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有关高层建筑结构设计中的相关问题分析摘要：本文首先概述了高层建筑结构设计的基本要求然后分析研究了高层建筑结构设计中的常用结构高层建筑在节约城市用地面积、节省市政投资等诸多方面发挥着极其重要的作用。本文在此提出了一些自己的建议望能为高层建筑的结构设计提供一定的参考。关键词：高层建筑；结构；设计；研究；探析；中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：前言高层建筑对于我国基本国情而言科学合理且切合适宜但高层建筑的结构设计决不容许出现任何错误或遗漏。因高层建筑中零星半点的不安全因素一旦引发事故必定会酿制极其严重的恶果。故此应当深入研究、筹划并不断改进、革新、完善高层建筑结构的设计技术。一、高层建筑的特点1．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的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。2．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并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中由于建造了高层建筑群留下了更多地面空间可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。3．高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成这样就会增加建筑物的造价从建筑防火的角度看高层筑的防火要求要高于中低层建筑也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。二、高层建筑结构设计的基本要求高层建筑顾名思义即指超过了一定高度或层数的建筑物。各国对于高层建筑的定义各不相同均以本国人口与土地面积为基准而定量。目前我国《民用建筑设计通则》将十层以及十层以上、大于24米且小于100米的民用建筑划分为高层建筑。在传统的建筑结构设计中由于建筑的高度有限因此无需过多考虑建筑物本身的重量对建筑结构稳定性产生的影响。然而在高层建筑的结构设计当中受到建筑本身高度和重力的作用建筑本身所受的轴向力大大增加同时轴向形变明显使得高层建筑结构内部的受力特点发生了显著的改变如果单纯的按照以往的设计思路将会导致高层建筑在使用中因受力问题而发生病害降低高层建筑的使用寿命威胁高层建筑的使用安全。为此在进行高层建筑结构设计时应当充分考虑到轴向形变的对建筑结构受力特点的影响。但是在实际施工的过程中高层建筑的所受的垂直荷载是随着建筑高度的提升而逐层施加的因此不得简单的按照一次加载的情况加以考虑而必须进行严格的计算以防止出现计算结果与实际状况不吻合的情况避免因设计失误给高层建筑的施工质量造成不利的影响从而威胁到使用者的生命财产安全。例如在高层建筑中与剪力墙与筒体相邻的上层框架柱会在垂直荷载的作用下在结构内部出现拉应力而上层框架梁则会出现过弯距和剪力。此外随着楼层的不断递增建筑物所受的水平荷载也会进一步增大导致建筑物的侧向形变明显增大。为了提高高层建筑的工程质量延长高层建筑的使用寿命高层建筑结构设计需要遵循一定的设计原则。首先高层建筑的水平荷载是决定高层建筑结构设计的基本要素。高层建筑水平荷载对建筑结构产生的倾覆力矩与建筑物高度的平方呈正比关系决定了高层建筑结构的稳定性会在很大程度上受到建筑水平荷载的影响。其次高层建筑的轴向变形是高层建筑结构设计需要考虑的另一因素。高层建筑的垂直荷载较大能够引起建筑的轴向形变从而对下层的构建产生作用影响预制构建的长度。再次高层建筑的侧向位移在水平荷载的作用下随着建筑物高度的增加俄日迅速增大其变化与建筑高度的四次方成正比如果得不到有效的控制将会严重威胁高层建筑的使用安全。最后为了保证高层建筑能够抵抗地震的侵袭在保证高层建筑结构强度与刚度达到相应标准的同时还应确保高层建筑的整体具有足够延性在地震中能够良好的维持自身结构的稳固保证使用者的生命安全。三、高层建筑结构设计中的常用结构1、框架―剪力墙体系。框架―剪力墙体系是高层建筑结构设计中经常使用的受力结构。由于传统框架式结构的强度与刚度较为有限不能满足高层建筑的设计要求因此需要在建筑内部恰当的位置使用剪力墙来替代惯用的框架形成框架―剪力墙体系以提高建筑结构对水平荷载和垂直荷载的承受能力保证高层建筑的使用安全。当建筑承受水平方向的作用力时框架与剪力墙的复合结构通过楼板与连梁形成统一的受力体系大大提高了自身的刚度。而当该体系承受垂直荷载时框架结构便会发挥其作用保障高层建筑结构的稳定。可以说剪力墙的应用大大提高了高层建筑的侧向刚度有效的限制了高层建筑的水平位移在高层建筑的结构设计中占据着十分关键的地位。框架―剪力