復雜高層與超高層建筑結構設計要點

閆彬

摘 要：隨著我國對外開放以來，經濟得到快速的發展，建筑房地產行業也得到了迅猛的發展。復雜高層與超高層建筑開始慢慢地多起來，超高層建筑開始成為一座城市的地標建筑物。但復雜高層與超高層的結構設計帶來很多問題，比如結構設計的經濟性問題、結構設計的適用性問題；在市場經濟下，超高層結構設計的要點越來越重要，本文就復雜高層與超高層建筑結構設計的要點相關問題進行探討和研究，并且提出相應的對應方法。

關鍵詞：復雜高層與超高層；結構設計；

1、復雜高層與超高層和結構設計的概述

1.1復雜高層與超高層的基本概述

復雜高層一般是指高于27米的住宅建筑與高于24米的其他建筑。超高層是指建筑物超過40層或建筑物高于100米就為超高層建筑，但隨著世界經濟的快速發展，100米以上的建筑物越來越多，世界超高層建筑學會指定了的最新標準，建筑物300米以上為超高層建筑。復雜高層與超高層建筑一般周期長、投入資金大，一般超高層建筑物也是一個國家和地區的地標性建筑物。超高層建筑在亞洲最多，其次是歐美國家，世界上比較著名的超高層建筑物有：位于阿聯酋的世界上最高的建筑物迪拜塔（哈利法塔迪拜 828米）、東京晴空塔 （日本，634米）、廣州塔（中國，600米）、平安大廈（中國深圳，600米）、廣州東塔（中國，530米）。

1.2結構設計的基本概述

結構設計分為建筑物的結構設計和產品結構的設計兩種，其中建筑結構又包括建筑物上部結構設計和基礎的設計。建筑主要分為框架結構、磚混結構、鋼結構、輕鋼結構等。

復雜高層與超高層結構設計的主要內容和步驟如下：1.根據建筑設計確定結構體系和主要材料；2.做好結構平面布置圖；3.開始選擇建筑材料類型、強度等級等，并根據經驗初步確定構件截面尺寸；4.建筑物結構荷載計算和各種荷載下的內力分析和研究；5.建筑荷載效應的組合；6.構件部件截面設計。還包括一些必要的結構措施。應以結構專業的相關規范和圖集為基礎。

2、復雜高層與超高層建筑結構設計跟普通建筑結構設計的區別

當復雜高層與超高層建筑的樓層和高度增加到一定程度時，與普通建筑相比，復雜高層與超高層建筑設計經濟性、安全性、適用性都將發生很大變化，在建筑結構設計上難度也會隨之增加，需要考慮和解決的問題也會增多。主要考慮的有：

（1）會考慮到復雜高層與超高層建筑遇到比較大風力和地震力時所產生的水平側向力。

（2）需要嚴格控制超高層建筑的高寬比例，以保證其建筑的穩定性。

（3）盡量使建筑平面、外觀、立面的質量和剛度保持均勻和對稱，使整體建筑結構不出現偏差環節。

（4）考慮復雜高層建筑自重大、基礎深等因素下，怎么保證工程安全可靠的設計技術和施工條件等問題。

3、復雜高層與超高層建筑結構設計要點

在復雜高層和超高層建筑的結構設計和施工中，比普通建筑的結構設計和施工難度更大。而且工程周期長、投入資金大、層數較多，因此，在結構設計和施工中必須遵循國家法律法規的相關要求，以及建筑行業的的相關原則。為了提高復雜高層建筑和超高層建筑的實用性、經濟性性和安全性，設計者結合自己的實踐經驗，總結和學習了設計過程中需要掌握的關鍵點。

3.1重視建筑結構概念設計

現代設計中一個非常流行的設計概念是理念設計，所以在這種結構的設計中。第一需要不斷地體現概念設計的對稱性，從外觀上給人更好的視覺享受。第二，整個結構的設計涉及的人員比較多，需要很多人的配合和相互協助。因此，在建筑結構設計中，應注意傳力路徑的施工，以更好地保證在施工過程中有一個非常清晰的傳力通道。三是在建筑設計中保證建筑的完整性，這也是建筑企業施工水平的具體體現，并在建筑設備中盡可能使用節能儀器，以更好地節約資源，在一定程度上減少建設資金投入。

3.2對建筑載荷進行科學計算

對于普通建筑，復雜高層建筑和超高層建筑的建筑荷載計算較為復雜。在建筑荷載計算過程中，要求相關設計人員充分考慮。最重要的結構設計是建筑物的地震荷載和風荷載，也是所有建筑工程中應注意的內容。一般來說，根據我國有關規范的要求，建筑物的地震荷載影響系數一般為6s，由于復雜高層和超高層建筑物的特殊性，其自振周期應保持在6-9s，且應滿足抗震設防要求。設計人員在具體設計中應保證地震荷載影響系數保持在6-10s。風荷載也是復雜高層和超高層建筑結構設計的重要組成部分。建筑物的風荷載隨高度的增加而增大。因此，在結構設計環節，必須充分計算建筑物的荷載，以保證建筑物的整體質量。

3.3合理選擇抗側力結構體系

抗側力結構設計是復雜高層和超高層建筑設計的重要組成部分。良好的抗側力結構設計可以提高復雜高層和超高層建筑的安全性能，為用戶提供良好的生活或辦公環境。因此，在建筑結構的設計和施工中，合理選擇抗側力是十分必要的。結構體系。為了選擇合理的抗側力結構，需要了解建筑物的實際高度，以便進行科學的分析和選擇。此外，在整個結構設計中，應盡量使抗側力結構體系的構件緊密相連，以保證其內部構件的完整性。本文結合建筑的實際情況，分析了各種抗側力結構體系，了解其在建筑結構設計中的作用，并根據其不同的特點，選擇了正確的抗側力結構設計方法。他綜合了高層和超高層建筑以及當地的地理環境。

3.4注重抗震設計各個環節的把握

地震設計是復雜高層和超高層建筑結構設計中的重要組成部分。它直接關系到整個建筑的安全穩定，是保證建筑安全的重要環節。因此，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，必須嚴格控制抗震設計的各個方面，改進抗震設計。各環節的合理性和科學性。抗震材料的選擇是抗震設計中的一個重要環節，在一定程度上直接影響到抗震設計的抗震性能。抗震材料的選用應根據復雜高層或超高層建筑的特點，不同高度應選用不同等級的抗震性能材料。在建筑結構抗震設計和施工前，應制定有效的設計方案，以確定建筑結構的變形彈性。在抗震施工中，變形彈性控制應滿足地震預期的要求。此外，為了在一定程度上減小層間位移，還需要合理控制地震作用下的層間位移。低地震對建筑物造成的破壞。地震設計對復雜高層和超高層建筑的結構設計具有重要意義。良好的抗震性能可以減少自然災害對建筑物的破壞，保證建筑物的安全，從而保證居民的人身安全。

4、總結

綜上所述，根據國內目前復雜高層和超高層建筑結構設計發展現狀，我國目前在這方面發展比較快，未來發展情景廣闊。但資金投入不夠、人才短缺、缺乏創新等問題嚴重，企業需要加強這方面的重視，才能獲得更大的市場，節約成本和提高經濟效益。只有把握復雜高層和超高層建筑結構設計的理念設計、荷載計算、抗震設計各個環節要點才能保證建筑物的質量和人民的生命財產安全。

參考文獻

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