高层建筑结构设计规程汇总十篇
时间：2023-07-31 17:02:31
序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇高层建筑结构设计规程范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。
篇（1）
高层建筑结构设计原则，是高层建筑结构设计过程中需要注意和遵循的重要标准和准则，也是高层建筑设计单位提高高层建筑结构设计质量与效益的重要保障。只有在一定的高层建筑结构设计原则支持下，才可以进行建筑结构设计。总体来讲，高层建筑结构设计原则主要包括以下几点：
1.1 基础方案合理。
合理的建筑结构基础方案是高层建筑结构设计的前提和基础，在实际的建筑结构基础方案设计中，设计单位需要根据实际施工地质条件，根据实际建筑结构施工需求进行设计。同时建筑结构基础方案需要配置完善的施工地质勘察报告，最大程度的发挥建筑物地基的潜力，必要的情况下设计人员还需要对地基的变形做好相应的验算。另一方面，设计单位还需要对建筑物进行综合性分析，尤其是对于建筑物负荷以及上部结构类型，通过对这些综合性分析，最终选定最适合的基础方案，从而可以在提高设计质量的基础上获得更好的经济效益。
1.2 计算简图适当。
计算简图设计，也是高层建筑结构设计中需要注意的重要问题，主要原因在于高层建筑结构设计时需要对一些基本的数据进行计算分析，而这些计算分析都必须要建立在计算简图的基础之上。只有通过计算简图基础之上的数据分析，才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。举例来讲，建筑物结构节点问题，建筑物结构节点并不是我们传统观念中的铰节点或者是钢节点，设计单位在进行计算简图设计时，需要对建筑物结构节点进行深入研究，提高计算简图计算的精确性，进而将计算简图的误差控制在合理的范围内。
1.3 结构措施完善。
除了基础方案合理以及计算简图适当这两大基本原则之外，还有一条基本原则是设计单位经常忽略的，那就是结构措施完善原则。设计单位在进行建筑物结构的设计时，需要注意结构组件的延展性，例如建筑物中钢筋的锚固长度等。同时，设计单位还需要注意建筑物薄弱环节以及建筑物本身温度对于建筑物组件的影响，对于这两方面的问题，在实际的设计过程中，需要遵循“强柱弱梁、强剪弱弯以及强压弱拉”的基本原则，只有这样才可以提高高层建筑结构设计的安全性以及牢靠性。
2 高层建筑结构设计问题与策略
2.1 高层建筑结构设计高度问题及解决。
我国有关部门对于高层建筑结构体系的最大高度问题，出台了一系列的规章制度，对其进行了严格的规定与规范，其中之一便是《高层建筑混凝土结构技术规程》。该《高层建筑混凝土结构技术规程》对于高层建筑结构体系的高度问题规定，主要是从经济性以及适用性等方面进行规范的。《规程》所规定的结构体系最适宜高度，不仅仅与我国建筑施工技术水平以及建筑水平相关，而且还与我国国民经济发展水平，与建筑工程规范体系相协调。但是在实际的高层建筑结构设计以及施工中，出现了许多与《高层建筑混凝土结构技术规程》规定相违背的高度。举例来讲，在有些建筑物设计以及施工过程中，甚至出现了高达四百多米的组合机构大厦以及三百多米的混凝土结构体系的广场。尤其是近几年来，建筑物的高度不断增加，建筑物自身的参考系数已经超出了《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定，例如在安全指标、荷载取值以及延性要求、材料性能、力学模型选择等方面。为此，对于这些高层建筑结构设计高度问题，设计单位需要严格根据《高层建筑混凝土结构技术规程》等有关规定，对设计高度保持科学严谨的态度。
2.2 钢筋混凝土梁承载力问题及解决。
一般来讲，城市高层建筑主要是以写字楼以及其他办公场所为主，因此，在实际的高层建筑结构设计过程中，设计单位需要着重考虑到空调、消防等设备。这些设备不同于其他设备，它们往往是布置于楼层的梁底之下的，如果没有梁底开洞，就没有办法进行设备的安装。因此，在设备安装之前，设计单位需要对梁的承载力进行分析以及计算，避免出现由于梁底承载力不足而出现安全结构问题。对于梁底开洞之后的承载力，设计单位可以通过孔洞周边补强筋以及开孔梁挠度、裂缝宽度等数据进行分析。对于钢筋混凝土梁腹部开孔，国家出台了有关政策，例如《高层建筑混凝土结构技术规程》《混凝土结构构造手册》等，对于钢筋混凝土梁腹部开孔的位置、流程、环节以及大小等进行了科学的规定。设计单位在进行钢筋混凝土梁承载力计算时，还需要参考不同种类腹部开孔方式，提高钢筋混凝土梁承载力计算的精确度，这对于提高建筑物的稳定性以及安全性意义重大。除此之外，还可以对钢筋混凝土梁承载力进行有效地计算。在计算过程中还需参考不同种类的腹部开孔方式。
2.3 抗震构造与框架梁设计问题及解决。
为了进一步提高城市高层建筑结构设计的安全性以及稳定性，建筑结构设计单位在高层建筑结构设计方面做出了重大的努力，取得了重大的突破，高层建筑结构安全性以及稳定性水平得到进一步提升。但是由于我国的建筑物抗震标准较低，在抗震与构造方面，很难处理好结构设计与抗震烈度之间的关系。为此，在实际的高层建筑抗震与构造设计中，抗震与构造设计需要有一定的弹性，这样才可以满足高层建筑结构设计安全性以及稳定性要求。举例来讲，中震烈度的重现期是475年，被超越率是10%；大震的重现期约为2000年，被超越率是2%。我国建筑构造规定的安全度及抗震计算方法也相对较低，且在轴压比、配筋率以及梁柱承载力匹配程度等抗震延性的相关规定也不够严格。结构设计造价在建筑整体投资之中比例的减少也应给予重视，尤其是在高烈度区域应有严格的抗震方法以及构造措施来保证建筑物结构的稳定性与安全性。另一方面，在实际的高层建筑结构设计过程中还需要进一步解决与框架柱和剪力墙相连的框架梁设计问题。就高层建筑结构的截面设计而言，竖向变形差过大通常会导致与框架柱和剪力墙相连的框架梁出现超筋现象，进而影响到框架梁截面设计。
框架梁端部竖向变形差所引起的剪力和固端弯矩的计算函数式如下：
其中，MAB/MBA为框架梁固端弯矩；QAB/QBA为框架梁端剪力；Δ为框架梁端部竖向变形差；Ib为框架梁截面惯性矩；I为框架梁计算长度。
篇（2）
中图分类号：TU208文献标识码： A
随着经济的快速发展，城市用地日趋紧张，这使得高层建筑成为了目前阶段建筑设计的主要形式。高层建筑的广泛出现，既节约了建筑的占地面积，增加了使用空间，又丰富了城市的景观。但高层建筑美化城市的同时，也给建筑设计师们在安全设计性方面提供了诸多挑战。其中，结构安全设计就是一个十分重要的部分。
篇（3）
随着大中城市的发展以及人口的聚集，建设用地日趋紧张，这就为高层建筑的出现提供了广阔的发展舞台。随着建筑业的日渐成熟，高层建筑的结构越来越复杂多样化，外形的不规则性、建筑内部空间的尽可能宽敞及灵活性、竖向或低层的不规则和不均匀性，这些情况的出现往往难以满足《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》（下称《高规》）的条款，针对这样的问题必须采用一些特殊的方法来处理。
一、高层建筑结构设计的原则
1.1 高层建筑结构计算简图的合理化原则
计算高层建筑结构设计的基础是计算简图，则计算简图的合理性直接关乎到高层建筑的结构安全。由此可见，高层建筑结构设计必须坚持计算简图合理化原则。此外，必须把计算简图的误差控制到规范范围内，理由是高层建筑实际结构的节点并不单一。
1.2 高层建筑结构基础方案的合理化原则
一般而言，选择高层建筑结构基础方案的参考依据为高层建筑的地质条件。高层建筑结构基础方案的合理化要求对高层建筑的结构类型、施工条件、荷载分布情况、与邻近既有建筑物的关联性等因素予以综合考虑。高层建筑结构设计基础方案通常应确保最大化发挥地基的潜力。此外，高层建筑结构设计必须具备相应的地质勘查报告。
1.3 高层建筑结构方案的合理化原则
高层建筑结构方案的合理化是指高层建筑结构设计方案必须与结构体系和结构形式的要求保持一致，同时应满足经济性的要求，其中结构体系的具体要求为传力简单化、受力明确化。针对某些结构单元相同的高层建筑物，其结构体系也应该相同。
一般而言，高层建筑结构方案的合理化要求综合考虑工程设计需求、地理条件、施工材料、施工条件等因素，同时要求建筑的暖气、水、电等相互协调。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
2.1、高层建筑结构受力性能
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上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做出总体设想。
2.2、高层建筑结构设计中的扭转问题
建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏，应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下。高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀。减轻结构的扭转振动，应使建筑平面尽可能采用方形、矩形涠形、正多边形等简面形式。
2.3、高层建筑结构设计中抗震的问题
对一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位控制轴压比，并设置约束边缘构件，是《高规》为保证剪力墙的延性，新增加的要求。在剪力墙约束边缘构件配箍特征值为λv/2的区段，规范允许配置箍筋或拉筋。所设拉筋应同时钩住墙体的水平分布筋（或箍筋）和竖向分布筋，而不能有一部分拉筋仅钩住墙体的竖向分布筋。当此区段的体积配箍率或拉筋的竖向间距不能满足规范要求时，应同时设置箍筋。
三、高层建筑结构设计解决对策
针对于在高层建筑结构设计中，存在着的高层建筑本身的原因以及连梁超筋现象、地下室外墙设计存在着的问题，设计人员应该根据建筑的实际情况，根据自身的设计经验，采取有效的措施进行解决，才能够不断的促进高层建筑结构设计的顺利进行，促进高层建筑顺利的施工和竣工。下面就针对于具体的措施进行分析。
3.1、配合专业了解工程
首先，设计人员需要进行全面的分析，充分的了解工程以及情况，不是拿到图纸盲目的建模计算或者是上机绘图，需要理解透彻建筑图的含义及意义，明确各个专业注意和配合，并且做统一的标准，确定原则和方案，必要的时候要组织各个专业的协调和相关的管理，使各个专业的条件图真正成为条件图，避免出图后出现调整引起的返工，浪费时间和精力。
3.2、建模处理
建模计算之前要处理好荷载计算，不要估算不精确的同时还存在着误差，要完整的准确的根据建筑做法和要求来输入，考虑是否施工活荷载的不利影响，楼梯口的输入局部开洞口，飘窗部分的处理地方，要运用专业知识来计算或处理，这样减少误差，也减少计算工作量。
3.3、收集数据资料
准确的计算出建设工程所处的地理位置的制约条件，以及设计要涉及的所有数据和资料，都要提前收集好，等要用到的时候能够很快的查阅到，方便工作的需要，而且对于一些特殊的建筑还要根据经验来确定各种数值的参数取值，收集设计所需要的资料和规范，根据不同地域工程类型准确计算参数，可以使设计计算更加的可靠。
3.4、保护装置
为了确保安全，要在电源处安装与进户线连接，形成保护接零系统，引用各个插座的接地和不带电的金属外壳，总配电箱的熔丝和分支熔丝应该相配得当，用电设备发生故障时应得到保护，高层房屋住宅应该安装防雷保护装置，确保使用者的安全，有计算机房的要设计屏蔽网，防外漏干扰。
四、结束语
综上所述，高层建筑结构设计是高层建筑的灵魂，关系到整个建筑的安全及可行性，同时高层建筑行业与高层建筑结构设计是一个彼此影响、相互关联的整体，高层建筑行业的深入发展需要高层建筑结构设计的支撑，直接关乎到高层建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1]黎藜，李志 高层建筑结构设计浅析[J]-中华民居2010（9）
[2]陶忠，张耀春，韩林海，王光远. 关于高层建筑结构选型设计的初步探讨[J]-哈尔滨建筑大学学报2012（1）.
篇（4）
中图分类号：TU318文献标识码： A
面对我国高层建筑规模越来越复杂化的今天，结构工程师将面临巨大的挑战，如何以简单清晰的思路应对设计的多元化，需引起足够的重视。尤其是在对钢筋混凝土高层建筑进行结构设计时，其中有许多的重点和细节需要加以注意。
1.我国高层建筑结构设计现状分析
根据《民用建筑设计通则》GB 50352-2005第3.1.2条的规定，住宅建筑一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层（不包括高度超过24m的单体主体建筑）；高层大于100m的民用建筑为超高层建筑。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ 3-2010规定，10层及10层以上或房屋高度超过28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他民用房屋属于高层建筑。[1]
由于目前我国的城市建筑用地紧缺，以及一、二线城市资源汇聚，办公、住宅的需求量日益增加，增加建筑物高度是解决此两者矛盾的最有效手段。据数据表明，全球在建摩天大楼的87%是在中国，相信在未来，高层建筑设计将在建筑设计业成为主流。
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构设计相比较，结构设计在各专业中占有比较重要的地位，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期的长短和投资造价的高低。根据笔者近几年的观察来看，对于超高层建筑，因为使用空间对结构构件尺寸的限制，钢混结构占的比重较大；而普通高层建筑，特别是100m以下的住宅建筑，都是以普通混凝土结构为主导，其中又以剪力墙结构最为主流。
根据以往地震震害的数据表明，砖混结构，特别是底框―砖混结构的震害较为严重。因此新规范对此类结构形式的要求加严了。
2.建筑结构设计的要求分析
一座优质的建筑最关键的因素是它的使用安全，因此，在进行建筑结构设计时首先要考虑人们的生命财产安全，结构设计人员在进行建筑结构设计的时候需要做到以下几个方面。（1）在进行结构设计时，设计人员要充分考虑设计的精度，在结构设计中对数值设计的要求非常高，必须把误差降到最小。对建筑结构所有部位的承载力极限状态进行准确计算，同时对其正常使用状态的最大承载力进行计算。（2）在进行结构设计时，设计人员应对建筑结构进行全面的分析，对建筑中的各个要素进行综合考虑。最重要的是要考虑到建筑的安全，把建筑物安全放在第一位，要尽一切可能提高建筑结构设计的质量。[2]
3.结构设计中的常见问题
3.1结构规则性的问题
对建筑结构的规则性，建筑抗震设计规范及高层建筑混凝土结构技术规程对结构平面布置及竖向布置作了详细的要求。对于结构的平面形状，宜简单、规则、质量、刚度和承载力分布宜均匀，不应采用严重不规则的平面；对于结构竖向布置，宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进，侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化。对此，在高层建筑物结构设计时，应及早参与到建筑的前期设计中去，以控制建筑结构的规则性，达到经济合理的要求。
3.2嵌固端的设置问题
高层建筑在进行结构分析计算之前必须首先确定结构嵌固端的位置，我们这里所说的嵌固指的是强度嵌固而非力学嵌固（完全刚性的固定）。嵌固端的设置是否准确不仅关系到结构中某些构件内力分配的准确性，而且还影响到结构位移的真实性，最终会影响结构的安全性及经济性。因此，结构设计师应通过计算结果及工程实际情况两者来确定嵌固端的合理部位，使其能较为真实地反映结构实际的情况，提高计算的精度。
3.3短肢剪力墙设置
受建筑使用空间的影响，结构布置中经常会出现短肢剪力墙的情况。规范规定短肢剪力墙是指截面厚度不大于300mm、各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。而广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ 15-92-2013，第7.1.8条注1规定，短肢剪力墙指截面高度不大于1600mm且截面厚度小于300mm的剪力墙。
抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙；B级高度高层建筑以及9度的A级高度高层建筑，不宜布置短肢剪力墙，不应采用具有较多短肢剪力墙结构。
3.4结构超高问题
在钢筋混凝土高层结构设计中，对于高层建筑的总高度，在抗震规范和高规中都有严格的要求，A级高度的为普通高层建筑结构，B级高度的为复杂高层建筑结构。对于B级高度的高层建筑，按照相关文献的规定，该类建筑属于超限建筑工程，需要进行抗震设防专项审查，且要求更为严格的计算分析和构造措施，以保证建筑物的安全。因此，在高层结构设计时，应该按照规范要求与建筑师协商严格控制建筑物高度，以合理控制造价，避免造成社会资源的浪费。
3.5地基与基础设计方面存在的问题
作为建筑结构的最底层构件，基础承托上部结构传递来的荷载，并将其传递至地基。基础设计为结构设计的根本，处理不当，往往会出现牵一发而动全身的连锁反应。
应选用整体性好，能满足地基承载力和建筑物容许变形要求的基础形式，以调节不均匀沉降，达到安全实用和经济合理的效果。根据上部结构类型、层数、荷载及基底土层的承载力及压缩模量，可逐次考虑采用独立柱基、条形交叉梁、满堂筏板或箱形基础、桩基、桩筏。其中筏板基础可以是梁板式和平板式，当建筑物层数较多、地下室柱距较大、基底反力很大时，宜优先采用平板式筏基。多高层建筑宜设置地下室以减少地基的附加压力和沉降量，以满足天然地基的承载力和增加上部结构的整体稳定性。基础有一定的埋置深度，对房屋抗震有利，可以减小上部结构的地震反应。同时，由于基础有一定的埋置深度后，地下室前后墙的被动土压力和侧墙的摩擦力限制了基础的摆动，使基础底板压力的分布趋于平缓。基础设计除满足地基承载力要求外，基础沉降复核也同样重要，因为沉降问题引起的问题年年都有，而且这方面的治理也较为复杂，所以需要设计人员在前期考虑清楚，采取相应的措施协调沉降，2013年的注册结构工程师考试加大了基础沉降计算的题量，也是志在引起大家的注意。
作为全国性的规范标准，只能在大方向上对基础设计作出规定。但是地基基础的设计地方性很强，尤其是桩基的设计应因地制宜，各地区对桩的选型、成桩工艺、承载力取值有各自成熟经验，不少省、市有地区规范，当工程所在地区有地区性地基基础设计规范或标准时，应依据该地区的规范或标准进行地基基础的设计。例如贵州地区，对于独立基础的剪切计算有别于国家规范，如按国家规范计算，则会比相邻工程的造价高出许多，不符合地区情况，会影响设计院以后在当地的发展。[3]
以现在的设计计算理论，对于上部结构、基础、地基的整体作用问题，还不够完善，还达不到真正设计计算量化的要求。虽然我国目前也有了专门的高层建筑与地基基础共同作用理论的相关程序，但大多数的设计人员还是引用以往不考虑上、下共同相互作用的影响，只考虑基础和地基共用的影响。实例表明，只考虑基础与地基间承载力关系设计的筏板基础，钢筋最大应力实测值远小于钢筋抗拉强度，造成很大程度上的浪费。在新理论没有得到证明之前，一线设计人员需顶着业主钢筋含量要求的压力，结合工程实测数据，对比工程情况，合理取舍。
4.结语
建筑工程质量的好坏直接关系到国家的利益和人民的生命安全，同时也决定了人们的生活质量。在今后的工作中,建筑结构设计人员需要重新认识自己工作的重要性,明确自己的责任,提高对结构设计质量安全问题的辨别能力,积累结构设计的工作经验,使建筑结构设计工作行业逐步步入正轨,使建筑物的设计更安全、更合理。
参考文献
篇（5）
近段时间以来，全新的设计理念、规章陆续涌现；因为新旧规章不尽相同，并且工程设计中的一部分特别的难题，设计工作遇到了一定的阻碍。在高层建筑结构设计工作中时常会产生一些错漏。为了规避在高层结构设计流程中的这部分错漏，笔者依照自身的经验，用高层住宅建筑结构设计实例，来阐述高层住宅建筑结构设计理念以及对应措施。希望通过一些列的阐述，能够加强高层建筑的抗震强度以及安全程度，让高层建筑工程能够完满竣工。
一、 建筑大致情况
某社区高层建筑处于某市某镇，地上18层，地下1层，地面以上的机构高位55.25米，占地面积3000平方米，总建筑面积12600平方米。抗地震强度能够达到7度，场地类别是Ⅱ类，规划地震分组是第一组。地下室被设计成停车场，平战结合，根据五级人防规划。
二、 结构布设
下图是该项工程的标准结构平面图：
图1 标准层结构平面图
如上图，剪力墙抗地震等级是2级，建筑高度与宽度之比是H/B为2，长度与宽度之比是L/B为1.2，两翼突起长度与结构整体长度是l/Bmax为0.3，突起结构的长度与宽度之比是l/b为1.13，以上结构都符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）中的有关规定。
然而在F轴的位置，楼板的有效宽与典型宽的比值是40%，不符合规程中不能超过50%的规定，是平面不规则构造。
地下室B-C轴的方位是停车场主干道，依照规程这块区域不能布设剪力墙，让结构刚度中心偏离刚心，这就必然会减弱整体结构的抗扭转特性。这个机构平面是细腰工字平面，其腰部位置应力汇集，又由于设计师在该部位布设了电梯井道以及消防楼道，开洞繁多，减弱了楼板刚度，也会减弱抵御强震的效果，是结构设计中应权衡到的问题。
透过对几类相异结构布设计划的试运算以及比对，通过调节剪力墙的方位以及数目若干次，最后明确使用全现浇框架―剪力墙结构（见图1）。剪力墙厚度极小值是250毫米，底端框架柱截面的最大值是500×700，加强层竖向抗侧力使用C35混凝土。
三、 运算解析
应用我国建筑设计研究院编写的SATWE以及TAT程序实施运算，基础数据是：防地震强度是7级，工程抗震类别是丙类，Ⅱ类场地土，基础风压为0.6，框架以及剪力墙抗震强度等级是三级以及二级，换算权衡到扭转耦联、虚拟施工加载，选取18个振型，其换算成果以及各类数据有参考价值。
（一） 侧向刚度运算法则的挑选
有关侧向刚度的运算，我国的相关技术规章倡导下面的模式：
1. 剪切刚度法
就是说GKi=GiAi/Hi；
2. 剪弯刚度法
就是说Ki=i/Hi；
3. 抗震条例中倡导运用的法则
就是说Ki=Vi/w
之中，第一类模式通常用在底端大开间构造；在运算高位转换这种长细墙构造的时候，侧向刚度通常使用第二类模式，以映射弯曲变形的左右程度，这两类模式显然并不能用在笔者所列举的工程实例中，唯有第三类模式方可准确映射其结构的特征，所以笔者选用这类模式来进行换算。SATWE程序的侧向刚度换算也能够较为有效地进行。
（二） 嵌固端挑选的科学性解析
地下室是用来停放车辆的，权衡到人防平战的因素，范围广并且隔断少，它的顶板是否可以迎合嵌固端的需求，还要以运算来佐证。《高层民用建筑设计防火规范》中明文指出：“当地下室顶板被用于嵌固的时候，地下室结构的侧向刚度大于等于邻近上端构造楼层的侧向刚度的2倍。”举例工程依照嵌固端在地下室底板位置的运算结果，把回填土的相对刚度赋值成零，因此换算出的成果显示：X方位的侧向刚度/上端楼层侧向刚度=10.7、Y方位的侧向刚度/上端楼层侧向刚度=3.9，符合建筑规程规定；所以，嵌固端挑选在地下空间的顶板位置是最为适宜的。
（三） 结构自振周期
依照经验算式推算，T1=（0.08-0.12）N=1.44-2.16秒，能够得出该结构的自振周期能够被控制在经验值范畴内，扭转周期以及平动周期T1/T1=0.887，比0.900小。X、Y两个方位的周期偏差不大，能够得出X、Y刚度比较趋近。
（四） 平面扭转不规则
SATWE以及TAT的运算显示：层间位移转角的极大值都符合规程规定，该结构在地震以及风荷载的影响下都能够符合规程规定。这项工程位移最大值/楼层平均位移=1.39，虽然符合建筑规程（GB5001-2001）的规定，然而却越过了规则扭转1.2倍的极限，显示这项工程有着平面扭转不规则性。
（五） 竖向刚度规则
楼层侧向刚度要大于等于邻近的上层抑或邻近的三层的70%，没有楼层承载力突变的情况，依照换算成果，相连楼层间的剪应力没有显著起伏。
（六） 基地剪重系数符合规程（GB5001-2001）的强制性条令的需求。
（七）在基本振型地震影响下，框架剪力墙结构中的框架承载的地震倾覆力矩比结构总地震倾覆力矩小一半。
（八）剪重系数和周期关系的科学性比对
g=Fek/Ge=0.85а1=0.85（Tg/T）0.9аmax=0.016
和换算值大致相等，表示电算成果是具备比较价值的。
四、 概念设计以及构建举措
在高层建筑结构设计中，除开强度以及安全特性外，最重要的就是概念设计与构建举措的使用。笔者所列举的工程显示了“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱”的设计理念，对其抵抗地震强度提出了几项强化举措：
（一）因为平面不规则，为提升结构抗扭刚度，减少扭转频率，笔者将10层和以下两端的剪力墙增厚达到300毫米，并适度让角柱截面变大，提升角柱钢筋以及箍筋的配筋率，防止强角柱的形变。
（二）这项工程腰的位置是最为脆弱的位置，笔者将区域楼板设计成弹性楼板，使用总刚法运算。为强化楼板传送水平力的功能，把楼板加厚到150毫米，并提升它的配筋率到0.25%，使用双层双向通长配筋。
（三）地下室顶板除开有预防爆炸的作用以外，还必须当成上端构造的嵌固端，而且从结构上应满足嵌固端对其的需求。顶板规划成厚是300毫米，使用C35混凝土双层双向配筋，每一个楼层或每一个方向配筋都超越了0.3%。地下室柱的实际配筋面积比第一层对应柱每个侧向纵筋大1.1倍。
结束语：
因为建筑功能的需求，让这项工程的剪力墙布设受到了限制，有着平面扭转不规则的情况；这从另外的视角说明：“匀称、分离、对称、周边”的引导方略在高层建筑住宅结构设计中的关键性。透过这类工程结构的设计，能够让建筑的抗震特性以及安全特性提升。结构的周期、位移、转换层的刚度数据与既定规则相符合；并且对未来的高层住宅建筑的结构设计有着实际参考价值以及借鉴作用。
参考文献：
[1] 陈文柱.剪力墙结构设计在高层建筑结构设计中的研究运用[J].建材与装饰，2014，（12）：13-14.
[2] 赵文军.剪力墙结构设计以及其在高层建筑结构设计中的应用探讨[J].城市建筑，2014，（21）：82-82.
篇（6）
中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：
1 高层建筑结构设计的基本要求
基础设计在设计的时候应当最大限度地发挥出建筑地基的潜力，在必要的时候还可以对地基变形进行验算。基础设计应该有详尽的地质勘探报告，在一般情况来说，同一个结构单元最好不要采取两种不同的基础类型。
在高层建筑构造设计中，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境以及施工条件等情况进行整体分析，并且要与建筑、水、电、暖等专业进行充分协调，同时在此基础之上对建筑结构进行选型，确定结构方案，在必要的时候还应该对多方案进行比较、择优。
在高层建筑构造设计中，为了保证建筑结构安全应当选择恰当的计算简图。计算简图中应当有相应的建筑构造措施作保证。实际的建筑构造节点一般不可能只是纯粹的铰接点或刚接点，但是必须要与计算简图的误差在构造设计的许可范围之内。
在高层建筑构造设计中，要坚持“强剪弱弯、强柱弱梁、强压弱拉”的原则；要注意构件的延性；注意钢筋的锚固长度；加强薄弱部位；把温度应力的影响考虑在内。
在高层建筑构造设计中，考虑均匀、规整、对称的原则；考虑抗震的多道防线；避免出现薄弱层。
2 高层建筑结构设计的特点
随着我国经济社会的发展，城市化的速度逐渐加快，随之而来的问题也越来越多，建筑用地面积的缺乏就是一个重要的问题，因此在有限的土地面积上的建设高层建筑来增加住房面积。城市中高层建筑的数量不断增加，高层建筑的结构也是趋于多样化，因此高层建筑的结构设计也逐渐成为高层建筑结构工程设计工作的重点和难点。
2.1高层建筑结构设计中的水平力
在多层建筑的结构设计里，通常是以重力为主要代表的竖向荷载来控制结构设计。但是，对于高层建筑来说，即使竖向的荷载依然是建筑结构设计中的一个非常重要的因素，但是起着决定性作用的却是水平荷载。这是由于建筑的自身重量与楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力与弯矩的数值，其值的大小仅与建筑高度大小成正比；而水平荷载对建筑结构产生的倾覆力矩，以及在竖向构件中所造成的轴力，与建筑物的高度大小的平方成正比。并且对于一定高度的建筑而言，竖向荷载的大小基本上是一个定值，而水平荷载的数值是随着结构动力性的不同而有一定的差异的。
2.2结构侧移是结构设计的控制指标
在高层建筑结构设计中结构侧移是其关键因素，这一点是与多层建筑不同的。随着建筑物层数的增加，水平荷载下结构的侧移变形问题变得越来越严重，对于水平荷载作用下的侧移应当控制在一个特定的限度里。
2.3抗震设计要求高
高层建筑结构设计的抗震设防设计除了需要考虑竖向荷载和风荷载以外，建筑结构还必须具备较好的抗震能力，在结构设计中应当做到小震不坏、大震不倒。
2.4轴向变形
在高层建筑中，由于竖向的荷载数值非常大，可以在柱中产生非常大的轴向变形，因而会使连续梁中间支座处的负弯矩值的大小变小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值的大小增大；还会在一定程度上影响预制构件的下料长度，根据轴向变形的计算值的大小，对下料长度进行相应的调整；另外还会影响到构件剪力和侧移。
2.5结构延性
与低层建筑与多层建筑相比，高层建筑的结构更柔一些，当出现地震的情况，高层建筑的变形会更大一些。为了使高层建筑在进入塑形变形阶段以后仍然具备较强的变形能力，为了避免建筑倒塌，应该特别需要在建筑构造中采用恰当的方法，以保证高层建筑的结构具有一定的延性。
3 高层建筑结构设计的问题及对策
3.1结构的超高问题
在有关抗震规范以及高层规程中，对于建筑结构的总高度有着明确、严格的限制，特别是在新出台的规范中，针对以前的超高问题，不仅仅将原来的高度限制采用A级高度之外，还增加了B级高度，无论是处理措施还是设计方法都有了不少改变。而在实际的建筑工程设计中，有过由于未考虑结构类型转变的问题，致使施工图在审查时没有通过，要求必须重新调整结构设计或者召开专家会议进行进一步论证的案例，这对建筑工程的工期、造价等方面的影响非常大。因此，在高层建筑构造设计时必须严格按照相关规定，控制建筑总高度，以避免不必要的损失。
3.2短肢剪力墙的设置
根据新规范的相关规定，把墙肢截面的高厚比在4到8之间的墙定义为短肢剪力墙，经过大量的实验数据以及实际工程经验，对于短肢剪力墙在高层建筑中的应用添加了非常多的限制，所以，在高层建筑构造设计中，结构设计工程师应当尽可能少地采用最好是不采用短肢剪力墙。
3.3嵌固端的设置
现在的高层建筑通常都配置两层或者两层以上的地下室和人防，嵌固端一般会设置在地下室的顶板上，也有可能是设置在人防的顶板上，所以，在嵌固端的设置位置这个问题上，结构设计工程师通常会忽视由于嵌固端的设置问题所带来一些需要注意的地方，例如：嵌固端楼板的设计、在结构整体计算时的嵌固端的设置、嵌固端上下层的刚度比的限制、结构抗震缝的设置与嵌固端位置的协调性、嵌固端上下层的抗震等级的一致性等问题，如果忽视其中一个方面就极有可能导致在后期设计时的工作量全部放在结构设计的修改上，甚至是为建筑的安全埋下伏笔。因此，在高层建筑结构设计中应当把与嵌固端的设置相关的问题考虑进去，以免设计后期的麻烦。
3.4高层建筑结构的规则性
新出台的规范在高层建筑结构的规则性上与以前的规则有较大的不同，新规则在这方面增加了比较多的限制条件，不像以前那么宽松，例如：嵌固端上下层的刚度比信息、平面规则性信息等内容，并且，新的规范还采用了强制性的条文明确规定：高层建筑不应当采取严重不规则的结构体系。所以，结构设计工程师必须严格注意新规范中的这些限制，以避免在后期施工图的设计工作中形成被动的局面。
4 结束语
近几年来，随着人们对住房面积和建筑审美的需求，城市中的高层建筑越来越多，其结构越来越多样化，相应的高层建筑设计也就越做越复杂。高层建筑结构设计与多层建筑结构相比较，结构设计与建筑施工的其他工作相比占有更重要的地位，不同结构体系在细节设计中都有不同的设计特点。一个合格的高层建筑结构设计不仅仅是要保证高层建筑的安全，而且还要保证建筑结构的合理性和经济性。在高层建筑结构设计中，高层建筑应该做到结构功能同外部条件相一致，结构的功能要与经济性相协调。为了更好地做好结构设计，应当用概念设计来检测计算设计的合理性。其中结构计算的主要指标有周期、周期的扭平比、剪重比、位移比等，这些指标都应当满足高层建筑结构设计的规范要求，还要注意高层建筑构造设计的细节问题。
参考文献：
[1] 胡丽荣.概念设计在建筑结构设计中的应用意义[J].黑龙江科技信息,2010,(07).
[2] 包乐琪 郭玉霞 陈绪坤.概念设计在建筑结构设计中的应用[J].科技致富向导,2011,(14).
[3] 刘建立 王礼辉 郭松立.概念设计在建筑结构设计中的应用探究[J].建材与装饰,2012,(03).
篇（7）
随着城市发展进程的不断加快，高层建筑数量逐年增多，结构形式趋向复杂，这一点在设计阶段体现的最为明显。只有保证高层建筑结构设计的科学合理，才能使高层建筑建设过程得以顺利实施。另外，在结构方案设计过程合理性又是作为核心功能存在的，能够对高层建筑使用的安全与稳定提供充足的保障。由此可见，设计人员一定要对高层建筑结构方案设计合理性给予必要的重视。
1 高层建筑结构设计常见问题分析
1.1短肢剪力墙设计不合理
在高层建筑结构设计中，不合理的短肢剪力墙设计会影响高层建筑的使用寿命，甚至会带来一系列的安全问题。有部分设计人员为了满足建设方经济指标控制要求，采用较多短肢剪力墙结构，且短肢剪力墙承担的底部倾覆力矩大于结构底部总地震倾覆力矩的50%，虽然规范要求不宜，但对短肢剪力墙有更严格的要求，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙；在抗震设防烈度9°的A级高度高层建筑不宜布置短肢剪力墙。对短肢剪力墙从配筋率和边缘构件的设置构造上都有提高，限制轴压比等等。综合以上因素不提倡这样的较多短肢剪力墙结构设计，应调整方案。有的设计人员在设计上把尺寸控制在临界点。例如高层剪力墙结构设计中，设计除楼电梯间外基本把剪力墙大多数设计为200厚1700mm长的墙肢，墙肢长度与墙厚度之比大于8，从概念上满足高层规范非短肢的一般剪力墙定义的限值，但实际计算结果是结构的整体刚度偏弱，从计算指标上结构底部有十多层楼层的剪重比不满足规范要求，却认为计算程序上已经自动考虑地震力放大系数，结构设计是安全的不必做刚度调整。设计者自认为没有违反规范设计，却忽视了这样设计的结果不但会削弱整个高层建筑剪力墙的抗震能力，而且也会对高层建筑的安全性与稳定性造成一定的不利影响。
1.2建筑超高现象较多
在现阶段的高层建筑结构设计中，超高是作为一个常见而又突出的现象存在的。该现象部分是由于建筑单位无视相关建筑设计规程，为了在有效面积的土地上发挥最大的使用收益，增高建筑高度。还有就是设计在楼顶加阁楼层或坡屋面闷顶层，高度计算含糊不准确造成超高。高层建筑超高需要按超限高层设计，需要考虑的问题和因素很多，高层建筑的主要受力特点就是控制结构地震力和风荷载的水平力作用，满足层间位移角，提高结构抗震能力，降低强风和地震力等自然灾害对建筑的损害，保证建筑使用安全。
1.3嵌固端设计不合理
嵌固端设计在高层建筑结构设计是非常重要的部分，目前，嵌固端的设计有待规范，主要体现在以下几方面。其一，选择嵌固端位置不够合理。如有的高层是人防地下室，高层嵌固端没有设计在刚度较大的人防地下室的顶板，却选在人防地下室上边带夹层的夹层顶板做嵌固端，这就留下了一定的安全隐患；其二，高层建筑结构整体计算中，当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时，地下一层与首层侧向刚度比不宜小于2。结构上下层的剪切刚度比是嵌固端合理设计的主要衡量依据，但有部分设计人员在嵌固端设计中忽视计算书中剪切刚度比不满足规范要求等问题，影响了嵌固端设置的科学性；其三，有局部错层的地下室顶板做嵌固端问题。设计人员没有理解规范嵌固端不能开有较大洞口的实际意义，对有错层的地下室顶板不能作为嵌固端理解不透，存在一定的安全隐患。
2 对高层建筑结构设计问题的几点建议
高层建筑结构设计中，要尽可能的保证高层建筑结构设计的合理性，满足高层建筑的抗震性能要求，针对上述提出的高层建筑设计常见的几点问题提出建议，从而使结构设计更加科学合理，为后期的安全使用提供强有力的支撑。
2.1对高层建筑结构设计方案进行科学的选择
在高层建筑结构设计过程中，结合建筑实际情况，恰当的选取结构设计方案是作为核心工作内容存在的。合理的结构方案能够对整个高层建筑结构设计水平提供充足的保障。为此，建筑单位要高度重视选择结构设计方案工作，具体注意事项有：其一，设计部分要详细的研读相关的建筑标准和规定，这样能够有效规避选定的高层建筑结构设计方案不符合建筑标准和规定的现象发生；其二，建筑单位要慎重思考施工现场的实际情况与结构方案的适应程度，并详细勘测和调查高层建筑工程的规模大小以及施工现场的基础状况，继而从中选出最合理、最科学的结构设计方案。
2.2设计人员加强高层建筑结构设计的短肢剪力墙概念
合理发挥短肢剪力墙在结构中的灵活作用，剪力墙不宜过少，墙肢不宜过短，短肢剪力墙控制在规范合理范围内，满足建筑功能的同时满足结构刚度和延性要求。对有应力集中和结构受力复杂部位不易采用短肢剪力墙和一字形墙短肢剪力墙，避免短肢剪力墙过早被剪坏。短肢剪力墙布置尽量做到均匀对称。减少结构的扭转效应。从加强措施上改善短肢剪力墙的抗震性能，结构剪重比也要控制在合理的范围内。
2.3对于高层结构超高现象
首先必须对超高结构进行抗震设防专项审查，通过审查批准后方能进行结构正式设计。超高层建筑结构首先要重视概念设计，合理选择抗侧力体系，设计尽量满足建筑的规则性和刚度的均匀性，除必须满足各种工况受力需求外，还需对各类构件构造加强，提高结构的抗震能力。确定合适的含钢率，控制结构承载力、延性、刚度及裂缝，控制风荷载作用下舒适度，控制结构计算位移、周期计算指标、满足规范层间位移角限值要求等等。总之超高层设计需要采取必要的设计手段，满足高层建筑结构的安全性、抗震性与稳定性。
2.4高层建筑结构以地下室顶板作为嵌固端是普遍做法
前提是抗震规范6.1.14条中地下室顶板作为嵌固端中指的的地下室应为完整的地下室，在山（坡）建筑出现地下室各边埋置深度差异较大时宜单独设置支挡结构。需要强调的是：第一，地下室各边有差异且差异较大的时候不能算完整的地下室，嵌固端需要约束结构在各个方向的变形，一侧没有约束，把底层看作嵌固端的话，计算假定和实际不相符了，所以不可以作为嵌固端。例如一个地下室三面全被土覆盖，一面是没有土（敞开的），这样的地下室顶板是不可以作为上部结构的嵌固端的。第二，设计必须满足规范对嵌固层的平面内刚度、楼板厚度及配筋率等内容要求，同时对地下室构件采取构造加强措施，加强嵌固层的整体刚度。
3 结语
综上所述，建筑设计工作是高层建筑建设准备阶段的重要环节，而高层建筑结构设计质量直接影响该建筑工程的质量、安全等。由于高层建筑结构设计能为项目决策人提供充足而重要的理论依据，因此，在高层建筑工程准备施工前，更要重视设计阶段的结构设计工作，同时，设计人员也要对自身的设计水平进行不断的强化提高，加强对规范的分析认识、理解和把握，做到细致周全，不因小疏忽而酿大错，为建设安全高质量的高层建筑贡献自己的一份力量。
参考文献
篇（8）
0 引言
随着我国社会经济的快速发展，高层建筑在城市化建筑中的比例也越来越大。随着对高层建筑使用功能要求的日益严格，高层建筑的高度不断增加，建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量日渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。
1 高层建筑结构设计的原则
1.1选用适当的计算简图
结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
1.2 选择合适的基础方案
基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
1.3 合理选择结构方案
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系[1]。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
1.4 正确分析计算结果
在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、 条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。
1.5 采取相应的构造措施
结构设计始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压若拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；考虑温度应力的影响[2]。此外，还要注意按对称、均匀、规整原则考虑平面和立面的布置；综合考虑抗震的多道防线；尽量避免薄弱层的出现；正常使用极限状态的验算都需要概念设计做指导。
2 高层建筑结构设计的特点
2.1轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测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。
2.2 结构延性是重要设计指标
相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑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。
2.3 水平荷载成为决定因素
一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
3 高层建筑结构的相关问题分析
3.1 结构的超高问题
在抗震规范和高规范中，对结构的总高度有着严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度以为，增加了B级高度，处理措施与设计方法都有较大改变[3]。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
3.2 短肢剪力墙的设置问题
在新规范中，对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中， 结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3.3 嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上， 结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如: 嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
3.4 结构的规则性问题
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如: 平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
4 结语
近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析，运用掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
参考文献
篇（9）
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．
[2]李淑彦．浅谈高层建筑结构设计要点[J]．商品混凝土．2012．
篇（10）
高层建筑结构设计课程的教学内容涉及混凝土结构、结构力学、结构抗震等知识的综合应用，作为培养从事土木工程设计、施工、预算、招投标工作的高级工程技术人才的土木工程专业，一般将高层建筑结构设计课程设置为一门专业限选课。土木工程专业毕业生的就业方向主要有结构设计、工程施工技术管理、预算和招投标等岗位，这些工作岗位都与高层建筑结构设计具有密切联系。土木工程结构设计岗位的主要工作内容已由多层建筑设计转变为高层建筑设计；从事土木工程施工管理工作，必须掌握高层建筑结构的识图与读图等知识，清楚高层建筑中哪些是主要受力构件，哪些是构造构件，在施工过程中遇到一些简单的高层事故应如何处理，等等，这些都有赖于该课程的学习；土木工程预算和招投标管理工作中大量的分析计算都要靠计算机来完成，要求工作人员要在看懂图纸（很多是高层建筑图纸）的基础上建立分析模型，做到不多算、不漏算，这也有赖于该课程的学习。工程专业开设该课程的意义由此可见。但是，由于种种因素的影响，目前该课程教学中还存在不少现实问题。鉴于此，本文拟从教学内容、教学模式、教学方法、教学过程等方面探讨高层建筑结构课程的教学改革问题，希望能为该课程教学质量的提高提供参考。
一、课程教学内容规划
随着我国经济的发展，土建行业对人才的要求特别是对学生工程素质的要求越来越高，企业欢迎的是具有完备知识结构又具备较强工程能力的人才。高层建筑结构设计课程涉及很多计算，教学内容十分丰富，但该课程的学时往往十分有限，因此，合理选择教学内容就显得尤为重要。该课程教学内容的选择应以应用型人才能力培养为目标，理论与实践并重，并注意兼顾不同学习基础的学生。土木工程专业一般将该课程安排在大学四年级第一学期，主要内容包括绪论、高层建筑结构的体系与布置、高层建筑结构的荷载和地震作用、高层建筑结构的计算分析和设计要求、框架结构设计、剪力墙结构设计、框架―剪力墙结构设计、高层建筑地下室和基础设计等，与先修课程混凝土结构、混凝土结构与砌体结构、基础工程、工程结构抗震等有紧密联系，也存在一定的内容重复现象。为了保持教学内容的系统性，教师处理与已开设课程重复的内容时，应做到“重复的内容讲差别，相似的内容讲典型，突出重点”[1]。例如：荷载计算部分的一些内容与混凝土结构课程的相关内容相似，按照相似的内容讲典型的原则，对该部分内容，教师应重点讲解高层建筑结构的风荷载计算（考虑风震系数），而活荷载计算可不考虑不利布置；框架结构设计部分的一些内容，与混凝土结构与砌体结构等课程的相关内容存在重复现象，按照重复的内容讲差别的原则，对该部分内容，教师应重点讲解在框架结构设计中如何调整位移比、周期比、轴压比、相邻层刚度比、层间位移角、层间受剪承载力比等高规参数；高层建筑结构基础设计部分的一些内容，与基础设计和基础工程课程存在内容重复现象，按照重复的内容讲差别的原则，教师可重点讲解高层建筑“筏板基础”“桩基+筏板”设计中的常见错误及其原因。
二、课程教学模式
在开设高层建筑结构设计课程时，学生已具备一定的专业技能，但综合能力还有待提高。采用多元化教学模式是近年来该课程教学的主要特点之一。根据高层建筑结构设计课程实践性和操作性强的特点，教师应以促进学生提高实践技能、掌握关键知识为主线，整合课程各个单元的教学内容开展任务驱动教学和项目导向教学，将“教、学、做”有机结合，着力体现应用性、实践性和开放性的课程理念。将“教、学、做”一体化的教学模式有机融入教学过程，有利于处理“懂”与“会”的关系，学生可以先懂后会，也可以先会后懂或边懂边会。此外，教师还可以把课堂搬进实验室、建筑设计院、工程施工现场等场所，广泛开展直观教学，实现课堂教学与实习实训的一体化，从而有效提升学生的综合能力。
三、课程教学方法与教学手段
高层建筑结构设计课程的教学环节分为课堂教学、PKPM软件应用、工程设计实践和考核[2]。以下从四个方面探讨该课程的教学改革。
(一)课堂教学
课堂教学应以讲解高层建筑结构设计的基本设计理论、抗震规范、高层混凝土结构技术规程等内容为主；要有明确的教学目标、有效的教学策略和具体的学习评价指标；要注重学生兴趣的培养和潜能的发掘与提升，广泛开展探究性学习和协作学习；要注意培养学生终身学习的观念，力促学生自主发展和可持续发展。在高层建筑结构设计课程教学中，还应做到课堂讲授、自学、讨论相结合，课内学习与课外学习相结合，理论学习与实践环节相结合[3]。第一，课堂讲授与自学相结合。教师在课堂教学中应重点讲授基本概念、基本原理和难点，并向学生指定课外自学的内容和思考题，以培养学生的自学能力，化解教学内容多而课时有限的矛盾。第二，开展课堂讨论，启发学生开展积极的思维活动[4]。大学生思想独立性强，思维灵活，喜欢独立思考问题。因此，在全班或小组内围绕一个问题开展讨论，让学生各抒己见，相互启发，有利于发挥学生学习的积极性和主动性，充分提高教学效果。如在高层结构选型内容的教学中，可让学生以某“高层设计采用哪种结构体系较合理”为题在班级范围内开展讨论，让学生在愉快的氛围下通过主动思考掌握高层结构体系的有关知识。就课堂讨论的方式来讲，教师可先提出问题，让学生在小组讨论的基础上，选出代表到黑板前陈述意见，这样既可活跃课堂气氛，提高教学效果，也可提高学生的表达能力。第三，课内学习与课外学习相结合。在每次课结束前，教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题。对于较抽象的教学内容，教师应组织学生开展课堂讨论或课外学习小组（宜以宿舍为单位）讨论。教师还可结合单元教学内容，组织开展以高层结构设计基本理论知识和常规应用为基础的小型竞赛活动，如PKPM建模大赛等，以锻炼提高学生的知识运用能力。第四，理论教学与实践教学相结合。笔者的调查表明，很多学生在学习过程中都感觉到“高层建筑混凝土结构技术规程”难以理解，难以联系具体工程实例；结构设计只是停留在单个构件上，不明确结构整体设计的思路。因此，教师在教学中应结合具体教学内容引入工程实例，通过对工程实例的详细讲解，使学生加深对理论知识的理解，提高应用能力。比如，对高层建筑常用的三种结构，即框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构，教师可借助实际工程项目，依次详细讲解抗侧力构件的布置、主要高规参数的控制、平面的布置、施工图的绘制，通过实例讲解使学生理清结构设计的整体思路，加深对规范条文的理解。需要说明的是，教师教学中选用的案例可以来自企业生产实践，也可来自教师指导学生完成的工程设计实践项目。教师指导学生进行工程设计实践（包括结构选择、结构建模、施工图绘制等），是提高高层建筑结构设计课程教学质量的有效手段。
(二)PKPM软件应用教学
PKPM软件应用教学的重点是理解和掌握高层建筑结构设计的基本过程，主要有以下三个教学步骤：(1)结构布置的讲解与练习。在此步骤中，要通过讲解和练习，使学生掌握运用PKPM软件建模的技巧，理解“抗规”关于结构平面和竖向布置的基本要求。结构平面布置要求平面形状简单、规则、对称、质心和刚心重合[5]30−31；结构竖向布置的要求主要是抗侧力构件沿竖向不突变等。(2)PKPM基本计算参数输入练习。在此步骤中，应要求学生按照相关要求，结合工程结构的实际情况输入PKPM相关参数，并理解基本风压、基本雪压、设计地震分组、抗震设防烈度、连梁刚度折减系数等参数的含义。(3)PKPM计算结果的分析判断和参数调整。在此步骤中，应指导学生通过对计算结果的分析，判断结构的周期比、位移比、剪重比、相邻层刚度比、轴压比、整体稳定是否满足要求，并对不满足要求的参数进行调整。
(三)工程设计实践教学
开展高层建筑结构设计课程实践教学，有利于学生强化工程概念和感性认识，激发学习主动性，提高创新能力。在工程设计实践教学中，教师可以组织学生分组参观调查当地已建高层建筑，了解其构型、结构体系、存在的施工问题等；可以让学生以小组为单位完成高层建筑的建模，如15层以下教学楼、办公楼、宾馆等框架结构的建模，20层以下住宅楼等剪力墙结构的建模，20层以下写字楼、公寓等框架―剪力墙结构的建模。
(四)课程考核
高层建筑结构设计课程的常规考核方法是笔试成绩与平时成绩相结合，但笔试成绩一般占总成绩的80%，这容易导致学生只重视理论而忽视实践，不利于学生应用能力的提高。该课程的考核应着重考核学生综合运用知识的能力，可采用笔试、上机操作、实践环节相结合的考核方式。其中，笔试成绩占总成绩的50%，试卷的制作可参考国家“注册结构工程师专业资格”考试；上机操作成绩占总成绩的20%，可以给定房屋建筑平面图和立面图，让学生在规定时间内运用PKPM软件完成满足结构设计规范要求的结构建模；实践环节成绩占总成绩的30%，内容包括考察报告的撰写情况、在分组建模实践教学中的表现等。
四、教学过程的组织
如前所述，在每次课结束前，教师都应向学生明确课后的复习内容、预习内容及思考题，其中预习的内容可以是参观现有高层建筑结构，调查了解其结构形式、结构设计、施工中存在的问题等，并形成文字。导入新课时，教师可用5分钟左右的时间了解学生的预习情况，并通过总结引出新课题。在讲授新课的过程中，教师应突出重点，把握难点，可按照理论讲授―例题解析―学生练习―归纳总结的步骤组织教学。如在讲解高层建筑的结构体系时，可先分述每种结构体系的概念，再举例分析典型的结构体系布置，然后让学生画出附近教学楼等高层建筑的结构，最后归纳总结常见建筑结构体系的选择。课堂讨论教学环节一般可采取学生自由发言与教师总结相结合的方式，而在安排有小组前期调研的情况下，应紧紧围绕小组代表的汇报发言开展现场提问。另外，教师在课堂教学中还应引导学生主动到建筑设计院、工作室参观实践，以实现学以致用，不断提高学生的实践应用能力。例如，为了提高应用型技术人才培养质量，黄淮学院在其大学生创新创业园设置了建筑设计院校内实践基地，为土木工程、建筑工程等专业学生的工程实践提供了良好的平台，教师引导学生到这里结合教学内容参观实践，无疑能够有效地促进学生实现所学理论知识的内化和实践应用能力的提升。
作者:邵莲芬 单位:黄淮学院
参考文献：
[1]牛海成，徐海宾．面向可持续发展的高层建筑结构设计课程教学改革探讨[J]．高等建筑教育，2013(22)：72―75．
[2]刘圆圆．浅谈《高层建筑设计》课程改革方案[J]．城市建设理论研究：电子版，2014(36)：8119―8120．
