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摘要：中国作为人口大国，人地问题始终是困扰社会前进发展的一大矛盾。这其中，又以建筑用地问题和人们的生活最为密切相关。随着社会发展进程的大踏步向前，大城市的房价居高不下，小城市的房价一路飘升的现象必将持续很长时间，因此高层建筑就成为解决城市化进程问题的上上之选。但目前随着高层建筑越来越被开发商和消费者青睐，其问题也逐渐暴露出来。本文旨在通过对高层民用建筑结构的细微分析，继而提出相应的解决方案和意见规划。
关键字：高层民用结构，建筑设计，结构体系
Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.
Key word: high civil structure, building design, structure system
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
城市发展的进程必将伴随着土地价格的不断攀升，现代人们对生活质量的要求亦越来越高。建筑行业同样如此，民众对民用建筑的需求和要求一样逐渐增强，如何设计出令群众满意，且建筑自身安全性高、经济、舒适的房屋，已经成为当前建筑、结构设计师们首要考虑的问题。
一 高层建筑结构的特征和设计原则
高层建筑在经受由于风的外力所产生的横向荷载的同时，也要经受其竖向的荷载，并且还要十分注意其对地震的抵抗能力。一般情况下，影响高层建筑的主要因素就是外界地震和风力所产生的纵向及水平方向的荷载。其次，与低层建筑楼房相比，高层建筑的设计要更柔和一些，因此如果发生地震，这些建筑物的变形就可以更大一些。为了避免房屋倒塌，需要特别在建筑构造上采取一定的措施，以此来保证建筑足够的延展性。
考虑到上述结构设计特征，设计师在规划时必须要遵循一定的原则，才能保障高层建筑的安全性及居住的舒适性。
首先，选择合理的高层建筑结构计算简图。设计师们必须选择合理的结构计算简图。如果选择了不合理的计算简图，最后就很可能会造成结构安全事故的发生。鉴于此，我们经常说，高层建筑结构设计安全的前提就是合理的计算简图的选择。除此之外，设计师们要应该时刻要求自己采用相应的构造方法，以此来保证最终的安全。
其次，选择合理的高层建筑结构基础设计。我们在选择基础方案的时候，应该使各个地基具有的潜力得到最大限度的发挥，并且在一定的情况下要求进行地基变形的验算。正常情况下，设计师应该按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。如果没有高层建筑的详细的地质勘察报告，那么我们就要进行现场勘察，并且，想方设法获取周围建筑物的相关资料。在正常情况下，我们应该采用相同的基础方案去设计相同的结构单元。
第三，选择合理的高层建筑结构方案。满足经济性的需求，和满足结构形式以及结构体系的要求，是我们进行合理的结构方案设计所必备的三个要素。受力明确和传力简单是结构体系的两个要求。在相同的结构单元当中，我们当然应该选择相同的结构体系来处理，但是如果我们在地震区建立高层建筑，那么其应力就需要平面和竖向的规则。我们确定的结构方案，应该是在进行了地理条件的考察，工程设计的需求，施工条件的考核，以及材料的分析等基础上，并和建筑、电力、暖气和水等专业的综合协调下才确定的。
第四，对计算结构进行准确的分析。科技的进步使我们的计算技术被广泛的应用于建筑结构设计当中。但在当前市场上却存在着各种各样、众目繁多的计算软件，这样就导致我们采用不同的软件会得到不尽相同的计算结果。所以，建筑结构设计人员务必先要了解各种不同软件的使用范围和条件之后，再选择合适的软件进行计算。另外，往往由于计算机的程序和高层建筑结构的实际情况不尽相符，所以计算机在进行辅助设计的时候，会出现人工输入错误或者因为软件本身的缺陷而导致计算、结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师如果得到计算机软件计算出的结构之后，必须进行核对，然后进行合理判断，这样才能得出准确的结果。
最后，高层建筑的结构设计要采用相应的构造措施。强柱弱梁，强剪弱弯 ，强节点弱构件，这是高层建筑结构在设计时的通用原则。因此，在设计师进行高层建筑结构设计的过程中，必须首先理解上述原则，然后掌握它，加强薄弱部位，对钢筋的执行端锚固长度给予足够的重视，并且还要重点考虑构件的延展性和温度应力对构件的影响。
二 对高层建筑结构的分析
多层和高层结构的差别其实主要就在于其层数和高度的不同，但从实际情况上来看，二者其实并没有本质的差别，它们都要抵抗竖向以及水平荷载的作用，从设计原理及设计方法而言，基本上是相同的。但是在高层建筑当中，我们往往要使用更多的结构材料来抵抗外界荷载，尤其是水平荷载。因此抗侧力结构就成为众多工程结构设计的主要问题。鉴于此，设计时我们往往要满足多种要求，尤其是自身有别于多层建筑的特殊要求和设计特点。
因此，我们在进行高层建筑结构的设计时，要重点把握以下几个方面：第一，水平荷载问题。随着楼层高度的增加，水平荷载会成为控制作用。因此，在水平力作用下结构是否优化，材料用量都有很大的差别。第二，随着楼层高度的增加，地震作用对高层建筑危害的可能性也在相应增加。所以，高层建筑的抗震设计理应受到设计师们的高度重视。第三，结构侧移日渐成为高层建筑结构设计中的重要因素。隨着建筑高度的增加，水平荷载作用下结构的侧移变形会迅速增大，所以应该将结构在水平荷载作用下的侧移控制在一定的限度之内。
三 高层建筑结构设计问题分析及对策
首先，超高是高层建筑结构中普遍存在的问题。基于这个问题，我国的建筑规范对高层建筑结构的高度有着严格的规定。对于这个高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，此外，还增加了B级高度，这就使得高层建筑在结构的处理及设计方法和措施等方面都有了改进。而在工程设计的实施过程中，由于建筑结构类型的改变而造成对高层超高问题的忽略，在施工图审查时将不会得到通过。这种情况下，会要求重新进行设计，另外，可能也会进行专家的会议论证等。如果一旦出现这种情况，那么整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。
第二，高层建筑结构设计中短肢剪力墙的设置。目前，我国的建筑新规范中，短肢剪力墙指的就是墙肢的截面的高度和厚度比在4～8之间且截面厚度不大于300mm的墙，2010版《高层建筑混凝土结构设计规程》对短肢剪力墙的设置有所限制，规程规定：抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，B级高度高层及9度区A级高度高层不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。因此，在高层建筑的结构设计中，我们必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。
第三，超高层建筑结构设计嵌固端的设置。我们知道，在一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。在地下室的顶板或者人防的顶板的位置设置高层建筑的嵌固端，结构工程设计人员必须考虑到嵌固端设置有可能会带来的问题。考虑嵌固端的的楼板的设计，综合分析嵌固端上下两层的刚度比，并且要求嵌固端上下两层的抗震等级是一致的。我们在进行高层建筑的整体计算时必须要考虑到嵌固端的设置问题。综合分析嵌固端的位置和高层建筑结构的抗震缝设置的协调问题。
第四，高层建筑结构的规则性。我国关于高层建筑的规范中，政府部门对于高层建筑的规则性提出了很多的限制要求，例如，规定了结构嵌固端的上下两层的刚度比，包括平面规则性等等，并且硬性规定了高层建筑不能采用严重不规则的设计方案等等诸如此类的问题。因此，设计师如果要避免后期施工阶段的改动，那么就必须在进行高层建筑结构的设计时就严格遵循规范的限制条件。
高层建筑的结构设计是一项非常综合和复杂的工作，对于整体的建筑设计有着极其重要的作用和意义。随着经济的飞速发展，我国的高层建筑今后会出现的越来越多，因此，对高层建筑的结构进行分析研究是十分必要的。希望本文能够为高层建筑结构设计提供一些参考和依据。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键字：高层民用结构，建筑设计，结构体系
Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.
Key word: high civil structure, building design, structure system
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
城市发展的进程必将伴随着土地价格的不断攀升，现代人们对生活质量的要求亦越来越高。建筑行业同样如此，民众对民用建筑的需求和要求一样逐渐增强，如何设计出令群众满意，且建筑自身安全性高、经济、舒适的房屋，已经成为当前建筑、结构设计师们首要考虑的问题。
一 高层建筑结构的特征和设计原则
高层建筑在经受由于风的外力所产生的横向荷载的同时，也要经受其竖向的荷载，并且还要十分注意其对地震的抵抗能力。一般情况下，影响高层建筑的主要因素就是外界地震和风力所产生的纵向及水平方向的荷载。其次，与低层建筑楼房相比，高层建筑的设计要更柔和一些，因此如果发生地震，这些建筑物的变形就可以更大一些。为了避免房屋倒塌，需要特别在建筑构造上采取一定的措施，以此来保证建筑足够的延展性。
考虑到上述结构设计特征，设计师在规划时必须要遵循一定的原则，才能保障高层建筑的安全性及居住的舒适性。
首先，选择合理的高层建筑结构计算简图。设计师们必须选择合理的结构计算简图。如果选择了不合理的计算简图，最后就很可能会造成结构安全事故的发生。鉴于此，我们经常说，高层建筑结构设计安全的前提就是合理的计算简图的选择。除此之外，设计师们要应该时刻要求自己采用相应的构造方法，以此来保证最终的安全。
其次，选择合理的高层建筑结构基础设计。我们在选择基础方案的时候，应该使各个地基具有的潜力得到最大限度的发挥，并且在一定的情况下要求进行地基变形的验算。正常情况下，设计师应该按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。如果没有高层建筑的详细的地质勘察报告，那么我们就要进行现场勘察，并且，想方设法获取周围建筑物的相关资料。在正常情况下，我们应该采用相同的基础方案去设计相同的结构单元。
第三，选择合理的高层建筑结构方案。满足经济性的需求，和满足结构形式以及结构体系的要求，是我们进行合理的结构方案设计所必备的三个要素。受力明确和传力简单是结构体系的两个要求。在相同的结构单元当中，我们当然应该选择相同的结构体系来处理，但是如果我们在地震区建立高层建筑，那么其应力就需要平面和竖向的规则。我们确定的结构方案，应该是在进行了地理条件的考察，工程设计的需求，施工条件的考核，以及材料的分析等基础上，并和建筑、电力、暖气和水等专业的综合协调下才确定的。
第四，对计算结构进行准确的分析。科技的进步使我们的计算技术被广泛的应用于建筑结构设计当中。但在当前市场上却存在着各种各样、众目繁多的计算软件，这样就导致我们采用不同的软件会得到不尽相同的计算结果。所以，建筑结构设计人员务必先要了解各种不同软件的使用范围和条件之后，再选择合适的软件进行计算。另外，往往由于计算机的程序和高层建筑结构的实际情况不尽相符，所以计算机在进行辅助设计的时候，会出现人工输入错误或者因为软件本身的缺陷而导致计算、结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师如果得到计算机软件计算出的结构之后，必须进行核对，然后进行合理判断，这样才能得出准确的结果。
最后，高层建筑的结构设计要采用相应的构造措施。强柱弱梁，强剪弱弯 ，强节点弱构件，这是高层建筑结构在设计时的通用原则。因此，在设计师进行高层建筑结构设计的过程中，必须首先理解上述原则，然后掌握它，加强薄弱部位，对钢筋的执行端锚固长度给予足够的重视，并且还要重点考虑构件的延展性和温度应力对构件的影响。
二 对高层建筑结构的分析
多层和高层结构的差别其实主要就在于其层数和高度的不同，但从实际情况上来看，二者其实并没有本质的差别，它们都要抵抗竖向以及水平荷载的作用，从设计原理及设计方法而言，基本上是相同的。但是在高层建筑当中，我们往往要使用更多的结构材料来抵抗外界荷载，尤其是水平荷载。因此抗侧力结构就成为众多工程结构设计的主要问题。鉴于此，设计时我们往往要满足多种要求，尤其是自身有别于多层建筑的特殊要求和设计特点。
因此，我们在进行高层建筑结构的设计时，要重点把握以下几个方面：第一，水平荷载问题。随着楼层高度的增加，水平荷载会成为控制作用。因此，在水平力作用下结构是否优化，材料用量都有很大的差别。第二，随着楼层高度的增加，地震作用对高层建筑危害的可能性也在相应增加。所以，高层建筑的抗震设计理应受到设计师们的高度重视。第三，结构侧移日渐成为高层建筑结构设计中的重要因素。隨着建筑高度的增加，水平荷载作用下结构的侧移变形会迅速增大，所以应该将结构在水平荷载作用下的侧移控制在一定的限度之内。
三 高层建筑结构设计问题分析及对策
首先，超高是高层建筑结构中普遍存在的问题。基于这个问题，我国的建筑规范对高层建筑结构的高度有着严格的规定。对于这个高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，此外，还增加了B级高度，这就使得高层建筑在结构的处理及设计方法和措施等方面都有了改进。而在工程设计的实施过程中，由于建筑结构类型的改变而造成对高层超高问题的忽略，在施工图审查时将不会得到通过。这种情况下，会要求重新进行设计，另外，可能也会进行专家的会议论证等。如果一旦出现这种情况，那么整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。
第二，高层建筑结构设计中短肢剪力墙的设置。目前，我国的建筑新规范中，短肢剪力墙指的就是墙肢的截面的高度和厚度比在4～8之间且截面厚度不大于300mm的墙，2010版《高层建筑混凝土结构设计规程》对短肢剪力墙的设置有所限制，规程规定：抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，B级高度高层及9度区A级高度高层不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。因此，在高层建筑的结构设计中，我们必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。
第三，超高层建筑结构设计嵌固端的设置。我们知道，在一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。在地下室的顶板或者人防的顶板的位置设置高层建筑的嵌固端，结构工程设计人员必须考虑到嵌固端设置有可能会带来的问题。考虑嵌固端的的楼板的设计，综合分析嵌固端上下两层的刚度比，并且要求嵌固端上下两层的抗震等级是一致的。我们在进行高层建筑的整体计算时必须要考虑到嵌固端的设置问题。综合分析嵌固端的位置和高层建筑结构的抗震缝设置的协调问题。
第四，高层建筑结构的规则性。我国关于高层建筑的规范中，政府部门对于高层建筑的规则性提出了很多的限制要求，例如，规定了结构嵌固端的上下两层的刚度比，包括平面规则性等等，并且硬性规定了高层建筑不能采用严重不规则的设计方案等等诸如此类的问题。因此，设计师如果要避免后期施工阶段的改动，那么就必须在进行高层建筑结构的设计时就严格遵循规范的限制条件。
高层建筑的结构设计是一项非常综合和复杂的工作，对于整体的建筑设计有着极其重要的作用和意义。随着经济的飞速发展，我国的高层建筑今后会出现的越来越多，因此，对高层建筑的结构进行分析研究是十分必要的。希望本文能够为高层建筑结构设计提供一些参考和依据。
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