探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点 AB版.docx

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1、探讨复杂高层与超高层建筑结构设计要点摘要：伴随着当前社会经济发展速率的逐步加快，高层建筑及超高层建筑的数量及规模相应增加，复杂程度也越来越高，从而为建筑设计增加了难度，安全性与经济性都需要同要求相吻合。所以，设计从业者就需要不断提高自身的专业技能及综合素养，对复杂建筑结构进行深入研究，保证设计质量。关键词：复杂高层;超高层建筑;结构设计1结构设计的基本要求1.1 合理进行构造分析在复杂高层建筑与超高层建筑结构设计过程中，设计人员应保证建筑整体构造的合理性。从保证建筑整体稳定性与实用性的基础出发，重视结构设计细节，对部分应力负荷相对集中的部位进行加固设计。同时，应充分考虑外界环境因素对于建筑构造

2、整体稳定性的影响，例如温度变化、风力风向等气候条件因素作用在建筑上而形成的侧移与形变问题。1.2 优化结构方案选择在复杂高层建筑与超高层建筑结构设计过程中，结构方案的选择是展开工程建设的前提条件。因此，设计人员在确定结构方案时，应从工程实际情况出发，在保证建筑结构稳定性与安全性的前提下，协调结构优化与建筑工程成本投入间的关系，制定相对全面系统的方案评价方案，将设计要求、工程材料、施工工艺以及自然因素等评价标准纳入评价体系内，对复杂高层超高层结构设计方案进行深入的对比分析，进而选择出最为理想的结构方案，确保工程建设的顺利进行。1.3 完善结构计算简图在复杂高层建筑与超高层建筑结构设计过程中，计算

3、简图是实现建筑物结构精细化分析，为方案选择提供数据支持的基础性内容，计算简图是否完善直接决定了结构设计的合理性与科学性。因此，在进行高层超高层建筑结构设计时，设计人员应保证计算简图能够直观全面的体现结构特点，全面控制结构简图的绘制误差，力求真实反映工程结构信息，保证能够通过结构计算简图获取方案设计的关键内容。2复杂高层与超高层建筑结构设计要点2.1 重视概念设计我国复杂高层和超高层建筑是在近年来兴起的，尽管发展历史比较短，但是在发展中积极吸取国外先进经验，并与自身实际相结合，在摸索总结发展过程中形成了自己的特色设计体系，在这其中最重要的就是概念设计。所以在复杂高层和超高层建筑结构设计中，一定要

4、重视概念设计。对于复杂高层和超高层建筑结构的概念设计，要做到以下几个方面。首先，要保障建筑的安全性和稳定性，必须进一步提升其规则性与均匀性。其次，在设计过程中，传力途径的清晰性和直接性比较重要，直接关系到整个设计效率，要合理规划好。再者，在设计时要有整体意识，提升建筑的整醴性能，以高标准来严格要求，保证整个设计的质量。还有，在设计过程中引入先进的设计理念，如环保理念与节能减排理念，提高建筑材料利用率，避免资源浪费，形成一个合理的耗能机制。2.2 重视抗震设计在日常生活中，因地震、山洪等自然灾害引起的建筑物倒塌现象较为常见。高层建筑由于本身重心较高，一旦基层结构受到震动冲击，上层结构就很容易发生

5、严重的晃动现象，易导致坍塌事故。由此就可见，由于高层建筑自身特点原因，复杂高层和超高层建筑对抗震性拥有更高的要求，因此，进行结构设计时，必须做好抗震设计工作。设计人员要根据建筑承受的不同强度来开展抗震设防烈度的设计工作。建筑物高度不同，抗震设防烈度也是不同的。设计人员在进行设计工作时，应当结合实际情况，根据不同的高度，有针对性地进行设计，比如杂高层与超高层建筑高度一般都在300米以上,适合设计在抗震设防烈度为6度的区域。除此之外，做好抗震设计，还需要做好以下几个方面：第一，选择合适的建筑材料。最好是选取那些轻质、高强、材质均匀的材料，并且构件间的连接应有良好的整体性、连续性和延展性。最好设计一

6、套抗震方案。第二，采用强度比较大的构件，增强抗震能力，比如采用混凝土结构、钢结构等。第三，不断改进设计方案，严格选取施工场地，尽量选择坚固的场地，在最大程度上减小地震波对高层建筑的冲击，增强建筑物的稳定性。最后，在进行结构化设计时，对建筑的抗震能力进行检测和预测，如果发现问题，及时对其进行有效处理。2.3 科学设计结构抗侧力体系结构抗侧力体系关系到复杂高层与超高层建筑的安全性，因此一定要科学合理的选择结构抗侧力体系。高度对于结构抗侧力体系的要求密切相关，高度不一样，要求也不同，所以选取体系时，要结合建筑的实际高度。我国设计师总结出了抗侧力体系与高层建筑高度之间的关系，在进行设计时，可以参照他们

7、之间的关系表，选择相应的抗侧力体系，提升高层建筑结构的负荷力，防止高层建筑工程发生坍塌。除此之外，在有条件的情况下，抗侧力结构间要尽可能的连接在一起，形成一个统一的整体，因为这有利于提高构建整体度，增强高层建筑的稳定性和安全性。此外，如果复杂高层建筑中存在多个抗侧力体系，设计人员要认真分析每一个体系，认真研究每一个体系的功能及彼此之间的关系和协调性。及时发现存在的问题，记录下来，并妥善处理好，避免结构设计中出现一些问题，影响整个建筑的质量。2.4 重视结构舒适度的设计树立“以人为本”的结构设计理念，科学设计好复杂高层与超高层建筑水平振动舒适度。设计人员在进行结构设计时，不仅要确保建筑的安全稳定

8、性，还应该满足用户对建筑物舒适度的需求。要想达到这一目的，设计人员必须对高层建筑的高钢规程和混凝土规程比较熟悉了解，并根据用户的需求，做出科学合理的设计方案。此外，建筑种类与使用功能不同，水平振动指标限值也不一样。公共建筑和公寓间限值差距就比较大，所以设计人员要依据建筑种类与使用功能，来选取合适的水平振动指标限值，提升建筑物的舒适度水平。综上所述，复杂高层和超高层建筑工程结构设计的难度远超普通建筑，在设计的过程中，不仅要考虑到建筑的稳定性以及工程项目的经济性，同时还要重视建筑的抗震以及抗风性能。因此设计人员要对结构方案、结构类型以及结构材料等进行科学的选择，如此才能切实的保障复杂高层和超高层建

9、筑的建设质量。参考文献：1周三程.论复杂高层与超高层建筑结构设计要点J.技术与市场，2016(09)：171.2邹玲芬.复杂高层与超高层建筑结构设计要点J.工程建设与设计，2016(18)：20-22.复杂高层与超高层建筑结构设计要点解析摘要：超高层建筑和复杂高层建筑与传统建筑结构设计相比，存在着明显差异问题，对于抗震性能以及降水等方面的要求也相对较高，加之建筑整体设计需要保证结构设计质量以及美观度，所以设计工作开展需要考虑多方面内容，所受到的影响因素也较为繁杂。为保证结构设计方案的合理性以及科学性，展开结构设计时需要做好设计影响因素分析，以便制定出针对性应对策略，保证设计工作顺利开展。基于此

10、，对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行研究，以供参考。关键词：结构设计;超高层;复杂高层;设计要点弓I言超2层建筑是一个城市或者地区的标志之一，其科技感和美学都代表着城市的发展。超高层建筑其耗资量巨大，建设周期长。随着时代的不断发展，超高层建筑的结构设计发生了很大的变化。虽然我国在超高层建筑结构设计方面取得了一些成绩，但在具体的发展过程中还存在一些问题。现在超高层建筑的结构设计已经成为高层建筑设计的核心内容，这说明超高层建筑的结构设计如果不及时解决结构设计中的一些问题，这将严重阻碍超高层建筑的发展。1超高层建筑结构设计的特点超高层建筑是指建筑达40层以上，高度达到100以上的建筑，超高层建筑

11、已经成为衡量建筑水平的重要标志。超高层建筑设计及技术通常都相对复杂，也是一项非常严谨的工作，在施工过程中不仅要做好安全保障，同时也要做好整体结构的科学布局。超高层建筑结构设计的关键和核心内容是通过抗侧力构件来提高整个结构的延性，因为在超高层建筑结构设计过程中，不仅要考虑水平承载力，还要充分考虑建筑各方面的荷载，也包括竖向承载力。超高层结构主要考虑水平抗力。现阶段超高层建筑日益增多，如何保证超高层建筑的抗侧力，提高整个建筑的舒适性显得尤为重要。只有有好的结构方案，才能有效地保证建筑物的舒适性。因此，在设计过程中，必须对各种结构方案进行充分的比较和选择，在尽可能满足建筑使用功能和建筑效果的前提下，

12、应考虑结构安全性和经济性的合理性。在设计高层建筑结构的平面时，尽量使建筑物之间保持安全的防火距离。在人员集中的区域，应保持良好的人员疏散条件以便将人群及时疏散。合理地对超高层建筑进行布局的条件下，也要满足基本使用功能，将设计标准统一，实现超高层建筑中设计技术的标准化要求。除此以外,在超高层建筑进行平面设计阶段,为应对风、地震等安全风险，要合理规划建筑内的交通路线，对楼梯的数量和位置进行合理安排，将基础设施最大限度的利用，提高效率和安全性因素。2复杂高层与超高层建筑结构设计要点2.1 框架结构如果框架柱出现承载失效问题，框架梁上下纵筋会处于受拉状态，此时需要做好框架梁的腰筋以及纵筋处理，做好贯通

13、节点的优化，确保其能够满足抗震连接锚固的具体需求。同时需要对两端纵筋拉剪作用展开验算操作，如果底层框架柱已经失去作用，要通过对相邻楼层上层柱的处理，做好钢筋连接以及吊柱受力形式设置。因为中柱是竖向承重的重要构件，所以在中柱失去作用之后，需要考虑本层相邻框架梁以及相券K层框架柱的重力分配，确保可以通过重新进行内力分配的方式，保证承重效果。进行框架结构楼板设置过程中，需要展开单向板设置工作，通过对长方形梁失去作用等极端状况的分析，做好平面内变形储存强度设置。此外，需要做好楼梯踏步板框架梁纵向钢筋设置，要结合以往经验，将意外发生可能性考虑到其中，保证楼梯间填充墙倒塌的堆积荷载，能够达到瞬间集中的状态

14、。2.2 增强消防设计水平（1）合理做好总体布局和防火分区。在设计总平面图时.，掌握建筑与周边建筑物的间距和车道，这也是建筑设计时首要考虑的重要因素之一，合理的平面布置图，可以有效地缓解救火的压力，同时对火势的蔓延和发展具有阻碍的作用。防火分区的设置也能阻止火灾的继续蔓延，防火卷帘门分布到各个防火分区，每个分区都要安装防火门自动开关设备，在防火卷帘门安装时，卷帘与房梁、墙面不得留有缝隙，充分发挥其防火阻燃的作用，最大限度降低火势蔓延的速度。(2)确保建筑物耐火能力。一类高层建筑物的耐火等级为一级，二类高层建筑物的耐火等级不得低于二级。所以，在超高层建筑防火设计时，应确保防火等级。严格遵守建筑的

15、防火等级的设计，建筑物发生火灾时.，会为人员疏散提供更多的时间，降低建筑物的损坏程度，减少人们的财产损失。超高层建筑过程中不仅要对建筑的主体结构做好防火要求，后期的墙面和装饰装修都要做好防火要求。(3)自然排烟设计和安全疏散设置的设计。大量的高层建筑火灾的发生证明了一个道理，烟也是火灾中最大的影响因素，因此，排烟设计也是消防设计中一项应该重点考虑的环节。2.3 加强抗震能力超高层建筑结构的抗震能力加强可以从材料选择方面入手。在挑选材料时选择重量更轻、坚固性更好的材料。如钢结构的选择上，可以选择更为轻便的应用型钢结构。同时其还具有优质的坚固性。在地震发生时，更轻的材料有利于减少地震的损害，预防楼

16、房塌陷所导致的人员伤亡。为了增加超高层建筑的支撑能力，可以在建筑中增加钢筋的数量。通过多种方式，共同增加超高层建筑结构的抗震能力。2.4 控制竖向构件内力分布影响竖向构件变化所产生的缩短变形差，会对构件内力产生直接影响。如果内力出现较大变化，构件的受力变形会在一瞬之间完成，而干缩变形则需要较长的时间，变形量大概在总压缩量的1/3左右。消耗时间最长的变形，是由徐变更所产生的变形问题，可以通过相应公式完成线性徐变的变形量计算工作。在内力的作用之下，构件总压缩量会随着建筑高度的提升而出现增加趋势，竖向构件所产生的缩短变形差问题，会在内力的作用之下而逐渐增大，在进行设计过程中需要明确考虑到这一点，做好

17、变形差控制，预留出一定的变形空间，以防建筑出现变形问题。结束语超高层建筑从高层建筑发展而来,但与高层建筑有诸多不同。尤其是在防震、防火、防风等安全方面的设计上，超高层建筑比高层建筑有更高的要求。因此在超高层建筑设计时，要将确保安全稳固作为基础。并在此基础之上，根据生产生活的实际需要，对其进行更为便捷、舒适、环保的设计，以满足时代发展的需求。参考文献：口张立春.复杂高层与超高层建筑结构设计要点J.住宅与房地产，2020(09)：64.万小妹.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析J.门窗,2019(17)：137-138.3王越.复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析J.住宅与房地产，2019(24)：71+96