下载文档原格式
第9章 复杂高层建筑结构设计近年来，国内外高层建筑发展迅速，现代高层建筑向着体型复杂、功能多样的综合性发展。
这一方面为人们提供了良好的生活环境和工作条件，体现了建筑设计的人性化理念；另一方面也使建筑结构受力复杂、抗震性能变差、结构分析和设计方法复杂化。
因此，从结构受力和抗震性能方面来说，工程设计中不宜采用复杂高层建筑结构，但实际工程中往往会遇到这些复杂结构，如带转换层的结构、带加强层的结构、错层结构和多塔楼结构等。
为了使读者对这些复杂结构有所了解，本章简要介绍其受力特点和设计方法。
9.1 带转换层高层建筑结构在同一幢高层建筑中，沿房屋高度方向建筑功能有时会发生变化。
如下部楼层用作商业、文化娱乐，需要尽可能大的室内空间，要求柱网大、墙体少；中部楼层作为办公用房，需要中等的室内空间，可以在柱网中布置一定数量的墙体；上部楼层作为宾馆、住宅等用房，需要采用小柱网或布置较多的墙体，如图9.1.1所示。
为了满足上述使用功能要求，结构设计时，上部楼层可采用室内空间较小的剪力墙结构，中部楼层可采用框架-剪力墙结构，下部楼层则可布置为框架结构。
为了实现这种结构布置，必须在两种结构体系转换的楼层设置水平转换构件，即形成带转层的结构（structure with transfer story ）。
一般地，当高层建筑下部楼层在竖向结构体系或形式上与上部楼层差异较大，或者下部楼层竖向结构轴线距离扩大或上、下部结构轴线错位时，就必须在结构体系或形式改变的楼层设置结构转换层。
9.1.1 转换层的分类及主要结构形式1. 转换层的分类（1）上、下部结构类型的转换。
在剪力墙结构或框架-剪力墙结构中，当拟在底部设置商用房或其他需要较大空间的公用房间时，可以将全部剪力墙或部分剪力墙通过转换层变为框架结构，形成底部大空间剪力墙结构，这种用下部框架柱支承上部剪力墙的结构，亦称为框支剪力墙结构。
（2）上、下部柱网和轴线的改变。
在筒中筒结构中，外框筒为密柱深梁，无法为建筑物提供较大的出入口，此时可沿外框筒周边柱列设置转换层使下部柱的柱距扩大，形成大柱网，以满足设置较大出入口的需要，但转换层上、下部的结构类型并没有改变。
高层住宅建筑技术难点分析随着城市化进程的加速，高层住宅建筑在城市中越来越常见。
高层住宅建筑不仅能够有效利用土地资源，还能为人们提供更多的居住空间。
然而，高层住宅建筑的建设过程中面临着诸多技术难点，需要工程技术人员采取有效的措施加以解决。
一、结构设计方面高层住宅建筑的高度较高，所承受的风荷载和地震作用较大，因此结构设计至关重要。
在结构选型上，需要综合考虑建筑的高度、功能、地质条件等因素，选择合适的结构体系，如框架剪力墙结构、剪力墙结构等。
风荷载是高层住宅建筑结构设计中需要重点考虑的因素之一。
随着高度的增加，风对建筑的影响越来越显著。
为了确保建筑在风荷载作用下的安全性和稳定性，需要进行风洞试验，以准确获取风荷载的分布和大小，并据此进行结构设计。
地震作用也是不可忽视的。
高层住宅建筑在地震中的响应较为复杂，需要采用先进的抗震分析方法和技术，如时程分析、静力弹塑性分析等，对结构的抗震性能进行评估和优化。
同时，在结构设计中，要合理设置抗震防线，加强关键部位的抗震构造措施，提高结构的整体抗震能力。
此外，由于高层住宅建筑的自重较大，基础设计也面临着较大的挑战。
需要根据地质条件选择合适的基础形式，如桩基础、筏板基础等，并对基础的承载能力和沉降进行严格的计算和控制。
二、施工技术方面1、垂直运输高层住宅建筑施工中，垂直运输是一个关键问题。
由于施工材料、构配件、人员等需要频繁地在垂直方向上运输，因此需要选择高效、安全的垂直运输设备，如塔式起重机、施工电梯等。
同时，要合理规划垂直运输的路线和时间，确保施工的顺利进行。
2、混凝土施工高层住宅建筑的混凝土用量较大，且对混凝土的质量要求较高。
在混凝土施工中，需要解决混凝土的输送、浇筑、振捣和养护等问题。
对于高层泵送混凝土，需要选择合适的泵送设备和配合比，以确保混凝土能够顺利地输送到高处。
在浇筑过程中，要注意防止混凝土出现离析、分层等现象，保证混凝土的整体性和密实性。
3、模板工程模板工程是高层住宅建筑施工中的重要环节。
94YAN JIUJIAN SHE设计迫切需要等到深入研究和明确规范。
（2）各组成部分协调和配合不足电气工程包括很多方面，比如排水、暖通、电气专业等等这些。
电气工程设计的顺利进行，需要各部分之间的协调配合和共同合作，从而提高电气工程设计的合理性、准确性、深入性和高效率。
但是，由于电气工程各部分的资源和条件都带有一定的滞后性，这就导致了各部分之间无法达到理想状态下的合作配合，大大影响了电气工程设计的最终效果。
（3）末端配线设计线路存在困难住宅小区的电气工程设计中，末端配线设计线路存在着很多的隐患。
在我国的住宅小区中，室内的配线一般是以机械强度和导电强度都较强，并且寿命相对较长的铜芯导线为主。
但是，在实际的施工建设中，开发商和建筑公司为了节省资金，提高自身的经济利益，往往采用价格较低的铅芯导线、铝芯导线作为住宅小区室内配线。
这样一来，就造成了住宅小区中的用电安全隐患，容易引发火灾。
除此之外，电气工程设计人员往往会忽略室内的配线应该是横截面较大的导线，而采有横截面较小的导线，这样会造成配线的载流量的下降，从而造成导线外部绝缘体的加速老化，减少导线的使用寿命，更加容易引发火灾。
二、应对常见建筑设计中难点的对策1.针对安全疏散设计中问题的解决对策（1）为了节省居民的逃生时间，增加居民的逃生机会，住宅小区建筑设计应该注意以下几个方面。
首先，应该在每个单元区间中都设置一个可以快速通向楼顶的通道，方便居民在火灾中向楼顶方向逃生。
其次，在小区之间不应该安装安全网、防盗门窗等设备，防止这些东西在居民逃生时造成障碍。
另外，小区里应该采用全自动的密码门，为居民在灾难中节省逃生时间、增加生存的可能性。
（2）住宅小区的垂直分布结构是十分普遍的，它在一定程度上缓解土地紧张问题的同时，也带来了容易造成火灾形势蔓延、耗费居民逃生时间等等不利的影响。
所以，为了解决住宅小区垂直分布结构给安全疏散带来的不利影响，应该尽量避免住宅小区楼房的垂直分布，采用扩大住房面积的方法，从而减少楼层的高度。
为什么高层住宅比多层住宅的建造成本高？关键信息项1、高层住宅和多层住宅的定义及特点高层住宅：指十层及十层以上的住宅。
多层住宅：一般指四层至六层的住宅。
2、建造成本的构成要素土地成本建筑材料成本设计规划成本施工成本设备设施成本后期维护成本3、高层住宅建造成本高的具体原因分析基础和结构要求更高消防和安全设施更复杂电梯及相关设备成本增加建筑外立面和保温要求严格施工难度和周期较长1、高层住宅和多层住宅的定义及特点11 高层住宅的特点高层住宅由于楼层较高，具有视野开阔、通风采光较好等优点。
但同时也存在人口密度大、公摊面积大等问题。
111 多层住宅的特点多层住宅楼层相对较低，居住舒适度较高，公摊面积较小，但在土地利用率方面相对较低。
2、建造成本的构成要素21 土地成本土地成本是房地产开发的重要组成部分。
一般来说，高层住宅由于容积率较高，可以在相同的土地面积上建设更多的住宅面积，从而在一定程度上分摊了土地成本。
然而，在一些城市中心区域，土地资源稀缺，土地价格高昂，高层住宅的土地成本仍然可能较高。
211 建筑材料成本建筑材料的选择和使用量直接影响建造成本。
高层住宅由于高度较高，对建筑材料的强度和质量要求更高，例如使用高强度的钢筋和混凝土，这会增加材料成本。
212 设计规划成本高层住宅的设计规划需要考虑更多的因素，如结构稳定性、抗震性能、消防疏散等，因此需要聘请专业的设计团队进行精心设计，设计费用相对较高。
213 施工成本施工过程中的人工费用、机械设备租赁费用等都属于施工成本。
高层住宅的施工难度较大，需要使用更先进的施工技术和设备，施工周期也较长，这都会导致施工成本的增加。
214 设备设施成本高层住宅需要配备更多的设备设施，如电梯、消防设备、通风设备、供水供电设备等，这些设备的采购和安装成本较高。
215 后期维护成本高层住宅在使用过程中的维护成本也较高，如电梯的维护、外墙的维修、管道的疏通等。
3、高层住宅建造成本高的具体原因分析31 基础和结构要求更高高层住宅的自重较大，对基础的承载能力要求更高。
浅谈滨水超高层住宅的设计创新与难点---以武汉长江中心文华府项目为例摘要：随着社会经济的发展，人们对生活品质的要求逐年提高，享有稀缺景观资源的城市核心区开发强度不断攀升，地标型超高层住宅频现。
本文以武汉长江中心文华府项目超高层住宅的创新设计介绍与技术难点剖析，总结分析此类超高层住宅的设计重点和经验。
关键词：超高层住宅，滨江资源，多维立体，创新设计，公建化立面引言：我国已进入城镇化的战略转型期，“确保城镇化质量、提高人民生活品质”已是当务之急。
享有稀缺景观资源的城市核心区高强度开发、高品质开发、复合立体开发呈必然趋势。
在拥有江河湖海等优质景观条件的滨水区域建造超高层住宅，体现了都市居所的文明与高度，代表了未来城市核心区住宅的发展方向。
项目概述武汉长江中心项目（后文简称长江中心）位于湖北省武汉市武昌滨江商务区，地处武汉内环内，是武汉市政府规划打造的总部经济聚集区，也是长江主轴核心发展板块。
项目北侧紧邻长江，南临武昌古城，东临沙湖公园，与汉口沿江商务区隔江相望，是武昌滨江最重要长江界面，拥有独一无二的景观视野（图1）。
长江中心共11个地块，总用地19.4万㎡，总建筑面积160万㎡。
包含400m地标超塔（B1），21万㎡特色商业综合体（A1），6栋总部办公楼（C1、C2、C3），2栋超高层公寓与7栋住宅塔楼（B2、B3、B4）。
其中B2、B3、B4为商住地块，用地面积6.4万㎡，建筑面积63万㎡，综合容积率7.5，地块案名武汉长江中心文华府（后文简称文华府），本文重点阐述文华府超高层住宅的设计创新与技术难点（图2）。
图1：区位与资源图2：长江中心鸟瞰图项目总体难度分析如何利用好江景资源同时尊重城市空间、提升城市形象在此类项目中尤为重要。
如何解决小地块高强度开发带来的景观花园狭小、邻里关系淡化也是一个重要课题。
其次，超高层住宅的结构、核心筒、设备要求高，导致实用率偏低的问题也应合理解决。
另外，结构设计、避难层空间的利用，都是超高层住宅的设计难点。
高层住宅结构设计论文随着城市化进程的加速，高层住宅在城市中越来越常见。
高层住宅不仅能够有效地解决城市人口密集的居住问题，还能在一定程度上提高土地的利用率。
然而，高层住宅的结构设计是一项复杂而关键的工作，需要综合考虑多种因素，以确保建筑的安全性、稳定性和舒适性。
一、高层住宅结构设计的特点高层住宅由于其高度较高，竖向荷载和水平荷载都较大。
竖向荷载主要包括自重、活荷载等，水平荷载则主要有风荷载和地震作用。
在结构设计中，水平荷载往往成为控制因素，因为随着建筑高度的增加，水平荷载对结构的影响愈发显著。
此外，高层住宅的结构体系通常较为复杂，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。
不同的结构体系在受力性能、抗震性能、经济性等方面各有优缺点，需要根据具体的建筑功能、地理环境和建设要求等进行合理选择。
二、高层住宅结构设计的主要内容1、结构选型结构选型是高层住宅结构设计的首要任务。
需要综合考虑建筑的高度、使用功能、抗震要求、经济指标等因素，选择合适的结构体系。
例如，框架结构适用于层数较低、空间布局灵活的建筑；剪力墙结构适用于住宅中对房间分隔要求较高的情况；框架剪力墙结构则兼具框架结构的灵活性和剪力墙结构的抗侧力性能，适用于大多数高层住宅。
2、计算分析在确定结构体系后，需要进行详细的计算分析。
包括对竖向荷载和水平荷载的计算，以及结构的内力分析、位移计算等。
计算分析通常借助专业的结构设计软件进行，但设计师需要对计算结果进行判断和校核，确保其准确性和合理性。
3、构件设计根据计算结果，对结构中的各类构件进行设计。
包括梁、柱、墙等构件的截面尺寸、配筋等。
构件设计需要满足强度、刚度、稳定性等要求，同时还要考虑施工的可行性和经济性。
4、抗震设计地震是对高层住宅结构安全的重大威胁，因此抗震设计至关重要。
需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度，确定结构的抗震等级，并采取相应的抗震措施，如设置抗震缝、加强节点连接等。
三、高层住宅结构设计中的关键问题1、风荷载的影响高层住宅受到的风荷载较大，可能导致结构的振动和变形。
高层住宅建筑技术难点分析随着城市化进程的加速，高层住宅建筑在城市中越来越常见。
高层住宅建筑不仅能够有效地解决城市人口居住问题，还能提高土地利用率。
然而，高层住宅建筑的建设并非易事，涉及到众多复杂的技术难点。
一、基础工程高层住宅建筑的自重较大，对基础的承载能力要求很高。
因此，基础工程是高层住宅建筑建设中的一个重要技术难点。
在地质条件复杂的地区，如软土地基，需要采用特殊的基础形式，如桩基础、筏板基础等，以确保建筑物的稳定性。
桩基础的施工质量控制至关重要，包括桩的长度、直径、垂直度以及桩身混凝土的质量等。
如果桩基础施工不当，可能会导致建筑物不均匀沉降，影响结构安全。
另外，基础的防水处理也是一个关键问题。
由于地下水的存在，基础必须具备良好的防水性能，以防止地下水渗透到建筑物内部，造成地下室潮湿、渗漏等问题。
二、结构设计高层住宅建筑的结构设计需要考虑多种因素，如风荷载、地震作用、温度变化等。
风荷载是高层住宅建筑设计中不可忽视的因素。
随着建筑物高度的增加，风对建筑物的影响也越来越大。
在结构设计中，需要准确计算风荷载的大小和分布，合理设计建筑物的外形和结构体系，以减小风荷载对建筑物的影响。
地震作用也是高层住宅建筑结构设计的重要考虑因素。
地震发生时，建筑物会受到水平和竖向的地震力作用。
为了保证建筑物在地震中的安全性，需要采用合理的结构形式和抗震措施，如框架剪力墙结构、筒体结构等，并按照抗震规范进行设计和计算。
此外，温度变化会导致建筑物结构产生伸缩变形。
在结构设计中，需要设置合理的伸缩缝，以避免温度应力对结构造成破坏。
三、垂直运输高层住宅建筑施工过程中，人员、材料和设备的垂直运输是一个重要的技术难点。
塔吊是常用的垂直运输设备之一，但塔吊的选型、布置和安装需要经过精心设计。
塔吊的起重能力、工作半径、起升高度等参数必须满足施工要求，同时还要考虑与周边建筑物的关系，避免发生碰撞事故。
施工电梯也是必不可少的垂直运输设备，主要用于人员的上下和小型材料的运输。
对高层住宅建筑设计的阐述随着城市化进程的加速，高层住宅建筑如雨后春笋般在城市中拔地而起。
高层住宅建筑不仅有效地解决了城市人口增长带来的居住需求，还在一定程度上改变了城市的景观和风貌。
然而，高层住宅建筑的设计并非简单的堆砌楼层，而是需要综合考虑众多因素，以实现功能性、舒适性、安全性和美观性的统一。
一、高层住宅建筑设计的功能性功能性是高层住宅建筑设计的首要考虑因素。
这包括合理的户型设计、充足的采光通风、便捷的交通流线等。
户型设计要充分考虑居住者的生活需求。
不同的家庭结构和生活方式对空间的需求各不相同。
例如，对于小户型而言，要注重空间的高效利用，通过巧妙的布局实现客厅、卧室、厨房、卫生间等功能区域的合理划分，避免空间的浪费。
而对于大户型，则要注重空间的舒适性和灵活性，为居住者提供更多的个性化选择。
采光和通风对于居住环境的质量至关重要。
良好的采光可以使室内明亮温暖，减少能源消耗；而良好的通风则可以保持室内空气清新，有利于居住者的身体健康。
在设计中，应尽量保证每个房间都有充足的自然采光和通风，避免出现“暗房”和“闷房”。
合理的窗户位置和尺寸、阳台的设计以及建筑朝向的选择等都是实现良好采光通风的关键因素。
交通流线的便捷性也是功能性的重要体现。
高层住宅建筑通常居住人口较多，电梯的配置和楼梯的设计要满足居民日常出行的需求。
电梯的数量和速度要经过精确计算，以避免高峰时段的拥堵。
楼梯不仅要作为紧急疏散通道，其位置和形式也要方便居民日常使用。
二、高层住宅建筑设计的舒适性舒适性是高层住宅建筑吸引居民的重要因素之一。
这包括良好的声学环境、适宜的温度湿度、优美的景观视野等。
声学环境的优化对于提高居住舒适性具有重要意义。
城市中的噪音污染较为严重，高层住宅建筑在设计时要采取有效的隔音措施，如使用隔音材料、优化窗户的密封性等，以减少外界噪音对室内的影响。
同时，也要注意室内的隔音设计，避免相邻房间之间的声音干扰。
适宜的温度和湿度可以提高居住的舒适度。
