淺談我國高層建筑結構的現狀及發展

王嘉旭

摘? ? 要：在土地資源日益貧乏的今天，高層建筑的出現勢必會成為城市建設的主流發展方向。基于此，本文對高層建筑結構的現狀和發展進行了全面分析，以期促進高層建設的順利開展。

關鍵詞：高層建筑結構;現狀;發展方向

1? 引言

隨著科技的不斷進步，建筑施工得到了完善，這為高層建筑的發展提供了物質基礎和技術條件。同時高層建筑的出現，也為我國帶來了新的研究方向。我們需要進一步了解其現狀和發展，進而為建造更多優秀的高層建筑不斷努力。

2? 高層建筑的發展歷史

結合古今中外發展歷史不難看出，高層建筑在我國歷史發展中占有較為重要的位置，如我們所熟知的料敵塔，其就是高層建筑的代表之一，其修建于北宋時期，經過千年的洗禮，仍屹立不倒。之后隨著社會的發展，西方文化逐漸滲入到我國，我國很多建筑在保留自身特色的基礎上，融入了西方文化特征，建立了很多不同立面和平面形式的高層建筑，如花園大酒店，這為高層建筑的發展帶來了動力。

發展至今，高層建筑在建筑高度上又進行了一次革新，如阿聯酋迪拜塔、上海國際飯店、廣州白云賓館等，這些建筑高度已達到400米以上，最高的已達到800米，其逐漸成為城市建設的主要風向標。此外，隨著技術和經濟的發展，很多新型建筑材料被廣泛應用到高層建筑施工中來，這些材料的應用，改變了傳統承重墻的厚度，加大了木梁木柱的限高，使得建筑結構更具靈活性、多變性和實用性。

3? 高層建筑結構發展的特點

3.1? 建筑高度的不斷增加

通過對近幾年我國及國際上高層、超高層建筑數量的統計可以看出，我國同美國在高層建筑數量上已經持平，均在33棟左右，這說明我國高層建筑已處于世界前列。高層建筑的出現，為人們生活帶來了改變，緩解了土地危機。而且在建筑材料和制作工藝方面，也達到了較高的發展水平，其經濟性、實用性等優勢也在逐漸突顯。

3.2? 結構體系的復雜化

隨著各國文化的融合，人們的審美發生了改變，這使得高層建筑設計不再局限于建筑外觀的美觀性上，而是在美學理念的基礎上，在保證建筑結構質量的前提下，不斷增強建筑的實用性和經濟性。例如，在我國絕大部分地區，必須采取抗地震，防臺風等建筑保障。種種問題的疊加，使得我國高層建筑的結構體系復雜程度也趨于世界前列。另外，在內部結構上，隨著人們需求的不斷增多，空間利用率、環境設施、光照等因素也成為人們重點考慮內容，設計者們需要通過不同角度的綜合考量，來不斷加強結構設計的合理性和科學性，提高高層建筑質量。

3.3? 混合材料結構為主

如今的建筑材料商，仍會以鋼筋混凝土結構為主，這主要是因為，鋼筋混凝土結構具有較強的耐久性和承壓能力，并對于保證高層建筑質量和安全有著重要意義。同時該材料的成本相對較低，實用性高，所以在未來發展中，混凝土也將被廣泛應用在高層建筑中。

4? 高層建筑發展現狀分析

4.1? 建筑結構設計方法的完善

隨著社會環境的不斷變革，技術水平的不斷提高，人們對于建筑的要求也越來越嚴格，這也促使了建筑結構設計向著多元化、更高層次的發展。在高層建筑結構設計中，最為主要的內容就是抗震設計和彈塑性力學性能設計。在抗震設計中，需要結合當地以往的實際情況，合理規劃建筑的抗震等級，以保證在地震災害發生時建筑的穩固性，減少損失的形成。與此同時，還要對結構的連接情況和受力情況予以重點分析，以削弱力的傳導效果，從而在地震災害中，實現力的抵消，保證建筑的安全穩定性。而在彈性受力性能的研究中，需要不斷尋求與實際情況相符的本構關系，并加以完善，以增強建筑的美觀性、實用性、安全性和可靠性。

4.2? 數值模擬在建筑結構設計中的應用

由于建筑結構體積較大，投資的資金成本較多，科研人員想要進行實際的結構模型試驗是很難的，但是數值模擬技術的出現，為科研工作帶來了較大便利。數值模擬的優勢在于：首先，不僅能夠對較為復雜的建筑結構進行模擬，還可以對細節部位的受力情況實行準確模擬;其次，針對多種荷載情況，對不同的材料以及邊界條件實行有效模擬，并通過函數計算實現荷載、接觸、分線性材料等的合理劃分;再次，分析結果的精確度更高，顯示也更加形象;再者，對于單位結構設計的合理性、空間尺寸的封閉性以及空間位置的合理性能夠進行全面細致的檢查，及時發現其中存在的問題，并加以改善，進而強化高層建筑的整體效果。最后，實現了動力分析、可靠度概率設計、結構優化設計等相關內容。但是其劣勢在于建模程度較為復雜，涉及的專業知識較多，工作量較大。

5? 高層建筑未來的發展趨勢

5.1? 裝配式建筑應用

傳統的建筑工程主要采用的是現場澆筑的施工方式實現的，這種方式雖然在保證建筑穩固性上有著顯著效果，但是會消耗較多的人力、物力，存在的質量問題也相對較多，進而對環境造成較為嚴重的影響。在現今發展中，該種建筑形式已經無法適應現今發展的需求。為了更好的適應我國可持續發展戰略的內容，在國家和政府的大力支持下，裝配式建筑結構體系迎來了新的發展契機。裝配式建筑作為符合現階段發展需求的一種建筑方式，其具有的特征為：

1）標準化、模數化;2）合成材料較少，環保性能高;3）建設工期較短，施工難度較低;4）施工準確性較高。同時伴隨裝配式剪力墻結構、裝配式框架結構等的應用，提升了裝配式建筑內部結構空間的靈活性和多變性，更好地滿足了人們現今對建筑的需求和要求。

5.2? BIM技術的應用

由于建筑工程的周期相對較長，涉及的內容較多，這使得建筑工程設計與施工往往會存在分離的情況，進而影響了建筑工程質量，阻礙了生產效率和經濟效益的提高。尤其在圖紙和技術交底工作中，由于信息丟失或者傳輸不及時等情況導致的質量問題頻頻發生，為建筑企業帶來了較大的損失。不過BIM技術出現后，為建筑行業信息化的發展帶來了更大空間和機遇，且在在技術作用下，更好的實現了各環節之間的銜接，促進了施工作業的順利開展。

BIM技術是通過三維數字技術的應用來提升各環節的施工質量和施工效率的，并通過該技術的應用實現了信息模型的建立，幫助工作人員更好的完成工程策劃、設計、施工、運營和管理工作，確保每個環節的施工質量，減少危險的發生。具體來說，BIM技術的特點有：

首先，信息的集成性和聯動性，能夠將建筑結構中相關聯的結構參數進行統一的修改和完善;其次，協調性和統一性。通過信息平臺的建立，實現了各環節、各部門之間的信息傳遞，完成信息數據的實時共享，進而為圖紙、方案等的修改和優化奠定了堅實基礎，并且也加大了施工作業的監控力度，確保實際施工與設計內容的符合性;最后，參數化設計。通過BIM技術的應用為工作的協調以及工作效率的提升帶來了較大幫助。工作人員在構建的信息模型中，任何時間的參數修改都可以被直觀的體現出來，并形成聯動修改效果，幫助工作人員全面掌握修改內容及其后續施工作業的標準要求，以此提高工程質量。

6? 結語

通過本文的深入研究，讓我們認識到高層建筑作為城市現代化的標志，對經濟建設與發展起到了重要的推動作用。相信在日后的研究中，高層建筑將更加完善，且符合城市化發展的需要。

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