摘要：本文是作者近幾年的工作經驗總結的簡要論述了現代各種高層建筑結構設計的特點和原則，并簡要的闡述了高層建筑結構分析與設計方法，最后對抗震分析與設計在高層建筑的應用進行了探討。從而進一步完善高層建筑結構設計，促進高層建筑的發展。

　　關鍵詞：高層建筑;結構設計;設計特點原則措施

　　Abstract: this article is the author of in recent years work experience summarized briefly discusses the modern various high building structure design of the characteristics and principles, and briefly expounded the high-rise building structure analysis and design method, and finally to earthquake analysis and design of high-rise building in the application are discussed. So as to further perfect the high-rise building structure design, and promote the development of the high-rise building.

　　Keywords: high building; Structure design; Design features principle measures

　　中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1高層建筑結構設計特點

　　現代的多層建筑和高層建筑雖然有相同之處，但高層建筑在結構設計方面的要求更高，由于高層建筑和高度比加大，所以在高層建筑中，水平荷載成為結構設計時的主要控制因素。其主要特點有：

　　1.1水平力是設計主要因素

　　在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。

　　1.2位移成為控制指標

　　高層建筑尤其是超高層建筑,頂點位移限值決定的不僅是其數值大小而且還有其振動頻率;防止結構由于變形過大而可能遭受損壞或破壞的控制因素是層間相對位移,而其限值在現行規范中似偏嚴,可予放松。

　　1.3軸向變形在高層建筑中也不可忽視

　　在高層建筑中，由于豎向荷載在數值在不斷加大，則會在柱中引起軸向變形，這在預制構件的下料時就要根據軸向變形重新計算值對下料長度進行調整，以免得也偏于不安全的結果。

　　1.4抗震設計要求更高

　　隨著地質災害的頻繁發生，特別是近幾年地震的震級及地震發生的次數的增加，高層建筑的抗震性能更值得關注，所以結構工程師在設計結構時更加再在抗震的設防方面下功夫，提高高層建筑的抗震性能。

　　1.5結構延性是重要設計指標

　　高層建筑結構相對于低層或多層來說，它的結構抗震性能更弱一些，在地震的作用下會比低層或多層變形更大一些，所以在設計結構時，承載力和剛度宜自下而上逐漸減小,變化均勻,連續,不要變。當出現了豎向不規則結構時,我們應考慮多種因素的精確分析方法,最好進行彈塑性時程分析,合理確定軟弱樓層的塑性集中變形,采取增大樓層結構延性等措施,提高其變形能力。同時,高層建筑的抗水平力構件應沿房屋周邊布置,以便能提供足夠大的扭轉力矩構件沿周邊布置形成空間結構后,也可提供較大的抗傾覆力矩來保證結構具有足夠的延性。

　　2高層建筑結構設計的原則

　　2.1選用適當的計算簡圖：結構計算式在計算簡圖的基礎上進行的，計算簡圖選用不當則會導致結構安全的事故常常發生，所以選擇適當的計算簡圖是保證結構安全的重要條件。計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點，但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。

　　2.2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揮地基的潛力，必要時應進行地基變形驗算。

　　2.3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。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，地震區應力求平面和豎向規則。

　　2.4正確分析計算結果：根據所選取的結構體系,選用準確的結構模型和選取正確的結構設計軟件通用的計算軟件有SATWE、TAT、TBSA等，結構計算開始前,設計人員先要根據規范的具體規定和軟件手冊對參數意義的描述,以及根據工程的實際情況,對結構參數和特殊構件進行正確設置。但由于計算機軟件功能的不完善，得出的結果往往會有很大差異，所以就需要設計人員闑的工作是選擇最適宜的軟件來計算，這樣不但節省了時間，也避免了不安全隱患的發生。

　　2.5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，尤其是鋼筋的執行段錨固長度;考慮溫度應力的影響力。

　　3高層建筑結構分析與設計方法

　　高層建筑結構是由豎向抗側力構件(框架、剪力墻、筒體等)通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。要完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。各種實用的分析方法都需要對計算模型引入不同程度的簡化。下面是常見的一些基本假定：彈性假定;小變形假定;剛性樓板假定;計算圖形的假定。

　　對于框架-剪力墻體系來說，框架-剪力墻結構內力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉角相等的位移協調條件，可以建立位移與外荷載之間關系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。框架-剪力墻的機算方法，通常是將結構轉化為等效壁式框架，采用桿系結構矩陣位移法求解。剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應力分布也不同，計算內力與位移時需采用相應的計算方法。剪力墻結構的計算方法是平面有限單元法。筒體結構的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類：等效連續化方法、等效離散化方法和三維空間分析。

　　4抗震分析與設計在高層建筑的應用在我國高層建筑的抗震分析與設計中常見的問題有以下幾種：

　　首先是高度問題，對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度。因為在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態會發生很大的變化，其次是材料選用和結構體系的問題，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。第三是軸壓比與短柱問題，在高層建筑結構中,軸壓的截面與柱的鋼筋要配套，增加結構的延展性。第四，結構工程師在抗震設計中，對薄弱部位應設計出很好的變形能力又不發生轉移，采取牢固的抗震措施與抗震構造來保證結構的安全，有利的提高結構總體的抗震能力。

　　5結語

　　隨著城市經濟水平的不段提高，以及人們對物質文化生活需求的不斷提升，所以有越來越多的人涌入城市生活，導致了城市人滿為患，再加上人口的不斷增長，用來緩解城市居民對空間的需求緊張，因為高層建筑可以放置更多的貨物、居住更多的人，所以對高層建筑的需求會越來越大，如何能讓高層建筑不破壞城市空間的和諧，只有更合理的提高結構設計的能力，這是目前結構工程師需要面臨的課題。