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【摘要】建筑行业中的高层建筑建设随着行业的发展也在不断进步,相应的对于高层建筑的结构设计的要求也逐渐提高。因为人口的不断膨胀，土地资源中用于房屋建设的比重减小，高层的建筑成为建筑行业的一大趋势,高层建筑的结构的合理、科学设计成为建筑行业关注的热点。本文首先简要地介绍了现今高层建筑的结构设计时需要遵循的原则及其设计的要点，进而重点阐述了高层建筑的结构设计体系及其中的力学分析，最终就高层建筑结构科学合理设计时需要注意的一些事项进行探讨。
【关键词】高层建筑；结构；合理设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
0.引言
建筑行业随着时代的发展也具有许多的时代特色，现今最大的特点就是高层建筑的出现。对于高层建筑而言，也从功能性、材料特点到结构形式等不断在发展、变化。高层建筑成为现今建筑行业的主流源于其占地面积小，能有效的解决人地矛盾的优势，能够有效的促进城市的经济、社会的发展。
1. 高层建筑结构科学合理设计原则及要点
1.1 高层建筑结构科学合理设计原则
高层建筑结构的设计需要遵循三个基本的原则，包括对简图进行合适地计算、结构方案需要合理以及对结构设计数据进行正确分析审核等。首先，高层建筑的设计需要对简图进行合适地计算。计算简图是保障高层建筑结构计算式正确的前提,如果计算简图选择不合理，那么将有可能发生高层建筑安全事故。其次，高层建筑的结构方案需要合理。高层建筑的结构设计是高层建筑设计的关键所在，设计的时候需要综合高层建筑结构设计中所遇到的各种因素进行合理、经济、适用的安排，必须要考虑高层建筑的结构设计时的体系和形式。不同的结构体系不能在一起使用,结构体系的力学方面也需要进行精确的受力计算。最后，需要对于结构设计的数据进行正确的分析、审核。高层建筑的结构设计过程中必然会碰到一系列复杂的数据结果的运算，科学、合理的计算机软件的使用将能有效的提高结构设计的精准性。
1.2高层建筑结构科学合理设计要点
高层建筑在进行结构设计的时候，需要着重考虑两个要点的设计。一方面就是高层建筑结构的构延性，构延性是保障建筑物变形能力的关键因素。高层建筑相对于低层建筑而言的不同之处就是，高层建筑的结构更加的具有柔性,这种特性能够使得高层建筑在遇到强大外力的冲击之下，能够具有更大的变形能力，从而避免高层建筑的坍塌，有效的减少因为建筑物的毁坏而带来的人员以及财产安全的损害。因此，高层建筑在进行结构的设计的时候，需要采取有效的、合理的方法对于这一特性进行加强处理，塔高高层建筑结构在应对强大冲击的时候的抵抗力。另一方面就是高层建筑的水平负载。一般而言,高层建筑物的竖向负载能力是既定的,但是其水平荷载确是存在很大的不同,高层建筑物的结构的动力特性、自身的重量以及轴力的大小等因素都会影响到建筑物的水平负载。因此，在进行高层建筑物的结构设计时，需要考虑一系列的外在因素，如地震、台风等进行合理的、科学的水平负载能力的计算。这样才能更好的保障高层建筑的安全，保障社会、经济的正常发展。
2. 高层建筑结构体系及力分析
在遵循高层建筑结构科学合理设计原则及要点的基础上，要确保高层建筑结构的科学合理设计，必须对高层建筑结构体系进行适当选择，同时进行高层建筑结构力学分析现具体阐述如下：
2.1 结构体系
在对高层建筑进行结构设计的时候，需要对结构体系进行适当的选择，具体而言，高层建筑的结构体系主要有三种。第一种是剪力墙体系，这种结构体系适应的情形是高层建筑的受力主要分布在平面的剪力墙之上。该体系的优势是强度和刚度较高，整体性能优越，抗坍塌能力强。第二种结构体系是框架—剪力墙，这是在剪力墙体系无法提供应有的强度以及刚度的情形下的高层建筑的结构体系选择。该体系中，框架承受的是来自垂直方向的负载，而剪力墙则负责来自水平方向的负载。该体系与剪力墙体系相比，在建筑物的能建高度上存在一定的劣势。第三种结构体系是筒体体系，该体系主要考虑的是来自建筑物的空间侧力。该结构体系的刚度以及强度相较于前两种结构体系更高，抗震、抗风能力极强，适用于空间比较大，或是特别高的建筑物结构体系设计。
2.2 力学分析
高层建筑结构体系的选择十分的关键，其中的力学分析也是不容忽视的方面。对于剪力墙体系而言，考虑其受力分析主要需要分析其墙内开洞的大小情形。剪力墙也分为不同的类型，鉴于此其截面的受力分布也是不同的。对于剪力墙结构体系的力学分析方法主要是采用平面有限单元法。对于框架—剪力墙而言，计算其结构体系的受力方法非常的多，但是比较常用的还是连梁连续化假定方法。采用该方法进行计算时，会遇到未知量以及考虑因素不明的情形，因此解答方法也是有所不同，最好的方法就是将该结构体系转变成同等的壁式框架，进而进行相应方法的求解。對于筒体结构体系而言，采用的方法主要有两种，分别是等效连续化方法以及等效离散化方法。
3. 高层建筑结构科学合理设计时的注意事项
高层建筑结构的设计是建设优良建筑物的重要前提，不管是结构体系的选择，还是结构体系的计算、分析，都是为了更加科学、合理的对高层建筑进行设计。在高层建筑的结构设计中，有一些重要的环节必须加以注意。
3.1结构形式选择的重要性
高层建筑的结构形式的选择是一项十分重要的工作，在进行选择的时候既要考虑到建筑的外在形象，更加要考虑到高层建筑的安全性、稳定性等要求。当然，最主要的还是需要把高层建筑的质量放在首位。而且，现今进行高层建筑的设计，还需要把我国的高层建筑设计的相应的标准纳入考虑范围中，务必保证高层建筑的结构设计更加的科学、合理。
3.2相应构件的适当选用
主要构件的适当选用是高层建筑建设的重点，但是其他的普通构件同样需要得到应有的重视，特别是这些构件的强度承受范围，更是攸关高层建筑质量优劣及安全与否的重要因素。
4.结束语
不论何时，住房的质量问题都是人们关注的焦点，时代的发展使得人们对于建筑的质量的要求也越来越高。因此，科学、合理的进行建筑，特别是高层建筑的设计就成为了建筑业中的重中之重。合理、科学的高层建筑设计不但能够解决土地资源紧张的局面，而且能够更好的适应经济发展中的人们的不同需求，更好的促进建筑业的发展。
参考文献：
[1] 张文光,程伟权. 如何加强高层建筑结构设计及分析之我见[J]. 黑龙江科技信息. 2009(03)
[2] 何超钒. 高层建筑抗震设计存在的问题及其短柱的处理措施[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(04)
[3] 郭彬彬. 简述高层框架结构设计和施工中的现实问题[J]. 黑龙江科技信息. 2011(13) [4] 马令勇,刘功良,高云龙. 基于Matlab神经网络的高层建筑结构选型研究[J]. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(03)
[5] 梅明来. 多层房屋结构设计及计算程序应用中应注意的一些问题探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(05)
【关键词】高层建筑；结构；合理设计
中图分类号：TU97文献标识码： A
0.引言
建筑行业随着时代的发展也具有许多的时代特色，现今最大的特点就是高层建筑的出现。对于高层建筑而言，也从功能性、材料特点到结构形式等不断在发展、变化。高层建筑成为现今建筑行业的主流源于其占地面积小，能有效的解决人地矛盾的优势，能够有效的促进城市的经济、社会的发展。
1. 高层建筑结构科学合理设计原则及要点
1.1 高层建筑结构科学合理设计原则
高层建筑结构的设计需要遵循三个基本的原则，包括对简图进行合适地计算、结构方案需要合理以及对结构设计数据进行正确分析审核等。首先，高层建筑的设计需要对简图进行合适地计算。计算简图是保障高层建筑结构计算式正确的前提,如果计算简图选择不合理，那么将有可能发生高层建筑安全事故。其次，高层建筑的结构方案需要合理。高层建筑的结构设计是高层建筑设计的关键所在，设计的时候需要综合高层建筑结构设计中所遇到的各种因素进行合理、经济、适用的安排，必须要考虑高层建筑的结构设计时的体系和形式。不同的结构体系不能在一起使用,结构体系的力学方面也需要进行精确的受力计算。最后，需要对于结构设计的数据进行正确的分析、审核。高层建筑的结构设计过程中必然会碰到一系列复杂的数据结果的运算，科学、合理的计算机软件的使用将能有效的提高结构设计的精准性。
1.2高层建筑结构科学合理设计要点
高层建筑在进行结构设计的时候，需要着重考虑两个要点的设计。一方面就是高层建筑结构的构延性，构延性是保障建筑物变形能力的关键因素。高层建筑相对于低层建筑而言的不同之处就是，高层建筑的结构更加的具有柔性,这种特性能够使得高层建筑在遇到强大外力的冲击之下，能够具有更大的变形能力，从而避免高层建筑的坍塌，有效的减少因为建筑物的毁坏而带来的人员以及财产安全的损害。因此，高层建筑在进行结构的设计的时候，需要采取有效的、合理的方法对于这一特性进行加强处理，塔高高层建筑结构在应对强大冲击的时候的抵抗力。另一方面就是高层建筑的水平负载。一般而言,高层建筑物的竖向负载能力是既定的,但是其水平荷载确是存在很大的不同,高层建筑物的结构的动力特性、自身的重量以及轴力的大小等因素都会影响到建筑物的水平负载。因此，在进行高层建筑物的结构设计时，需要考虑一系列的外在因素，如地震、台风等进行合理的、科学的水平负载能力的计算。这样才能更好的保障高层建筑的安全，保障社会、经济的正常发展。
2. 高层建筑结构体系及力分析
在遵循高层建筑结构科学合理设计原则及要点的基础上，要确保高层建筑结构的科学合理设计，必须对高层建筑结构体系进行适当选择，同时进行高层建筑结构力学分析现具体阐述如下：
2.1 结构体系
在对高层建筑进行结构设计的时候，需要对结构体系进行适当的选择，具体而言，高层建筑的结构体系主要有三种。第一种是剪力墙体系，这种结构体系适应的情形是高层建筑的受力主要分布在平面的剪力墙之上。该体系的优势是强度和刚度较高，整体性能优越，抗坍塌能力强。第二种结构体系是框架—剪力墙，这是在剪力墙体系无法提供应有的强度以及刚度的情形下的高层建筑的结构体系选择。该体系中，框架承受的是来自垂直方向的负载，而剪力墙则负责来自水平方向的负载。该体系与剪力墙体系相比，在建筑物的能建高度上存在一定的劣势。第三种结构体系是筒体体系，该体系主要考虑的是来自建筑物的空间侧力。该结构体系的刚度以及强度相较于前两种结构体系更高，抗震、抗风能力极强，适用于空间比较大，或是特别高的建筑物结构体系设计。
2.2 力学分析
高层建筑结构体系的选择十分的关键，其中的力学分析也是不容忽视的方面。对于剪力墙体系而言，考虑其受力分析主要需要分析其墙内开洞的大小情形。剪力墙也分为不同的类型，鉴于此其截面的受力分布也是不同的。对于剪力墙结构体系的力学分析方法主要是采用平面有限单元法。对于框架—剪力墙而言，计算其结构体系的受力方法非常的多，但是比较常用的还是连梁连续化假定方法。采用该方法进行计算时，会遇到未知量以及考虑因素不明的情形，因此解答方法也是有所不同，最好的方法就是将该结构体系转变成同等的壁式框架，进而进行相应方法的求解。對于筒体结构体系而言，采用的方法主要有两种，分别是等效连续化方法以及等效离散化方法。
3. 高层建筑结构科学合理设计时的注意事项
高层建筑结构的设计是建设优良建筑物的重要前提，不管是结构体系的选择，还是结构体系的计算、分析，都是为了更加科学、合理的对高层建筑进行设计。在高层建筑的结构设计中，有一些重要的环节必须加以注意。
3.1结构形式选择的重要性
高层建筑的结构形式的选择是一项十分重要的工作，在进行选择的时候既要考虑到建筑的外在形象，更加要考虑到高层建筑的安全性、稳定性等要求。当然，最主要的还是需要把高层建筑的质量放在首位。而且，现今进行高层建筑的设计，还需要把我国的高层建筑设计的相应的标准纳入考虑范围中，务必保证高层建筑的结构设计更加的科学、合理。
3.2相应构件的适当选用
主要构件的适当选用是高层建筑建设的重点，但是其他的普通构件同样需要得到应有的重视，特别是这些构件的强度承受范围，更是攸关高层建筑质量优劣及安全与否的重要因素。
4.结束语
不论何时，住房的质量问题都是人们关注的焦点，时代的发展使得人们对于建筑的质量的要求也越来越高。因此，科学、合理的进行建筑，特别是高层建筑的设计就成为了建筑业中的重中之重。合理、科学的高层建筑设计不但能够解决土地资源紧张的局面，而且能够更好的适应经济发展中的人们的不同需求，更好的促进建筑业的发展。
参考文献：
[1] 张文光,程伟权. 如何加强高层建筑结构设计及分析之我见[J]. 黑龙江科技信息. 2009(03)
[2] 何超钒. 高层建筑抗震设计存在的问题及其短柱的处理措施[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(04)
[3] 郭彬彬. 简述高层框架结构设计和施工中的现实问题[J]. 黑龙江科技信息. 2011(13) [4] 马令勇,刘功良,高云龙. 基于Matlab神经网络的高层建筑结构选型研究[J]. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(03)
[5] 梅明来. 多层房屋结构设计及计算程序应用中应注意的一些问题探讨[J]. 建材与装饰(中旬刊). 2008(05)