多层及高层 建筑结构设计

高层建筑结构设计特点摘要：结构的科学合理性关系到结构的安全性及造价，况且目前的结构形式多元化，给结构设计提出了更高的要求。

本文主要对三种结构体系的设计特点进行论述。

关键词：高层建筑；结构体系；特点前言有些地区由于经济条件限制，小高层及高层建筑的结构设计比较偏向于该地区的特征，因此在进行结构设计时，应充分考虑该地区的特点，满足本地市场的需求。

现在普遍采用的结构形式有框架结构，剪力墙结构，框架-剪力墙结构，三种结构形式有利也有弊。

一、结构形式的特点（一）框架结构体系框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。

由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。

框架结构的优点在于建筑平面布置灵活，可以用隔断墙分隔空间，住户装修时更改室内空间也容易。

最重要的是计算理论相对成熟，施工工艺也成熟，工程质量得到保证。

框架结构的设计要点：柱网布置要规整，尽可能对称；梁柱中心线宜重合，以避免偏心对节点核心区和柱子产生的不利影响；填充墙宜选用轻质墙体，宜减轻结构自重。

框架结构的合理层数一般是 6~15层，最经济的层数是 10层左右。

其缺陷在于结构抗侧力能力差，本身柔性较大等，风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。

层数多了还需要截面尺寸大的梁柱，减小了使用空间，造成材料浪费。

（二）剪力墙结构体系在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。

剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它空间整体性好，承载力和侧向刚度大。

合理设计的延性剪力墙具有良好的抗震性能。

在历次地震中，剪力墙结构震害较少发生，而且程度也较轻微。

在高层住宅中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观，但住户不能随便按照自己使用要求更改室内布局。

pkpm考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. PKPM软件中，以下哪个模块用于多层及高层建筑结构设计？A. PKPM-JCCADB. PKPM-SLABC. PKPM-STAAD.ProD. PKPM-TBSA答案：A2. 在PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计前需要输入的参数？A. 材料属性B. 荷载C. 地震烈度D. 施工单位答案：D3. PKPM软件中，以下哪个选项不是荷载类型？A. 永久荷载B. 活荷载C. 风荷载D. 温度荷载答案：D4. 在PKPM软件中，以下哪个选项不是结构分析的方法？A. 弹性分析B. 塑性分析C. 非线性分析D. 线性分析答案：D5. PKPM软件中，以下哪个模块用于基础设计？A. PKPM-JCCADB. PKPM-SLABC. PKPM-STAAD.ProD. PKPM-FounDation答案：D6. 在PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计中需要考虑的因素？A. 结构的稳定性B. 结构的强度C. 结构的刚度D. 结构的美观性答案：D7. PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计的目标？A. 满足安全要求B. 满足经济要求C. 满足美观要求D. 满足使用功能要求答案：C8. 在PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计中的荷载组合？A. 1.2D + 1.4L + 0.7WB. 1.35D + 1.5L + 0.75WC. 1.0D + 1.0L + 1.0WD. 1.4D + 1.6L + 0.8W答案：C9. PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计中的抗震设计要求？A. 满足抗震等级要求B. 满足抗震构造要求C. 满足抗震性能要求D. 满足抗震材料要求答案：D10. 在PKPM软件中，以下哪个选项不是结构设计中的结构体系？A. 框架结构B. 剪力墙结构C. 框架-剪力墙结构D. 砖混结构答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分）11. PKPM软件中，以下哪些模块可以用于结构设计？A. PKPM-JCCADB. PKPM-SLABC. PKPM-STAAD.ProD. PKPM-TBSA答案：A, B, C, D12. 在PKPM软件中，以下哪些参数是结构设计前需要输入的？A. 材料属性B. 荷载C. 地震烈度D. 施工单位答案：A, B, C13. PKPM软件中，以下哪些选项是荷载类型？A. 永久荷载B. 活荷载C. 风荷载D. 温度荷载答案：A, B, C14. 在PKPM软件中，以下哪些选项是结构分析的方法？A. 弹性分析B. 塑性分析C. 非线性分析D. 线性分析答案：A, B, C15. PKPM软件中，以下哪些模块用于基础设计？A. PKPM-JCCADB. PKPM-SLABC. PKPM-STAAD.ProD. PKPM-FounDation答案：D16. 在PKPM软件中，以下哪些选项是结构设计中需要考虑的因素？A. 结构的稳定性B. 结构的强度C. 结构的刚度D. 结构的美观性答案：A, B, C17. PKPM软件中，以下哪些选项是结构设计的目标？A. 满足安全要求B. 满足经济要求C. 满足美观要求D. 满足使用功能要求答案：A, B, D18. 在PKPM软件中，以下哪些选项是结构设计中的荷载组合？A. 1.2D + 1.4L + 0.7WB. 1.35D + 1.5L + 0.75WC. 1.0D + 1.0L + 1.0WD. 1.4D + 1.6L + 0.8W答案：A, B, D19. PKPM软件中，以下哪些选项是结构设计中的抗震设计要求？A. 满足抗震等级要求B. 满足抗震构造要求C. 满足抗震性能要求D. 满足抗震材料要求答案：A, B, C20. 在PKPM软件中，以下哪些选项是结构设计中的结构体系？A. 框架结构B. 剪力墙结构C. 框架-剪力墙结构D. 砖混结构答案：A, B, C三、判断题（每题1分，共10分）21. PKPM软件可以用于多层及高层建筑结构设计。

超限高层建筑结构设计重难点分析城市对建筑结构设计的要求逐渐提升，不仅要求实用与美观共存，更要满足城市人口不断增加对居住环境的要求。

因此，为满足居民与经济发展对建筑的要求，产生了超限高层建筑结构设计，不仅可以节约土地空间，更成为城市的靓丽风景线，满足城市化发展的需求。

标签：超限高层;建筑结构设计;重难点为满足城市化发展对建筑结构设计的需求，本文针对新时期超限高层建筑结构设计中的重难点进行主要分析，以促进城市超限高层建筑效率，满足城市人口的迫切需求，从而提高城市化发展进程。

1 超限高层建筑结构体系概述在高层建筑中，抗侧力结构体系的选择与组成成为高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。

当抗侧力体系决定后，水平构件体系的大格局便已确定，当然楼盖布置的细节也可再进一步进行推敲，因其其也有可能会反过来对抗侧力体系产生影响。

目前应用于高层建筑的主要结构体系主要有以下几种：1.1框架结构。

其基本组成构件为梁与柱，框架结构的优点是建筑平面布置较为灵活，结构受力简洁而清晰，施工也较为方便;且在抗震设计中，其延性较好，耗能能力也较强，因此，具有很好的抗震性能。

通常使用的柱网间为5-9m，而当采用预应力和钢骨混凝土的结构时，柱距大于等于15。

如果建筑物较高时，应该考虑建筑结构设计的主控因素（风荷载和地震作用），其缺点是抗侧刚度较弱，所以需要设计较大截面的梁、柱才能满足变形要求，这样会影响建筑的使用空间;另一个考虑对象是非结构构件的填充墙，其变形性能比框架差很远，且框架结构变形较大时，容易损坏。

1.2剪力墙结构。

其最大特点就是抗侧刚度大和承载力高。

一般而言，布置合理的剪力墙结构，会有较强的抗震和抗风能力。

在众多大地震中，剪力墙结构出现破坏的较少，表现出了其良好的抗震性能。

而其缺点则是自重大和刚性大以及延性差，并且对水平荷载也只能“硬碰硬”，所以剪力墙结构的周期较短，地震惯性力也较大。

剪力墙的间距一般较小，为3-8m，因此，其平面布置不够灵活，建筑空间受限制。

6多层和高层钢筋混凝土房屋6.1一般规定6.1.1本章适用的现浇钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度应符合表6.1.1的要求。

平面和竖向均不规则的结构或建造于Ⅳ类场地的结构，适用的最大高度应适当降低。

注：本章的“抗震墙”即国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010中的剪力墙。

注： 1 房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）；2 框架-核心筒结构指周边稀柱框架与核心筒组成的结构；3 部分框支抗震墙结构指首层或底部两层框支抗震墙结构；4 乙类建筑可按本地区抗震设防烈度确定适用的最大高度；5 超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。

6.1.2钢筋混凝土房屋应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。

丙类建筑抗震等级应按表6.1.2确定。

6.1.3 钢筋混凝土房屋抗震等级的确定，尚应符合下列要求：1框架-抗震墙结构，在基本振型地震作用下，若框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%，其框架部分的抗震等级应按框架结构确定，最大适用高度可比框架结构适当增加。

2裙房与主楼相连，除应按裙房本身确定外，不应低于主楼的抗震等级；主楼结构在裙房顶层及相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。

裙房与主楼分离时，应按裙房本身确定抗震等级。

3当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层的抗震等级应与上部结构相同，地下一层以下的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低等级。

地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级。

4 抗震设防类别为甲、乙、丁类的建筑，应按本规范3.1.3条规定和表6.1.2确定抗震等级；其中，8度乙类建筑高度超过表6.1.2规定的范围时，应经专门研究采取比一级更有效的抗震措施。

注：本章“一、二、三、四级”即“抗震等级为一、二、三、四级”的简称。

注：1建筑场地为Ⅰ类时，除6度外可按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低；2接近或等于高度分界时，应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级；3 部分框支抗震墙结构中，抗震墙加强部位以上的一般部位，应允许按抗震墙结构确定其抗震等级。

高层建筑设计与规划的方法摘要：高层建筑设计规划工作是建筑工程项目安全施工建设的基础保障，在当代高层建筑设计与规划过程中，设计师应结合城市环境与时代发展趋势，促进高层建筑与城市形象的有机融合，减少高层建筑对城市空间环境的破坏，全面优化高层建筑造型与风格，使高层建筑群体能充分融入城市体系。

本文将简单介绍高层建筑的概念，分层探讨高层建筑设计与规划方法。

关键词：高层建筑设计；规划；方法1、高层建筑结构设计特点1.1水平荷载。

与多层建筑相比，高层建筑除要承受来自垂直方向的荷载外，还要承受地震和风力作用的水平荷载。

通常情况下，多层建筑在结构设计时会将设计点放在建筑物的竖向荷载上，水平荷载对多层建筑结构的影响较小，不是设计重点。

而在多层建筑的结构设计上，水平与垂直方向上的荷载都会对高层建筑结构的稳定性产生影响，二者相较下，水平荷载对高层建筑的影响要大于竖向荷载。

因此，高层建筑结构设计中要将侧重点放在水平荷载上。

1.2轴向变形。

针对高层建筑来说，由于其竖向需要承受较大的荷载力，因而会导致梁柱在轴向出现较大的变形，进而导致连续梁形成更大的弯矩，减小支座在连续梁间的负弯矩值，加大跨中和端支座的正弯矩值和负弯矩值，并且通过对其纵向观察能够得知，其高度在纵向产生了较大的形变，同时，其中部、边部以及角部都出现了不同程度的形变，因此导致其结构内力无法得到良好的分配，所以，需要根据轴向变形产生的影响，对相关构件进行慎重分析。

1.3建筑侧向位移。

高层建筑楼层数的增加，会导致高层建筑水平荷载作用力的增加，出现建筑侧向位移现象。

为此，高层建筑结构设计人员在设计中，应结合高层建筑实际的楼层数，确定结构强度，确保结构方案具备一定的抗侧刚度，能够承受地震和风力作用带来的水平荷载，且在水平作用力下的建筑侧移距离不会超出既定范围。

2、高层建筑设计与规划方法2.1深度融入高层建筑设计理念。

优化高层建筑设计与规划方法，首先应深度融入高层建筑设计理念。

课程名称：高层建筑结构设计课程代码：06001第一部分课程性质与目标一、课程性质与特点本课程是土木工程专业专业课之一，课程的依据是《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3－2002），课程中的框架结构设计方法也可用于多层钢筋混凝土结构设计中，本课程主要讲述了高层建筑常用结构形式的受力特点、内力分析方法（手算），也结合高规讲述了高层建筑结构设计中的各种规定和构造要求，框架结构设计方法（抗震）是毕业设计中要用到的知识。

二、课程目标与基本要求通过本课程的学习，使学生了解高层建筑结构布置原则、结构受力特点、内力分析方法、高规中设计规定，其中框架设计方法为重点，应掌握并能应用。

了解剪力墙结构、框－剪结构计算方法。

三、与本专业其他课程的关系本课程一般在大学四年级第一学期开设，本课程是以《钢筋混凝土结构设计》为基础，钢筋混凝土基本构件设计方法在本课程中不再详加讲述，本课程的学习要求学生有一定的数学力学基础，故本课程开设前《结构力学》应已学完。

第二部分考核内容与考核目标第一章概述一．学习目的与要求了解高层建筑的定义、常见的结构形式，了解国内外高层建筑发展的现状，及未来发展的方向。

二．课程内容第一节高层建筑和高层建筑结构定义第二节高层建筑结构的功能第三节高层建筑的结构型式第四节高层建筑结构的发展与展望三．考核知识点与考核目标识记：高层建筑的结构型式，各结构类型在实际工程的应用。

第二章高层建筑结构受力特点和结构概念设计一．学习目的与要求通过本章学习，使学生进一步了解高层建筑所受荷载种类、特点、计算方法，结构平面布置、竖向布置的注意事项，各种结构类型的特点的适用情形。

二．课程内容第一节高层建筑结构上的荷载与作用第二节高层建筑结构的受力特点和工作特点第三节高层建筑结构的结构体系和结构布置第四节高层建筑结构的概念设计三．考核知识点与考核目标识记：基本风压，风载体形系数，风压高度系数，三水准抗震设计目标，两阶段抗震设计方法，抗震设防类别，底部剪力法，反应谱曲线，特征周期，重力荷载代表值，结构基本自振周期，A级高度建筑，B级高度建筑。

多层建筑间的钢连廊结构设计摘要：在现代多层建筑设计中，钢连廊结构作为连接不同楼层或楼宇之间的重要组成部分，具有重要的功能和意义。

钢连廊结构不仅可以提供方便的行走路径，还可以有效地优化空间利用并且使建筑更加美观。

合理设计和施工的钢连廊结构不仅能够满足人们日常生活和工作的需求，还能够提升建筑物的整体形象和使用价值。

本文主要分析多层建筑间的钢连廊结构设计。

关键词：钢连廊；弱连接；滑动支座；支座滑移；舒适度引言建筑之间的连廊形式多样，在建筑上既有美观，又兼连接交通的作用。

在结构上，按连廊与主体结构的连接方式，可分为强连接和弱连接；结合不同跨度和建筑要求，连廊可采用钢梁、桁架等结构形式。

结构工程师需结合连廊两侧主体结构特征，综合建筑需求、经济造价等多方因素，给出安全合理的方案。

1、钢连廊结构设计内容确定连廊的形式和布局，包括悬挑式、支撑式、悬索式等。

选择适合项目需求和场地条件的结构形式。

根据使用需求和预计荷载情况，进行结构承载能力的计算和分析。

考虑连廊自身重量、人员流量、雨水、风荷载等因素对结构的影响，并确保连廊能够安全承载设计荷载。

根据结构形式和承载要求，选择合适的钢材类型和尺寸。

考虑钢材的强度、耐候性、抗腐蚀性等特性，并符合相关国家标准和规范要求。

根据国家法律法规和建筑规范要求，采取相应的防火措施，如使用防火涂料、防火隔离带等，确保连廊具有良好的防火性能。

设置合理的入口和出口位置，确保连廊作为疏散通道的功能，满足安全疏散的要求。

考虑连廊的宽度、高度、倾斜度等参数，保证人员疏散的顺畅和安全性。

考虑连廊所处环境的气候条件和使用寿命要求，选用耐候钢材或采取防腐蚀措施，确保连廊在各种环境条件下的稳定性和耐久性。

合理控制连廊结构的变形和位移，采取适当的支承和连接方式，确保连廊不产生过大的挠度和变形。

2、多层建筑间的钢连廊布置在设计多层建筑间的钢连廊布置时，首先确定连廊的主要功能和用途。

是作为人员通行的路径，还是供物品运输或其他特定用途使用？根据不同的功能需求，来合理布置连廊的位置和形式。

建筑工程结构设计论文【摘要】我们在进行建筑的结构设计时，必须严格按照国家的相关规定，保证理论计算和实际情况相一致，尽量避免设计中的薄弱环节。

这就要求广大设计人员不仅要熟悉结构设计知识，还要掌握相应的力学和程序计算知识，最终实现建筑的经济适用和美观舒适的功能。

一、建筑结构设计的特点多层和高层结构的差别主要就是层数和高度。

但是实际上，多层和高层建筑结构没实质性差别，它们都必须抵抗横向及水平荷载促进作用，从设计原理及设计方法而言，基本上就是相同的。

1、水平荷载成为控制结构设计的主要因素结构内力、加速度与高度的关系，除轴向力与高度成正比之外，弯矩和加速度随其高度都呈圆形指数曲线下降，因此，随着高度的减少，水平荷载将沦为掌控因素。

水平力促进作用下结构与否优化，材料用量将存有非常大差别。

2、侧移成为控制指标与多层建筑相同，结构侧移已沦为高层建筑结构设计中的关键因素。

随着建筑高度的减少，水平荷载下结构的侧移变形快速减小，因而应当将结构在水平荷载促进作用下的侧移掌控在某一限度之内。

3、轴向变形不容忽视高层建筑中横向荷载数值非常大，使柱产生很大的轴向变形，从而可以使连续梁中间支座处的负弯矩值增大，横跨中正弯矩和端的支座正数弯矩值增大。

轴向变形还会对预制构件的下料长度产生影响，需要根据轴向变形的计算值调整下料长度进行。

另外轴向变形对构件的剪力和侧移产生影响，如不考虑构件竖向变形将会得出偏于不安全的计算结果。

二、建筑结构设计有关问题与掌控1、建筑结构设计中的概念设计的应用建筑结构中所谓的概念设计不仅仅就是建筑设计的一种理念，还是我国的建筑设计非常关键的一个环节，而且概念的设计这主要是建筑结构方案设计阶段，因为建筑结构的初步设计过程就是无法也不可能将借助计算机去同时实现的设计的。

所以，这就须要我国的建筑结构工程师对建筑结构的科学知识的综合运用以及能够把握住的建筑结构设计的概念从而挑选出与建筑工程来说结构最合理而且耗资最经济的结构设计的方案。