超高层建筑结构设计要点大全11篇

超高层建筑结构设计要点篇（1）

二、设计复杂高层以及超高层建筑时需要考虑的问题

1.抗震设防烈度。对于超过一百米以上并且承受不同强度的抗震设防烈度的建筑物，所被要求建筑物的高度同样是不尽相同的。通常情况下，三百米及以上的建筑物不适合建在抗震设防烈度为八度的区域，因此，复杂性高层以及超高层建筑更加适合建设在六度抗震设防烈度的地区。综合考虑以上因素，在建设复杂高层以及超高层建筑时，就应该将该地区的抗震设防烈度考虑在内，以免造成技术错误，防止人民的生命财产产生不该有的损失。作为一名设计师，就应该十分重视抗震技术，提高高层建筑的质量，包括建筑的安全性以及经济性，从建筑的细部处理出发，坚持以人为本的原则，才能切实有效地保障人民群众的财产安全。

2.结构方案与结构类型。想要成为一名优秀的建筑设计师，首先一定要考虑到在设计中的建筑物结构方案的问题，特别是复杂性高层以及超高层建筑，结构方案的不合理选择，很容易导致整个方案的调整，产生许多不必要的麻烦，给设计单位带来损失。因此，设计单位就应该在进行建筑方案设计的同时，具备结构专业知识，并将其参与到设计当中。与此同时，在高层结构类型的选择上，设计师不仅仅要将方案所在地自身岩土工程地质条件充分考虑在内，而且要充分考虑所在地的抗震度要求。除此之外，为了可以更好地节约建筑成本，工程造价问题和施工合理性问题也应该充分考虑在内，同等条件下，当然青睐造价较低的方案。

3.关注舒适度和施工过程。(1)高层建筑水平振动舒适度。通常来说，复杂性高层以及超高层建筑的结构比较柔软，因此，在设计的时候，除了要保证结构安全之外，更多的是需要满足居住人群对于建筑舒适度的要求；当然对于高钢规程以及高层混凝土规程同样提出明确的设计要求，这就需要设计师及时控制，特别是在高层建筑物已经达到顺风向与横风向顶点的最大加速度。进行舒适度分析是复杂高层建筑进行分析的主要任务，对于混凝土的结构，阻尼比最好取0.02，对于钢结构以及混合结构，其阻尼比可以根据实际情况在0.01~0.02之间取。公共建筑与公寓类建筑相比，水平振动指标限值也有很大的区别，其主要原因就是功能的不同。增设TMD或者TLD可以在水平振动舒适度不合格的情况下，进一步提高舒适度水平。(2)在设计的同时应考虑建造过程的可实施性。及时注意钢材传力以及复杂节点部位钢筋的可靠性、施工的可实施性，这是设计人员在结构设计的同时必须要做到的。通常来说，有四种处理的方法来解决型钢与其混凝土梁柱节点中主筋相交的问题：①钢筋与表面的加劲板焊接；②钢筋绕过型钢；③钢板上开洞穿钢筋；④其表面的焊接钢筋和连接套筒。复杂的高层建筑则会在施工方法上采取另外一些特殊的工艺。

三、设计要点分析

1.注重概念设计。通过大量的实践经验，我们可以总结出，在复杂超高建筑的结构设计上，应该要重视建筑的结构概念设计，尤其应该重视以下环节：（1）应该尽可能地提升建筑结构的规则性以及均匀性；（2）确保结构的传力途径清晰而又直接，特别是抗侧力以及结构竖向的传力途径；（3）在设计上，将结构的完整性保持在一个较高的水平上；（4）节能减排的意识要渗透进设计，能够建立一个比较合理的耗能机制；（5）重点提高建筑构件材料利用效率与结构，保证结构的受力完整性。在这里，所有过程的实现，都是离不开建造师与工程师较好地沟通与交流的，只有沟通，才能将建筑与结构相统一。

2.科学、合理选择结构抗侧力体系。大量的理论与实践证明，正确地选择了合理的抗侧力体系，可以更有效地保证复杂高层以及超高层建筑结构的安全。因此，在选择上要特别注意以下因素：（1）与建筑的实际高度相结合，选择合理的结构体系。（2）对于建筑设计上，最大可能地保证结构抗侧力的构件之间的互相联结。（3）对于采用多重抗侧力结构的情况下，综合分析结构体系的效用，正确估计和评判各自的贡献度。

超高层建筑结构设计要点篇（2）

结构设计并不是一项简单的设计工作，其能效发挥与不确定因素的控制效果是相互关联的，尤其是复杂高层的层高特点，会直接造成设计难度的进一步增加，因此这就需要从建筑需求入手，开展有针对性的设计工作，并将相应影响因素纳入重点考量范畴中，一旦结构设计环节缺少对结构布置的合理性规划，不仅后续建筑施工流程难以正常推进，建筑质量更会受到直接影响，而建筑结构缺少稳定性，也会导致其使用寿命不断缩短，因此，这就需要不断强化对复杂高层及超高层建筑结构设计的研究，充分掌握其设计要点。

一、复杂高层及超高层建筑结构设计要点

1.强化对概念设计的重视

在当今社会，设计可以说是建筑施工的灵魂，尤其是复杂高层及超高层建筑，结构设计的优化性也就显得至关重要。目前，我国的设计师也将工作重心放在了高层结构设计上，在实际设计环节根据对设计项目的研究及总结，也逐渐形成了一定的规范化标准，其中最为主要的就是强化概念设计。首先，复杂高层及超高层由于层高较高，这就对结构的稳定性提出了更要的要求，在实际设计环节应当以此为关键点，在结构设计中不断加强对结构受力的均匀性设计，使其更加符合应用的规范化标准。

其次，设计内容中应该涵盖着对应力高效传递的优化研究项目，使其能够在应用过程中实现力的快速分解及传递；第三，在结构设计环节，应当确保其标准内容能够直接体现在结构整体上，实现对结构的完善性规划整理；第四，当今社会的各个领域中都倡导应用绿色能源，减少浪费及污染问题，而这一理念也应当在结构设计中得以灌输，只有这样才能有效提升复杂高层及超高层建筑的环保性能；第五，在推进设计工作时应当在结合工程实际情况的基础上，将建筑材料与结构进行有机结合，使二者能够更加具有协调性，从而从根本上提高材料利用率，使其能够在后续应用中承受高强度的结构荷载力。总体来说，为了将以上几点落实到设计主w中，需要建筑以及结构工程师的密切配合，在互相交流经验及工程项目研讨过程中，不断对设计图纸进行优化调整，使其更加具有参考价值。

2. 科学选择结构抗侧力体系

为了在复杂高层与超高层建筑结构设计中，能够充分体现出安全性问题，我国相关设计师总结出，提高结构抗侧力体系的科学性是基础。选择该体系的过程中，应当注重以下几点：结构体系的合理选择应当根据具体的建筑高度来确定，我国相关工作人员在近年来的工作中总结出了不同结构抗侧力体系与不同高度建筑之间的关系。

例如，在建筑高度小于等于100m 的时候，该体系最佳组合为框架、框架剪力墙及剪力墙；当建筑物的高度在100～200m之间的时候，最佳体系为剪力墙和框架核心筒；当建筑物高度在200～300m之间时，该体系最佳组成为框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果该建筑高度小于600m时，该结构抗侧力体系的最佳构成应该为筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撑及组合体；在进行设计的过程中，应注重以上提及的相关结构抗侧力构件能够保持高度的连接，最好能够形成一个统一的整体。

3. 高度重视建筑抗震设计

复杂高层与超高层建筑当中，其抗震设计应当在建筑功能充分发挥的基础上进行确立，同时该环节也是确保建筑拥有较高安全性的重要部分。抗震方案在高层建筑当中，最重要的一点就是科学选择建筑材料；实现有效减少地震过程中的能量增加。在这项工作当中，验收承载力是使用建筑构件最主要的方式，并且应当有效控制地震情况下建筑结构的层间位移限值；在实际高层建筑的过程中，结构抗震手段的应用应当在位移的基础上建立，并定量分析相关设计方案，促使地震发生时结构的变形弹性能够对建筑产生一定程度的保护作用；精确分析地震发生时建筑构件会产生的变形及位移在建筑结构中的体现具有重要意义，这样一来，能够对构建变形值进行有效的确立；针对性设计应当体现在建筑构件的生产要求及建筑界面的应变分别当中，同时应当注重场地的坚固性，这也是有效降低地震发生时能量输入的重要方式。

4. 坚持高程建筑结构设计经济理念

复杂高程和超高层建筑是一项较大的项目，在结构设计和施工过程中，会面临很多成本输出问题。因此，在建筑结构设计过程中，应该坚持经济型设计理念。对于结果设计方案，应该坚持优化处理，避免在建设过程中由于结构冗长而造成成本浪费的问题。

二、复杂高层与超高层建筑结构设计中确保计算和设计的准确性

1. 合理选择分析软件、合理计算结果

现阶段，复杂高程与超高层建筑结构计算软件的种类很多，侧重点也有所不同，在结构设计过程中，设计人员首先应该明确不同的软件的作用，然后根据实际需要合理选择合适的计算软件。与此同时，还应该对具体的设计计算结果进行科学分析，从力学理念和工程设计经验方面进行合理判断，确保计算结果的合理性和准确性。

2. 重视荷载与作用方面的考虑

对于复杂高层与超高层建筑的结构设计，由于高层建筑很容易受到风载荷的影响，因此在高层建筑，尤其是超高层建筑结构设计中，应该重点考虑风载荷的影响。例如，在某大楼设计过程中，不仅需要考虑相关设计规范，而且还进行了相关风洞试验，从而提高建筑物的抗风载能力。在具体的试验过程中，设计了一个以 1：500 为比例的模型在半径为 600m 的风场环境中进行试验，验证建筑在不同风况下的受力情况。

现阶段，对于地震灾害的预测，在技术方面还有一定的限制，很难准确预定地震灾害。有些发达国家对于地震的研究十分深入，但是依然无法准确预估地震发生的时间和地点。因此，在高层建筑设计过程中，应该加强抗地震力的设计。与此同时，还应该重点考虑建筑主楼、裙楼在地震力作用下的不同反应。

综上所述，随着科学技术水平的不断提高，人们生活质量不断上升，我国城市建设过程中复杂高层与超高层建筑增加，在对这类建筑进行设计的过程中，应当充分考虑到抗震设防烈度、结构方案及类型等因素。经过我国建筑行业近年来积累的经验，总结出复杂高层与超高层建筑结构设计要点包括概念设计、结构抗侧力体系及抗震设计等内容。新时期，我国建筑行业相关工作人员只有在实践中不断加强对这些方面的重视，才能够促进我国建筑业不断进步。

超高层建筑结构设计要点篇（3）

在高层和超高层建筑的结构设计工作中，面临的问题十分复杂，与普通建筑相比，高层和超高层建筑的结构设计工作难度更高。为了解决高层及超高层建筑结构设计的难题，有必要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨研究，这对我国城市发展以及建筑行业的发展都将起到重要的意义。

1、复杂高层和超高层建筑与普通建筑在结构设计上的区别

复杂高层和超高层建筑与普通建筑在结构设计上具有很大的不同，普通高层建筑的高度一般不超过200m，而复杂高层和超高层建筑的高度通常在200m以上，甚至可达到上千米。另一方面，普通高层建筑大多为钢筋混凝土结构，而复杂高层和超高层建筑通常采用混合结构或钢结构。此外，在复杂高层和超高层建筑的结构设计工作中，需要面对抗震要求、风荷载、舒适度、避难层、机电设备层、施工因素等一系列难题，可见复杂高层和超高层建筑的结构设计难度要远大于普通高层建筑。

2、进行复杂高层建筑与超高层建筑的结构设计时需考虑的问题

2.1设计方案方面的问题

在对建筑结构进行设计的时候第一步就要对建筑物的结构方案问题进行重要的思考。特别是对于那些复杂高层与超高层建筑来说，如果因为在选择结构设计方案的时候没有恰当的选择，那么就很容易引起整个结构设计方案大幅度的调整。正因如此，设计单位在对建筑物进行设计方案的制定时，不仅仅要把专业的东西结合进去，还要对去其他地区的实例进行考察，结合多方面的东西，来对方案进行有效的确立。

2.2建筑结构类型方面的问题

对复杂高层建筑与超高层建筑在展开选择结构类型的时候，结构设计工作者不仅仅要对建筑所在的地区的抗震度进行充分的考虑，还应该对建筑地区的外部环境的地质进行合理有效的分析。不仅如此，在一个方面还应该大量的减少建筑成本，对建筑工程造价问题进行充分合理的考虑，如果条件一样的话尽量选择成本比较低的借建筑结构。

3、复杂高层与超高层建筑结构设计要点

3.1严格选择合理的结构抗侧力体系

不同高度的高层建筑物，所采用的结构抗侧力体系也各不同，不同高度建筑物常用的结构抗侧力体系也不尽相同。在建筑结构设计上，要保证结构抗侧力构件能有效结合为一个整体，在复杂高层和超高层建筑结构体系设计过程中，如果采用多层抗侧力结构体系，那么应分析每种抗侧力结构体系的作用，要根据其作用的不同，对抗侧力构件进行科学的布置。在条件允许时，复杂高层和超高层建筑结构的抗侧力构件应该尽量做到相互连接，增强结构整体性，如可以通过伸臂桁架将核心筒和框架柱相互组合，例如广州东塔及其组合抗侧力体系，该建筑在结构设计中，就是通过伸臂桁架将核心筒和框架柱相互连接。另外也可以将通过环带桁架、巨型斜撑将框架柱组合成整体，进而形成巨型框架，此外还有深圳平安大厦及其组合抗侧力体系，该建筑在结构设计中，就是通过环带桁架、巨型斜撑将框架柱组合成整体。此外，也可以将纵横向墙体相互组合，形成组砼筒体或者组合墙，此抗侧力体系均可用于复杂高层和超高层建筑。

3.2概念设计的重要性

从以往的建筑工程中得出的经验，对于复杂高层和超高层建筑，应重视在其结构概念设计上的重要性，主要应重视以下几点：

（1）控制好建筑结构的均匀性和规则性，保证建筑结构的稳定性。

（2）保证建筑结构竖向和抗侧力有直接且有效的传力途径。

（3）保证建筑工程结构的整体性。

（4）在结构设计上，要保证绿色环保、节约能源。

建筑工程的结构设计要想满足以上几点，需要结构工程师和各专业设计之间的共同努力协作，只有协作好才能达到设计标准，保证工程质量。

3.3控制结构设计指标及计算结果的合理性

（1）合理选择分析软件

在建筑结构设计工作中已经普遍采用了信息化技术，目前计算机软件的种类十分繁多，各个软件的侧重点也不尽相同，因此，设计人员应该对各种软件有所了解，根据工程项目的实际情况，选择科学适用的计算机软件。

（2）充分考虑荷载作用

1）地震荷载

在复杂高层和超高层建筑进行结构设计时应考虑地震荷载的问题。对建筑施工场地进行地震安全性评价，结合安评内容并与规范规定采用的地震力合理对比，小震时应进行包络设计，同时根据规范要求合理选用地震波。

2）风荷载

在复杂高层和超高层建筑结构的设计过程中，风荷载对建筑物的影响很大，随着建筑物高度的增加，其风荷载也在不断的增加，对于建筑高度超过200m以上的建筑物，应进行风洞试验。

（3）合理控制关键设计指标

一定要合理控制各项关键设计指标，包括剪重比、自振周期、位移比、层间位移角、侧向刚度比与抗剪承载力比、核心筒和框架部分剪力与弯矩分配、单位面积下的重力荷载代表值、整体稳定性验算等等。

3.4结构性能优化分析

（1）在进行方案设计时，必须有结构专业的人员参与其中。

（2）复杂高层和超高层建筑在选择结构类型时，一定要充分考虑工程所建地的工程地质情况。

（3）要考虑工程的造价成本问题，在保证安全、质量的前提下，应尽可能选择造价较低的结构类型。

（4）要重视抗震设计，在复杂高层和超高层建筑的抗震方案设计过程中，要慎重的选择建筑结构的抗震材料，应有效控制地震发生时楼层间的位移限值，通过对发生改变的建筑构件和建筑层间的位移进行分析，得出构件的变形值，合理选择建筑结构的抗震方案。

3.5工程施工过程对设计的要求

在进行设计的过程中一定要充分考虑施工因素的影响，如在复杂高层和超高层建筑中，竖向构件的压缩变形会使建筑物的外形发生改变，而且影响建筑的内力分布。因此，为了避免建筑的外形发生改变，提高建筑结构设计的合理性，保证施工过程的安全，应对复杂高层和超高层建筑进行施工过程模拟和预变形演练。另外，在结构设计时，一定要注意复杂节点部位钢筋及钢材传力的可靠性，同时要考虑现场施工的可实施性。如在型钢混凝土梁柱节点中主筋与型钢相交时，通常采取以下4种处理措施：型钢表面焊接钢筋连接套筒；钢筋绕过型钢；钢筋与型钢表面加劲板相焊连；钢板上开洞穿钢筋等。在实际设计中，一定要合理选择处理措施，保证现场施工的可实施性。

4、结束语

综上所述，复杂高层和超高层建筑的结构设计特别关键，它直接关系到建筑物的质量和安全。所以我们在进行结构设计过程中，一定要综合考虑建筑物的抗侧力性，只有确保建筑结构体系的稳定才能保证建筑的安全。概念设计在复杂高层和超高层建筑结构设计中，占有很重要的比重，概念设计是否合理决定着高层建筑结构设计的好坏。在进行结构设计时，每个环节的设计都应高度重视，从而使建筑结构体系达到安全稳定，满足人们的使用功能要求。本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点提出几点建议，希望对相关设计工作有所帮助。

参考文献：

[1]董兴明.复杂高层建筑结构设计要点分析[J].中原建筑，2014（9）：70-72.

超高层建筑结构设计要点篇（4）

复杂超限超高层连体建筑结构设计非常复杂，只有应用科学的设计，才能提高复杂超限超高层连体建筑结构设计的质量。本次结构针对复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理及设计难，提出关键设计的策略。

1复杂超限超高层连体建筑结构设计理论

复杂超限超高层连体建筑就是指建筑结构的高度超过一般建筑的设计标准，设计结构非常复杂的建筑，这类建筑的剪力墙结构设计、梁式转换设计等都与仅仅只是高度超限的建筑有很大的区别。这类建筑结构常有错层、跃层、中空层等。要设计复杂超限超高层连体建筑时，要强化物理力学的应用，巧妙的应用物理受力平衡这一要点进行物理设计。复杂超限超高层连体建筑不仅外观设计复杂，抗震设计更为复杂，因为复杂超限超高层连体建筑外观及结构与普通常规超高层建筑不同，较为常用的建筑防震理论难以应用到这类建筑上，如果要强化复杂超限超高层连体建筑的防震计能，就要既满足复杂超限超高层连体建筑的独特审美设计，又要提高建筑的抗风性能、防震性能、刚度性能。

2复杂超限超高层连体建筑结构特点分析

超限认定，普通的超高建筑不能称为复杂超限超高层连体建筑，复杂超限超高层连体建筑的特点为以空间的标准来说，复杂超限超高层连体建筑对空间结构有极高的要求；从建筑功能来说，它要求建筑内部突出大跨度、大容量的空g；从建筑层的转换来说，它的有多个转换层，比如建筑结构内部会应用梁式转换、双塔结构转换等。

错层，复杂超限超高层连体建筑的功能有很高的要求，为了突出建筑结构的功能，它提出跃层、错层的建筑要求，复杂的错层带来建筑设计的难度。

平面不规划，复杂超限超高层连体建筑的功能要求非常复杂，这就带来建筑结构参数计算的难度。比如部分复杂超限超高层连体建筑要求建筑左右两端建设两个塔楼，这就意味着不能应用普通的建筑结构设计方式来设计建筑，施工单位只能把抗侧力构分布在两个端部；假如建筑的底层要求呈现大空间、大跨度、高空间的结构，那么建筑空间内就不能设置剪力强、柱子隔开空间，施工单位就只能依靠裙房建筑物两端来承担建筑荷载；假如建筑中间层要出现大空间、大跨度、高空间的建筑结构，施工单位就不能应用连续楼层的方式设计楼层荷载。

3复杂超限超高层连体建筑结构关键技术

3.1抗风设计

在复杂超限超高层连体建筑结构设计中，必须重视抗风的设计。这是因为复杂超限超高层连体建筑结构的体积大、建筑结构较为复杂，这类建筑极易受到风力的影响，抗风设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的重点之一。建筑施工单位要把风产生的动力效应结合风振系数来计算，变成建筑结构设计中的拟静力计算。施工单位要做好模型风洞实验、结构动力分析、计算校核等工作。施工单位除了要做好建筑整体抗风设计外，还要注意到细节设计对主体设计的影响。比如在风力的影响下，建筑墙体开裂、玻璃墙体开裂都会对建筑主体带来重要的影响，施工单位要注意风力对建筑结构设计带来的综合影响，把风力对建筑结构群体的影响列入到参数计算中，强化建筑结构的抗风性。

3.2抗震设计

抗震设计是复杂超限超高层连体建筑结构设计的难点。这是因为这类建筑的特点带来抗震设计的困难。如果在满足复杂超限超高层连体建筑结构设计特点的前提下，要加强抗震设计，就要做好以下几个方面的工作。第一，优化复杂超限超高层连体建筑结构地理的位置。地理位置对于复杂超限超高层连体建筑结构的影响非常大。部分地区较多软弱地基、周边的环境较为复杂，这类地基极易受地震的影响，不利于复杂超限超高层连体建筑结构设计。为此，施工单位要优化复杂超限超高层连体建筑地理位置设计，为复杂超限超高层连体建筑结构的抗震性打好基础。第二，施工单位要从建筑整体的角度做好抗震设计。从整体的角度设计，是指施工单位要从宏观的角度看待复杂超限超高层连体建筑结构抗震设计，使影响抗震效果的因素及因素之间产生良性互动的关系，最大限度的发挥建筑的抗震性。比如施工单位要从建筑结构设计的整体施计优化建筑抗震设计，尽量应用对称设计等方式加强建筑结构的整体抗震性；施工单位要优化施工材料的应用，优化建筑的抗震性；应用抗震设计与隔震设计相结构的方式强化建筑的抗震性。应用提高建筑结构整体抗震性的方式可以取得1+1>2的抗震效果。第三，在做好整体抗震布局的基础上，施工单位要做好界面大小、应力分布等计算工作，做好建筑结构的定量分析，优化施工参数设置，为施工技术的应用提出理论依据。

3.3刚度设计

刚度设计决定复杂超限超高层连体建筑结构设计是否能实施，如果复杂超限超高层连体建筑结构设计刚度设计不合理，不能以施工的角度实现，刚度设计就失去意义，施工项目就难以完成。施工刚度设计的重点是建筑整体结构的重心点、建筑结构几何开关的中心点、建筑结构整体刚度的中心点。只有科学的设计这三项参数，建筑施工才能实现。当前施工单位以应用预应力混凝土材料来实现三点设计。预应力混凝土是指混凝土的整体刚度并不强于同类型的混凝土，然而它的自重量、体积轻于同预应力的混凝土，它以强化混凝土材料局部预应力的方式加强混凝土抗负荷的能力。这样的混凝土材料适用于复杂超限超高层连体建筑结构设计。在应用预应力混凝土时，施工单位要结合三点设计这一重点优化空间几何构造，有效的应用预应力混凝土材料，应用空间几何布局与预应力混凝土材料的特点强化建筑结构的刚度设计。

4总结

随着社会向前发展，人们需要一些复杂超限超高层连体建筑，这类建筑具有结构特殊性，它们的结构设计较为困难。本次研究说明了复杂超限超高层连体建筑结构设计的原理、设计难点，结合它的设计原理说明了抗风设计、抗震设计、刚度设计这三项设计的要点，建筑施工单位可应用这一理论优化复杂超限超高层连体建筑结构设计。

参考文献：

超高层建筑结构设计要点篇（5）

前 言

目前，随着我国社会和科学技术的不断发展，超高层建筑越来越受到人们的关注，并且超高层建筑在我国城市建设中的地位也不断备受重视。由于超高层建筑是一个复杂和系统化的过工程，超高层建筑的结构设计不仅要具有一定的安全性，还应该保证超高层设计的结构设计的科学性和合理性。因此，建筑施工单位应该注重超高层建筑结构设计中的一些关键性问题，从而提高超高层建筑施工的质量。

1 高层建筑结构的特点

超高层建筑结构的设计不仅要保证超高层建筑能够承受水平方向的荷载，还应该保证超高层建筑能够承受垂直方向的荷载。在实际进行超高层建筑结构设计时，外界因素产生的水平方向的荷载是超高层建筑结构设计应该主要考虑的因素。随着我国城市超高层建筑的不断增加，因此，超高层建筑的结构会直接影响超高层建筑的舒适性。但是，超高层建筑的结构不仅能够影响住房的舒适性，还能影响超高层建筑的质量。因此，在进行超高层建筑的结构设计时，首先首先应该将超高层建筑的承载控制在一定的范围内，所以，超高层建筑结构设计的核心就是对其抗压力的设计。

2 超高层建筑结构体系的选择

2.1 超高层结构体系分类

由于超高层建筑结构体系的不同，可以将超高层建筑结构的设计主要包括混凝土的设计、钢结构与钢组合结构的设计和钢筋混凝土结构的设计等。目前，我国的超高层建筑大多都是采用的是钢筋混凝土结构，钢筋混凝土的结构主要包括框架结构、剪力墙结构和伸臂结构及悬挂结构等。

2.2 超高层建筑体系选用原则

在进行超高层建筑体系的选用时，应该按照合理、经济和安全等原则选择最为合适的超高层建筑体系。当然，超高层建筑体系的选择还需要以建筑物的要求、建筑物的高度和建筑施工的环境等为依据。同时，超高层建筑的结构还应该具有较好的承受压力的能力。

2.3 超高层的结构材料分析

目前，钢筋混凝土料是超高层建筑建设过程中使用最广的材料，当然，钢筋混凝土材料的选用应该以超高层建筑结构的设计要求为依据，从而较好地发挥钢筋混凝土材料的性能。由于钢筋混凝土材料具有耐久性和结构刚度大、耐火性较好、维护费用低等优点，因而钢筋混凝土材料被广泛使用于建筑领域。但是，应该注意钢筋混凝土的结构厚度问题，从而更加合理地选择钢筋混凝土的材质。

2.4 超高层结构体系选择

超高层建筑物结构体系的选择一般包括以下几个方面：①框架结构体系。框架结构是指横向和纵向的利用梁、柱等组成的结构，并且能承受水平和垂直方向荷载的建筑结构体系。由于单一的框架结构平面布置比较灵活，使得框架结构体系具有空间大的优点，因而被广泛使用于超高层建筑中。②剪力墙结构体系。剪力墙结构是指利用高层建筑物的横向和纵向墙壁承载水平和垂直方向荷载的结构。由于建筑物的剪力墙大多都是以钢筋混凝土的材质，因而剪力墙结构对于提高超高层建筑的抗震性能十分有利。③框架-剪力墙结构。框架-剪力墙是指选取了框架结构和剪力墙两者的优点，使得超高层建筑的结构不仅能够满足建筑结构布局灵活的优点，还能使超高层建筑结构具有较好的抗测力能力。当然，由于剪力墙太少，就会增大建筑物侧墙的压力而使得其出现变形等问题；而剪力墙增多，就会影响高层建筑的经济性，还会影响超高层建筑的使用性能。

3 高层建筑结构设计的问题分析及对策

3.1 扭转问题

超高层建筑结构设计的核心是刚度的中心、几何形心和结构重心，然而，超高层建筑物结构的扭转问题主要就是在进行结构设计时，没有将超高层建筑物刚度的中心、几何形心和结构重心进行重合，使得超高层建筑在水平压力下出现扭转的现象。为了更好地解决超高层建筑物结构设计中出现的扭转问题，结构设计人员在进行超高层建筑物的结构设计时，应该选用合理的平面布局图，从而保证超高层建筑物的三个核心能够重合。

3.2 受力性能的问题

对于超高层建筑物的结构设计方案，建筑师在最初进行结构设计时，一般很少考虑超高层建筑的具体结构特征，而过多考虑的是超高层建筑物的空间结构，从而使得超高层建筑物结构设计的受力性能存在一定的问题。因此，在进行超高层建筑物的结构设计时，应该明确所选择结构体系中向下作用力和地基承载力之间的关系。同时，在进行超高层建筑物结构设计方案选择阶段时，还需要对超高层建筑的主要承重部位的布局和数量进行总体设计。

3.3 超高的问题

明确，超高层建筑都存在超高承重的问题，由于我国对超高层建筑的抗震能力具有相关的要求，使得我国超高层建筑物的结构高度也具有严格的规定。因此，在进行超高层建筑物的结构设计的过程中，建筑设计人员会由于结构类型的更换而忽略超高层建筑物存在的超过问题，从而导致结构施工图不能通过审核。因此，需要对超高层建筑物的结构设计方案重新进行设计和审核，以解决超高层建筑物结构设计中的超高问题。

3.4 嵌固端的设置问题

现在，我国很多超高层建筑物结构设计都会配置两层以上地下室，使得超高层建筑物的嵌固端一般都设置在地下室顶板的位置。对于嵌固端的设置问题，高层建筑物结构设计师一般会忽略这类问题带来的后期影响。从而使得在进行超高层建筑物的施工过程中，会由于嵌固端的设置问题而经常进行设计方案的修改，进而给超高层建筑物埋下了安全隐患。

4 基础设计

基础设计是超高层建筑物结构设计的一个最为重要的设计，同时基础设计对超高层建筑物结构整体设计具有非常重大的影响。因此，超高层建筑结构基础设计时，应该保证超高层建筑的埋置深度必须满足基地变形和稳定的相关要求，从而减少超高层建筑物出现倾斜等问题。对于桩基的采用，其埋置的深度也应该按照相关的设计要求进行，使得超高层建筑一般都适合设置地下室结构。由于人工挖孔桩具有承载能力大和施工工艺简单等优点，目前在贵州市的超高层建筑施工中被广泛采用。在基础设计前，应该提前在超高泥岩承载力不高层建筑物的附近设置地下连续墙作为挡土支护，同时，针对超高层建筑施工场地的问题，基础设计时超高层建筑的楼层中心范围应该采用深埋的方法，使得超高层建筑物的中筒和相邻的墙体直伸到基础内，至于一些外墙等结构应该采用人工挖孔桩。超高层建筑物的基础平面图如图1所示。

5 总 结

总而言之，超高层建筑的结构设计是一个全面和系统化的工作，它对超高层建筑物的建设具有非常重大的意义。随着我国超高层建筑的不断发展，超高层建筑结构设计的要求也越来越高，因而需要高层建筑结构设计师不断提高自己的专业水平，总结实际设计的经验，以解决超高层建筑物结构设计中的关键性问题，从而促进我国超高层建筑行业的良好发展。

参考文献

[1]肖自强，张建明.论超高层建筑结构设计[J].建筑与结构设计，2013（24）：25～32.

[2]卓瑜，林新阳.浅谈超高层建筑结构设计的若干问题[J].广东土木与建筑，2012（3）：31～32.

超高层建筑结构设计要点篇（6）

超高层建筑一般是按照建筑使用功能要求、建筑高度不同以及建筑抗震防水、防火和经济、可靠、合理、安全的设计原则，将超高层建筑结构体系分为框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框-筒结构体系、束筒结构体系以及筒中筒结构体系。在超高层建筑结构设计中主要采用钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和全钢结构。目前，钢筋混凝土结构是我国超高层建筑的主要应用材料。在进行超高层建筑结构体系的选用时，首要考虑其安全及经济性，其次要依据超高层建筑的高度和施工环境来选择，同时要求超高层建筑的结构应具有较强的承压能力。

2超高层建筑的结构材料分析

钢筋混凝土材料之所以成为我国目前超高层建筑建设中使用最为广泛的材料，是因为钢筋混凝土在适应超高层建筑结构设计的前提下，能够全面发挥其的性能，并且钢筋混凝土耐久性较强，结构刚度较大，在维护过程中成本费用较低，因此钢筋混凝土作为建筑材料被广泛应用于建筑领域。为了更好的发挥钢筋混凝土的性能，在选择的时候要注意其材质问题。

3超高层建筑结构体系的选择

（1）框架结构体系，框架结构是指利用梁柱组成纵横两个方向的框架结构体系，它可以同时承受水平荷载和垂直荷载。主要的优点是建筑平面布置较为灵活，有较大的建筑空间，并且建筑立面处理比较方便，被广泛的应用于超高层建筑中。但是这种结构也有一定的缺点，就是横向刚度较小，当楼层层数较高时就容易发生侧移，易造成非结构性构件破坏而影响使用。

（2）剪力墙结构体系，是指钢筋混凝土构成的承重体系，剪力墙又被称为抗风墙或抗震墙。剪刀墙结构的优点是整体结构性较好，刚度大，在水平方向的荷载作用下不宜变形，承载力也毋庸置疑，并且房间内无梁柱外露，较为美观。此结构在高层建筑中被大量运用，其缺点就是剪力墙不能被轻易的破坏或拆除，不利于形成大的空间。

（3）框架-剪力墙结构，毫无疑问这种结构就是将框架结合和剪力墙结构的长处集于一体，在此情况下超高层建筑的结构不仅满足了建筑布局的灵活性，而且增强了超高层建筑的抗震能力，可以满足不同建筑功能的需求，但是剪力墙过多则会影响建筑的经济性和使用性能，过少则会增大建筑物侧墙的压力而出现变形的现象。

二超高层建筑结构设计的问题及对策

1超高层建筑的超高问题

目前，超高承重的问题在很多超高层建筑中普遍存在，因此，我国对超高层建筑的抗震能力方面要求严格，并且严格规定了超高层建筑的高度。在超高层建筑结构的设计过程中，禁止出现由于结构类型的改变而导致超高层建筑的超高问题出现。在设计过程中要认真审核和设计超高层建筑的结构设计方案，解决设计中存在的超高问题。

2超高层建筑的扭转问题

刚度的中心、整体结构的重心和几何形心是超高层建筑结构设计的三个核心。超高层建筑结构的扭转问题关键在于进行设计的时候未将刚度的中心、结构重心和几何形心重合，造成建筑物在水平压力下出现扭转的现象。设计者在设计时要尽量注重平面布局图的合理性，在一定程度上避免或预防建筑物的扭转问题，从而保证了在超高层建筑中刚度中心、整体结构的中心和几何形心三个核心的重合。

3嵌固端设置问题

我国现有较多超高层建筑物在结构设计时都会配置地下室，超高层建筑的嵌固端自然而然地被设置在地下室顶板的位置。超高层建筑的结构嵌固端对高层建筑基础具有一定的要求，其基础需具有一定的埋置深度，目的是为了保证整体结构的稳定性，并对减弱地震反应也起着一定的作用。设计师在嵌固端设置的问题上面一定要表现出高效的工作状态，从而避免在施工过程中由于嵌固端的设置而修改设计方案，造成日后不必要的麻烦。

三超高层建筑的基础设计

超高层建筑中最重要的设计就是基础设计，建筑物所受的各种荷载都需通过基础传至地基，可谓“承上启下”。超高层建筑的特点是层数多，上部结构荷载大且较为集中，因此其基础必须埋置深度大。在进行基础设计的时候要保证其埋置深度必须满足基地稳定和变形的具体要求，以避免日后建筑物出现倾斜的状况发生。超高层建筑物的基础通常采用桩形、筏形或者复合基础，其选型设计应根据工程地质条件、施工条件、上部结构情况、抗震设防和周围环境条件等因素综合考虑。

超高层建筑结构设计要点篇（7）

前言

随着我国社会经济的不断发展，我国的建筑业得到迅猛发展，超高层、超高层建筑越来越多，建筑结构造型和功能也越来越美观与先进，许多建筑采用底部大裙房、上部多座塔楼的建筑形式。然而这些复杂的建筑形式的出现也会带来一些问题，其中最重要的就是其结构造型给抗震分析以及抗震设计带来诸多新的问题。国外对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计有了较为成熟的研究，也有许多建筑案例（如图1）。国内虽然经过数十年的研究分析，也已经出现包括分析软件TBSA和TAT等在内的超高层建筑设计分析软件，这些软件能够帮助建筑设计师或工作人员对建筑的抗震性能进行一定的研究，但设计中还经常会遇到许多程序、规范不能解决的问题，存在一定的局限性。这就需要结构工程师依据概念设计把复杂的问题通过科学分析简化。以适应社会发展的需要，同时也为结构工程师提供更多关于抗震设计的有参考价值的设计依据。

1超高层建筑结构抗震设计要点

1.1平面规则性超高层建筑结构抗震设计特点

平面规则性超高层建筑具有以下的特征：楼板的形状不规则且凹凸不平，楼板之间没有较强的联系、楼板的局部之间断断续续，结构扭转效应明显等。针对上述特点，这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点：（1）如果楼板的形状凹凸不规则或楼板局部断断续续，则可以采用弹性楼盖模型，使其符合楼板平面内的实际刚度变化，或者按照分块刚性楼板与局部弹性板的原则进行计算，当然，扭转藕联效应也需要考虑进去。（2）对于楼板中应力集中部位以及连接较弱的楼板，可以适当加大楼板的厚度，具体的方法有双层双向配筋、配置45°斜向钢筋、配置集中配筋的边梁。（3）如果楼板之间没有较强的联系或者平面过于不规则，或建筑物过长，则可以通过调整变形缝来把其结构切成若干个子结构。如果一些超限高层的建筑物有明显的结构扭转效应，则应该尽量保证抗侧力构件在平面布置中的对称性，同时应该尽量加大竖向构件的抗侧刚度和强度。

1.2竖向规则性超高层建筑结构抗震设计特点

竖向规则性超高层建筑具有以下的特征：在立体上建筑呈现收进的状态，其主要存在形式为连体建筑，建筑内部转换层结构，大底盘多搭楼等，针对上述特点，这类的建筑结构的抗震设计需要注意以下几点：（1）当超高层建筑的立面收进超过一定限度时，应该保证结构的层受剪承载力大于相邻上一楼层的80%，并且合理控制结构的扭转效应。同时应该加强收进部位、竖向构件以及建筑内部的楼板。一旦立面收进产生偏差，建筑底部的结构就会因为扭转而产生较大内力，这就要求建筑底部结构的周边构件的配筋强度足够大。通常情况下，建筑设计师会采用台阶形多次内收的立面来改善这一困难。（2）对于连体建筑来说，其周边以及连接部位应该按照弹性板来计算，连接体与主体宜采用弱连接，并尽可能减少其重量，同时，钢结构可以优先考虑。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应尽量提高其等级。（3）对于带转换层结构的超高层建筑，应该尽量保持其上下主体的竖向结构连续贯通，并对其下部主体结构的刚度进行加强，而对其上部主体结构的刚度进行弱化，通过相应的措施来对转换层上下的等效刚度比进行合理的控制，同时，为了提高框支层的抗震能力与延展性，应该将框支柱承担地震剪力的比例进行增大。而为了减少转换层上下的等效刚度比，可以将上部各层刚度适当减小。一般来说，高振型影响与转换层的高度呈正比关系，即转换层越高，高振型影响越大，转换层上下层间位移角及内力突变也越明显，因此，需要合理控制转换层的高度。（4）在设计大底盘多塔楼的时候，应该尽量提高其底盘的承载力，其目的是防止结构在底部首先屈服。对于连接各塔楼的裙房屋面来说，要适当加大其刚度，其目的是使底部的裙房与上部的塔楼共同振动。然而，当底部加强时，薄弱层会发生上移，从而增大上部结构的位移，因此底盘承载力的的提高需要掌握好其度。在设计塔楼的薄弱部位的时候，应该全高加密该层柱箍筋，并增大箍筋的直径与剪力墙的水平钢筋。

2超高层混凝土建筑抗震影响因素

2．1建筑扭转效应

在对超高层混凝土建筑结构进行抗震设计过程中，为保证混凝土整移一致，同时得到最小和最大的位移结构刚度，应该对建筑物垂直向力及横向力进行防护，提高扭转力作用。因为地震的发生具有突发性和随机性，所以对地震发生的时间、强度难以预测准确，因此在分析建筑整体的抗震性能同时，要及时检查出建筑物内部的抗震隐患，科学分析，及时纠正，保证超高层混凝土建筑的抗震性能。

2．2建筑物建设位置

合理选定超高层混凝土建筑的建设位置是极其重要的，因为我国地处地震频发地带，所以在选址之前，要合理科学对建筑项目所在地的地质情况进行彻底的综合性分析，减少超高层混凝土建筑遭受地震的危害的几率，同时良好的建筑土质也能提高超高层混凝土建筑具有较强的抗震性能。所以为避免建筑位置为松软土质，也应该尽量远离电厂、变电所等工厂。

2.3抗震加固环节

超高层混凝土建筑结构在设计过程中，对建筑物进行抗震加固是非常有必要的，因为这样的设计可以满足建筑延伸性及刚度的要求。在实际的建筑施工过程中，由于超高层建筑物的钢筋混凝土重量大，所以底部柱轴力应该与建筑的高度呈正比关系，只有这样建筑主要构件才能有很好延伸性，在遇到强震时可以减少剪切性对墙体的破坏，这体现了对超高层混凝土建筑结构进行抗震加固设计的重要性。在实际设计过程中，建筑设计师会以强柱弱梁限值为依据，综合考虑框架柱的强剪弱弯和剪压比，才能使设计的柱子顶端的抗弯能力达到合格的质量标准。与此同时，螺旋复合箍筋的使用可以提高柱子的抗冲剪能力和短柱抗震性能，在地震强度不是很强时，保证短柱不对地震剪切力破坏。因为建筑的短柱具备的抗剪性能力低于抗弯能力，所以设计过程中要保障短柱承受抗弯的屈服强度。

3隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用

隔振、减振是在超高层建筑工程上防止振动危害的主要手段。其中减振可分为主动减振和被动减振。在实际的生产生活中，相关设计工作人员会根据隔振、减振的原理，采用以下几种办法实现超高层建筑结构的有效抗震。

3.1粘弹性阻尼结构

通过大量试验和数据分析表明，粘弹性阻尼结构可以有效的将超高层建筑的地震反应减小40～80％，这在很大程度上可以保证建筑主体结构强震中的安全性，是高层结构的舒适度控制在科学合理的范围之内。粘弹性阻尼结构见图2。

3.2吸能减震

吸震减震是隔振减振在超高层建筑结构抗震的又一方法，这种方法的最大特点是，使建筑结构的震动在合理的范围内，发生一定的位移，从物理学角度来讲，就是使建筑结构的振动能量在原结构与子结构之间重新分配，以此达到减小结构震动的效果。当前，有许多吸震减震的装置运用于超高层建筑的抗震设计中：调谐质量阻尼器，调液（柱）阻尼器、悬吊质量摆阻尼器记忆质量放大器等。

3.3金属阻尼器

金属阻尼器能够起到抗震效果，主要是通过在框架中加屈曲约束支撑，在合理的荷载力下，对建筑物实现支撑的作用，当地震发生时，金属支撑能以自身的塑性变形来消耗地震的能量，从而对超高层建筑主体结构起到良好的作用。

4总结

在经济高速发展的今天，人们的居住水平不断提高，超高层建筑越来越多，而在对超高层混凝土建筑结构设计时，其抗震结构的设计就显得尤为重要。要以科学合理的方式增强建筑的抗震能力，切实保障公民的生命与财产安全。本文从我国目前钢筋混凝土结构抗震设计存在的问题与现状入手，简要概述超高层建筑结构抗震设计要点，并重点对隔振、减振在超高层建筑结构抗震设计中的应用进行分析，希望对钢筋混凝土超高层建筑结构抗震设计研究有一定的借鉴作用。

参考文献

[1]刘虎，李炳炎.超高层建筑钢筋混凝土结构抗震概念设计浅谈[J].城市建设理论研究：电子版，2015，5（12）.

[2]代新博，袁芳.超高层钢筋混凝土建筑结构抗震延性设计[J].建材发展导向：上，2016，14（11）：184~185.

[3]魏国.超高层建筑结构抗震设计要点探究[J].工业，2017（2）：00137.

超高层建筑结构设计要点篇（8）

中图分类号：TU97 文献标识码：A 文章编号：

前言

在当前的建筑工程中，要做到人、自然和建筑的和谐统一发展要求，促进经济效益、社会效益和环境的协调一致发展，同时还要确保国民经济，人类社会和生态环境的可持续发展。超高层建筑作为城市化发展的标志，也是城市综合实力的体现。在我国，由于城市化起步晚，超高层建筑设计可以说是一项崭新的设计内容，是城市空间中的一道独特风景。超过层建筑设计现阶段的工作中越来越注重对绿色策略的引用。本文从超高层建筑设计的发展趋势开始分析，指出了绿色策略在超高层建筑设计中应用的必要性，并探讨了其设计要点与结构体系设计，指出了超高层建筑实现绿色节能多元化的意义与作用。

1、超高层建筑设计的发展趋势

随着能源短缺与环境破坏的加剧，人类正面临着前所未有的生存挑战，为了应对这一危机，必须要采取相应的措施来实现节能环保的可持续发展。作为现代城市建筑中最重要的组成部分，超高层建筑在设计中更要体现出节能低碳、绿色环保的可持续发展理念。并且就目前的发展形势而言，建设绿色超高层建筑已经成为建筑设计的主要发展方向。因此，这就要求建筑设计人员在对未来的超高层建筑进行设计时，要做到将充分利用土地资源，加强生态环境设计；大力开发新能源的应用，提高建筑的节能效益；提高水资源利用率，杜绝水资源浪费的现象；尽可能的采用绿色环保新型材料，提高建筑室内的环境质量。

2、超高层建筑设计绿色策略应用的必要性

在节能、低碳和环保等理念、相关政策及市场需求等多各因素推动下，建设绿色超高层已成为一种必然趋势。在建筑全寿命周期内，比常规超高层建筑能耗显著降低、室内环境质量显著提高、对周围环境影响显著下降、高效稳定运行的低碳和可持续发展的超高层建筑。 可以看出，绿色超高层建筑无论从设计、施工、还是运营角度都比普通超高层建筑效果改善。因此可以发展绿色超高层建筑真正能够达到绿色、生态、可持续发展。

3、设计要点

超高层建筑作为一种较为特殊的建筑结构形式，其整体高度是非常大的，就我国目前的超高层建筑来讲，超过200m的建筑就有很多。过大的高度使得超高层建筑在设计中需要注意更多层面的问题。在对其进行绿色设计时，是与其他普通建筑的绿色设计有着一定区别的。笔者以为，可以从空间组织和顶部设计要求这两方面来讨论这些区别。

3.1空间组织

一般来讲，超高层建筑在现代城市的发展中是一种具有标识意义的建筑，代表着这座城市的发展水平。因此其空间组织以及其外观造型的设计都需要得到很大的重视。为了达到绿色建筑的效果，笔者建筑在超高层的外观设计中尽可能的不采用玻璃幕墙，以减少城市的光污染，同时也利于城市气候的调节，减少高压风带和风口。超高层建筑的裙房虽然对城市影响较小，但它对于街道的尺度和人情化空间的创造等方面却有着重要的意义。裙楼立面设计不同于上部．通过不同形式的玻璃幕墙、实墙和广告牌等元素的有机组合，使下部空间丰富多彩而生动。在主入口前设置下沉式广场，与地下超市相连。使得地上空间引入到地下，扩大了空间界面，非常富有情趣，给人留下深刻印象。独特的广场空间．以人和环境为设计重点，不仅为公众提供了一个舒适的休闲场所，而且使塔楼的形象特征更加突出。

3.2顶部设计要求

超高层建筑顶部是构成城市天际线的重要因素之一，造型独特的顶部设计对超高层建筑的整体形象起着画龙点睛的作用，并成为林立在建筑群中区别于其他建筑的一个重要标志。如要使超高层建筑的顶部在白天透射出天空的湛蓝，晚上成为灯塔，其顶部与主体立面形成退台，这就需要通过增加高度来进行视觉修正。运用”隐蔽”的手法：采用高高的女儿墙．精巧的屋顶，半透明的建筑材料将顶部的功能用房隐藏起来。顶部条纹在材料、色彩上和中段相呼应。主楼的平面呈切边三角形，为不等边六角形，顶部则收缩为三角形，就象一颗璀灿的钻石镶嵌于屋顶，装点着城市的天空。若在顶部不仅设置设备用房，而且再设置一个空中会所，集休闲、娱乐、餐饮于一体，即解决了隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能，又使人能感到前所未有的大气之感，一览众山小的气魄．望尽全市风景。

4、结构体系

超高层建筑高耸挺拔，但对结构设计无疑是个不小的挑战，地震作用是决定选择其结构体系的关键。显著提高工作和生活效率：超高层建筑将工作和生活设施适当集中，一般性工作和生活问题在建筑内部即可解决，极大地方便了人们工作和生活。根据超高层建筑结构的复杂程度和不规则性，确定结构抗震性能化设计的合理性能目标，采用弹性、弹塑性的方法进行分析，对结构不同部位采取不同的加强措施。人为控制结构在地震作用下的损伤顺序和程度，达到合理的结构抗震设计。虽然钢结构体系在超高层建筑结构设计中具有很多优点，但其缺点是导热系数大、耐火性差。因此，结构体系为全现浇钢筋砼结构体系，主楼平面呈切边三角形，利用楼、电梯间墙体形成内筒。

5、建筑节能多元化

超高层建筑的能耗为一般建筑的数倍，这是个综合性的课题。包括：新能源的开发和应用，选择低能耗的设备，智能化的管理，有效利用自然资源和管理资源，使建筑和设备方面的寿命成本最小，减少污染并达到可持续发展。从建筑设计角度讲，群体布局、单体设计、构造处理都是节能的关键。例如就热水供应这一环节的能耗来讲，若要实现较好的节能效果，可以通过采取多种热源供应的方式，分别根据不同的热水需求采用独立热泵机组或太阳能热水器等供暖措施。

6、结语

总之，在现代城市的发展进程中，超高层建筑必将成为未来主要的城市建筑发展方向，为了减少建筑对自然生态环境的破坏，促进绿色城市建设的发展，在进行超高层建筑的设计中，必须要引入一定的绿色策略，通过对空间组织以及结构体系等方面实施环保节能的技术措施，加强建筑的节能多元化发展。使超高层建筑真正成为一个具有节能，环保、绿色品质、景观特色以及实用价值的现代化城市建筑。

超高层建筑结构设计要点篇（9）

在国外高层建筑物要比我国的高层建筑早很多，已经有一百多年的历史，最早建成高层建筑物的国家是美国。随着经济的不断发展，人口的不断增加，二战以后，世界对高层以及超高层建筑物的结构体系研究已经逐渐发展，结构设计水平逐渐提高，这使得高层与超高层建筑迅猛发展起来，并成为一个国家或者是城市的经济发展标志，越来越多的超高层建筑出现在人们的生活中，并且层数也越来越高，在某种程度上来讲，建筑物的层数比拼已经成了国家与国家的经济发展水平比拼。起初在高层与超高层建筑中，使用的是钢筋混凝土结构，但是事实证明钢筋混凝土的自重较大，体积也比较大，使得高层与超高层的功能受到限制。但是随着对高层与超高层建筑的结构设计，使用钢结构进行建设避免了钢筋混凝土结构的缺点，提高了高层与超高层建筑的使用功能，这是高层与超高层建筑中的一次跨越。目前，在我国的发达城市中超高层建筑越来越多，很多超高层建筑已经列入世界超高层建筑中的前茅，这是我国经济与科技发展的体现。

一、高层与超高层建筑结构设计的特点

首先，重视建筑物结构的水平荷载，防止地震力以及风载对建筑物造成影响。高层建筑与超高层建筑的自重以及楼面的荷载所引起的弯矩及轴力仅仅与建筑物总高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷载所产生的力矩与轴力相对较大，与建筑物高度的二次方成正比；另外，对于一定高度的建筑来讲竖直方向的荷载时一个固定值，而水平方向的荷载，由于受到地震以及风荷载的作用，会随着建筑物的结构特征的不同而发生较大的变化，可见水平方向的荷载作用力在结构设计中的重要性。

其次，重视建筑结构的轴向变形。在高层以及超高层建筑中，柱体会因为较大的竖向荷载而产生较大的轴向变形，此变形会严重影响到连续梁的弯矩大小，使得连续梁的中间支撑位置的负弯矩值变小，正弯矩值变大，两端的支撑位置处的负弯矩值也随之变大；建筑中预制的构件长度要根据轴向的变形值进行调整与制作，因此建筑结构发生较大的轴向变形时，下料的长度会受到严重的影响；另外，建筑结构发生轴向变形时还会对建筑构件的剪力以及侧移值的大小造成影响，使其产生影响到建筑物整体安全的结果。

第三，失稳是结构设计中的主要控制目标。与多层建筑相比，高层与超高层建筑对侧移的大小控制是尤为重要的，是建筑结构设计的关键之处。建筑物的高度越大，水平荷载作用下的结构侧移值会越来越大，对此进行控制是尤为重要的，要将侧移值控制在规定的安全范围内。

最后，重视对建筑结构的抗震性能化设计。使高层及超高层建筑和多层建筑的结构提高关键部位的抗震能力、变形能力，因此当发生地震或者是风荷载作用时发生变形的情况会更多、更严重。要想提高高层及超高层建筑的变形能力，使其在塑性变形后能力不减，避免在地震中发生房屋倒塌的现象，必须在对建筑的结构进行设计时，注意对结构延性的设计，采取相应的措施来提高结构的延性，最终达到提高建筑结构质量的目的。

二、高层及超高层建筑的结构体系

随着我国建筑业的不断发展，建筑技术趋于成熟，数量也越来越多，为了便于建筑规范的执行，将建筑物分为A级与B级的高层建筑。通常情况下，A级建筑物只要按照现行的规定进行设计即可，但是对B级建筑物在结构体系的设计时，要求要更严格，下面对常用的结构体系进行阐述。

首先，有框架结构，框架结构高度局限较大，在高烈度地区做到规范限值时，构件的截面过大，影响使用且不经济，也不满足国家规范多道设防的理念，所以出现框架——剪力墙体系。框架剪力墙体系实现了多道设防的理念，在建筑物的高度上比框架有所提高，大大的提高了建筑的承载力、刚度和延性，也能满足使用的需求，只需在建筑物的适当位置设置一定比例的剪力墙，从而达到使结构在竖向和水平的布置具有合理的承载力和刚度，更合理的满足规范的要求。使用灵活，一般用于对空间使用有要求的建筑，如办公、车库等公共建筑，在此结构中，两个体系所扮演的角色各不相同的但又不可分开，剪力墙起到承受水平方向剪力的作用，框架起到承受垂直方向的荷载作用。框架剪力墙体系所呈现的位移形式为弯剪型。在水平方向承受的作用力，剪力墙与框架通过刚度较强的楼板和连续梁组成到一起，形成相互合作的结构体系。剪力墙在建筑结构中的设计优点很多，是结构整体的侧向高度增大，水平方向的位移减小，框架所承受水平方向的剪力明显减小，且竖向方向的内力分布也变得均匀。因此，框架剪力墙体系的建筑物的框架体系低于建筑物的能建高度。

其次，剪力墙体系。高层及超高层建筑物的受力结构是由剪力墙结构替代的，且全部由此替代为剪力墙体系。在此体系中，单片的剪力墙在建筑结构中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷载作用力。由于剪力墙体系的结构为刚性，因此位移时出现的曲线形式为弯曲型。剪力墙体系的优点很多，具有较高的强度与刚度，延性良好，力的传递均匀，具有一定的整体性，此体系的建筑物坍塌现象少，被广泛应用在高层及超高层建筑中，能建高度较大，大于框架剪力墙体系以及剪力墙体系。

第三，全剪力墙结构。此结构所承受的横向荷载与竖向荷载都是剪力墙，没有框架柱结构。此建筑结构适用于高层建筑中，并且选用此建筑结构建筑的楼层可以比框架剪力墙结构高。此结构的缺点在于成本造价高，内部的空间不可以进行任意的分割。在实际的工程建筑中，设计者首先要对框架剪力墙结构进行考虑，若此结构无法满足建筑的要求，则选择全剪力墙结构。

第四，避难层的设置。对于高层建筑以及超高层建筑来讲，避难层的设置是非常必要的，因为一旦高层建筑以及超高层建筑发生火灾时可以进行避难，因为避难层的空间大，通风好。通常情况下，当建筑物的高度达到一百米后，便要在建筑物内进行避难层的设置，以便于消防安全。避难层的设置位是有规定的，第一层与避难层的设置层数不能超过十五层；面积的设计要满足人员的避难要求；要在避难层处设置消防电梯口；避难层要配备全套的消防设备等。

最后，筒体结构。筒体结构采用的筒体为抗侧力构件，此建筑体系所包含的形式较多，如单筒体型式、筒中筒型式、筒体框架型式等。筒体体系包含了实、空腹体两种类型，属于空间式的受力构件。实腹筒属于三维竖向的结构单体，由曲面或者是平面墙围成。空腹筒则是由密排柱与开孔形式的钢筋混凝土外墙构成或者是由密排柱与窗裙梁构成。筒体体系的刚度与强度都比较大，各个结构构件受力均匀且合理，抗震能力与抗风能力比较强，此体系通常用在超高层建筑中或者是跨度大、强度高的建筑中。

三、制作与安装

首先，对测量工具以及钢尺的量具进行统一。对高层建筑以及超高层建筑进行施工时，所涉及到的环节较多，如土建、机械设备的安装、钢结构等，对这些环节进行施工时，所应用到的测量工具以及钢尺要进行统一，要按照国家的相关规定进行量具的选择，使得各类测量按照统一标准进行，提高建筑物的整体质量。

其次，对轴线、地脚螺栓以及标高进行定位。对钢柱的轴线进行定位时，要根据施工的场地面积进行选择，对建筑物的内、外部进行轴线的控制。对工程高度为一百米的建筑要设置两个控制桩，便于激光仪以及经纬仪的位置设置，位置的选择要坚持以可视与通视为原则。

对钢柱的长度以及大小进行设计时，要能够满足运输与搬运，通常每节的层数设计在二层或者是三层，对每一节钢柱进行安装时，要坚决避免使用下一节钢柱的地位轴线，必须使用由地面引入高空的轴线，这样可以确保安装的准确性，避免累计误差的产生。

第三，钢柱的制作与安装。高层建筑及超高层建筑物的竖向结构的主要构件为钢柱，对其进行加工时，要严格按照国家的规范标准进行，严格控制其制作与安装的质量。

最后，框架梁的安装与制作。高层建筑或者是超高层建筑的框架梁钢型式通常采用H型的，对钢结构与框架梁之间的连接使用刚性连接的形式，钢柱是贯通的，因此要在框架梁的两端进行加劲肋的横向设置。

为确保框架梁与钢柱安装的质量，使其节点处的延性良好，提高连接的可靠性，使得建筑物的高度精准，在对建筑进行施工时，应该对框架梁的所在位置进行悬臂梁的设置，对悬臂梁与钢柱进行连接时，焊接的剖口处要采用熔透焊缝，对腹板处采用的焊接形式为贴角焊缝。框架梁与钢柱进行连接时，采用的焊接方式为衬板式的全熔透焊缝，对腹板使用强度较高的螺栓进行连接。

对腹板进行连接时，螺栓孔的位置选择是非常重要的，要确保其精准度。进行制孔时，工艺分为模板制孔与多轴数控钻孔两种，模板制孔的精准性较低，后者的制孔精准度较高，因此在施工条件允许的情况下选择后者进行制孔。采用模板进行制孔时，要确保模板的精度，这样才可以使得螺栓的组装满足施工的安装孔精度要求。若钻孔的位置出现偏差，必须使用铰刀进行孔的扩孔，坚决避免使用气割进行扩孔处理，否则将会造成严重的工程质量事故。

四、楼盖的设计

对于高层建筑以及超高层建筑来讲，对楼盖的平面刚度要求是非常严格的，是确保钢柱与其它竖向构件保持协调变形的基础。通常对楼板以及楼盖进行选择时，采用现浇混凝土形式或者是压型钢板，厚度要在一百五十毫米以上。目前，在使用钢承混凝土形式进行楼板与楼盖的设置时，忽略了其形式与梁柱的作用，因为其计算原理不清晰，计算繁琐，从而按照平面形式进行设计，从而使得计算出的值无法满足建筑安全的需求，因此采取此形式时，必须对其进行细致的计算。

结束语

综上所述，高层以及超高层建筑的结构设计尤为重要，直接关系着建筑物的质量与使用功能，在进行结构设计时，要重视各个环节的设计，控制其质量，使得结构设计满足建筑的整体要求。

参考文献

[1]吴华君.论楼面裂缝产生原因及防治措施[J].建筑技术开发，2012（5）.

超高层建筑结构设计要点篇（10）

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。

一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99-98。

1、钢材的国产化

国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》( YB4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T 1591-94) 又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。

2、钢结构设计国产化

截止2003年3月，我国已建和在建的高层建筑钢结构有60 余幢，按其结构类型划分，钢框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合计6011%；钢框架-支撑体系占1813%；巨型框架占813%；纯钢框架占617%，筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明，目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。

鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究，所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。

国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。

钢结构设计分两个阶段，即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式，无构件图、节点图和钢材表等，对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此，建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题，国内应多做一些理论和试验研究工作，比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低，在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面，国际上研究和应用较多，国内应加快进行此方面的研究。

二、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

三、钢结构制作与安装

1、钢柱的安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

2、框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

超高层建筑结构设计要点篇（11）

0.前言

随着我国经济的高速发展，我国的城市化进程逐渐加快，但是城市的土地面积是有限的，为了在有限的土地面积发展的更快，近些年来，建筑的高度逐年增加，由原来的普通的楼房到高层建筑再到今天的超高层建筑，这是一个快速发展的标志，也是土地面积得到充分利用的证明。在这个发展的过程中，超高层结构建筑施工技术就显得尤为重要。因此，本文主要对现代超高层结构建筑施工技术进行浅谈。

1.对超高层的概述

世界各地对高层建筑的概念不一致，对于高层建筑的定义主要取决于本国经济条件、消防装备等具体情况。对于超高层的定义主要经历了三个阶段：第一阶段，1972年第一次对高层建筑的定义做得了较统一的认识，并将高层建筑划分为四类，第一类，50米以下，一般是9-16层；第二类，75米以下，一般是17-25层；第三类，100米以下，一般是26-40层；第四类，大于100米，是40层以上。

第二阶段：1995年我国重新规定了高层建筑的定义，规定10层及10层以上的建筑以及高度超过24米的公共建筑为高层建筑。同时在《高层民用建筑防火规范》中新增加了关于建筑防火的措施，并将100米以上的高层建筑称为超高层建筑。

第三阶段：今天，对于超高层与高层的分界，在概念上有些模糊，但是对于超高层的理解，已经不仅仅局限于高度、安全、美学上及使用功能上，还要考虑到能源、生态环境以及效益等因素。

2.现代超高层施工要求

2.1仔细做好细部设计

对于现代的民用建筑来说，其采用的钢结构做法与传统的结构形式有明显的差别，致使施工中可借鉴的经验很少，这就需要将主体结构与装饰装修结合起来，仔细做好细部设计。

2.2加工精度要求高

超高层的施工涉及面广，对施工中的加工精度要求极高，这不但要加强构件加工工序质量控制，也要合理的安排安装顺序。

2.3焊接质量要求严

超高层建筑施工中，焊接工作量较大。因此，对于焊接的质量要求十分严格，这不但对施工人员的劳力组织有要求，还要对其专业技能提出更高的要求。

2.4高度重视安全管理

由于超高层结构建筑施工中钢结构高空作业防护难度大，因此，施工现场的安全威胁因素十分多，这就需要施工人员树立安全意识，高度重视安全管理，并严格按照安全操作规程进行。

3.超高层结构建筑施工原理

3.1确定结构设计图

在进行施工前，首先要确定结构设计图，并且将原设计图进行细化扩大节点设计，同时对于设计图的设计，要达到整体安装的质量标准以及构件要求。

3.2采用合理的机械设备

为了防止构件出现焊接变形，要采用合理的机械设备进行施工，从而提高钢结构框架的安装精度。

3.3改进工序

施工中一定要保证正常的工序，如：在施工中，首先要保证空间框架刚度，然后安装钢框架主体结构，最后在安装各楼层板。

3.4采用科学合理的连接方式

在进行装饰施工时，要科学合理的利用连接方式，从而确保高层钢结构工程的质量。

4.超高层结构建筑施工技术

4.1钢结构节点的细化设计

在超高层结构建筑施工设计中，首先要做到的是对钢结构节点的细化设计。应用绘图软件对钢结构的节点进行绘图放样，以达到构件制作与整体安装的质量标准为目标。

4.2对钢结构构件进行加工制作

采用场外加工的方式对钢结构进行加工，在加工过程中，不仅要注重加工的程序，还要控制好加工的质量，并且确保钢柱每节按三层分段。

4.3钢结构的安装

对于钢结构的安装大致分为三个阶段：一是构件验收、矫正，在钢结构的安装前，为了确保超高层施工质量，首先要对构件进行验收、矫正。二是确定安装顺序。这也是安装构件的前提，确定好每一个安装的步骤，从而避免出现差错的可能。三是进行安装。在安装构件时，一定要按照安装工艺进行安装，施工人员不可按照自己的意图私自安装，严格遵守安装规定。

5.现代超高层结构施工存在的质量问题

近些年来，虽然我国的超高层结构建筑施工技术得到了较大的提高，但在施工中，还是存在一些亟待解决的问题。具体问题如下：

5.1未遵守建设程序

一些施工人员在施工时，不遵守建设程序，主要体现在不作调查分析就决定定案；不经可行性认证就私自施工；对工程地质、水文地质没有进行清楚的调查；不按照图纸方程式等均属于不遵守建设程序。

5.2设计计算问题

正常的在进行设计时，需要设计人员进行全面的考虑，并且结构合理，正确的计算简图，准确的计算荷载取值等，这本是设计人员应该遵守的规定，但是在真正进行计算时，他们却没有进行全面的考虑，从而导致内力分析有误，诱发质量问题。

5.3未对自然条件做好预防

超高层结构建筑施工项目具有周期长、露天作业多，受自然条件影响大等特点，因此，在进行施工时，要将自然条件重视起来，并对其做好预防，如：温度、日照、雷电、温度、供水、大风、暴雨等因素都是影响施工的重要因素，如果预防不当，就会造成重大的质量事故。

6.提高现代超高层结构施工质量的措施

6.1严把材料质量关

影响超高层结构建筑施工质量的因素很多，其中，材料的质量就是影响因素之一。因此，要严把材料质量关，具体的做法是：一是所使用的材料要符合国家规范标准（含环保标准）和设计要求。二是要严格执行材料验收制度。

6.2做好施工程序的控制

一个良好的建筑工程，是由一个个施工程序组成的，每一个施工过程都在总工程中起着不可替代的作用。因此，为了确保总工期目标，在项目实施过程中，一定要依据实际情况进行分段控制、动态控制，从而确保工程质量。

7.结束语

现代超高层结构建筑施工是一个要求十分高的活动，它具有安装精度高、工期短、难度大等特点，这就证明超高层结构建筑施工不是一个简单的活动，施工人员必须要加以重视。因此，在施工中施工人员不但要具有较高的施工技术、还要求对施工项目有一个全面的了解，做好各个阶段的施工准备。这样不仅能够提高超高层建筑的质量，而且也能促进超高层建筑事业的发展，从而提高经济效益与社会效益，同时也为我国经济的可持续发展提供前提条件。

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