剪力墙结构中。
2通过将建筑物的转换层改变成为框支剪力墙结构的同时，在下部的柱网与上部的剪力墙轴线错开，形成了一种在建筑物结构中上下柱网不对齐的布置。
3）通过建筑物的上下层结构柱网和轴线改变类达到转换层上下的结构形式，这样的转换层可以使下部的结构柱距扩大，进而形成大的柱网。这种形式常用于一般外框筒的下层形成较大的出入口。
三。 结构转换层类型分类
在高层建筑中的转换层设计分为以下几种类型：
（1）梁式转换层，即建筑物的上部剪力墙设计在框支梁上，再由结构的框支柱支撑框支梁的受力体系，在需要纵横向同时转换的设计施工时，常常采用双向梁布置，它的优点是传力直接、明确，结构中传力的途径清楚，受力性能好，而且整体的构造简单，施工方便，在设计时计算比较容易，是目前施工中应用实施最广泛的转换层结构形式。
（2）箱式转换层，当建筑物的转换梁截面过大时，一般情况设置一层楼板并不能够满足构造中平面内楼板的刚度要求无限大的假定条件。� 其优点在于，转换梁的约束性比较强，刚度较大，整体构造的受力效果比较好，受外力时上下部传力比较均匀，还可以将其利用作为设备层实用，其缺点是施工过程复杂、造价比较高。
此外，建筑物转换层的形式还有厚板式转换层构造和桁架式转换层构造等，但大部分因为此构造方式受力复杂而且施工难度较大、并且经济效益不高所以实际应用相对少。
四．新型转换层结构特点
1 搭接柱式转换结构
搭接柱式转换结构是最近出现的一种新型的转换结构体系。这种转换结构在重力载荷作用下建筑物的安全度与可靠度，主要是取决于跟搭接块相连的楼盖梁板承载外力能力与轴向刚度的有效控制，如果楼盖梁板的承载能力与轴向刚度能得到控制和满足，重力载荷作用下的次内力与搭接柱变形就能够受到控制，建筑物整个搭接柱式转换结构就能够正常工作，与之相连楼盖梁板承载外力能力和轴向刚度的控制，通常是在结构重力载荷作用下能够正常工作的一项关键技术。
2 贯通落地筒体-框架结构工作特性
搭接柱转换构造基本能够保证对框架柱直接落地的整体结构的振动特性和在地震作用下的工作状态与贯通落地筒体-框架结构无异。建筑物的框架搭接柱转换本质上是弱化了结构框架的抗侧作用，进一步的强化了建筑物核心筒体的抗侧作用，所以核心筒体结构是整体结构最主要的抗侧力构件，能够很好地保证整体机构抗震承载能力不致突变。
3. 其他新型转换结构
（1）宽扁梁转换结构的优越性
宽扁梁转换层结构有利于降低建筑物转换层高度并方便建筑设备的使用，跟建筑功能的结合比较普通；转换梁结构相比有着非常好的优势，它还有利于减缓建筑施工中高位转换的刚度突变带来的建筑物转换层框支剪力、框支柱顶弯矩的突变增大及结构轴力突变而增大引起的应力集中，改善建筑物结构的抗震性能。
（2）斜撑转换结构的优越性
这种结构重力载荷下的传力路径明确，它以构件受压受拉的方式代替构件受剪承受重力载荷，使建筑物受力方式非常合理，斜撑转换结构的建筑物转换层与上下层的刚度比的变化幅度也相对很小，因此在水平地震力作用下，它能够很好的避免结构层间剪力与构造构件内力发生突变，有利于整体结构抗震。
五．带转换层的高层建筑结构设计原则
高层建筑中转换层的设计必须注意建筑物竖向刚度的突变，避免在地震作用时在结构转换层上下形成薄弱环节，降低建筑物结构抗震性能，因此在转换层结构设计中要遵循以下原则：
1 刚度比的设计，为了保证建筑物结构的竖向刚度不至于太大，有利结构的整体受力，防止设计时的结构沿竖向刚度的变化过于悬殊而形成受力薄弱层，结构的上下刚度比要≤2，尽量的接近1。
2. 减少需要转换的竖向构件，提高抗震性能。
3. 转换层结构竖向位置宜低不宜高，避免在转换层附近的刚度、内力与传力途径等发生突变时形成受力薄弱层，对抗震非常不利。
4. 设计中要合理分配转换层及其下部的构件中的内力，结构内梁高度一般情况应不小于梁的跨度的1/6,以保证转换层的刚度，满足转换梁和剪力墙柱在受外力时的受力性能要求。
5. 控制建筑物框支剪力墙和落地剪力墙两者的比例，在设计剪力墙需考虑抗震时，结构内横向的落地剪力墙的数目与横向墙的总数之比不能少于50%，在非抗震设计时不能少于30%。
6. 强化建筑物下部转换层的结构刚度，并弱化构造转换层主体上部的结构刚度，保证建筑物下部空间的整体结构能够有足够的刚度、延性、强度与足够的抗震能力，使刚度的均匀分布，保证构造的刚度中心和质量中心尽可能的重合，避免由于设计不合理两者偏心导致建筑物整体扭转。
7. 带转换层结构的设计计算要求全面、准确，采用有限元方法对结构构造进行局部的补充计算。
结论
带转换层结构的高层建筑受力非常复杂，随着结构的复杂化，在设计中应充分考虑传力体系的变化，按照规范要求，结合现场实际条件进行全面分析和优化设计，把建筑物的诸多因素考虑进去，在严格控制建筑物楼层等效刚度比以及楼层侧向刚度比的前提下，设计合理有效的结构构造措施，是有效解决复杂平面及建筑物体型转换的一种行之有效的方法。
参考文献：
[1]JGJ3-2002，高层建筑混凝土结构技术规程[S]
关键词：高层房建工程；地下室结构；设计
随着我国建筑工程的发展进步，大量的高层建筑开始新建电梯设备备用房等功能性建筑，地下室作为整个建筑的附属结构，停车场，其不光保证了高层建筑空间的设计合理性，还解决了功能型设备房屋建筑占地的问题。本文针对现代地下室建筑结果的设计进行研究，分析地下室底板设计，荷载设计以及建筑措施设计。希望能够为对应的单位优化施工，提升设计质量。
1．高层建筑地下室结构的荷载设计
针对建筑结构体系中的人防荷载以及地下室自重和在，对应的单位也要提前计算好荷载分布，病按照对应的标准规范，考虑建筑工程的统一特点，并按照相关规定开展有效的荷载组合和控制，也进一步确定地下室结构中的荷载部分，以此来完成高层建筑地下室结构的荷载设计。对于其中常见的荷载构建如顶板，侧板，以及基础等要进行一一分析。针对荷载影响直接的暴动荷载，建筑自重荷载，外墙恒动荷载等，都需要设计人员理性分析，合理规划，防止对整个建筑工程造成直接损害。
2．地下室结构的外墙设计
针对高层建筑结构的地下室外墙施工设计，施工人员要了解建筑体系的弯矩，均匀分布底部结构的支座，让其均匀分布在可视范围内，通过地下室结构的连续梁计算，也要控制地板的厚度，配筋量，保证其施工合理，也要要求底部的抗弯能力要大于等于侧壁。这一点也需要设计人员仔细研究。
3．地下室结构的底板设计
随着我国建筑工程的发展进步，大量的高层建筑开始新建电梯设备备用房等功能性建筑，地下室作为整个建筑的附属结构，有着极强的运用价值和意义。地下室结构设计时候，需要分析其承重能力，针对地下室地板的抗渗性进行研究，设计人员在实际的工作设计中，也要按照严格的设计标准，合理调整配筋量。保证底部的配筋量要低于四分之一。设计人员也可以结合地下室标高的特点来调整整个建筑体系，结合实际的建筑地下室地板的特点，优化支座弯矩的传动动力，让其达到梁所需的抗扭钢筋中，设计人员也要综合分析建筑地下室底板和桩法基础的装箱结果，保证其能够实现对应的剪切功能。
4．施工措施研究管理
施工人员要严格做好地下室施工措施管理，对于常见的方位，防水等关系进行分析，关注地下室建筑结构的地面抗浮能力，加强对桩基础建设结构的控制管理。且设计人员也要考虑地下室的抗渗性，结合混凝土的膨胀至研究，缩短裂隙影响，提升整个建筑工程地下室的抗渗性。
5．控制高层建筑地下式结构设计
高层建筑地下室结果设计中，施工人员要做好对应的混凝土地板的保护处理，并按照现场的施工情况，合理确定地下室防水混凝土垫层的厚度，要求其不小于C15且大于100mm，确定软土部分的设计厚度≥150mm，设计人员也要加强对地下室的防水结构设计处理和管控，提升其钢筋保护层质量。
6．顶板设计
高层建筑地下室结构设计中，顶板设计尤为重要，施工人员要了解地下室顶板的设计意义，分析顶板厚度的指数高度，按照现行的技术规范要求和内容加强施工管理，要求顶板厚度指数要≥160mm，也要根据顶板的设计高度，板配筋率和倾斜，刚度问题，提升整个结果的稳定性。
7．结语
综上所述，随着现代建筑产业的不断发展，我国加强了高层建筑地下室结构的设计，加强其稳定性，安全性管理，也是提升建筑施工稳定性，优化其施工质量的关键，笔者整合了自身的施工建设管理经验，对促进搞成建筑地下室稳定设计提出了对应的设计分析，分析了其设计的科学性和合理性，保证其能够正常使用，推动其工程建设质量，希望能够为对应的建设施工单位提供对应的参考借鉴。
参考文献：
[1]张俊荣。高层房建工程中的地下室结构设计探究[J].建材与装饰，2019(25):135.
[2]曹辉仔。房建工程中绿色施工技术的应用探讨[J].江西建材，2019(03):71-72.
[3]刘刚。高层房建工程给排水施工技术问题[J].居舍，2018(11):38.
关键词：高层住宅建筑；结构；设计
Abstract: with the domestic land price and the rising material prices constantly, high-rise buildings become a residential development tendency, especially in recent years high-rise residential buildings almost become the mainstream of the domestic residential area construction form, so the design of high-rise residential buildings are very important, and through the optimization design more can effectively reduce costs. This article mainly high-rise residential buildings the problem of the optimization of the structure design is discussed, the hope can provide some references to related unit.
Keywords: high-rise residential buildings; Structure; design
中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：
引言
自从改革开放以来，中国的建筑行业经历了一次次质的飞跃，尤其是在上个世纪九十年代至今，中国的房地产业异军突起，创造了一个又一个的发展奇迹。而随着近年来城市美化运动的不断兴起，城市在新建建筑和旧有建筑改造方面越来越多的选择了高层建筑，住宅建筑也是如此。如今，在城市的各种居住小区，高层住宅层出不穷，有数据表明，2001年全国城镇小区建设中高层住宅数量基本在3%左右，其中大多集中于北京上海广州等大型城市，十年过去之后的2011年，在新建住宅小区中，高层建筑的比例已经提升至22%，不但中大型城市普遍采用高层住宅设计，小型城市也在不断向这个方向发展。这固然有人口不断向城镇集中的原因，也有土地价格不断上涨的原因，所以高层建筑必将不断增多且有进一步发展的趋势，基于这样的形势，高层住宅建筑结构设计的地位变得越来越重要，而在常见的高层住宅建筑结构设计中，为了尽可能的让建筑使用更合理，成本更低，对其进行优化也是非常必要的。下面本文就以某高层住宅为例对其优化设计进行探讨。
1工程概况
某住宅位于A市比较繁华的地段，该住宅楼平面尺寸67.3m×17.9m，总共设计层数为二十七层，其中地下一层，地上为二十六层，顶部设有出屋面电梯机房及水箱间，建筑面积29276.46m2，采用了纯剪力墙结构，单元间设一道变形缝，抗震设防烈度七度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第一组，建筑物场地土类别为Ⅲ类，基本风压为0.40 kN/m2。变形缝左侧标准层剪力墙结构平面布置，其中地下室到第五层剪力墙厚度为：外墙250，内墙200；从第六层到屋顶剪力墙厚度为：外墙200，内墙160；电梯间剪力墙厚均为160。基础型式为筏板基础，CFG桩复合地基。采用中国建筑科学研究院PKPM系列软件进行上部结构和基础的计算。
2优化设计
2.1设计方案的优化
在纯剪力墙中，剪力墙作为抗侧力单元，同时承担竖向荷载和地震作用。本工程通过抗侧力构件的合理布置，在地震作用下，使结构的各项目标参数均符合规范要求，并在此前提下，不断优化，尽量减少剪力墙的数量和厚度，使结构两方向刚度基本接近，两个方向水平位移均接近规范限值，结构布置更加经济合理。并在本地区率先使用160厚剪力墙，从承载力方面来看，使剪力墙的作用得到充分的发挥；从地震作用来看，减小了结构的侧向刚度，从而减小结构的地震作用；并因此减轻了建筑的自重，也相应减少了基础工程的投资。
本工程楼层最大位移：X方向地震力作用下的楼层最大值层间位移角：1/1394；Y方向地震力作用下的楼层最大值层间位移角：1/1220；高规规定剪力墙结构楼层最大值层间位移角限值：1/1000。
2.2基础及地基处理的优化
高层建筑基础的合理选型与设计是整个结构设计中的一个极其重要和非常关键的部分。基础的工程造价在高层建筑整个工程造价中所占的比例较高，尤其在地质条件比较复杂的情况下更是如此。所以选用合理的基础形式或地基处理方式，对降低工程造价起着至关重要的作用。
该工程地基承载力特征值为250kPa，基底压力为415kPa，天然地基不能满足设计要求，根据工程地质勘查报告，可采取钻孔灌注桩或CFG桩复合地基，就这两种处理方案在满足承载力和变形的前提下加以比较。方案一：采用泥浆护壁钻孔灌注桩，桩径φ800，桩长18米，桩数174根。混凝土用量1574m3，钢筋用量45t。方案二：采用长螺旋钻孔泵压CFG桩复合地基，桩径φ400，桩长15米，桩数523根。混凝土用量985m3。初步估算，方案一造价为313.2万元，方案二造价为34.5万元，仅为方案一的11%。
2.3材料的优化
（1）采用高强度钢筋
基础和梁采用HRB400级钢筋，HRB400级钢筋强度设计值与HRB335级钢筋强度设计值之比为360/300=1.2;目前其综合价格比为1.05，据资料统计，用强度高的HRB400级钢筋取代强度低的HRB335级钢筋可节约钢材约14%，这是降低钢筋用量最直接的措施。
（2）采用轻质隔墙
内隔墙采用轻质石膏板内隔墙体系，与轻质砌块隔墙相比，轻质石膏板内隔墙体系具有自重轻、干法作业，安装效率高，易于拆改、施工快捷，缩短工期的优点，近年来在高层住宅建筑中得以广泛应用。以99mm厚的轻质石膏板隔墙为例，其重量为23kg/m2，是相同厚度砌块隔墙重量的28%，可显著节省建筑承重结构和基础费用，降低土建结构造价。
结束语
近年来，随着国家对土地的控制越来越严格，以及各种成本的增加，高层建筑开始应用于住宅，而且在很大程度上 建筑行业的投资往往比较大，企业要想生存发展，就必须要做好相应的成本控制工作，而在目前的高层住宅建筑中，设计工作虽然开展的不错，但是还是有很多可以优化的地方，只要在满足相关的规范条件下，优化之后的高层住宅建筑往往可以取得较好的经济成果。在本文所列举的工程中，通过以上几个方面的优化设计，在符合现行国家规范前提下，减少了建筑的混凝土用量和钢筋用量，即取得了较好的经济指标，并达到了较佳的设计效果。
参考文献：
[1]王燕，王维。浅谈高层建筑结构分析与设计[J].山西建筑。2008(05).
[2]张晓芬。浅析高层建筑结构设计中存在的问题[J].科技情报开发与经济。2007(34).
关键词：高层建筑；框剪结构；框架梁；设计优化
0引言
框架剪力墙结构是建筑工程中常见的结构形式，常用于抗震建筑、高层建筑中，如办公建筑、高层住宅建筑等。在框架剪力墙建筑中，由框架梁、剪力墙组成结构支撑体系，框架梁结构厚度较大，局部存在露柱、露梁等问题[1]，即房间内局部梁、柱凸出，该问题在大户型建筑中影响较小，但在中小户型建筑中，由于其面积小、层高小，框剪结构凸出的梁柱不仅占用了室内使用空间，而且影响了室内装修和房间布置，降低了框剪结构建筑空间利用率，且一定程度上影响了室内空间舒适度和空间格局美观性。结合该问题，本文以某建筑工程为例，深入研究了高层建筑框剪结构设计优化策略，以期提高住宅建筑结构设计科学性、合理性。
1工程概况
本工程为福州市榕发观湖郡项目，位于福州市东二环，毗邻横屿路、化工路，周边路网密集，交通便利。根据规划设计，本工程用地面积为33751m2，总建筑面积为140623m2，规划建筑10栋25层住宅和5栋商业建筑。住宅建筑高度为80m，户型面积为73.0m2、89m2、98m2、99m2、109m2、115m2和128m2，规划736户，容积率2.8。根据建筑工程规划设计，本项目以小户型建筑为主，对室内设计精细化要求较高，部分结构设计存在露梁问题，占用室内空间，且影响居民装修设计，因此，本单位结合工程原结构设计细部进行优化设计，提高室内结构设计合理性、科学性。本次结构设计优化内容包括：2#、3#、5#厨卫设计优化、8～10#楼厨卫设计优化和11#楼柱网设计优化。
2结构设计难点问题及对策
2.1结构设计难点问题。（1）建筑结构安全和成本问题。本次建筑结构设计主要是在初步设计图纸的基础上进行优化，在不改变原结构体系的基础上，优化室内框架梁、剪力墙等结构，解决局部露梁、空间布局不合理等问题。但在结构优化设计中，需要综合考虑建筑结构安全和成本控制等问题，防止不合理设计影响建筑结构安全性。（2）对室内使用面积变化敏感。由于本项目主要以小户型住宅为主，居民对室内使用面积变化较为敏感[2]，要求结构优化设计方案以保持原使用面积或增加使用面积为导向，尽量避免结构优化设计对原使用面积的占用，给结构设计带来一定的困难。
2.2结构设计难点问题应对。针对上述问题，工程总承包单位经与业主及设计院沟通协调，明确了结构优化设计原则，并提出合理性应对方案。（1）结构安全和成本问题。本项目中，为保障建筑结构安全，合理控制项目建设成本，结构优化设计主要以上部结构优化设计为主，尽量避免调整基础结构。室内框架梁、剪力墙结构调整以微调为主，降低大幅度调整对本项目结构安全、造价成本的影响，确定细部设计方案后进行结构方案造价测算，对比设计优化前后造价情况，提高结构优化方案的经济性、合理性。（2）以空间增加为导开展结构设计。结构优化设计时，为满足业主、居民对建筑结构布局优化和使用面积保持（或增加）的要求，工程总承包单位协调设计院提出多种结构优化设计方案，对比分析各方案设计优势和使用面积变化情况，经对比后合理选择结构优化设计方案，满足业主、居民要求，提高业主项目建设收益和居民居住舒适性。
3建筑结构优化设计内容分析
3.2卫生间框架梁设计优化。原设计中，卫生间与厨房之间部位存在框架主梁（如图4所示），框架梁向卫生间内凸出形成凸角，马桶位于凸角下，影响居民空间使用。为改善该问题，工程总承包单位提出结构优化方案：由剪力墙取代框架梁和平面布局优化方案。（a）剪力墙取代框架梁。通过以剪力墙结构取代框架梁（如图5所示），改善框架梁露梁问题，卫生间及厨房平面布置不变，但需要增加隔墙厚度并相应调整结构体系。（b）平面布置优化。在结构体系不变的情况下，将卫生间隔墙与卧室隔墙对齐，厨房空间增加后增加储物功能。卫生间去掉采光窗（如图6所示），优化卫具布局，调换面盆及马桶位置，在满足卫生间器具功能使用要求的前提下，最大限度提高平面布局合理性。在卫生间框架梁设计优化中，方案a结构体系变化造成混凝土、配筋用量增加，需同步调整桩基结构，调整幅度较大。同时，由于剪力墙结构体系变化造成隔墙厚度增加，压缩了室内过道空间，导致室内使用空间减少；方案b中，原财股窗面狭小，尤其是在安装完窗框后采光面积难以满足采光量补充的作用，故可取消。将框架梁和隔墙位置调整后，框架梁凸角部位向厨房内凸出，梁下空间作为厨房储物空间，拓展了厨房功能空间，且卫生间面积满足最小2.5m2使用面积要求，符合结构优化设计要求，故该位置采用方案b。
3.3框架柱调整优化。本工程商业建筑中，框架剪力墙角柱、边柱向内形成凸角，影响商业建筑平面布置和通行安全，业主提出结构优化要求。经与业主沟通，在结构体系保持不变的情况下，保持一定截面的框架剪力墙角柱、边柱有利于结构安全和结构经济性，过度减小柱截面将导致工程成本大幅增加，并影响建筑结构抗震性能，因此，在原结构设计上以适当缩小边柱、角柱凸出部位截面面积为主，通过增加型钢、提高混凝土强度和改变柱截面尺寸实现框架柱结构优化，即不改变原结构体系前提下，仍采用框架剪力墙柱结构，保证框架二道防线作用，保证合理框架倾覆力矩占比，以满足建筑结构安全和抗震性能实现要求。（a）以型钢柱取代框架柱。将原框架柱变更为型钢柱，在保障结构抗震性能和承载力的基础上，最大限度减小凸出柱体体积。（b）提高混凝土强度。在保留合理柱截面尺寸和柱刚度的情况下，通过提高框架柱混凝土强度和配筋，混凝土强度由C30提高为C40，配筋由1.0调整为1.2，可满足原结构设计抗剪力和承载力性能要求。方案a中，型钢柱施工难度较大，且工程造价较高，施工质量控制难度较大[3]，经测算，如将边柱和角柱全部更换为型钢柱，则单位造价增加2.64元/m2，不利于建筑工程造价控制，施工进度难以保障。采用方案b时，需对混凝土强度进行试配，并适当调整配筋密度，工程造价增加约0.2元/m2，远小于方案a，且对施工进度影响较小，故采用方案b作为结构优化方案。
4结语
本工程中，经业主、专家组审批同意，设计单位对原设计方案进行整体调整。经测算分析，优化设计后，建筑抗震性能符合工程设计目标，工程造价整体变化幅度较小，使用面积保持不变或增加，未出现挤占室内面积的现象。结构布局更为合理，室内空间得到充分利用，满足业主对建筑结构优化预期目标要求。
参考文献
[1]温大航。廉租房厨卫的无障碍空间优化设计研究[D].泉州：华侨大学，2014.
[2]周旭东。重庆市公租房规划及建筑设计研究[D].重庆：重庆大学，2011.
关键词：高层建筑；抗震；结构设计
中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：
1、 高层建筑抗震结构设计的基本原则
一是框架—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。二是抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。三是适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。四是在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。
2、高层建筑结构措抗震施设计
在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次地震后人们在限制建筑高度，提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施(隔震措施，消能减震措施)来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3、高层建筑的抗震设计理念
我国建筑抗震规范对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求，“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时，结构处于弹性变形阶段，建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此，要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算，要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时，结构屈服进入非弹性变形阶段，建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此，要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时，结构虽然破坏较重，但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏，从而保障了人员的安全。因此，要求建筑具有足够的变形能力，其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
4、高层建筑结构抗震设计方法探讨
对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的，其方法步骤如下：第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。
5、高层建筑结构抗震设计方法
5.1基础的抗震设计
基础是实现高层建筑安全性的重要条件。我国高层建筑通常采用钢筋混凝土连续地基梁形式，在基础梁的设计中，为充分发挥钢筋的抗拉性和混凝土的抗压性的复合效应，把设计重点放在梁的高度和钢筋的用量上，在钢筋的布置上采用主筋、腹筋、肋筋、基础筋、基础辅筋5种钢筋的结合。为防止基础钢筋的生锈，一方面采用耐酸化的混凝土，另一方面是增加钢筋表面的保护层厚度，以抑止钢筋的腐蚀。高层建筑基础处理的另一个特色是钢制基础结合垫块的应用，它是高层建筑上部结构柱与基础相连的重要结构部件。它的功能之一是使具有吸湿性的混凝土基础和钢制结构柱及上部建筑相分离，有效防止结构体的锈蚀，确保部件的耐久性。
5.2钢结构骨架的抗震设计
采用钢框架结合点柱壁局部加厚技术来提高结构抗震性能。一般钢框架结构，梁和柱结合点通常是柱上加焊钢制隅撑与梁端用螺栓紧固连接。在这种方式下，钢柱必须在结合部被切断，加焊隅撑后再结合，这样做技术上的不稳定性和材料品质不齐全的可能性很大，而且遇到大地震，钢柱结合部折断的危险性很大。鉴于此，可以首先该结构的梁柱采用高密度钢材，以发挥其高强抗震、抗拉和耐久性。柱壁增厚法避免断柱形式，对二、三层的独立住宅而言，结构柱可以一贯到底，从而解决易折问题。与梁结合部柱壁达到两倍厚，所采用的是高频加热引导增厚技术。在制造过程中品质易下降的钢管经过加热处理反而使材料本来所具有的拉伸强度得以恢复。对于地震时易产生的应力集中，柱的增厚部位能发挥很大的阻抗能力，从而提高和强化了结构的抗震性。
5.3墙体的抗震设计。“三合一”外墙结构体系，首先是由日本专家设计应用的，采用外墙结构柱与两侧外墙板钢框架组合。
6、高层建筑抗震分析和设计的趋势
6.1基于位移的结构抗震设计
我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。为了实现基于位移的抗震设计，第一步需要研究简单结构（例如框架及悬臂墙）的构件变形与配筋关系，实现按变形要求进行构件设计；进而研究整个结构进入弹塑性后的变形与构件变形的关系。这就要求除了小震阶段的计算外，还要按大震作用下的变形进行设计，也就是真正实现二阶段抗震设计，这是结构抗震设计的发展趋势。
6.2动力时程响应分析的状态空间迭代法
该种方法把现代控制理论中的状态空间理论应用到高层建筑结构动力响应问题，根据结构动力方程，引人位移与速度为状态变量，导出状态方程，给出非齐次状态方程的解，进而建立状态空间迭代计算格式。经工程实例验算，具有较高精度。特别对多自由度体系的多输入、多输出等问题的动力响应解法，效率较高。
6.3材料参数随机性的抗震模糊可靠度分析
该种方法从结构整体性能出发，改变过去对结构抗震可靠度的研究只考虑荷载的不确定性而忽略了其他多种不确定因素，综合考虑了材料参数的变异性，地震烈度的随机性及烈度等级界限的随机性与模糊性对结构抗震可靠度的影响。其研究成果可用于对现有的结构进行抗震可靠度评估，并可用于指导基于可靠度理论的结构抗震设计。
6.4隔震和消能减震设计的推广和应用
目前我国和世界各国普遍采用的传统抗震结构体系是“延性结构体系”，即适当控制结构物的刚度，但容许结构构件（如梁、柱、墙、节点等）在地震时进入非弹性状态，并目具有较大的延性，以消耗地震能量，减轻地震反应，使结构物“裂而不倒”。这种体系，在很多情况下是有效的，但也存在很多局限性。随着社会的不断发展，对各种建筑物和构筑物的抗震减震要求越来越高，使“延性结构体系”的应用日益受到限制，传统的抗震结构体系和理论越来越难以满足要求，而由于隔震消能和各种减震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性，在未来的建筑结构中将得到越来越广泛的应用。
7、结束语
高层建筑已�
参考文献：
[1]李忠献。高层建筑结构及其设计理论[M].北京：科学出版社，2006.
[2]吴镁良。带高位转换层高层建筑结构抗震性能研究[D].
【摘要】随着城市化发展进程的加快，国内的高层建筑不断涌现，作为一名建筑设计人员，必须要充分地理解高层建筑结构的特点以及高层建筑结构的体系，只有这样才能保证高层建筑设计达到经济合理、确保质量、技术先进和安全适用的原则。本文介绍了高层建筑结构及设计方法。
【关键词】高层建筑结构设计方法
中图分类号：TU97文献标识码： A
近年来，建筑事业不断发展起来，进行高层建筑结构设计与具体问题分析，有利于提高高层建筑结构设计的质量水平，保证高层建筑设计施工质量，具有积极作用和意义。
一、高层建筑结构体系的应用范围。
目前，我国的高层建筑基本上都是采用钢筋混凝土结构，其结构体系包括以下几种：剪力墙结构、筒体结构、框架结构以及框架-剪力墙结构等。
1、剪力墙结构体系。为了提高高层建筑结构的抗侧力钢度，便在高层建筑中设置钢筋混凝土墙体，这种墙体就被称为“剪力墙”。剪力墙的主要作用就是为了提高建筑整体的抗剪强度以及刚度，同时，墙体也被用作于维护以及分格房间的构件。剪力墙结构具有墙体较多的特点，不容易布置大面积的房间，为了能够满足旅馆房间布置餐厅、会议室以及门厅等大面积公共用房的要求，满足了在住宅楼底层布置公共设施以及商店的要求，在部分底层或者部分层可以用框架代替剪力墙，从而形成一种框支剪力墙结构。在框支剪力墙这种结构中，底层柱子的刚度比较小，导致上下的刚度发生突变，在地震的作用之下，底层的柱子会产生较大的内力以及较大的塑性变形，所以，这种框支剪力墙结构不允许被应用于地震区。
2、筒体结构体系。随建筑高度和层数的增加，以及对抗震设防要求的提高，用平面工作状态的剪力墙和框架来构成高层建筑的结构体系，通常情况下都无法满足要求。在这个时候可以用剪力墙来组成空间薄壁筒体，形成竖向悬臂箱形梁，增加柱子的密度，从而增强梁的刚度，还可以构成整体受力的框筒，用一个或者多个筒体为主来抵抗水平荷载的结构被称为筒体结构。筒体结构包括以下几种型式：
①筒中筒结构。这种结构是由内、外两个筒体构成，内筒是剪力墙簿壁筒，而外筒就是由密柱组成的框筒。因为外柱的密度较大，而梁的刚度也很大，门洞的面积较小，所以框筒的工作与普通的平面框架不同，具有很好的空间整体作用，就像一个多孔竖向箱形梁，具有很好的抗震和抗风能力。
②巨型结构体系。这种结构体系是由若干根巨型柱子（往往是由大面积的实体柱子或者电梯井组成）及巨梁（每间隔几层或者数十层设置一道，梁的横截面在一般情况占1~2层楼的高度）构成一组的巨型框架，承受主要的水平荷载和竖向荷载，其他楼面的柱子和梁便组成二级结构，二级结构只是把楼面的荷载传递给一级框架结构。在这种结构中的二级结构的柱梁截面比较小，从而使得建筑的布置具有很大的灵活性。
③框架筒体结构。在中央设置剪力墙簿壁筒，由它来承受大部分的水平荷载，在周边布上大柱距的普通框架，框架筒体结构的受力特点跟框架剪力墙结构的受力特点很像，目前，我国南宁市的地王大厦就是采用这种结构。
④成束筒结构。在平面上布置多个剪力墙薄壁筒体，每一个筒体都比较小，成束筒结构比较多地应用于平面形状复杂的建筑。
3、框架结构体系。这种结构体系基础、梁、柱以及楼板四种承重构件组成。由梁、柱、基础组成平面框架，作为主要的承重结构，然后再把各平面框架梁连接起来，这样就形成了一个空间结构体系，这种结构体系是高层建筑中常见的结构形式之一。这种结构体系的优点就是：平面的布置比较灵活，可以得到大空间，建筑立面的处理比较容易，建筑结构的自重较轻。
4、框架-剪力墙结构体系。在框架结构体系的基础上再设置一定数量的剪力墙便构成了框架剪力墙结构体系。框架-剪力墙结构体系既有框架结构体系使用方便和布置灵活的特点，同时具有较强的抗震能力和刚度，所以这种结构体系被广泛应用于高层建筑中的旅馆和办公楼。
二、高层建筑结构分析和设计方法。
1、结构分析中常用的基本假定。
（1）、弹性假定。弹性假定是指高层建筑结构在风务和垂直荷载作用下处于一种弹性状态，这种理论方法是基于结构构件在就力和应变成正比的变化关系的基础上的，但当建筑受到强台风或是地震时，结构会发生较大的位移，产生裂缝，结构进入到弹塑性工作阶段，这时候则不能再利用弹性假定来进行内力的计算，需要按照弹塑性动力分析方法来进行计算，从而真实的反映出结构的实际工作状态。
（2）、小变形假定。小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题（P-效应）进行了二阶研究。一般认为，当顶点水平位移与建筑物高度 H 的比值，H>1/500时。P-效应的影响就不能忽视了。
（3）、 刚性楼板假定。许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算简体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。（4）、计算图形的假定。高层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：a、一维协同分析。按一维协同分析时，只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧向位移相等，由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下，根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。一维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。b、二维协同分析。二维协同分析虽然扔将单榀抗侧力构件视为平面结构，但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作，扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后，每层楼板有 3 个自由度，楼面内各抗侧力构件的位移均由 3 个自由度确定。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序采用。c、三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调（竖向位移和转角的协调），而且，忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的简体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有 6个自由度。接符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有 7 个自由度。3 各类结构体系采用的分析方法
2、 框架-剪力墙体系框剪结构在竖向荷载作用下，可以假定各竖向承重结构之间为简支联系，将竖向荷载按简支梁板简单地分配给框架和墙，再将各框架和各剪力墙按平面结构进行分析计算。框架一剪力墙的计算机理，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。
3、剪力墙体系在剪力墙体系当中，开洞情况则直接决定剪力墙的受力特性与变形状态。剪力墙的种类较多，不同种类的剪力墙其截面应力分布也会有所不同，这样就对内力及位移进行计算时其方法则会有所不同，但对于剪力墙结构的计算机理主要以平面有限单元法来进行计算，此法较为精确，具有普通适用性。但在其计算时具有较高的自由度和耗费较大，所以通常只用于特殊开洞墙和框支墙的过渡层，只针对这些较为复杂的情况来应用。
4、筒体体系筒体结构的分析方法按照对计算模型处理手法的不同可分为三类：等效连续化方法、等效离散化方法和三维空间分析。
结语：目前，人们对高层建筑的外观和使用功能的要求也越来越高，所以高层建筑无论在材料、力学分析等多个方面都开始向复杂化和多元化的方向发展，因此在高层建筑设计当中，对于结构的合理设计及设计方法的优化都是势在必行的，只有这样才能保证高层建筑的各项功能性得以有效的发挥，具有非常好的抵抗地震的性能，同时在结构上还具有较好的经济性。
参考文献
[1]王成祥，王朱翔。关于高层建筑底部大开间剪力墙结构设计的探讨[J].科技致富向导，2011(11).
[2]韩辉。基于高层建筑结构设计中平面不规则问题的分析与处理[J].中外建筑，2010(5).
关键词 高层住宅 建筑结构 适用性原则
一、高层建筑结构设计体系与技术应用
1.高层建筑结构设计中基于抗震设计技术的应用
当前来看，减震控制技术研究与应用在我国高层建筑中有了较大进展。隔振技术较为成熟，在工程中有一定应用，主要用于高烈度的多层、小高层建筑，如北京通惠家园地铁枢纽建筑，甘肃陇南将橡胶隔振垫用于砖混结构楼房。目前，多项采用隔振技术的房屋建筑正在设计建造中。
消能减震技术近年来在新建高层建筑工程中开始得到应用，如北京银泰中心主塔楼、上海世贸国际广场、深圳大梅沙酒店等采用了黏滞流体阻尼器，主动控制技术在我国超高层建筑中首次得到应用是上海环球金融中心第90层两台各重250吨的质量阻尼器，它将有效地减小建筑结构在风和地震时的反应。
2.高层建筑结构设计中基于抗风设计技术的应用
随着高层建筑高度的增加，结构对风荷载更加敏感，在不少地区，抗风研究和设计已� 我国目前的建筑荷载规范尚不能完全满足实际工程的需要，应增加横风向响应和等效静力风荷载、干扰效应、居住者舒适度判据等内容。
3.高层建筑结构设计中基于消防设计技术的应用
一个常识是，按照设计标准，高于24米的建筑属于高层建筑，高于50米的建筑属于超高层建筑。曾有城市安全部门做过一个试验，让一名身强体壮的消防员从第33层跑到第1层，用了35分钟。如果是一名身体素质一般的人员或老人、小孩，所需时间肯定会更长。而火借风势，30秒内就可以从第1层到达第33层。这样算来，在高层、超高层建筑中人们跑到楼外逃生的可能性几乎为零。因此，基于超高层建筑结构体系中抗高温、防火方面的设计成为最重要的一个指标（以下以北京国贸三期工程为例）。
国贸三期。该工程总建筑面积54万平方米，主塔楼总高330米，地上层数为74层，地下为4层，钢结构截面大、单件重、连接复杂，总用钢量达5万多吨，抗震等级8级，设计难度和施工难度为世界超高层建筑结构领域所罕见，是目前北京的第一高楼。美国“911”事件后，施工承建方：“中建一局集团建设发展有限公司”对国贸三期设计方案作了相应调整。为了保证建筑物未来的安全性，在经过论证和修改后，该楼的建筑方案采用了4万吨钢筋、18万立方米混凝土与5.5万吨钢结构组合形成的钢骨型钢混凝土结构，并采用耐燃时间高达3小时的防火涂料对钢结构进行防火处理。这样设计的结果是，大楼能够有效地减少飞行器撞击所带来的损害，提高大楼自身的耐火性能。而按照此前的设计方案，该大楼全部由钢结构组成，一旦遇到同样问题，钢结构会因高温快速熔化，导致主楼快速坍塌。
二、高层建筑住宅结构设计面临的挑战
随着住宅产业化形势的不断发展，随着我国超高层住宅的响应政策的出台，未来，无疑会给本土设计行业及承建方带来了巨大的挑战。随着经济社会的发展，作为二三线城市出现的一幢幢拔地而起的超高层建筑。这种建筑不仅对开发商是一种全新的挑战，对房地产这条产业链上的设计行业、承建行业也将带来全新的改变。
1.未来住宅产业化下高层建筑结构设计技术亟待提升
相对高层住宅而言，超高层住宅设计复杂，对项目设计及管理水平要求严格；超高建筑物中每隔一定距离须加设避难层；在施工设计上的要求更加严格，尤其是对消防、防震、防风的指标要求很高，例如对玻璃等建筑材料的选择格外严格，同时由于高处的湿度、风力影响等特殊要求，也给设计、施工带来了很高的难度。
由于超高层住宅建筑结构的特殊性，建筑内部的梁柱将会不可避免地存在，在结构设计中一方面考虑异型柱的使用，另一方面在户型设计中要充分全面考虑梁柱的影响、规避及利用。再有，高层建筑与其它建筑之间的最大区别，就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一起的、在结构体系中又起着重要作用的“核”。而这个“核”也恰恰在形态构成上举足轻重，决定着高层建筑的空间构成模式。
2.高层建筑结构抗震、风设计专业性人员缺失、经验严重缺乏
近年来，虽然国内外对高层和超高层建筑钢结构、混凝土结构和钢混凝土结构的抗震设计理论均进行了一些研究，也已取得了一批较深入和较实用的研究成果。但是，由于地震作用、各类结构体系的空间作用、弹塑性性能以及“大震”作用的破坏机理等方面的复杂性，使得对超高层建筑抗震设计理论还需要从许多方面进行深入研究。这种复杂性在我国各大城市尤其突出。超高层建筑的出现，无疑将我国的抗震研究工作推上了一个全新的领域。“之前虽然很多建筑设计公司也将抗震作为建筑设计中的重要部分，但随着超高层建筑的出现，不得不迫使建筑设计和承建行业以及相关的地震研究机构发生变革。”因为我国的建筑历史上没有超高层住宅且经验还尚浅，尤为二三级城市，政府出台的相关超高层政策对我国的建筑设计行业、建筑业、地震研究等有关地产的所有产业都将起到划时代的推进，它将被载入史册。随着高速发展的中国住宅产业化进程不断推进，太需要这方面的经验了。
三、高层建筑结构设计未来的展望
由于高层住宅不但在结构设计、基础工程设计、主体结构设计、建筑设备安装工程设计方面，给排水工程、通风空调系统、建筑消防等方面都在一定程度上提高了难度和复杂程度。超高层建筑的问世，必将给我国的设计行业，尤其是承建行业带来全新的格局。尽管目前还达不到洗牌的程度，但也将是一场残酷的淘汰赛。而要改变这样的局面，求变将是唯一的出路。
依旧以国贸三期工程为例，国贸三期属于超高层建筑，构件有大型化、异型化的特点，致使施工技术和施工精度要求都非常高。工程的施工遇到并解决了许多普通超高层钢结构施工中没有出现过的问题，尤其是针对倾斜结构的安装、钢板墙的安装、腰桁架的安装等一系列施工技术，是对我国复杂高层钢结构施工技术的有力补充，同时对国内建筑结构设计行业的持续发展起到了积极作用。
参考文献：
【关键词】 高层建筑 结构设计 转换层 问题
前言
随着高层建筑的快速发展，建筑物的功能相对以前的更加多样化。高层建筑的发展，使得人们可以在建筑的上部分设置住宅、旅店，而在中间部分设置办公楼，下部分则用于商店、餐馆、银行、会议中心等需要较大跨度的公共建筑空间。高层建筑的功能多样化，则要求其建筑结构需满足其形式的改变。转换层在高层建筑结构设计中的应用则油然而生，其主要是为了解决上、下结构形式变化中产生的各种力学问题，使得高层建筑上部分的结构力传递到下部分结构。
1. 高层建筑转换层结构设计在国内外工程的应用
国外一些经济发达国家的高层建筑己有较长的发展历史，高层建筑的数量也较多，高层建筑中部分采用钢筋混凝土结构对于一些建筑物功能复杂、建筑结构形式变化较多的建筑在一些结构层也设置转换结构。
近十年来，国内的高层建筑发展迅猛，转换结构在高层建筑中，特别是框支剪力墙结构中的应用越来越广。转换结构中多采用梁式转换结构，厚板式转换结构常用一些功能复杂，上、下结构特别复杂的高层建筑中，箱形转换结构在铁路工程中应用较多，一些高层建筑也选用析架式转换结构[1]。
2. 高层建筑转换层结构的功能及分类
2.1转换层的功能特点
从结构角度看，高层建筑的转换层结构的功能主要如下三点：
2.1.1实现上、下层结构形式的转换。这种转换层主要用于剪力墙结构和框架—剪力墙结构，将上部的剪力墙转换为下部的框架。
2.1.2实现了上、下层结构轴网的转换。转换层上下结构形式没有改变，但通过转换层，可实现下层柱的柱距扩大，形成大柱网，这种转换层则用于外框筒的下层以形成较大的入口。
2.1.3实现上下层结构形式和结构轴网同时转换。上部楼层剪力墙结构通过转换层改变为下部框架结构的同时，下部柱网轴线与上部剪力墙的轴线错开，形成上下结构不对齐的布置。
2.2转换层的分类
从结构形式角度看，转换层主要有以下几种：
2.2.1梁式转换层。一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系，将上部剪力墙落在框支梁上，再由框支柱支撑框支梁的结构体系，当需要纵横向同时转换时，则采用双向梁布置，梁式转换层的设计和施工均较为简单，传力较为明确，是目前应用最为广泛的转换型式[2]。
2.2.2箱式转换层。当转换梁截面过大时，设一层楼板已不能满足平面内楼板刚度无限大的假定。为了使理论假设与实际相符，可在转换梁梁顶与梁底同时设一层楼板，形成一个箱形梁，箱形梁转换结构，一般宜遍布且宜沿建筑周边环通构成“箱子”，即箱式转换层。
2.2.3厚板式转换层。当上下柱网错位较多，难以用梁直接承托时，则需做成厚板，即板式转换层。厚板的厚度可根据柱网尺寸、上部结构荷载综合而定。板式转换层的优势在于，下部柱网受上部结构布局影响较小，可灵活布置。
2.2.4桁架式转换层。当高层建筑下部为大空间商场，上部为小空间客房或写字楼，且需设置管道设备层时，也可采用桁架式转换层。上部柱墙可通过桁架传至下部柱墙，而管道则可利用桁架间的空间穿行。采用析架转换结构时，一般宜跨满层布置，且上弦节点与上部密柱或墙肢形心宜对中[3]。
3. 高层建筑转换层结构设计时应注意的问题
3.1宜低位转换，尽量避免高位转换
设置结构转换层的高层建筑，其结构竖向刚度存在一定程度的突变，且转换层上下附近的刚度、变位和内力都会发生突变，易形成薄弱层，对抗震不利。所以，设置转换层应坚持转换层位置宜低不宜高的观点。尽量降低转换层的层位，尤其抗震结构匈十，宜避免高位转换，3层以下为宜，一般不超过6层。
3.2上下轴网力求部分对齐不错位
如果结构上部、下部的轴网全部错位，则转换层结构可能只得采用厚板式，厚板式转换层结构是所有转换层结构中缺点最多的一种形式。不仅受力不好，设计难度高，施工困难，而且极不经济。为避免采用厚板式转换层结构，尽可能采用梁板式或其他形式的转换层结构，其必要条件就是上下轴网部份对齐，轴网对齐的比例越高，转换层结构的设计就越简单容易，结构受力更明确，经济效果更好，这方面有赖于结构与建筑方案的密切配合和协调。
3.3框支柱、剪力墙的合理布置
设置结构转换层的高层建筑，不论采用何种结构体系，都必须保证部份剪力墙直接落地；转换层下面的框支柱的柱距疏密均匀，框支柱与剪力墙（通常是核心筒）的距离不宜太大（控制在12m以下）。转换层以上的剪力墙应采用大开间布置。强化下部，保证下部大空间结构有足够的刚度、强度、延性和抗震能力。转换层的平面须比轴规则，保证转换大梁的刚度和出平面外的稳定性。
3.4转换层上下层剪切刚度及转换层上下部结构等效刚度的控制
按有关规范规定，转换层上下层的剪切刚度比γ宜接近1，抗震设计时γ不宜大于2，为了将γ控制在1～2之间，可以采取多种措施；加大落地剪力墙厚度，尤是在下部框架结构适当部位另增设剪力墙，以增大转换层下层的剪力墙截面面积，转换层之上的剪力墙数量、厚度需严加控制；转换层下层须从减小转换层结构的截面高度着手尽量压缩其层高；转换层及转换层以下的硷强度取较高等级。
为了避免转换层附近的刚度突变，转换层下部的框架—剪力墙结构的等效刚度宜与同高度的上部剪力墙等效刚度相等。由于高层建筑是复杂的三维结构，其整体刚度，无法精确求得，只能通过结构位移大小来间接反映其刚度大小。故通常用由程序计算所得的楼层位移值间接表示楼层的等效刚度。
3.5结构整体计算外加局部应力分析
转换层的结构型式与普通杆件或薄壁杆件差别很大，形状复杂，内部应力集中，受力复杂。因此，设计中在整体计算控制的前提下，对转换层转换构件的分析需采取其它有限元分析程序作补充计算，最好直接选用以墙元或有限元分析为原理的计算程序进行设计，详细分析其各处的应力，按有限元计算结构进行配筋。
3.6转换层结构的构造与配筋要求
3.6.1短肢剪力墙的轴压比控制在0.6以内，框支柱轴压比也需满足规范要求。
3.6.2中心筒墙厚在转换层以下应加厚，一般比住宅底层厚增加100～150，硅强度等级宜提高5～10MPa。必要时在转换处增设部份剪力墙或在短形柱侧增加墙肢来补偿底层刚度。
3.6.3转换层楼板应加强，板厚≥180，双层双向配筋，配筋率≥0.25%，转换层上、下层的楼板亦应适当加强。
3.6.4转换梁须按规范对框支梁的构造要求进行设计和施工。
结束语
总之，带有转换层的高层建筑结构设计时，转换层的设计是结构设计的难点和重点，主要是因为其结构不同于其他形式结构体系转换。设计时应不断研究和比较，尽可能地作出最优化的技术设计方案，以实现高层建筑的安全、适用、稳定的建设目标。
参考文献：
[1] 莫雪辉。 高层建筑梁、板式转换层结构设计方法研究[J].科技创新导报，2008，（31）：44.
【关键词】高校；高层建筑结构设计；课程改革
一、高层建筑结构设计学习现状分析
1.课堂效率低下
传统的教育模式可以被概括为“填鸭式喂养”，教师对课本内容进行教学，全然不顾学生的接受能力和学习能力。教师的填鸭式教育方式无疑加大了学生的学习压力，忽视了学生在课堂中的主体地位，导致课堂效率低下。高层建筑结构设计课堂出现的问题主要可以归结为如下两方面：一是“低头族”越来越多。互联网的普及以及移动终端技术的发展，使智能手机得到了普及，其鲜艳的画面、丰富的资源赢得了学生的广泛喜爱，高层建筑结构设计课堂上“低头族”越来越多，他们置身于手机世界，关上了学习专业知识的大门；二是该专业学生实践能力差，受传统教育观念的桎梏以及教学体制的束缚，大部分的学生将学习的重心放在理论知识的学习上，提升专业课成绩，当保研率、奖学金等评价指标脱离实践要求时，实践能力的培养自然不会被学生提到日程上来。
2.学生缺乏学习高层建筑结构设计课程的兴趣
自改革开放以来，建筑物的设计就成为我国学生学习的一门重要课程，在高校教学实际中，建筑结构设计也取得了一定的成就。但是冰冻三尺非一日之寒，教学改革非一日之功，学生在学习这门课程的过程中仍然存在着许多不尽如人意的地方。由于高层建筑结构设计这门课程理论知识较多，学习内容较为复杂，使得很多学生在面对这门课程时，存在着畏难情绪，导致同学们将学习的内容局限于老师上课时传授的知识，只会设计学过的建筑类型，不会设计新的建筑类型。建筑设计就是为解决特定的问题，将特定地块上的各种要素通过某种合适的手段进行综合组织的过程。兴趣是打开学门的金钥匙，有了兴趣，就会产生学习的动力，学生缺乏学习高层建筑结构设计课程的兴趣是提高学生学习质量的一大障碍。
二、学好高层建筑结构设计课程对建筑类专业学生的重要意义
1.提升自我创新意识
一提到创新，人们就将其与发明联系在一起，不可否认，发明是一种创新，但是创新实际上存在于我们生活的方方面面。一种新的建筑设计也是一种创新。高层建筑结构设计课程内容包括高层建筑结构体系与结构设计布置原则、结构计算分析方法等，内容繁杂，既需要动用左脑，进行理性思考，也需要发挥右脑的想象力，高层建筑结构设计课程的学习注重实测与直观，在学习过程中将抽象的知识“可视化”，从中获得对数、形、空间的理解，并逐步对其适度抽象，进行更高层次上的“再抽象”，使我们在活动中认识并改造着自己的知识结构和思维方式。这种思维不仅有利于我们学好高层建筑结构设计这门课程，也为将这种创新思维运用于生活与工作中奠定了坚实的基础。
2.良好的学习能力为我们构建良好的职业前景
对于大多数的学生而言，大学阶段将是我们受教育的最后一个环节，此后，我们将走向社会，构建自己的职业蓝图。社会环境要远比校园环境复杂，社会为我们出的试卷也要远比校园试题难，若缺乏必要的知识，将无法走向长远。企业之间的竞争归根结底是人才的竞争，优秀的企业已经认识到社会正在从“物本时代”向“人本时代”过渡，并逐渐朝向“能本时代”迈进，对于建筑类学生而言也是如此。
3.丰富的知识储备能使我们顺应时展
丰富的知识储备能够帮助我们顺应时展，跟上全球化的脚步。有 放眼国内，以及国外市场，高层建筑物已� 如今，全球经济一体化趋势在不断加强，明确指出，中国开放的大门不会关上，不仅不会关上，还会越开越大，开放的世界和多元化的文化，为当今学生提供了前所未有的机遇，同时也带来了巨大的挑战，要赶上全球化的列车，就必须拿出“知识”这张通行证，以开放的胸襟迎接外国，以自信的心态步入世界，将中国的建筑艺术传播至国际。
三、提升高层建筑结构设计课程学习质量的有效的途径
1.加强交流，互通有无
每个学生由于其成长环境、认知水平各有差异，对同一问题的看法往往存在着差异，再加上大学生思想独立性强，思维灵活，喜欢独立思考，对同一知识点的理解方向也或多或少存在不同。对于高层建筑结构设计这门课程而言，其包含的知识内容繁杂，教学难点多，在学习起来有一定难度。一名老师往往要同时面对几十名学生，无法掌握每位学生的实际情况。因此，我们可以加强与同学之间的交流，互通有无，这实质上是将不同水平、思维方式不同的同学聚集在一起，实现了同学之间优劣势的互补，不仅还有助于因材施教，弥补一个教师难以面对有差异的众多学生的不足，与此同时，每位同学在交流合作过程中，见贤思齐，可以弥补自身的不足，实现共同成长。学生在一起自由、自主地交流、讨论，营造了一种宽松、和谐的学习氛围，能激发学习的积极性和主动性，并有效发挥各自的学习潜能，提高学习效率。
2.利用信息资源，夯实学习薄弱点
伴随着数字技术的广泛运用与网络传播的迅猛发展，我们获取信息的手段、方式都在发生巨变，信息技术也极大地改变了我们获取知识的途径，丰富了我们的学习体验。微课就是新时代诞生的一种新兴学习平台，微课只讲授一两个知识点，没有复杂的课程体系，教学对象也不是面向全体学生，不像课堂内容要求全体学生全部掌握，并且，一节微课作品一般只对应于某一种知识点，各个微课之间是没有联系的，我们可以根据自己的学习情况，有选择性地进行学习，夯实学习薄弱点。建筑学专业从广义上来说是研究建筑及其环境的学科，横跨工程技术和人文艺术，有着实用、经济、美观的要求，侧重微观的物质实体，如建筑的材料结构和形态空间等。
3.发挥主观能动性，提升学习兴趣
高效的课堂应当是一种相互的、涉及两个对象的知识传播行为。在传统的教学课堂上，老师是扮演着主导者的角色，负责将知识定向的传输给学生，学生在教学过程中更多的像被动接受者。知识的学习是单向的，学生积极性不高。进� 学习是一本书由薄读厚、再读薄的过程，在正式上课之前，应当通过导学案或者其它工具对书本进行提前预习，从而更好地跟上老师的教学进度，在教师讲授了这门课程的基本概念、重点与难点知识之后，我们对书里的知识有了进一步的了解，但是，课堂上短短的45分钟，无法帮我们构建起知识框架，知识是值得挖潜的，在不断地挖潜中，探索高层建筑结构设计课程更深奥、更丰富的知识宝库，培养学习这门课程的浓厚兴趣。
【参考文献】
[1]周军。《高层建筑结构设计》课程的教学改革[J].居舍，2018(16):87.
[2]宋链，胡浩，贺建。《高层建筑结构设计》课程教学改革探讨[J].科技风，2019(05):112.
关键词：高层建筑；结构设计；抗震设计；性能技术
Abstract: this paper briefly introduced the structure design and structure seismic design content, analyzes the structure design of high-rise building aseismic design of the basic idea, summarizes the seismic design used in designing high-rise note details to engineering example analysis introduced the related measures specific design, emphasize the matters needing attention.
Keywords: high building; Structure design; Seismic design; Performance technology
中图分类号：TU97文献标识码：A 文章编号：
引言
随着国家城市人口迅速增多、建设用地日趋紧张及城市规划科学性等要求的提出，高层建筑结构应用越来越广泛，对其各方面的设计研究投入也越来越多。高层建筑的结构设计必须满足抗震设计的各项要求，建筑布置合理设计和平面、立面的对称简洁都是结构设计师需要遵循的原则。抗震性能作为建筑结构基本的设计要求，对于高层建筑结构挑战更大，其自身的特点加上频繁的自然灾害，无疑提升了高层建筑抗震研究与分析的重要意义。
结构设计及结构抗震设计简介
结构设计简单来讲即为通过结构语言以表达出建筑师和其它各专业工程师想要表达的思想，其中结构语言是结构师提炼简化建筑和其它各专业的图纸内容得到的结构元素，这些元素具体指基础、墙、梁、板、柱、楼梯及其它细部大样等。通过结构语言元素以形成建筑物或者构筑物结构竖向及水平向承重和抗力的体系，将各种情况下的荷载通过简洁形式传递到基础上。建筑作为整体性的空间结构，所有的构件都是以较为复杂的形式共同工作着，都不是脱离于结构整体体系单独存在，要实现结构设计的技术先进、安全适用且经济合理就需要考虑多个影响因素。
在结构设计考虑的众多因素之中，地震作用因其随机性、复杂性且不确定性受到众多的研究和关注，但是想准确保证建筑物遭遇罕遇大地震情况下参数和特性仍具有很大的挑战。从结构分析角度来看，因为没有充分的结构空间作用理论支撑，结构的非弹性性质、材料的时效性和阻尼的多变性，使得结构工程的抗震问题必须立足总体的结构地震反应，依据结构破坏过程参数，灵活使用抗震设计相关原则，全面而合理的解决结构设计存在的问题，从大原则到关键细部综合把握，提高结构抗震能力。
高层建筑结构抗震设计基本思想
3.1 抗震概念设计
同数值设计比较而言，概念设计更着眼于总体的结构地震反应，运用人的判断思维能力，以宏观的角度决定结构设计方向。抗震概念设计依据地震震害及工程经验总结的基本设计思想和原则，总体布置兼职结构，最终确定基本的抗震措施。高层建筑的形状选择方面要追求规则、简洁、结构对称、采用防震缝且尽量保证建筑竖向的均匀性。
本文分析具体的实际工程发现，当前的高层建筑均匀性问题集中表现在四个方面，不均匀的布置往往造成刚度和强度的突变，致使满足不了抗震设计三原则。首先是设置填充墙的影响，高层框架结构不当的填充墙设置在地震作用下常常产生结构受力状态改变等不利影响，例如短柱的形成继而造成破坏等，必须分开墙和柱或者以轻质墙来实现框架柱的设计要求。其次是不连续抗震墙的负面影响，这也是建筑需要所导致的，其产生的不均匀性会影响到建筑上下层刚度差异，必须合理布置抗震墙间距并连续布置。另外因为艺术构思或者空间上的需要，还有同层柱刚度不同的现象存在，如果同层间柱刚度差异很大，较大刚度柱子就要承担较大内力，大幅削弱建筑抗震性能，出现这种情况就必须进行结构系统重新排设，平衡化刚度。最后，因高层建筑底层开敞性或者其它层大空间的需要，结构上会出现上下层的不连续情况，竖向刚度产生突变，尤其是柔性底层的建筑，震害非常严重甚至完全倒塌，进行抗震设计时要从概念设计阶段就予以避免。
3.2 抗震设计基本思想理念
高层建筑抗震设计首要思想是简单化处理结构，其主要目的在于保证地震作用下的结构传力途径明确且直接。简单的结构分析结构计算模型、位移和内力较为方便，易于把握对于薄弱部位出现的限制工作，从而保证可靠的结构抗震性能。第二大抗震设计基本思想在于结构均匀性和规则性的抗震设计规范要求，这就要求结构设计全面考虑建筑与结构多方面的情况。要保证建筑良好的整体性，就必须实现结构设计的抗侧力形式平面布置规则并且对称，建筑立面及竖向剖面规则的布置易于控制结构侧向刚度的变化情况，继而避免承载力及侧向刚度的突变。第三是结构刚度及抗震能力必须双向考虑，结构布置更要考虑任意方向地震作用的抵抗能力，保证主轴方向刚度与抗震能力的同时，把握结构强度和延性性能以做到全面抗震。
抗震设计应用于高层建筑结构设计细节
高层建筑结构设计中的抗震细节设计最关键的是薄弱部位的处理措施和多道抗震设防措施的保证。抗震结构体系必须包含多个良好延性保证的分体系组合，具有良好延性的结构构件还需要通过设计连接以实现联合协同工作。汶川地震等强烈地震显示，其后伴随的多次余震往往造成主震后更为强烈的结构损伤，抗震结构体系只有最大可能的增加内部和外部冗余度的数量，有意识的分布一系列屈服区，才能实现以耗能为主的抗震性能要求。高层建筑结构不能片面的强调构件强度，必须综合处理构件间强弱关系，楼层内主要的耗能构件屈服之后仍有抗侧力构件保持在弹性阶段，保证较长的有效屈服时间，实现结构延性及抗倒塌能力。
工程设计分析
某城市商住楼工程地上29层，地下设计3层，总的建筑面积5920m2，1层至3层用于商场，4层至5层用于办公，6层设置转换层及空中花园，上部其余层用于住宅房。该工程项目主体结构采用钢筋混凝土框架剪力墙结构形式，柱截面选用和两种，墙厚在200mm至400mm间，裙楼板厚110mm，住宅板厚100mm，转换层板厚180mm，梁截面主要为和两种。该建筑抗震设防烈度7度，设计地震分组属于第一组，设防类别属于丙类，底部剪力墙和上部随着结构形式不同抗震等级不同，基本设计为一级抗震。对该高层建筑结构进行软件分析结果如下图1所示，分析显示该结构存在超限问题，主要集中在结构扭转不规则、凹凸不规则及竖向抗侧力设置了不连续构件等问题。进行该高层建筑结构抗震设计时，深入剖析了项目相关工程实际和抗震规范对结构规则性要求，采取了多项针对性措施。提高一级底部框支柱和剪力墙加强部位的抗震等级；底部剪力墙加强部位竖向及水平配筋率提高至0.5%；增大转换层板厚并甚至双向双层贯穿板配筋；塔楼楼梯间和周边的楼板厚度增加到150mm，适当布置了拉梁和拉板；在轴压比较大柱中设置芯柱，并提高部分柱的配箍率和配筋率。
图1 高层建筑结构分析结果
6. 结语
高层建筑结构的抗震问题牵涉面较广，随着现代建筑结构复杂化、多样化和新材料出现的发展，传统抗震手段需要结合现代分析技术，总结工程经验，才能保证人民生命财产的安全和社会的稳定发展。
参考文献：
[1] 范俊梅．有关高层建筑结构设计抗震的几点思考[J]．中国新技术新产品，2009，（9）：132.
关键词：建筑；结构设计， 高层建筑
Abstract: with China's economic news fast development, China's rapid development of high-rise building, building structure design is a systematic and comprehensive work, need solid theoretical knowledge foundation of basic skills, flexible innovation thinking and serious responsible attitude, high building structural design also appears increasingly important and urgent. This paper combining author's working practice experience, from the design of high-rise building structure characteristics, the paper discusses the structure design of high-rise building three problems that should be paid attention. To provide reference for readers.
Keywords: architecture; Structure design, high-rise buildings
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A 文章编号：
一、高层建筑结构的特点
结构要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑建设的各项事宜等。其主要特点有：
1、水平荷载成为决定因素
任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响，但水平荷载却起着决定性的作用。随着高层建筑层数的增多，水平荷载成为结构设计中的控制因素。一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中产生作用，而水平荷载也对结构产生倾覆作用，并由此产生高层建筑在竖构件中的作用力；另一方面，对高层建筑来说，竖向荷载和地震作用，也随建筑结构动力特性而发生大幅度的变化。
2、抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
高层建筑结构的分析
1. 轴向变形不容忽视对于高层建筑结构，由于层数多，高度大，轴力值很大，沿高度积累的轴向变形很显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。对连续梁弯矩的影响：由于中柱和边柱的轴向压缩变形不同，往往会使连续梁中间支座处的负弯矩值及跨中正弯矩值和端支座负弯矩发生变化。对构件剪力和侧移的影响，在考虑竖向杆件轴向变形与不考虑竖杆件轴向变形相比较，各构件水平剪力和侧移都会产生很大的误差。由此可见，在进行高层建筑结构设计时，构件的轴向变形必须列入到设计考虑的范围中来。
2、弹性假定
目前工程上实用的高层建筑结构分析方法均采用弹性计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况，但是在遭受罕见地震或强台风作用时，高层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，结构进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态，应按弹塑性动力分析方法进行设计。
3、刚性楼板假定
许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论提供了便利。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或层数较少等情况，会使楼板变形较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。
三、高层建筑结构选型
3、1高层建筑结构体系选型
高层建筑施工工艺的不同，不仅会影响到材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标，而且也会影响到建筑结构的受力状态，抗震性能等。所以在高层建筑结构体系选型时就要对施工工艺连同其它因素加以权衡，综合考虑。
3、2剪力墙结构体系
剪力墙结构中竖向承重结构全部由一系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙组成，剪力墙不仅承受重力荷载作用，而且还要承受风，地震等水平荷载的作用。同框架结构相比，该结构测向刚度大，侧移小，属于刚性结构体系。从理论上讲，它可建造上百层的民用建筑（如朝鲜平壤的柳京大厦）；但从技术经济的角度来讲，地震区的剪力墙一般控制在35层，总高110米为宜。由于剪力墙的间距比较小，一般为3~6米，所以建筑平面布置不够灵活，使用受限制。
3、3筒体结构体系
凡采用简体为抗侧力构件的结构体系� 简体是一种空间受力构件，分实腹简和空腹简两种类型。实腹简是由平面或曲面墙围成的二维竖向结构单体，空腹简是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。简体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震能力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。
四、高层建筑结构设计应注意的问题
1、提倡节约
我国是发展中的国家，还是要尽量提倡节约， 目前我国规范中的构造要求，并非都比外国低。有的已经超过。外国大企业在北京买了按我国规范设计的大楼，说明我国规范不是进不了国际市场。现在对安全度进行讨论，应注意不要引起误导，千万不要误解提高建筑结构安全度建筑物就安全了，造成不必要的浪费。实践已经证明，现行规范安全度是可以接受的，这是重要的经验，不能轻易放弃。但考虑到客观形势变化，国家经济实力增强和住宅制度改革现状，可以将现行设计可靠度水平适当提高一点，这样投入不大，却对国家总体和长远利益有利。
2、考虑受力性能
对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空间组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。
3、提倡使用概念设计
所谓的概念设计一般指不经数值计算，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题巾，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。运用概念性近似估算方法，可以在建筑设计的方案阶段迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，易于手算。所得方案往往概念清晰、定性正确，避免后期设计阶段一些不必要的繁琐运算，具有较好的经济可靠性能。同时，也是判断计算机内力分析输LH数据可靠与否的主要依据。
五、结束语
结构设计是一项对国家建设有重大意义的工作，同时，亦是一门实用性很强的工作，但从设计质量方面来看却不容乐观，多数设计追赶流行时尚，因此在实际中应考虑长远因素。设计人员要从一个个基本的构件算起，做到知其所以然，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计。提高民用建筑结构设计水平，确保建筑设计质量不断提升，以使民用建筑的结构设计工作做到更安全、更合理。
参考文献
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[2]闵小双。概念设计在建筑结构设计中的意义[J].科技资讯，2006(34)：213．
[3]卢小松。多层钢结构框架整体稳定的设计理论[J].钢结构住宅建筑，2002(4):28-31.
关键词：带预应力；混凝土；桁架转换层；高层建筑；结构设计
建筑转换层承担着上部结构传导的巨大荷载，而且位置独特，承受外部条件和内力状态导致的高度复杂的底层变化，在整个建筑结构中占有重要的地位。建筑物结构中安装相应的转换层，会破坏建筑物高度的均匀性，优良的传输路径同样会发生变化。预应力混凝土结构的承载力通常很大，具有较强的抗裂性，适合高层、重载转换层的建筑施工。除此之外，混凝土桁架的间隙较大，有利于混凝土桁架的拆分，具有较高的社会效益和经济效益。
1带预应力混凝土桁架转换层概述
转换层支撑着上部结构巨大的纵向荷载（或悬挂下层的重量），而复杂高层建筑的内部和边界条件都处于底部，因此，转换层是整个结构的重要组成部分。由于结构有转换层，结构沿高度方向的刚度均匀性受到较大的破坏，力的传递路径也发生了变化。这就决定了许多带有转换层的高层建筑结构不能用常规的均质结构进行设计。大跨度转换层施工具有承载力大、抗裂性好、承载能力强等特点，其具有节省重量和混凝土的优点。预应力混凝土桁架具有宽大、美观、灵活等优点，具有很好的经济效益和社会效益。随着我国预应力技术的进步，预应力材料的数量和施工成本不断减少，许多摩天大楼转换层结构采用预应力技术的案例越来越多。然而，关于后备电源转换层结构的设计和施工方法，在现行标准中尚未提及。本文在预应力混凝土桁架层光弹性模型试验及预应力混凝土桁架转换层结构静力试验、拟力试验、拟静力试验的基础上，对带转换层多层结构进行了理论分析，结合常规施工实践和研究成果，提出了一种多层混凝土桁架转换层结构的设计与施工方案。
2高层建筑结构中应用预应力混凝土桁架转化层的必要性
2.1社会经济快速发展的必要价值
在优化和升级我国的技术和经济产业结构的过程中，我们需要把握高层建筑在全球市场上的主导价值地位，以高质量、高水平、高标准的快速发展为基础。按照预应力混凝土桁架转换层技术运行要求，对现行的混凝土桁架转换层进行转换，优化高层建筑的优越性，保证高层建筑的市场化和计算机化，具有较高的经济效益。
2.2建筑业产业快速优化和升级的需要
高层建筑是当前建筑业发展的一大趋势，由于现有的生存发展空间不够稳定，我们需要通过各种方式来占领更多的市场份额，例如，增强混凝土桁架转换层技术在高层建筑中的应用，提升高层建筑的市场竞争力，以促进建筑业产业结构的优化升级。
2.3提高多高层建筑业的核心竞争力
传统高层建筑的优势正在逐渐减弱，要想找到一个高层次的建设目标，就需要摆正并提高高层建筑的位置，以提高市场竞争力。预应力混凝土桁架转换层比其他方法具有自重轻、抗裂能力强等特点，能够更好地提高高层建筑的安全性和有效性，有利于保障高层建筑的核心竞争力，成为市场经济的先行者。
3多高层建筑结构布置原则阐述
从许多工程实践来看，在进行预应力转换桁架设计时，高层建筑的功能与结构传递力的情况有关。通常，转换桁架布置在一处或多处，以结构的抗剪刚度比来满足布置规范要求。调整上下桁架转换比例水平，有利于实现连续性。在建筑结构的抗震设计中，设计人员应尽量避免高级转换，如果对高层建筑的转换功能有一定的需求，应选定桁架转换结构。与此同时，预应力转换桁架可采用四种结构形式，分别是预应力平板梁、预应力加重腹材、预应力混合空腹桁架和预应力空腹桁架。结构构件的混凝土选用应根据混凝土施工的实际情况确定。一系列的实践研究表明，高层建筑的桁架对竖向受力构件有一定的要求，其抗侧力构件必须放置在平面上。
4带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计与构造要求
4.1结构设计的原则
采用预应力混凝土桁架转换层的高层建筑结构设计原则主要是，完成加固强柱弱梁、强节点、强斜开间、转换层的结构，削弱其顶部的应力效果。经过多次试验，在结构设计过程中严格遵循以上原则，可使混凝土桁架转换层具有较好的抗震效果。转换层结构的发展严格遵循“强柱、强梁、弱梁”的原则，既保证了梁端出现塑性铰，又保证了转换层上部柱底出现塑性铰，有效提高了梁设计的安全性。在设计过程中，转换层上层的接口设计应简洁明了，以实现“强柱弱梁”的目标。但在具体施工中，考虑到整个结构腹桁架的工作特点，设计工作应按规范进行钢筋的操作要求，在接头处对其进行优化。根据相关的工程经验，预制桁架在建筑物高处放置时，根据高层建筑的功能需求和结构传力的实际情况，采用多处布置。对桁架转换层的具体要求是，下层的桁架转换比满足纵向刚度的连续性。如果想尽可能避免高级转换，并且在体系结构功能中要求更高的转换，则桁架转换层结构是最佳选择。以高层建筑的桁架需要作为竖向受力构件且必须是抗侧力构件时，将其放置在平面上，严格遵守“均匀、分散、对称、周长”的原则，可以在很大程度上避免对建筑的破坏，保证万无一失。相关结构与构造的具体要求如图1所示。
4.2对设计原则进行详细的研究与分析
结构设计原则主要包括三个方面：加强转换层及其下部，弱化转换层上部；强斜腹板构件和强节点；强中柱、侧柱、强柱、弱梁。这三个原则是经过许多次测试的结果，在结构设计应遵循以上原则。桁架转换层结构已有效应用于高层建筑中，具有良好的抗震效果。转换层结构设计遵循“强柱弱梁、强侧柱、强中柱”的原则，既能保证梁端塑铰的出现，又能保证转换层以上柱底部塑性铰的出现。这样，柱的安全储备将大于梁的安全储备。在设计过程中，为了达到“强柱弱梁”的目标，转换层上部结构的界面设计应尽可能使其屈服。设计人员应特别注意整体结构空腹桁架的工作特点，从受拉钢筋的要求进行设计并优化连接设计，确保整体结构的良好延性。设计中，预应力转换桁架沿筒体布置时，应在转换桁架端部与相邻下角柱相交处设置双向偏心受压构件。
4.3斜腹杆桁架构造的基本要求
斜腹桁架的结构需要满足以下要求。首先，受压弦杆的非预应力纵向钢筋应对称布置在四周，含钢量应符合有关要求，最好与桁架连接，受压弦杆的非预应力纵向应沿附近均匀对称布置，设计工作应严格控制，正常使用时裂缝宽度为0.2mm。其次，受拉弦杆最小面积的配箍率必须严格遵循规范的有关要求，桁架受压和受拉弦杆的非预应力钢筋接头必须结合规范要求并采用焊接接头。在具体实施过程中，可优先采用闪光接头进行对接焊。最后，在桁架节点设计中，桁架弦杆的非预应力钢筋应与支撑锚固钢板连接，采用封闭箍筋，加密时箍筋应与弦杆轴线垂直。
4.4桁架转换层的功能简述
桁架转换层是高层建筑的重要组成部分，具有预应力混凝土结构良好的抗荷载性能，特别适用于承受高层建筑荷载的转换层。预应力混凝土桁架结构转换层采用预应力混凝土结构。比如，腹桁架转换层由上弦、下弦和直腹杆组成，其优点是受力均匀、结构合理、抗震性能优良。桁架转换层构件复杂，结构跨度大，施工难度大。转换层分为上层结构和下层结构，下层结构和上层结构应保持平衡状态，即使在柱网布置上，上层结构的转换也应严格按照标准进行。另外，转换层的上下层之间不连续的纵向力传递很可能导致刚性突变，因此，所选择变换层结构能够克服该缺陷。
5带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计的计算方法
在预应力混凝土桁架转换层结构设计中，其弹性内力的近似实用计算方法是：从整体空间结构的角度，对预应力混凝土桁架转换层、桁架中的腹杆和上下弦杆进行整体应力分析，分别视为柱单元和梁单元，利用三维分析程序进行整体内力分析和位移分析计算（通过计算可知，桁架转换层的外荷载为相邻上柱下端截面和相邻下柱上端截面的内力）；然后，利用含杆件轴向变形的有限元分析程序软件，计算桁架转换层上下弦杆在不同应力状态下的最大轴力，并将预应力与相应的内力进行叠加；再根据《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（JGJ3—91）对基本组合的相关要求，结合不同的应力状态，确定上下弦杆的轴力设计值，并根据楼板和梁的实际刚度，计算其变形和内力值；通过应力状态的组合，得出桁架转换层的设计值，并确定配筋方式。预应力混凝土桁架转换层的结构设计不仅要考虑施工阶段的情况，而且要考虑施工和使用阶段的实际支撑情况，分别进行计算，真实反映桁架转换层的内力和变形。在转换层楼板的设计中，由于建筑物高度方向刚度的突变，转换层作为上下剪力重新分配的主要承载体，将承受较大的荷载，荷载在自身平面内传递，属于附加内力。因此，转换层楼板的设计应考虑楼板的内力和变形。刚度的突变也会对转换层上下范围内的2～3层产生一定的影响。因此，有必要采取适当的设计方法来提高这些楼板的强度，如增加楼板厚度、提高混凝土强度等级等方法。在实际施工中，转换层严禁采用预制板，必须采用现浇板；地板厚度和混凝土强度等级应分别超过150mm和C30；加固方式为双向双层，各穿向配筋率不小于0.33%。为保证其强度满足受力和变形要求，相邻转换层的加固方法应与转换层相同，配筋率应大于0.25%；楼板边缘、洞口边缘等薄弱部位，应增加配筋率。
6带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构的施工建议
从施工的实际经验来看，预应力桁架在施工阶段与一般使用条件的连接状态应有一定的差异。为了将这种差异最大化，采用扩张施工技术方法，确定施工预应力桁架转换层。在实施操作过程中，施工人员必须确保增强转换集群下的支持。这种“延时”的施工过程，在施工过程中必须避免漏胶、堵孔等问题，但渗漏、坑堵等问题是转换桁架下弦杆、预紧力的加固时间或长管断裂导致的。施工中应有效预防孔内预应力钢筋，防止钢筋锈蚀。一般来说，预应力桁架转换层结构越密实，预应力锚固区越集中。在施工过程中，施工方必须先对典型节点钢筋进行试验。局部压力荷载计算应按照高强混凝土技术规程进行：混凝土转换桁架下端压力区的混凝土应力较大，预应力会导致构件纵向开裂，因此，高强度混凝土构件的修正系数比例必须满足规范要求。
6.1预应力混凝土结构施工方法
有效避免预应力混凝土结构上述缺点的方法是采用先张法和后弯法，即在浇筑混凝土前，应先将钢丝和钢筋的预应力拉至规定的应力，用锚将其锚定在台座两端的支座上，然后将模板、钢筋、各部位连接起来，以保护混凝土。
6.2桁架转化层结构的施工建议
桁架转换层是高层建筑的关键部位。桁架结构转换层主要解决了结构合理性与建筑功能之间的矛盾，其主要的控制手段包括转换层上下结构的转换、轴线的变化和柱网的布置。值得注意的是，其复杂的变异性和集中刚度容易导致地震效应的突然增加。
7结语
综上所述，桁架转换层是优化建筑结构安全和使用功能的重要措施。设计人员应对混凝土主导力的桁架层进行转换，遵循预应力混凝土设计要求，提高整个转换层设计的合理性和可靠性。
参考文献：
[1]林亮洪。带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计研究[J].建筑工程技术与设计，2016(3).
[2]董风保。带预应力混凝土桁架转换层的多高层建筑结构设计探讨[J].建筑工程技术与设计，2015(6).
关键词：高层住宅；结构设计原则；技术性
中图分类号：TU2 文献标识码：A文章编号：
引言
高层住宅的工程质量直接关系着人们的生命安全，而影响高层住宅工程质量的因素主要是设计质量及施工质量。其中，高层住宅结构设计又直接影响着建筑之后的安全性、舒适性、经济性及合理性。
1高层住宅结构设计的特点
1.1容积率高
高层住宅有着极高的容积率，可以缓解人口住宅压力。相对单层或低层住房而言，高层住宅的容积率达到了低、多层住宅的几倍甚至几十倍。
1.2节省性强
高层住宅结构设计可以节省城市的土地使用面积，有助于城市景观的改造，让人们在更好的环境下生活。
1.3荷载量大
高层住宅因为楼层较多，其使用的钢材也较多。因此，高层住宅结构受到的自重、风荷载、地震力等竖直和水平方向上的荷载量较大。加上其地基和基础设计尤为复杂，基础上的荷载也是很大。导致高层住宅往往需要采用桩长较长的、桩径较大的钻孔灌注桩作为桩基础。
2高层住宅结构设计的原则
2.1安全性及耐久性原则
高层住宅结构设计必须遵行安全性原则，安全第一，高层住宅的安全与否关系着很多人的生命问题。在高层住宅结构设计中，要将安全性原则放在首位。高层建筑的结构设计也要遵循耐久性的原则，在选择结构体系及建筑材料的时候，要严格把关，保证建筑耐久性。
2.2舒适性原则
因为是住宅设计，所以要在结构设计的时候，充分的营造适宜居住的结构，要符合舒适性原则，满足住户的要求，如室内采光、温度、隔音效果和户型规模等问题。在结构设计的时候还要将居住者是否进行空间分割的问题考虑在内，在设计剪力墙的问题上，要尽可能的采用大开间进行布置。
2.3经济性原则
在进行高层住宅设计之前，要充分的掌握施工地点的特性，在保证建筑安全性、耐久性和舒适性原则之后，要选择最为合适的最为经济的构造设计。因为设计方案所带来的成本将会直接的影响到房屋的造价问题，所以要在设计高层住宅结构的时候，在保证质量的前提下，采用经济型设计方案。
3高层住宅结构设计问题处理措施
3.1在混凝土高规中对高层建筑结构的高宽比提出了一个限值，但是这个限制只是一个综合限值，是对于高层建筑结构刚度、整体的稳定性、经济性以及承载能力的宏观要求。也就是说，这个限值是可以突破的。通常情况下，在刚重比、层间位移、剪重比等都满足要求的情况下，高宽比可以不满足限值的要求。可是在高层住宅设计过程中，设计人员需要注意的是，因为高宽比增加，就会导致结构在水平方向增加抗侧力构件，例如：剪力墙等，这样就会使建筑结构在两个方向有不平衡的抗侧力，增加结构的造价，对结构的基础刚度和整体性要求也会提高。
3.2对于建筑平面呈线型的高层住宅结构，因为长度比较大，所以在两个主轴方向侧向刚度会产生较大的差异。另外，如果建筑处于风力荷载较大的地� 在这样的情况下，两个主轴的动力特性差异也会随之增加，在动力荷载的作用下，动力影响复杂。所以在设计的时候，要控制两个主轴方向扭转周期和平动振动的周期之比在0.8之内。
3.3现在很多高层住宅都是商住两用的结构形式，所以底层的层高比较高，有的可以达到五、六米，而二层以上层高就比较低，大概在三米左右。这样设计的直接后果就是底层出现软弱层，这对结构的抗震性能非常不利，所以在设计的时候应该避免。在设计的过程中，应对这个问题最好的措施就是增加底层结构的刚度，保证底层刚度与上一层的刚度比值不小于1.5。如果底层的高度使上层高度的两倍或者两倍以上的时候，采取增加抗力构件的方式来增加底层的刚度就变得很困难，这时候就要做方案调整。可以加大底层抗侧力构件的长度或者厚度，也可以适当增加二层的高度，或者加大二层楼板的刚度等都可以。
3.4通常情况下，如果梁和剪力墙垂直搭置，梁的端部可以按照铰接的方式进行处理，支座位置的钢筋可以按照构造的要求进行配置，顶部的钢筋水平端的长度如果没有满足规范要求，可以采取在支座剪力墙里面设置机械进行约束的措施，例如：加小角钢、焊短钢筋等，以增加连接的强度，防止产生拉托效应。
3.5现在一些跃层住宅的设计中经常存在挑空楼层没有楼板的问题，因为中间层没有楼板，剪力墙的高度是两层，所以就会对结构的稳定性产生影响，这个时候，在设计的过程中就要按照构造的具体要求适当增加剪力墙的厚度，否则剪力墙的稳定性就会受到威胁。
3.6一些高层住宅建筑采用的是纯剪力墙结构，阳台以及露台的端部是框架柱，隔层才有楼板，而柱子的高度比较大，所以柱子需要承担的荷载比较大，这个时候在设计的过程中就需要注意要加强柱子的延性，以提高其水平抗剪能力，可以采取加大纵向钢筋的配筋率的方法，在柱子中设置芯柱或者型钢。
3.7在高层住宅结构中，一些复式住宅楼中，跃层楼板在客厅的顶部经常开洞，再加上楼梯的开洞面积，跃层楼板的开洞面积通常都会超过百分之三十，有的甚至超过百分之五十。针对这样的情况，一定要采取相应的加强措施。可以考虑适当加大楼板的厚度，加高主框架之间的连接构造，增加柱子刚度和梁刚度。亦可充分利用建筑线脚和装饰所需要的空间来布置合理的结构构件。
4高层住宅结构设计技术性优化
4.1剪力墙的技术优化
设计剪力墙的关键在于连接设计，对剪力墙的技术优化，可以提高建筑的抗震作用，保证建筑安全。在满足结构的刚度后，要从经济和抗力等因素全面综合的考虑，然后进行对抗侧力的布置，对抗侧力的布置不能纯碎的增加剪力墙的数量。剪力墙配置要遵循着均匀的原则，分布在周边，并根据水平位移的限值，尽量的保证最低量的剪力墙。
4.2结构耐久性技术优化
高层建筑的设计应该能在使用的期限内满足居住用户的要求，如果实际建筑没有达到设计寿命，则主要�
4.3结构设计中抗震性能的技术优化
在进行图纸设计的时候，要根据抗震标准进行设计，高层住宅的振型数不可低于15，尤其是建筑的结构层数越多，就需要增加其建筑刚度，就需要更合理的振型数和结构布置，使得建筑物在两个方向上的有效质量系数均达到规范的要求，在尽可能满足建筑使用的空间性的要求的同时，让建筑拥有更好的抗震性能。
5结语
根据我国的基本国情，高层住宅已�
参考文献：
[1]徐良贤，田力。高层住宅结构设计的技术性探讨[J].中华民居，2011,(10):180-181.
关键词：弹塑性分析；超高层；结构设计；应用探究
随着社会的发展，科学技术的进步，我国经济越来越发达，在城市建筑中，超高层建筑规模越来越大，人们生活水平的逐渐提高，对超高层建筑的需求也明显增加。同时，也促进了超高层建筑的技术革新以及施工水平的提高。超高层建筑作为一项复杂而又繁琐的建筑工程，对质量标准的要求非常高，人们也尤其注意超高层建筑的安全、可靠性。因此，超高层建筑质量安全监督的工作至关重要，我们应该提升超高层建筑质量安全监督的力度，加强超高层建筑质量工作的发展，得到技术性的飞跃，切实保障人们的生活水平和切身利益。
1弹塑性分析方法的基本概述
1．1静力弹塑性分析方法
所谓的静力性分析方法是指通过对结构逐步施加某种形式的水平承载力，然后用相关的计算公式推出结构的内力和变形的结果，并且利用地震需求谱或者直接估算的目标性能需求点，来进行科学的预测、猜测地震作用下的高层结构抗震状态，从而得出实际高层结构的抗震性能评估。当然，静力弹塑性分析法也有相应的优缺点，其中优点包括：可以对高层建筑物结构的弹塑性进行全过程的分析和了解，并且反映出其结构设计中最薄弱的部分；也可以简单便捷的确定超高层建筑物结构在不同地震强度下的变形状态，以此来提高超高层建筑物的坚固水平。除此之外，静力弹塑性分析法还有不足的地方，即它的理论基础还不够完善和严密；不能够全面考虑到地震作用的持续时间、能量消耗等因素。一个客观的弹塑性力学问题，在物体边界上任意一点的应力分量和面力分量必定满足这组方程。
1．2弹塑性时程分析法
在超高层建筑工程中，经常会采用弹塑性时程分析法，所谓的弹塑性时程分析法就是指从建筑结构的基本运动方程出发，对相关的建筑物场地进行实际的地震和速度记录，或者建立人工模拟加速度时程曲线，最后通过相关的运算进行系统的分析。当然，弹塑性时程分析还可以分为平面弹塑性分析和空间弹塑性分析，每种分析方法都有不一样的运用特点。其中，超高层建筑结构采用弹塑性时程分析法可以达到以下目的：能够较好的反映建筑在地震时实际收到的力和变形的转改，也能够较好的反映出结构中比较薄弱的环节，以便进一步的进行改造完善；其计算分析结果能够有准确、科学的判断，能够从分析结构中得到较为合理的抗震安全度以及相关的经济效果；能够准确的反映出建筑物的建筑能力，从而做出相关的抗震加固措施。
2弹塑性分析在超高层结构设计中的应用分析
2．1静力弹塑性分析方法
静力弹塑性分析方发在具体应用的过程中主要分为以下几个步骤：建立超高层建筑结构构件的弹塑性模型；对超高层建筑结构模型施加某种形式的水平承载力；逐步增加水平承载力，并且计算出结构构件的内力以及相关的弹塑性变形；当结构成为机构或者位移超限时，就停止施加水平承载力；通过分析得到PUSHOVER;然后进一步转换成能力曲线；将弹性反映谱转换为需求谱；将能力谱和需求谱重叠；最后得出相应的变形比较结果。其中，在静力弹塑性分析方法中，最常用的就是结构基地剪力与结构顶点位移之间的关系曲线，该曲线的任意一点代表结构在相应的顶点位移时结构的抗震能力。
2．2弹塑性时程分析法
进行弹塑性时程分析法的应用时，需要解决以下一个问题：确定结构的振动模型；结构和构建的恢复力模型；关于质量矩阵和阻尼矩阵；结构振动方程的建立；输入地震波的选择；振动方程的积分方法；编制电子计算机计算程序。弹塑性本构关系模型是时程分析的核心，也是决定时程分析精度的主要因素之一。其中，在弹塑性本构关系问题的基础上，最重要的就是确定恢复力模型。除此之外，超高层建筑结构弹塑性时程分析法采用地震波有以下几种：模拟场地的实际地震记录；电线的强震记录；人工模拟的加速度时程曲线等。
3结束语
近年来，人们对生活水平的要求提高，逐渐体现在对高层建筑工程的项目上，而高层建筑工程质量安全问题也是工程建设中最关注、最棘手的一个问题。超高层建筑行业的迅速发展，不仅带来了经济效益，同时也带来了社会效益，方便了人们的生活。因此，严格控制超高层建筑质量安全监督，不断引进先进技术，吸取经验，是建筑行业稳定发展的必然趋势。
参考文献
［1］徐铁山，刘华丽．超高层结构伸臂桁架安装时序分析与控制方法［J］．资源信息与工程，2017(04)．
［2］丁一民．谈深圳平安金融中心大厦超高层建筑结构设计的绿色亮点———超高层结构受力控制因素风荷载效应设计［J］．建筑设计管理，2017(07)．