超高层建筑结构设计要点

超高层建筑结构设计要点（共14篇）

篇1：超高层建筑结构设计要点

，

* 悬挑结构上下层楼板承受着较大的面内作用，在结构分析时应考虑楼板面内的变形，分析模型应包含竖向振动的质量，保证分析结果可以反映结构的竖向振动反应。

篇2：超高层建筑结构设计要点

1梁上、下部纵向钢筋的最小配筋率，非抗震设计时均不应小于0.30%;抗震设计时，特一、一、二级分别不应小于0.60%、0.50%和0.40%，

2离柱边1.5倍梁截面高度范围内的梁箍筋应加密，加密区箍筋直径不应小于10mm，间距不应大于100mm，

加密区箍筋的最小面积配筋率，非抗震设计时不应小于0.9ft/fyv;抗震设计时，特一、一、二级分别不应小于1.3 ft/fyv、1.2 ft/fyv和1.1 ft/fyv。

篇3：超高层建筑结构设计要点

1 复杂高层与超高层建筑设计过程中应当注意的问题

1.1 抗震设防烈度

复杂高层与超高层建筑最大的特点就是高度较高, 值得注意的是, 在进行建筑物高度设计的过程中, 受到一定因素的影响, 如一百米以上的建筑物, 应及时根据该地区不同的抗震设防烈度, 来确定具体的高度。一般情况下, 如果某地区拥有超过八度的抗震设防烈度, 那么是不适合将超过三百米的建筑搭建在此处的。因此, 抗震设防烈度在六度的地区是比较适合构建复杂高层与超高层建筑的。

在以上两种限制性因素的充分说明下, 我国复杂高层与超高层建筑的构建过程中应当充分考虑到抗震设防烈度, 从而提高技术使用的准确性, 促使人们在使用该建筑的过程中, 拥有较高的财产及生命保护系数。设计师在进行设计的过程中, 最重要的设计因素就是保护人民安全, 因此加强对抗震技术的重视、提高建筑质量是非常重要的。

1.2 结构方案及类型

建筑设计师在学习和工作的过程中, 对其合格程度的考察主要看其对建筑结构方案构建的是否合理, 尤其是复杂高层与超高层建筑的设计过程中, 如果没有科学的结构方案, 在施工过程中就需要对方案不断的进行调整, 这样一来, 不仅严重影响工程施工进度、造成一系列麻烦, 同时还将导致建筑成本的升高。在这种情况下, 设计师较高的专业结构知识是保障建筑结构设计方案科学合理的基础。同时, 在选择高层结构类型的过程中, 设计师应参加建筑实地考察, 充分了解当地的岩土工程地质状况, 并对其抗震程度进行科学的分析。同时, 在建筑施工当过程中, 如果要想最大程度的节约成本, 还应当对合理的工程施工及造价等问题进行详细的考察, 总结多种方案, 从中选择最佳方案实施。

2 复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析

2.1 加强对概念设计的重视

近年来我国设计师在对复杂高层与超高层建筑进行设计的过程中, 总结了一定的结构设计经验, 其中首要应当重视的就是概念设计。

首先, 促使均匀性和规则性在建筑结构设计中得以提升;其次, 保证该结构在应用过程中的传力途径具有较高的直接性和清晰性, 尤其应当注意的传力途径为抗侧力及结构竖向;再次, 在设计过程中, 应当促使较高标准体现在结构的整体性方面;第四, 将节能减排及环保的意识融入到设计过程当中, 促使复杂高层与超高层建筑中的耗能机制能够更加科学合理;最后, 设计过程中, 应注重对建筑材料及结构的利用率, 促使建筑结构整体的受力得以形成。总之, 要想实现以上内容, 需要建筑工程师同结构工程师共同努力, 在加强交流的基础上, 不断促使建筑结构设计图纸更加科学合理。

2.2结构抗侧力体系的科学选择

在促使安全性在复杂高层与超高层建筑中进行彻底体现的过程中, 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:首先, 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一百米的时候, 该体系最佳组合为框架、框架剪力墙及剪力墙;当建筑物的高度在一百米到二百米之间的时候, 最佳体系为剪力墙和框架核心筒;当建筑物高度在二百米到三百米之间时, 该体系最佳组成为框架核心筒、框架核心筒伸臂;同时, 如果该建筑高度小于六百米时, 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;其次, 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;最后, 如果多个抗侧力结构体系存在于建筑当中时, 应对这些结构体系分别进行仔细的分析, 对其效用仔细考察的基础上, 科学评判及预测其合理贡献程度。

2.3 加强对抗震设计的重视

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。首先, 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;其次, 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。同时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。并且, 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;最后, 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, 也是有效降低地震发生时能量输入的重要方式。

3 结束语

篇4：超高层建筑电气设计要点浅析

【关键词】超高层建筑；电气设计；设计要点；要点分析

就我国目前的城市发展现状来看，由于越来越多的农村人口走向城市谋求发展，导致了城市人口越来越多、分布越来越密集，而城市土地资源又相对稀缺，因此为了节省土地空间，很多建筑工程项目都被设计成为了超高层建筑。超高层建筑的优势在于其能够大大节省土地资源、方便人们使用，但同时也存在着一旦发生消防安全事故则逃生困难等缺点，而为了从根本上杜绝这一现象的发生，保障人民和国家的生命、财产安全，超高层建筑必须要加强电气施工质量。以下笔者就根据多年工作经验，来简单谈一谈超高层建筑的电气设计要点，希望能够给相关工作带来一定的帮助。

1.超高层建筑供配电系统的电气设计要点

1.1负荷等级和供电电源的设计要点

根据我国现行的相关规范要求，超高层建筑的消防用电设备均应按照一级负荷要求进行供电。具体来说，一般电源的电压等级应为10KV，并且一般需要从两路不同的母线分别引进l0KV电压而分列运行、同时供电，变电站则可以是同一个，也可以是不同两个。再者，由于超高层建筑对供配电的要求非常高，因此为了确保各类用电设备的稳定性，还需要设置柴油发电机作为后备电源。

1.2变配电所的设计要点

一般情况下，除却水泵房和中央空调控制房等是建造于超高层建筑的地表下层的，其余一些大型用电设备都主要是建造在前五层楼中，而为了让变压器能够最大限度地靠近负荷中心地带，应当将变配电所也设于地下，而柴油发电机房则应设在变配电机房的周边地带。再者，如果是超过了200m以上的超高层建筑，其屋顶和避难层等地也应当设置一个变配电所，从而降低该部位用电设备的供电范围；但需要注意的是，必须要全面考虑变压器的垂直运输通道问题及认真分析设备楼板的荷重问题，通常而言，单台变压器的容量应≤800KVA。

1.3高低压主线的设计要点

对于10KV的高压主结线来说，其是采用单母线分段的方式进行供电，并且不能够在中间位置设置母联，两条线路也不能合在一起运行。对于变压器，应当进行合理的分组设置，例如在冬夏季节空调所占的负荷往往较高，而到了春夏季节则又变得较低，为了解决这一问题，就可以将部分荷载集中设置到一起，然后在使用过程中再根据具体情况而拆除部门负荷，从而达到节约电能的目的。对于低压主结线来说，其在采用单母线分段方式进行供电时，应当在变压器低压一侧设置一个母联开关，平时两台变压器分开运行互无干扰，而当其中一台出现故障不能正常工作时，可以摘除空调等部分季节性负载并将低压母联的开关闭合，只由另外一台变电器来对一些必要设备进行供电。

2.超高层建筑的电缆电线选择要点

一些如消防水泵、消防电梯以及应急照明等比较重要的消防设施是超高层建筑发生火灾时的重要应急设备，为了使他们能够在发生火灾时持续稳定工作，应当要严格把关他们的线路，使其线路足够经受得起火灾的考验。具体来说，所有消防主干线的供电回路都应选择绝缘防火电缆，消防支线则应选择低烟无卤阻燃耐火型电缆，再就是所有动力设备的电缆绝缘和护套都应选择低烟无卤的环保电缆。

3.超高层建筑消防自动报警系统的电气设计要点

3.1线路敷设的设计要点

首先，在敷设线路之时，应当选择合适种类及电压等级的电气线路导线，并且所有的线路都应当穿金属软管保护，以及最好是暗敷在非燃烧体结构之内；其次，不同的电压、电流、系统以及防火分区的线路应当分开敷设，不能够敷设在同一线管或线槽内；再者，敷设好电气线路后，应当采用兆殴表测量每回路的导线的绝缘电阻，使其符合相关标准值。

3.2探测器的设计要点

探测器的选择应当根据房间的高度及可燃蒸气和液体等的不同情况而定，由于很多时候火灾形成的特点是不可预料的，因此在选择探测器之前应当先进行一定的模拟试验，然后再根据试验结果来选择合适的探测器。

3.3手动报警按钮的设计要点

超高层建筑内的每个防火分区都应当至少安装一个手动报警按钮，并且在大厅、餐厅、活动厅等主要公共活动场所处的主要出入口处也应当安装手动报警按钮。需要注意的是，每个防火分区内的任意一个手动报警按钮都不能离邻近按钮超过25m，而墙上安装高度则以1.5m为宜，并且按钮盒上应当设有明显的标志及防误动作保护措施。

3.4报警控制器的设计要点

报警控制器的安装应当牢固，不能倾斜，导线及电缆应当整齐、牢靠，不能有交叉，电缆芯线及所配导线的端部应当标明编号，并且要字迹清晰、不易退色，以及还应当在进线管处封堵，严禁主电源引入线使用电源插头。

3.5消防控制设备的设计要点

消防控制设备必须要经过检验合格后才可以使用，安装时设备的外接导线应当穿金属软管保护，并以管卡固定，固定间距应≤0.5m。再者，外接导线端部则应当有明显标志，且控制设备中的不同电流等级应当分开进行布置。

3.6接地装置的设计要点

除却接地及外露可导电部分的接地以外，其余各项设备与装置在共同接地时都应当采用专用的钢芯绝缘导线或电缆，而工作接地线不能够利用镀锌扁铁或金属软管，且必须与保护地线分开。

4.超高层建筑应急照明系统的电气设计要点

消防控制中心及变配电所等地在发生火灾时起着非常重要的作用，因为这些场所能够在超高层建筑发生火灾时为其提供至少三个小时的电量。再者，对于避难层中的应急照明而言，其应当保证有充足的供电时间，也即至少要保证有一个小时的持续供电时间；对于疏散走道而言，其至少要保证有半个小时的持续供电时间；而对于人员密集的场所及楼梯间内而言，也应当要保证有至少半个小时的持续供电时间。在人流较多的走廊和拐角处，都应当设有应急照明灯，且这些灯都应当自带蓄电池，而不能够与普通的照明灯采用同一电路，以便发生火灾时人们使用。再者，所有的应急照明电源都必须要采用双回路供电，并且要在最末一级配电箱处切换。

5.结语

综上所述，随着近年来我国城市化进程的不断加快和建筑事业的不断发展，城市中的超高層建筑工程项目越来越多，因此，超高层建筑的供电可靠性和消防安全问题也显得越来越重要。为了从根本上杜绝种种供电及消防安全事故的发生，保障人民和国家的生命、财产安全，超高层建筑必须要加强电气施工质量。 [科]

【参考文献】

[1]李炳华.超高层建筑电气设计要点[J].智能建筑电气技术，2011，04：9-19.

[2]赵丽萍.超高层建筑电气设计要点[J].中华民居（下旬刊），2013，06：293-294.

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[4]李平.超高层建筑电气设计要点简析[J].现代建筑电气，2013，11：20-22+31.

篇5：超高层建筑结构设计要点

1转换厚板的厚度可由抗弯、抗剪、抗冲切截面承载力确定，

2转换厚板可按有限元法分析结果进行配筋校核，

受弯纵向钢筋可沿转换板上、下部双层双向配置，每层每向的配筋率不宜小于0.3%。

3厚板外周边宜配置钢筋骨架网。

4转换厚板上、下部的剪力墙、柱的纵向钢筋均应在转换厚板内可靠锚固。

篇6：超高层建筑结构设计要点

摘要：剪力墙结构设计是一项系统且复杂的工作。随着当前高层建筑项目的不断增多，对剪力墙结构技术进行细致研究，探究其优化设计的关键要点，发挥出剪力墙结构的整体优势，对于保障高层建筑项目功能结构的安全稳定具有重要意义。作为建筑行业的设计人员，要对剪力墙结构这种常见的结构类型有深入全面的认识，采取有效的措施手段对各项环节进行优化设计，提升建筑项目的设计水平。相信随着相关研究及实践工作的不断深入，高层建筑剪力墙结构设计的发展将会迈向一个新高度。

关键词：高层建筑;剪力墙;结构设计

1.剪力墙的分类及受力特点

不同的剪力墙，其分类标准也是不相同的，剪力墙可以根据开口的大小以及数量等多方面的因素进行划分，例如壁式的剪力墙框架、整截面墙以及独立悬臂墙等，共有五种主要的分类。剪力墙的整体系数与梁、肢等具有密切的联系，其数值越小，后者越弱，所以在进行设计的过程中，需要对剪力墙的相关系数进行严格的设计。通常情况下，剪力墙的整体性能食欲梁、肢相关的，需要保证连梁与墙肢之间具有较大的弯矩，针对这一情况，在对剪力墙进行分类的过程中，应该从截面的惯性矩等情况人手，保证剪力墙结构的稳定性。如果整体系数高于10，那么就是壁式框架，如果小于10，那么就是联肢墙。不同类型的剪力墙在受力特点方面具有一定的差异性。一般情况下，如果整体开口墙与整体截面墙具有较为理想的性能，那么在受力性方面就会具有相似之处，观察变形曲线可以看出它们都是弯曲型，虽然具有一定的相似之处，但是也是存在一定差别的，差别的主要表现在整截面墙上面没有开洞，也没有反弯点，所以弯矩并不会出现突变的情况，墙肢的约束力与整体开口墙与整截面墙具有十分密切的联系，如果二者之间具有较强的约束力，那么就说明是脂墙梁较强的情况，下面笔者举个例子为了更方便理解。

2.高层建筑项目结构受力分析

2.1水平荷载

对于高层建筑项目而言，它的竖向荷载几乎不会有太大的变动，而对于受地震影响的水平荷载，其数值由于受到建筑结构的动力特性影响，会存在很大程度的波动变化。

2.2轴向变形

高层建筑在竖向荷载方面，其数值相对较大，这就极容易在柱中导致轴向变形的问题。所以在实际的结构设计中，设计人员需对轴向变形计算值进行细致分析，以此来合理确定下料长度。

2.3侧移控制

对于高层建筑项目而言，由于建筑高度的提升，会使水平荷载下的结构侧移变形问题加剧。这也是高层建筑在结构设计中必须引起重视的问题。建筑结构设计人员必须要把这一问题控制在允许的范围内。

2.4结构延性

相比于一般建筑的结构，高层建筑结构更为柔和，因此它受剧烈震佑跋於产生的变形问题也更为严重。想要使它在塑性变形阶段有良好的强变形水平，就需要在建筑结构设计中通过有效手段，确保其结构廷性。

3.剪力墙结构的要点

3.1合理配置剪力墙暗柱钢筋

针对于相关的规定，在进行一级、二级及三级剪力墙结构设计时，需要进行暗柱和端柱的设置，通过设计暗柱和端柱，这样能够在一定程度上消耗大量的地震波能量，同时还能够增强剪力墙边缘抗拉能力，这对提高建筑的稳定性具有非常重要的意义。

3.2合理布置剪力墙结构

剪力墙结构设计过程中，充分的利用钢筋混凝土使剪力墙能够承担来自于各个方向，特点是水平方面的荷载力。因此在剪力墙结构设计时，需要对其进行合理布置，确保在满足建筑本身要求的同时还要找到建筑自身的曲线，然后再对其进行规则布置。首先，在选择短肢剪力墙结构时需要保持慎重的态度，这主要是由于短肢剪力墙结构不仅抗震性能较差，而且无法有效的保障建筑的稳定性，因此在选择时要对多方面因素进行综合考虑，在保证对建筑灵活布置的同时，还要有效的减少建筑结构的重量。其次，在剪力墙结构布置时不能出现独立的小墙肢，因为一旦在建筑设计中出现了独立的`小墙肢，则会导致建筑施工难度系数增加。最后，由于剪力墙刚度直接关系到抗震性能及施工的时间，因此在合理布置剪力墙结构时需要保障整体刚度，这样在保证施工时间的同时，还能够增强其抗震性能，获得较好的经济效应。

3.3合理的控制剪力墙结构参数

由于高层建筑结构的承重比较特殊，所以在对剪力墙进行结构设计时，需要充分考虑到各项参数的有效控制，以确保能够将高层建筑的各项荷载控制在有效范围内。在结构参数设计时，要对位移比例、侧向刚度比例以及周期比例等进行恰当而合理的设计，将其数值控制在合理的范围内，从而确保高层建筑不会因为剪力墙结构设计不规范而发生扭转及偏心力的现象。在结构参数设计过程中，还要对剪力墙自身的不规则性进行限值设计，一定要控制在标准范围内。因此在实际高层建筑结构中剪力墙结构设计时，需要对剪力墙结构参数进行合理控制。

4.结语

篇7：超高层建筑结构设计要点

某开发商准备筹建的一高层建筑高度 580米，是一座居民区、办公区、商场三用的综合建筑，建筑总面积达 103021m2，其中初步规划地下一层为车库， 1-2层为商城，三层主要是办公区域， 4-25层为居民楼。本文将从这栋高层建筑的一个给水系统出发，重点分析给水系统的概况，并对给排水系统提出相应措施，以达到良好的施工效果，使得建筑物符合国家建筑行业的标准。

1 浅析高层建筑给水系统

供水安全性往往是评价高层建筑是否达标的重要因素，它不仅影响着高层建筑的施工进程，更在各个方面影响着用户的用水以及排水，是用户对于居住满意度的重要体现之一。

目前，我国高层建筑主要采取的是无负压供水和屋顶水箱的供水等两种方式，从无负压供水方面来讲，它的缺点在于调节面积小，从而更能因为自来水网的损坏或者是经常性停水而断流。无负压供水不仅安全性能低，而且当地的自来水公司因为无负压供水的缺陷性一般也不会同意高层建筑采用无负压供水。另外，采用屋顶水箱的供水方式，很容易因为污染问题，使得屋顶水箱供水工作负荷大，从而导致水箱的使用周期不长，目前，市面上已经很少采取屋顶水箱的供水方式了。

综合上述两个方面，变频调速供水成为目前市面上使用范围非常广的供水方式，一方面，它能很好的弥补上述两种供水方式的缺陷，另一方面，相较于上述两种供水方式，变频调速供水方式更受广大用户的喜爱。因此本项目的高层建筑在供水方面采用了变频调速技术，使得我国建筑行业的给排水技术有了真正的进步。变频调速技术是真正的无极调速，并且在结合多水泵的动态控制技术的基础之上，使得水泵的控制方式更加简单明了，且供水安全性得到了很大的保障。一般高度在4层以上的建筑需要更大的水压来保证供水需求，在使用变频调速供水方式时， 只需要同时多采用几套变频设备，就能满足高层建筑对水压的要求。

就本工程而言，初步设计负一层 -3层的供水水压维持市政管网压力规定的水平，而变频调速的低中高三个区则主要集中分布在 4-10层、11-18层以及19-25层。其中住户区的住户数量是51户，根据新版《建筑给排水设计规范》，明确要求用于生活饮用水的通道必须保持通畅，不能被任何物体随意堵塞;用水器皿的直径必须要是出水口的2.5倍，且低压出水口两边的最小空气裂缝。从以上规定我们能够看到，直接从吸水坑接出排空管且不经过任何处理直接排入集水井内是不符合规范要求的，然而要使高层建筑的给排水系统符合相关的规范，必须要结合工程实际情况，从而通过科学的设计方案，使得给排水系统达到相关规定。为了保障水流的顺畅，必须要使吸水坑排水管口水位要高于集水井水位，需要在合适的时机下及时关闭控制水位的开关，同时，为了保证水流的顺畅流通，需要在集水井的相关位置安装水位观测报警器，使得高层建筑的给排水系统时刻与信息中心保持着联系，能有效监测到给排水系统是否处于正常运行状态。

2 关于给排水系统设计的几点浅见

2.1 坚持厨卫废水立管分开设计

《住宅建筑规范》以及《住规》等规定，厨房和洗手间的排水立管必须分开设置，在本实例工程项目中，应该将住宅区内的厨房与洗手间的排水立管分开设置，避免冲水时，卫生间的冲水器损坏厨房相应设施，使得厨房卫生系统受到严重损害，长此以往，不利于用户的健康发展。同时，商城内与餐饮服务区域的排水系统安装时，应该安装单独的排水立管，使得污水的排放不与其它工业污水混合，造成二次污染，从而一定程度上影响污水的治理。另外，值得注意的是，在给排水系统安装时，保证排水沟出口和排气口的网眼孔径小于 6，而且还应该采用金属隔棚或者是网罩，以防止鼠虫类的对于水样的污染。

2.2 优化集水井设计

一般高层建筑的地下室都设有无人防工程，本工程的地下室也不例外同样设有无人防工程，按照高层建筑布局惯例，一般将独立的消防水井设置在普通消防电梯的旁边，从一定程度上而言，消防水井的设置有效的增加了防火的安全指数，但对于电梯的承载能力提出了挑战，从而使得建筑的.安全性要求更上一层楼，基于此，本工程在降低工程造价的基础上，引用消防集水井共用的技术，此时由于车库内的集水井用水量的急剧增加，就需要增加大量的管道来增加防火等级。

2.3 连接设置立管

为了解决高层建筑中低层排水量大的问题，就需要施工设计者增大立管直径，从而有效解决中低层排水量大的问题，但这种方式的弊端在于增加了工程的造价，使得室内的空间也在一定程度上缩小，另外也使得整栋建筑的外观美化收到影响。基于此，本工程在实地考察后，结合自身环境特点在 1-3层安置了独立排水立管，使得商户以及餐饮业的排水立管分别设置成为可能，一定程度上降低了工程的造价，节约了能源资本。目前，市面上排水管道的材料多种多样，用于满足不同用户对于排水立管的要求，如硬聚氯乙烯制成的直壁排水管、内螺旋管等，其中中空壁消声硬聚氯乙烯螺旋管是目前市面上最受欢迎的室内塑料排水管材，对高产建筑的承压能力效果较好。

2.4 尽量隐蔽建筑外墙雨水管

随着经济的发展与人类生活水平的提高，对于建筑外观的审美要求也越来越高，一些承建商甚至要求所有的雨水管都必须隐蔽起来，那么通常关于隐蔽建筑外墙雨水管最直接的方式是把管道敷设在外立面的柱子内部，但它在一定程度上增加了施工的难度，且使后续维修工作的难度也大大增加，因此，本项目在实施过程中采用的方式是尽量将雨水管道设置在阴暗的角落里，同时刷上与外立面相同的颜色，尽量减少对外立面的影响，从而美化建筑外墙雨水管。同时也能确保其功能得到有效的发挥，尽可能地彰显设计的人性化和专业化。

3 结语

篇8：超高层建筑结构设计要点

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。另外, 设计人员应对选择建筑材料性能有准确的认知, 把握其延展性与形变能力等特征, 确保建筑构造不会因材料应用而出现质量问题。

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 结构设计要点探析

2.1 载荷计算

相应应力条件下复杂高层与超高层建筑结构载荷表现对于稳定性与安全性有着直接的影响。相比于整体高度较低的建筑, 复杂高层超高层建筑物在水平与竖直方向上的载荷情况更为复杂, 设计人员应对载荷进行准确的计算, 从而展开结构方案的设计。

(1) 地震载荷计算。地震载荷的计算是复杂高层、超高层设计中的稳定性校核的基础性内容。相关研究表明, 当前高层、超高层建筑结构的自振周期为6.0~9.0s这一范围之内, 而结构设计抗震性能规范中的地震载荷影响系数为6.0s左右, 因此在可以根据建筑设计实际需求将地震载荷取影响系数设置在6.0s~10s这一范围之内。

(2) 风载荷计算。工程设计实践经验表明, 随着建筑整体高度的不断增加, 其承受的风载荷水平也越高。风载荷风载荷计算经常采用100 年重现期的风载荷对构件承载力进行设计, 采用50 重现期的风载荷对构件承载力进行控制, 对于部分200m以上的高层建筑应进行风洞试验。在进行风载荷计算时, 应遵循相应的高层超高层设计标准并结合当地风力变化规律确定载荷计算的波动范围, 在设计时给予充分的风载荷余量, 保证建筑结构在相应风力调价下载荷表现。

2.2 自振周期计算

高层超高层建筑在使用过程中承受的应力变化较为复杂, 其振动特征往往并不具有规律。然而在振幅与频率不断波动的情况下, 高层超高层建筑极易因为振动接近自振周期而出现大幅度的振动问题, 进而形成较为严重的稳定性与安全性问题。因此, 在进行结构设计自振周期计算的过程中, 设计人员首先应根据抗震防烈度、建筑高度进行抛物线拟合计算, 再结合其他因素来综合计算, 确保自振计算结果的科学性。

2.3 抗震性能设计

处于稳定性与使用性能的考量, 复杂高层、超高层建筑的抗震性能设计标准相比于传统建筑形式有了很大提升。现阶段高层、及超高层建筑在抗震目标的设置主要包含以下两个方面。

(1) 使用水准。地震重现期为5Oa的地震, 对建筑物的损伤能够忽略不计, 但是针对其结构设计, 应当要求建筑处于基木的弹性反应状态。

(2) 倒塌水准。在倒塌水准中应当注意以下几点:首先, 这对高层建筑以及超高层建筑的延性结构构件, 应当规定非弹性形变低于构件的弹性变形能力;其次, 针对高层以及超高层建筑构件中一些非延性部件, 对其破坏模式应力需求, 应当强于相关技术规定的要求;最后, 针对复杂建筑设计或者超高建筑设计, 对于建筑物控制构件, 应当保证其具有中等地震抗性作用, 即便在该类环境下仍能够保持相当的弹性。

2.4 垂直交通设计

框架—剪力墙与核心筒结构是当前复杂高层、超高层建筑的主要结构形式, 其突出特征是垂直交通体系结构能够提供水平载荷抵抗力。不仅能够将电梯、楼梯、卫生间等服务区域向平面中央集中, 节省空间, 还能试功能区域有良好的采光、视线范围、交通环境。垂直交通结构体系的设计要平衡采光、节能、易于维护等多方面的要求, 设计难度较大。垂直交通结构体系的承受剪力和抗剪力较大, 需要一个刚度来支撑这此强度。中央垂直交通结构体系处于建筑的几何中央位置, 建筑的质量重心、刚度重心、型体核心三心重合, 有利于结构受力和抗震。

3 结束语

综上所述, 高层超高层建筑结构设计人员应从载荷计算、抗震性能设计以及垂直交通设计等环节入手, 保证设计结构体系的稳定性、安全性以及可靠性, 以适应新时期高层以及超高层建筑的应用需求, 不但满足人们的使用功能要求, 同时在外观以及安全性上也满足现代社会不断发展的要求。本文阐述了复杂高层建筑与超高层建筑在结构设计的基本要求, 探讨了相应的设计要点, 具有借鉴价值与参考意义。

参考文献

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[2]傅学怡.空间结构理念在高层建筑中的应用与发展[J].空间结构, 2009, (03) :85-96.

[3]陈宇.带加强层框架—核心筒结构自由振动与抗震性能研究[D].长沙:湖南大学, 2008.

篇9：超高层建筑结构设计要点

【关键词】基本原则；控制技术；抗震设计

1.超高层建筑结构体系类型及减震、抗震结构设计的基本原则

1.1超高层建筑的结构体系类型

超限高层建筑的类型主要有大底盘、大裙房、多塔楼建筑带有外挑、悬挑层的建筑。超限高层建筑经常采用的结构体系有钢筋混凝土框架—核心筒结构, 它的整体性、抗侧刚度好, 一般采用以上混凝土钢框架结构, 具有自重轻、断面小、承载力大的优势外密柱结构, 随着技术的发展, 在高层住宅中也出现了新的结构体系, 如现浇框架—短肢剪力墙现浇框支— 短肢剪力墙。

1.2超高层建筑减震、抗震结构设计的基本原则

1.2.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能。

（1）结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。

（2）对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。

（3）承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。

1.2.2尽可能设置多道抗震防线

（1）一个抗震结构体系应由若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架- 剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。

（2）强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。

（3）适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。

（4）在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。

1.2.3对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力

（1）构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。

（2）要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。

（3）要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。

（4）在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。

2.超高层建筑结构的减震控制技术

目前, 我国和世界各国普遍采用的抗震体系和方法是传统的抗震体系和方法, 即对基础固结于地面的建筑结构物适当调整其结构的刚度, 允许结构构件( 如梁、柱、墙、节点等) 在地震时进入非弹性状态, 并具有较大的延性, 使结构物"裂而不倒"。这种抗震设计原则, 在很多情况下是有效的, 但也还存一些问题和局限性。

因此在实施抗震设防时, 必须寻找一种既安全( 在突发的超烈度地震中不破坏、不倒塌) , 又适用( 适用于不同烈度、不同建筑结构类型, 既保护建筑结构, 又保护建筑物内部的仪器设备) , 又经济( 不增加建筑造价) 的新的抗震新体系, 这就是建筑结构减震控制新体系。这样, 隔震体系、消能减震体系、结构被动及主动控制体系就应运而生了。而由于隔震、消能和各种减震控制体系具有传统抗震体系所难以比拟的优越性, 即明显有效减震( 能使结构地震反应衰减至40% ~ 10% 或更低) 、安全、简单、经济及适应性广等, 它将作为一种崭新的抗震体系和理论, 必将引起专家们的关注。

隔震和减震体系类型主要有:隔震、摩擦耗能体系、被动控制体系、主动控制体系和混合控制体系。

3.超高层建筑结构的抗震设计

3.1建筑体型和结构体系

超高层建筑平面和立面的选定, 和结构的可行性、经济性密切相关。由于高层建筑是以水平荷载为主要控制荷载, 所以在抗震设计中为达到“ 小震不坏, 大震不倒” 的设计原则, 应力求平面布置简单、规则和对称, 避免有应力集中的凹角、收缩和楼、电梯间的偏置, 尽量减少扭转的影响。在风力作用下则要求建筑物外形选择合理, 提高结构的刚度。圆形、椭圆形、正多边形, 都可以大大减少风荷载影响。采用刚度较大的建筑, 可以减少风振影响和避免建筑物较大的位移。同时为了使结构具有良好的受力特性, 并满足建筑上的使用要求, 还必须选择一个合适的结构体系。

3.2适宜的刚度

在超高层建筑结构设计中, 恰如其分地确定建筑物的刚度是十分重要的。建筑物的刚度既不宜过大,结构刚度越大, 自振周期就越短, 建筑物的截面及自重也越大, 地震时受到的地震力也越大。

但也不宜将建筑物结构设计的过柔。过柔的建筑, 在风力或地震力的作用下, 会产生过大的位移及变形, 因此影响建筑物的强度、稳定性和使用性。此外, 通过调整刚度可避免地震时建筑物的震动与场地土的震动特性相同而引起共振, 造成建筑物严重破坏或倒塌。

3.3结构计算

3.3.1确定总的结构计算层及划分计算标准层

在项目中由于地下室为车库（含6级人防）,主楼的中心为筒体之外均为大统间, 所以把地下室作为一层计算。

3.3.2周期折减系数

在框架剪力墙结构中, 结构的自振周期一般采用计算的方法确定, 由于在计算中只考虑了主要承重结构（梁、柱和剪力墙）的刚度, 而刚度很大的砌体填充墙的刚度在计算中未反映, 仅考虑其荷载作用。因此计算所得的周期较实际周期长。如果按此计算地震力偏小, 偏于不安全。所以必须对计算周期进行调整折减。

3.3.3连梁刚度折减系数

剪力墙中的连梁跨度小, 截面高度大, 因此连梁的刚度也大。在地震力作用下其弯矩、剪力很大, 难以按弹性分析结果去设计。现考虑到地震时允许连梁局部开裂, 可采用连梁刚度折减系数βy 。最低可取到0.55。

3.3.4连梁高度的取法

连梁的高度一般情况下为洞口顶至上层楼面,或下层洞口至上层洞口底。但有时当上下两层层高不同并且洞口离地、楼面距离不统一时, 往往会出现连梁高度大于层高高度的现先。

3.3.5梁扭矩的折减系数

由于在结构受力计算中, 没能考虑楼板的作用。梁的计算扭矩远大于实际所承担的扭矩, 特别是对于现浇楼板结构。

3.3.6计算时构件刚度及配筋超限的调整

为了使结构受力合理可行, 需要进行結构调整。使其具有合适的刚度和内力。当刚度过大时, 可采用减小构件截面尺寸的方法或开洞的方法加以解决。结构计算的孔洞开设位置, 可结合剪力墙的受力特性来进行。一般单肢剪力墙长度不宜大于8m。

3.4墙肢端部配筋的调整

在地震力作用下, 墙肢端部钢筋是主要受力钢筋, 由偏压、偏拉计算决定。当计算值较小, 按构造配置。当若干个墙肢交汇于一点时, 局部配筋则会太多,而使设计困难, 为此必须进行相应的调整。

4.结语

篇10：超高层建筑结构设计要点

竖向规则性超限(如：立面收进，连体建筑，立面开大洞，转换层结构，大底盘多搭楼等)

设计要点：

1)立面收进引起的超限，应确保结构的层受剪承载力不小于相邻上一楼层的80%，并使结构扭转效应控制在合理范围内，收进部位竖向构件及楼板宜加强。立面收进若造成偏心，底部结构会因扭转而产生较大内力，因此，底部结构周边构件的配筋应加强。在可能的情况下，宜采用台阶形多次内收的立面。结构分析的重点应是检查结构的位移有无突变，结构刚度沿高度分布有无突变，结构的扭转效应是否能控制在合理的范围内。

2)连体建筑连接部位及其周边应采用弹性板计算，连接体与主体宜采用弱连接(如：铰接)，其重量应尽可能减轻，并应优先采用钢结构。连接体及与主体相邻的结构构件的抗震等级应提高一级采用，

3)立面开大洞着重加强洞口四角及洞边周边，避免在小震时洞角开裂。

4)对于悬挑结构，设计时应考虑竖向地震作用。悬挑结构的上部结构质量较大，扭转惯性矩也大，若存在质量偏心，会造成严重的扭转效应，设计时应予避免。

5)带转换层结构，尽可能多布置成上下主体竖向结构连续贯通，核心筒宜尽量上下贯通，强化下部主体结构刚度，弱化上部主体结构刚度，采取措施控制转换层上下等效刚度比，增大框支柱承担地震剪力的比例，提高框支层的延性及抗震能力。可通过减少上部各层刚度(如部分墙肢改用短肢墙)，降低转换层上下等效刚度比。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，应严格控制转换层的设置高度。

篇11：高层建筑安全要点有哪些？

随着改革开放的深入和经济建设的发展，高层建设如雨后春笋般在城市中矗立，在给城市带来繁华的同时也带来了消防安全问题，高层建筑施工现场的消防安全管理问题应该引起重视。

一、高层建筑施工现场的特征及消防安全特点

按照《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)规定，高层建筑指的是高度超过24米的公共建筑和10层及10层以上的居住建筑。鉴于高层建筑施工具有施工工期长，高空作业多、承包单位多、交叉施工多、用火用电多等特征，所以高层建设施工现场的消防安全相应具有以下特点：

1.在施工过程中，高层建筑的楼梯间、电梯井没有安装防火门。一旦发生火灾会产生烟囱效应，火势蔓延迅速，扑救困难。

2.施工现场的有些搭临设施采用了木板、毛竹、塑料布等可燃材料，而且搭临设施之间的防火间距往往影响消防安全。

3.施工现场由于深基坑的开挖和建筑材料的堆放影响了消防车道的畅通，使消防车难以靠近火场，阻碍了灭火行动。

4.施工现场临时用电较多，且电气线路较杂乱，如果管理不善，就会引起电气火灾事故。

5.由于高层建筑施工中承包单位较多，民工的流动性较大，给现场消防安全管理带来了很大难度，火灾隐患不易被及时发现。民工临时宿舍人员也较密集，一旦发生火灾，容易产生群

死群伤事故。

6.施工现场使用的是临时施工用水，供水水量、水压等都不能满足消防要求。应采取适当措施，改善消防供水条件。

二、施工组织设计是高层建筑施工消防安全管理的源头

施工组织设计是对高层建设施工总的部署，其中应包括对消防安全工作的实施。施工组织设计应重点从施工总平面布局、消防设施、防火安全规章制度等几个方面来考虑消防安全问题：

1.施工总平面布局

施工总平面布局应有合理的功能分区，各种建、构筑物及临时设施之间应有适当的防火间距。施工现场一般应有环形消防车道，尽端式道路应设回车场。消防车道的宽度、净高和路面承载力应能满足大型消防车的要求，

2.消防设施的配备

高层建筑施工需要施工用水池、水泵及输水立管，可以利用上述施工设施兼作消防设施。施工用水池可兼作消防水池;施工水泵可准备两台(一用一备)兼作消防水泵，应保证消防用水流量和一定的扬程;施工输水立管可兼作消防竖管，管径不应小于100毫米;高层建筑周围应设一定数量的室外临时消火栓，每个楼层应设室内临时消火栓、水带和水枪。在高层建筑施工现场重点部位应配备一定数量的移动灭火器材。

3.建立消防安全机构、制定消防安全制度

高层建筑的建设单位和施工各单位应建立防火领导小组，成立义务消防队，定期进行防火安全检查和消防学习。施工现场应制定一些必要的防火措施和防火安全规章制度，并组织相关人员学习，以使各了承包单位和各作业工种有章可循，从而落实防火工作。对于各种防火措施和防火安全规章制度的执行情况，应加强督促和检查。

三、高层建筑施工现场火灾易发场所的消防安全管理

高层建筑施工现场的火灾易发场所主要有木材加工场所、电气焊割场所、油漆作业场所、木料堆场、用电场所及民工临时宿舍等。

1.木料堆场及木材加工场所

木料堆场应分组分垛堆放，组与组之间应设有消防通道;木材加工场所严禁吸烟和明火作业，刨花、锯末等易燃物品应及时清扫，并倒在指定的安全地点。

2.电气焊割场所

操作工应该持证上岗，焊割前应该向保卫部门申请用火证后方可作业;焊割作业前应清除或隔离周围的可燃物;焊割作业现场必须配备灭火器材;对装过易燃、可燃液体和气体及化学危险品的容器，焊割前应彻底清除。

3.油漆作业场所

油漆作业场所严禁烟火;漆料应设专门仓库存放，油漆车间与漆料仓库应分开;漆料仓库宜远离临时宿舍和有明火的场所。

4.用电场所

电器设备的使用不应超过线路的安全负荷，并应装有保险装置;应对电器设备进行经常性的检查，检查是否有短路、发热和绝缘损坏等情况并及时处理;当电线穿过墙壁、地板等物体时，应加瓷套管予以隔离;电器设备在使用完毕后应切断电源。

5.民工临时宿舍

民工临时宿舍不准存放易燃易爆物品;不准使用电炉和乱接电源;夏天使用蚊香一定要放在金属盘内，并与可燃物保持一定距离，不应使用可燃物体作灯罩。

篇12：高层建筑爬升脚手架监控要点

作者：刘彬 王建设

引言： 改革开放以来，我国建筑业迅猛发展，各种形式的高层、超高层建筑越来越多。在高层建筑外架施工中，从使用双排架、挑架进而发展到挂架和附着式整体升降脚手架（以下简称“附着升降脚手架”）的各类外架施工机具中，附着升降脚手架因其投入少、使用方便、操作简单、实用性强等特点，使其越来越受到施工单位的重视和普遍的采用，并被建设部列为十项重点推广技术之一。以下本文分析了建筑工程施工现场附着升降脚手架监控要点，以供同行参考。

【关键词】建筑工程；附着升降脚手架；监控要点 1 设计及方案（安装前）阶段的监控 1.1资质的审查。

审查施工企业或分包单位是否具有附着式升降脚手架专业资质，若是附着式升降脚手架专业分包，则还要审查分包合同及安全协议是否签订，并对投入项目施工的管理人员及特殊工种资质等进行入场检查，并验证与资质审查内容、分包合同、安全协议是否一致。严禁无分包合同及安全协议进行施工。

1.2施工方案及进场机具、材料的审查。

审查施工组织设计、作业指导书、安全施工方案、应急预案。重点审核是否在充分了解现场实际情况和工期要求的情况下编制的施工方案（含设计安装及拆除方案），方案中涉及到的专项技术和专利的必须提供有效的技术鉴定书或专利证书，方案中必须有完整的设计计算书、设计布置图和大样图、构造及尺寸、设计及施工原理、材料及设备的验收标准和依据、应急预案，特别要对附着和架体、各种升降设备中的吊具及索具、附着处的砼强度在最不利情况下的安全计算。并核查进场人员配备、施工机具配备、技术管理能力是否与方案相符。1.3 监督和审查施工单位质量、安全管理体系的建立健全情况，要求目标明确、职责分明，并着重审查总包单位和分包单位的责任及分工，且落实责任人员的到位，制定安全管理条例，严格执行施工操作规程和步骤。

1.4 施工方案审核完成后依据规定组织专家论证审查，就专家论证提出的建议和意见再次组织方案的编制单位及其他有关单位对意见和建议逐条落实，全部完成后提交专家复查，最终确认施工方案，并报安全监督部门备案后，实施方案。2 安装阶段的监控

2.1安装前核查安装单位管理和操作人员的资质证书，特别是特殊工种必须持证上岗。2.2安装前现场各项配合工作落实到位，并对现场结构进行准确测量定位，落实并指定好现场安装的总指挥监控员操作人员的具体分工，监督施工安装人员的技术及安全交底到位。2.3所有材料及设备、设施进场严格报审和检验制度，要求提供进场材料质量保证单及复试报告，确保所用的材料设备设施合格。

2.4 严格按照经专家论证合格的方案进行安装的监控，各项安装内容必须符合方案，安装过程中如需调整必须汇同有关部门共同确定。

2.5安装完成后邀请具有相应资质的检测单位进行检测，检测合格后依据建设工程安全生产管理条例向工程所在地建设行政主管部门登记检查核准使用。3使用阶段的监控

3.1核查机操工及各类技术人员的持证上岗情况及使用前各项安全操作规程是否交底到位。审查 “应急救援预案”，并根据预案组织模拟演练，脚手架使用过程中一旦发生事故，立即启动预案及时控制事故，保证人员的安全，将损失降低到最低限度，减少环境污染和可能造成社会负面影响发生。3.2脚手架升降前由总承包单位和分包单位双方的项目经理组织质检员、安全员进行脚手架质量、安全状况及附着支承结构与工程结构连接处混凝土的强度检查，工程结构强度应依据混凝土强度报告确定。复查合格后就本次附着升降脚手架升降意见达成一致。

3.3脚手架升降过程中应统一指挥，定员定岗。升降中各工位机械操作工检查脚手架运行状态、结构受力状态、电动葫芦工作状态是否正常，监控有无异常现象，一旦发现立即停止并组织排查和排除。

3.4脚手架升降到位后检查。附着支承结构采用普通穿墙螺栓与工程结构连接时，应双螺母固定，螺杆露出螺母应不少于3扣。附着升降脚手架的防倾装置必须与竖向主框架、附着支承结构或工程结构可靠连接，在升降和使用两种工况下，位于在同一竖向平面的防倾装置不得少于二处，并且其最上和最下一个防倾覆支承点之间的最小间距不得小于架体全高的1/3，防倾装置的导向间隙应小于5mm。脚手架的防坠落装置安装必须符合以下要求：防坠装置必须灵敏、可靠，其制动距离对于整体式附着升降脚手架不得大于80mm，防坠装置应进行详细的检查和管理，以确保其工作可靠、有效；防坠装置与提升设备必须分别设置在两套附着支承结构上，若有一套失效，另一套必须能独立承担全部坠落荷载。检查合格后进行脚手架的交接，脚手架投入使用。

3.5脚手架的使用过程中，脚手架的电气控制系统、机械系统、架体等必须定时定期维修保养，核实维修和保养记录。加强现场的巡视，如发现问题立即下达禁止登架作业指令，监控处理和整改的到位，保证所有问题排除后继续使用。

总结：实践证明，在高层及超高层建筑施工中，加强附着升降脚手架监控，对保证施工安全及施工质量有着十分重要的意义。作为一名施工技术或管理人员应加强附着升降脚手架各个环节的监控，保证工程的顺利实施。

参考文献：

篇13：超高层建筑结构设计要点

1 结构设计的基本要求

1.1 合理进行构造分析

一般情况下，在复杂高层建筑与超高层建筑结构的实际设计工作中，相关的设计工作者需要充分确保建筑整体构造的科学性。在建筑整体稳定性、实用性得以确保的条件下，进一步强调结构设计的细节，逐渐加固设计一些应力负荷较为集中的位置。同时也需要将外界环境因素和对建筑构造整体稳定性造成的作用力度有机的结合在一起，主要包括风力风向、温度变化等相关的气候条件因素对建筑形变、侧移问题的影响程度。相关的设计工作者需要对建筑材料性能的选择方面有一个准确、有效的认知，充分了解相关的形变能力、延展性等特征，进一步避免由于材料应用问题而导致建筑构造发生质量问题情况的出现。

1.2 优化结构方案选择

复杂高层建筑与超高层建筑结构设计中，进行工程建设最为基础的条件是结构方案。鉴于此，相关的设计工作者确定结构方案时，需要由工程实际情况着手，充分确保建筑结构的安全性、稳定性，同时也对建筑工程成本投入与结构优化间的关系进行协调，完善出一个较为系统、全面的方案评价方案。在实际的评价体系中需要有效纳入相关的评价标准，一般评价标准主要涉及工程材料、设计要求、施工工艺、自然因素等。在此基础上，实现对复杂高层超高层结构设计方案展开深入比较分析的目的，合理选取一个最佳的结构方案，进一步促进工程建设成功开展。

1.3 完善结构计算简图

众所周知，在实际的复杂高层建筑与超高层建筑结构设计工作中，要想达到建筑物结构精细化分析的目的，计算简图是一项必不可少的环节之一。计算简图的完善性和结构设计的科学性、合理性息息相关，能够给予一个行之有效的数据支持的基础内容于方案选择上。这就需要在对高层超高层建筑结构进行设计的过程中，相关的设计工作者需要确保计算简图可以对结构特点进行全面、直观的展示，对结构简图的绘制误差展开全面的控制，最大程度上对工程结构信息进行系统、真实的反应，以期在结构计算简图的基础上，有效得到方案设计中的重要内容。

2 结构设计要点探析

2.1 自振周期计算

在实际的应用工作中，高层超高层建筑需要承受的应力改变情况较为复杂，在振动特征方面上规律性不强。但是在频率、振幅不断波动的基础上，高层超高层建筑一定程度上会因为振动和自振周期差不多而发生振动大幅度的情况，大大制约着高层超高层建筑的安全性、稳定性。鉴于此，在对结构的自振周期进行设计、计算的工作中，相关的设计工作者第一步就需要按照实际的建筑高度、抗震防烈度展开抛物线的拟合计算，同时和其他因素有机的结合在一起，进行综合计算，提高自振计算结果的科学性。

2.2 载荷计算

一般情况下，相应应力基础上复杂高层、超高层建筑结构载荷会直接影响着其自身的安全性、稳定性。和其他整体高度过低建筑的比较中，可以发现在竖直以及水平方向上复杂高层超高层建筑物的载荷现象的复杂性更高，这就需要相关的设计工作者对载荷展开科学的计算，便于结构方案设计的顺利进行。(1)风载荷计算：依据相关的工程设计实践经验，建筑整体的高度和其自身承受的风载荷水平呈现正相关的关系。通常风载荷计算应用的是采用50重现期的风载荷对构件承载力开展控制，100风载荷对构件承载力展开对应的设计，针对超过200m的高层建筑应用的是风洞试验。在具体的设计过程中，有效提供足够的风载荷余量，在实际风载荷计算过程中，需要依据相关的高层超高层设计标准的同时，也需要和当地风力变化规律进行有机的结合，明确载荷计算的实际波动范围，最大化确保在相应风力调价下建筑结构载荷表现的正常性；(2)地震载荷计算：地震载荷的计算主要是针对复杂高层、超高层设计所需要的校核基础性内容而言的。按照科学研究展示，结构设计抗震性能规范中的地震载荷影响系数大约是6.0s，而现如今高层、超高层建筑结构的自振周期在6.0～9.0s的范围，说明需要按照建筑设计的具体需求有效控制地震载荷取影响系数于6.0～10s的范围内。

2.3 垂直交通设计

现如今，复杂高层、超高层建筑的主要结构形式其实就是核心筒结构，最为突出的特征就是其垂直交通体系结构在一定程度上可以给予相应的水平载荷抵抗力。在有效把楼梯、电梯、卫生间等相关服务区域顺着平面中央集中的同时，也可以节省大量的空间，另一方面，也可以帮助功能区域具备优良的视线、交通环境、采光条件。在实际大大垂直交通结构体系的设计工作中，需要将采光、节能、维护性三者的要求进行合理的结合，在潜移默化中提高了设计的难度。与此同时，由于垂直交通结构体系的承受抗剪力、剪力均较大，需要一个较强的刚度来进行支撑。众所周知，中央垂直交通结构体系主要是位于建筑的几何中央位置，有效重合了建筑的刚度重心、质量重心、型体核心，促进结构抗震、受力的实效性。

2.4 抗震性能设计

通常情况下，从实际使用性能以及稳定性性能的考量着手，在和传统建筑形式的比较中，可发现目前我国的复杂高层、超高层建筑的抗震性能设计标准已经有了一个较大的提升。如今在抗震目标的设置方面上，我国的高层、超高层建筑需要涉及两个方面：(1)倒塌水准：在倒塌水准中需要重视：第一步重视主要高层、超高层建筑构件中存在的非延性部件，切实关注其破坏模式的具体应力需求，加强于技术规定的要求；第二步重视高层建筑、超高层建筑的延性结构构件，其非弹性形变不能超过其构件的弹性变形能力；第三步在实际设计复杂建筑设计、超高建筑的过程中，重视建筑物控制构件，有效确保控制构件具备中等地震抗性的性能，确保较大的弹性；(2)使用水准：针对地震重现期是5Oa的地震来说，在其结构设计中，要求建筑保持一个基木弹性反应的状态下，然而可以将其建筑物的损伤忽略不计。

2.5 抗震设防烈度

复杂高层与超高层建筑物的安全应用的关键设计内容就是建筑抗震设防烈度的设计。针对实际的复杂高层、超高层建筑的结构设计要求而言，相关的设计工作者按照实际的承受强度来进行具体的抗震设防烈度设计工作。一般情况下，大部分的建筑物高度是不同的，鉴于此，在实际的结构设计工作中，有效按照具体的工程情况展开有针对性的设计工作。复杂高层、超高层建筑高度不得小于300 m，需要在抗震设防烈度为“六”的区域。与此同时，相关的设计工作者需要重视细节，顺从“以人为本”的设计理念。最大程度上确保人民群众生命财产的安全性。

3 结束语

综上所述，复杂高层与超高层建筑结构设计作为复杂的一项工程，我们简析了结构设计的基本要求、结构设计要点探析，分析和探讨的目的是为了更好的满足社会发展的需要。

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篇14：高层建筑结构设计要点分析

【关键词】高层建筑；结构设计

0.前言

现代建筑的结构设计工作的效率与质量要求越来越严格，出现了高度越来越高、层数越来越多、结构体系越来越复杂的新特点。建筑结构的设计应对各方面的因素与条件进行综合考虑，应用先进的设计理论、模式与方法，对设计方案不断完善，从而提供给工程项目建设必须的技术文件，好的结构设计方案不但要兼具经济性、可行性和合理性等特征而且要具有相当的规范标准与技术准绳的要求，专业的设计人员必须在必须加强理论知识的研究与专业知识的学习，这样才能全面提升和有效促进建筑结构设计的质量。

1.现代建筑结构设计的要点分析

（1）起决定性因素的水平荷载是绝对不允许被忽视的，现代的建筑结构设计的过程中：楼面使用荷载和建筑物的自重等因素将在竖构件中通常引起与建筑物高度的一次方成正比例而水平荷载对于建筑结构产生的倾覆力矩及其在竖构件中引起的轴力，则是与建筑物高度的二次方成正比的一定的轴力与弯矩数值，所以，竖向荷载基本是定值，而地震作用、风荷载等水平荷载的数值则会随着建筑结构动力特性的不同，而会出现很大幅度的变化，在建筑结构设计过程中，这种情况经常出现，这是必须在设计工作中进行详细计算与周密分析的原因所在。

（2）在高层建筑结构设计过程中，轴向变形也是必须考虑进去的，可能会由于数值较大的竖向荷载，轴向变形可能在柱中引起一定程度的发生，引起连续梁中间支座处的明显减小的负弯矩值越来越明显，也会产生影响预制构件下料的长度，设计人员要依据轴向变形的实际计算值，合理调整下料长度，而达到影响连续梁弯矩的目的。

（3）设计工作还有一项重要的控制指标——侧移，必须将水平荷载作用下的建筑结构侧移控制在一定的限度之内，原因是：，侧移在高层建筑结构设计中已经成为重要的控制指标，特别是伴随着建筑物高度不断增加，建筑结构的侧移变形在相同水平荷载下增大显著，这是与与多层建筑完全不同的。

（4）设计工作还有一项重要指标——结构延性，在相同的地震作用下变形相对而言比较大，相比较于小高层、多层建筑而言，层数较高的建筑结构会相对更加柔软一些。在结构设计中必须采取相应的工艺与技术措施，以保证建筑结构具有足够的延性，这都是为了保证高层建筑结构进入塑性变形阶段后，依然会具有非常合理的变形能力，避免建筑物倒塌或者发生别的危险。

2.建筑结构设计工程实例

本文以某高层住宅建筑工程这个项目为例，需要指出建筑结构设计的基本流程与注意事项如下：建筑工程这个项目位于某城市的市中心繁华的地段，地上20层，地下1层，建筑总高度达到78.3m，建筑总面积大约25万m2。宅建筑工程这个项目建筑结构的长宽比v为3.8～7.4，高宽比为5.6～10.1。宅建筑工程这个项目所在地有着平坦的地形，以人工填土为主的表层，土层在垂直与水平方向有着非常稳定的分布，一般第四纪沉积土层的以下部分。宅建筑工程这个项目建筑的结构为二级安全等级，抗震设防重要性为丙类抗震设防，基本风压0.45kN/m2，抗震设防烈度为9度抗震设防烈度。

2.1主体结构设计

高层住宅建筑工程这个项目的主体结构采用的是剪力墙——现浇钢筋混凝土框架结构体系。其中框架的抗震等级为二级抗震等级，剪力墙的抗震等级为一级抗震等级。高层住宅建筑工程这个项目中部布置剪力墙，形成筒体，并且将其作为主要的抗侧力构件，设置框架柱在筒体周围合理，这都是结合建筑物的实际使用功能。高层住宅建筑工程这个项目在地下室顶板是结构嵌固端，将板厚设定为180mm，板配筋为双层、双向形式的满布。地上部分的楼层主次梁沿Y向布置，以利于减小主梁的高度，增加使用净高，层楼板厚为110mm。这是为了充分考虑其承受与传递地震作用产生水平力的问题，这是由于本工程受到层高与使用功能的限制。

2.2基础设计

设计人员根据高层住宅建筑工程这个项目X向基础梁的尺寸为900×1800，Y向基础梁的尺寸为1000×2000或1800×2000，这是由于所在地的地质勘探及地基承载力的实际计算结果所决定的。高层住宅建筑工程这个项目由于受到筒体内电梯基坑、集水井局部下沉的影响，因此最终决定采用梁板式筏形为基础，筒体四周的板厚为1.5m，剩下部位为1.0m板厚，所以，非常有可能导致导致主梁难以正常贯通，筒体部位的竖向荷载也相对较大。高层住宅建筑工程这个项目计算基础结构过程中，要特别重视各类技术资料与数据的收集和整理，进行计算时采用弹性地基梁板基础软件，真实性与可靠性是能够确保计算结果的。

2.3框支层结构设计特性质和用途，例如我国天安门城楼，其所以如此雄伟壮观，除了其他条件之外，夸张的色彩、壮丽的城墙给人以坚实、雄厚的感觉是一个重要因素，人民英雄纪念碑也是利用了石材的实体质感以取得庄重浑厚的肃穆效果

除了以虚为主和以实为主的处理外，还有虚实均匀布置，虚实成片集中布置，虚实交错布置，以强烈的虚实对比达到突出重点的效果，或按一定规律的连续重复的虚实布置造成某种节奏和韵律效果。

目前，随着玻璃材料工业的发展，具有各种色彩和性能的玻璃使建筑“虚”的部分具有新的面貌，许多建筑采用了隔热的蓝色茶色吸热玻璃，使建筑增加了不少色彩，大片的镜面玻璃反映着周围环境时刻变幻的景色，更显得光怪陆离。但是更多的色彩还是靠实体墙面实现的。不少公共建筑和居住建筑恰当地利用了这个条件，非常注意实墙面的装饰色彩作用，使建筑艺术得到了充分的发挥。不论虚或实，都要结合恰当的比例、尺度以及其他构图原则，力求避免可能产生的或轻佻、单薄或笨重、呆板等不良效果。

3.案例分析

某游泳中心包括训练、教学、办公、食宿等，是一个综合性场所。设计从各个功能的用途，使用者使用角度出发，分析了它们之间的关系，布局紧凑合理，提供了最大程度的便利性，发挥了综合性场所的优势。在其建筑立面造型设计上通过综合分析各功能之间的关系，从使用者角度出发，将实用性与艺术性相结合，是建筑既融入环境，又独具特色，成为舒适宜人的环境场所。

图1 建筑立面造型设计鸟瞰图

建筑立面造型设计上，首先尊重现有的基地环境，尊重整体风貌，将技术性和艺术性相结合，力求创造一个现代的新型的游泳运动管理中心。建筑形体北高南低，变化错落有致。屋顶造型既保持了整体感，又表现出沉稳的特征。建筑西面正对西平水库设置条形观景落地窗，把自然水景引入建筑内部，建筑与环境完美地融合在一起。不同建筑构件、材质和色彩的搭配，既实用又美观，使得空间流动起来，建筑充满着朝气、活力，环境舒适宜人。

4.结语