多层建筑结构设计汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇多层建筑结构设计范例，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）

[ Abstract ] This paper analyzes the high-rise building structure and shear wall structure design, for your reference.

[ Key words ] high-rise building ;structure design; stress analysis

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、多层建筑结构设计特点

1．1轴向变形不容忽视

多层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，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。

1．2 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。

1．3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 多层建筑结构分析

2．1 弹性假定

目前工程上实用的所层建筑结构分析方法均采用弹性的计算方法。在垂直荷载或一般风力作用下，结构通常处于弹性工作阶段，这一假定基本符合结构的实际工作状况。但是在遭受地震或强台风作用时，所层建筑结构往往会产生较大的位移，出现裂缝，进入到弹塑性工作阶段。此时仍按弹性方法计算内力和位移时不能反映结构的真实工作状态的，应按弹塑性动力分析方法进行设计。

2．2 小变形假定

小变形假定也是各种方法普遍采用的基本假定。但有不少人对几何非线性问题(P-效应)进行了一些研究。一般认为，当顶点水平位移 与建筑物高度H的比值 ／H >1／500时，P- 效应的影响就不能忽视了。

2．3 刚性楼板假定

许多多层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大， 而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构位移的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论计算筒体结构提供了条件。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是， 对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或是层数较少等情况，楼板变形的影响较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。

2．4 计算图形的假定

多层建筑结构体系整体分析采用的计算图形有三种：

2．4．1一维协同分析。按一维协同分析时，只考虑各抗侧力构件在一个位移自由度方向上的变形协调。在水平力作用下，将结构体系简化为由平行水平力方向上的各榀抗侧力构件组成的平面结构。根据刚性楼板假定，同一楼面标高处各榀抗侧力构件的侧移相等，由此即可建立一维协同的基本方程。在扭矩作用下，则根据同层楼板上各抗侧力构件转角相等的条件建立基本方程。～维协同分析是各种手算方法采用最多的计算图形。

2．4 .2 二维协同分析。二维协同分析虽然仍将单榀抗侧力构件视为平面结构，但考虑了同层楼板上各榀抗侧力构件在楼面内的变形协调。纵横两方向的抗侧力构件共同工作，同时计算：扭矩与水平力同时计算。在引入刚性楼板假定后，每层楼板有三个自由度∪，Ⅴ ，θ， (当考虑楼板翘曲是有四个自由度)，楼面内各抗侧力构件的位移均由这三个自由度确定。剪力楼板位移与其对应外力作用的平衡方程，用矩阵位移法求解。二维协同分析主要为中小微型计算机上的杆系结构分析程序所采用。

2．4 .3三维空间分析。二维协同分析并没有考虑抗侧力构件的公共节点在楼面外的位移协调(竖向位移和转角的协调)，而且，忽略抗侧力构件平面外的刚度和扭转刚度对具有明显空间工作性能的筒体结构也是不妥当的。三维空间分析的普通杆单元每一节点有6个自由度，按符拉索夫薄壁杆理论分析的杆端节点还应考虑截面翘曲，有7个自由度。

3 剪力墙设计中的基本概念

3.1 剪力墙高和宽尺寸较大但厚度较小，几何特征像板，受力形态接近于柱，而与柱的区别主要是其长度与厚度的比值，当比值小于或等于4时可按柱设计，当墙肢长与肢宽之比略大于4或略小于4时可视为为异形柱，按双向受压构件设计。

3.2 剪力墙结构中，墙是一平面构件，它承受沿其平面作用的水平剪力和弯矩外，还承担竖向压力：在轴力，弯矩，剪力的复合状态下工作，其受水平力作用下似一底部嵌固于基础上的悬臂深梁。在地震作用或风载下剪力墙除需满足刚度强度要求外，还必须满足非弹性变形反复循环下的延性、能量耗散和控制结构裂而不倒的要求：墙肢必须能防止墙体发生脆性剪切破坏，因此注意尽量将剪力墙设计成延性弯曲型。

3.3 实际工程中剪力墙分为整体墙和联肢墙：整体墙如一般房屋端的山墙、鱼骨式结构片墙及小开洞墙。整体墙受力如同竖向悬臂，当剪力墙墙肢较长时，在力作用下法向应力呈线性分布，破坏形态似偏心受压柱，配筋应尽量将竖向钢筋布置在墙肢两端；为防止剪切破坏，提高延性应将底部截面的组合设计内力适当提高或加大配筋率；为避免斜压破坏墙肢不能过小也不宜过长，以防止截面应力相差过大。联肢墙是由连梁连接起来的剪力墙，但因一般连梁的刚度比墙肢刚度小得多，墙肢单独作用显著，连梁中部出现反弯点要注意墙肢轴压比限值。壁式框架：当剪力墙开洞过大时形成宽梁、宽柱组成的短墙肢，构件形成两端带有刚域的变截面杆件，在内力作用下许多墙肢将出现反弯点，墙已类似框架的受力特点，因此计算和构造应按近似框架结构考虑。综上所述，设计剪力墙时，应根据各型墙体的特点，不同的受力特征，墙体内力分布状态并结合其破坏形态，合理地考虑设计配筋和构造措施。

3.4墙的设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏压或偏拉进行正截面承载力和斜截面受剪承载力验算。当受较大集中荷载作用时再增加对局部受压承载力验算。在剪力墙承载力计算中，对带翼墙的计算宽度按以下情况取其小值：即①剪力墙之间的间距；② 门窗洞口之间的翼缘宽度；③墙肢总高度的110；④剪力墙厚度加两侧翼墙厚度各6倍的长度。

3.5 为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下耗散能力，规范要求一二级抗震墙时墙的厚度应≥16Omm，底部加强区宜≥200mm，三四级抗震等级时应≥14Omm，竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。

4 剪力墙的边缘构造

4.1 结构试验表明矩形截面剪力墙的延性比工字形或槽形截面剪力墙差：计算分析表明增加墙肢截面两端的翼缘能显著提高墙的延性：因此在矩形墙两端设约束边缘构件不但能较显著地提高墙体的延性，还能防止剪力墙发生水平剪切滑动提高抗剪能力。从1989年出版的规范开始在剪力墙中提出了暗柱、端柱、翼墙(柱)、转角墙(柱)，也就是目前规范中的约束边缘构件或构造边缘构件的抗震措施。

4.2 对规范的不同理解往往产生了五花八门的设计。有人将每一轴线的墙理解为一片墙仅在端墙设暗柱，有人将凡是拐角或洞口边都设暗柱，而即使是公开发表出版的权威参考书或设计手册对暗柱(翼墙柱)的截面取值也出现了以下三种不同尺寸，因此造成配筋的差别很大，甚至相同的资料由于出版的时间不同，对规范的理解也有所不同。

4.3 从2002年开始实施的建筑结构规范，根据结构类型及受力状况，对剪力墙两端及洞口两侧的加强边缘，按墙肢在重力荷载代表值作用下墙肢轴压比的界线及加强部位要求分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。

5 剪力墙结构的厚度和配筋问题

5.1墙的水平分布筋是为横向抗剪以防止墙体在斜裂缝出现后发生脆性剪切破坏，同时起到抵抗温度应力防止混凝土出现裂缝，设计中当建筑物较高较长或框剪结构时配筋宜适当增加，特别在连梁部位或温度、刚度变化等敏感部位宜适当增加。但对于矮、短的房屋，其水平筋的配筋率是否适当减小值得探讨。

5.2墙的竖向钢筋主要起抗弯作用， 目前在一些多层低高层剪力墙中电算结果多为构造配筋；但配筋时所取的配筋率有人往往扣除了约束边缘构件或构造边缘构件中的钢筋，笔者认为竖向最小配筋率应该包括边缘构件中的筋，墙肢的竖向配筋原则也应该尽量将钢筋布置在墙端部边缘区并保证钢筋间距≤300mm，也应该注意防止竖筋过多使墙的抗弯强度大于抗剪强度，对抗震不利。

6 剪力墙结构的超长问题

6.1 剪力墙结构刚度大，受温差影响大，混凝土的收缩、徐变产生的变形大，墙体对楼面、屋面产生的约束也大：当结构发生收缩变形时比其他结构易出现裂缝。一些未超长的剪力墙结构产生墙体或楼面裂缝，其主要原因就在此。

6.2 剪力墙结构多用于商品住房和公寓，使用状况复杂，一旦私人购买的房子出现裂缝，虽然没有安全问题，但处理起来问题多，难度大，社会影响大。

6.3 混凝土结构受温度或收缩徐变的影响与众多因素有关 而体型庞大的剪力墙房屋往往形状复杂，混凝土收缩大，约束应力积聚也大，施工工艺及管理也难控制，环境影响使用变化难于判断，因此更难于解决混凝土收缩变形时，在受约束条件下引起拉应力而保证不出现裂缝。

6.4 目前混凝土的收缩量不断增大，已由8O年代的一般收缩量300 με上升到400 με以上，因此使混凝土用量大的剪力墙产生裂缝的因素在增大。

6.5 目前随着市场形势的变化，大部分工程要赶工加班，质量难保证，为赶工混凝土中水泥用量普遍增大，使混凝土收缩量增大，加上由于混凝土强度的提高，使弹性模量增加将引起更大的约束拉应力产生，增大了结构出现裂缝的因素。

6.6 普遍使用商品混凝土泵送施工，为了泵送，增大水泥用量，减少了中粗骨料含量和骨料粒径，加上泵送混凝土合比和施工送料时的不良因素影响等都加大了结构收缩量，增加产生裂缝的因素。

7 结语

围绕着多层建筑结构 总结了多层建筑结构设计的特点，提出了剪力墙设计的几个问题，以及高层建筑结构分析和各种体系相对应的方法．

篇（2）

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

1、建筑设计作用

1.1 建筑设计应首要解决功能问题

功能是什么？功能就是空间使用者对空间环境的各种要求，包括生理要求和心理要求。人类大量的活动要在建筑中进行，所有与人生理有关的问题都应得到解决，如呼吸、行走、坐、卧、进食、排泄、取暖、避寒等等。这是建筑设计要解决的第一步，也是人为自己创造空间的基本要求。其次，作为高等动物的人有比其它动物更高的需求。如：羞耻感（隐秘性）、光线、适宜的高度、声音，最后应满足人们社会性需求和精神文化需求。所以，功能所体现的就是人（设计者）在充分考虑自身多种需求的条件下为人（使用者）所创造的空间环境。然后，人（使用者）在这样的环境下长期生活，这样的空间的优缺点又在生理及心理或是文化习惯上影响着人。

1.2 建筑设计与城市的关系

讨论建筑设计的作用首先应该讨论建筑设计与城市的关系。人类营造城市所投入的巨大劳动和智慧让一个个文明灿烂登场又黯然谢幕。今天即使古代文明灰飞烟灭了，但当我们看到遗迹的时候依然会为那壮美与精致而震惊。众所周知，人类在河流的渡口和道路的节点聚居形成了村镇，随着经济活动的开展，有了市场的出现，城市的功能骤然形成了。所以建筑设计直接关系到城市的风格与文明程度，从而得出“人创造了空间，空间反过来又影响了人”的结论。

1.3 建筑为人服务人创造了建筑，建筑反过来又影响了人。

2、现代建筑结构设计存在的问题

明确建筑设计的作用后，再来看看建筑师对建筑物最初设计方案时的考虑：建筑师更多的是考虑空间组成特点及安全问题，而不是详细地确定它的具体结构。对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加，竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：

（1）较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；

（2）侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在现代高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，.信宜市景泰豪庭小区，6度区，带一层地下室，有8栋塔楼，13-16层不等，塔楼均为纯剪力墙结构，约5.6万平方米；可见，现代建筑的高层结构受力性能与低层建筑有很大的差异，存在扭转、共振、水平侧向位移及剪重比等问题。

2.1 现代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，在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点，即三心合一。结构的扭转问题是指在结构设计过程中未做到三心合一，在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。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，尽可能使建筑物做到三心合一。

2.2 现代建筑结构设计中的共振问题

当建筑场地发生地震时，如果建筑物的自振周期和场地的特征周期接近，建筑物和场地就会发生共振。因此在建筑方案设计时就应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。例如:东莞市南国雅苑K区怡景居，6度区，局部一层地下室，16层，有3栋塔楼，框剪结构，约2万平方米；设计的就比较好.

2.3 水平侧向位移问题

水平侧向位移即使是满足建筑结构规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全；其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外，不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型；框架结构的位移曲线应为剪切型；框一剪结构和框一筒结构的位移曲线应为弯剪型。

2.4 剪重比及单位面积重度问题

篇（3）

中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：

随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，对建筑功能上的要求也越来越高，从而多层建筑结构形式也渐渐从砖混结构到框架结构的转变，在高抗震地区的多层建筑还会适当加上剪力墙结构，以满足建筑功能要求下的结构安全。多层建筑通常要求上部小空间轴线布置，其下部就要求大空间轴线布置。这样的要求就跟结构合理的布置正好相反。在多层建筑的结构下部会承受楼层很大的压力，而上部的受力则较小，通常在布置的时候就该是下部的墙多、刚度大、柱网密集，到了上部就逐渐减少墙、柱数量，以扩大轴线的间距，这样一来对结构安生性的要求就更高，尤其是结构稳定性对整个建筑的安全是不可缺少的。因此文章主要针对在多层建筑的设计时如何减少对其结构稳定性产生的影响。

1 建筑场地和地基是否具有稳定性

通过多年工作实践以及阅读相关资料，发现有些建筑的基础选型上与上部结构不相适应。地基的稳定决定了整体上部结构的安全性，而影响地基的稳定性因素较多，主要是上部结构的荷载，岩土的类型和地下分布情况，地下水位状况以及地质灾害的情况。对于设计人员须在了解建筑场地和地基有情况下才能进行基础设计，就基础形式而言，一般多层建筑优先采用独立基础，若基础较弱，会使用柱下条形基础、筏板基础。此外，相关的抗震要求等对基础设计提出了更高的要求。依据以上的各种因素，再结合工程设计的造价总体规划，对地基基础进行全面的科学评估，从而得出地基设计的基本数据。

2 基础梁的设计

基础梁一般用于框架结构、框架剪力墙结构，框架柱落于基础梁上或基础梁交叉点上，其主要作用是作为上部建筑的基础，将上部荷载传递到地基上。当基础埋置的深度较深的时候，可用基础系梁来降低底层柱计算长度。一般来说，在± 0.00以下进行系梁的设置，此时的系梁最好按照一层的框架梁来进行设计，与此同时将系梁以下的柱子按照短柱子处理的方式。一旦工程条件参照< 建筑抗震设计规范> 是符合第6.1.11条规定的，那么就需要设置出基础系梁。根据抗震的要求，基础系梁的构造设置可沿着两个主轴方向来进行。而基础系梁的截面高度则可以取柱子的中心距1/12～1/15，在构造设置基础系梁的时候，纵向的受力钢筋可通过上述的设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%当压力抑或拉力来计算得出。在构造配筋的时候，应该符合最小配筋率，在基础系梁上进行作业，一旦当填充墙抑或楼梯住等有荷载传来时，要跟设计连接柱时的最大轴力设计数值的10%来叠加地进行计算。并且基础系梁的横截面积也要适宜地进行增大，且算出的配筋要符合构造配筋的受力要求。当基础系梁在构造时的顶标高一般来说是跟基础顶标高是一样的。为了减小基础系梁的计算跨度，应采用素混凝土来浇筑基础梁下跟独立的基础锥形斜坡抑或者是台阶空隙的部分的处理方法将其填平和基础顶面一样高，这样之后在对基础系梁实施浇筑。若要以基础系梁作平衡柱底弯矩,那么就要根据框架梁对基础系梁的截面尺寸跟配筋的尺寸作出合理的设计。这里的拉梁正弯矩所有的钢筋全都要拉通，对于负弯矩就至少要将1/2跨的钢筋拉通，关于基础系梁所有的纵筋当在框架柱内进行箍筋的加密与锚固以及其他类似于抗震构造要求等等时，要完全跟上部框架梁吻合才行，而且在此时此刻要在基础顶部设置出拉梁。基础梁也常用于砖混结构的房屋，它与构造柱一起加强建筑物的整体性以抵抗抗震产生的不利影响，同时它对房屋由于地基不均匀沉降产生的影响具有调节作用。在强冻胀性和特强冻胀性地基上，其基础结构应设置钢筋混凝土圈梁和基础梁，并控制上部建筑的长高比，增强房屋的整体刚度，提高整体稳定。

3 裂缝问题

在多层建筑结构中出现裂缝的原因错综复杂，比如因房屋产生倾斜而导致裂缝；因倾斜改变构件的受力状态致使部分构件承载力不足而产生裂缝；地基基础不均匀沉降产生裂缝；温差应力造成的裂缝；干缩和收缩裂缝；构造处理不当在结点处产生裂缝；构件强度或刚度不足发生变形而产生裂缝；使用劣质材料产生的裂缝；施工不规范造成的裂缝；因偷工减料造成的裂缝等等，任何原因的出现的裂缝对结构的稳定性都会产生不利影响的，设计上要充分考虑了到材料、施工工艺和各种施工条件对裂缝的影响，在施工过程出现裂缝时，要对产生裂缝的原因详细分析，从根本上提出解决方案，以有效解决裂缝问题，比如：人们经常误以为外墙腻子跟聚合物的抹面砂浆它们两者的粘结强度越快、越强、越有弹性就越好，其实这只是片面的，实际上却不是这样的，水泥一旦水化，它形成了强度以后，具备的不是弹性却是刚性，如果说具有弹性，也仅仅是在水泥强度还未至正常值的范围内，如果真的是高弹性的材料，那么其封闭性是极强的，只有在这样的条件下，水泥才能够封闭水泥的微孔，这是用来防止在自然条件下水泥进行自我养护与预防水泥水化，但是这种特性不利于释放水泥的内应力。

4 多层建筑的防震设计

当强烈地震来临时，作用于建筑物上对其的破坏过程与机理相当的复杂，所以要重视建筑物抗震设计的概念，以避免当地震来临时建筑物遭到严重破坏甚至于直接倒塌，是保障人民生命财产安全的有力体现。而对于多层建筑的抗震设计概念应从整体上对建筑的结构进行把握，才能使得设计更具合理性。将设计做到最细微甚而对单根的构建细部进行设计，做到既经济且安全，将建筑物的使用功能和外形美观在最大程度上得到满足与结合。抗震设计至关重要的一点是对于建筑物体形的设计，又以处于高烈度的地震区的建筑物为最。若是建筑物体形是不规则的，在平面上有凸出凹进或者在立面上错落有致，都容易造成结构的某些部位在强度与刚度上的突变，从而导致变形集中与应力集中，一旦形成了薄弱的部位，则通常会造成十分严重的地震危害；并且建筑物体形规则与否，会直接影响到抗侧力的构件在布置时的有效合理性能，也就影响了建筑物的工程造价。

在进行抗震设计时，抗震的结构体系要进行合理的选择。一般而言，对于多层的民用建筑其主要的结构形式是框架结构。不过对于处在高烈度地区的建筑物而言，特别是对于9度抗震设防区的建筑物而言，不能习惯的沿用框架结构，应该根据建筑物的外观效果与使用功能适当的增加混凝土墙，增加整体刚度，满足位移要求，保证结构的稳定性。

参考文献

[1] 袁浪；劳文.高烈度地震区多层建筑结构的设计.浙江建筑.2007/08

[2]于桂萍；关于多层建筑结构设计中的主要问题分析.中国高新技术企业.2008/22

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中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、设计构造方面的问题

1.框架结构梁

框架梁的高度宜取梁跨度的1／10～1／15，扁梁的宽度可以取到柱宽的两倍。扁梁的箍筋应该延伸至另一方向的梁的边缘。

如果次梁的端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上，梁的端支座我们可以按照简支梁来处理，但是梁的端箍筋应该考虑加密。在设计考虑抗扭的梁时，纵筋的间距不应大于300mm并且不能大于梁的宽度，即我们在设计的时候要求加腰筋来增加梁的抗扭，并且纵筋和腰筋锚入支座内的长度要达到La（La 为锚固长度）。箍筋要求同抗震设防时的要求保持一致。反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋来承受，或适当的增大箍筋的间距。

2.框架结构柱

当框架结构的柱子地上部分为圆柱时，处于地下的部分应该改为方形柱，这样做的目的是在施工过程中减少不必要的施工工序。圆柱的纵筋根数最少应该为8根，圆柱的箍筋一般选用螺旋箍以增加结构的整体性、柱子的刚度和承载力，并且在施工图中注明柱子的端部应该有一圈半的水平段。方形柱的箍筋选用时应该首先使用井字箍，并且按照钢筋混凝土结构设计规范来进行适当的加密。角柱、楼梯间的柱应增大纵筋并且全柱高都应该加密箍筋。幼儿园建筑在做初步设计的时候尤其要注意，为了保证儿童在正常的教学活动和休闲时候的安全，不宜用方柱。

3.框架结构基础

在框架结构基础设计的时候，基础的拉梁层没有楼板时，一般采用用TAT或SATWE等电算程序进行框架结构的设计，在用该软件进行框架整体计算的时侯，我们一般把楼板厚度取零，并且定义弹性节点，用力学计算理论中的总刚度分析方法进行分析计算。在某些情况下，虽然楼板的厚度取零，也应该定义弹性节点，但未采用总刚度的分析，计算机程序分析时程序会自动按刚性楼面假定进行计算，与实际情况并不是一致的。房屋的平面不规则时，在设计的时候要特别注意这一点。

二、结构的抗震等级

在工程设计中，多数房屋建筑按其抗震设防分类属于丙类建筑，其抗震等级可根据烈度、结构类型和房屋的高度按《抗震规范》确定。而电讯、交通、能源、消防和医疗等类建筑以及大型体育场馆、大型零售商场等公共建筑，首先，应当根据《建筑抗震设防分标准》（GB50223-95）确定其中哪些建筑属于乙类建筑。乙、丙类建筑，地震作用均按本地区抗震设防烈度计算。对于乙类建筑，一般情况下，当抗震设防烈度为6 ～ 8 度时，抗震措施应符合本地区抗震设防列度提高一度的要求。所谓抗震措施，在这里主要体现为按本地区设防烈度提高一度由《抗震规范》确定其抗震等级。例如，位于8 度地震区（如北京）的乙类建筑，应按9 度由《抗震规范》确定其抗震等级为一级；当8 度乙类建筑的高度过规定的范围时，还应经专门研究，采取比一级抗震等级更有效的抗震措施。如北京某大型零售商场和某三级医院的门诊楼本属乙类建筑，但设计人员错当成丙类建筑来设计，使建筑物的抗震能力为降低，不得不对设计计算做重大修改。

三、地震力的振型组合数

地震力的振型组合数，对高层建筑，当不考扭转耦联计算时，至少应取3；当振型

数多于3 时，宜取3 的倍数，但不应多于层数；当房屋层数≤ 2 时，振型数可取层数。对于不规则的结构，当考虑扭转耦联时，对高层建筑，振型数应取≥ 9；结构层数较多或结构刚度突变较大，振型数应多取，如结构有转换层、顶部有小塔楼、多塔结构等，振型数应取≥ 12 或更多，但不能多于房屋层数的3 倍；只有当定义弹性楼板，且采用总刚分析，要时，振型数才可以取的更多。《抗震规范》指出，合适的振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量的90％所需的振型数。SATWE 等电算程序已有这种功能，可以很方便地输出这种参与质量的比值。有些设计人员不大重视电算程序使用手册的应用，选取振型数时比较随意，这是应当改进。此外，由耦联计算的地震剪力通常小于非耦联计算，仅当结构存在明显示扭转时才采用耦联计算，但在必要时应补充非耦联计算。

四、结构周期折减系数

框架结构及框架――抗震墙等结构，由于填充墙的存在，使结构的实际刚度大于计算刚度，计算周期大于实际周期，因此，算出的地震剪力偏小，使结构偏于不安全，因而对结构的计算周期进行折减是必要的，但对框架结构的计算周期不折减或折减系数取得过大都是不妥当的。对框架结构，采用砌体填充墙时，周期折减系数可取0.6 ～ 0.7；砌体填充墙较少或采用轻质砌块时，可取0.7 ～ 0.8；完全采用轻质墙体板材时，可取0.9。只有无墙的纯框架，计算周期才可以不折减。

五、框架梁、柱箍筋间距

《抗震规范》第6.3.3 条及6.3.8 条对不同抗震等级的框架梁、柱箍筋加密区的最小箍筋直径和最大箍筋间距做了了明确规定。根据这些规定，工程习惯上常取梁、柱箍筋加密区最大间距为100mm，非加密区箍筋最大间距为200mm。电算程序总信息中通常也内定梁、柱箍筋加密区间距为100mm，并以此为依据计算出加密区箍筋面积，由设计人员要据规范确定箍筋直径和肢数。架梁的跨中部位有次梁或有较大的其他集中荷载作用却仅配两肢箍筋时，多数情况下，非加密区箍筋间距采用200mm 会使梁的非加密区配箍不足，因此建议程序内定梁箍筋改为取梁的非加密区间距200mm。这样，既可保证梁非加密区的抗剪承载力，又可适当增加梁端箍筋加密区（箍筋间距为100mm）的抗剪能力，梁的强剪性能更能充分体现。当框架梁由于种种原因纵向钢筋超筋时，梁端适当加大抗剪承载力对结构抗震非常有利。这也是为什么当梁端纵向受拉钢筋配筋率大2％时，规范规定梁的箍筋直径应比最小构造直径增大2mm 的原因。对于框架柱，当框架内定柱加密区箍筋间距为100mm 时，在某些情况下，亦可能因非加密区箍筋间距采用200mm 引起配箍不足。因此，我们也建议程序内定柱的箍筋间距改为取柱的非加密区的箍筋间距200mm。这里需要指出的是，梁、柱箍筋非加密区配箍验算时可不考虑强剪弱弯的要求，即剪力设计值取加密区终点处外侧的组合剪力设计值，并且不乘以剪力增大系数。

六、柱部分

（1）地上为圆柱时，地下部分应改为方柱，方便施工。圆柱纵筋根数最少为8 根，箍筋用螺旋箍，并注明端部应有一圈半的水平段。方柱箍筋应使用井字箍，并按规范加密。角柱、楼梯间柱应增大纵筋并全柱高加密箍筋。幼儿园不宜用方柱。

（2）原则上柱的纵筋宜大直径大间距，但间距不宜大于200。

（3）柱内埋管，由于梁的纵筋锚入柱内，一般情况下仅在柱的四角才有条件埋设较粗

的管。管截面面积占柱截面4% 以下时，可不必验算。柱内不得穿暖气管。

（4）柱应尽量采用高强度混凝土来满足轴压比的限制，减小断面尺寸。

（5）尽量避免短柱，短柱箍筋应全高加密，短柱纵筋不宜过大。

（6）考虑到竖向地震作用，柱子的轴压比及配筋宜留有余地。

七、结语

随着我国建筑行业的快速发展，人们对建筑造型和建筑功能的要求越来越高，这对结构设计人员提出了更高的要求，因此应该加强学习，在工作中灵活的解决结构设计中的难题，提高设计质量。

参考文献：

篇（5）

引言

随着经济的发展，我国的建筑业也在不断前进，但是前进的过程中也遇到了很多問题，比如土地紧缺問题，而在斜山坡上建造多（高）层建筑是缓解用地紧张、塑造良好建筑环境的有益尝试。在这种场地上建造房屋，地形、地貌及地质条件往往很复杂，既有利于设计出独特风格的建筑作品，也容易因结构设计不当而酿成事故，也容易因结构设计不当而造成安全隐患。

1.场地的稳定性分析及处理

工程场地地质条件异常复杂，不良的工程地质会影响场地的稳定性。

1.1整体稳定性

建筑场地范围内斜坡土体下为层片状基岩（产状为∠30-32°），若破坏原有的稳定平衡状态，可导致土体滑坡。

1.2局部稳定性

局部稳定性問题的主要表现体现在：挖、填土形成的多级临空台阶，破坏了原有的稳定状态；堆填土在雨水渗入软化时会沿原坡面滑塌。

1.3基础的稳定性

基础的稳定性即地基承载力可靠，满足建筑物正常使用极限状态的要求。

1.4处理方法

为不破坏地基原有稳定性，在确定楼、地面的标高及台阶时应考虑到既要依地形顺坡设计，确保整体稳定。也做好地面排水设计，避免加剧地基差异风化及溶蚀作用。

2.结构设计

（1）挡土墙设计坡地建筑中，设计好挡土墙的意义重大，挡土墙是影响到上部结构设计的关键。挡土墙的设计及施工中都应遵循安全，经济、合理的原则，从实际场地出发，结合地形地质条件及使用要求，因地制宜，以取得最好的社会效益，山区地形地质条件千变万化，每个工程都有其特殊性。工程设计时根据实际情况，因地制宜，力求达到挡土墙建筑物的完美组合，通常坡地建筑挡土墙设计做法有两种：考虑挡土墙与主体结构分开；结合主体结构布置挡土墙。挡土墙要有足够刚度，使墙身在土压力作用下不发生移动或转动。挡土墙设计应满足以下要求，挡土墙强度计算：在静止土压力及水压力作用下，挡土墙计算模型按1m板带宽度，上端简支，下端固定的单向板进行计算，土压力按静止土压力取值，K取0.5。结构刚度要求：在挡土墙高度范围内框架柱截面高度取挡土墙厚的两倍。由于挡土墙内侧为地下室，不能直接设置泄水孔，因此在挡土墙背面底部及中部设置排水盲沟，沿挡土墙顺坡导入地下室外侧边沟。

（2）上部结构设计。山区建筑主要震害表现为：由于架空层太高形成柔弱底层而使结构严重破坏；采用长短柱将坡地架空，短柱易发生剪切破坏；错层处楼梯柱，楼梯板破坏严重；陡坎边缘地带建筑物震害较重等。《建筑抗震设计规范》2010年版规定，当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类及丙类以上建筑时，除保证其在地震作用下的稳定性外，尚应估计不利地段对设计地震参数可能产生的放大作用，其地震影响系数最大值应乘以增大系数，其值可根据不利地段的具体情况确定在1.1-1.6范围内。由于挡土墙与主体结构是整体设计的主体计算时应考虑侧向土压力的影响，根据理正软件取1m板带宽度挡土墙按上端简支下端固定模型计算出上端的支座反力，再乘以框架柱的水平受荷宽度，得出集中力。在进行上部建筑结构设计时应采取以下措施：选择建筑场地时应尽量避开不稳定的边坡；由于山地建筑竖向刚度不规则，扭转效应明显，设计时底部应加强，从概念设计上重视并采取必要的抗震措施，避免出现短柱和上刚下柔的情况；设置防震缝，在建筑高差变化较大处设置防震缝，在底层连廊与主体结构問设置防震缝，均可有效地减少地震作用、温度变形、不均匀沉降等造成的不利影响。加强上部与基础的协调，采用墩基础的形式可减少建筑不均匀沉降的程度，在建筑底层人工挖孔墩的承台問设连系梁，将各墩、柱相互牵制连为一个整体而共同工作，可有效传递水平力，避免因个别墩失稳或失效而引起建筑整体破坏；变形观测，加强监测地基在建筑施工过程的不同阶段因加载的变化引起地基的变形，沉降、滑移情况，检查边坡的稳定性，以便及时发现隐患，采取必要的处理措施。

3.基础处理

3.1基础方案选择

基础方案主要包括：柱下独立基础、柱下条形基础、筏形基础。经承载力计算，基础的地基反力都远小于地基承载力特征值，但前两种基础型式显然因有地下室难以满足防水要求，而梁板式筏形基础型式还合适。经变形计算，如果仅从变形值结果看，应该没有問题，但即使在地形平坦和地质非常均匀土层的场地上进行理论变形计算结果与实际测试结果都有较大误差，更何况在该持力层厚度和坡度变化较大的场地上计算变形值与实际有多大的偏差就更难以估计。最常用的地基稳定性计算方法有：圆弧滑动法、平面滑动法、折线滑动法、赤平极射投影法、实体比例投影法、数值分析法。根据地基土的物理特性，桩基础方案应根据场地岩土条件进行选择，如表1：⑨-1层混合土相对松散，局部含滚石，均匀性较差；⑨-2层含砾粉质粘土强度尚可，但其埋深变化较大；⑩-1层全风化花岗岩强度较高，但其埋深变化较大；⑩-2层强风化花岗岩强度较高，但其厚度变化较大；⑩-3层中风化花岗岩层强度高，分布尚稳定。因此，上述各岩土层均不宜选作为桩基础持力层，对于钻孔灌注桩，由于⑨-1层相对松散、护壁较为困难，普遍含有滚石、施工相对困难，因此不宜使用，故最合适的是选用人工挖孔灌注桩。

3.2人工挖孔灌注桩计算和施工

3.2.1成桩可能性分析

由于⑨-1层混合土含水丰富，适合用人工挖孔桩方案应采用混凝土护壁。由于持力层层面变化较大，桩基础施工时应按实际层位控制为准，以避免桩长不满足承载力要求。

3.2.2桩承载力计算

当滑坡推力的水平分力小于桩的水平承载力时就是安全的，在水平力计算过程中需要考虑的因素太多，要让每个假定都符合实际困难较大，力求符合设计的计算模型和构造要求。

3.2.3施工要求

斜坡地上嵌岩桩的护壁材料应采用钢筋混凝土制作，护壁内配置一定数量的水平环向钢筋和竖向钢筋，护壁厚度和配筋应加大。编制爆破作业施工方案时必须采用爆破作业向下炸岩进行松动爆破和凿除处理时炸药爆破应合理布孔，以尽量减小冲击波对护壁的破坏及对周围环境的影响。在孔井口应采取能泄爆又能阻挡碎碴飞溅的有效措施，爆破时必须由专人统一指挥。炸药爆破后，爆破人员先下井检查，挖孔人员方可下井。在挖孔过程中遇到不良地质时必须处理：桩基成孔后，保证桩基底部持力范围内有完整的基岩层。当桩基处于竖向软弱裂隙带或深熔洞顶部，可在该桩侧补桩，加大桩截面及持力底面层。或者在该桩侧一定范围内补两根桩。穿越土洞的桩基，护壁外侧土洞应填实。对桩基穿越大溶洞时，可以采用喷浆加固溶洞、填砌毛石或砌块。对桩底局部的溶槽、溶沟、石牙等，对桩底，应根据具体情况放置钢筋予以加强。

4.结语

山坡地形情况非常复杂，怎样做好基础及上部结构的设计，选择合理的施工方案，尤其是控制建筑物的沉降量符合规范要求，沉降均匀，以确保工程质量、结构安全、节省工程造价，是建筑工程技术人员面临着的一个长期艰巨的课题。在山坡上建造大体量的多（高）层建筑时，需将建筑物跨越各级台阶顺坡建造，其建筑及结构设计具有特殊性，也容易因结构设计不当而酿成事故，建筑结构设计的关键是基础设计及处理問题。因此，研究斜山坡上多层建筑结构设计及基础处理具有一定的现实意义。

参考文献

[1]王方，杨智，李夕兵.山坡地上大体量建筑嵌岩桩基设计与施工[J]，中南大学学报（自然科学版），2004（03）.

[2]江正荣.我国地基与基础施工技术的新进展——新版《建筑施工手册》第12章内容精选.

篇（6）

中图分类号：TB482.2 文献标识码：A 文章编号：

保证居民的住房安全是一项重要的民生问题，近年来也得到了政府和国家的高度重视。随着改革开放和社会经济的蓬勃发展，我国的住房条件有了极大的改善。砖混结构的多层建筑目前仍是我国应用最广泛的一种建筑形式，这样的结构设计特点的优势在于其工期短且造价低廉，但是其在稳定性上却令人堪忧。

砖混结构的多层建筑在节省成本的同时，也存在着许多安全隐患，其结构设计的稳定性相对较弱。因为砖混结构房屋的材料和不同组件之间的连接非常脆弱，砌体结构的抗震能力非常有限。因此，在进行工程建设时，有必要改善砌体结构的延展性，提高房屋的抗震能力。

1、多层建筑结构的概述

想要了解多层建筑结构设计的有关内容，首先对于多层建筑要有一个明确的认识。多层建筑框架结构设计是结构设计中较为基础的设计,也是建筑结构设计中较为重要的一种形式。在设计时,如何处理各种不同的问题值得结构设计人员不断探讨和研究。实际设计过程中,应根据相关规范作科学合理的设计,笔者就多层建筑框架结构设计时常遇到的问题进行分析并探讨具体解决措施。

目前我们所居住的房屋，按照其高度的不同基本上可以分为以下四种类型：低层（1～3层）、多层（4～6层）、中高层（7～9层）、高层（l0层以上）四类。

改革开放以前，因为经济条件的限制，我们居住的房屋大都是低层建筑。从80年代开始至今，是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段，各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。

按照我们正常的归类，通常我们所说的多层建筑为4～6层高的住宅。借助公共楼梯解决垂直交通，其优点在于：

①多层建筑比低层住宅占地少，比高层住宅建设工期短，一般开工一年内即可竣工；

②多层建筑想对于高层建筑来说公摊面积少，无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资，物业费也较低，整体的性能价格比高；

③多层建筑的结构设计成熟，建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此，多层住宅造价较低，售价适中，易于被普通消费者接受。

2、设计失误对结构稳定性的影响

2.1．多层建筑的基础

为什么多层建筑频频在地震中发生惨剧，这与多层建筑开发施工的不规范性有很大的关系。多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计；采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。

2.2．多层建筑的砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

大多数的多层建筑都采用砖混结构，而砖混结构的房屋中的构造柱有着自己的独特之处。在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。

但是为什么在实际情况中，这些构造柱并没有发挥其抗震的效果呢？研究表明，在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种做法使得构造柱提前受力，柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求，降低了构造柱的拉结和约束作用，一旦遭遇地震，构造柱位置因应力集中首先破坏。

2.3．多层建筑在框架结构设计中，只注意横向框架而忽视纵向框架

多层建筑的构架结构设计不合理，也是影响房屋稳定性的重要原因。现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，纵向框架与横向框架同等重要。一些结构设计者对于非抗震设计，没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

2.4．多层建筑的悬挑梁的梁高选用过小

多层建筑的悬挑梁选用的不合理，也会破坏房屋的稳定性的影响因素之一。设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

2.5．多层建筑的连续梁按单梁进行设计

边梁的结构设计同样是影响多层建筑结构稳定性的重要因素。这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计，致使边梁在支座处上部负筋配置量过少，加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝，引起梁上的拦板出现竖向裂缝。

3、抗震设计对稳定性的影响

3.1.抗震措施

多层建筑的结构设计是否合理，其稳定性是否静的起考验，在地震这样的自然灾害面前，就会表现的一清二楚。因此，房屋机构的抗震性一定不能忽略。当前，在抗震设计中，从概念设计、抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用己得到普遍的认可。

3.2.我国多层建筑的抗震设计理念

在我国，对于多层建筑的结构设计有着明确的规范，必须按照抗震设计规范进行施工。《建筑抗震规范》（GB50011－2010）对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的。

第一阶段：第一步首先应该采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。

第二阶段：前两步完成之后，采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。

居住是人类生活四大要素之一,人生的2/3时间在住宅及其周围的环境中度过。据联合国统计,

4、总结

住房是关乎人们日常生活的重中之重，房屋机构设计的稳定性不能得到良好的解决，就会让人们陷入恐慌之中。据相关数据统计表明，一个国家正常的住宅建设指标为:每年住宅建设投资一般占基本建设总投资的30%～50%,约占国民生产总值(GNP)的5%,住宅的建设量占国家工程建设量的50%～60%,可见住宅建设在社会发展中的地位。而多层建筑这一居民住房的主力军，其稳定性更是应该得到人们的重视。

本文以多层建筑结构设计的稳定性为出发点，主要针对当前多层建筑结构稳定性中一些常见却又常被忽视的问题进行了剖析。指出了其错误所在和将会造成的严重后果，并对于各项问题，提出了具有针对性的解决方案。只有解决好多层建筑结构设计的稳定性问题，解决好居民住房的安全性问题，才能给经济和民生的发展提供良好的保证。

参考文献

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中图分类号：TU391文献标识码： A

引言

多层框架结构这是通过横梁以及立柱组成的杆件体系，节点全部或者是大部分都是刚性连接。框架结构这是较为常见的竖向承重结构，通常具备的优点有：简便的结构，方便布置，整体性比砖混结构以及内框架承重结构好，那么形成比较使用空间，施工比较便捷以及较为经济。

1、多层钢结构的特点

钢结构具有良好的承受力，强度高，安全性极好，稳定性强，同时由于工作环境较为复杂，需要经受住多种不良环境的考验，因此，钢结构的这些特点使得钢结构在设计中深受欢迎。目前，多层钢结构的设计在我国厂房工业建设中得到了快速发展，成为一种最广泛采用的建筑设计类型。在进行多层钢结构设计时，需要重视钢结构的焊接特性、支撑体系以及节点构造等方面，充分利用好钢结构的特性，只有这样，才可以设计出合理的多层钢结构，保证正常投入使用。

1.1、重量较轻

设计之时使用钢结构设计，这种材料性能与其他钢材相似，但是重量较轻，可以有效的减少多层钢结构的设计重量。同时，在进行施工设计时，多层钢结构采用轻型的围护设计方案，在安装时，采用的围护材料，以夹芯金属板为主，安装施工操作简便，有效的缩短施工周期，提高施工质量效率。

1.2、钢结构施工周期短

多层钢结构其韧性高，强度大，而且其标准件比较多，特别适合生产线作业。同时，在多层钢结构中，由于多层的特性，具有广阔的厂房空间，因此，可以将重型设备放在厂房中，便于设备生产以及室内施工操作，满足工业的发展需求。

2、多层钢结构框架建筑结构设计

2.1、结构平面、竖向布置问题

为了对框架结构的抗震安全做好保证，设计的框架结构应该具备较好的延性、稳定性、刚度、承载力和耗能等等特性。在进行设计之时，则应该对抗侧力构件作出合理的布置，同时对地震作用之下的扭转效应将逐渐减少；并且确保平面的布置对称以及规则，还应该具备较好的整体性；而结构的侧向刚度则应该确保均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸以及材料强度宜自下而上逐渐减小（不应该在同一层同时改变构件的截面尺寸以及材料强度），有效避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力的变化。而在进行抗震设计的多层框架结构之时，那么就不应该对单跨框架进行使用。如果必须使用的话，那么就可以转变成框架―剪力墙结构而进行设计，多层建筑也可仅仅在单跨方向设置剪力墙。但是后者框架结构部分的抗震等级则应按照框架结构选用，然而剪力墙部分的抗震等级则应该依照框架―剪力墙结构来选择。

2.2、楼面屋盖结构

楼面和屋盖应该具备充足稳定性、强度以及刚度，同时也应该不断减少楼板的厚度，逐渐提升室内的净高。压型钢板―混凝土组合楼盖这是当前有着比较广泛应用的方式，其施工速度比较快，平面刚度比较大，并且可以有效提升房屋的净高。一般的做法是在钢梁之上铺设压型钢板，之后现浇100―150mm的混凝土。在钢梁之上焊接足够的剪力连接件，那么就可以使钢梁和混凝土一起工作而构成楼盖。这种做法会消耗掉较多的耗钢量，并且要求进行防火处理。使用预应力钢筋混凝土薄板代替压型钢板。同时，预应力圆孔板、组合扁梁以及叠合板则也是一种较为普通的型式。

2.3、墙体结构

轻质墙体材料具有较好的隔热保温以及隔声性能等等。因此开发商比较喜欢。当前，墙体结构主要可以分为自承重式以及非自承重式。自承重墙体一般包括有护结构的加气混凝土块、轻钢龙骨加强板、太空板等等，使用到内墙的轻混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等等。而外挂的非自承重式墙体材料一般包括有彩色压型钢板、彩色压型钢夹芯板、玻璃纤维增强外墙板等等。使用非自承重式墙体材料，那么则就应该设置墙梁用以悬挂护结构。门窗洞口上下应该布置。墙梁通常使用的是C或者是Z型冷弯薄壁型钢，其尺寸则是决定于跨度和墙距。

2.4、建筑结构的规则性问题

建筑设计应该符合抗震概念设计的要求，不应该使用严重不规则的设计方案。平面不规则建筑通常划分为三类：扭转不规则；凹凸不规则以及楼板局部不连续。

竖向不规则建筑一般分为三种：竖向抗侧力构件不连续、刚度不规则承载力非均匀变化。

对于结构钢平面的扭转不规则，可以使用计算的方式来实现。刚性楼板假定的情况之下，一旦计算出小震作用之下的楼层最大弹性水平位移和这层两端弹性水平位移之间的平均值比值高于1.2的话，那么就可以断定这是扭转不规则，而比值如果达到1.5的话，那么则就可以确定是特别不规则，而比值高于1.5之时那么就可以断定是严重不规则。那么这个时候计算的弹性水平位置值应该低于规范限制的50%，判断是严重扭转不规则的比值也可以稍微放松一些。计算弹性水平位移（或层间位移）之时，多层建筑可仅考虑双向地震的作用。高层建筑单向地震作用则应该考虑到偶然偏心的影响。最大值以及平均值的计算，全都取楼层中同一轴线两端的竖向构件计算，不考虑楼板悬挑的端部。凹凸不规则或者是楼板局部不连续之时，则应该使用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型。如果楼板平面比较狭长的话，有较大的凹入以及开洞而使楼板有过大削弱之时，楼板则有可能出现明显的平面内变形，此时则应该在设计之中考虑楼板削弱产生的不利影响。比如在结构分析之中考虑柔性或者是弹性楼板计算模型，使用与之相关的楼板加强构造措施等等。对于错层结构，比如说错层高于梁高的话，则应该依照楼板开洞来考虑。

3、多层框架房屋结构设计中需要注意的问题

3.1、独立基础设计荷载取值

一般情况之下，多层框架房屋使用柱下独立基础的形式，但是在《抗震规范》之中明确提出，在地基的主要持力层缺少软弱粘性土层的情况之下，当建筑高度在25米以内并且层数在8层以内的通常民用建筑，那么可以不对地基以及基础的抗震承载力来进行验算。但是在进行基础设计之时应该把风荷载考虑进去。所以，不可以因为通常建筑在地震区风荷载不是控制荷载而忽略了。一些设计师在进行独立基础设计之时，柱脚内力设计值取值存在一定的问题，而只对轴力以及弯矩采取了设计值，但是并没有考虑到剪力，还有些甚至只取了轴力设计值。一旦独立基础的设计荷载取值存在问题的话，那么就会使得建筑结构的不安全或者是材料浪费。

3.2、基础拉梁层的计算模型问题

基础拉梁层在进行框架整体计算之时，通常都是使用TAT或者SATWE等等程序，因为基础拉梁层没有楼板，在计算之时楼板厚度则应该取零，同时定义弹性节点，分析计算式应该使用总刚分析的方法。此外特别应该注意房屋平面不规则这个关键点。

3.3、框架结构带楼电梯小井筒

井筒则就会吸收地震剪力，以至于框架结构承受的地震剪逐渐减小。所以框架结构应该尽量不要设置钢筋砼楼电梯小井筒。如果不可避免之时，则应该适当的减薄井筒的壁厚，同时也可以通过竖缝，结构洞等等方法把其刚度减弱。在计算之时，除过依照框架计算之外，还需要应该按照带井筒的框架进行复核，同时也会把井墙连接的柱子的配筋进行加强。

4、结语

多层框架结构设计员在进行多层框架房屋结构设计之时，不仅仅需要掌握好设计的规范，同时还应该依据自己在工程之中积累的经验，结合设计计算的结果找出合理的结构体系，正确处理结构设计之中存在的问题，这样才可以使得结构的设计质量逐渐提升。

参考文献：

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中图分类号：TU208.3 文献标识码：A 文章编号：

1. 高层建筑结构受力方面

随着社会的发展，都市的生活在给人们带来繁华的同时，人口问题和住房压力也让我们陷入困境之中，因此多层建筑逐渐消失与历史舞台，取而代之的是一座座拔地而起的高层建筑。而相对于多层建筑，高层建筑的结构设计也更为复杂，面对诸多的设计难点，受力问题就是要解决的当务之急。

空间组成特点是一个设计师在进行方案设计的时候首要应该关注的讲点，而不是急于确定其详细的设计结构。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土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作出总体设想。

很多人认为底层、多层和高层建筑的结构是不同的，其实这种观点是片面的。在实际的结构设计当中，对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。

当然，在实际处理竖向力和侧向力的过程当中，通过实践我们不难发现，与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。在高层建筑中，问题不仅仅是抗剪，而更重要的是整体抗弯和抵抗变形，可见，高层建筑的结构受力性能与低层建筑有很大的差异。

2. 结构选型阶段

结构的设计和选型阶段对于高层建筑的设计来说，是最为重要的，所以在这个阶段，设计师一定要综合多方面考量。同时针对建筑过程中可能遇到的问题要进行正确的预估。

2.1结构的规则性问题

要熟悉结构设计的规则，在最新的规范当中，许多内容都是与旧规范相悖的，所以一定要熟知规范规则。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。

2.2结构的超高问题

在结构设计的时候，要对高层建筑的高度有一个严格的限制。最新的规范也将高度作为重点项目进行规范，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此。必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。

如果事前不能对建筑的高度做出正确的预估，就很可能会造成严重的经济损失。以往我们也遇到过类似情况，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。

2.3嵌固端的设置问题

现在的高层建筑一般都带有地下室，因此嵌固端设置的为止也是结构设计的一个重要环节。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. 地基与基础设计方面

无论是多层建筑还是高层建筑，打好地基都是一项基础性的工作，也是安全性的重要保障。因此，地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。

我国对地基的设计和建筑方面有着明确的规范，一定要严格按照规范措施实施操作。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。

想要保障地基基础建设的安全工作，就要深入的了解地方性的法规政策。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

4. 高层建筑结构分析的基本原则

4.1 整体参数的设定

在机构的计算方面，最初就应该把握好高层建筑的具体数字，严格按照法规中的参数来设置。在进行抗震计算时需考虑振型的数量，数量多了会浪费时间，并可能使计算结果发生畸变，数量太少又会使计算结果失真，《高规》第5.1.13.2款规定抗震计算时振型数不应小于15。最大地震力作用方向可由设计软件自动计算，但若该角度绝对值超过1 5度，就应重新计算。结构的基本周期是计算风荷载的重要指标，设计初期可能不知道其准确值，可待计算之后从计算书中读取，并重新计算。

4.2 结构体系的合理性分析

结构的合理性是保障建筑的能够顺利进行的重要帮手，所以一定规范结构设计原则。周期比是结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期之比，它是控制结构扭转效应的重要指标，结构设计中应限定周期比，以便使抗侧力的构件的平面布置更有效更合理。层间位移比和刚度比分别是控制结构平面不规则性及竖向不规则的重要指标，《建筑抗震设计规范》和《高规》中均对它们做出了明确的要求。此外，为了建筑结构的整体稳定性及安全性，还应控制好结构的刚重比和剪重比。

4.3 结构构件的优化设计

为保障机构设计的合理性，在进行的过程中，要对高层建筑的结构设计做出优化，还应计算结构单个构件内力和配筋，如计算梁、柱、剪力墙轴压比，优化构件截面设计等。采用软件对混凝土梁计算时，出现以下几种情况时，便会提示超筋：梁的弯矩设计值超过梁的极限承载弯矩；超过《抗震规范》要求梁端纵向受拉钢筋的最大配筋率2.5％ ；混凝土梁斜截面计算结果不符最小截面的要求。当剪力墙连梁超筋时，表明其在水平地震力作用下抗剪承载力不够，应予以调整。规范中允许适当折减地震作用下剪力墙连梁的刚度，使其出现塑性变形，但还应保证其配筋满足弹性变形时承载力的要求。以上计算得出初始设置的构件截面和形状后，还应在考虑结构的周期、位移、地震力等的前提下，适当优化构件截面，使其在满足受力要求的前提节省材料。

五、结束语

高层建筑逐步取代多层建筑是城市发展的必然选择，不仅能够有效的节省我们的土地资源，还能为我们创造更多的空间。为提高用地效率，城市建筑大多朝向高层和超高层发展，这也为建筑的结构设计提出了更高的要求。因而我们广大建筑设计人员应熟练掌握高层建筑结构设计的相关要点，合理选择建筑结构体系，做好结构设计的计算和优化，提高建筑的结构安全性，降低设计和建造成本，为社会创造出更多的高层建筑精品。

参考文献：

篇（9）

中图分类号：TU97 文献标识码： A

对于建筑结构设计而言，简单来说就是通过结构语言的方式来更好的表达建筑设计人员所想要表达的内容。对于一项民用建筑而言，其工程质量的好坏将会对广大的业主和用户产生直接性的影响。而对于建筑质量，我们则主要从设计质量以及施工质量两方面来对其进行衡量。建筑设计可以说是一项繁重而又有责任重大的工作，直接影响建筑物适用、安全、经济以及合理性。但实际设计时却经常会出现建筑结构设计的种种概念和方法上的差错。

一、基础系梁设置

基础埋置的如果较深，可采取基础系梁降低底层柱长。系梁在±0.00以下进行设置，按一层框架梁设计，系梁以下柱按短柱处理。如果项目环境符合《建筑抗震设计规范》，则需要设置基础系梁。为满足抗震需要，需沿两主轴构造基础系梁，其截面高为柱中心距1/12-1/15。取连接柱最大轴力值10％计算系梁纵向受力钢筋压力或拉力。如果是构造配筋，则需符合最小配筋率；如果楼梯柱或填充墙传来荷载，则需叠加计算与所连接柱最大轴力值10％。适当增加基础系梁截面，配筋需满足受力和构造要求。构造基础系梁的顶标高需要和基础顶同高。为降低基础系梁跨度，可把基础梁下和独立基础台阶或锥形斜坡间空隙用混凝土浇筑至平齐，再进行基础系梁的浇筑。如果用基础系梁平衡柱底弯矩，基础系梁截面与配筋按框架梁进行设计。全部拉通拉梁正弯矩钢筋，至少在1/2跨拉通负弯矩钢筋，纵筋在框架柱内锚固、箍筋加密及抗震构造都要和上部框架梁相同，同时保证此时拉梁设在基础顶。

二、框架结构薄弱层处理

薄弱层指的是在大地震中，某些部位首先屈服并有较大弹塑性位移，他们的承载力设计需满足抗震承载力要求，当地震烈度≧7度时才会出现。薄弱层对抗震极为不利，应尽量避免薄弱层，最基本的是加大该层抗侧移刚度。如果允许，可减少基础埋深或改变该层层高。如果无法避免，结构计算和出图须按《建筑抗震设计规范》要求，除薄弱层地震剪力乘以1.15倍放大系数外，还需验算楼层屈服强度系数。如果在地震烈度7-9度地区，结构楼层屈服系数

三、楼板开大洞结构计算

如果楼板开洞面积大于该楼层面积1-30％，就为平面不规则，计算时须作处理。以PKPM软件来说，TAT和SATWE分别采用两种方式处理。TAT将无楼板节点作为弹性节点，该节点不受剐性楼板假定限制，平动自由度独立；SATWE软件将所有楼板作为弹性膜，由软件计算楼板平面内刚度，忽略楼板外刚度。如果楼层洞口面积超过楼层面积的30％，则可把全楼楼板定义为弹性膜，也可将该层洞口边缘节点定义为弹性节点；如果屋面为刚网架，则可定义为弹性膜。

四、框架梁柱偏心

工程实际中，建筑外墙与柱边平齐，框架梁可设挑耳或与柱偏心。如果框架粱设挑耳，可让框架梁与框架柱中心对齐，均利于梁、柱受力。但填充墙构造柱下部与上部纵筋不好锚固，可如此处理，如图1。如果框架柱与框架梁偏心，地震会造成梁柱节点核芯区受剪面积不足，对柱带来扭转效应。所以，建议外框架梁尽量设挑耳。

五、短柱

如果柱净高与柱截面高≦4或剪跨比≦2，则该柱即为短柱。在地震作用下，短柱易脆性破坏。短柱受剪承载力和变形能力不足，可能会破坏建筑物，设计上尽量避免。短柱成因有二：楼梯间半休息平台或结构局部错层造成两框架梁之间框架柱净高较小；填充墙不当设置造成某层框架柱两侧一部分无填充墙，一部分有填充墙，无填充墙柱净高与柱截面之比≦4，形成短柱。为此，我们可以增加柱抗剪承载力及改善变形能力，采用复合箍筋，沿全高加密；保证短柱纵向钢筋对称布置，每侧纵向配筋率≦1.2％，也可外包钢板、配x形钢筋等。

六、合理选用部分计算参数

1、折减梁扭矩

现浇框架结构中，如果梁两边没有楼板或有弧形梁时，扭矩折减系数应为 1.0；如果梁两侧均有楼板，应对梁的扭矩进行折减，折减系数一般为 0.4。对于一般工程，梁的配筋应计算两次：一次对所有梁的扭矩折减，计算出两侧都有楼板的梁的配筋；另一次对所有的梁扭矩不折减，计算出一侧有楼板或两侧都没有楼板的梁的配筋。这样计算结构比较符合实际。

2、梁端负弯矩调整系数与粱弯矩放发系数

结构计算时，框架梁在竖向荷载作用下，梁端负弯矩往往很大，造成钢筋太密，无法施工；同时，由于框架结构一般为超静定结构，框架梁在达到承载能力极限状态之前，总会产生不同程度的塑性内力重分布。所以，可以适当降低框架梁在竖向荷载作用下的负弯矩，通过平衡条件相应增大梁跨中弯矩。应注意这里只是降低梁在竖向荷载作用下的负弯矩，然后再与水平作用产生的弯矩组合设计。而梁弯矩放大系数仅在没有考虑梁的活荷载不利布置时起作用，并且对梁的正负弯矩均起作用，且不可与考虑梁的活荷载不利布置同时考虑，这样会引起梁弯矩增大，浪费材料。

七、平法图集注意事项

大多数框架结构都按照《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》的标准来表示梁、柱、剪力墙配筋，但使用图集需注意：如果采用剖面列表法表示配筋，则要注意每层楼面标高以下箍筋加密区长度应为框架梁高与规范箍筋加密区长度之和，因为PKPM软件出图时加密区长度不包含梁高，施工人员如按图施工，会造成箍筋加密区高度不够。此外，一层建筑地面在主体结构浇筑完后才施工，如果一层地面为刚性地面，根据《建筑抗震设计规范》规定，柱箍筋在刚性地面上下各500mm范围内需加密，这点容易被施工单位忽视，设计人需要在图纸设计中交待明确。井字梁支座上部纵筋外伸长度应交待清楚，设计人需明确指出。此外，如果梁截面过小或承载力过大，框架梁如设三排纵筋，则可调整梁截面或纵筋直径为两排，否则，第三排纵筋外伸长度需交待。

八、非结构构件设计

《建筑抗震设计规范》规定，非结构构件（包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备等）需作抗震设计。如框架结构中女儿墙构造柱，如果高度>1.0m，则要进行结构构造，保证墙体稳定。建筑装饰用砌块柱稳定性、突出屋面小构架内力与配筋等都有专门规定，设计人员需严格遵守。突出屋面女儿墙、屋顶间、烟囱地震作用，乘以增大系数3，增大部分不往下传递，但与该突出部分相连构件需计入。框架结构中突出屋面的楼梯间、电梯间、水箱间可用框架承重，不用砌体承重。

九、结论

多层框架结构设计，设计者须先判断结构方案可行性，提前采取措施解决可能碰到的问题，认真分析、判断所有计算，准确无误方可用于实际。

参考文献：

[1] 杨伟.高层建筑框架结构设计中应注意的几个问题[J].广东科技.2011(14).

篇（10）

中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：

多层建筑一般指8层以下的、不具备电梯设备的商业用房或住宅。为了提高建筑体的稳定性、整体性和抗外力性能，目前的多层建筑以框架结构为主，这就使得建筑主体框架结构设计在多层建筑结构设计中的应用日益广泛。在多层建筑造型和功能多样化的背景下，必须对多层建筑框架结构施工中可能遇到的问题进行不断探讨和研究，才能得出对应的有效解决措施。

1、地基基础设计

地基基础是多层建筑设计首先要考虑的问题，只有稳定的地基支撑，建筑体的安全与质量才有保障。从目前的情况看，多层建筑的地基基础一般都采用独立基础或条形基础，这就要求设计者严格遵守《建筑地基基础设计规范》，在选择地基维持力层时，必须根据地勘察报告，掌握建筑体地基的地质特征，综合考虑地基土层物理力学特征、地下水的影响、建筑物的构成要素、地基荷载性质与强度，结合地基承载力计算、地基变形验算、地基稳定性验算和基础截面设计验算，确定基础底面大小。对于地基工程设计应用较为广泛的复合地基，无论是柔性基础还是刚性基础都必须设置褥垫层，并通过增设基础圈梁和基础连系梁等措施使基础形心和长期荷载重心重合，实现基础整体性。

2、框架结构的计算简图

多层建筑的框架结构由横向框架和纵向框架组成。为了方便应力计算，通常将空间结构体系简化为横向和纵向平面框架体系，只取出某一榀框架作为独立计算单元（如右图），图b中以阴影部分表示该单元承受的荷载。在计算简图中，框架节点和柱子下端的基础顶面均按刚接考虑。梁柱以截面几何轴线来确定，如果上下柱截面尺寸相同，柱轴线取截面形心位置如果上下柱截面尺寸不同，则柱轴线取上层柱形心线。框架结构计算简图

实际工程中对计算模型可作如下修正：

（1）当横梁为斜梁时，如果其坡度≤1/8，可简化为水平直杆。

（2）不等跨框架，如果各跨跨差≤10% ，可简化为等跨框架，跨度取平均值。

3、框架梁配筋设计

框架建筑主体的承载结构由主次梁和柱通过节点构成，为保证建筑整体的构造强度，在框架主次梁的相交处应注意增设附加箍筋或附加吊筋，以解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”问题。对于梁端纵向受拉钢筋的配筋率、梁端箍筋加密区的长度、箍筋的最大艰巨和最小直径等腰严格按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001执行。在实际运用中，应该通过计算梁端剪力及柱轴力结合规范要求确定合适的参数。

（1）梁端剪力： 。（为梁上均布荷载引起的剪力，为梁端弯矩引起的剪力）。

（2）柱轴力： 。（为梁端剪力，为节点集中力及柱自重）。

4、短柱设计

所谓多层建筑框架结构的短柱就是柱净高与柱截面剪跨比小于2的柱。在遭遇较强地震时，短柱往往会由于变形能力和承载能力不足发生脆性破裂，给建筑物带来严重破坏。因此，短柱要采用对称配筋，纵筋的最小配筋率为0.6%。设计中要注意调整其剪力，提高其抗剪承载力和抵御形变能力。短柱剪力设计计算：

（1）短柱剪力：。（为柱净高；分别为柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值）。

（2）柱的抗剪承载能力: 。（λ为框架的计算剪跨比，。N为考虑地震作用的框架柱轴向压力设计值，βc为混凝土强度影响系数）。

多层建筑框架结构设计是建筑结构设计中较为重要的一种形式，其实质是对梁、柱、板形成的基本单元的应力组合。由于设计中涉及各种力学原理，所遇到的问题当然不会只有上述几种。这就要求我们在设计过程中严格遵循国家相关技术规范，科学处理多层建筑框架结构设计中更多、更复杂的问题，选择出合理的结构体系,从而提高结构的设计质量。

参考文献：

[1]郭新伟浅谈多层框架结构设计中存在的问题《大科技•科技天地》2011年 第19期