浅析高层建筑结构设计方法

建筑中的高层结构设计和分析方法随着城市化进程的加速，高层建筑的数量不断增加，高层建筑的结构设计和分析成为了建筑领域中的重要课题。

高层建筑由于其建筑高度大、结构复杂，一旦发生事故后果严重，因此在高层建筑的结构设计和分析过程中应该非常谨慎，采用科学的方法。

本文将介绍建筑中的高层结构设计和分析方法。

1、高层建筑的结构特点高层建筑的结构设计和分析的前提是了解高层建筑的结构特点。

高层建筑的结构可分为两个部分：主体结构和外围结构。

主体结构为承受水平和竖直荷载的主要力学结构，外围结构承受风压和同心力的主要结构。

首先是高层建筑的主体结构。

高层建筑主体结构的最大特点是其高度大，楼体承受复杂多变的自重和外界荷载。

高层建筑主体结构索要承受水平和垂直荷载，如地震、风荷载等。

因此高层建筑主体结构设计应特别注意抗震抗风等问题。

其次，是高层建筑的外围结构。

高层建筑的外围结构主要是承受风压和同心力的主要结构，同时具有良好的隔热保温、防水、防火等能力。

通常，高层建筑外围结构的形式比较丰富，如幕墙、空气层、标准节、剪力墙等。

因此，高层建筑的外围结构设计应该结合建筑的整体风格、使用功能等要素进行综合考虑。

2、高层建筑的结构设计方法高层建筑的结构设计方法有多种，包括传统经验法、试验模拟法、强度设计法和有限元分析法等。

先说传统经验法。

传统经验法是传统建筑价值传承的重要方式之一。

在传统建筑的设计中，主要以工匠传统经验和流传下来的规范方法为主要参考，如普通钢筋混凝土、框架吊顶结构等。

传统经验法方便快捷，但不足之处是不能满足复杂高层建筑设计的需求。

试验模拟法通常使用电子计算机在综合考虑一些设计因素的条件下，通过模拟实验得出模型的力学行为和应力分布。

因此试验模拟法不依赖于任何具体结构，并且实现了全球优化设计，从而使得设计更加优化，更加科学。

强度设计法是一种经典的设计方法，是建筑领域的主流设计方法之一。

强度设计法适用于结构计算较为简单的建筑，强调结构的强度和刚度，是保证结构安全的必要手段。

高层结构设计中存在的问题及设计方法高层结构设计在建筑工程中起着至关重要的作用，它不仅承载着建筑物的重量，还要考虑到风荷载、地震作用等外部力的影响。

在高层结构设计过程中，常常会出现一些问题，例如结构稳定性、梁柱连接、横纵向约束等方面的设计不足，导致结构安全隐患的存在。

本文将就高层结构设计中存在的问题及设计方法进行探讨。

1. 结构稳定性不足高层建筑结构的稳定性是设计的重中之重，但是很多设计中存在着不足之处。

一些设计在结构稳定性方面未考虑周全，导致在自重、风荷载或地震等外部力作用下，结构容易发生倾斜、位移等问题，从而造成安全隐患。

2. 梁柱连接设计不合理梁柱连接设计不合理会导致整体结构的稳定性受到影响，甚至可能发生结构破坏。

在高层结构设计中，梁柱连接的设计需要考虑到承载能力、适应性等因素，因此设计不合理将会对结构的安全性产生负面影响。

3. 横纵向约束设计不足高层建筑结构的横纵向约束是确保结构整体稳定的重要因素，但在设计中常常存在疏漏。

横纵向约束设计不足将导致结构承受外部力作用时产生严重的变形和位移，进而威胁到结构的安全性。

二、高层结构设计方法在高层结构设计过程中，需要对结构的整体稳定性进行充分的分析。

这包括对结构的受力情况、承载能力、变形情况等进行详尽的计算和分析，从而确保结构在受到外部力作用时能够保持稳定。

在高层结构设计中，需要对梁柱连接进行合理的设计优化。

这包括选择合适的连接形式、材料和工艺，确保连接的承载能力和适应性达到设计要求，从而有效地提高结构的安全性和稳定性。

为了确保高层结构的整体稳定，需要加强横纵向约束的设计。

这包括增加结构的横向约束形式、增加约束构件的数量和强度等措施，从而有效地减少结构的变形和位移，确保结构整体的稳定性。

4. 应用新型结构材料在高层结构设计中，可以考虑采用一些新型的结构材料，如钢筋混凝土、钢结构、复合材料等。

这些新型材料具有较高的抗压、抗拉、抗弯等性能，能够有效提高结构的承载能力和稳定性，从而提高结构的安全性。

结构设计知识：高层建筑结构的设计原理与方法高层建筑是当今城市化进程中不可或缺的标志性建筑，其高度和垂直性质带来了很多结构和设计上的挑战。

如何在确保建筑安全的前提下，尽可能地提高建筑高度，成为了高层建筑设计所面临的最主要的问题。

高层建筑结构设计原理高层建筑结构设计的原理主要包括以下三个方面：1.承重系统设计高层建筑的承重系统设计，要考虑到楼房的受载、刚度、位移和稳定性等多个方面，以此建立起稳定的受力系统，保证建筑的安全性和稳定性。

高层建筑承重系统一般采用多点支座设计，即楼柱通过多点支座固定在楼板上，使其能够抵抗水平和垂直的荷载，保证结构的稳定性。

2.材料的选用高层建筑的承重系统使用混凝土、钢筋混凝土和钢结构为主要的结构材料，其中混凝土的使用广泛，因其具有一定的塑性且易于形成连续结构，保证结构的稳定。

再加上钢筋混凝土的强度和刚度优势，和钢结构的高强度和适用于大跨度的特点，辅以适当的悬臂结构体系,使得高层建筑的设计既满足了建筑的高度需求，也能够保证其整体的稳定性和安全性。

3.结构系统维护在高层建筑结构系统的设计中，不仅要考虑到建筑的实际使用环境和负荷条件，同时也要考虑到未来结构评估和维护的方便性。

因此，在结构设计过程中，需要优先考虑结构的可维护性、可监测性和可预测性，使得高层建筑能够维持长期稳定，保障人民群众的生命财产安全。

高层建筑结构设计方法高层建筑结构设计方法常见的有三种：1.建筑整体结构设计方法高层建筑的整体结构设计方法是利用各种不同的材料和受力构件的特性，将其组合成一个整体结构，达到合理分配荷载的目的。

这种方法的优势在于，整体结构能够保持更高的稳定性，大大提高了建筑的整体安全性和可持续性。

2.悬吊结构设计方法悬吊结构是指通过悬挂钢索、钢丝绳等材料来支撑建筑结构，其主要特点是由几个单元重叠在一起，形成大型建筑结构。

悬吊结构既可以增加建筑的高度，降低建筑结构的重量，又可以提供富有美感的外观效果，逐渐成为高层建筑结构的重要设计方法之一。

现代高层建筑结构与设计浅析摘要：随着社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，城市人口的不断增多及建设用地日趋紧张和城市规划的需要，促使高层建筑得以快速发展。

另一方面由于轻质高强材料的开发及新的设计计算理论的发展，抗风和抗震理论的不断完善，加之新的施工技术和设备的不断涌现，特别是计算机的普及和应用以及结构分析手段的不断提高，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。

关键词：高层建筑；结构；设计1 高层建筑结构设计特点高层建筑中的竖向荷载较大，容易引起轴向变形，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。

侧移成为控制指标。

与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。

随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

结构延性是重要设计指标。

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。

为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

2 高层建筑的结构体系2.1 剪力墙体系建筑物中的竖向承重构件主要由墙体承担时，剪力墙墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担风力或地震作用传来的水平荷载。

剪力墙是建筑物的分隔墙和围护墙，因此墙体的布置必须同时满足建筑平面布置和结构布置的要求。

剪力墙结构体系有很好的承载能力，而且有很好的整体性和空间作用，比框架结构有更好的抗侧力能力，因此，可建造较高的建筑物。

剪力墙的间距应有一定限制，故不可能开间太大，对需要大空间时就不太适用、灵活性差，一般适用于住宅、公寓和旅馆。

剪力墙结构的楼盖结构一般采用平板，可以不设梁，所以空间利用比较好，可节约层高。

关于高层建筑上部结构设计浅析张吴1吴明冷2(1．大连高新技术产业园区龙头建设开发管理办公室，辽宁大连116000；2．巴马丹拿建筑设计咨询(上海)有限公司大连分公司，辽宁大连l16000)工程技术瞒弼简介高层建筑结构体系的分类，阐述结构设计几个主要步骤，结合工程实钢介绍结构设计过程中各步骤的应用。

以供类似工程结构设计分析参考谙鉴。

洪键词]高层建筑；结构体系；规则性判断；周期比；位移比1高层建筑结构体系的分类及特点简介1)框架一剪力墙体系：框架剪力墙在承受7J(：qz力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连粱组成协同工作’结构体系。

在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受z陌剪力。

框架一剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。

剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著刚艮且内力沿竖向的分布也趋于均匀。

2)剪力墙体系：当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时，即形成剪力墙体系。

在剪力墙体系中，单片剪力墙承受了全部垂直荷载和水平力。

剪力墙体系属刚性结构，其位移曲线呈弯曲型。

剪力墙体系的强度和刚度都比!较高，有一定的延性，传力直接均匀，整体性好，抗倒塌能力强，是一种良好的结构体系。

3)简体体系：凡采用简体为抗侧力构件的结构体系称为筒体体系，包括单简体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。

筒体是一种空间受力构件、分实腹筒和空腹筒两种类型。

实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体，空腹筒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。

筒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、大空间或超高层蹴2结构体系的选用选用结构体系时，应能简化为当前计算手段能解决的平面或空间计算筒图；应有合理的直接或基本直接的传力途径，尽量避免不利抗震的间接传力途径；应具有足够的侧向刚度，较强的水平承载能力，良好的变形与耗能能力；应具有多道抗震防线：应具有尽可能多的超静定次数，确保结构具有较大的赘余度与内力重分布功能：沿结构平面和竖向各抗侧力构件应具有合理的刚度和承载力分布，避免局部削弱或突变形成薄弱楼层。

磊塑姐。

浅析高层建筑剪力墙结构设计周勇(北京中华建规划设计研究院有限公司珠海分公司，广东珠海519015)隋要】随着我国经济的飞速发展，人民生活质量的不断提高，城市中的高层建筑如雨后春笋搬|姑-她而起，在设计中如何保证高层建筑结构的经济、安全、合理极为重要。

文章对高层建筑结构的剪力墙设计进行了几方面的分析研究，以供结构设计人员参考。

凸徽]剪力墙结构；高厚比；边缘构件1剪力墙的定义及概念设计1．1剪力墙的定义建筑结构中的墙体既承担水平构件传来的竖向荷载，同时承担水平风荷载或地震作用，此墙称之为剪力墙，又叫抗震墙。

高层建筑结构剪力墙墙体材料大部分采用钢筋混凝土，多层建筑抗震墙亦可采用砌体砖墙。

根据剪力墙墙肢高厚比(墙肢截面高度与厚度之比)可分为：短肢剪力墙(高厚比5喝)、—般剪力墙(高厚比>8)。

根据剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式，将剪力墙可分为：整体墙、小开口整体墙、连肢墙、框支剪力墙、壁式框架、开有不规则洞口的剪力墙等o12剪力墙结构的概念设计剪力墙结构是利用建筑物剪力墙作为竖向承载构件，并用它抵抗水平力的一种结构体系。

因其侧向刚度大，整体性、抗震性能好，故适用的建筑物高度较大(最高可达300m)。

由于高层建筑剪力墙间距一般较小，其缺点为平面布置不灵活。

高层建筑剪力墙结构应遵循以下原则：1)剪力墙结构中全部竖向力和水平力都由剪力墙承受，所以—般应沿建筑物的主要轴线双向布置。

特别是在抗震结构中，应避免仅单向有墙的结构布置形式，并宜使两个方向抗侧刚度接近，且建筑物应具有较好的抗扭刚度，使得A级高度建筑物的T丌，≤Q9，B级高度建筑物的Ⅵ1≤0．8502)剪力墙的门窗洞口宜上下各层对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁，使受力明确，计算简单。

在抗震结构中，应尽量避免出现错洞剪力墙和叠合管同墙。

叠合箭同墙的特点是洞口错开距离很小，甚至叠合，不仅墙肢不规则，而目还在洞口之间形成薄弱部位，对抗震尤为不利。

浅析高层建筑结构设计摘要：随着社会与经济的蓬勃发展，特别是20世纪90年代以来城市建设的发展，高层建筑在城市中应运而生，城市中的高层建筑成为反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志。

文章从高层建筑的特点出发，对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了阐述分析关键词：高层建筑结构设计规则结构1高层建筑结构体系的特点（1）框架结构体系：框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，具有较大的室内空间，使用较方便。

由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，建筑高度受到限制；剪切型变形，即层间侧移随着层数的增加而减小；框架结构主要用于不考虑抗震设防，层数较少的高层建筑中，在考虑抗震设防要求的建筑中应用不多；高度一般控制在70m以下。

（2）巨型结构：巨型结构一般由两级结构组成，第一级结构超越楼层划分，形成跨若干楼层的巨梁、巨柱或巨型衍架杆件，以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载，楼面作为第二级结构，只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。

常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构，不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的，因而它们适合应用的高度也不同。

一般说来，框架结构适用于高度低，层数少，设防烈度低的情况；框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求；在层数很多或设防烈度要求很高时，可用筒体结构。

（3）剪力墙结构体系：剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足；剪力墙结构体系主要缺点：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求。

此外，结构自重往往也较大。

剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用，因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。

根据施工方法的不同可以全部现浇的剪力墙；全部用预制墙板装配而成的剪力墙；内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。

浅析高层建筑工程结构设计方法摘要：目前城市高层建筑数量日益增加，建筑内部机构愈加复杂化，对工程结构设计也越来越高。

本文结合工程实例，从建筑的结构体系、基础体系和预应力结构设计出发，阐述了高层建筑工程结构设计的主要特点，并提出一些设计方法，供类似工程研究参考。

关键词：高层建筑；结构体系；基础体系；设计方法随着城市化进程的不断加快，高层建筑在城市建设当中所占的比例逐渐上升，建筑的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应用于城市高层建筑的建设当中。

目前建筑的类型与使用功能越来越复杂，结构体系日趋多样化，对高层建筑的结构设计要求提出了更高的要求。

然而，在实际的设计过程中，工程设计人员容易出现一些概念性的错误，影响到建筑工程的建设。

因此，如何做好建筑结构设计工作成为了当前工程设计工作的难点和重点。

本文通过探讨高层建筑工程结构设计方法，达到提高建筑结构设计的水平的目的，以期充分发挥出建筑的综合效益。

1 工程概况某高层建筑，主楼为18层。

东西裙楼各位4层，地下1层为，建筑高度71.22m，建筑面积40518m2。

抗震设防烈度6度，设计使用年限为50年。

2 结构设计主要特点2.1 主楼部分2.1.1 结构体系主楼采用框架-剪力墙结构，由于建筑平面的限制，剪力墙只能布置在北侧楼电梯间及周边，造成剪力墙分布不均匀对称，结构刚心严重偏置。

设计中采取调整梁柱布置及其尺寸，增加x方向南侧刚度等手段调整偏心，通过反复计算，各项抗震指标均达到规范要求，其中周期比：t1/tt=0.75；位移角：x方向：1/1697，y方向：1/1335；位移比：x方向：1.25，y方向：1.06。

结构布置简洁，传力合理，框架柱及楼面梁位置巧妙地与室内家俱、办公室隔墙结合考虑，使室内空间的利用更为有效。

主楼18层为多功能厅，从功能，使用等多方面综合考虑，在多功能厅中间抽掉了2根框架柱，形成大空间结构，使得室内空间整体性更好，使用更为方便。