高层建筑结构选型设计的初步探讨

　　摘 要：高层建筑和普通建筑工程相比具有一定的特殊性，其选型一方面会影响到高层建筑自身的结构安全性，同时更会给人们的日常使用以及外观的美感带来一定的影响。这就需要我们对建筑概念设计中的结构选型问题给予足够的重视。本文针对高层建筑而机构选型设计问题进行了初步探讨，首先分析了设计中的问题和注意事项，之后分析了一些影响因素，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

　　关键词：高层建筑;概念设计;结构选型

　　现在我国经济实力显著提升，同时建筑施工技术水平也得到了很大的进步，同时也由于城市内土地资源紧张的外因推动，我国高层建筑的数量越来越多，但是和普通建筑工程相比，高层建筑具有更多样的功能和更复杂的结构以及更高昂的造价。这就需要我们从安全经济等多个角度来开展设计工作，同时结构选型也可以在很大程度上决定工程的安全可靠性。这就需要我们建立一套完善可行的研究体系，对各种条件和制约因素加以考虑。本文针对其选型设计要素进行了分析。

　　1 建筑结构选型应当重视的问题

　　1.1 抗震

　　现阶段建筑工程主要承受两个方面的外力，分别是风荷载以及地震，对于非抗震地区，其结构设计的过程中，并不需要过多考虑地震力，仅需要考虑风荷载，在这种情况下，建筑选型要以抗风能力为主。建筑的体型可以直接决定风塔系数，所以在风力荷载较大的地区，可以选择较小风压的建筑形态来解决这个问题。对于抗震区的建筑设计来说，应当重视抗震作用，所以建筑结构选型和场地挑选中，需要避开地质不稳定区域，这样才能从根本上降低地震所造成的损失。设计主体结构时，也要考虑到地震作用力的传输，进而保证结构刚度强度。

　　对于高层建筑选型来说，首先需要明确抗震体系，之后确定一个明确的计算见图，而力的传输路径也要保证合理性。例如结构中可以设置多道放线来对抗地震力，确保在部分结构受到破坏时也能很好地起到应有的抗震作用。在地震力的影响下， 如果出现了应力和塑性集中的情况，必然会影响其自身的安全性，所以这就 需要我们在建筑强度刚度上进行均匀分布，避免局部结构上出现突变。

　　1.2 高度和建筑体型

　　高层建筑需要结合自身结构类型来确定一个合理的高度，即便给建筑高度提出了一个具体的范围，也仍然可以选择多种结构类型，所以在这种情况下，就应当提高对结构性能的重视程度。现在建筑工程结构越来越多样，举例来说，下部分商场、中间部分办公楼、上部分住宅楼的情况是非常常见的，但是这三个部分的应用要求各有不同，举例来说，商场建筑需要较大的空间，需要采用柱网框架结构，而写字楼需要面积平均的房间，而住宅则需要更多的墙体，在这种群情况下，则要用要剪力墙结构，在这种情况下，想保证整体结构的安全性成为了设计工作中的挑战。结合这种需要可以采用框架剪力墙结构，同时在中间设置转换层，保证各部分使用需求都可以得到满足。

　　1.3 材料和施工

　　现在建筑技术还在不断进步，同时也有很多新材料投入使用，这也敦促着建筑设计的改变，其也给建筑结构的选型带来了很大的作用。现在我国经济发展水平不断提高，也催生了很多新型建筑施工技术，材料质量越来越轻，强度越来越大。高层建筑结构选型方面，要挑选科学合理性的材料，促使建筑材料与建筑结构形式的有效结合，从而使得各方面性能充分地发挥出来。

　　高层建筑结构造型.上需兼顾到具体的施工环节譬如：挑选钢结构、钢筋混凝土结构的建筑物，建筑结构的竖向构件截面面积会得到--定程度的缩减，从而使得建筑空间得到显著性的扩大，同时缩短施工工期。唯有如此，建筑物才能够预先投人使用，从而产生巨大的社会经济效益。由此可见，高层建筑结构选型方面要站在长远发展的角度来思考问题，在考虑工程开发中资金的首次投入之后，同时要兼顾接下来的施工成本及施工进度，最终挑选最为适合的建筑结构类型。

　　1.4 经济性问题

　　挑选最佳的建筑结构选型可满足建筑性能及正常投入使用，在这一基础，上，促使工程造价减少到最低的程度，从而实现经济性建筑。

　　从高层建筑结构选型直至每一个建筑构件的布置，对工程造价都有着直接性的影响。譬如：高层住宅建筑，剪力墙结构当中进行了框架柱的布置，这会在一定程度上使得建筑结构类型转变为框架剪力墙结构，以此可促使建筑物的抗震等级大大增高并且工程造价也会相应的升高。在此状况下，可在建筑结构局部增加墙体，遵循抗震规范、高层混凝土技术规程的具体要求，促使框架部分承受的地震倾覆力矩不可高出结构总地震倾覆力矩的10% ，同时将剪力墙结构作为进行抗震等级查询的主要依据，以此不但能够很好地确保建筑的基本使用性能，同时可促使建筑结构中的含钢量大大缩减及工程造价的降低。

　　2 高层建筑结构设计注意事项

　　2.1 建筑高度

　　很多人会认为，建筑结构高度越高，其可利用空间就会越大，占地面积也会相應的缩小。可是，并不能无限性的进行建筑结构高度的设置，以防建筑结构稳定性过低而出现倒塌的现象。为此，必须要严格遵循相关规定进行建筑高度的科学合理性设置。伴随着先进科学技术的不断发展，建筑物高度不断增高，其中，一部分影响性因素产生了根本性的变化，譬如：某些参数早已超出了相关规定范围，为此，针对设计的一些超高建筑物，一定要保持谨慎的科学态度来看到建筑高度的相关问题。

　　2.2 建筑材料

　　在某些地震频发的区域，建筑工程技术工作-定要注重所选用的建筑材料及建筑结构选型问题，这样才能够保证建筑物整体上的稳定及安全使用。当建筑结构体系产生变化的情况下，一定要进行加强层、转换层的正确设置，并且需重新选择适合的建筑结构模式，将建筑结构自身刚度减少到最低程度。高层建筑结构当中，尽可能地使用钢结构、钢管混凝士结构、钢筋混凝土结构，縮减断面尺寸，从而促使建筑结构的抗震性能得到良好地改善。

　　3 总结

　　现在除了具体的施工技术之外，很多国内外专家学者也开始重视建筑结构选型方面的问题，然而现阶段的理论研究和具体的应用方法还仍然不够完善。结构选型在过去并不被人们所重视，也是一个非常复杂的问题，综合性和不确定性非常强，与此同时建筑工程的结构也越来越多元化。因此，高层建筑结构选型主要应当考虑建筑需求以及特点，需要我们不断完善建筑结构的建设理论，这样才能推动建筑行业在新时代的发展。本文针对上述问题进行了简要分析，希望可以给相关工作的开展提供一些参考。

　　参考文献

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　　[4]马开强.基于模块化方法的高层建筑斜交网格筒结构抗侧刚度计算理论研究[D].西南交通大学，2017.

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文章名称： 高层建筑结构选型设计的初步探讨

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