高層建筑的類型精選(九篇)

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第1篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞:高層住宅建筑；平面設計；立面設計；剖面設計；綜合形態

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract: this paper respectively from the high-rise residential building plane, elevation, section and comprehensive view of the different form aspects of a high-rise residential building regional exploration design principle and the type of application.

Keywords: high-rise residential buildings; The plane design; The facade design; Profile design; Comprehensive form

一、平面設計的地域性原則

1．標準層平面形式的選擇與地域環境的隱形聯系平面形式是高層建筑形體的根本，尤其是標準層平面的設計對整棟建筑形體的影響最大。平面設計除考慮基本功能外，還要對結構的可行性、經濟性、施工的方便性等方面有所考慮。高層居住建筑標準層平面形態的構成主要分兩種：簡單幾何形體構成，如方形、長方形、圓形、三角形、棱形、橢圓形等；由簡單幾何形變化組合構成，常用的有切割法（以直、曲線為“刀”來切割上述簡單幾何形，構成多種形態）、剪切法（幾何形在“剪切”作用下錯位）、平移法（幾何形的一邊或數邊向外平移）、疊加法（相同或不同幾何形錯位相疊）。

2．場地的相關因素與建筑平面的互動

基地現狀對平面構思與外形創造的制約：高層建筑的最大特點是利用有限的用地豎向拓展空間，騰出更多的用地以創造外部空間和綠化環境。高層居住建筑的平面形狀多受基地大小、形狀、位置的影響。小塊的方整地多適宜建造塔樓，窄條狹長場地適合建板式高層，地處十字路口、丁字路口、銳角交叉路口時，建筑平面要針對地形、地理位置的特點加以苦心經營，除滿足功能要求外，對其形象的推敲要能在各方面爭取良好的視覺效果。

二、立面設計的地域性原則

在高層居住建筑地域性原則中，形體塑造和立面元素的構成處理對其地點風格的形象塑造具有重大影響，二者共同構成了高層建筑外部形態的美學形式。建筑立面的整體效果是由建筑構成比例、材質、裝飾細部以及色彩效果等在一個綜合的構想下組合成的整體形象。

1．立面細部元素及裝飾工藝的地域性表現

從立面細部元素入手，傳統地域建筑和民俗建筑細部元素的借鑒對高層建筑的整體藝術形象的創造具有不可低估的作用，其建筑立面的細部元素可以表現歷史傳統中的某些回憶、片斷，表達地域的精神特征。高層建筑裝飾工藝的地域性表達也大有可為。盡管早期現代建筑的先驅曾激烈地反對建筑中的裝飾，但裝飾從來就是建筑的一個重要內容，得體的地域性裝飾使高層建筑更有親和力、更具人性。熱帶地區高層建筑的遮陽就常常結合裝飾藝術成為地方建筑的重要特征：把水平遮陽板做成漏空隔片、采用輕質材料制成垂簾式遮陽板、漏空花格或金屬網格的處理、采用裝飾性的活動遮陽設施等。

2．立面中材料質感的地域性表現

材料質感是高層居住建筑立面的一種重要表達方式，是建筑的重要表情。在現代社會，新技術、新材料的不斷出現，金屬、混凝土、玻璃等現代材料的優良性能均是傳統材料無法比擬的。因此，如何在高層居住建筑的材料中體現地域性便成為一個重要課題。首先，當地傳統材料的更新利用。傳統材料以土、木、磚、石為主，其中沿用至今且適合高層居住建筑的材料不多，在高層居住建筑中通常是將傳統材料與現代材料選配組合，并使傳統材料符合現代的施工工藝和利用方式。

三、剖面設計的地域性表達

剖面設計的本質是空間的設計，每個地區對于空間概念有著不同理解和闡述，這些空間文化感知上的差異在剖面設計中體現的最為明顯。而高層建筑在豎向空間上的優勢給剖面設計提供了比傳統建筑更多變化的可能。

1．剖面形式與地域氣候的聯系

高層居住建筑剖面設計與地域環境要素之間存在著隱性的聯系，對地域氣候環境和場所交往空_間的關注，直接影響了剖面的外觀形式。2．剖面形式與當地傳統建筑空間形式的聯系

借用地方建筑定意義的空間模式是高層居住建筑地域性創作中常用的手法，因為這類空間一般在地區和民族中具有特定的心理意義。如日本人的空間意識以“奧”空間為核心，其特點是通過一層層的膜，形成多層次的境界，從而少中見多，可以使較淺的空間取得深奧的感覺。

四、綜合形態的地域性原則

高層居住建筑由于其體量巨大，在介入原有城市環境時要特別注意形體與場地環境的調和，一個符合場所特點的解決方案，可以將特殊的場所性上升為明顯的地域性。

1．繼承式協調

繼承可以是整體上的繼承，也可以是局部構圖或細部元素的繼承當高層居住建筑面臨城市線性街道空間時，多在高層居住建筑底部較自由地運用一些傳統的造型元素，形成連續的立面形象，提高場所的印象性，而主體部分以簡潔的現代形式為主，并適當地作些后退或體量分解的處理，以減弱體量所帶來的壓迫感，突出底部的人性尺度及與街道的協調關系。

2．滲透與過渡

位于傳統環境中的高層居住建筑，除形象上的協調外，其底部空間的處理也很重要，對高層居住建筑的底部空間進行適當的構形處理，使其底部的外界面形態與周圍建筑環境有所滲透和融合，有助于延續地區文脈特征，對場所結構產生積極的作用；同時，增加底部空間的過渡層次，使內外空間相互滲透也是一種常用的方式，如采用騎樓，構架等方式；還可在高層居住建筑之間采用通廊作連接體，使之成為外部空間的中介，有些建筑的底部空間甚至將相鄰的建筑環境也包容進去并融合為一體。

第2篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞：不規則高層建筑；結構探究；抗震性能分析

中圖分類號： TU97 文獻標識碼： A

隨著國民經濟的不斷發展，不規則高層建筑已經逐漸在建筑行業嶄露頭角，在各大大中型城市得到應用。不規則高層建筑的結構非常復雜，在進行抗震設計的過程中，需要綜合考慮抗震結構設計、地震時的受力情況等因素。為了提升不規則高層建筑的抗震性能，本文將具體從不規則高層建筑結構的發展現狀、不規則高層建筑結構的類型分析、不規則高層建筑結構設計中應采取的措施三個方面展開論述，以期能夠提升不規則高層建筑的抗震性能，保障地震時的安全。

一、不規則高層建筑結構發展存在的問題

（一）不規則建筑物的超高限問題

隨著不規則建筑物高度的增加，很多結構參數會發生一定的質變，超出原有的安全系數范圍，這樣會降低不規則高層建筑的安全保障性能。如今隨著科學技術水平、建筑科研水平、施工水平的不斷提升，土建規范體系的建設逐步完善，但是依舊存在著很多的超高限建筑物，如果建筑物超出了安全的高度限制，建筑物的防烈度和結構穩定性會降低，為此，不規則高層建筑物的高度應該由專家進行論證，并結合模型振動臺進行試驗，保障不規則高層建筑物的抗震性能。

（二）材料的選用和結構體系存在問題

目前國內可選用的不規則高層建筑結構主要有三大類：框―筒、筒中筒和框架―支撐體系，結構材料主要以鋼結構和鋼筋混凝土結構為主，但是，不規則高層建筑的框架在實際選用中主要是以框架―核心筒體系為主，用鋼量少，建筑的變形控制主要以鋼筋混凝土結構的位移限值為基準，但是是在施工過程中的彎曲變形側移較大，鋼結構的負擔增大，加強層與轉換層之間的大剛度容易導致剛度突變。在選材方面，只選擇鋼筋混凝土結構不夠合理，而應該選用性能更佳的鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土( 柱) 結構或鋼結構，改善結構的抗震性能。

（三）抗震設防烈度較低

目前不規則高層建筑的抗震設防烈度非常低，這與結構設計存在著密切聯系。目前現行的抗震設防標準較低，具體抗震計算方法和構造規定的安全標準有很多不完善的地方，建筑外設計的配筋率、軸壓比、梁柱承載力匹配等方面存在著很大缺陷，結構造價的投資過少等，這都嚴重影響了不規則高層建筑物的抗震設防烈度。

二、不規則高層建筑結構的類型分析

通過上述分析可以發現，不規則高層建筑的結構類型對于建筑物的抗震性能的影響是非常巨大的。建筑結構本身按照類型的不同主要有兩大類：一是平面不規則結構類型，二是豎向不規則結構，下面簡單介紹一下這兩類結構。

（一）平面不規則的類型

一類是扭轉不規則，它的判斷標準是保證每一層樓自身的最大彈性水平位移應該大于該層樓兩端的彈性水平位移平均值的1.2倍，或者最大的層間位移應該大于該樓層兩端層間位移平均值的1.2倍。這一原則可以有效保障不規則高層建筑的可靠性和穩定性。二是凹凸不規則，凹凸不規則的判斷標準是建筑物的結構平面凹進一側的尺寸應該大于其投影方向上總尺寸的30%，保障建筑物室內具有足夠的采光面積，同時，在不規則高層建筑的樓板之間存在著局部的不連續現象，這種不連續建設也有它獨特的判定標準，它的判定標準是樓板的尺寸以及平面剛度發生的變化情況。

（二）豎向不規則的類型

豎向不規則類型主要有三類，首先第一類是側向剛度不規則類型，該類型的側向設計應該突出對側向剛度的調節和控制，它的判定標準是確保該樓層的側向剛度值大小能夠小于其相鄰的上一樓層的70%的剛度值，頂層不計算在內，層局部收進的水平向尺寸應大于和它相鄰下一層的25%。第二類是豎向側力構建不連續的情況，構件不連續往往會導致構件之間的抗震功效的局部斷續，在對這一類型進行判定時，應該保證豎直方向上的抗側力構件的內力通過水平轉換構件可以繼續向下傳遞，通過該傳遞可以保證建筑物的總體抗震性能。最后是樓層承載力突變的情況，樓層承載力突變是常會遇見的情況，它的判定標準是層間的抗側力結構受剪力的程度應該小于它上面一層的受剪力的80%。

三、不規則高層建筑結構設計中應采取的措施

通過探究筆者發現，不規則高層建筑的不規則性很大一部分原因是由于建筑施工過程中所存在的扭轉效應，如果能夠通過合理措施有效限制扭轉效應，那么可以極大地增強不規則建筑物的抗震性能。限制扭轉效應的措施主要有兩大類，下面來具體介紹一下：

（一）嚴格遵守建筑的平面不規則布置，有效減小建筑物結構的相對偏心距。研究發現，不規則建筑的建筑結構之所以會遭到破壞，主要因素就是存在著很多不規則環節，比如建筑自身的剛度、質量出現了偏心以及剛度過弱等缺陷，這些因素會嚴重損害建筑物的結構穩定性。為此，應該嚴格遵守平面不規則布置，減少建筑物結構的相對偏心距，主要是通過按比例縮小建筑物樓層的位移距離、通過建筑物的平面布置示意圖合理調整建筑物樓層位移、縮短剛心與質地之間的距離等措施實現的，對設計過程中出現的各類數據進行實踐檢驗，精確判斷出建筑結構的剛度分布情況，并且根據實際情況有選擇的增加抗側力構件，強化不規則建筑的結構性能。

（二）合理調整建筑結構的抗側剛度和抗扭剛度之間的比例，建設性能良好的剪力墻。相關研究表明，建筑結構的扭轉效應與結構周期比的平方之間存在著一種較為穩定的線性關系，因此，可以考慮從縮短建筑結構的建設周期來限制建筑結構的扭轉效應。此外，還要做好剪力墻的建設工作，在合理范圍之內盡量加長或者增厚周邊剪力墻的長度或厚度，最重要的是要注重離剛心最遠的剪力墻的強化，通過在建筑結構上設拉梁、增加周邊連梁剛度的方式來限制建筑結構的扭轉效應。

結束語：

不規則高層建筑的抗震性能只有在保證自身建筑結構設計科學、施工嚴謹的基礎上才能達到不規則高層建筑的可靠性與經濟性目標。通過上述本文的探究，筆者主要論述了不規則高層建筑結構的發展現狀、不規則高層建筑結構的類型分析、不規則高層建筑結構設計中應采取的措施三個方面的內容，以期能夠提升不規則高層建筑的抗震性能，促進建筑行業的穩定、健康發展。

參考文獻

[1]GB 50011-2010.建筑抗震設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社，2010.

[2]鄭山鎖.型鋼高強高性能混凝土框架結構抗震性能的試驗研究[J].工程力學, 2009(5).

[3]徐宜和，丁勇春．高層建筑結構抗震分析和設計的探討［J］． 江蘇建筑，2008( 3) ．

第3篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞高層建筑，結構設計、結構體系、結構類型

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

0 概述

近年來，隨著國內國內人口以及城市化進程的不斷加快，導致城市人口數量激增，城市土地建設資源日趨緊張。為了滿足不斷膨脹的建筑需求，適應現代社會高效率、快節奏的要求，建筑層數在不斷增加，高層建筑群也猶如雨后春筍一般。高層建筑的結構形式不斷創新，一系列新興結構設計方案迅猛呈現。同時其結構體系也越來越復雜，建筑的使用功能等趨于多樣化。結構設計關系到整個建筑的經濟性與安全性，也決定了建筑的感官特點，成為高層建筑設計的重中之重。

因此，我們只有掌握了建筑結構體系的特點，才能更好使設計達到最理想標準。本文就高層建筑結構的結構體系類型以及高層建筑結構設計的特點進行說明，對高層結構選型、建筑基礎、變形縫的設置以及剪力墻的構造等相關問題進行初步分析，為實際高層建筑結構設計提供一定參考。

1 高層建筑的結構類型及特點

目前，世界各國對高層建筑的高度標準還未形成統一的規定。我國《民用建筑設計通則》（GB50352-2005）將10 層及 10 層以上的建筑與高度超過 24m 的公共建筑和綜合性建筑稱為高層建筑。隨著高層建筑迅速發展，結構形式不斷豐富。，目前主要結構形式及特點如下：

（1）框架結構

框架結構是高層建筑最初采用的結構類型。結構體系由梁和柱以剛接或者鉸接相連接而成。由梁柱組成的單元抵抗建筑所承受的水平、豎向荷載，屬于一種平面受力體系。框架結構體系可以構建靈活的建筑空間，但由于框架梁柱截面較小，在抗震方面表現較差，主要應用于對于抗震設防要求低、高度較小的建筑。

（2）剪力墻結構

剪力墻結構是用鋼筋混凝土墻承受豎向和側向力的鋼筋混凝土結構體系。由于豎向的鋼筋混凝土墻板具有很好的整體性及側向穩定性，可以適用于較高建筑。剪力墻結構的受力體系為剪力墻，要滿足間距的要求，限制了建筑的空間靈活性。

（3）框剪結構

框剪結構是框架于剪力墻結構的融合體，在一定程度上彌補了框架結構受力性能差和剪力墻結構空間布置不夠靈活的缺點。目前在我國的較高層建筑中得到了廣泛應用。

（4 ）筒體結構

筒體結構由豎向筒體承受豎向、和水平荷載的結構體系，是框架和剪力墻體系的演變體。框架或剪刀墻所圍成的筒狀封閉體系在受力方面具有更強的優越性，使建筑的高度進一步得到增大。

（5）其它巨型結構和組合結構

為了滿足建筑高度的不斷提高和建筑使用功能的要求，特巨型結構( 巨型梁 巨型柱和巨型支撐)被研究應用。另外，隨著建筑體系的不斷完善，不同結構形式相互融合取長補短，形成了基本結構體系的組合結構體系，如框架-核心筒結構等。

2 高層建筑結構設計的特點

從所受荷載角度而言多層結構與高層結構沒有分別，但是由于高層結構體系的復雜性，構造特性有其獨特的特點，從而其設計原理及設計方法側重點等也不相同。

2.1 水平荷載是設計關鍵因素

豎向力與建筑高度成線性比例關系，而水平荷載對建筑產生的傾覆彎矩卻成級數增長。高層建筑高度較大，風荷載和地震作用所產生的水平荷載，將會引起建筑結構構件內力的激增，并造成建筑整移很大。這就要求構件具有更高的承受荷載的能力。結構形式不同，建筑自身的結構動力特性等也有很大變化。因此，隨著高度的增加，水平荷載將成為控制因素。

2.2 考慮軸向變形的影響

建筑高度越大產生的豎向荷載越大，作為豎向荷載的受力構件，柱子會發生較大的豎向變形。而梁柱做為受力體系，變形的發生會造成內力的重分布。連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大，這種影響同時會使梁的長度發生變化。因此在進行構件截面以及預制構件尺寸設計時，如果忽略軸向變形的影響將會偏于危險。

2.3 側移成為設計的控制指標

建筑樓層較少時，總體移動較小。而當建筑高度達到一定程度，結構的整體剛度降低，在水平荷載的影響下，整體會產生很大側移，這會大大影響人們的使用舒適感。另外，由于建筑側移所產生的結構內力會使建筑產生裂縫以及結構損傷。因而，應高層建筑結構設計中藥對結構的側移進行控制。

2.4 結構延性是結構設計的重要指標

在豎向長度的增加造成高層建筑柔度大，在相同的荷載作用下，其水平和豎向變形都將不可忽視。為了避免結構在遭受高強荷載作用時，由于變形較大而發生倒塌，在結構設計時采取合理的構造措施，使塑性階段后期建筑仍能承受較強的延性。

3. 高層建筑設計相關問題分析

高層建筑設計時，需要根據建筑所處的場地類型、所受荷載以及水文地質等工程狀況，合理選用建筑形式、基礎類型以及變形縫設置等進行研究，以確定合理可行且經濟的方案。

3.1 結構選型

結構體系是抵抗豎向荷載和水平荷載時的傳力途徑及構件的組成方式。不同結構形式具有不同的結構體系已經做上一節做了簡要介紹，根據不同使用要求，應該選用不同的建筑結構體系。

在高層建筑選型方面有幾個問題需要認真考慮：（1）結構的規則性問題 結構是否規則對結構受力有很大影響，我國建筑規范中對建筑結構的規則性做了明確的規定；（2）結構高度問題 建筑造價會隨著高度的增加而非線性增長，且對工程工期、造價等整體規劃的影響相當大。另外需要考慮嵌固端的設置等問題。結構形式選擇涉及到整個建筑的受力體系是高層建筑結構設計的首要考慮及決策重點。

3.2 基礎選型

地基基礎是上部結構直接承載體，承擔著將上部荷載傳遞到地層內部的作用。高層建筑的基礎類型有很多種，按基礎的構造形式可分為條形基礎、獨立基礎、滿堂基礎和樁基礎。基礎類型的選擇不僅與建筑高度、工程地質條件相關，還受到施工技術和工程投資方面的影響。

因此，地基基礎形式選取要對以下幾點進行考慮：（1）上部結構高度 上部結構的高度與建筑的自重荷載緊密相關，當建筑體型及高度較大時對基礎的承載力和剛度等多方面要求相應提高；（2）上部結構形式 不同結構形式所產生的結構變形響應不同，引起不同區域地基變形程度出現差異，上部結構對地基不均勻變形越敏感，就越應盡可能提高基礎的總體剛度。

綜上所述，基礎型式的選用應進行必要的技術和經濟方案比較，合理選用相應的基礎設計方案。

3.3 變形縫設置

當建筑體型到達一定程度就會產生不均勻沉降以及受到溫度影響變形量不可忽略等問題，這時需要在高層建筑內部設置多種變形縫來避免建筑整體遭受破壞。主要需要進行設置的變形縫有：沉降縫、伸縮縫、防震縫等。

4. 結語

隨著現代化建筑事業的發展，高層建筑應用普及型越來越廣。現代高層建筑結構設計是一項綜合性技術工作，只有綜合考慮高層建筑的安全性，經濟性和合理性，才能實現高層建筑設計的完美設計。作為建筑結構設計人員必須不斷的提升專業技能，才能為祖國的建筑事業貢獻個人一份薄力。

參考文獻：

[1] 劉偉瓊. 關于高層建筑結構設計探析[J].中國新技術新產品，2011，3.

[2] 譚文銳,李達能. 高層建筑結構設計中問題之探究[J].廣東科技,2007，（6）

第4篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞：結構轉換層；高層建筑；設計；施工進度；空間結構

社會的不斷進步，為人們居住環境質量的改善提供了可靠的保障。為了滿足人們各種各樣的住房需求，高層建筑在設計的過程中加入了多元化元素，完善了建筑的服務功能。不同用途的高層建筑實際的組合方式存在著顯著的差異，因此需要設計人員做好各項基礎性的設計工作。為了保證高層建筑結構布局的合理性，必須做好結構轉換層的相關工作，保證這些結構層實際應用中受力的均勻性。高層建筑轉換層對于內部結構的尺寸及受力特性有著明顯的影響，需要采取可靠的技術手段最大限度地發揮轉換層的實際作用，增強高層建筑結構整體的穩定性。本文將對結構轉換層的相關內容進行了深入地分析，為高層建筑結構設計的合理性提供了必要的參考依據。

一、高層建筑中結構轉換層的相關內容

（一）結構轉換層的作用

高層建筑與普通建筑的設計有所區別，高層建筑中不同樓層之間的受力特點對于建筑整體安全性有著重要的影響。一般情況下，高層建筑中越往上的樓層受力較小，中間和下部的樓層受力相對較大。同時，每一層的受力情況也存在著一定的區別。因此，設計人員在設計階段需要采取增強高層建筑下部結構的剛度和橫梁、柱等結構作用效果的措施，保證這類建筑實際使用中的質量可靠性。當樓層逐漸增加時，設計人員通常會減少墻、柱等結構的安置數量，保證下部支撐結構能夠充分地發揮實際的支撐作用。因此，針對高層建筑結構轉換層的特殊性，設計人員在具體的設計過程中需要擴大下層結構的空間。這與常規性建筑的設計思路截然不同。同時，設計人員通過設置水平結構轉換構件的方式，保證了高層建筑空間結構的穩定性。這種設計思路體現了結構轉換層在高層建筑設計和使用中的重要性。

（二）結構轉換層的主要類型

根據高層建筑用途的不同，設計者在設計的過程中也會采取不同類型的結構轉換層。這些轉換層在實際的應用中所涉及的技術有所區別，需要從多個角度分析不同類型的結構轉換層。高層建筑結構轉換層的主要類型包括：

（1）板式結構轉換層。

高層建筑上下層之間柱網數量的過多，需要依靠板式結構轉換層的作用保證各層之間的受力均勻性。板式結構轉換層在實際的應用中需要達到抗剪和抗切的具體要求，它的厚度最大不超過2.8m。同時，板式結構的設置靈活性突出，但自身的重量相對較大，需要大量的輔助材料；

（2）框架結構的轉換層。

框架結構最大的優勢在于它的抗震性能較好，可以達到高層建筑的抗震要求。這種結構主要是以巨型柱的方式所組成的轉換結構，實際應用中對于下層的柱體結構要求較高。在具體的施工過程中，需要采取支撐效果較好的裝置加固最下層框架結構的柱體結構，達到設計方案的具體要求。這種框架結構在高層建筑轉換層應用中取得了良好的效果，將會成為未來高層建筑結構轉換層的主要發展趨勢；

（3）梁式的轉換結構。

高層建筑垂直轉換施工中需要依靠梁式的轉換結構完成相關的操作。這種轉換結構較為普遍，它可以傳遞高層建筑不同層之間的作用力，保證了高層建筑整體結構的穩定性。梁式的轉換結構中最上層墻的受力大小可以通過一定的傳遞路徑傳到最下方的柱。在實際的應用中，梁式結構的造價成本相對較高，占據了高層建筑結構轉換層一定的市場份額。它的高度最大不超過6.0m，最小也在0.8m以上。

（三）結構轉換層的布設原則

高層建筑結構轉換層在長期的使用中容易導致整個建筑垂直方向剛度性能的下降，影響著高層建筑的抗震性能。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層布設的過程中需要遵循一定的原則。這些原則主要包括：

（1）結合高層建筑整體的結構狀況，充分考慮不同層的受力特性。根據不同結構受力的傳遞性，需要選取可靠的受力結構作為整個轉換層的核心結構。采取這些措施有利于后期項目施工中技術人員及時地分析結構轉換層中存在的相關問題，提高了實際問題的處理效率；

（2）由于高層建筑結構轉換層垂直方向存在著剛度突變的安全隱患，影響著整個建筑的安全性能。因此，設計人員在布設結構轉換層的過程中，需要適當減少高層建筑垂直方向的構件，將轉換層設置在樓層較低的位置。同時，設計人員也需要將轉換層的剛度控制在一定的范圍內，保證高層建筑實際的抗震效果。

二、帶結構轉換層高層建筑設計中需要注意的問題

不同類型的高層建筑在具體的設計過程中需要考慮各種各樣的問題，主要是為了保證施工進度不受影響。其中，帶結構轉換層高層建筑設計中需要注意一些常見的問題。這些問題主要包括：

（1）保證高層建筑較大空間區域內的剛度性能達到行業的參考標準，采取必要的措施將轉換層上下結構中的剛度控制在合理的范圍內。同時，也需要保證等效側向剛度的科學性；

（2）為了消除外界作用力對框支剪力墻的影響，需要提高剪力墻豎向構件的配筋率；

（3）由于結構轉換層的位移角對于高層建筑整體的結構有著一定的影響，需要利用可靠的技術手段控制位移角的大小，并保證高層建筑基底的重力荷載達到一定的抗震要求；

（4）為了加強薄弱樓板的抗壓性能，需要采取厚度約為220mm的現澆混凝土樓板加固，并在對應的轉換層相鄰的樓層之間設置厚度約為150mm的樓板，二者之間呈對稱的關系。

三、帶結構轉換層高層建筑結構設計中的優化策略

（一）減少轉換層豎向結構剛度的差異性

帶結構轉換層的高層建筑在實際的使用中轉換層的豎向結構存在著剛度突變的問題，影響著結構轉換層的安全性能。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層的設計中應該減少轉換層雙向結構的差異性，將上下轉換層結構剛度的差值控制在合理的范圍內，并適當增加落地墻的厚度，將安全系數較大的補償剪力置于相關的結構中，保證高層建筑的部分結構的空間剛度。同時，由于落地構件對于高層建筑轉換層結構也有一定的影響，設計人員需要保證落地構件的設計均勻性，適當增大構件的截面尺寸。選擇剛度較大的混凝土材料，提高轉換層下方抗側力的性能，可以達到相關構件的抗彎設計要求。

（二）充分考慮不同層受力狀況對于轉換層的影響

高層建筑的結構轉換層相對比較特殊，主要在于它在實際的應用中需要考慮不同層的受力狀況，尤其是關鍵部位的應力大小。因此，設計人員在高層建筑結構轉換層的設計階段，需要充分考慮不同層的受力狀況，采取先進的技術手段計算出不同部件實際的應力值。根據高層建筑結構轉換層周圍的應力分布狀況，可以在結構轉換層中添加一定量的配筋，最大限度地發揮結構轉換層實際的作用效果。同時，為了保證高層建筑整體結構的穩定性，需要設計人員掌握梁跨部位支座正負彎矩速度的變化規律，保證腰筋尺寸的合理性。設計人員也可以將梁跨部位下端的鋼筋設計為全埋式的錨固結構，消弱彎筋的作用，提高結構轉換層的安全性能。

（三）合理布設剪力墻，保證轉換層整體結構的合理性

高層建筑結構轉換層對于剪力墻的合理布設有著一定的要求，主要是為了突出轉換層整體結構的作用。一般在設計轉換層結構時，要求剪力墻的框架支柱必須均勻疏密，并將它與支柱之間的距離控制在合理的范圍內。二者的距離一般保持在11m左右。根據高層建筑整體的空間布局，設計方案需要達到工程剪力墻的具體要求，增強地下結構整體的抗壓能力。設計轉換大梁的過程中，需要保證梁體的整體結構能夠承受相關應力的大小，并對短肢墻的內力進行必要地控制。要實現這些目標，設計人員應該采取可靠的技術手段處理轉換梁兩端的結構，保證整個結構的穩定性。

結語

在帶結構轉換層的高層建筑結構設計過程中，需要設計人員充分地理解和掌握結構轉換層的相關內容。應結合高層建筑整體的結構框架，選擇出符合實際要求的結構轉換層。本文通過對不同類型結構轉換層的闡述，為高層建筑空間布局的合理規劃提供了必要的參考依據。做好高層建筑結構轉換層的研究工作，具有重要的現實參考意義。

參考文獻

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[3]趙海杰.帶轉換層的高層建筑結構設計與分析概述[J].四川水泥，2015（11）.

第5篇：高層建筑的類型范文

【關鍵詞】結構設計，設計原則，建筑基礎，剪力墻結構

1、高層建筑結構設計類型和特點分析

高層建筑的結構設計最開始出現的是比較簡單的框架結構，隨后又出現了鋼筋混凝土構造的剪力墻結構，由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結構，由筒體體系構成的筒體結構以及不同結構相結合而形成的組合結構和一些巨型結構（巨型梁結構、巨型柱結構等等）。這些結構各有受力特點，適用于高度不同的結構體系，不同建筑結構的選擇也影響著后續的建筑結構設計。高層建筑的結構形式與工程施工、工程造價、建筑設備安裝等諸多因素密切相關，所以結構設計時應該注意設計特點和設計要點。第一，高層建筑相對低層建筑整體上會導致受力增加，相對于豎直荷載，水平荷載地位提高，成為決定性因素，必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力，水平荷載主要包括地震和風荷載，高層建筑應該有更加優秀的抗震能力。第二，高層建筑的側移是結構設計的重要因素，也是重要的控制指標。第三，高層建筑的柱中容易產生豎向變形，這會造成連續梁的長度變化和預制構件的下料長度變化，忽略軸向變形是潛在的危險因素。第四，高層建筑結構設計應注意有較大的結構延性，作為一種預防措施保證整體結構在高荷載作用產生巨大變形下不至于倒塌。

2高層建筑設計的一般原則

2.1關于高層建筑結構計算簡圖的選取原則在高層建筑的結構設計和受力分析過程當中，要進行相關的計算，而計算簡圖是進行結構設計計算的基礎，所以計算簡圖的選取恰當與否關系著高層建筑的結構設計是否合理，也關系著高層建筑的使用是否安全可靠。在進行高層建筑結構計算簡圖的選取時，要特別的仔細認真，這樣才能保證結構設計計算結果的可靠，保證高層建筑的安全建設和使用。同時，計算簡圖要有一定的構造措施和構造方法來保證安全，尤其是建筑節點在圖紙上和實際中略有差別，必須保證計算簡圖的誤差在允許的設計誤差范圍內。

2.2關于基礎設計和建筑結構設計的方案選取原則高層建筑的基礎比較深，基礎設計要考慮多種因素。高層建筑的基礎設計必須參考詳細的地質勘探報告，然后結合地區的地質條件進行基礎的合理設計。同時，采用哪種高層建筑的結構類型也影響著基礎的設計工作，不同的建筑類型的荷載不同，高層建筑的基礎設計必須與結構類型和荷載分布相一致。

綜合考慮各種因素來確定基礎的設計工作的目的是使地基的穩定性能和承載能力發揮到最大。建筑結構的設計方案一般要滿足兩方面的要求，一是受力特性和建筑的力學性質的合理性，對于整個高層建筑的結構體系的受力和荷載要明確，力的分析與計算必須簡單。二是要滿足經濟成本合理性的基本要求，建筑結構的設計方案直接決定了后續的施工方案的選取工作和施工設計，這個過程必須考慮整體建筑施工成本合理的要求。

另外，高層建筑的結構設計方案也必須考慮當地的地質條件、地理地形條件、工程施工的要求、施工方案和建筑設備安裝等具體的因素，在各種因素相互協調的情況下，確定結構設計的最優方案。

2.3關于計算結果正確性分析的原則隨著計算機技術的不斷進步，計算機應用軟件不斷地加入到高層建筑結構設計的分析計算當中，但是與建筑結構設計有關的軟件的品種數量眾多，不同的軟件品種的計算方法、流程和編程實現方法不一定相同，導致了有關結構設計的計算結果存在著許多差異。設計工程師要正確認識和分析這些計算結果的差異，充分了解所采用的計算軟件的計算范圍和計算條件，要在仔細審核的基礎上進行仔細的判斷，排除人工數據輸入的錯誤，才能夠得出所需要的正確結果。

3高層建筑結構設計相關問題分析

3.1地基類型的選擇要考慮到上部結構的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準確計算和結構選型。另外在地基的設計和相關計算中一定要遵守國家規范和地方性規范，因為就全國來說，各地的地質條件差別很大，國家規范沒有辦法作出統一全面的規定，所以在地基的設計工作中要注意遵守地方性的設計規范的問題。

3.2高層建筑結構設計中的剪力墻設置問題高層建筑中的剪力墻的數量要求和位置的設置問題也是高層建筑結構設計的重要因素之一。第一，在現行的建筑規范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5-8的墻體，在具體的建筑應用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結構設計中應盡量少使用這種墻體結構，避免后續的設計上的諸多問題。第二，剪力墻的位置設置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應該增加剪力墻結構，并調整剪力墻中心的位置，合理設置厚度以及截面，使建筑的結果位移保持在合理的范圍之內。

3.3高層建筑中的結構規則性問題關于高層建筑的結構設計的新舊質量規范在諸多問題的內容描述上都存在著一定的變化和改動，這主要體現在兩個方面，第一，新的建筑規范中針對舊的建筑規范的高層建筑結構設計的規則性的問題，增加了許多的限制條件，比如建筑結構設計中的平面規則性問題和結構嵌固端的剛度比問題。第二，新的建筑規范中采用強制性的條文規定了嚴重不規則的結構設計方案是不能采用的。所以，結構設計師要注意到新舊規范的的內容改動，嚴格遵守規定的限制條件，合理的規劃自己的結構設計，避免為后續的施工設計和施工圖的設計工作帶來不必要的麻煩。

第6篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞：高層建筑；設計與施工

引言

隨著高層建筑的迅速發展，能夠滿足高層建筑的形式、材料、力學分析模型日趨復雜，結構體系更加多樣化，高層建筑的結構設計成為結構工程師設計工作的重點和難點。本文就高層建筑結構設計與施工進行分析，供參考。

1.高層建筑的設計

結構選型：（1）短肢剪力墻的設置問題短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5～8的剪力墻。近年興起的短肢剪力墻結構，雖然有利于住宅建筑布置，也可減輕結構自重，但在高層住宅中，剪力墻肢不宜太短，因為短肢剪力墻的抗震性能較差，地震區應用經驗不多，為安全起見，高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。（2）嵌固端的設置問題由于高層建筑一般都帶有兩層或兩層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面：抗震設計的多高層建筑，當地下室頂層作為上部結構的嵌固端時，地下一層的抗震等級應按上部結構采用，地下一層以下結構的抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。地下室中超出上部主樓范圍且無地上結構的部分，其抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。（3）房屋的適用高度和高寬比在抗震規范與高規中，對結構的總高度都有嚴格的限制，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。（4）合理選擇結構體系高層建筑結構平面布置應力求簡單、規則、對稱，避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設置樓電梯問；避免樓電梯間位置偏置，以免產生扭轉的影響。

結構分析與計算： 1) 多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算。一段時間以來，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的問題。 2) 振型數目是否足夠。在新規范中增加了一個振型參與系數的概念，并明確提出了該參數的限值。3) 是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及，只是，在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。4) 結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有：SATWE，TAT，TBSA或ETABS，SAP等，但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。

2.高層建筑的施工特點

(1) 高層建筑基礎深高層建筑都仃深基礎， 一般都在1O米以上。由于現階段所建的高層都在鬧市區，犬都足拆除重建項目，施工：場地狹小，臨邊都有舊建筑物，對基坑的支護要求很高。在土方開挖過程中由十支護不到位而造成十方塌方的事故時有發生。

(2) 高層建筑施工期長高層建筑施工工期•般部在兩年左右，有的項目工期可達三至四年，許多設施放置以后就要使用 年至幾年，在此期間人員變動氣候變化等人為與自然的因素都能使JF常的設施轉入危險狀態，注意就容易發生事故。

(3) 高層建筑施工交叉作業多高層建筑層數多，作業 體化，上下層作業中互相造成傷亡事故時有發牛一 而落物砸傷下面人員的事故就更多了。

(4)高層建筑大量的施工作業都是在高空進行的，5O米以上的高空與l0多米高度的作業有本質的同。高層建筑樓面預留澗墜人致死更是常有發生，平常不大注意的小石塊從百米高空 落可以砸死人。

高層建筑裂縫分為運動、不穩定、穩定、閉合、愈合等幾大類型。雖說骨料內部凝固時產生的微觀裂縫不可避免，但從質量角度考慮應盡可能減少。由于高層建筑混凝土強度普遍較高、混凝土量較大、且帶有地下室，所以裂縫產生的可能性更大。下面主要敘述有關對裂縫的“放”、“抗”相關措施。所謂“放”，就是結構完全處于自由變形無約束狀態下，有足夠變形余地時所采取的措施；所謂“抗”，就是處于約束狀態下的結構，在沒有足夠的變形余地時，為防止裂縫所采取的措施。施工措施：(1) “抗”的措施：避免結構斷面突變帶來的應力集中：重視對構造鋼筋的配置：對采用混凝土小型空心砌塊等輕質墻體，增設間距≯3m的構造柱，每層墻高的中部增設厚度120mm與墻等寬的混凝土腰梁；砌體無約束端增設構造柱；預留的門窗洞口采用鋼筋混凝土框加強；兩種不同基體交接處，用鋼絲網(每邊搭接不小于150mm)進行處理；屋面保溫層與隔氣層的合理設置等。 (2) “放”、“抗”相結合的措施：合理設置后澆帶，采取相應補償收縮混凝土技術，混凝土中多摻纖維素類等。 (3) “放”的措施：設置永久性伸縮縫：外墻面適當位置留分隔縫等。

3.結語

(1) 建筑設計與結構設計是一個相互交流的過程，建筑師必須時刻保持與結構師的溝通，以此完善建筑物的各種使用功能，使之成為既美觀又實用的產品。

(2) 合格的建筑師應該注重培養自己的結構觀念，并將它用于實踐，以減少設計過程中出現的結構不合理等問題，同時這也有助于建筑設計能力的提升。

(3) 建筑與結構是緊密相連的，結構布置及結構形式直接關系到建筑的平立面，因此，在建筑設計中，從方案階段就需要對結構概念進行了解，在合理的結構概念上去進行建筑創意。

參考文獻：

[1]阮儀三,王景慧,王林,高層建筑[M] 上海:同濟大學出版社,1999.

第7篇：高層建筑的類型范文

關鍵詞： 高層建筑 剪力墻類型 剪力墻布局 連梁設計

引言

隨著經濟和生活水平的提高，人們對住宅的空間結構和平面布局的要求也越來越高，高層建筑因其外觀挺拔、節約用地以及人口容載巨大等優點越來越受投資者及建筑師們的青睞。剪力墻結構的高層建筑更是因為結構剛度大，在橫向荷載作用下水平位移小以及建筑室內空間整體性好等特點， 被普遍推廣和使用。

一、 高層建筑剪力墻結構的分類及其特點

1.1 剪力墻結構的分類

影響剪力墻分類的因素有如下幾項： 剪力墻上是否開洞、 洞口大小、 洞口數量以及洞口位置等。根據以上影響因素， 剪力墻結構可劃分為 5 類， 分別為： 壁式框架剪力墻、 整體小開口剪力墻、 整截面剪力墻、 獨立懸臂剪力墻以及聯肢剪力墻。

1.2 各分類的特點

（1） 整截面剪力墻與整體小開口剪力墻： 以上兩種形式的剪力墻均屬于完整度高的墻體類型 （值高） ， 并具有相近的受力特征， 其形變曲線均為彎曲型。但兩者也存在區別： 前者由于墻體不挖洞， 整體受力特性一致， 在水平荷載下彎矩不會出現突變以及反彎點， 而后者則會出現彎矩突變的情況。

（2） 獨立懸臂型剪力墻： 與前兩種結構不一樣， 該種剪力墻墻面洞口較大， 值很小， 屬于墻肢強、 連梁弱的類型。由于連梁極弱， 所以其對墻肢的連接和約束作用很小， 在水平荷載作用下極易發生彎曲，剪力墻剛度低、 整體性差。因此，我們在設計時，如果有更好的選擇，此種形式的剪力墻盡量少用。

（3） 壁式框架式剪力墻： 跟上一種形式的剪力墻相像， 壁式框架式剪力墻墻面亦開有較大的洞口，連梁的抗彎線剛度與墻肢的抗彎線剛度相當， 但其整體性比獨立懸臂型剪力墻好， 值也較獨立懸臂型剪力墻高。 壁式框架式剪力墻在受到較大水平荷載作用時， 其會出現剪切型的變形， 且出現反彎點， 因此在設計時亦不宜過多使用。

（4）聯肢剪力墻介于整體小開口墻和獨立懸臂墻之間，連梁對墻肢有一定的約束作用，墻肢局部彎矩較大，整個截面上正應力已不再呈直線分布，變形曲線為彎曲型。

二、剪力墻的布置和數量研究

2.1 剪力墻的布置

在剪力墻分類和及各類型特點明確之后，我們需要對剪力墻的在平面上的布置方法和原則進行研究探討。剪力墻平面分布需要遵循幾個原則：均勻性原則、 對稱性原則、 分散性原則以及周邊圍合性原則。遵循以上原則， 可確保：（1） 剪力墻分散布置， 可確保墻體數量不會過少， 且每面墻體的剛度不需太大。 （2） 連續的墻體不會過長， 且抵抗水平荷載的構件增多，能有效分散外力的有害作用。 （3） 確保當某部分墻體在外來作用下發生損壞時， 建筑整體不會失穩。

2.2 確定剪力墻的厚度

根據施工經驗和規范要求，剪力墻結構中的剪力墻宜設置約束邊緣構件或構造邊緣構件。根據高層建筑設計規范，剪力墻的截面的厚度規定如下：（1）一、二級剪力墻，底部加強部位厚度不應小于200mm， 且不宜小于層高的 1/16； 其他部位不應小于160mm，且不宜小于層高的1/20。（2）三、四級剪力墻，底部加強部位厚度不應小于160mm， 且不宜小于層高的 1/20； 其他部位不應小于140mm，且不宜小于層高的1/25。

2.3 剪力墻合理數量的確定

據研究和實踐表明，剪力墻結構應避免僅單向有墻的結構布置方式，并宜使兩個方向抗側力剛度接近。內、外剪力墻應盡量拉通、對直。平面布置應盡可能均勻、對稱，盡量使結構的剛度中心和質量中心重合，以減少扭轉。在豎向，剪力墻宜自下而上連續布置，避免剛度突變。剪力墻間距不宜太密，側向剛度不宜過大。否則，自重加大，抗震設計時地震作用加大，不經濟。

剪力墻數量的確定應按照建筑在水平荷載作用下的許可位移來確定， 按照高層建筑設計規范的要求，樓層層間最大位移與層高的比值 （u/H）剪力墻結構不應大于 1/1000；框架剪力墻結構不應大于1/800。 在滿足以上的水平位移控制的前提下， 剪力墻的數量可以適當調整。

三、剪力墻墻肢分類

剪力墻的墻肢根據其截面 “高厚比” （墻肢截面高度與寬度的比值） 的不同， 可分為 4 種形式， 其分別為： 普通剪力墻、 短墻肢剪力墻、超短墻肢剪力墻以及柱形墻肢剪力墻。普通剪力墻的 “高厚比” 不小于 8.0； 短墻肢剪力墻的高度與厚度比在 5.0-8.0 之間； 超短墻肢剪力墻的高度與厚度比在 3.0-5.0 之間。

（1） 普通剪力墻： 此種剪力墻特性優良， 抵抗側向荷載的強度高，能承受很大的水平方向荷載， 在條件允許時， 建議優先使用。

（2） 短墻肢剪力墻： 由于其具有肢短的特點， 在進行建筑布置時，能有效減低墻體結構的自身重量，應用比較廣泛，但其抗震性能較差，地震區應用經驗不多， 可用于整截面墻或整體小開口墻及聯肢墻的墻肢中， 考慮到高層建筑的安全， 其數量不宜過多， 規范對其有嚴格的限制。

（3） 超短墻肢剪力墻以及柱形墻肢剪力墻： 該兩種類型的剪力墻由于墻肢更短， 側向剛度更弱， 因此抗震能力也更差， 往往是結構的薄弱環節， 故在整截面墻中不宜采用， 但可以用于整體小開口墻或聯肢墻的墻肢中， 因為有較強連梁約束， 但如有可能，應盡量將墻肢做的長一些。

四、連梁的設計分析

在剪力墻的抗外力體系中， 連梁起到重要的作用， 其是調整剪力墻側向剛度和承載力的主要構件，連梁剛度的設計應該與墻肢相一致，不宜過大或過小。

在剪力墻設計中，要將聯肢墻設計成延性剪力墻，就必須讓連梁服從于墻肢， 也就是說把受力體系設計成 “弱梁強肢” 的狀態。 在受力計算時，為了能更準確地確定連梁與墻肢的強弱關系， 可根據高層建筑設計規范的規定將連梁的跨高比控制在 5 以內并根據墻肢長短適當調整。在抗震設計中，高層建筑設計規范規定： 通過折減連梁的剛度或者調節彎矩， 以達到縮減連梁剛度的設計值， 從而實現降低連梁的承載能力的效果， 并實現 “弱梁強肢” 。

另外， 在設計墻肢較長的中矮墻或者矮墻時， 按照經驗和規范要求，我們應通過開洞的方法， 將矮墻或者矮墻時分割成 “高長比” 大于2 的若干片墻段， 每片墻段之間用弱梁搭接， 通過這樣的方式， 將各個墻段構建成延性剪力墻系統。

五、總結

總之，在設計高層建筑剪力墻時，應充分考慮建筑的結構的受力特點，在進行合理的結構布置，在應用各種先進的結構設計理念對建筑設計中的各個細節進行優化設計。同時在結構設計時應加入抗震結構設計的意識，來保證整個建筑的抗震能力。使整個結構具有必要的承載能力、剛度。

參考文獻：

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[4] 程文滾，金向前， 吳志彬．短肢剪力墻的設計與研究[J]．建筑結構， 2001， (7)

第8篇：高層建筑的類型范文

1高層建筑結構分析與設計

1.1結構分析與設計基本特點

1.1.1水平荷載成為決定因素。任何一個建筑結構都要同時承受垂直荷載和風產生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。相對于低層建筑來說，高層建筑所承受的垂直荷載和風產生的水平荷載對建筑結構的影響較大。而對比垂直荷載和水平荷載的作用，水平荷載的決定性作用更大。究其原因：（1）高層建筑自重和樓面使用荷載在建筑構件中產生的軸力與彎矩的數值，僅與樓房高度成正比。而水平荷載作用在建筑結構所產生的力矩和水平荷載作用在豎構件上所產生的軸力，都與樓房高度成正比，對高層建筑結構的影響更大。（2）從豎向荷載的風荷載和地震在高層建筑中的作用情況來看，兩者將直接影響建筑結構動力特性，隨著作用效果的增大，建筑結構動力特性變化幅度不斷增大。1.1.2軸向變形。基于結構力學理論知識，可以確定結構構件位移公式為：基于以上公式，可以確定結構構件位移將對連續梁彎矩、構件剪力和側移有很大影響。原因就在于建筑結構構件變形，會使得軸向變形，差異軸將會使得連續梁中間支座處的副彎矩值發生改變。而對于構件剪力和側移的影響，則是按照矩陣位移法來分別考慮豎向桿件的軸向變形或不變形兩種情況，確定構件剪力和側移的確會受軸向變形所影響。

1.2高層建筑結構體系類型

1.2.1框架—剪力墻體系。框架—剪力墻體系是在框架體系強度和剛度不能滿足要求的情況下提出的。主要是通過設置剪力墻來替換部分框架，進而滿足標準要求。在框架—剪力墻體系中，剪力墻設置的主要目的是增強結構側向剛度，負責承受水平荷載，加之框架所承受的垂直荷載，整個高層建筑位移情況將大大減小。1.2.2剪力墻體系。整個高層建筑受力主體結構均有平面剪力墻構件組成的情況被稱為剪力墻體系。因剪力墻體系屬于剛性結構，其強度和高度較高且有一定的延性，使得其是一個良好的結構體系，能夠承擔高層建筑水平荷載和豎向荷載，保證高層建筑穩定。1.2.3筒體體系。單筒體、筒中筒、多束筒等多種形式的通體體系均是以筒體作為抗側力構建的構建體系。筒體是一種空間受力構件，但因其內部填充情況，可以使得其受力程度發生改變。所以在利用筒體體系中，可以根據風力、地震強度來合理設置筒體，促使其構件受力合理，提升高層建筑的穩定性。

1.3高層建筑結構分析與設計方法

1.3.1結構分析中常用的基本假定。高層建筑結構是由豎向抗側力構件通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。精準的安裝三維空間結構進行高層建結構分析是比較困難的。此時可以利用基本假定的方法來簡化分析結構，可以得到準確且有效的結論。常用的基本假定有：（1）彈性假定。在高層建筑結構受到垂直荷載或風力作用的情況下，結構處于彈性工作階段。假定建筑結構處于彈性狀態，那么建筑結構在遭到地震或強風的作用下，結構位移程度較大，且可能出現裂縫的情況。利用彈性方法計算此種假定情況下結構內力和位移，可以真實反映高層建筑結構的工作狀態。（2）小變形假定。諸多學者認為小變形假定應當利用非線性問題來了解高層建筑結構變化情況，也就是分析高層建筑結構在地震或風力作用下，假定頂點水平位移與建筑高度的比值為1/500時，分析高層建筑的非線性問題，從而明確高層建筑結構在垂直荷載和水平荷載的作用下結構的變化情況。1.3.2各類結構體系采用的分析方法。對于框架—剪力墻體系的分析，主要是采用連梁連續化假定，也就是根據剪力墻與框架位移協調條件，建立位移與外荷載之間關系的微分方程，對其進行求解，如此可以了解框架、剪力墻水平位移情況。而對于剪力墻體系的分析，最好采用平面有限元法，可以對不同類型的剪力墻結構進行計算和分析，明確剪力墻的轉換層等應力分布情況。筒體體系分析中常采用的分析方法有等效連續化方法、等效離散化方法、三維空間分析法。這三種分析方法的應用需要根據不同分析方法的特點及筒體結構類型，規范、合理地運用分析方法，從而了解筒體結構的應力變化情況。

26度區高層建筑結構選型研究

為了實現6度區雙塔高層建筑合理的、科學的結構選型，筆者將從以下三方面展開：

2.16度區雙塔高層建筑說明

6度區雙塔高層建筑是由兩個高層建筑組成的，總建筑面積約9萬m2，分別是33層和32層，地下室是兩層。1號樓底下三層為商業樓，上部為住宅樓，1號樓采用部分框支剪力墻結構，三層設高層轉換滿足建筑功能。本建筑高層采用的是帶轉換層高層建筑結構，部分建筑結構采用框支剪力墻結構。為了應用需要，將轉換層設置在3層，同時為滿足相關技術標準，對高層建筑框支柱、剪力墻底部進行了強化，使其達到一級抗震標準。2號樓為一般住宅樓，采用剪力墻結構。地下為停車場，1號樓1、2、3層商業建筑面積為1850.81m2；5～33層設為居民建筑，建筑面積為1192.67m2。2號樓32層建筑均設為居民建筑，其中1層的建筑面積為853.22m2；2～32層的建筑面積為871.98m2。

2.2高層建筑結構體系方案的比較

基于以上內容的概述，考慮到建筑高度、功能、抗震、經濟性等因素，采用框架—筒體結構體系和剪力墻結構體系均比較適合。為了使6度區雙塔高層轉換層在轉換層層高情況下更好地滿足建筑功能的使用，筆者將對以上兩種高層建筑結構體系方案進行分析比較，選擇最佳的結構體系方案。2.2.1框—筒結構體系。由于結構平面布置需要充分考慮水平荷載和豎向荷載抵抗情況，在結構平面布置規則對稱的同時，也考慮其剛度的對稱，在矩形中部設置樓電梯井筒體，再根據建筑平面對稱布置框架。為了保證雙塔高層建筑1號樓采用部分框支剪力墻結構，三層設高層轉換滿足建筑功能，2號樓剪力墻結構，能夠抵抗地震作用，對結構縱橫兩個主軸方向進行抗震設計，也就是將梁和柱的中線進行重合設計，促使梁和柱直接傳力，減少主軸偏向，帶來不利影響。2.2.2剪力墻結構體系。基于6度雙塔高層建筑的規劃方案，為了避免雙塔高層建筑在轉換層層高情況下建筑結構可以有效抵抗水平荷載和豎向荷載，促使高層建筑依舊更好地滿足建筑功能的使用要求，1號樓三層設高層轉換滿足建筑功能，需要增強剪力墻結構體系，因此對剪力墻的設置為：（1）合理開設剪力墻的洞口，將一道剪力分成若干墻段，洞口連梁的跨度較大，促使剪力墻和連梁的彎曲變形能力大；（2）有效控制墻肢截面的高度，避免剪力墻突變，提高剪力墻底部的強度；（3）部分框支剪力墻結構的框支層，其剪力墻的截面面積不應小于相鄰非框支層剪力墻截面面積的50%。

2.3計算參數及計算軟件

2.3.1設計依據及基本參數。為了高質量、高效率地建成6度區雙塔高層建筑物，在設計此高層建筑的過程中，一定要遵照《建筑結構荷載規范》《混凝土結構設計規范》《建筑抗震設計規范》等，規范、合理地進行高層建筑結構選型。由于地震作用對高層建筑的影響較大，而本次高層建筑又屬于A級高度建筑，在進行雙塔高層建筑結構選型時，需要明確場地的特征周期、地震影響系數、地震放大系數、基本風壓、地面粗糙級等方面的參數，并根據當地地質災害的評估結果，合理分析高層建筑。2.3.2計算軟件的應用。計算軟件采用PKPM-SATWE，它是專門為多、高層結構分析與設計而研制的空間組合結構有限元分析軟件。利用此計算軟件來分別分析框—筒結構體系和剪力墻結構體系中的相關數值，對比結構體系，從而優選適合的結構體系。對于SATWE計算軟件的應用，主要是：（1）設定整體參數。根據相關標準規范及雙塔高層建筑實際情況，對軟件初始參數和特殊構件進行合理設置；（2）確定整體結構的合理性。也就是明確6度區雙塔高層轉換層在轉換層層高情況下結構穩定、安全情況下的位移情況、剛度情況、剛重情況、剪重情況等，將其設定為指標，分別對兩種結構體系的高層建筑轉換層層高情況下各個因素的變化情況進行分析。

3結語

綜合以上計算軟件計算結果可以確定，結構體系對建筑使用功能的影響較大。從結構受力的角度來看，框—筒結構體系的受力越大與核心筒的大小相關；剪力墻結構體系的受力與剪力墻的強度有關。所以，綜合考慮6度區雙塔高層建筑的各個方面及轉換層在轉換層層高情況下更好地滿足建筑功能的使用要求，選用剪力墻框架結構體系是非常適合的。

參考文獻

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[3]司峰軍．高層建筑結構設計及某工程結構選型探討[J]．城市建設理論研究（電子版），2014，（36）．

[4]梁沃明．高層建筑結構設計及某工程結構選型探討[J]．科學與財富，2014，（1）．

[5]林雪．高層建筑結構設計及某工程結構選型探討[J]．建材與裝飾，2013，（7）．

[6]陸祝賢．高層建筑結構設計及某工程結構選型探討[J]．科學與財富，2015，（5）．

第9篇：高層建筑的類型范文

[關鍵詞]高層建筑；結構設計；選型；結構體系；水平載荷

中圖分類號：G621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0192-01

20世紀的最后20年，改革開放之后的中國隨著綜合國力的提高，新建了大批的高層建筑。但是目前我國內地高層建筑中，仍以高層住宅（12～30層）占主體，約占全部高層建筑的80%，所以鋼筋混凝土高層建筑仍是具有很強的優勢。本文就高層建筑的結構分析與設計特點進行分析，總結了高層建筑的結構體系類型，最后并分析了抗震設計在高層建筑中的應用。

一、結構分析與設計特點

（一）水平載荷成為決定因素

任何一個建筑結構都要同時承受垂直荷載和風產生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。在較低樓房中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計，水平荷載產生的內力和位移很小，對結構的影響也就較小；但在較高樓房中盡管豎向荷載仍對結構設計產生著重要影響，水平荷載卻起著決定性的作用。隨著樓房層數的增多，水平荷載愈益成為結構設計中的控制因素。一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中所引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面對某一高度樓房來說，豎向荷載的風荷載和地震作用，其數值隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。

（二）軸向變形不容忽視

通常在低層建筑結構分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項影響很小，而剪切項一般可不考慮。但對于高層建筑結構，情況就不同了。由于層數多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生顯著的改變。對連續梁彎矩的影響：采用框架體系和框-墻體系的高樓中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁的中間支座產生沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩增大。

（三）側移成為控制指標

與低層建筑不同，結構側移已成為高層建筑結構設計中的關鍵因素，隨著樓層的增加，水平荷載作用下結構的側向變形迅速增大。設計高層結構時，不僅要求結構具有足夠的強度，能夠可靠地承受風荷載作用產生的內力；還要求具有足夠的抗側剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，保證良好的居住和工作條件。

二、高層家住結構體系結構

當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架-剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平荷載。框架-剪力墻體系的位移曲線呈彎剪型。

當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建高度大于框架或框架-剪力墻體系。

三、高層建筑結構分析與設計方法

高層建筑結構是由豎向抗側力構件（框架、剪力墻、筒體等）通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。要完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。各種實用的分析方法都需要對計算模型引入不同程度的簡化。

四、抗震分析與設計在高層建筑的應用

在罕遇地震作用下，抗震結構都會部分進入塑性狀態。為了滿足大震作用下結構的功能要求，有必要研究和計算結構的彈塑性變形能力。當前國內外抗震設計的發展趨勢，是根據對結構在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求進行設計，結構彈塑性分析成為抗震設計的必要的組成部分。我國現行抗震規范（GB50011-2001）要求高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下（小震），按反應譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內力及位移。對于重要建筑或有特殊要求時，要用時程分析法補充計算，并進行罕遇地震作用下（大震）的變形驗算。

在我國高層建筑的抗震分析與設計中常見的問題有以下幾種：首先是高度問題，對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度。因為在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態會發生很大的變化，隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標、延性要求、材料性能、荷載取值、力學模型選取等。其次是材料選用和結構體系的問題，在高層建筑中，我國150m以上的建筑，采用的三種主要結構體系（框-筒、筒中筒和框架-支撐），這些也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外特別在地震區，是以鋼結構為主，而在我國鋼筋混凝土結構及混合結構占了90%。如此高的鋼筋混凝土結構及混合結構，國內外都還沒有經受較大地震作用的考驗。根據現在我國建筑鋼材的類型、品種和鋼結構的加工制造能力，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土（柱）結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。第三是軸壓比與短柱問題，在鋼筋混凝土高層建筑結構中，往往為了控制柱的軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。

五、結語

結構設計是一項集結構分析，數學優化方法以及計算機技術于一體的綜合性技術工作，是一項對國家建設有重大意義的工作，同時，亦是一門實用性很強的工作。本文就高層建筑的結構設計的各個方面進行分析，一起有助于提高結構工程師在建筑空間中的設計能力，特別是在處理高層建筑方面的問題上。

參考文獻