工程技术 建筑设计 ２０１５年１月・３１・ 对高层建筑设计的分析 李惠军 （大连华威高级建筑师事务所有限公司 辽宁大连） 【摘要】文章分析了高层建筑的发展趋势，并从多个方面 进行阐述。 【关键词】建筑设计高层分析 高层建筑的建设和发展有超过几百年的历史，是人们生活 中一个重要的建筑类型。高层建筑体积大，视觉冲击强，充分 体现了现代建筑技术、美学和文化魅力，城市形态也有重要的 影响。随着高层建筑的发展，高层建筑风格是设计者和建设者 们密切关注的内容，如何让高层建筑更加适应社会的发展和人 民生活的需要。 一、高层建筑的建筑设计 首先，随着高层建筑的发展，决定了结构的合理性和科学 性。高层建筑显示以下趋势：第一是层增加，高度增加。在我 国，设计８０层以上的高层建筑，一些方面处于领先地位。第二， 新材料的开发和应用，新结构形式的应用程序。高性能混凝土 材料的发展，高层建筑的发展产生重大影响。三是平面布局和 垂直形状更为复杂。现代高层出现不规则、不对称和弯曲的平 面，主要结构分析技术和计算手段的提高创造了条件，需要筹 集更多的结构设计。第四是能源减震技术的应用和发展。 第二，高层建筑的规模设计，主要包括：一是总体规模。 平衡的总体规模是非常重要的，在设计时应注意以下几点，一 个造型美丽的高楼大厦被设置为处理好讲台，主体和顶部的尺 度关系：高层建筑细节刻度的每个部分是基于整体规模，每个 主要部分的部门应该更加好，规模水平，使部分构成丰富的形 状。第二 城市规模和街道。高层建筑的因素也产生重要的影 响，是一种重要的旅游城市，不当的规模会有坏的影响在城市， 街道尺度指的是高层建筑的规模临街步行街上的视觉冲击。高 层建筑主体，因为规模太大，容易退缩，把底部的讲台在沿街 部分，降低高层建筑的压力在街上。三是细节。设计师在设计 高层建筑充分掌握各种尺度，结合人的规模，满足人们的使用 要求。装饰，必须可以创建漂亮的高层建筑外部造型。 第三，高层建筑的生态设计要求应密切关注，因为当地的 资源消耗和环境污染相对严重，威胁到全球自然资源和生态系 统。它的主要内容是：高层建筑的生态设计的操作系统。建筑 平面和形状系数建筑供暖的能源需求，它不仅仅是一个热性能 参数，这意味着减少形状系数可以降低平均成本的一个舒适的 空间，常见形式的平面，圆面会有最小的外围区域，第二个是 广场。每个建筑基础有其特殊性，因此，高层建筑的设计无一 例外是相关基础，通过建筑形式、植被覆盖和最大限度开发基 地的潜力的其他地区。我们可以利用规划和建设的平面形式和 墙壁为了实现更有效的自然通风和冷却，为了减少对空调系统 的依赖。因此，高层建筑的“生态”实现的意义，我们应该从 城市的宏观层面，建筑本身，建筑室内环境的操作系统的中观 微观层面综合考虑，实现建筑与现代城市的可持续发展。 第四，高层建筑，大尺寸，设计师往往很高，很大，大部分 的精力追求立面形式和功能 但往往忽视生态环境的保护，建 筑设计和节能意识，导致能耗高，效率低，影响常年使用，浪费 巨大。高层建筑节能应首先设计师重视，考虑从以下三个方面： 一是优化设计的建筑位置和航向。二是优化围护结构墙的设计。 三是影响建筑节能的其他因素。高层建筑外墙的能量较大，整 个建筑能耗的２５％左右。建筑形式的变化是泄漏面积的主要 因素之一，更形能量耗散系数越大，不宜过多，复杂高层建筑 形式变化，建筑保温材料的选择、结构的合理性应当建立科学 和可靠的基础上。 第五，建立绿色建筑发展的理念，绿色建筑是环保、无污 染、可回收利用、节能、应该实现的概念包括以下方面：一是 强调因地制宜，不能盲目模仿，气候、地理条件、文化传统、 设计也应该不同。第二，强调以人为本，建筑设计集体化，单 一技术本身不能实现绿色设计，绿色建筑规划预算可以提高５ ．１０倍的成本，但会带来未来的用户多达３０％的节能效益。因 此，建立“绿色建筑”是普遍的，会带来整个社会的效应。 第二。高层建筑的整体设计 （一）主体设计 生态节能是高层建筑设计中一个不容回避的问题，目前对 城市来说节能环保是一个很重要的生活准则。首先对于高层建 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。 对于高层建筑的楼顶而言，应该要引起我们的足够重视。 楼顶的形式和格局是整个区域的一个外在形象，具有着这这个 区域的象征性意义。因此，高层建筑的楼顶对整个高层建筑的 设计形象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。所以说， 高层建筑楼顶的设计既要考虑到环境范围的整体化又要注重自 身的个性化。 ｆ２）处理技术的巧妙运用 在实际的建筑设计过程中，高层建筑设计中的塔楼部分虽 然在设计上没有很大的变化余地，但是在高层建筑的底层部分 可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富，在实际 的建筑设计中一般都是采用底层架空和入口缩进的处理方法。 二、高层建筑的分类架构设计 １ 底部入口 高层住宅入口处底部要考虑的是冬季风，比如北方的高层 建筑；同时要考虑我国南部地区，在夏天天气炎热的特点。 ２。维护 因为大多数人居住在高层建筑会产生一定量的恐惧，因此 在高层建筑设计中必须注意的安装维护，提供一定的安全感。 高层住宅设计窗口的同时，由于高气压，～方面会影响外国窗 口切换，与此同时，它将为人们打扫窗户同时产生不安全因素， 因此设计应该为外推拉窗的打开和关闭模式。 三、高层建筑的规划和设计 第一，避免高层建筑密集。高层建筑密集而方便的办公条 件有着巨大的优势，但给城市有限的空间带来了压力感，造成 城市空间和城市交通的拥挤，如一些高层建筑玻璃幕墙的大面 积使用造成以前未出现过的光污染。 第二，控制高层建筑。一些高层建筑已经完成使用后的效 益和投资相比不容乐观，只能反映城市形象，提高城市的知名 度。 第三，高层建筑和城市街道。一般高层建筑分布在发达地 区和城市，规划和设计时要对大街进行扩展，增加其通行能力。 可以看出．高层建筑设计与城市空间和城市空间的建设的 协调是通过两个方面来完成建筑设计和规划的作用。高层建筑 己走过百年历史，从其出现之日起就成为城市的焦点，其形式 和风格也不断的发展变化着，我国的高层建筑虽然相对发达国 家起步较晚，但已经取得了很大的成就，如北京、上海、深圳 等城市的高层建筑可以说代表了中国高层建筑的发展史，高层 建筑设计与城市空间的融合也正不断的完善发展。
高层建筑抗震设计分析
关键词 高层建筑;结构设计;抗震0 引言
随着我国社会主义现代化建设和城市化进程的不断向前推进,建设用地日趋紧张,促使建筑功能越来越多样化,高层建筑得的发展是大势所趋。高层建筑的特点是高度比较高,所以地震荷载和风荷载在设计过程中占主导和控制地位,而我国又是地震多发国家,因此高层建筑的抗震设计分析显得尤为重要。
1 高层建筑抗震设计特点
第一,控制建筑物的侧移是重要的指标。在地震荷载作用下,建筑结构所产生的水平剪切力占主导地位,所以建筑物会产生明显的侧移,随建筑结构的高度不断曾加,结构的侧向位移迅速增大,但该变形要在一定限度之内,这样才能保证结构安全以及使用功能。
第二,地震荷载中的水平荷载是决定因素。水平荷载会使建筑物产生倾覆力矩,并且在结构的竖向构件中引起很大的轴力,这些都与建筑物高度的两次方成正比,故随建筑结构高度的曾加,水平载荷大相径庭。对高度一定的建筑物而言,竖向荷载基本上是不变的,但是随着建筑物的质量、刚度等动力特性的不同,水平地震荷载和风荷载的变化是比较大的。
第三,要重视建筑结构的延性设计。高层建筑结构随着高度增加,刚度减小,显得更柔,在地震荷载作用下变形较大。这就要求建筑结构要有足够的变形能力,使结构进入塑性变形阶段仍然安全,需要在结构构造上采取有利的措施,使得建筑结构具有足够的延性。
2 结构体系的合理选择
地震对建筑物的伤害主要是水平地震力所造成的剪切破坏,所以根据结构体系对抗侧力能力的不同,钢筋砼结构主要可分为框架结构、框架-剪力墙结构、剪力墙结构、筒体结构等,这也是我国高层建筑长采用的结构形式。由于这些体系的结构形式、抵抗水平力的能力有所区别,尤其是对地震反映大不相同,因此它们适用于不同的场合。
2.1 框架结构
框架结构由框架梁、柱构件组成。其特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间。框架结构的框架梁和柱既承受竖向荷载,又承受水平荷载。当建筑物高度较低、层数相对较少时,其水平荷载对结构的影响不大,这时采用框架结构还是比较合适的,既满足受力要求,也提供了很大的使用空间。但框架结构侧向刚度很小,随着建筑物高度的曾加,框架结构水平荷载分布呈现出不均匀的现象,有的楼层相对薄弱,很容易屈服。地震荷载对柱子的破坏作用要相对强烈,而对梁的破坏相对较轻,而柱子顶端的破坏比底端要严重,特别是对角柱和边柱来说破坏更加严重。短柱的剪跨比较小,发生柱中剪切破坏几率较大,对一般的柱而言,发生的是柱端弯曲破坏。故框架结构在很高的建筑中应用的不多,尤其是是采用砌体填充墙时,地震荷载作用下填充墙破坏严重,修复费用很高。
高层建筑结构设计分析
摘要：高层建筑受水平荷载的作用很大，高层建筑不仅需要较大的承载能力，而且需要较大的刚度，从而使水平荷载产生的侧向变形限制在一定的范围内。为此本文就高层框架结构设计的要点进行了分析，以更好地掌握高层建筑结构的设计。
关键词：高层建筑结构设计；剪力墙结构
Abstract: Tall buildings under horizontal loads is very big, tall building needs not
only large bearing capacity, but also requires larger rigidity, so that the horizontal load
produced by lateral deformation within a certain limit in. In this paper, high-rise frame
structure design elements were analyzed, in order to better grasp the design of tall
building.
Keywords: high-rise building structure design; shear wall structure
引言
高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当地的经济发展起到了巨大的带动作用。高层建筑的发展，得益于新材料的不断出现、力学分析方法和分析手段的发展、结构设计和施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的飞跃。随着高性能材料的不断研制和开发，结构形式合理性的进一步研究，在今后的土木工程领域，高层建筑仍将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演重要的角色。因此，掌握高层建筑结构设计的相关知识，是对土木工程领域技术人员的基本要求。
高层建筑结构设计的特点
一般而论，高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊、集中化程度高的特点。正是这一特点，使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。从受力角度来看，随着高层建筑高度的增加，水平荷载（风载及地震作用）对结构起的作用将越来越大。除了结构的内力将明显加大外，结构的侧向位移增加更快。分析结构内力、位移与高度的关系可知弯矩和位移均成指数曲线上升。由此可见，高层建筑不仅需要较大的承载能力，而且需要较大的刚度，从而使水平荷载产生的侧向变形限制在一定的范围内，满足有关规范的要求。
对高层建筑设计的分析研究
摘要：随着高层建筑的迅速发展，结构理论和建筑技术也不断得到提高，高层建筑结构形式也开始趋于多样化发展，其表现形式也是多种多样，但是也随之出现了很多在高层建筑设计方面的问题。在作为城市风景线的同时，高层建筑还面临着如何搞好高层建筑设计的问题，如何多方面实现高层建筑设计的完善是目前高层建筑设计所追求的主要理念。本文主要是对高层的建筑设计综合方面进行探讨分析。
关键词：高层建筑；建筑设计；规划设计
abstract: as landscape in the city at the same time,
high-rise building is faced with how to do a good job in
high-rise building design problem, how to achieve the perfect
design of high-rise building is a high-rise building design
by the pursuit of the main idea. this paper is mainly analyzes
the high-rise building design integrated aspect carries.
key words: high-rise building; architecture design;
planning and design
中图分类号：tu972文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02
一、高层建筑的出现及其对城市的影响
世界各城市的生产和消费发展达到一定程度后，莫不积极致力于提高城市建筑的层数。实践证明，高层建筑可以带来明显的社会
