高层结构设计需控制的重要指标及处理方法

《高层建筑结构设计》课程大纲课程代码CV410课程名称中文名：高层建筑结构设计英文名：Structural Design of High-rise Buildings课程类别专业课修读类别选修学分 2 学时32 开课学期第7学期开课单位船舶海洋与建筑工程学院土木工程系适用专业土木工程专业先修课程结构力学、建筑结构抗震、混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、土力学与基础工程教材及主要参考书1.钱稼如，高层建筑结构设计（第2版），中国建筑工业出版社，20122.包世华，高层建筑结构设计（第2版），清华大学出版社，20133.陈忠范，高层建筑结构设计，东南大学出版社，2016一课程简介高层建筑是当前建筑发展的一个主要方向。

本课程讲解高层结构的体系、荷载、受力特点，讲授高层结构经典计算理论，介绍现代基于电算的设计方法，介绍相关规范的内容。

本课程运用已经学习的结构力学、结构抗震、混凝土结构、钢结构等专业基础知识，面向解决实际工程问题，是一门综合性课程，是专业基础知识和实际工程应用之间的纽带。

通过本课程的学习，全面了解高层结构的基本知识，初步掌握高层结构的设计方法，学习利用专业知识解决工程问题，为学生毕业后从事结构设计工作奠定基础。

二本课程所支撑的毕业要求本课程支撑的毕业要求及比重如下：序号毕业要求指标点毕业要求指标点具体内容支撑比重1 毕业要求3.1 具有完成土木工程结构构件、节点和单体的设计能力。

90%2 毕业要求7.1 能够广泛了解土木工程建设与环境保护和社会可持续发展的关系。

10%1. 本课程内容与毕业要求指标点的对应关系教学内容毕业要求指标点理论教学第一章高层结构体系及荷载毕业要求3.1、7.1 第二章框架结构内力和位移计算毕业要求3.1第三章剪力墙结构内力与位移计算毕业要求3.1第四章框架-剪力墙结构内力和位移毕业要求3.1计算第五章筒体结构的内力和位移计算毕业要求3.1第六章高层结构电算毕业要求3.1第七章高层结构的构件设计和构造毕业要求3.1、7.12. 毕业要求指标点在本课程中的实现路径本课程通过设立若干课程目标来实现对毕业要求指标点的支撑。

超限高层结构设计优化要点汇总（干货！）随着经济的发展,我国的高层建筑越来越多,越来越高,各大城市的地标建筑也多以超高层建筑为主.然而,超限高层建筑的专项审查工作往往占据了设计阶段的大量时间,且其直接奠定了后期的结构造价.在此分享关于超限高层项目的优化要点.超限高层建筑工程是指超出国家规范、规定所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程,体型特别不规则的高层建筑工程,以及有关规范、规程规定应当进行抗震专项审查的高层建筑工程.具体判别标准详见《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》建质【2015】67号.需要注意的是,对于一些处于超限与否边界附近的建筑工程最好提前与审图机构,审查专家提前沟通好是否需要进行超限审查,以免造成时间上的延误.（1）结构体系结构体系的选取需经过严格比选.常见的各种结构体系优缺点如下表所示：结构体系优点缺点混凝土框架+核心筒造价经济、施工方便自重大、截面大、浪费空间型钢混凝土框架+核心筒结构抗震性能优良造价高钢管混凝土柱+核心筒延性延性好；柱截面较小造价高于型钢混凝土最终采用何种体系可综合考虑时间成本、施工成本、经济效益等方面.（2）风速剖面与风振分析《高规》4．2.7条规定：房屋高度大于200m或有下列情况之一时,宜进行风洞试验判断确定建筑物的风荷载：I.平面形状或立面形状复杂；II.立面开洞或连体建筑III.周围地形和环境较复杂.超限高层建筑分为高度超限和不规则性超限,所以往往需要进行风洞试验.由于风具有明显的地域性,且其强度和方向具有显著的方向性,利用这些特点可以有效降低结构和幕墙的造价.对于高度超过300~400m的超高层建筑,风沿高度方向变化的特性对结构设计影响很大,因此针对具体工程确定适用的最优风速剖面,而不仅依赖于《荷载规范》提供的指数变化曲线,能够有效降低风力作用,取得显著的经济效益.（3）设计地震动参数依据《防震减灾法》：“地震安全性评价单位应当对地震安全性评价报告的质量负责”.一般来说,安评报告提供的结构设计地震动参数往往偏大,将导致结构成本明显增加.通常小震应全部采用安评参数或全部用规范参数,对二者的基底剪力加以比较,按不利情况采用.中、大震计算一般采用规范参数.从而在保证结构安全的同时节约结构造价.此外,采用规范参数时需注意在不同类别场地分界附近的设计特征周期内插,如下图所示.之前笔者参与的北京某超限高层办公项目,8度区Ⅲ类场地,设计地震分组第一组,小震规范谱特征周期Tg=0.45s.因工程场地等效剪切波速接近分界线值,经内插特征周期减小为0.42s,地震作用约降低8%.（4）长周期结构的剪重比在2010版超限审查要求中对剪重比的规定比较严格,在2015版进行了放松,其规定如下：“结构总地震剪力以及各层的地震剪力与其以上各层总重力荷载代表值的比值,应符合抗震规范的要求,Ⅲ、Ⅳ类场地时尚宜适当增加.当结构底部计算的总地震剪力偏小需调整时,其以上各层的剪力、位移也均应适当调整.基本周期大于6s的结构,计算的底部剪力系数比规定值低20%以内,基本周期3.5～5s的结构比规定值低15%以内,即可采用规范关于剪力系数最小值的规定进行设计.基本周期在5～6s 的结构可以插值采用.6度（0.05g）设防且基本周期大于5s的结构,当计算的底部剪力系数比规定值低但按底部剪力系数0.8%换算的层间位移满足规范要求时,即可采用规范关于剪力系数最小值的规定进行抗震承载力验算.”此时,通常来讲可以满足要求.如果还是不能达到最小地震剪力要求,可以通过修改反应谱曲线的方法来使结构达到一定的设计剪重比,或通过位移值来控制结构变形.（5）周期折减系数《高规》4.3.17条对周期折减系数做了具体规定,但对于超高层建筑,若拘泥于规范给定的数值范围很可能造成巨大的浪费.一定要根据工程实际情况,隔墙的布置数量、隔墙材料等综合取值.例如,还是前述笔者说的北京某超限办公项目,框架-核心筒结构,规范给定的数值是0.7~0.8,但考虑到该工程隔墙较少,将周期折减系数取为0.90~0.95,地震作用约降低15%！（6）设计材料的选取I.混凝土高强混凝土：目前国内规范的混凝土最高强度等级为Ｃ8０,实际可生产的最高等级为C150,因此在设计上对于超高层建筑优先考虑高强度混凝土,既能节省材料,又能节省空间.II.钢材高层建筑结构用钢板：与普通结构用钢相比,各项指标均能满足要求,同时具有良好的机械性能与焊接性.在实际工程中可根据构件的重要性和具体部位选取合适钢材,以求达到最优的经济效果.（7）施工模拟可通过调整施工顺序人为控制结构的内力生成,将高内力消除,改善结构合理性,降低用钢量.（8）性能目标的合理设置性能目标的设置能够使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡,并由业主选择性能目标；对结构的抗震性能睡着进行深入的分析,并通过专家的评估论证.但是在实际的操作过程中往往发现好多工程的性能目标设置过于严格,类似于“有钱就是任性”,但实际上并不合适,只是白白带来了浪费.上述的无论采取何种措施或方法,最好都要事先向审查专家进行沟通交流,以避免在最终的审查中出现通不过或二次审查的情况.。

周期比规范条文：新高规的3.4.5条规定，结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1 之比，A级高度高层建筑不应大于0.9；B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85。

对于通常的规则单塔楼结构，如下验算周期比:1）根据各振型的平动系数大于0.5，还是扭转系数大于0.5，区分出各振型是扭转振型还是平动振型2）通常周期最长的扭转振型对应的就是第一扭转周期Tt，周期最长的平动振型对应的就是第一平动周期T13）对照“结构整体空间振动简图”，考察第一扭转/平动周期是否引起整体振动，如果仅是局部振动，不是第一扭转/平动周期。

再考察下一个次长周期。

4）考察第一平动周期的基底剪力比是否为最大5）计算Tt/T1，看是否超过0.9 (0.85)周期比控制什么？如同位移比的控制一样，周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效、更合理，使结构不致于出现过大（相对于侧移）的扭转效应。

一句话，周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性周期比不满足要求，如何调整？一旦出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。

周期比不满足要求说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小，总的调整原则是加强结构外圈刚度，削弱结构内筒刚度。

验算周期比的目的，主要为控制结构在罕遇大震下的扭转效应。

多塔结构周期比：对于多塔楼结构，不能直接按上面的方法验算。

如果上部没有连接，应该各个塔楼分别计算并分别验算，如果上部有连接，验算方法尚不清楚。

体育场馆、空旷结构和特殊的工业建筑，没有特殊要求的，一般不需要控制周期比。

当高层建筑楼层开洞口较复杂，或为错层结构时，结构往往会产生局部振动，此时应选择“强制刚性楼板假定”来计算结构的周期比。

以过滤局部振动产生的周期。

atwe处理后最主要控制以下几个参数就可以了。

高层及多层住宅主要设计指标限额标准在当今的城市建设中，高层及多层住宅如雨后春笋般涌现。

为了确保这些住宅的质量、功能和经济性，制定合理的设计指标限额标准至关重要。

这些标准涵盖了从建筑结构到配套设施的各个方面，对住宅的建设和发展起着重要的指导作用。

一、建筑面积与使用面积建筑面积是指建筑物各层水平面积的总和，包括使用面积、辅助面积和结构面积。

对于高层及多层住宅，建筑面积的限额标准需要综合考虑土地利用效率、居住舒适度和建设成本等因素。

一般来说，高层住宅的建筑面积会相对较大，以充分利用垂直空间，但也需要避免过度追求建筑面积而导致居住密度过高。

使用面积则是指住宅中可供居住者实际使用的净面积。

合理的使用面积设计能够提高居住者的生活质量。

在设计中，要确保卧室、客厅、厨房、卫生间等主要功能区域的使用面积满足基本的生活需求。

例如，卧室的面积不宜过小，以保证能够放置必要的家具和提供舒适的睡眠空间；客厅应具备足够的活动空间，以满足家庭聚会和休闲娱乐的需要。

二、层高与净高层高是指上下两层楼面或楼面与地面之间的垂直距离，净高则是指楼面或地面至上部楼板底面或吊顶底面之间的垂直距离。

高层及多层住宅的层高和净高标准不仅影响居住的舒适度，还与建筑成本和能耗有关。

一般来说，住宅的层高在 28 米至 30 米之间较为常见。

过低的层高会给人带来压抑感，影响室内的通风和采光；过高的层高则会增加建筑成本和能耗。

净高通常要保证在 24 米以上，以确保居住者在室内能够自由活动，不感到局促。

三、户型设计户型设计是住宅设计的核心内容之一。

合理的户型布局能够提高空间利用率，满足不同家庭的居住需求。

常见的户型有一居室、二居室、三居室等，每种户型都有其对应的面积和功能布局要求。

例如，一居室适合单身人士或年轻夫妻，面积可以相对较小，但要保证基本的生活功能；二居室和三居室则更适合家庭居住，需要合理划分卧室、客厅、餐厅、厨房和卫生间等区域，同时要考虑动静分区、干湿分离等原则，以提高居住的舒适性和便利性。

高层建筑结构设计特点简述0 前言随着我国经济的快速发展，高层建筑如雨后春笋，一栋栋拔地而起。

建筑的高层化和多样化发展，使得建筑结构设计方面的变化越来越多。

面对建筑类型、功能、数量的不断增加，高层建筑结构体系的多样化，高层建筑结构设计迎来了新新的机遇与挑战。

作者通过实践、总结，对高层建筑结构设计及结构体系，作出以下分析：1 高层建筑结构设计的特点1.1 决定因素是水平荷载对某一定高度楼房来说，其竖向荷载基本上是定值，但是其水平荷载随着结构动力特性的不同将有较大幅度变化，并不是定值。

由于楼房自重和建筑楼面的使用荷载在竖构件中所引起的弯矩和轴力的数值，与建筑高度成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，却与楼房高度的平方成正比[1]。

1.2 重要设计指标是结构延性在地震作用下，高层建筑相比于低层建筑的结构变形会更大一些。

因此，为了使高层建筑结构具有较强的变形能力，避免高层建筑倒塌，一定要在其结构设计时采取相应的措施，确保高层建筑的结构具有足夠的延性。

1.3 控制指标为侧移在高层建筑结构设计中，结构侧移是关键的控制指标，这与低层建筑有很大的不同。

由于在水平荷载作用下，高层建筑结构的侧移变形与建筑高度的四次方成正比。

建筑高度越高，其结构的侧移变形将大大增加。

因此，必须在水平荷载作用下，将高层建筑结构的侧移控制在允许的限度范围内。

1.4 不能忽视轴向变形高层建筑的竖向荷载很大，其将会在柱中引起比较大的轴向变形，从而减小连续梁中间支座处的负弯矩值，增大跨中正弯矩和端支座负弯矩值。

此外，竖向荷载还会对预测构件的下料长度、构件剪力和侧移等产生影响。

2 高层建筑的结构体系现阶段高层建筑常采用的结构体系主要有剪力墙结构体系、框架一剪力墙体系以及简体体系三种，其优缺点见表1[2]。

表1 结构体系优缺点比较结构体系优缺点剪力墙结构体系侧向刚度比较优良，平面布置也很规整，对侧向风力和地震的抵抗能力较强，釆用此种结构可以建造高度远大于框架结构的建筑。

浅议高层建筑结构分析与设计王优敏 陕西金钼集团金堆城花园建设工程指挥部摘 要：高层建筑是近代工业化高度发达的产物，是衡量一个国家科技进步的重要指标。

由于高层建筑结构的复杂性，对其结构设计的研究成为结构工程师的热点话题。

本文对高层建筑结构设计遇到的问题进行了必要的介绍，同时归纳总结了结构设计要点和分析方法。

关键词：高层建筑；结构分析；方法1 前言高层建筑是人类向空间索取生存空间的一项创举，由于其具有优良的动、静工作性能，且能节约大量钢筋，经济效益显著，同时也是展示一个国家科技技术水平，城市繁荣富强的重要标志，因此日益成为各国所追宠的建筑结构形式。

由于其建筑形式多样，受力复杂，地震、强风等灾害对其结构安全有重大的影响，故需要建筑工程师对其进行合理科学化设计，由于现在计算机技术的发展为高层建筑结构的结构分析提供了技术支撑，加之新的施工设备和方法也在不断出现，从而为其的广泛应用提供了必要的技术支撑。

本文主要对高层建筑结构设计出遇到的问题进行简要介绍，同时对其的受力特点、结构形式进行了必要的分析总结。

2 设计高层建筑结构时需注意的问题2.1 把握好结构强度与延性设计[1]高层建筑结构设计时要保证在遭遇强自然灾害时能够具有很强的变形能力，避免倒塌发生。

因此在设计中一方面要保证其具有足够的强度，同时也要保证其具有必要的延性，从而避免脆性破坏。

好的延性能够使结构进入弹塑性工作状态，通过塑性变形能够更好的吸收能量，抵御高烈度的地震。

在高层建筑结构所用混凝土强度等级和截面尺寸确定之后，使各种非受力钢筋和受力钢筋满足恰当的配筋率，防止截面含钢量超标，这是控制结构刚度、强度和裂缝的重要手段。

高层建筑构件的含钢量如果超出适当范围（低或是高），则会对结构的体系、布置或是刚度产生不利影响，应对结构重新进行调整设计。

2.2 把握好高层建筑结构的稳定性为了保证高层结构的稳定性，避免发生倾覆事故，《高层建筑混凝土结构技术规范》对结构的高宽比 H/B 的比值进行了限值[2]。

高层住宅剪力墙结构设计控制及调整高层住宅设计中广泛采用剪力墙结构，本文给出了剪力墙结构的布置原则及设计时的注意事项；汇总了剪力墙结构计算的各个设计指标以及对应的调整方法。

随着社会进步，科技发展，人们对住宅的功能要求越来越丰富，建筑设计越来越符合功能和审美的要求；为实现建筑的要求，结构选型主要与其使用功能直接相关，同时拟建场地的地理位置，抗震烈度也是影响结构选型的重要因素。

为了进一步提高土地利用率，建设单位倡导建设高层住宅，以满足市场的需求及企业自身经济效益的要求；目前高层住宅成为人们的主要居住形式，高层住宅主要的结构形式多为剪力墙结构。

1剪力墙结构的特点剪力墙结构是由竖向剪力墙和水平楼面梁板组成的结构。

剪力墙既作为承受水平和竖向作用的构件，又有分隔房间的作用。

其布置原则除了应满足建筑使用要求，对结构受力是否合理至关重要，剪力墙布置是否合理进一步决定了该建筑的建设费用，所以更多的建设单位在前期建筑方案及与相应的结构选型上尽量优化，而达到节省造价的目的。

2建模时的注意事项（1）剪力墙：目前结构常用计算软件：中国建筑科学研究院开发的软件PKPM，北京盈建科软件XXXX有限公司编制的软件YJK，均可进行剪力墙结构的计算。

（2）剪力墙平面布置原则：依据建筑平面图：①外墙可布置为剪力墙，增加建筑平面的抗扭刚度。

②内墙布置时，平面均匀对称布置，竖向连续，避免楼层错洞保证剪力墙边缘构件上下连续贯通，同时避免墙肢开洞过大形成抗震性能较差的短肢墙（短肢剪力墙指截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙）。

③剪力墙的截面厚度及构造配筋应当依据实际工程剪力墙部位及抗震等级，参见《高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）》7.2.1，10.4.6，《建筑抗震设计规范（GB52022-0510）》（以下简称抗规）6.4.1，6.4.3条。

④内墙长度除应满足建筑条件，还要考虑墙下桩最小桩间距的要求，例如：常规设计时，桩直径700mm，桩间距不小于3倍桩径，加上0.5倍的桩径，建议上部剪力墙的长度为2500mm，上部如有结构洞口，宜尽量使洞口避开桩位。

什么是高层建筑什么是高层建筑高层建筑指的是建筑高度大于27米的住宅和建筑高度大于24m 的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。

下面一起详细了解一下什么是高层建筑！1、高层建筑的定义：通常以建筑的高度和层数两个指标来判定，但世界范围内目前还没有一个统一的划分标准。

1)国外：(1)美国规定：高度为22~25m以上或7层以上建筑为高层建筑;(2)英国规定：高度为24.3m以上的建筑为高层建筑;(3)日本规定：8层以上或高度超过31m的建筑为高层建筑。

2)我国：(1)《高层民用建筑设计规范》GB50045-95和《高层民用建筑设计防火规范》GBJ50016-2014和规定：≥10层的居住建筑(包括首层设置商业服务网点的住宅)或≥24m的公共建筑。

(2)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)规定：≥10层或≥28m;(本文章内容的依据)2、高层建筑的`意义：1)节地，占地面积少在相同的建设场地中，建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨问题。

9-10层的建筑比5层的节约用地23%-28%，16-17层的建筑比5层的节约用地32%-49%。

2)有效利用空间资源在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空闲地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境。

3)节省城市建设和管理的投资高层建筑向高空延伸，可以缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种公共管线的长度，从而节省城市建设和管理的投资4)在设备完善的情况下，垂直交通比水平交通方便。

在建筑群布局上，高低相间，点面结合，可以改善城市面貌，丰富城市艺术。

3、高层建筑结构的设计要点1、水平荷载成为设计的决定性因素：1)竖向荷载产生轴向压力与结构高度的一次方成正比;2)水平荷载产生的倾覆力矩与高度的二次方成正比。

2、侧移成为设计的控制指标：1)结构顶点的侧移ut与结构高度H的四次方成正比;2)结构的侧移与结构的使用功能和安全有着密切的关系;过大侧移会使人产生不安全感;使填充墙和主体结构出现裂缝或损坏，影响正常使用;因P-△效应而使结构产生的附加内力，甚至破坏。

高层建筑造价指标在当今城市发展的进程中，高层建筑如雨后春笋般拔地而起。

这些高耸入云的建筑不仅是城市现代化的象征，也是建筑工程领域的重要成果。

而在高层建筑的规划、设计和建设过程中，造价指标是一个至关重要的考量因素。

它不仅关系到项目的投资预算，还对建筑的质量、功能和经济效益产生着深远的影响。

一、高层建筑造价指标的构成高层建筑的造价指标通常由多个部分组成，包括土地成本、建筑安装工程费用、设备及工器具购置费用、工程建设其他费用、预备费以及建设期利息等。

土地成本是项目开发的首要支出，其价格受到地理位置、土地用途、市场供求等因素的影响。

在城市中心地段，土地价格往往较高，这也会大幅增加高层建筑的总成本。

建筑安装工程费用是造价指标的核心部分，涵盖了土建工程、装饰装修工程、给排水工程、电气工程、暖通空调工程等多个专业领域的施工费用。

其中，土建工程包括基础工程、结构工程、屋面工程等；装饰装修工程则涉及内外墙的粉刷、地面的铺设、门窗的安装等；给排水工程负责建筑物内的供水和排水系统；电气工程保障电力供应和照明设施；暖通空调工程确保室内的温度、湿度和空气质量。

设备及工器具购置费用包括电梯、空调机组、消防设备、智能化系统等大型设备的采购和安装费用。

这些设备的性能和品质直接影响着建筑物的使用功能和舒适度。

工程建设其他费用包含项目建设过程中的勘察设计费、监理费、招标代理费、环评费等。

这些费用虽然在总造价中所占比例相对较小，但对于保证项目的顺利进行和合规性具有重要意义。

预备费是为应对项目建设过程中可能出现的不可预见因素而预留的资金，如物价上涨、设计变更等。

建设期利息则是在项目建设期内，由于贷款或融资而产生的利息支出。

二、影响高层建筑造价指标的因素1、建筑规模和高度一般来说，建筑规模越大、高度越高，其造价指标也会相应提高。

这是因为高层建筑需要更强大的结构体系来支撑自身重量和抵御风力等自然荷载，同时在垂直运输、消防设施等方面也有更高的要求，从而导致建设成本增加。

建筑结构设计：高层建筑结构有哪些设计特
点？
1）水平荷载成为决定性因素。

建筑物自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑物高度成线性关系；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与建筑物高度的二次方成正比。

另外，对某一定高度建筑物而言，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

2）轴向变形不容忽视。

高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响。

3）侧移成为控制指标。

与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。

随着楼房高度的增加，水平荷载下结
构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

4）结构延性是重要设计指标。

相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。

为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。

一、结构专业重点、难点及设计要点根据本工程建筑方案特点，结合吴江区当地自然条件，选择合理的结构体系是本项目施工图阶段设计的关键内容，也是为业主节约造价，缩短工期的核心问题。

服务用房为多层房屋采用框架结构比较合理，根据现有建筑方案功能要求，合理布置柱网，使结构平面质量，刚度尽量对称，避免造成扭转影响。

建筑长向长度为70m，超过规范允许要求，应采取措施避免砼收缩的不利影响。

在适当位置设置施工后浇带或在砼中掺入外加剂，同时结构计算时应考虑温度作用的影响。

1#、2#楼为高层建筑，也是本次工程中占整个造价比重较大的部分，合理造型非常重要。

建筑方案平面尺寸为69.6m×13.2m，长宽比为5.3，接近规范限值6，为长矩形平面。

采用框架结构方案无疑是最为经济的结构方案，但设计中重点需要解决框架结构扭转刚度比较弱的弱点。

控制层间位移角，满足规范要求。

方案中1#、2#公寓楼同服务用房间二层人性化的用连廊连接，设计上要处理好各单体与连廊的关系，应设置伸缩缝断开。

由于连廊仅二层，同1#、2# 相比，竖向荷载相差较大，基础设计时应注意采取措施减小不均匀沉降的影响。

基础设计时，应考虑服务楼下人防地下室深基坑给连廊、1#、2#高层公寓带来的影响，尽量减小土方开挖，以节约投资。

1#、2#高层下未设地下室，应注意基础埋深满足《高规》要求，保证水平荷载作用下，剪力的有效传递。

本次工程是一项人的福利工程，体现了政府对人民的关怀，对设计人来说一定要非常细致，精心设计，任何微小的失误都会给使用者带来不便。

设计时一定要制定周密的技术措施，保证各项指标达到、优于规范要求。

设计前要注重合理优择结构方案，设计时精确计算分析，不断优化完善。

以使结构在满足建筑使用功能的前提下，达到最节约投资，所以控制工程造价是在结构设计工作中自始至终的一条主线。

二、结构的优化1.结构优化思想结构专业非常重要，结构设计方案的优劣的整个工程造价和质量品质起着决定性作用。

SATWE前、后处理中重要参数的控制调整一、 前处理的参数（接PM生成SATWE数据）：1.振型组合数（计算振型个数）是软件在做抗震计算时考虑振型的数量。

该值取值太小，不能正确反映模型应当考虑的振型数量，使计算结果失真；取值太大，不仅浪费时间，还可能使计算结果发生畸变。

《高层建筑混凝土结构技术规程》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭藕联计算结构的扭转效应，振型数不宜小于15，对多塔结构的振型数不应小于塔楼的9倍，且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90％。

一般而言，振型数的多少于结构层数及结构自由度有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数应当取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式。

振型组合数是否取值合理，可以看计算书“周期 振型 地震力WZQ.OUT”中的x，y向的有效质量系数是否大于0.9。

具体操作是，首先根据工程实际情况及设计经验预设一个振型数计算后考察有效质量系数是否大于0.9，若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到x，y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。

必须指出的是，结构的振型组合数并不是越大越好，其最大值不能超过结构得总自由度数。

例如对采用刚性板假定得单塔结构，考虑扭转藕联作用时，其振型不得超过结构层数的3倍。

如果选取的振型组合数已经增加到结构层数的3倍，其有效质量系数仍不能满足要求，也不能再增加振型数，而应认真分析原因，考虑结构方案是否合理。

2.最大地震力作用方向是指地震沿着不同方向作用，结构地震反映的大小也各不相同，那么必然存在某各角度使得结构地震反应值最大的最不利地震作用方向。

设计软件可以自动计算出最大地震力作用方向并在计算书“周期、振型、地震力WQZ.OUT”中输出。

设计人员如发现该角度绝对值大于15度，应将该数值回填到软件的“斜交抗侧力附加地震方向”选项里并重新计算，以体现最不利地震作用方向的影响。

“斜交抗侧力附加地震方向”选项在下列两种情况下使用：1）符合抗震规范5.1.1-2规定，有斜交抗侧力构件，且大于15度，需填入；2）不规则结构，最大地震作用方向绝对值超过15度，需要补充填入。

结构工程重点难点及处理措施一、测量放线我们将制定相应的针对性预案，在现场成立专职测量小组，配备相应精度、数量的测量仪器，制定专项方案，以ISO-10012管理体系组织测量工作。

严格执行分级负责、验收的组织方法，确保各分项工程的安装准确。

场地内，我们将制定两级平面控制网络来保证丄程平面定位准确，从空间上利用已知的平面控制点位（经过检核），采用极坐标法及全站仪三维坐标法进行平面点位的引测。

为了提高效率减少工作量在设计院提供电子版图纸的情况下，辅助运用AutoCAD技术可以较好的达到测量需求。

坐标控制点引测过程中，与周边单位共同复核，保证各单位所使用的坐标控制点均准确，保证整个工程各建筑物的位置准确。

二、支模施工1.模板支撑体系构造要求：（1）立杆搭设要求：1）安装前，先在地上弹出钢管立杆的位置线。

安装时，按照墨线准确放置纵横方向脚手板、底座。

立杆底部脚手板长度不小于2跨，厚度不小于50mmo2）支架必须设置纵横向扫地杆。

纵向扫地杆采用直角扣件固定在距底座上皮不大于200mm处的立杆上。

横向扫地杆亦采用直角扣件固定在紧幕纵向扫地杆下方的立杆上。

3）梁底模板支架立杆应设在梁模板中心线处，其偏心距不大于25mmo4）支撑系统顶部的立杆，在接长高度Wlm时可釆用搭接。

搭接扣件不得少于3 个，两扣件中心距为300mm,搭接长度不小于1000mm□5）梁底顶步支撑立杆必须采用顶托。

6）支架安装时侮搭完一步架后，应立即检查并调整其水平度与垂直度，以及杆件的步距、纵距和横距。

（2）水平拉杆搭设要求：模板系统立杆在距地面200mm处设一道纵横水平扫地杆，立杆在扫地杆以上每隔1800mm加设一道纵横水平拉杆，立杆在距楼板模板下层支承檢约200mm处设一道纵横水平拉杆。

（3）剪刀撑搭设要求：1）梁的支架立杆必须设置剪刀撑：楼板模板在四周连续设置垂直剪刀撑，剪刀撑山顶部到底部连续设置。

在支架中间设置一道水平剪刀撑，并应连续设置。

高层混凝土建筑抗震结构设计关键要素探究摘要：随着社会的发展，城市发展步伐的逐渐加快及城市人口的逐渐增加，我国城镇化建设过程中土地资源紧张问题越发严峻，城市建筑数量越来越多。

在现代化建筑工程建设期间，由于建筑工程自身具有一定的特殊性，再加上较为密集的居住密度，导致城市建筑对抗震设计水平有着较高的要求。

主要针对于建筑结构设计过程中抗震结构设计的特点、现如今存在的问题、如何合理改善的策略等方面进行分析，希望可以起到参考的作用。

关键词：高层混凝土建筑；抗震结构设计；关键要素引言高层混凝土结构是当今建筑最常见的结构形式之一，其耐久性、耐火性均较好，适应灾害能力强，总体表现较好，是建筑工程可持续发展首选结构类型。

所以混凝土结构被广泛应用于高层建筑，对建筑物整体抗震性能有着直接影响。

专业性技术人员应着重分析高层混凝土结构抗震设计问题，这样有利于从根本上确保高层混凝土建筑抗震设防合理性，为日后可持续发展提供便利。

1建筑抗震结构设计的特点首先，建筑抗震结构设计必须要针对结构受力情况进行监测分析。

由于建筑结构无论从整体柔韧性上还是整体承载力方面，都需要综合考量受力的稳定与均衡，而这对建筑在较大震动情况下是否可以保持稳定造成了一些影响。

因此，在实际结构设计期间，必须要对建筑受力状态进行综合考量分析，对结构与连接点的连接情况进行有效监督检测，这样才能够保证一旦发生地震，也不会对建筑造成较大的能量冲击。

这样一来，就可以保证建筑在地震当中始终维持受力平衡，避免主体结构因此而受损[1]。

其次，建筑抗震结构设计必须要考虑到轴向变形问题，高层建筑工程承担的竖向荷载量比较大，不仅存在一些轴向变形问题，还可能会对连续梁的弯矩造成一些影响，进而导致在负弯矩值变小的同时增大正弯矩值。

因此，在抗震结构设计的过程中，必须要对轴向变形情况进行准确计算，从而准确调整下料长度，避免剪力与位移造成较大影响。

最后，建筑抗震结构设计还需要考虑到结构的延展性，结构延展属于建筑设计期间的一项重要指标，一些中低层建筑延展性比较小，而高层建筑延展性比较大，这导致在地震发生之后，高层建筑出现变形的几率也更大[2]。

高层结构设计需要控制的七个比值及调整方法高层设计的难点在于竖向承重构件（柱、剪力墙等）的合理布置，设计过程中控制的目标参数主要有如下七个：一、轴压比：主要为限制结构的轴压比，保证结构的延性要求，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6，高规6.4.2和7.2.14及相应的条文说明。

轴压比不满足要求，结构的延性要求无法保证；轴压比过小，则说明结构的经济技术指标较差，宜适当减少相应墙、柱的截面面积。

轴压比不满足时的调整方法：1、程序调整：SATWE程序不能实现。

2、人工调整：增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

二、剪重比：主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全，见抗规5.2.5，高规4.3.12及相应的条文说明。

这个要求如同最小配筋率的要求，算出来的水平地震剪力如果达不到规范的最低要求，就要人为提高，并按这个最低要求完成后续的计算。

剪重比不满足时的调整方法：1、程序调整：在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”后，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。

2、人工调整：如果还需人工干预，可按下列三种情况进行调整：1）当地震剪力偏小而层间侧移角又偏大时，说明结构过柔，宜适当加大墙、柱截面，提高刚度。

2）当地震剪力偏大而层间侧移角又偏小时，说明结构过刚，宜适当减小墙、柱截面，降低刚度以取得合适的经济技术指标。

3）当地震剪力偏小而层间侧移角又恰当时，可在SA TWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数增大地震作用，以满足剪重比要求。

三、刚度比：主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2，高规3.5.2及相应的条文说明；对于形成的薄弱层则按高规5.1.14予以加强。

刚度比不满足时的调整方法：1、程序调整：如果某楼层刚度比的计算结果不满足要求，SATWE自动将该楼层定义为薄弱层，并按高规5.1.14将该楼层地震剪力放大1.15倍。

高层住宅经济指标的控制方法在当今城市发展的进程中，高层住宅如雨后春笋般涌现。

然而，在建设高层住宅时，如何有效地控制经济指标，以实现项目的经济效益和社会效益最大化，是开发商和建筑设计师们需要重点关注的问题。

一、合理规划建筑用地建筑用地的规划是控制高层住宅经济指标的基础。

在项目初期，要充分考虑土地的地形地貌、周边环境以及城市规划要求等因素，进行科学合理的布局。

尽量提高土地利用率，减少不必要的土地浪费。

比如，通过优化建筑朝向和间距，在满足日照、通风等要求的前提下，增加建筑的密度，从而提高土地的使用效率。

同时，要合理规划公共设施和配套设施的用地。

避免过度配置导致土地成本增加，又要确保居民的生活需求得到满足。

比如，合理确定小区内停车位的数量和位置，避免过多的地下停车场占用过多的土地资源。

二、优化建筑设计方案1、建筑体型设计建筑的体型对工程造价有着重要影响。

简洁规整的建筑体型能够减少建筑的外表面积，从而降低外墙保温、装饰等方面的成本。

避免过于复杂的造型和过多的凹凸变化，以减少施工难度和材料浪费。

2、平面布局设计合理的平面布局能够提高空间利用率，减少交通面积和无效空间。

例如，采用大进深、小面宽的设计，可以在相同建筑面积下增加室内使用面积。

同时，要优化户型设计，减少异形房间和过长的走道，提高房间的实用性和舒适度。

3、层高和层数的确定层高的选择要综合考虑建筑功能、结构形式和设备安装等因素。

过高的层高会增加建筑的造价，而过低的层高则会影响居住的舒适度。

一般来说，高层住宅的层高在 28 米至 30 米之间较为合适。

在确定层数时，要考虑建筑成本和销售收益之间的平衡。

随着层数的增加，建筑结构的造价会逐渐提高，但土地分摊成本会降低。

因此，需要通过详细的经济分析来确定最优的层数。

三、选择合适的结构形式高层住宅的结构形式主要有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构等。

不同的结构形式在造价、抗震性能和施工难度等方面存在差异。

在选择结构形式时，要结合建筑的高度、地质条件、抗震要求等因素进行综合考虑。

高层建筑中含钢量控制和优化摘要：我国经济经过多年的突飞猛进，整体发展水平已经大幅度提升，特别建筑业一直是近年来的经济热点，国民经济的重要支柱。

建筑企业为了获得更好的经济效益，一直把结构含钢量作为重要经济指标来控制，市场上也崛起了许多结构优化企业和个人，这样可以帮助建筑企业节约成本，降低用钢量。

怎样在满足高层建筑稳定、安全的前提下，尽可能降低钢材的使用变成了结构师面对的主要问题。

本文分析了高层结构中含钢量影响因素和优化策略，期望能为结构设计和相关人员提供参考。

关键词：高层住宅；结构设计；含钢量；控制；优化伴随着我国城市化进程的不断加快，土地越来越少，这使高层住宅建筑和公共建筑变成了建设的主流，在保证其结构安全的基础上怎样与经济效益相适应变成了面临的挑战。

结构设计中的含钢量是对工程造价产生影响的重要指标之一，开发企业往往会把含钢量作为考评设计成果质量的一个重要指标，虽然国家规范导向更趋于安全可靠，国家政策也鼓励和推进绿色建筑政策，提倡建筑中多使用可再生钢材，特别是高标号、高性能钢材。

但建筑市场对含钢量的关注并未减少，面对市场，开发企业控制成本情有可原，本文对高层结构设计中含钢量控制进行了分析和探讨。

一、结构含钢量的影响因素（一）平面、立面的规则性和均匀性对含钢量的影响平面应尽量满足《高规》3.4、3.5节对平面和竖向规则性的要求，建筑平面是否规则，墙柱是否对齐，立面有没有大的收进或者悬挑，对结构含钢量影响很大，不规则的建筑受力特性会趋于不合理，不均匀，造成配筋的不均衡。

另外规范对不规则建筑有比较系统的加强措施，通常对结构局部或整体提高含钢量或增加混凝土用量来实现。

（二）高宽比对含钢量的影响高层建筑的高宽比是对建筑宏观控制的因素，不单对结构的刚度、整体稳定、承载力等因素作限定，而且也关系到建筑本身是否经济合理。

随着高层住宅建筑物的高宽比增大大，抗侧力构件必须加强，以控制建筑的整体位移角和位移比等参数，提高其侧向刚度，保障建筑物的整体承载力和稳定性，与高层建筑物的舒适性要求相适应。

结构设计知识：结构设计中的挠度控制结构设计中的挠度控制结构设计中挠度控制是一项非常重要的工作。

挠度是指结构在受荷载作用下产生的变形量，是结构的一种性能指标。

挠度控制的目的是防止结构在使用过程中产生过大的变形，保证结构的正常使用和安全性能。

挠度控制的原则挠度控制的原则是根据所设计的结构承受的荷载和使用要求来确定挠度限值。

通常情况下，挠度限值应考虑以下因素：1.荷载：不同荷载方式对挠度影响不同，对于大荷载、短周期的结构应采用较小的挠度限值。

2.使用要求：根据结构的使用要求，考虑结构的整体变形变化、结构的承载能力、定位精度等因素来确定挠度限值。

3.设计要求：不同的结构设计要求对挠度限值也有不同的要求，如高层建筑对挠度的要求比中小型建筑更加严格。

4.结构类型：不同类型的结构对挠度的影响因素有所不同，如悬索桥、高架桥等长跨度结构对挠度的要求比普通桥梁更为严格。

挠度控制的方法挠度控制的方法有以下几种：1.刚度控制法：通过增加结构的刚度来减小挠度，可以通过增加结构截面尺寸、改变截面形状、增加抗剪构件等方式来提高结构刚度。

2.减载控制法：通过减小荷载来减小结构挠度，可以通过降低结构使用荷载、改变荷载分布等方式来达到减载控制法的目的。

3.防振控制法：通过采用防振控制系统来减小挠度，可以通过设置防振减震器、调整结构的固有频率等方式来实现防振控制法。

挠度控制的效果挠度控制的效果对结构的使用寿命和安全性能产生着非常重要的影响。

合理的挠度控制可以保证结构的使用寿命、正常运行和安全性能，而过大的挠度将会导致结构的疲劳损伤和失稳破坏等严重后果。

挠度控制需要在设计过程中综合考虑各种因素的影响，以达到合理的挠度限值。

同时，在结构施工和使用过程中也需要对挠度进行监测和管理，及时发现问题并及时解决，以保证结构的安全性能和使用寿命。

结语挠度控制是结构设计中非常重要的一项工作，它直接关系到结构的正常运行和安全性能。

在设计过程中需要根据荷载、使用要求、设计要求和结构类型等因素来确定合理的挠度限值，并通过刚度控制、减载控制和防振控制等方式有效地减小结构挠度，以保证结构的安全和可靠性。