導語：如何才能寫好一篇高層結構建筑設計，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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近年來，高層住宅的主體結構形式有從鋼筋混凝土結構向鋼結構發(fā)展的新趨勢，而國內外關于高層鋼結構建筑的設計理論尚未成熟。所以本文在中國鋼鐵產量過剩的背景下，對高層鋼結構建筑設計應注意的問題進行淺顯的討論分析。

關鍵詞：

鋼結構；設計；高層住宅

隨著經濟的快速發(fā)展，鋼結構建筑開始興起，與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構住宅相比，鋼結構建筑能更好地滿足大開間靈活分隔的要求，節(jié)能效果好，延性好、塑性變形能力強，建筑總重輕，施工速度快，環(huán)保效果好。符合住宅產業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。在中國鋼鐵產量嚴重過剩的背景下，鋼結構住宅的普及與發(fā)展將充滿活力，國內外關于低層、小高層的鋼結構建筑設計理論已經比較完善，而關于高層鋼結構住宅設計理論尚未成熟。，因此我們必須提高高層鋼結構建筑設計水平，高層鋼結構建筑的設計包括很多方面，像平面設計、空間設計、生態(tài)設計、結構設計等內容，每一個環(huán)節(jié)的設計過程中都要注意相關問題，下面我們來分別了解一下各環(huán)節(jié)注意的問題。

1高層鋼結構建筑空間設計與平面設計方面應注意的問題

1．1充分利用廣場空間高層鋼結構建筑相對與普通建筑來說體量較大，會給場地空間沉重感，建筑的體量與街道空間形成了明顯對比，非常不協(xié)調。為此，在街道兩旁的高層建筑，在進行建筑設計時要進行后退處理，從而利用剩余的土地來留給廣場空間，使這個廣場空間在兩者之間發(fā)揮視覺緩沖的作用，這樣的空間讓人感覺比較具有層次感。

1．2豐富空間形式傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構高層建筑的空間形式比較單一，在高密度的居住環(huán)境中，會感覺視覺擁擠，因此在高層鋼結構建筑設計中要運用有效的辦法來豐富空間形式，改變這種狀況。鋼結構高層建筑的上部結構可以利用鋼結構的特性進行適當的改變；它的底層也可以進行改造，例如用增加裙樓的方法，從而豐富建筑的外形，并且由于增加了裙樓，滿足了人們通常認同的上小下大的穩(wěn)定形式，給人以安全感另外，也可以運用入口縮進的方法，將入口的空間凹進建筑的下方，從而緩解用地緊張的情況，使基地面積得到有效的利用，使空間更加豐富。

1．3高層鋼結構建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化雖然說鋼結構建筑與傳統(tǒng)建筑相比，空間布置更加靈活，獲得的使用空間也更大，但是也會出現以下問題：框架截面通常大于墻體厚度，且鋼柱的形狀無法像鋼筋混凝土住那樣做成異形柱，從而凸出墻外；框架梁會使局部空間層高較低，對空間劃分造成妨礙。所以應注意做到合理設計開間、進深的模數；合理調整梁、柱與維護分割墻體的位置，以保證主要空間的完整性；采用隱式結構體系，達到室內空間無梁，保證使用空間完整性。還可以利用框架梁柱設置管線的夾墻。從而使建筑在內部平面和空間利用上障礙性的最小化。

2高層建筑生態(tài)設計方面應注意的問題

2．1采光設計不管是高緯度地區(qū)還是高緯度地區(qū)，人們都比較注重住宅的采光問題，因此，一定要做好建筑的朝向和空間布置設計工作。特別在寒冷地區(qū)，高層建筑的南面開窗面積盡量大一些，北面及東面的開窗面積盡量小一些，這樣使得室內采光得到了滿足，同時也減少了熱損失；板式建筑盡量東西朝向，點式建筑盡量不采用東西朝向，因為點式建筑北邊房間基本全年不能采光；當高層建筑規(guī)模較大，可以圍成庭院時，盡量讓庭院缺口朝南，使室外的庭院場地充分采光，從而吸引人們到庭院活動。

2．2建筑墻體的設計高層鋼結構墻體采用的輕質復合材料，應該能夠起到保溫隔熱，防止空氣流動，防潮、隔聲、防火、滿足結構安全性等功用，比如運用CCA灌漿板作為隔墻材料，不僅其質量輕而且很好的滿足使用要求。

2．3通風和抗風設計既要重視通風要求，建筑整體布置要利于形成穿堂風，保證住宅的空氣清新；又要防止風速過大，由于高層建筑易受風速、風壓力變化的影響，產生偏移和振動，使人們產生不安全感。所以要合理布置建筑，避免產生通道效應、縫隙效應、拐角效應，從而不會產生過大的風速。比如利用將高層建筑布置在北面，主要起擋風作用，還可以通過布置裙樓，使被高層建筑擋住后下行的風，在裙樓樓頂處改變風向并減小風速。

2．4綠化設計由于高層鋼結構建筑同傳統(tǒng)的高層建筑一樣，只有低層的住戶可以比較直接的接觸地面的自然物，而高層住戶由于視角、視力等因素，便很難切實感受自然，所以設計師應該充分考慮住戶有渴望接觸自然的心理，做合理的綠化設計。

3高層鋼結構建筑結構設計方面應注意的問題

由于高層建筑結構設計具有以下特點：水平荷載成為決定因素，軸向變形不容忽視，側移成為控制指標結構延性是重要設計指標。那么高層鋼結構住宅設計也具有這些特點，結合這些特點高層鋼結構住宅設計時應注意以下問題。

3．1高度問題對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態(tài)度！隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發(fā)生質變，即有些參數本身超出了現有規(guī)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。

3．2結構體系選型問題應用于住宅建筑的鋼結構體系主要有輕鋼龍骨體系、純鋼框架體系、鋼支撐框架體系、鋼框架－混凝土剪力墻體系、錯列桁架體系、鋼框架核心筒體系。但應用于高層住宅的只有鋼框架—混凝土剪力墻體系和鋼框架核心同體系，所以應根據樓層高度、公用等合理選擇結構體系。使得鋼結構的優(yōu)點得以充分發(fā)揮，比如選擇鋼框架核心筒結構，利用鋼筋混凝土的核心筒承受橫向剪力，，鋼結構只要滿足抗壓要求即可，從而減小了鋼柱的橫截面積，這樣就既節(jié)約了鋼材用量，又充分利用了鋼結構的抗壓性能。

3．3結構的規(guī)則性問題結構應盡量滿足結構簡單規(guī)則的原則，以保證結構良好的受力條件，由于新規(guī)范在這個方面限制條件多，所以設計者應該嚴格遵守規(guī)范，避免后期施工圖設計階段工作的被動。

3．4樓板體系設計問題樓板體系在滿足基本承載力、防火要求的同時，要盡量采取干作業(yè)的施工方法，體現鋼結構施工速度快的特點；樓板的工廠裝配化化程度高；設備管線敷設方便，空間效果好，達到無需吊頂，凈空較大的要求。

4結語

通過對高層鋼結構建筑設計時應注意問題的簡單討論，發(fā)現高層鋼結構建筑的設計與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構的高層建筑，既有相似的地方，也各有特點，在進行高層鋼結構建筑設計時應該在借鑒前人在傳統(tǒng)建筑上的經驗，也要結合高層鋼結構建筑自身的特點進行具體設計。

參考文獻

［1］謝妍，賈茹．建筑鋼結構設計現狀及存在的問題Ⅲ．民營科技，2011（03）．

［2］邵大衛(wèi)．建筑鋼結構設計思路及其規(guī)范［J］．建設科技，2010（10）

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關鍵詞：鋼結構；高層建筑；結構設計

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A

引言

隨著我國科技水平的快速提升，鋼結構建筑工程得到了極大的發(fā)展，在施工技術不斷進步、完善的同時，為保證建筑質量，在鋼結構工程施工過程中必須加強每個單項工程的質量控制、嚴格把控施工進度，而工程師應把好質量關、加強施工現場管理，由此才能保證鋼結構建筑工程的施工質量。

一、高層建筑鋼結構設計的主要內容

1、方案設計

在高層建筑的鋼結構設計中，除了要考慮建筑的使用功能以及施工工藝性能外，還必須因地制宜，對方案進行總體設計。對于高層建筑鋼結構而言，建筑承受的主要載荷是以風載及地震作用為主，這與以承受豎向載荷為主的一般建筑物不同，其設計的一個主要目的就是要減少側移，防止出現扭轉現象，避免在建筑中出現薄弱層面及薄弱環(huán)節(jié)。高層建筑的抗側力結構體系的設計還需要考慮到建筑物的高度。

2、構件設計

對于鋼結構的構件及其連接節(jié)點的設計，除了按照必要的規(guī)范及規(guī)程進行設計之外，還必須做到以下幾點。

結合具體工程的實際情況對構件的結構形式進行創(chuàng)新，采用新的連接方式，形成新的連接方法與高效截面。

對結構的力學計算要達到相當的可靠性的考慮。在進行電算之后還應該根據經驗進行判斷，必要時還可以采用手算的方法對結果進行校核，保證將誤差控制至最低，可靠性達到最高。

對于計算結果，結構設計師要根據鋼結構的實際工作狀態(tài)（這可以通過實際測算并結合結構力學知識進行估算），對一些重要構件的截面以及節(jié)點間連接的承載力進行必要的調整。

根據結構的環(huán)境進行的具體設計。例如，在施工中，設備的吊裝能力較大時，進行構件設計時可以盡可能地擴大拼裝結構的規(guī)模，這樣可以大大地加快安裝速度，實現綜合經濟效益的最大化。

二、高層、超高層建筑結構體系

對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設計規(guī)范、建筑抗震設計規(guī)范、建筑防火設計規(guī)范沒有一個統(tǒng)一規(guī)定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。

對于結構設計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為六大類：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架―剪力墻結構體系、框―筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。

高層和超高層建筑在結構設計中除采用鋼筋混凝土結構（代號RC）外，還采用型鋼混凝土結構（代號SRC），鋼管混凝土結構（代號CFS）和全鋼結構（代號S或SS）。

東南科技研發(fā)中心，建筑高度100m，柱網為8.4m，抗震設防烈度為6度，采用框架―剪力墻或框―筒結構體系較為經濟合理，這種結構體系的剪力墻或筒體是很好的抗側力構件，常常承擔了大部分的風載和地震荷載產生的水平側力，總體剛度大，側移小，且滿足玻璃幕墻的外裝飾要求。

三、鋼結構施工前的準備

鋼結構施工具有其特有的復雜性，更由于高層建筑的重要級別，可以說高層建筑的鋼結構施工是不可逆的，因此，在施工前要對各個環(huán)節(jié)做好準備工作，主要包括兩方面內容，一是吊裝準備，二是施工現場和技術的準備。

吊裝準備主要涉及的問題就是吊裝設備的選擇，要根據施工現場的最大起重量和材料種類等進行選擇。目前，高層建筑常采用的是塔式起重機，需要合理設計吊機的起重量、起重力矩以及半徑值。另外現場條件，材料的布置等對塔吊的影響也需綜合考慮。

施工現場準備，主要包括鋼構件及其配套零部件和連接件的驗收、丈量器具以及測量儀器的準備、構件的運輸、基礎的復測、構件的堆放、設備工具材料的安裝和施工力量的組織等。為了確保鋼結構工程的順利進行和施工質量，要編制嚴密的鋼結構施工組織設計方案，以及繪制施工圖紙。在施工圖的繪制過程中，要進行多次會審，盡量避免開工后因圖紙問題引發(fā)停工，或是工程質量、進度受影響的現象。施工組織設計的完善程度是影響工程質量的重要部分，尤其對于構件和設備較多的鋼結構工程，要明確質量保證體系和技術管理體系的權責，對于特殊工種要有培訓合格證和上崗證，應積極采用新工藝新技術，對于工程的質量和進度要有相應的控制措施和方法，要進行合理的工期安排。

四、鋼結構施工技術在高層建筑施工中的應用

1、鋼布局根底工程的質量操控

鋼布局工程的根底通常都選用混凝土獨立根底，根底的混凝土及鋼筋、模板的施工與其它非鋼布局工程的施工工序及辦法一樣，這里不予臚陳。和鋼布局廠房有關的常見問題有錨栓不鉛直、根底施工后預埋錨栓水平差錯偏大，鋼柱裝置時柱腳底板很多擴孔，因此給鋼柱裝置帶來差錯，布局受力受到影響，不契合施工檢驗標準需求。所以錨栓施工時，可選用粗鋼筋或角鋼等固定錨栓，焊成籠狀，完善支撐；或采用其他辦法，防止灌溉根底混凝土時錨栓移位。

2、選用科學的鋼布局焊接技能

有些工程焊接的難度相對較大，比如，建筑物的布局為雙曲面布局，而且整個建筑物設計了較多的斜柱以及斜撐，再加上鋼板相對較厚，這種建筑物布局相對復雜，需要很多的立焊與斜立焊操作，施工進程以及防護工作難度較大，關于這種建筑物，需選用合適的焊接技能。有些建筑物不只焊接量較大，而且工期相對急迫，關于這類工程，可以選用二氧化碳氣體維護半自動焊，這樣能夠加速工程焊接的速度，為節(jié)省施工時間。

3、防火工程

防火工程也是鋼結構施工過程中需要注意的一大環(huán)節(jié)。在選擇鋼材的時候就應該選擇絕熱性好的鋼材，防火涂料選擇國家檢測機構認證的材料。在物理性質、力學、耐火極限上都要有檢測報告。鋼結構主要是運用噴涂的方式進行防火。噴涂的方式有一定的參數，不過可以根據需求進行相應的控制，施工時間間隔18-24h，施工環(huán)境溫度控制在0~40℃，基材溫度為4~45℃，濕度小于90%，風速小于5m/s.防火工程噴涂對技術精細要求比較高，不僅噴涂的環(huán)境參數要得到控制，噴涂時的氣壓、噴距、噴槍速度等也要根據實際情況制定最優(yōu)的參數。

4、防腐工程

鋼結構的防腐特性較弱，當大氣濕度超過70%時，會產生銹蝕。所以在鋼結構的施工過程中要做好防腐工程。先要確定鋼材的除銹質量和等級，表面粗糙度等，再在鋼材表面進行涂層設計和涂層施工：①在結構表面現澆一定厚度的混凝土進行覆蓋，或者噴涂水泥砂漿層。②在表面涂一層保護性的金屬鍍金，比如鍍鋅是鋼結構中較小構件防腐的常用方法，主要分為熱浸鍍法和噴鍍法。③涂一層油漆進行防護。

5、高強度螺栓安裝

高強度螺栓是鋼結構中重要的連接設備。安裝與檢測是施工過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。扭剪型高強度螺栓在供貨、裝運、保管過程中應輕裝輕放，防止螺栓損傷與沾污。安裝時要確保穿孔的自由通過，嚴禁錘擊穿孔，穿孔方向要保持一致，墊圈位于螺母一側，確保高強度螺栓連接板接觸面的平整。在梁柱連接板安裝時，采用在兩端面4顆螺栓一起穿入，進行初擰。同一節(jié)柱上梁的高強度螺栓的擰緊順序為先擰上層梁，再擰下層梁，最后擰中間層梁；同一層梁的高強螺栓擰緊順序為先擰主梁高強度螺栓，后擰次梁高強度螺栓；同一節(jié)點的高強度螺栓初、終擰的順序為從中心向四周擴散。對有些因構造原因無法使用電動扳手的部位，如樓梯柱、方管支撐等，采用長柄測力扳手，按規(guī)定終擰扭矩進行緊固。工序的最后對各層梁柱的連接處進行檢查，逐一將未終擰的螺栓分別進行處理。

結束語

現代高層鋼結構建筑隨著社會生產和科學技術的進一步發(fā)展，應用也越來越廣泛。為了保證鋼結構安裝的穩(wěn)定性及質量，對施工要求將越來越嚴格，高層建筑鋼結構施工的技術、工藝值得進一步研究、探討，我國正在大力發(fā)展鋼結構高層民用建筑，我們應及時組織考察總結已建成的鋼結構住宅工程的經驗，建造出質量過硬的超高層鋼結構建筑。

參考文獻

[1]戴國欣主編.鋼結構（第四版）.湖北：武漢理工大學出版社，2012年7月

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關鍵詞：高層建筑；轉換層；設計

中圖分類號：TU984 文獻標識碼：A 文章編號：

作為高層建筑結構的重要組成部分之一，轉換層的設計應該注重和建筑整體設計的配合，并根據工程特點以及計算中不明確因素，來科學合理地選擇設計方案，以確保設計方案的科學性、全面性，減少建筑施工的難度和風險，保證高層建筑的質量。

1 轉換層設計概述

轉換層是當前高層建筑設計中重要的組成部分之一，其設計施工難度較大，需要注意的問題也較多，對設計的合理性有著較高的要求。

1.1 轉換層的概念

高層建筑下部樓層受到的壓力較大，上部樓層所受壓力則相對較小，因此在正常的建筑結構中，應該在下部樓層設置較多的墻體和密集的柱網，以增加其剛度，到上部結構時逐漸減少其柱網和墻體的分布。然而一般來說，建筑功能的需要要求建筑底層留有較大的空間，而上部則應該設置較多的墻體。這就和建筑結構的受力要求有了一定的矛盾。因此，為了實現建筑結構對使用功能的要求，就應該設置建筑物上下部結構轉換的構件，而構建所在的樓層就叫做轉換層。

1.2 設計原則

由于在建筑中設置轉換層，會導致建筑物在豎向剛度方面發(fā)生突變，因此不利于建筑結構的抗震功能，因此，在進行轉換層設計之時應該注意以下的原則。首先應該盡量減少需要轉換結構的豎向構件，轉換結構的構件越少，所造成的剛度突變就越平緩，更加有利于建筑的抗震。其次，轉換層在建筑物中的位置應該較低。另外應該對轉換層的結構進行優(yōu)化，使用傳力路徑明確的形式來設計轉換層，以便于對結構進行分析和施工量的保證。另外，在能夠滿足建筑物經濟和安全方面的要求之下，應該盡量減小轉換的剛度。

1.3 結構特點

按照結構的不同來分，高層建筑的轉換層能夠分為衍架形式、梁-柱形式、厚板式轉換等幾個類型。其中梁-柱形式是最為常見的形式。

1.3.1 梁-柱式

梁-柱式一般在底部大空間的剪力墻結構中應用，其原理是將上部剪力墻放置于框支梁上，然后使用框支柱來進行框支梁的支撐。梁-柱結構施工設計均較為簡便合理，是當前使用最廣泛的結構設計形式。

1.3.2 厚板式

如果建筑網山下不之間的柱網有著較多的錯位，難以使用梁柱來直接承托，則應該使用厚板式來進行設計。厚板的厚度設計可以依照上部荷載、柱網尺寸等因素來確定。厚板式的轉換層其優(yōu)點在于布置有著較大的靈活性，且施工較為便捷。

1.3.3 衍架式

如果高層建筑底部需要用于大空間的商場建設，而上部則要建設寫字樓或者小空間的住宅，且必須進行管道設備層的設置，則應該使用衍架式的轉換層。衍架式的優(yōu)點在于在荷載和跨度較大的條件之下應用有著較高的經濟合理性。然而這種方式有著較高的施工難度，對軸線錯位布置也有著較高的難度。

2 轉換層構件的設計

2.1 框支柱

框支柱其截面的尺寸主要由軸壓比進行控制，還應該滿足結構對于剪切比的要求。因此為了保證框支柱的延性，應該對其軸壓比進行嚴格的控制。另外，這柱截面其延性和配筋率有著密切的關系，所以框支柱其配筋率應該比一般的框架柱有著較大的提升。另外，某些框支柱還會用來當做剪力墻的端柱，因此應該滿足其約束邊緣構件的配箍特征值大于0.2。為了增強框支柱的安全系數，在計算時應該將柱端彎矩和柱端剪力乘以安全系數。為了加強轉換層和上下部樓層之間的連接，應該將框支柱之上墻體的縱筋延伸如上部樓層的墻體之內。

2.2 框支梁

一般來說，應該由剪壓比來進行框支梁截面尺寸的控制，其寬度應該大于上墻厚度的2倍，高度應該大于計算跨度的1/6?？蛑Я杭仁墙ㄖ舷聦又g傳輸荷載的樞紐，也是使框支剪力墻的抗震性能得到保證的關鍵，是建筑中重要的構件。因此在進行框支梁的設計時應該留有一定的安全儲備。在能夠使計算要求得到滿足的前提之下，其配筋率應該大于0.8%。由于框支梁大多數為偏心受拉的 構件，承受有一定的軸力，因此在設計時應該對腰筋進行足夠多的配置?？蛑Я菏艿降募袅σ话爿^大，是重要的抗震構件，因此在具有一定的富余縱筋的情況下，還應該加強其箍筋的配置。

2.3 樓板

在轉換層的結構設計中，樓板需要承擔對上下部樓層的剪力進行重新分配的任務。另外轉換層樓板有著平面之內形變和受力均比較大的特點，因此必須保證其有著足夠的剛度。同時，為了使轉換層的樓板能夠順利完成對剪力的重新分配，在設計中應該對轉換層上下兩層之內的樓板進行適當的加強。

3 設計中的要點

3.1 盡量實現低位轉換

由于有轉換層結構設置的高層建筑一般設計較為復雜，結構在豎向剛度方面有著一定的突變，再加上轉換層附近的樓層其所受內力、剛度、形變等都會有著較大的突變，因此受力結構較為薄弱，不利于建筑物的抗震。所以，在建筑物轉換層的設計時，應該宜低不宜高，盡量將轉換層設置在較低的層位，尤其是對于抗震機構的設計更應該避免進行高位轉換。

3.2 剪力墻和框支柱的布置

在高層建筑轉換層的設計中，不管使用的是哪一種結構形式來進行設計，都應該保證剪力墻能夠直接落地，另外，轉換層之下的框支柱應該保持設計布置的疏密均勻，剪力墻和框支柱之間不應該有太大的距離。轉換層上部的剪力墻結構應該使用大開間的布置方式設計。還應該強化下部樓層，以保證下部樓層中空間較大的結構能夠保證足夠的強度和剛度以及抗震的能力。轉化層的平面設計方面應該保證轉換梁的剛度以及在平面之外的穩(wěn)定性。

3.3 轉換梁的設置

由于框架柱和短肢剪力墻之間存在著對應的關系，短肢剪力墻之下的轉換梁僅僅承受框架柱之外的短肢墻所引發(fā)的內力，而剩下大部分的內力都由框架柱來直接承受，而兩端在框架柱之外的短肢墻引發(fā)了較大的建立。因此應該在轉換梁兩端加腋來實現建立的抵抗。這樣既能夠使結構設計到達建筑的要求，又能夠保證轉換層的有效空間。

3.4 上下軸網不錯位

在結構設計中應該使上下軸網對齊，盡量避免錯位。如果結構上下部之間的軸網結構發(fā)生錯位，則只能使用厚板式來進行轉換層結構的設置。厚板式結構有著較多的缺點，不僅在受力較差，在設計和施工方面也有著較大的難度，而且經濟性較差。因此，為了盡可能避免使用厚板式的結構，就應該使上下軸網實現對齊，其對齊的比例較高，就能夠使建筑轉換層設計更加簡單，其結構受力情況更加清晰明確，并且有著更好的經濟效果。

3.5 局部應力的分析

由于轉換層其結構和普通桿件有著較大的差別，其形狀和受力均較為復雜，內部應力相對集中。因此在進行結構的設計時應該在對整體進行計算的前提之下，采取其他的元分析程序對其構件進行補充計算。對其各處所承受的應力進行詳細的分析和計算，按照計算的結構來進行配筋。

4 結束語

隨著我國城市化的飛速發(fā)展，當前社會對于高層建筑功能方面的要求也越來越高。從建筑功能上來說，建筑底部需要建設大開間的商場、餐廳等，而上部則多用于墻板、梁柱較多的住宅、辦公等場所。為了在高層建筑中實現正陽的結構設計，就應該在建筑物的上下部之間設置轉換層，以保證受力的正確傳遞。

參考文獻：

[1] 黃釗，張濤，黃龍.高層建筑轉換層結構設計與施工研究[J].華北水利水電學院學報. 2010，（02） .

[2] 王宏，白洋.高層建筑轉換層結構設計與選型[J].黑龍江科技信息.2009，（17）.

[3] 劉躍平.高層建筑框支剪力墻轉換層結構的設計[J].湖南工程學院學報（自然科學版）. 2008，（04）.

篇4

關鍵字：高層建筑；框剪結構；優(yōu)化設計；必要性；措施分析

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A

引言

在高層建筑施工設計的過程中，為了能夠達到最佳的使用效果，需要采用恰當的結構設計形式，而框剪結構以其獨特的優(yōu)勢成為目前在高層建筑結構設計過程中應用較為廣泛的結構形式?？蚣艚Y構能夠為建筑提供較大的平面空間，并且其具有較強的抗側力剛度，能夠更好的保證建筑物的穩(wěn)定性。本文就在分析框剪結構優(yōu)化設計必要性的基礎上，對于剪力墻的合理選型和優(yōu)化設計的措施進行分析，并指出抗震概念設計思想在該結構優(yōu)化設計中的應用。

一 高層建筑框剪結構優(yōu)化設計的必要性分析

和傳統(tǒng)的高層建筑結構設計方法相比，框剪結構具有一定的優(yōu)勢，能夠更好的發(fā)揮建筑物的使用性能。傳統(tǒng)的結構設計方法中，一個很大的制約因素就在于其求得的一組截面并不一定是最好的，工程結構建設起來之后可能會出現重量大造價高的現象，這和之前的結構設計過程密不可分。但是框剪結構優(yōu)化設計雖然和傳統(tǒng)的結構設計有著一樣的設計過程，但是其最終的目標是使得高層建筑具有良好的使用性能，并且能夠最大限度的降低工程的施工造價，實現經濟性和實用性的統(tǒng)一。

高層建筑框架剪力墻結構具有良好的受力性和適用性，在現代高層建筑設計的過程中應用非常廣泛。隨著高層建筑的快速增長，對框剪結構的合理選型和優(yōu)化設計對于節(jié)約施工建設的成本來說也具有一定的指導意義。當前的《高層建筑混凝土結構設計規(guī)程》中對于高層建筑結構選型，尤其是對于合理布置結構還沒有形成一個明確的規(guī)定，這樣就為高層框剪結構的優(yōu)化設計提供了更為充足的設計理由。

二 高層建筑框剪結構選型和優(yōu)化設計的措施分析

高層建筑框剪結構在選型和優(yōu)化設計的過程中需要注意很多事項，例如影響剪力墻用量的因素和相應的確定方法、剪力墻的截面尺寸大小以及剪力墻的平面設計等相關因素，下面本文就對這幾點進行詳細的分析。

（一）影響剪力墻用量的要素分析

在高層建筑框剪結構設計的過程中需要滿足位移角限值的要求，還要充分的發(fā)揮該結構中各抗側力構件的作用，以此來保證建筑的穩(wěn)定性和安全性。在設計中，因為剪力墻是框剪結構中的主要抗側力構件，所以剪力墻的用量和框剪結構的平面設計有著密切的關系，在設計中需要按照分散、均勻、對稱和周邊的原則進行。分散就是剪力墻的設計需要考慮到地震力分散作用在相等的多片剪力墻上，以避免地震集中造成剪力墻的破壞；均勻就是要同方向的各片剪力墻需要均勻的布置在建筑平面的每一個區(qū)域內，并且要保證每道剪力墻的承受水平力不能夠超過總體水平力的40%；對稱指的是剪力墻要最大限度的對稱布置，以減弱地震時結構的扭轉效應；周邊就是要保證剪力墻沿著結構的周邊進行布置，以此來提升結構的整體抗扭能力。

其次影響剪力墻用量的因素就是地震等級的大小。結構總水平地震作用將會隨著剪力剛度的增加而增加。剪力墻增多，結構剛度增大，地震作用就會越強。為了能夠發(fā)揮框剪結構的特性，剪力墻承擔的地震傾覆力矩值需要大于地震總傾覆力矩值的50%。剪力墻不能夠無限制的增加，需要根據實際的情況進行設計，以滿足底部一般剪力的要求。當地震力過大的時候需要適當的減少剪力墻用量。

在剪力墻用量的設計中還需要考慮到抗震設防烈度、場地土、近場遠場的影響以及結構側移限值的影響等多個方面，在設計的過程中需要認真考慮各種因素，要在滿足規(guī)范規(guī)定的位移限值條件下減少剪力墻的數量，實現經濟效應和穩(wěn)定效果的統(tǒng)一。

（二）剪力墻的平面設計

通常來講，剪力墻需要沿著縱橫兩個方向布置，否則將會造成建筑物平面兩個方向的剛度差異較大，增加了建筑物的扭轉效應。剪力墻在設計時要盡量的設置在豎向荷載較大的地方，平面形狀變化處或者是樓梯間、電梯和管道井的位置。當剪力墻不能夠在結構縱橫兩個方向進行設計時，需要在剛度較弱的方向采用壁式框架等抗側力構件以拉近兩個方向在水平力作用下的位移值。

（三）剪力墻的截面尺寸確定

在框架剪力墻結構中，剪力墻需要有邊緣的約束構件，即邊框柱和邊框梁。根據相關的規(guī)定，抗震要求的一二級剪力墻的底部加強部位的厚度要在200毫米以上，并且不能夠小于層高或者是無支長度的十六分之一，其他的情況下要在滿足不小于160毫米的基礎上還需要小于層高或者是無支長度的二十分之一。在實際的設計過程中需要嚴格的按照規(guī)定進行，保證設計的順利完成。對于框剪結構的邊框梁的寬度來講，需要和墻的厚度保持一致，高度可以為厚度的兩倍。

（四）框剪結構優(yōu)化設計

在對框剪結構進行優(yōu)化設計的過程中需要對框架和剪力墻分別進行優(yōu)化。對于鋼筋混凝土框架結構的優(yōu)化需要遵循以下步驟。首先要進行初始選型，確定之后進行結構分析，分析完成之后需要根據實際的情況，并結合自身的設計經驗進行截面的優(yōu)化設計，設計完成之后進行收斂性判斷和可行性判斷，確定之后再進行施工建設。需要注意，根據框架結構構件內力的計算結構分別對框架柱、框架梁和樓板結構實施優(yōu)化設計。

剪力墻結構的優(yōu)化設計則包括最優(yōu)厚度設計和設置位置設計。對于框剪結構中剪力墻抗側移構件的水平截面面積進行優(yōu)化設計，需要在水平地震的租用下保證結構水平側移值最大程度的接近相關規(guī)定中的最大側移值。在所有優(yōu)化設計完成之后再將框架結構計算得出的尺寸和剪力墻構件的最優(yōu)厚度進行重新組合，形成新的框剪結構體系，對其結構內力進行分析，并且按照得到的結果對框剪結構的構件進行重新的優(yōu)化設計。

三 抗震概念設計思想在該結構優(yōu)化設計中的應用

通常來說，高層建筑框剪結構的優(yōu)化設計體現為抗震設計，在抗震設計的過程中，概念設計思想十分關鍵。概念設計就是通過對建筑物的總體結構進行控制之后，再選用體型較為簡單、平面對稱性良好、抗側力體系的剛度和承載力上下變化連續(xù)的方案來設計出抗震性能良好的建筑，以保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性。

框剪結構的本身就是抗震概念設計的一個重要體現，因為框架結構柱網布置十分靈活，能夠滿足使用的功能要求，并且是主要豎向受力構件。除此之外，框剪結構設計的過程中，對于連梁的設計也充分的體現了這一設計思想。在小震和風荷載的作用下，連梁能夠起到聯系墻肢并且增大剪力墻側向剛度的作用；在中震的作用下，連梁需要先出現彎曲裂縫，之后通過塑性耗能減小墻肢在地震作用下的受損程度。

結束語：在高層建筑設計過程中，框剪結構以其優(yōu)勢獲得了較為廣泛的應用空間，在設計的過程中對于框剪結構的選型和優(yōu)化設計十分關鍵。本文就以高層建筑框剪結構優(yōu)化設計為中心，從結構優(yōu)化設計的必要性、選型和設計措施以及抗震概念設計思想的應用三個方面進行了分析論述，希望對于今后的高層建筑框剪結構設計有一定的幫助作用。

參考文獻：

[1] 張成秀 淺談高層建筑的框剪結構設計 建材發(fā)展導向，2012年第18期

[2] 劉重光 淺談高層建筑框剪結構設計 城市建設理論研究，2012年第29期

[3] 石健 高層建筑框剪結構設計探討 廣東建材，2007年第12期

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關鍵詞：高層建筑;不規(guī)則性;偏心距;抗扭剛度比

中圖分類號：TU318文獻標識碼：A

科學技術的發(fā)展，促進了人們物質和精神生活水平的不斷提高，人們對社會物質、文化的需求不斷增加。在人類審美觀的不斷改變和提升的大環(huán)境下，當代高層建筑的結構設計也從以前的規(guī)則性、對稱性逐漸向不規(guī)則、多樣性轉變。

一、高層建筑不規(guī)則結構的分類

高層建筑不規(guī)則結構大致可以分為兩類，即豎直方向不規(guī)則結構類型和平面不規(guī)則結構類型。其中，豎直方向不規(guī)則結構類型包括側向剛度不規(guī)則、豎向抗側力構件不連續(xù)、樓層承載力突變、樓層間質量突變等。平明不規(guī)則結構類型包括有扭轉不規(guī)則、凸凹不規(guī)則、樓板局部不連續(xù)等。下面，是這些分類的詳細介紹。

（一）高層建筑物中側向剛度結構不規(guī)則：判斷的依據是本樓層中側向剛度取值是否小于該樓層相鄰上層側向剛度平均值的70%，或者小于本樓層上面相鄰的三個樓層該值平均值的80%，除去頂層不包括在內，樓層局部收進的水平方向數值不小于與本層相鄰下一層的25%。

（二）高層建筑物中豎向抗側力部分構件不連續(xù)：判斷標準是豎直方向上的部分抗側力構件自身的內力，借助水平轉換構件使之向下傳遞。

（三）樓層承載力突變：判斷承載力是否突變的標準是樓層之間的抗側力結構抗剪力數值小于與其相鄰上層該值的80%。

（四）樓層間質量突變的判斷標準是：本樓層的質量大于與其相鄰的下面一個樓層質量的1.5倍。

（五）高層建筑物樓板扭轉不規(guī)則：判斷依據是本樓層彈性水平位移的最大值要大于其兩端處彈性水平位移的平均值的1.2倍，或者本樓層最大的層間位移要大于其兩端處的層間位移的平均值的1.2倍。

（六）高層建筑物樓板凹凸不規(guī)則：判斷標準是結構平面凹進一側（如客廳、儲物室的降板）尺寸大于該樓板投影方向上面總尺寸的30%。

（七）高層建筑物樓板局部產生不連續(xù)：判斷的依據是本層樓板設計尺寸與平面剛度是否發(fā)生急劇突然的變化。如樓梯局部反梁結構突起部位是否出現不連續(xù)的情況。

二、高層建筑不規(guī)則結構設計采取的對策

（一）減少建筑的扭轉效應。相關技術研究表明：在地震中，那些平面不規(guī)則性高層建筑更易受到破壞，因為不規(guī)則性高層建筑其剛度偏心、質量、承載力、抗扭轉度過于脆弱，所以，稍有風險，其穩(wěn)定性就面臨挑戰(zhàn)。其中，扭轉效應對建筑結構的破壞作用是最強的。因此，在進行高層建筑不規(guī)則性設計時，需要對建筑結構的扭轉效應加以限制，防止建筑物內部出現較大程度的偏心狀況給建筑帶來的破壞。

目前，常用的限制扭轉效應的措施有：對建筑結構平面布置的不規(guī)則性嚴加限制，這樣才有可能避免產生過大的偏心，進而限制扭轉效應的出現；在可能范圍內提高建筑結構物的扭轉剛度，防止建筑物過于脆弱，有效減少建筑物內部結構的扭轉效應。

（二）減小建筑結構構件的相對偏心距。科學研究表明，建筑結構的扭轉效應與相對偏心距是呈線性關系的，因此，通過調整建筑結構的平面布置改變建筑結構的質心和剛心，使之最大程度地接近，可以有效縮小樓層的位移比，進而改善建筑結構的扭轉效應。通過長期的工程實踐得出的有效減小建筑結構偏心距的常用方法有：先通過準確的初步計算，找到結構的剛心和質心，調整建筑結構平面布置的不對稱性，運用有關數據，判斷建筑結構的實際剛度分布，最后適當增減偏離質心的抗側力結構構件。

（三）提高建筑物抗扭構件的抗剪力 。要想讓建筑物在強烈的震動或變形的情況下依然保證安全，僅僅依靠調整結構布置顯然是不夠的，因為建筑物在非彈性時期，對稱性建筑結構的雙向水平地震作用會隨著形態(tài)的變化而偏心。而不規(guī)則性高層建筑要充分考慮其建筑結構的抗震性能，提高、強化建筑物抗扭構件的抗剪力，方能使建筑結構在強震、變形情況下保持整體彈性狀態(tài)，保證對建筑的損害降至最低。

（四）優(yōu)化高層建筑物結構的抗扭剛度與抗側剛度之比 。相關研究表明：高層建筑物內部結構中扭轉效應和結構周期之比的二次方基本成一種線性的關系。所以，在建筑物結構設計時，適當減少建筑物的結構周期，可以增加建筑物周邊連梁的剛度。如，在做剪力墻時，在條件允許的情況下，盡量加厚剪力墻的寬度和厚度，尤其是那些距離剛心比較遠的剪力墻，更要采取必要的加護措施。一般來說，加大結構抗扭剛度的做法是在建筑結構邊上增設拉梁，并盡量縮小建筑結構的扭轉周期，以上方式都可以達到增加周邊連梁剛度的目的。

（五）加設防震縫，減小地震帶來的破壞。在實際工程中，由于受到地質、地形等環(huán)境條件的限制，很多平面結構無法設計成規(guī)則的結構，在這種情況下，設置規(guī)范的防震縫，可以將結構分成比較簡單的結構單元，進而提高建筑的整體抗震能力。因此，在工程中，尤其是不規(guī)則高層建筑設計中增設一定的防震縫是很有必要的。防震縫增設，要注意以下問題：若需要設置防震縫兩側的結構體系存在較大的差異時，或地震反應效應顯著不同時，防震縫的寬度設計時，要多考慮薄弱一側的架構構件；當相鄰建筑構建基礎沉降量較大時，防震縫可以設置成兼具沉降縫作用的抗震縫。具體情況如何，需要設計師合理分析，全權把握。

相對規(guī)則建筑而言，高層不規(guī)則性建筑的設計和施工對安全性、競技性、合理性提出了更高的要求。因此，建筑設計師在進行高層不規(guī)則性建筑設計時，要重點考慮建筑物的薄弱構件環(huán)節(jié)，不斷提高、強化控制手段，為高層不規(guī)則性建筑的發(fā)展做出自己的貢獻。

參考文獻：

[1]韓輝.基于高層建筑結構設計中平面不規(guī)則問題的分析與處理[J].中外建筑.2010年第05期

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【關鍵詞】高層鋼結構；抗震；概念設計

0.引言

作為建筑領域的新興力量，我國多高層鋼結構建筑行業(yè)發(fā)展迅速?；炷两Y構的房屋受壓較好，但抗拉能力極弱，二者強度差距達10倍，當地震來臨時，房屋在地震波循環(huán)荷載作用下，極易發(fā)生整體垮塌。而鋼結構具有良好的延展性，可以將地震波的能耗抵消掉。由于鋼材基本上屬各向同性材料，抗拉、抗壓、抗剪強度均很高，而且具有良好的延展性，特別是鋼結構憑著自己特有的高延展性減輕了地震反應，所以鋼結構可以看作比較理想的彈塑性結構，通過結構的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量，從而具有較高的抵抗強烈地震的能力，同時鋼結構相對于其他結構自重輕，這也大大減輕了地震作用的影響。

1.高層鋼結構建筑抗震性能化設計目標

在高層鋼結構建筑抗震性能化的設計過程中，任何高層鋼結構建筑結構抗震性能設計的相關目標都有兩個：一是地震發(fā)生時，不會因為高層建筑物的鋼結構遭到結構破壞而影響建筑內人員的逃生；二是在地震發(fā)生時，不致因高層建筑物的鋼結構遭到結構破壞而使建筑產生的損失更大。

為了滿足總體目標的規(guī)則和要求，高層建筑的結構抗震設計的相關功能目標必須包括以下兩點：一是高層建筑物的某些部位的結構構件以及高層建筑物的子結構及結構整體在有地震發(fā)生后的某一段的時間內不能夠產生整體坍塌狀況，從而以保證高層建筑內的工作人員和居住人員有足夠的時間逃生；二是建筑物的某些部位的結構構件以及高層建筑物的整體結構在發(fā)生地震下不能產生嚴重的影響，能夠繼續(xù)使用，不會迅速地變形或產生倒塌現象，從而在震后建筑物的結構功能能夠最大程度上盡快得到恢復，從而相對程度上減少高層建筑在發(fā)生地震時直接和間接的經濟損失和人員傷亡。

2.高層鋼結構抗震概念設計的一般原則

概念設計一般指不通過數值計算，只根據結構體系震害、力學關系、結構破壞機理、試驗現象與工程經驗，對一些比較復雜、難以做出精確、理性的分析或規(guī)范中難以規(guī)定的工程問題，而獲得的基本設計構思?？拐鸶拍钤O計根據抗震設計的復雜性，避免了無必要的繁瑣計算，為抗震計算創(chuàng)造便于計算的模型，使計算分析結果更能反映地震時結構反應的實際情況，從宏觀上實現了合理抗震。目前國內有一些高層鋼結構設計軟件，但對抗震計算的可靠性仍值得商榷，應先由概念設計對高層建筑設計進行總體把握。

在實際結構設計中，高層鋼結構抗震概念設計一般原則包括：

2.1建筑的體形要簡單，平立面布置宜規(guī)則

體形簡單和規(guī)則的建筑，受力性能明確，設計時容易分析結構在地震作用下的實際反映及其內力分布，構件細部構造也容易處理；反之，剛度和強度的突變，引起的應力集中或變形集中，容易形成薄弱環(huán)節(jié)，造成嚴重后果。

2.2建筑的質量和剛度變化要均勻

建筑的剛度和質量分布不對稱，容易在水平地震作用下發(fā)生扭轉震動，設計時對質量和剛度分布不連續(xù)的情況應加以限制，采取必要的構造措施。

2.3選擇合理的抗震結構體系，設置多道抗震防線

當設計既抗風又抗震的高層建筑時，希望設計成在風荷載和規(guī)范規(guī)定的地震作用下是剛性的結構體系，但當地震作用非常大時，又可通過控制其屈服而變成有延性的結構?？蓪⒋笮拓Q向和水平構件聯結成巨型框架，豎向構件既可單獨抵抗橫向剪力，在地震作用下，與水平構件又可組成整體結構，而豎向獨立構件與整體結構的振動周期是明顯不同的。

2.4增加抗彎結構體系的有效寬度

穩(wěn)固高層建筑物的一個辦法是把重量向邊緣轉移，在高度一定的情況下，限制建筑物的高寬比，國外70年代及以前建造的高層鋼結構，高寬比較大的，如紐約世界貿易中心雙塔為6.6，其它建筑很少超過此值。

2.5設計結構分體系應使其構件以最有效的方式相互作用

大量研究表明，偏心支撐具有彈性階段剛度接近于延性框架的特點，是一種良好的抗震結構，其原理是強柱，強支撐和弱消能梁段，即在大震時消能梁段屈服形成塑性鉸，且具有穩(wěn)定的滯回性能，即使消能梁段進入應變硬化階段，支撐斜桿、柱和其余梁段仍能保持彈性。

2.6每層樓蓋應足以起水平隔板作用

我國抗震規(guī)范推薦鋼結構的樓蓋宜采用壓型鋼板現澆鋼筋混凝土組合樓板或非組合樓板，對超過12層的鋼結構，必要時可設置水平支撐，總的來說，就是要保證樓蓋的整體性。

2.7設置粘彈性阻尼器

粘彈性阻尼器是一種十分有效的減振耗能構件，它可以有效的減小結構構件的地震設計內力和結構橫風向的風振加速度。

2.8埋入式和外包混凝土式柱腳具有較好的抗震能力，地震區(qū)應優(yōu)先采用

地震區(qū)設計錨栓時，應充分考慮地震剪力，增強錨栓的抗震強度，我國鋼結構中外露式柱腳應用普遍，而埋入式或外包混凝土這種柱腳在罕遇地震下的抗震性能值得我們注意。

2.9材料使用

高層建筑鋼結構的鋼材，宜采用Q235等級B、C、D的碳素結構鋼，以及Q345等級B、C、D、E的低合金高強度結構鋼，有可靠根據，可采用其他牌號的鋼材；抗震結構鋼材的強屈比不應小于1.2；應有明顯的屈服臺階；伸長率應大于20%；應有良好的可焊性。對承受沿板厚方向的拉力作用的焊接構件，當板厚度超過限值時，應檢驗其z向性能。

2.10降低地震作用效應

在建筑物頂部裝一個“大型調節(jié)減震器”，地震時在慣性作用下通過上了油的金屬片向相反方向傾斜，從而對建筑物的振動產生阻尼作用，減少建筑物的位移。此方法也可用于對建筑抗風不足予以彌補。

3.結束語

目前，高層鋼結構的抗震概念設計已經越來越得到結構設計界的重視。由于各個地區(qū)之間的經濟水平、地質地貌、設計水平及設計軟件普及等都存在較大差異，所以，在復雜的設計條件下，概念設計應該是保證結構抗震安全性的關鍵手段，也將是建筑抗震設計的首要步驟。

【參考文獻】

[1]張煜，蔡煥琴.概念設計優(yōu)化高層鋼結構抗震[J].工業(yè)建筑，2006（增刊）.

[2]丁志耀.多高層鋼結構住宅抗震性能探究[J].華東科技（學術版），2012（4）.

篇7

關鍵詞:主次梁轉換層 ; 超限高層建筑; 結構設計 ;結構轉換層

Pick to: this paper mainly discusses about the primary and secondary girder transfer floor with the overrun highrise structure design, and sums up their structure conversion layers of various scheme, structure analysis, structure layout, and processing structure, through the project with summarized the primary and secondary girder transfer floor of the overrun highrise structure design main research direction and dealing with problems.

Keywords: primary and secondary girder transfer floor; Overrun highrise; Structure design; Structure conversion layer

中圖分類號：TU318文獻標識碼： A 文章編號：

引言隨著社會生產力不斷提升和進步，高層建筑逐漸向復雜的體型及功能豐富發(fā)展。超限高層建筑的設計原理從結構受力上分析，樓層上部較小而下部大，所以好的建筑結構設計必須保證下層樓層的剛度，故下層的墻體多、柱網較密，上層樓層則能逐漸減少墻體和支柱的數量，從而擴大柱網。而從高層建筑的功能結構上看，下層的自由空間則要遠多余上層，這樣更適合居住要求。從而得出，超限高層建筑的結構設計需要一個合理的布局。

結構選型與結構布置

應用框架剪力墻的建筑結構設計原理。

建筑底層一般要求自由空間較大，所以采用采用框架剪力墻結構；而建筑中層采用剪力墻結構用于過渡，而較高樓層的內力的傳遞需經轉換構件。而厚板轉換傳力路線質量大、受力復雜、不清晰，導致轉換層旁構件應力集中現象普遍，且造價費用高，所以采用主次梁轉換。

2、相對應轉換梁結構設計法。

因為超限高層建筑的主次梁結構具備施工簡單、受力明確，同時，一般都會開設適合的洞口在轉換梁受力小的部位，所以可以滿足建筑設施的管線布置和建筑功能的基本要求。轉換梁的設計結構需要根據具體的工程建設要求來制定，如此才能設計出適合帶主次梁轉換層超限高層建筑的穩(wěn)定結構。

結構分析

等效側向剛度比的控制

超限高層建筑轉換層的上部樓層的側向剛度設計要低于下部樓層的側向剛度，不然會導致下部樓層的的變形而建筑下層將會變成整個建筑的薄弱環(huán)節(jié)和薄弱層，對整個建筑項目造成巨大的負面影響，整體性將不合格。所以，為了杜絕這種現象的發(fā)生，通常要對相應建筑下層樓層的側向剛度指數進行規(guī)定和設計。且側向剛度不能低于建筑上層樓層的百分之七十，或符合上下三層的百分之八十的側向剛度平均值。超限高層建筑側向剛度比需要依據建筑設計中的混凝土強度、剪力墻厚度、混凝土的強度等級系數以及柱子截面尺寸等要素來確定。其下部樓層設計中的側向剛度應依照和符合高層建筑的相應規(guī)定的限制，通過轉換層為界，結構下層與上層的等效側向剛度比例最好大約為1，當為非抗震設計時0.5則是等效側向剛度比的最低值，而當抗震設計時最小值為0.8。具體工程設計的剛度比則需要加強概念方面的設計，依照具體及已經詳細化的規(guī)范來設計底層樓層側向的剛度比的大小和詳細參數。需要控制超限高層建筑側向剛度比以及層間位移角比值的大小，并對工程所需的側向剛度的設計數值大小進行定位和評判，使工程項目設計更具合理性及精確性。

關于剪力墻的剪應力設置的基本要點

一般情形下剪力墻的剪應力水平的結構設置要根據其工程項目的基數來確定。超高高層建筑下的轉換層的剪力墻在常見地震狀況下的水平剪應力是0.025，轉換層上層樓層的剪力墻的剪應力較小為0.017，因此確保在一般的地震狀態(tài)下建筑的剪力墻不至于產生剪切破壞。項目設計進程中，產生了通過彈性狀態(tài)下水平地震作用的增大系數方法來設計轉換結構,而這種方法的一般思路是:如果項目結構在罕遇地震狀態(tài)下仍顯示彈性狀態(tài),根據一般規(guī)范給出的罕遇地震和多遇地震的水平地震的影響系數的最大值αmax的比例來擴大多遇地震狀態(tài)作用下的水平地震作用效果,同事此時把材料分項系數以及荷載分項系數同時取為1.0。所以內力結構在轉換的結構設計為G+βT=R+6.95E,而G為重力的荷載作用一般值,R為多遇地震狀態(tài)作用下的水平的地震影響下的標準值;且與此相應的內力組合的通常轉換結構類型設計采用特定材料不為設計值而采用標準值。通過此方法來設計可以得出在罕遇地震狀態(tài)作用情況下,轉換層的剪力墻所能承受最大剪應力僅為0.146,可以確保在規(guī)定程度的罕遇地震狀態(tài)下剪力墻不至于產生剪切破壞。

高層結構轉換層設計過程中的關鍵問題

依據建設部頒布關于《超限高層建筑的工程項目抗震設防的專門審查技術要點規(guī)范》的，只要歸類為超限高層建筑項目工程，必須具備以下擁有主次梁之間轉換層的超限高層建筑的結構方面設計的必須的主要抗震措施。超限高層建筑的轉換層設計方面應根據具體的設計項目來進行有效設計分析，并依照相關的建設部門頒布的規(guī)范來進行超高高層建筑項目中工程的抗震能力結構部分的設計，超高高層建筑結構的設計以及抗震措施內容要點有以下幾點：

1、確保在大空間底層需求的裙房中具備有足夠的剛度，嚴禁沿豎向的剛度方面變化的差距會過大，依照規(guī)定來限制轉換層的上下結構構造的側向剛度比例在抗震設計要求時，轉換層上一層結構的側向剛度比例不得大于其自身結構側向剛度的70％以上，依據《高規(guī)》附錄E控制下的轉換層上下結構構造的等效側向剛度比重最好大于1．0，但不得超過1．3。同時應確保一定比例的剪力墻實體落地，加強剪力墻混凝土強度等級，提升其性能比例，而為了使縱橫墻的形狀盡量形成一個簡體，必須要縮小洞口尺寸。

2、提升轉換層整體結構構造的剛度條件。限高的高層建筑結構設計過程中對轉換層結構設計應符合整體的結構設計規(guī)范，是整個轉換層平面樓板內的側向的剛度和整體性來進行強化，如果使用現澆的混凝土樓板方式，一般樓板的厚度大約為200mm，并且還要加強轉換層結構中上下兩層設計結構的平面內剛度大小，；結構的布置設計模式為左右對稱，在其較薄弱的部位應使用加強樓板的配筋及厚度。而對于整體設計結構的分析中，必須評估對轉換層的薄弱地方的平面樓板的變形產生對建筑結構設計受力方面的影響程度大小。其調整方式為應用剪刀墻一般布置方式來完成，從而實現了整體的結構設計規(guī)范，并使有關的剛性與結構相吻合，避免了失誤及設計問題的產生與存在。

3、合理地設計框支及剪力墻的轉換層結構以下豎直構造的配筋率大小。按建設部相關規(guī)范來進行設計以確保整體構造的穩(wěn)定和結構的抗傾覆能力提升；與此同時，為了達到增強結構整體性的目的，現澆樓板應用鋼筋混凝土來穩(wěn)固結構。需要確保核心筒的內部結構中的樓板厚至少為150mm，并且相關的圍護材料必須為新型輕質材料來構建，加上雙層雙向的配筋，這樣的構造可以減輕建筑自身實際重量，并且大大減小產生地震時的建筑的反應。

4、控制地震狀態(tài)作用下的超限高層建筑結構中的層間位移角和風荷載，要滿足規(guī)范要求中對重力荷載能力代表值的比例值與地震產生中基底剪力的限定；來控制轉換層結構底部加強區(qū)的剪力墻以及其它各部分框支柱、剪力墻、及非框支柱軸壓力大小的比例。

5、通過超限高層建筑模擬的地震中安全性的評估報告來評定，并提供人工地震模擬中的兩個典型的地震波中加速度的記錄進行評估，以此來完成對整個結構彈性受力情況分析。而且，還可以采用兩個完全不同模型空間條件下的力學實驗對整個程序進行中的數據進行分析和計算，從而使計算的數據來更好的對超限高層建筑的結構設計的整體性進行評估和把握。

小結

帶主次梁轉換層的超限高層建筑在結構設計中不僅需要注重結構選型和布置，而且需要通過對等效側向剛度比以及剪力墻剪應力的分析和控制，從而妥善的解決在設計及建造過程中所會產生的各種問題，在設計建造中要嚴格按照國家建設部給出的規(guī)范來進行，使建筑的穩(wěn)定性及實用性達到規(guī)范標準。

參考文獻

[1] 季靜，韓小雷，楊坤，鄭宜. 帶主次梁轉換層的超限高層建筑結構設計[J]. 中國建材資訊，2005，(04).

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關鍵詞：高層建筑；剪力墻結構；優(yōu)化；設計

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號：

1.剪力墻結構的優(yōu)缺點

1.1剪力墻結構的優(yōu)勢

剪力墻結構這種構造的剛度一般都很大，整體的性能較好，還能實現鋼量的節(jié)省，尤其是在高層建筑住宅之中，以及一些旅館和居住性的建筑之中，居室和客房的建設面積一般都很小，并且分隔墻還比較多，一般都是采用現澆剪力墻結構，這樣就能實現把承重墻合二為一，這種結構相對而言還是比較經濟和實惠的。

除此之外，也能實現室內的框架結構的簡介，不會出現露梁和露柱的情況，外形上還是比較美觀的，便于室內的裝飾裝潢設計?；诖耍谠S多的高層建筑和一些民居之中，一般都會采用現澆剪力墻的結構。

1.2剪力墻結構的缺點

當然，把剪力墻結構運用到高層建筑以及旅館的建設之中，也必然存在一定的缺點和不足。因為剪力墻的結構抗側剛度比較大，很顯然的引起較大的地震反應，這就必然導致上部結構的基礎費用的增加；因為混凝土的墻體較多，這就會相應的增加建筑物的重量，同樣會導致建筑物的地震反應很強烈，同時造成很大的浪費；還有剪力墻的各個墻肢軸壓比一般都很低，這就讓個墻肢的承載能力得不到充分的發(fā)揮；還有剪力墻之中的墻體大多是構造的配筋，這個配筋率一般很低，這就導致結構的延展性能很差。

在高層建筑剪力墻的結構設計之中，怎樣去發(fā)揮它的長處和優(yōu)點，避免其費用過高是一個很關鍵的問題，需要我們在實際的建設施工只能不斷的總結和改善。

2.高層建筑剪力墻結構優(yōu)化設計分析

2.1高層剪力墻住宅結構設計的經濟分析

因為剪力墻的剛度大，整體的性能較好，而且用鋼量比較節(jié)省，在高層建筑之中，得到廣泛的使用。高層建筑的住宅之中，開間一般較小，而且分割的很多，運用現澆剪力墻就可以實現承重墻的減少，是一種很經濟的選擇，還有這種結構能夠實現墻的外觀的美觀和整齊，不會出現一些不必要的梁柱，方便對室內進行合理的布置和裝飾。

在進行剪力墻的結構的設計中還需要注意幾個問題，因為剪力墻的坑側剛度很大，結構的周期很小，就會導致地震的響應大，如果剪力墻的墻體越多，建筑物的重量就會相應的增加，這就會導致資源的浪費，還有剪力墻的墻體飛結構一般的配筋率都很低，就會導致建筑的結構延性不好。

高層建筑的剪力墻結構中，剛度較大的結構一般受到震害都會相應的降低，但是建筑的剛度越大，需要的建筑材料就要增加，必然出現建筑的工程成本的增加，因此，對建筑物的剪力墻的設計和施工，需要滿足規(guī)范之中的結構水平的位移和地震的要求相合。要想建設的安全和經濟，就要根據實際的情況有所判斷，把建筑的水平位移和地震力控制在一個適當的范圍之內，做好對結構的內里和配筋的檢查。

2.2剪力墻結構構建合適的含鋼量

社會的發(fā)展要求建造越來越多的高層建筑，在現今的高層建筑建設之中，剪力墻的結構占據著重要的位置。想要實現建筑的經濟性，就需要做好對鋼含量的控制。因此在對高層建筑的剪力墻結構進行設計時，就需要依據實際的情況，一切從實際出發(fā)，依據設計的要求進行詳細的結構的分析和設計，保障在任何的情況下，都能實現對鋼含量的良好控制。在滿足安全的前提下，控制好鋼的含量。對于高層建筑的施工和設計，剪力墻最為合適的鋼含量一般都有個標準，這對設計也就有了很好的指導。合適的鋼含量如下：

表1 合適含鋼量統(tǒng)計表

高層建筑適合的鋼含量詳見下表：

2.3優(yōu)化結構設計，降低工程造價

2.3.1優(yōu)化結構設計

實現優(yōu)化結構設計，讓解雇的受力均衡以及技術運用得當，實現建設整體的安全和可靠，只有任一結構都能同時發(fā)揮出最大的功效，這樣的設計方式才能實現結構合理和造價合理。

我們從建筑結構設計和整體的布局情況來看，在受到水平荷載的作用下，剪力墻的的暗柱的配筋一般都是結構性的配筋，對于暗柱的斷面的確定和剪力墻的布置之間有著密切的關系。而這里的構造配筋又和暗柱斷面有著密切的一對一的對應關系。因為剪力墻布置的差異，一般的一片剪力墻的兩邊的暗柱的斷面可能有著6倍到10倍的差異，配筋也就相應的出現相差6倍到十倍。但是剪力墻在不同的方向的水平的荷載作用是具有對稱性的，這樣的設計就會導致極大的浪費。這就需要先對建立墻的布置進行調整，要做到既能實現建筑建設的節(jié)約成本，由能實現結構安全性能的保障。

2.3.2結構設計與經濟性的關系

建筑層數對單位建筑面積造價有直接影響,但影響程度對各分部結構卻是不同的。屋蓋部分,不管層數多少,都共用一個屋蓋,并不因層數增加而使屋蓋的投資增加。因此,屋蓋部分的單位面積造價隨層數增加而明顯下降。基礎部分,各層共用基礎,隨著層數增加,基礎結構的荷載加大,必須加大基礎的承載力,雖然基礎部分的單位面積造價隨層數增加而有所降低,但不如屋蓋那樣顯著。承重結構,如墻、柱、梁等,隨層數增加而要增強承載能力和抗震能力,這些分部結構的單位建筑造價將有所提高。

3.剪力墻結構優(yōu)化設計中的有效措施

3.1對轉換層結構設計的重視

從高層建筑的設計和施工的要求來看?，F在的民居建設都希望實現建筑功能的多樣化，這就需要建設者，對建筑的自身的結構進行布置時，需要考慮到相應的變化，在進行設計布置時，能夠把轉換層的結構布置好。需要重視對剪力墻的結構的設計，考慮在進行高位換裝的底部大部分空間時，這個結構是相對較復雜的。在進行實際的計算中，對于那些參與到組合的振型數需要多多進行選擇。我們通過計算，能夠知道哪一部分是薄弱環(huán)節(jié)，再運用能力分配的特點，進行具體的研究。改善薄弱環(huán)節(jié)的性能狀態(tài)。

3.2對轉換層上下部機構的優(yōu)化設計

在對轉換層的上下剛度的傳遞和放縱，會對剪力墻存在影響。如果要實現不同結構形式的內里，首先需要考慮的是剛度的突變。還需要合理選擇轉換層上下部結構的剛度。如果剪力墻的轉換剛度太大，不僅不能增大對地震的反應以及豎向的剛度，還會增加材料的使用。這從經濟層面來考慮是極其不合理的。

4 結束語

在進行高層建筑的剪力墻的設計和使用時，需要考慮架構的抗側剛度以及外觀的狀況，還要實現造價的降低，這都是高層建筑設計相關人員需要重視的。我們對高層建筑剪力墻的結構進行分析。提出優(yōu)化的具體的解決策略，希望能夠對高層建筑有以一定的指導意義。

參考文獻：

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[4]蘇賜欽.高層建筑混凝土結構的優(yōu)化設計探析[J].黑龍江科技信息,2010(20)

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關鍵詞：高層建筑；結構；設計；探討

隨著社會的不斷發(fā)展，高層建筑目前在我們的城市建設當中所占的比例是越來越大，在各種技術的不斷沖擊之下，建筑結構在設計的過程中出現的問題也在不斷的增加和變化中，很多新興的結構設計方案以迅猛的速度呈現在我們的城市建設中。隨著建筑結構的設計與功能方式愈來愈復雜，各種高層建筑的數量不斷的增多和建筑體系的多樣化，高層建筑中其結構設計已成為設計工作中的重點與難點。如何合理的利用建筑結構設計過程中的各種問題，提高設計質量是當前建筑設計的前提關鍵。

1、高層建筑結構設計方面的原則

1.1 選用適當的計算簡結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的，在計算的過程在計算方案和計算方法的選擇是尤為重要的，是保證結構設計安全和質量的前提基礎。計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發(fā)生，因此在設計的過程中首選要選擇合理的設計見圖來進行其安全保證計算。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。是利用先進的計算技術和管理技術對高層建筑結構進行探究與思考。

1.2 選擇合適的基礎方案：基礎設計應根據工程地質條件，上部結構類型與載荷分布，相鄰建筑物影響及施工條件等多種因素進行綜合分析，選擇經濟合理的基礎方案，設計時宜最大限度地發(fā)揮地基的潛力，必要時應進行地基變形驗算?；A設計應有詳盡的地質勘察報告，對一些缺少地質報告的建筑應進行現場查看和參考臨近建筑資料。通常情況下，同一結構單元不宜用兩種不同的類型。

1.3 合理選擇構方案：一個合理的設計必須選擇一個經濟合理的結構方案，也就是要選擇一個切實可行的結構形式和結構體系。結構體系應受力明確，傳力簡捷。同一結構單元不宜混用不同結構體系，地震區(qū)應力求平面和豎向規(guī)則。

1.4 正確分析計算結果：在結構設計中普遍采用計算機技術，但是由于目前軟件種類繁多，不同軟件往往會導致不同的計算結果。因此設計師應對程序的適用范圍、條件等進行全面了解。在計算機輔助設計時，由于結構實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷均會導致錯誤的計算結果，因而要求結構工程師在拿到電算結果時應認真分析，慎重校核，做出合理判斷。

1.5 采取相應的構造措施：結構設計始終要牢記“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓若拉原則”，注意構件的延性性能；加強薄弱部位；注意鋼筋的錨固長度，尤其是鋼筋的執(zhí)行段錨固長度；考慮溫度應力的影響力。

2、高層建筑結構設計的特點

2.1 軸向變形不容忽視：高層建筑中，豎向載荷很大，能在柱中引起較大的軸向變形，對連續(xù)梁彎矩產生影響，造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩減小，跨中正彎矩和端支座負彎矩值增大；此外還會對預測構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。

2.2 結構延性是重要設計指標：相對于底層建筑而言，高層建筑的結構更柔和一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使高層建筑結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。

2.3 水平荷載成為決定因素：一方面，因為高層建筑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，僅與建筑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，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度變化。

3、高層建筑結構的相關問題分析

3.1 結構的超高問題：在抗震規(guī)范和高規(guī)范中，對結構的總高度有著嚴格的限制，尤其是新規(guī)范中針對以前的超高問題，除了將原來的限制高度設定為A級高度以為，增加了B級高度，處理措施與設計方法都有較大改變。在實際工程設計中，出現過由于結構類型的變更而忽略該問題，導致施工圖審查時未予通過，必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。

3.2 短肢剪力墻的設置問題：在新規(guī)范中，對墻肢截面高厚比為5～8的墻定義為短肢剪力墻，且根據實驗數據和實際經驗，對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻，以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

3.3 嵌固端的設置問題：由于高層建筑一般都帶有二層或二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，如：嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協(xié)調等問題，而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

3.4 結構的規(guī)則性問題：新舊規(guī)范在這方面的內容出現了較大的變動，新規(guī)范在這方面增添了相當多的限制條件，例如：平面規(guī)則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等，而且，新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案?！币虼耍Y構工程師在遵循新規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意，以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

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中圖分類號：TU97文獻標識碼：A文章編號：

1、不規(guī)則結構建筑設計的要求

體型復雜、平直面不規(guī)則的建筑，應根據不規(guī)則程度、地基基礎條件和技術經濟等因素的比較分析，確定是否設置防震縫，并分別符合下列要求：

1.1當不設置防震縫時，應采用符合實際的計算模型，分析判明其應力集中、變形集中或地震扭轉效應等導致的易損部位，采取相應的加強措施。

1.2當在適當部位設置防震縫時，宜形成多個較規(guī)則的抗側力結構單元。防震縫應根據抗震設防烈度、結構材料種類、結構類型、結構單元的高度和高差以及可能的地震扭轉效應的情況，留有足夠的寬度，其兩側的上部結構應完全分開。

1.3當設置伸縮縫和沉降縫時，其寬度應符合防震縫的要求。

1.4對建筑結構的扭轉效應需從以下兩個方面加以限制：1.4.1限制建筑結構平面布置的不規(guī)則性，避免產生過大的偏心而導致結構產生較大的扭轉效應。1.4.2限制建筑結構的扭轉剛度不能太弱。關鍵是限制扭轉為主的第一自振周期Tc與平動為主的第一自振周期T1之比。當兩者接近時。由于振動耦連的影響，結構的扭轉效應明顯增大。

2、不規(guī)則建筑的設計問題

國內、國外歷次大地震震害表明，平面不規(guī)則、質量與剛度偏心和抗扭轉剛度太弱的建筑結構，在地震中受到嚴重的破壞。國內一些振動臺模型試驗結果表明，扭轉效應會導致建筑結構的嚴重破壞。

2.1建筑體型設計問題

建筑體型包括建筑的平面形狀和主體的空間形狀的設計。震害表明，許多平面形狀復雜，如平面上的外凸和凹進、側翼的過多伸懸、不對稱的側翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破壞。在建筑體型的設計中，應盡可能地使平面和空間的形狀簡潔、規(guī)則；在平面形狀上，矩形、圓形、扇形、方形等對抗震來說都是較好的體型。盡可能少做外凸和內凹的體型，盡可能少做不對稱的側翼和過長的伸翼。在體型布置上盡可能使建筑結構的質量和剛度比較均勻地分布，避免產生因體型不對稱導致質量與剛度不對稱的扭轉反應。

2.2建筑平面布置設計問題

建筑物的平面布置在建筑設計中是十分重要的部分，它直接反映建筑的使用功能和要求。柱子的距離、內墻的布置、空間活動面積的大小、通道和樓梯的位置、電梯井的布置、房間的數量和布置等，都要在建筑的平面布置圖上明確下來。而且，由于建筑使用功能不同，每個樓層的布置有可能差異很大，建筑平面上的墻體，包括填充墻、內隔墻、有相應強度和剛度的非承重內隔墻等等布置不對稱，墻體與柱子分布的不對稱、不協(xié)調，使建筑物在地震時產生扭轉地震作用，對抗震很不利。

2.2.1有的建筑物，其剛度很大的電梯井筒被布置在建筑平面的角部或是平面的一側，結果在地震中造成靠電梯一側建筑物的嚴重破壞。這是因為電梯井筒具有極大的抗側力剛度，吸引了地震作用的主要部分。

2.2.2有的建筑物，在平面布置上一側的墻體很多，而另一側的墻體稀少，這就造成平面上剛度分布的很不對稱，質量分布也偏心，使結構的受力和變形不協(xié)調，導致扭轉地震作用效應，帶來局部墻面的破壞。

2.2.3有的建筑物，如底層為商場的臨街建筑，臨街一側往往不設墻體，而其另一側則有剛度很大的墻體封閉，兩側在剛度上相差很多，也將在地震時引起扭轉地震作用，對抗震不利。還有的建筑平面布置上，經常出現內隔墻不對齊或中斷，使剛度發(fā)生突變和地震力傳遞受阻，對抗震也帶來不利，客易引起結構的局部破壞。

建筑平面布置設計對建筑抗震關系很大，從概念上要解決的一個核心問題是：建筑平面布置設計上要盡可能做到使結構的質量和剛度分布均勻，對稱協(xié)調，避免突變，防止產生扭轉效應。在建筑平面布置的總體設計上要盡可能為結構抗側力構件的合理布置創(chuàng)造條件，使建筑使用功能要求與建筑結構抗震要求融合成一體，充分發(fā)揮建筑設計在建筑抗震中的作用。

2.3建筑豎向布置設計問題

建筑的豎向布置設計問題在建筑設計中主要反映在建筑沿高度(樓層)結構的質量和剛度分布設計上。存在的這個主要問題是，由于建筑使用功能的不同要求，如底層或下面幾層是商場、購物中心，建筑上要求是大柱距、大空間；而上面的樓層則是開間較大的寫字樓或布置多樣化的公寓樓，低層設柱、墻很少，而上面則是以墻為主，柱很少。

有的建筑在布置上還設有面積很大的公用天井大廳，在不同樓層上設有大會議廳、展廳、報告廳等，建筑使用功能的不同，形成了建筑物沿高度分布的質量和剛度的嚴重不均勻、不協(xié)調。突出的問題是沿上下相鄰樓層的質量和剛度相差過大，形成突變。在剛度最差的樓層形成對抗震極為不利的抗震承載力不足和變形很大的薄弱層。這是在建筑設計中必須高度重視的問題。

在實際設計中，在建筑使用功能不同的情況下，很可能出現上下相鄰樓層的墻體不對齊，柱子不對齊，墻體不連續(xù)，不到底；上層墻多，下層墻少；上層有柱，下層無柱等，使地震力的傳遞受阻或不通；抗震用的剪力墻設置不能直通到底層、剪力墻布置嚴重不對稱或數量太少。

所有這些布置都將給建筑物帶來地震作用分布的不均勻、不對稱和對建筑物很不利的扭轉作用。多次大震害表明，建筑物豎向樓層剛度的過大變化，給建筑物造成很多破壞，甚至是整個樓層的倒塌。因此，盡可能使剪力墻布置比較均勻并使其能沿豎向貫通到建筑物底部，不宜中斷或不到底。盡量避免其某樓層剛度過少，盡量避免產生地震時的鈕轉效應 。

3、建筑結構不規(guī)則設計時的抗震作用計算

目前在工程設計中應用的多數計算分析方法和計算方法，都假定樓板在平面內不變形，平面內剛度無限大，這對于大多數工程來說是可以接受的。但是當樓板有大的凹入，大的開洞時，樓板在平面內消弱過大、樓板產生顯著的變形，這時剛性樓板的假定不再適用，要采用考慮樓板變形影響的計算方法和相應的計算程序?？紤]樓板的實際剛度可以采用將樓板等效為受彎水平梁的簡化方法，也可以將樓板劃分為單元后采用有限元法進行計算。

平面規(guī)則而豎向不規(guī)則的建筑，應采用空間結構計算模型，剛度小的樓層的地震剪力應乘以不小于1.15 的增大系數，其薄弱層應按本規(guī)范有關規(guī)定進行彈塑性變形分析，并應符合下列要求：

3.1豎向抗側力構件不連續(xù)時，該構件傳遞給水平轉換構件的地震內力應根據烈度高低和水平轉換構件的類型、受力情況、幾何尺寸等，乘以1.25～2.O 的增大系數；

3.2側向剛度不規(guī)則時，相鄰層的側向剛度比應依據其結構類型符合本規(guī)范相關章節(jié)的規(guī)定；

4、結束語

建筑結構不規(guī)則性的判斷，在建筑結構設計中占有非常重要的地位。因為對建筑結構不規(guī)則性的判斷，能直接影響到結構的建模、結構布置、薄弱樓層的判斷、位移比的控制，以及最后的施工圖設計，從而影響到整個的結構布置是否合理、安全、經濟等。對于現代城市日益涌現的造型新穎別具一格的不規(guī)則建筑，結構設計人員應細心分析各種情況，從概念設計入手，找出結構的重點和薄弱點，因勢利導客服不利因素，使整個結構在平面和豎向合理地布置結構剛度，避免和減少結構可能出現的薄弱部位，同時加強薄弱部位的構造措施，是建筑物從一格貌似不規(guī)則的建筑調整成一個結構上的規(guī)則建筑，只要結構工程師認真分析，抓住重點、強化構造，不規(guī)則結構設計中的抗震設計問題是很容易解決的。

參考文獻:

1.建筑抗震設計規(guī)范.GB50011-2001.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.