高層建筑結構形式精選(九篇)

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第1篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞： 高層建筑，轉換層，布置原則

中圖分類號： 中國圖書館分類法查詢 文獻標志碼：A

Abstract: The engineering applications of the conversion layer today are developing towards the direction of verious forms,diverse methods and reasonable force. Due to the architectural and structural features of high-rise buildings, the conversion layer is divided into the form of a beam, truss, thick plate, box, giant frame, etc.The design methods for those conversion layers are different.In this paper, on the basis of previous studies,the function, form, features, layout principles of the conversion layer structures are summarized,and the problems to be solved in future research work are pointed out.

Keywords: high-rise building；conversion layer；layout principles

中圖分類號：[TU208.3] 文獻標識碼：A 文章編號

1 引言

近年來高層建筑迅速發展，建筑物越建越高，越建越大。為給人們提供良好的生活和工作條件，高層建筑正向著形式多樣、功能多樣的方向發展。在同一座高層建筑中，功能要求沿建筑高度要發生變化：上部樓層一般布置住宅、旅館，中部布置辦公用房，而下部常用作餐館、商店等文化娛樂設施；另一方面，高層建筑下部受力較大，上部受力相對較小，理論上結構布置應是下部結構剛度大，墻體多，柱網密集，自下至上逐漸減少墻體和柱的數量。這兩方面使得結構的布置與建筑的功能在空間上恰好相反。為滿足建筑功能要求，結構布置需與常規的布置相反，在下部布置大空間，上部布置小空間；上部布置剛度較大的剪力墻，而下部則布置剛度較小的框架柱。為實現此種布置，就須在結構變化的樓層設置轉換構件形成轉換層結構。

由于建筑對轉換層結構的要求，轉換層結構設計和施工的研究就必不可少。本文主要對轉換層結構的功能、結構形式等進行歸納總結。

2 轉換層功能

2．1 建筑功能

1) 為建筑室內提供較大空間

傳統的剪力墻結構樓層適合布置住宅和旅館的客房等房間，如需在建筑底部布置各種需要較大空間的房間時，可以通過轉換層將部分剪力墻用框架柱代替，形成大空間框支剪力墻結構，以滿足建筑功能要求。

2) 為建筑物提供較大的出入口

對于一些筒中筒結構的建筑，外框筒的柱距通常布置為3-4m，使得建筑無法設置較大的出入口。在建筑底部設置水平轉換構件可以擴大底層柱距。

2．2 結構功能

1) 上下層結構形式轉換

轉換層可以將上部的剪力墻結構轉換為下部的框架結構，形成較大的室內空間。這種轉換層結構廣泛地用于剪力墻和框架剪力墻結構中。

2) 上下層柱網、軸線的改變

轉換層上下層結構形式不變，通過轉換層擴大下部柱的柱距以形成大柱網。這種轉換層結構用于外框筒底部來形成較大的出入口。

3) 結構形式和柱網軸線位置同時轉換

轉換層結構將上部剪力墻結構轉換為框架結構的同時，上下層柱網軸線錯開，形成錯位布置。

3 轉換層主要結構形式

1) 底部多層組成大空間的轉換層

這種轉換層最常見，一般有兩種基本做法：

(1)轉換層跨越建筑平面兩端，荷載傳遞到支撐點上，此種做法稱為橋式結構；

(2)轉換層的中部支撐在強勁的筒體上，四周懸挑向外，以此形成底部大空間。

2) 外部組成大柱網的轉換層

此種轉換層一般用于筒中筒結構的外筒，以便在底部布置較大的出入口。

圖1 傳遞豎向荷載的轉換層結構體系

a梁柱體系；b,c,d桁架體系；e,f墻梁體系；

g格構式體系；h,i筒體體系；j箱梁體系

3．1 轉換層結構形式分類及特點

按照上述結構形式，轉換層可以分為梁柱體系轉換層、桁架體系轉換層（空腹桁架體系、斜桿桁架體系、混合桁架體系）、墻梁體系轉換層等。

1) 梁式轉換層

圖2 梁式轉換結構類型

梁式轉換層結構是現代高層建筑中用來實現垂直方向轉換的最常用結構形式。其傳力途徑采取墻或柱轉換梁柱或墻的形式，傳力直接、清楚、明確，便于進行工程計算、分析和設計，且造價較低，在實際工程中應用非常廣泛。

實際應用中轉換梁形式多樣，按跨數可分為單跨、雙跨和多跨；按上部墻體形式，可分為滿跨和不滿跨、開洞和不開洞、開門洞和開窗洞；從功能上，可分為托柱和托墻；按轉換形式，可分為加腋和不加腋；按轉換梁采用的材料，可分為鋼筋混凝土、預應力混凝土、鋼骨混凝土和鋼結構等。

2) 桁架式轉換層

在一些梁式轉換層中，由于承托的上部層數比較多而且轉換梁的跨度比較大，上部的柱傳遞給轉換梁的荷載比較大，這就導致轉換梁截面的尺寸偏大，實際實施起來很困難。而且采用轉換梁也不利于布置大型管道等設備系統，不利于充分利用轉換層建筑空間。理論分析和工程實踐表明，采用桁架結構代替轉換梁作為轉換層結構是一種可行方案。

轉換桁架可分為單層桁架和疊層桁架。

3) 厚板式轉換層

當轉換層上下部柱網軸線錯開較多時，轉換梁難以直接承托上部荷載，這時需要做成厚板結構，形成板式承臺轉換層。

厚板轉換層可以給上部結構布置帶來方便，但也使得板的傳力途徑變得不清楚，因而其受力非常復雜，計算相對困難，而且從受力角度考慮，往往需要柱與墻、柱與柱指尖配筋加強，相當于設置了暗梁，增加了配筋量。轉換板的厚度一般很大，實際工程中可達到2.0-2.8m，重量和混凝土用量都很大，對下部垂直構件的強度和混凝土施工提出了較高的要求。而且相當于幾層樓重量的厚板集中在結構中部，振動性能十分復雜，在地震作用下，地震反應強烈，不利于結構抗震。因此，采用這種厚板形式的轉換層要慎重對待。

4) 箱型轉換層

在有些情況下，建筑的轉換梁可以與其上層和下層的厚樓板協同工作，組成了一種剛度很大的整體結構，這種結構稱為箱型轉換層。由于原有的上下部樓層和剪力墻對這種轉換結構有加強作用，其平面內剛度介于單層梁板轉換結構與厚板轉換結構之間，在受力性能方面有很大的改善。

箱型梁是橋梁工程中的常見結構形式，但在房屋結構工程中很少使用。

5) 巨型框架結構轉換層

巨型框架結構體系把結構中的框架設計為主框架和次框架。主框架是大型的跨層框架，每隔6-10層設一根大截面的框架

圖3 巨型框架結構體系

a傳統框架結構體系；b巨型框架結構體系

梁，每隔3-4個開間設一根大截面的框架柱。主框架大梁之間的樓層中再另設柱網尺寸較小的次框架，其僅負擔這幾層的豎向荷載，再將其傳遞給主框架的大梁，水平荷載通過各層樓蓋直接傳遞到框架上。因次框架柱距和荷載小，又不用承擔水平荷載，梁柱截面就可以做得很小，利于樓面合理使用。次框架均是獨立的，因而柱網的形式及亦可以互不相同。巨型框架梁的本身就構成了結構轉換層，因此，巨型框架結構是一種形式復雜的轉換層結構。

巨型框架結構中，主框架的梁柱常采用實心截面。從經濟和合理的角度來考慮，梁柱截面尺寸又不能做的很大。因此，這種結構抗水平荷載的能力有限，在臺風和地震作用強烈的地區，建筑必須與抗震墻或筒體配合使用。

6) 預應力混凝土轉換層

預應力技術可帶來很多結構和施工上的優點，例如減小截面的尺寸、控制裂縫和撓度、控制施工階段裂縫以及減輕支撐的負擔等。因此預應力混凝土結構適合用于建造大荷載和大跨度的轉換層。

預應力混凝土形式的轉換層又可分為預應力混凝土轉換梁式轉換層、預應力鋼骨混凝土轉換梁式轉換層、預應力混凝土曲線轉換梁、預應力混凝土桁架轉換層和預應力混凝土厚板轉換層。

7) 其他結構形式轉換層

其他結構形式的轉換層還有錯列桁架結構體系、錯列墻梁結構體系、錯列剪力墻結構體系、底部大空間剪力墻結構體系、底部大空間上層魚骨式剪力墻結構體系和大底盤大空間剪力墻結構體系等。

4 轉換層結構在高層建筑中的布置原則

4．1 轉換層在高層建筑中的布置

一般來說，高層建筑下部的豎向結構體系或上下結構形式有較大的差異，或下部豎向結構軸線距離擴大或者上下部軸線錯位時，必須在結構改變的樓層設置轉換構件，即結構轉換層。因此，轉換構件可以根據建筑的功能和結構的傳力需要沿高度的方向一處或多處靈活布置，且自身這個空間即可以作為正常的使用樓層，也可以作為技術設備層，但需確保轉換層有足夠的剛度來防止建筑沿豎向剛度懸殊。

當建筑的整體剛度可能不足時，在豎向的某部位設置加強層，結構整體的彎曲效應被人為地加強時，轉換層可以同加強層和設備層一同考慮。

對于大底層多塔樓的建筑，塔樓轉換層可以布置在裙房屋面處，并且增大梁和板的厚度和尺寸，避免建筑中部樓層的剛度特別小，減小地震危害。

對一些框剪結構的建筑，轉換層高度應根據所在地區的地震烈度確定：在7度地區轉換層高度宜低于第五層，8度地區則宜低于第三層。當與上述的規定不符時應做專門的研究并采用有效措施。

4．2 轉換結構構件在平面上的布置

建筑內部要求盡量敞開自由空間時，轉換梁可以沿橫向或縱向平行布置；當縱橫向需同時轉換時，可布置雙向梁；還可采用間隔布置；但要與相鄰層錯開布置；可以順建筑平面柱網變化合理布置；相鄰層可以互相垂直布置。上述方案的共同特點是須與相鄰層的柱網統一考慮。

5 轉換層結構研究中的問題

雖然目前應用轉換層的實際工程比較多，但是對其性能研究還不完善，還有一些問題需要進一步研究。

1) 帶轉換層結構的建筑抗震性能和抗震設計方法的研究

高層建筑中，建筑剛度的均勻性沿高度方向受轉換層的影響很大，轉換結構抗震性能變差。如何準確地建立帶轉換層的建筑在地震作用下的計算模型還有待研究。

2) 轉換層中構件受力過度的研究

由于在轉換層中的梁和柱都存在強弱之分，而以往對施工過程的模擬計算對比分析中均沒有涉及。在設計時應注意結構內力變化，采取相應的設計措施，在施工階段還應充分考慮轉換構件的過度受力。

3) 轉換層結構關于施工力學問題的研究

為保證轉換層整體的承載力和剛度，其截面尺寸不可避免地又高又大，這就使得在施工時有一定的難度。

例如，某高層建筑高度88m，地下2層，采用框剪結構，首層層高6m，在二層樓面布置梁式轉換層，板厚200mm，梁截面有1000mm×1800mm、1000mm×2200mm等。由于轉換梁尺寸和自重很大，而且首層層高6m，高支模體系的穩定性如何保證就成為一個重要問題；轉換梁配筋構造復雜，各構件連接和構造要求如何滿足以確保工程質量需要細致考慮；鋼筋密集加大了澆筑混凝土的困難，轉換梁又有大體積混凝土的施工特點，確保轉換層的混凝土質量亦是轉換層施工的難點之一。

因此，在結構設計階段應與施工時支模和拆模的方案一同考慮，建立與實際相符的力學分析模型，施工時注意鋼筋連接和混凝土澆筑時易出現的問題，使設計和施工相統一并保證施工質量。

6結語

高層建筑結構的多樣性使得轉換層結構形式多種多樣，而不同結構形式的轉換層又有著各自不同的受力特點和適用范圍。在研究中應結合各種轉換層形式的特點，建立相應的計算和設計方法，尤其是帶轉換層結構高層建筑結構地震作用的計算模式。此外，高層建筑轉換層結構在施工時有一定難度，在今后的研究工作中應結合轉換結構施工時的受力特點，確立適當的力學模型，以指導施工工作。

參考文獻：

[1]唐興榮．高層建筑轉換層結構設計與施工[M]. 北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2] 中華人民共和國國家標準.《高層建筑混凝土結構技術規程》（JGJ-2002）[S].北京：中國建筑工業出版社，2002

[3] 于小虎．高層建筑厚板轉換層混凝土施工技術研究[J]．建筑與發展，2010，05：81-82．

第2篇：高層建筑結構形式范文

【關鍵詞】小高層住宅；適用性；經濟性；抗震性能

對小高層住宅的結構設計，作為結構設計師在進行結構選型時，不僅要考慮結構體系的適用性與經濟性，還要充分考慮抗震性能等幾方面。本文就以某小區為例，對目前普遍采用的幾種結構形式進行分析比較。

一、結構方案概述

某小區的十二層，一梯兩戶兩單元住宅，對稱結構，層高均為2.90m，建筑物總高34.80m，長34.20m，寬14.70m，每層面積490m2，總面積5 880m2，抗震烈度為6度，場地土類別為三類，基本風壓：0.60kn/m，采用“多層及高層建筑結構三維分析與設計軟件”程序及有關規范對不同的結構設計方案進行計算并分析比較。

（一）框架結構

此方案的特點是一般用于多層結構及小高層結構，適用高度范圍一般為60.0m以下（6度設防）。框架結構布置靈活，具有較大的室內空間，使用較為方便。填充墻可采用輕質隔墻，減輕結構自重。但內凸的框架柱直接影響到戶型的實際使用面積及家具布置。

（二）異型柱框架結構

這種結構體系是框架結構的一個派生結構形式，它除了具有框架結構的特點外，與墻同寬的異型柱很好地解決了建筑平面使用問題。根據行業標準《砼異型柱結構技術規程》JGJ149―2006第3.1.2條抗震設計為6度時，異型柱結構適用的房屋最大高度為24 m，本工程建筑總高為34.8 0m。故不宜采用異型柱框架結構。

（三）框架剪力墻結構

這種結構體系一般用于高層結構，在近幾年的高層結構設計中應用廣泛，此方案的特點是利用樓電梯間做鋼筋砼核心筒抵抗大部分水平荷載，框架柱主要承受豎向荷載。這種結構既具有框架結構布置靈活，使用方便的特點，又具有較大的剛度和較強的抗震能力。但內凸的框架柱同樣影響到戶型的實際使用面積及家具布置。

（四）異型柱框架剪力墻結構

這種結構體系是框架剪力墻的一個派生結構形式，此方案的特點是利用樓電梯間做鋼筋砼核心筒抵抗大部分水平荷載，異型柱主要承受豎向荷載，水平位移及層間位移大大減小。同時，與墻同寬的異型柱又能更好地解決建筑平面使用問題。

（五）普通剪力墻結構

這種結構體系一般用于高層結構住宅，尤其在30層左右的高層住宅結構設計中應用廣泛。此方案的特點是根據建筑平面布局而設置鋼筋砼墻，與墻同寬的剪力墻很好地解決了建筑平面使用問題。

該總高度僅34.8m，抗震設防烈度為6度區，若采用純剪力墻結構，造價高，故不作為該工程的首選結構類型。

（六）短肢剪力墻結構

此方案的特點是適應建筑要求而形成的特殊的剪力墻結構，根據建筑平面布置，在建筑物凹凸轉角處布置各種行式的短墻肢，主要形式有：一型、Y型、+型、T型、z型、Y型等。因采用這種結構體系時，將中部的電梯間、樓梯間和管道井四周的剪力墻組成筒體結構，四周布置短肢剪力墻，也可根據需要布置一些長肢墻，所以結構布置極為靈活，基本上能根據建筑的要求布置豎向受力構件。

二、結構抗震性能的比較

（一）框架結構

一般用于多層及小高層結構，即10層以下或建筑物高度H小于28.0m，對H大干30.0m的框架結構，在抗震設防烈度為6度地區，《高規》第4.8.2條規定，抗震等級為三級.SATWE程序計算結果顯示，此結構在水平荷載（風荷載及地震荷載）的作用下，水平位移及層間位移為最大（1/1200）；由于框架柱作為唯一的抗水平力構件，軸壓比限值為0.90，故框架柱截面尺寸較大，內凸的框架柱直接影響到戶型的實際使用面積及家具布置。而且，最為嚴重的是，由于建筑的平面使用或立面造形的要求，經常出現框架兩一端擱置在柱上，另一端擱置在梁上；或幾根框架柱并不在一條軸線上，往往出現單跨框架的現象，成為抗震薄弱環節。所以，在考慮抗震設防要求的結構中，由于框架梁柱截面較小，抗震性能較差，剛度較低，特別是采用砌體填充墻時，地震中填充墻損壞嚴重，修復費用很高。故對高層結構不宜采用。

（二）異型柱框架結構

異型柱在受剪承載力、節點承載力和延性等受力性能方面比普通矩形柱差，在水平地震作用下，柱內鋼筋的粘結錨易遭受破壞，對抗震性能有不利影響。因此，鋼筋砼異型柱框架及框架抗震墻結構的房屋應在一定的高度及適用范圍內應用，而不能等同于一般的鋼筋砼結構。根據《砼異型柱結構技術規程》適用于總高度小于24 m的房屋。當建筑的高度較高時，異形柱無法滿足軸力和抗側力的要求。所以，異型柱框架結構相比較而言，抗震性能為最差。

（三）框架剪力墻結構

一般用于高層結構，在近幾年的高層結構設計中應用廣泛，此方案的特點是利用樓電梯間做鋼筋砼核心筒抵抗大部分水平荷載，框架柱主要承受豎向荷載，水平位移及層間位移大大減小，軸壓比限值較框架結構放寬，但考慮框架柱的構造要求，及實際計算中若軸壓比大于0.90，則柱配筋較大，所以在小柱網的住宅中，與框架結構相比，柱截面尺寸與不可能小很多，同樣存在上述建筑使用問題。

（四）異型柱框架剪力墻結構

這種結構體系是框架剪力墻的一個派生結構形式，此方案的特點是利用樓電梯間做鋼筋砼核心筒抵抗大部分水平荷載，異型柱主要承受豎向荷載，水平位移及層間位移大大減小。同時，與墻同寬的異型柱又能更好地解決建筑平面使用問題。6度地區，框架剪力墻結構總高度不得超過45.0m，柱中距不大于7.20m。抗震等級之所以異形柱有上述的限制條件，主要是異形柱的肢長較短，當建筑的高度較高時，異形柱無法滿足軸力和抗側力的要求。在6度設防地區，建筑物高度大于18.0 m抗震等級即為三級，這點較框架結構（60.0m）嚴格。

（五）普通剪力墻結構

一般用于高層結構住宅，尤其在30層左右的高層住宅結構設計中應用廣泛。此方案的特點是根據建筑平面布局而設置鋼筋砼墻，適當部位開結構洞，以輕質填充墻代替，以減輕結構自重及工程造價，可使各墻段剛度均勻，抗震性能好，水平位移及層間位移大大減小，尤其在戶型的實際使用面積及家具布置中。

（六）短肢剪力墻結構

由于短肢剪力墻抗震性能較差，地震區應用經驗不多，為安壘起見，對這種結構抗震設計的最大適用高度、使用范圍、抗震等級、墻肢厚度、軸壓比，截面剪力設計值、縱向鋼筋配筋率均做了較嚴格的限制。

三、計算結果的比較

根據以上計算結果：

地震周期。框架結構最大（T 1=1.6463S），短肢剪力墻結構最小，異型柱剪力墻結構次之，其余結構相差不大。顯然，這是與結構的剛度有直接關系。

水平地震剪力。框架結構最小（1347.7 7f），短肢剪力墻結構最大，異型柱剪力墻結構次之，其余結構相差不大。顯然，這是與結構的地震周期是一致的。

最大層間位移。框架結構最大（D x/h=1/455），短肢剪力墻結構次之（1/3591），其余結構相差不大。顯然，這是與結構的剛度是一致的。

結構自重。框架結構最大，其余結構相差不大（約8300t）。活載相差不大（約600t）。恒載占總重量的百分比為9 3%以上，故在高層計算中，一般可不考慮恒活最不利組合，這對計算結果幾乎無影響。

砼用量。短肢剪力墻結構與異型柱剪力墻結構較大（約146m3），其余結構相差不大（約1333）。相差了146/13.1=1.1倍。

鋼筋用量。短肢剪力墻結構與異型柱剪力墻結構較大（約l 8.5f），其余結構相差不大（約16.0t）。相差了18.5/16.0=1.15倍。這是由于前者結構的最小配筋率要求較高。

第3篇：高層建筑結構形式范文

Abstract: the author analyzes the modern high-rise building development to the structural type of difficulties and bring new new requirements, to know the structural type design problems essence and the rule, further clear structure on the selection of necessity and the complex characteristics, is both modern high-rise building construction practice, but also the requirements of a comprehensive understanding of the need to question the structural type. The structure of the building design is an important index of ductility design. Relative to the key words: high building, structure design, selection

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號：

1.高層建筑結構選型的意義

一是搞好結構工程對于建筑工程建設的質量控制、投資控制和進度控制有十分重要的作用。搞好結構工程的關鍵在于結構選型，如果選型不當，即使結構計算很精確，也有可能給結構的安全使用及耐久性帶來無法彌補的缺陷，所以結構選型對于結構的全壽命優化有著舉足輕重的作用。

二是現代高層建筑體形與平立面空間分布日益復雜,高度、規模、投資日益增大,要求性能更先進、更優化的結構系統形式與之相適應。主要表現為:第一，需求多元化、功能綜合化的趨勢,必然要導致高層建筑方案平立面形狀與內部空間分布等多樣化、個性化與復雜化,為增大建筑凈空高度,很多一般多高層建筑中不存在的新問題與矛盾開始出現,對結構系統形式的要求提高。第二，隨著高度與規模等增大 ,高層建筑投資增加、工期增長,其結構系統優化的必要性及可優化的空間與效益將更明顯。結構優化,首先是其形式的優化,然后才是其布局與構件參數的優化。第三，高層建筑需考慮的影響因素日益復雜、系統、綜合和多變,選型需要的知識信息愈加龐大,選型結果受人為因素的影響也將增大

2．高層建筑結構選型的相關概述

高層建筑的結構體系主要有框架結構,異型柱框架結構,框架一剪力墻結構,剪力墻結構,部分框支剪力墻結構,筒體結構(框架一核心筒結構,筒中筒結構),以及混合結構,即由多種材料構件如鋼筋混凝土構件、鋼構件、組合結構構件(鋼管混凝土構件、型鋼混凝土構件及組合梁等)構成的結構。主要分為:

一般高層建筑結構體系。一般高層建筑結構體系包括框架體系、剪力墻體系、框架－剪力墻體系、框架－筒體體系、框筒體系、筒中筒體系等結構體系。

復雜高層建筑結構體系。復雜高層建筑結構體系一般是指帶轉換層結構體系、連體結構體系、懸挑結構體系、帶加強層結構體系、平面不規則結構體系等。

新穎高層建筑結構體系。近年來,出現了一些新穎的高層建筑結構體系。其中具有代表性的有束筒體系、巨型框架體系、脊骨體系等結構體系。

。

3．高層建筑結構選型的若干思考

一是豎向承重結構的選型。在對豎向承重結構進行選型時,首先考慮的是建筑物的高度和用途。不同結構體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架結構適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架―剪力墻結構和剪力墻結構可以滿足大多數建筑物的高度要求;層數很多或設防烈度較高時,可用筒體結構。當建筑物的高度超出表中數值時,要進行專門的研究,采取有效的措施。選擇結構體系應考慮的另一個因素是建筑物的用途。目前國內高層建筑按用途大體上可分三大類:住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業、科研、教學、醫院等)。住宅建筑一般采用剪力墻結構。

二是水平承重結構的選型。水平承重結構對保證建筑物的整體穩定和傳遞水平力有重要作用。水平承重結構選型通常有以下幾種,平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其優點是板底平整,可以不加吊頂,結構高度低,可以降低層高。但當跨度大時,采用平板較困難,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板厚度過大 ,樓面重量太大。采用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:在層高受限制情況下,公用建筑常采用無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架－剪力墻結構應加混凝土現澆面層。樓蓋結構應滿足:房屋高度超過50m時,框架―剪力墻結構、筒體結構及復雜高層建筑結構應采用現澆摟蓋結構；剪力墻結構和框架結構宜采用現澆結構。房屋高度不超過50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻結構宜采用現澆樓蓋結構；6、7度抗震設計的框架-剪力墻結構可采用裝配整體式樓蓋；框架結構和剪力墻結構可采用裝配式結構。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C20,也不宜高于 C40。

三是下部結構的選型。高層建筑的基礎是高層建筑的重要組成部分。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不但關系到結構的安全,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑基礎形式通常有以下四種: 柱下獨立基礎、交叉梁基礎、片筏基礎和復合基礎。

4．結語

總之，高層建筑結構的選型與結構布置在結構抗震概念設計中占有極其重要的地位,它們直接影響著結構的安全性與經濟性。總的來說,高層建筑結構選型包含豎向承重結構選型、水平承重結構選型以及下部結構選型;結構布置包括結構平面布置、結構豎向布置及變形縫設置。設計中應根據房屋的高度、高寬比等多方面因素選取合理的結構體系,以上因素在結構選型方面應該重點考慮。

參考文獻:

[1]陳子強. 建筑結構選型的思路及其抗震設計應用[J]. 建筑設計管理. 2010(04).

[2]張麗. 小區小高層住宅建筑結構選型分析與研究[J]. 科技傳播. 2010(07).

第4篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：超高辦公樓；經濟性；綜合評價；

目前，我國資源消耗高、浪費大、環境污染等問題非常嚴重，隨著經濟的快速增長和人口的不斷增加，淡水、土地、能源、礦產等資源不足的矛盾更加突出，環境壓力日益增大。土地資源的節約集約利用和循環、高效利用成為發展的必然

而現代辦公樓的建設由于用地緊張，所需面積又較大，多以高層和超高層建筑為主。而這些建筑又往往成為消耗能源和建設經費的超級大戶，上海金茂大廈，北京soho，中央電視臺等項目在成為城市地標的同時往往都是以天價的投資為基礎的。如何在這些超高層辦公建筑項目中從設計理念階段就明確方向，盡量節約造價是今后新建超高層辦公樓的一大重點。

一、 新建項目應實現的基本目標

1提高經濟性：保證標準層面積，提高高層實用率，避免低效建設。

通過對深圳現有相應品質高檔辦公樓的調查，為保障高層建筑的實用率，辦公樓標準層面積不宜過小。我們建議辦公標準層面積應在1600~1800平方米之間，且不宜超過2000平方米，從而提升項目建設效率和城市對土地的利用，提高項目經濟性。

2正確定位項目標志性：綠色經典為原則

新建項目不應盲目追求華而不實的建筑風格，而應將項目定位成綠色高效經典的新型現代辦公樓。應該充分重視“人”在建筑中的感受，打造節能，環保，綠色的現代化高檔辦公樓，這既能充分發揮為數不多的剩余土地的價值，又能成為響應國家“節能減排”政策的積極舉措，同時為內部辦公人員提供一個健康舒適的自然辦公環境。

二、 項目經濟性分析

我們以某一面積近10萬平方米的超高層雙子樓辦公項目為例，通過對塔樓高度，標準層面積，避難層層數，結構型式等方面進行對比分析，力求得出不同高度的雙塔方案其造價的變化情況。

1方案可能性分析

2經濟性分析

通過對深圳高檔甲級寫字樓項目的調研可得出，按照深圳中高檔寫字樓標準，單位面積造價隨建筑高度變化而不同，常規情況下，建筑造價和建筑高度的關系大體如下所示：

三、 結論：

對三種方案的綜合評價采用打分方式，其基本規則如下：

評分指標分為經濟性和標志性兩大類。在每一大類中包含有多項相關的要素，根據四個方案對每個要素的相應情況進行評分。最高分為3分，最低分為1分，獲得3分表示該方案在本要素方面表現最佳，獲得1分為表現最差。三個方案在每個要素的總得分最多為6分，如果在某個要素上有兩個或三個方案難分高下，則平分分數。綜合評價打分表如下表。

根據綜合評價打分的結果，一高一矮方案作為得分最高的方案，在各主要要素上都有較好的表現，綜合來講，可以認為是最為可行方案。

四、 超高層辦公樓標準層進深分析

使用空間的進深指從外窗到房間最內側墻邊的距離，房間進深的確定需綜合考慮以下的因素：

進深越大，分隔組合的可能性越多，靈活性越大。反之，進深較小，空間劃分的可能方也越少，靈活性降低。

進深越大，每層的辦公面積越大，建筑的使用效率越高；進深越小，建筑交通面積和公共空間面積所占的比例會相對增大，使得建筑實用效率降低。

進深越大，房間內區的面積越大。辦公室內區距離外窗較遠，空氣流動性差、品質得不到保障，無法利用用自然采光。內區的辦公環境是較差。反之，小進深能夠提高辦公空間的整體品質。

進深越大，外柱到內筒的跨度越大，框架梁的高度越大，在同樣層高條件下的室內凈高越小。

選擇建筑進深必須要綜合考慮上述各方面因素后進行綜合判斷。

五、 建筑設計過程中其他影響工程造價的主要因素分析：

1. 平面形狀

一般來說，建筑平面形狀越簡單，它的單位面造就越低。一般情況下建筑周長與建筑面積比越低，設計越經濟。因些建筑物平面形狀的設計應在滿足建筑物功能要求的前提下，降低建筑物周長與建筑面積比。

2. 流通空間

建筑物的經濟平面布置。在滿足建筑物使用要求前提下，將流通空間減少到最少。因為如門廳、過道、走廊、樓梯以及電梯井的流通空間，他們都不能為了獲利目的的加以使用，但是需要相當多的采光、清掃和裝飾的費用。但是不能為了降低工程造價，忽慮了美觀和功能質量的要求。

3. 層高

在建筑面積不變的情況下，建筑層高增加會引起各項費用的增加：1、墻與隔墻及其有關粉刷、裝飾費用的提高；制冷空間體積增加；衛生設備、上下水管道長度增加；樓梯間造價和電梯設備費用的增加；另外，由于施工垂直運輸量的增加，可能增加屋面造價；如果屋高度增加而導致建筑物總高度增加很多，還可能增加基礎造價。

4. 建筑物層數

建筑物總造價是隨著建筑手的層數增加而提高的。

5. 柱網布置

常規建筑柱網為8.4mX8.4m，若柱網過大，則梁高增加，配筋加大，造價增高，且影響室內凈高。建議塔樓結構柱跨（進深）控制在12米以內，結構體系比較合理。柱外側可考慮懸挑，以保證立面的完整性，同時可以形成豐富的空間感。

6. 建筑物的體積與面積

一般來說隨著建筑物體積和面積的增加，工程造價會提高。盡量減少結構面積比例，增加有效面積，就是結構面積與建筑面積比越小，設計越經濟。

7. 建筑結構。

建筑結構就是建筑工程中構件所組成的起骨架作用的。建筑結構材料如，砌體結構、鋼筋混凝土結構、鋼結構。建筑材料和建筑結構選擇直接影響到工程質量、使用壽命、耐火抗震性能，而且對施工費用、工程造價有很大的影響。

六、結論：

第5篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：工民建；高層建筑；結構選型；影響因素

Abstract: As a comprehensive and strong systematic content, the selection decision-making of high-rise building structures in civil engineering project occupies an extremely important position. This paper will combine with many years of practical experience; provide a simple exposition of civil engineering in high-rise buildings for selection of structural factors, for reference.Key words: civil engineering; high-rise buildings; structure selection;influencing factors

中圖分類號：TU3文獻標識碼： A 文章編號：2095-2104（2012）06-0020-02

高層建筑以其占地面積較小，高層空間利用率較高的優勢，有效的緩解了目前城市土地資源緊張與城市人口壓力逐年加大之間的矛盾，使其迅速成為現今建筑工程設計與施工建造的首選類型。就我國目前而言，高層建筑主要用于住宅、賓館、辦公寫字樓、以及綜合性商業設施等用途中，由于其對高層建筑的使用功能性的要求不同，使其在對于建筑物的內部結構選型中存在著一定的差異性。在高層住宅的建筑工程項目中，由于其對于功能具有空間較小、分隔墻體較多、各層布局基本相同的特殊要求，在結構的選擇時就比較適合采用剪力墻或框架剪力墻結構，此外除了應考慮各組成部分各自適用的結構體系以外，選型中還要考慮兩種體系組合的效果是否最佳因為當建筑物包括不止一個主要結構時，它們之間必然存在一定的橫向聯系，分別對每一結構優化所拼湊而成的整個建筑結構不一定最優，故結構選型應從整個工程系統，即主要結構的集合出發進行全局優化決策根據工程的具體情況和條件正確解決結構體系的選型問題。

1工民建筑物的基本要求

1.1美觀功能要求

結構是構成建筑藝術形象的重要因素通常人們比較強調結構型式適應建筑造型上的美觀性要求，而易于忽視另一方面，即結構本身的美學效應。結構自身也富有美學表現力，為了達到安全與堅固的目的，各種結構體系都是由構件按一定的規律組成的，這種規律性的東西本身就具有裝飾效果，結構選型的參與者、建筑師們必須注意發揮這種表現力和利用這種裝飾結果自然地顯示結構，結構型式與建筑的空間藝術形象融合起來使兩者成為統一體。

1.2結構受力合理性

因為各種結構體系有各自的受力特征，比如在抗風能力、抗震能力整體剛度等各方面各不相同，而選型必須保證結構體系的受力合理，所以要根據力學上的要求認真比較各種結構體系優缺點，挑選出能入圍的幾個結構體系，然后再結合其它影響因素作分析，做篩選結構受力合理性包括結構能有效抗風、可靠抗震、傳力途徑明確、應力分布合理破壞機制合理等等。它受環境條件諸如基本風壓、設防烈度等影響，而基本風壓、設防烈度又因場地條件不同而不同。

1.3綜合考慮不同結構方案對建筑物造價的影響

某些結構材料單價較高但可能給建筑物整體造價帶來好處，結構材料對選型的影響下文將展開論述。例如某市三多里高層住宅地面以上15層、局部16層，層高2.7m建筑。總高度44.2m為板-柱框架剪力墻體系，采用陶粒混凝土。預制大樓板內外填充墻分別采用100mm及200mm厚的加氣混凝土徹塊，每層平均重量僅為8.31kN/平方米而一般框架-剪力墻體系的高層住宅每層平均重量約為12~13kN/平方米，因此該高層建筑采用天然地基箱形基礎，而同期建造的另一幢15層高層住宅，為內澆外掛剪力墻體系，采用柱箱復合基礎15層高層住宅采用天然地基，在某市是僅有的一幢，是一個成功的工程實踐。

1.4結構全壽命期費用

在進行結構方案的經濟分析時，通常考慮的是一次性投資費用，這是不夠全面的。一幢建筑物在其整個使用壽命期內，一般為50年，還會發生其它費用，如結構的一般維護維修費用、災后的重建費用等等，而這些費用的數額往往也是不容忽視的。在進行結構選型決策時也應予以考慮。例如對于一幢高層建筑如果結構方案采用鋼結構，則由于鋼材易于銹蝕在整個建筑物投入使用后，必須對鋼結構構件進行定期的防銹蝕處理和維護，從建筑的整個使用壽命期來看這一筆維護費用的數額是巨大的但如果結構方案采用鋼筋混凝土結構則基本上不需要對結構構件進行維護。從建筑的整個使用壽命期來看，就基本上不存在發生于結構構件的維護費用，當對類似的高層建筑進行結構方案的選擇時就要綜合考慮權衡各方面利弊從結構的全壽命期，來進行綜合經濟分析才能得出令人滿意的決策結論。

2施工水平對高層建筑結構選型的影響建筑施工的生產技術水平及生產手段對建筑結構型式有很大影響。正是大型起重機械及各種建筑機械例如混凝土泵，相繼問世才使高層建筑的各種結構型式成為現實，施工水平對建筑結構型式的影響表現在以下兩個方面：

一方面，施工技術條件不具備或選用的結構方案不適應現有施工技術能力，將給工程建設帶來困難。例如選擇裝配式框架結構方案時需要認真考慮施工單位焊工技術力量，否則將給工程質量帶來嚴重影響。如果決策人員在結構選型時考慮不周也將會給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時有關設計人員應多與施工單位人員溝通，共同磋商解決選型中出現的矛盾。

另一方面，選擇結構型式時要結合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件，同一種結構型式可以對應不同的施工工藝，而不同的施工工藝不僅影響材料消耗，勞動力工期施工工期的影響已經在經濟因素中分析及造價等技術經濟指標，而且會影響到結構的受力狀態、抗震性能、計算分析及構造措施。所以，在高層建筑結構選型中應對施工工藝連同其它因素加以全面綜合權衡考慮。

3建筑結構材料對高層建筑結構選型的影響

隨著科學技術的發展，新的結構材料如高強砼、輕骨料砼、復合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生，新的結構材料促使傳統結構型式發生變革，新的結構型式產生，從而不可避免地給結構選型問題帶來深刻影響。眾所周知在傳統的建筑材料中，鋼材符合輕質又高強的條件，在國外高層建筑中很多采用鋼結構體系，鑒于我國國情和條件，絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結構體系，且一般都采用普通鋼筋砼、混凝土及鋼材的強度等級不高，建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據統計，在我國已建成的高層建筑中，自重小于12kN/平方米的只占22%。而大于14kN/平方米的占46%，總的來說，自重偏大給設計、施工、材料運輸、結構抗震性能及結構技術經濟指標帶來較多不利影響因此在考慮了材料的供應狀況的前提條件下，優先選用能減輕建筑物自重的結構材料是很有必要的。減輕建筑物自重給整個高層建筑帶來的效益有：

3.1有利于減小結構截面節約建筑材料尤其對于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。

3.2有利于減小基礎投資據統計在軟土地基地區基礎的造價約占土建總投資的25%左右。例如：某市樁箱型基礎約占28%，隨著目前地下室越來越深，這個比例有加大的趨勢，所以減輕高層建筑自重對減少軟土地基地區高層建筑基礎投資有重大意義。

4結語

綜上所述，在實際工作中，結構設計人員往往由于未能深入了解結構選型的各個影響因素及其相互關系，從而造成結構選型決策的種種失誤影響結構選型決策的因素主要體現在建筑物的功能要求，結構受力合理性經濟因素的制約等多個方面，所有的這些確定性的和非確定性的因素都或多或少對結構選型產生影響，在某些情況，不為人們重視甚至被忽略的一些因素往往起著決定性的作用。因此，在結構選型決策工作中應該綜合考慮各種決策影響因素的作用特點和對決策結果的影響度，并將它們綜合協調統一起來，這就涉及到高層建筑選型決策方法的合理選擇問題。

參考文獻

[1]李國強.我國高層建筑鋼結構發展的主要問題[J].建筑結構學報，2008.08.

第6篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：高層建筑；轉換層；結構設計

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

建筑行業的發展速度不斷加快，人們對生活水平的要求越來越高，居住環境的好壞成為人們關注的問題，在現代建筑結構體系中，高層建筑結構設計引起了人們的關注。為了滿足人們對住宅的需求，復雜化、多樣化的建筑結構不斷涌現。高層建筑轉換層結構設計在高層建筑過程中起到非常重要的作用，它能夠充分發揮建筑結構各個部分使用功能，使高層建筑結構更加完善。因此，不斷提高和完善高層建筑轉換層結構設計是促進建筑行業更好發展的前提條件。

1 轉換層的概念和功能

1.1 轉換層概念

高層建筑結構中，為了滿足人們對房屋住所的要求，為建筑物預留更大的空間，擴大建筑物網柱，減少墻體；而在高層建筑結構上層，要開設小的空間，就需要多層墻體來實現。然而，在結構設計過程中會因豎向桿件無法貫通接地，使得無法滿足高層建筑結構額整體效果和功能，所以采取水平轉換結構來與下部豎向桿件進行連接，能夠有效的滿足高層建筑結構設計在不同功能上的需求。這種形式的建筑結構稱為高層建筑轉換層結構。

1.2 轉換層功能

轉換層結構功能可以分為3 類：上層結構和下層結構轉換，這種形式的轉換大多應用于剪力墻結構和框架- 剪力墻結構，以此來創造一個較大的內部自由空間；上層與下層之間的柱網、軸線變化，轉換層結構沒有發生改變，但是通過轉換層使下層形成大柱網，多用于外框筒的下層較大的入口；對結構形式和結構軸線布置進行轉換，使其形成上下結構不對其的結構布置。

2 轉換層結構形式與設計方法

2.1 梁式轉換層結構

梁式轉換層結構是高層建筑中經常采用的一種形式。其主要是將墻轉換成梁柱的形式，在具體的施工過程中，能夠明確和了解傳力途徑。因此，采用這種轉換層結構簡單、清楚且施工成本低。正因為其有這種優點，在高層建筑轉換層結構中應用廣泛。由于建筑結構多樣化，在實際工程建設中，轉換梁的結構形式也趨于多樣化。轉換梁所承受的荷載力來源于豎向桿件荷載作用下的受力情況。通過對不同結構性形式轉換梁的受力規律進行分析和研究，可以了解轉換梁設計方法受荷載作用和轉換層的形式影響較大。

2.2 桁架式轉換層結構

桁架式轉換結構的受力規律較為清晰，使用起來比較靈活，還能起到良好的抗震效果。這種轉換層結構是梁式轉換層結構演變而來的，其整個轉換層是由鋼筋混凝土結構組成，桁架結構的上下桿件布置在轉換層的上下樓面結構層內。桁架結構高度很高，其下部桿件的界面尺寸較小。雖然桁架式轉換層結構的整體性能好，但是在施工處理方面卻比較復雜，施工難度較大。桁架式轉換層結構設計的重點是節點設計，當節點受力較大時，易剪切破壞，增加配筋量；桁架式轉換層結構設計對高度要求較為嚴格，因此，在施工過程中，要嚴格控制高度，避免地震作用下造成破壞。

2.3 箱式轉換層結構

箱式轉換層結構形式是單向、雙向托梁與上下層樓板之間共同工作情況下形成的。其整體性能較好，在上下層結構布置過程中，具備有效的傳力。從高層建筑結構來看，其占用太大的空間，不適用于住宅轉換層的設計，由于轉換層結構設計經常會與設備布置和管道布置發生沖突。這種轉換層結構形式缺點是自重大，施工成本高。 從結構形式的選擇和建筑造價等方面來考慮，這種轉換層結構形式在實際高層建筑轉換層結構上的應用較少。

2.4 厚板厚梁式轉換層結構

高層建筑結構中，當上下柱網軸線錯開較大，需要用厚板進行直接承重，形成厚板式轉換層結構，這種轉換層結構形式可以靈活布置下層柱網，不需要與下層結構對齊。但是，采用這種結構形式的自重大，施工材料消耗較大，使得成本增加。厚板式轉換層結構的強度大，使上層結構的布置更加方便；由于傳力模糊不清，導致結構計算受到限制，影響整體結構設計。厚板式轉換層結構在地震作用下反應強烈，使厚板本身受力大，也會因豎向剛度的變化，上下層結構受到很大的荷載作用力，造成嚴重的危害。

3 高層建筑轉換層結構設計原則及問題要點

3.1 高層建筑轉換層結構設計原則

針對轉換層的布置使得建筑物豎向剛度的發生改變，在地震作用下，容易形成許多薄弱環節，降低了高層建筑整體結構的抗震效果，因此，在設計過程中因遵循相應的設計原則。設計過程中要減少結構轉換的豎向構件，豎向構件減少，轉換結構就越少，對建筑物豎向剛度突變的影響作用小，對抗震結構有利；高層建筑結構轉換層的豎向設計盡量選擇較低的位置；在轉換層結構形式的選擇上，要選擇具有明確傳力路徑的結構形式，這樣便于結構設計和施工。

3.2 高層建筑轉換層結構設計中問題要點

轉換層的剛度突變是高層建筑轉換層結構最為復雜，也是設計人員最為頭痛的問題。為了滿足高層建筑抗震設計的要求，需要對轉換層結構上下層結構的總體剛度進行有效的處理，避免剛度突變地震作用下帶來的危害。因此，在設計過程中，通常采用加大截面尺寸、加強混凝土強度、增加剪力墻等方法來強化剛度，設計人員進行轉換層結構設計時，需重點考慮這方面的影響因素。高層建筑轉換層結構的剛度要控制在地震作用影響的范圍之內，不宜過大，也不宜過小，剛度太大，地震作用下容易增加建筑物地震發應，剛度太小又會影響建筑物上下層結構的受力作用。因此，在結構設計時，剛度的控制是非常重要，同時在材料的消耗方面也要進行有效的控制，避免因各種原因導致高層建筑轉換層結構出現問題。

4 結語

隨著我國高層建筑項目不斷增加，建筑結構設計越來越復雜化、多樣化，轉換層結構在高層建筑結構中應用普遍。強化高層建筑轉換層結構設計水平，提高轉換層在高層建筑中的應用能力，是建筑行業迫切需要解決的問題。因此，在未來高層建筑不斷增加的條件下，深入對轉換層結構的分析和研究，是提高高層建筑技術含量和建設水平的有效依據。通過合理分析建筑物轉換層結構的設計原則和種類以及充分了解建筑物轉換層設計的過程中應該的注意事項，能夠有效的提高建筑物轉換層的設計效果，在保證工程質量的前提下，降低整個工程的施工難度，有效降低施工造價和成本，保證建筑物的質量，延長整個建筑物的使用壽命，最終實現促進我國建筑行業的廣泛發展。

參考文獻

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[4]張俊東.高層建筑結構轉換層的結構設計[J]. 現代經濟信息，2009（1）

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[6]徐志杰.淺議高層建筑轉換層結構的設計[J].山西建筑，2011（6）

第7篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：建筑結構形式；發展；力學原理

1引言

隨著社會的發展，建筑業也在不斷的發展。建筑業是我國的重要支柱產業，建筑業的發展帶動著我國經濟的發展。建筑結構形式需要運用力學原理，遵循將彎矩轉變為軸力的力學主線。運用力學原理進行建筑物建設，能夠節約建造成本，避免出現倒坍現象，促進人們的生活。

2建筑結構形式的發展史

建筑與結構是不可分割的，缺一不可。隨著經濟的發展，人們逐漸提高了對建筑結構的認識，建筑工程不僅要保證質量和性能，還需要符合美觀的要求，滿足人們的品味。因此，美觀實用和安全可靠逐漸成為建筑工程的重要評判標準。但是兩者基于不同的知識和技能，具有一定的差異，為了最大的滿足人們的需要，專業人員不斷提高這兩方面的技能，美觀實用和安全可靠的設計人員也不同。兩者的知識和技能不同，導致專業人員需要掌握的內容也不一樣。美觀實用要求專業人員掌握美術和建筑這兩方面的知識。安全可靠要求專業人員除了掌握美術和建筑這兩方面知識外，還需要掌握力學、數學、制造與施工也等專業知識。隨著建筑工程的發展，建筑工程要求專業人員掌握的專業知識也越來越多，美學、藝術等學科都需要專業人員掌握，學會運用，學習要求增多，難度也變大。建筑結構形式發展要求專業人員掌握專業知識，而專業知識又幫助建筑結構形式的發展，兩者缺一不可，相互促進。

3建筑結構形式的劃分

3.1按材料劃分建筑結構形式按使用材料劃分可分為木質結構、混合結構、鋼結構鋼筋混凝土結構、鋼筋混凝土與鋼的組合結構。其中，木質結構主要應用于單層建筑中，使用的材料為木制材料。混合結構主要應用于單層建筑和多層建筑，承重部分使用磚石材料，樓頂使用鋼筋混凝土材料。鋼結構主要應用于工廠房、承重能力強的廠房以及移動房等。其使用的材料主要是鋼。鋼筋混凝土結構主要應用于高層或者是多層建筑，其使用材料主要是鋼筋混凝土。鋼筋混凝土與鋼的組合結構主要應用于超高層建筑，其使用材料主要有混凝土與鋼筋。

3.2按墻體劃分建筑結構形式按墻體劃分可分為全剪力墻結構、框架一剪力墻結構、框一一結構、簡體結構、框一一支結構、無梁樓蓋結構。全剪力墻主要應用于高層以及超高層建筑，其屬于建筑結構強度大。框架一剪力墻結構主要應用于高層建筑。框一一結構主要應用于高層和超高層建筑。簡體結構主要應用于超高層建筑。框一一支結構主要應用于超高層建筑，其主要材料是鋼結構。無梁樓蓋結構主要應用于大空間和大柱網建筑。

4建筑結構形式遵循的自然力學規律

隨著社會的發展，建筑結構形式的側重點不同，但是無論是建筑還是結構都需要遵循力學原理，保證建設和結構的安全。結構物承受著一定的荷載，其在每個截面上都會產生拉、壓軸力、剪力、彎矩、扭矩等。彎矩是最為危險的。彎矩和拉、壓軸力產生的力偶鉅是等效的。彎矩把內力作用到截面上，其內力分布不均勻。彎矩使中性層材料的力學性能得不到充分的施展。例如，一根桿件，給其施加一定的加壓力和壓力時采用軸向，折斷它的可能性很小。但是，采用橫向加力時會形成彎矩和剪力，折斷桿件就非常容易。因此，建筑結構構建為了能夠正常工作，必須要求每個截面承受剪力、拉、壓軸力、彎矩。

5建筑結構的實例

5.1堆砌結構古埃及金字塔就是采用堆砌結構建造的。建造者為了表達對帝王的崇拜，采用了石材進行建造，石材承壓能力強，且安全耐用。金字塔結構簡約、體積龐大，給人一種敬畏的感覺。從結構學來講，金字塔只承受壓應力，受力結構簡單。經歷了數年的風雨變化，金字塔依然屹立不倒。堆砌結構形式的受力情況符合石材的要求，受到當時人們的喜愛。但是，金字塔的建造時間漫長，運用大量的人力、物力、財力，其內部空間小，使用價值不高。隨著社會的進步，人類的需要提高，需要提高建筑結構的空間，由此，梁、板、柱結構出現在人們視野中。

5.2梁、板、柱結構梁、板、柱結構應用的材料是木材。石材承受拉力的強度低，因此不能承受彎矩。木材能夠承受一定的拉力和壓力，值得使用。在當代，鋼材和鋼筋混凝土取代木材占據主導地位。石材雖然有一定的弊端，但是仍受到人們的認識，木材雖然受彎能力強，但是也有一定的局限。歐洲很多建筑都采用此結構。例如，愛琴文化的克諾索斯宮殿、宗教神廟等。隨后用發展了拱、殼、柱的結構。后來又出現了梁、板、拱、殼、柱的結構，其中羅馬建筑是此結構的典范。

5.3拱、殼結構拱、殼結構深受古今中外的喜愛，拱、殼結構能夠覆蓋大跨度，代替了梁板結構。拱、殼結構符合把彎矩通過結構形式的改變轉化為軸力的規律。通過該規律建造出的結構具有堅固、耐用、不容易破壞，容易保留的特點。此結構經過無數人的實踐證明，具有可行性。實踐證明，拱結構產生的支座水力能夠使每一個截面生成負彎鉅，負彎矩能夠抵消正彎鉅，受壓力強。通過該結構建造的建筑物具有美觀實用、堅固耐用的優點。根據此結構建造的建筑物具有標志性作用。例如，意大利威尼斯、圣瑪麗亞.莎留特教堂、佛羅倫撒主教堂、羅馬城萬神廟、法國克勒芒-費杭圣母教堂等。

6結束語

隨著社會的發展，建筑業也在不斷的發展壯大，高層結構的建筑在建筑中占據重要位置。建筑結構形式需要遵循力學發展規律，根據該力學規律創造出更多的新結構，促進社會建筑業的發展。

參考文獻：

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[2]黃志東,何萍.經濟發展與建筑結構形式相關性初探[J].華南地震,2014(2):103～106.

[3]于佳佳.淺談建筑結構形式及發展方向[J].建筑工程技術與設計,2016(19):3656.

[4]王軒堃.建筑結構形式發展的力學原理分析[J].建筑工程技術與設計,2016(13):3369.

第8篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：高層建筑 結構設計 設計分析

前言

隨著社會經濟的迅速發展和建筑功能的多樣化，城市人口的不斷增多及建設用地日趨緊張和城市規劃的需要，促使高層建筑得以快速發展。另一方面由于輕質高強材料的開發及新的設計計算理論的發展，抗風和抗震理論的不斷完善，加之新的施工技術和設備的不斷涌現，特別是計算機的普及和應用以及結構分析手段的不斷提高，為高層建筑迅速發展提供了必要的技術條件。

1高層建筑結構的形式

1.1 結構形式多樣化、復雜化

傳統的高層結構型式有框架結構、剪力墻結構或筒體結構等，但隨著建筑功能的提升，形式的多樣化使得傳統結構形式需要進一步更新。因而使用多種結構形式，或者在常用結構形式上補充其他結構，已經成為一種常見的方式。例如：廣州天建酒店同時使用框支剪力墻、內置鋼板轉換梁、鋼桁架、鋼框架；廣州合景大廈在鋼管混凝土柱框架的基礎上，在不同部位加設斜或交叉支撐等等。

1.2 節點特點形式的多樣復雜化

高層建筑結構形式復雜，使得不通構件的連接節點變得復雜化。不同的構件形式，不通采用的構件連接方式決定了節點的類型，如剛接、鉸接或滑動不同節點受力方式也會影響結構的設計要求，相對來說，節點設計成為了高層結構特別是鋼結構高層結構安全的控制因素。

1.3 高度的增加帶來的變化

高層建筑由于其高度的增加，使得有頂部傳遞給底部的重力荷載隨之增加，使得豎向結構體系承受了更多的載荷，對柱、墻等豎向支撐構件的要求更高。再者高度的增加必然會導致高層建筑側向風荷載的增加，再加上地震荷載的共同作用，高層建筑荷載的側向作用相比于傳統建筑而言已經成為荷載控制的主導因素。而且側向荷載對建筑物作用的效應不是線性的關系，對內力是平方的關系，對位移則是4次方的關系，顯然在側向荷載作用之下，高層結構的水平荷載起了控制作用，因此必須嚴格控制側面位移。對于低層、多層或高層建筑，其豎向和水平結構體系設計的基本原理是相同的。

2高層建筑結構設計的思路的多樣性

2.1 建筑結構的選型設計

結構工程的選型設計對結構的安全使用及壽命有著非常重要的作用，合理的概念設計是高層建筑設計成功的核心因素之一。首先，合理選擇流線型的建筑體型，比如截錐形或類似體型較為常用，其體型系數相對較小，有利于抗風。另外在進行結構平面布置時，平面形狀和剛度分布盡量保持均勻對稱，有利于結構的穩定和力學平衡，同時也可以減輕扭轉效應的影響。其次，要加強高寬比的設計。高層建筑結構高寬比的規定是對結構整體剛度、抗傾覆能力、整體穩定、承載能力以及經濟合理性的宏觀控制指標，從大量的工程實踐經驗來看，合理的高寬比能取得實用、經濟的效果。

2.2高層建筑剪力墻結構的設計

(1)避免出現獨立小墻肢與剪力墻剛度不宜過大 《高規》中規定：“矩形截面獨立墻肢的截面高度hw不宜小于截面寬度bw的5倍。”如果出現不滿足規范要求的情況，墻肢軸壓比、配筋就受到嚴格的限制，后續的設計施工的難度無疑增加。因此，在實際設計中，可以采用盡力合并洞口、合理布置剪力墻使小墻肢成為墻體翼緣的措施，這樣結構受力性能得到大大的改善。

(2)加強轉換層結構設計

當高層建筑功能要求相對提高，比如一棟建筑物的中上部和下部使用功能不同時，此時結構布置也應作相應的改變，只有通過設置轉換構件來銜接傳遞上下結構的荷載，達到功能的滿足。

(3)底部加強部位的設計

在剪力墻設計時，一般高層剪力墻結構，底部加強部位的高度可取嵌固部位以上墻肢總高度的1/8和底部兩層高度二者的較大值，底部帶轉換層的高層建筑結構1。當將地下室頂板視作嵌固部位，在地震作用下的屈服部位將發生在地上樓層，同時將影響到地下1層，此時地下1層的抗震等級不能降低，加強部位的范圍應向下延伸到地下1層，并應按規范要求在地下1層設置約束邊緣構件。

2.3高層建筑結構的計算與分析

隨著計算機技術以及結構設計理論的發展和完善，計算機軟件在結構設計中的使用日益增多。但是，數值計算并不能完全替代人的主要設計概念，因為在充分利用計算機設計的過程中，必須充分了解軟件設計的內在要求和適用性。總之，在結構的計算和分析階段，必須在保持對計算和分析過程、結果有充分認識的基礎上，準確的利用計算軟件根據規范進行深入細化的計算和分析，這一處理結果的好壞實際上也決定了設計質量好壞的關鍵。SATWE、TAT、ETABS、SAP、MIDAS等式目前比較通用的結構分析軟件。但是，軟件自身都有其自身的計算特點，因此不通的軟件計算分析的結果可能有所區別，此時需要設計人員的主觀判斷。最合理的做法是，根據工程整體結構計算的要求，選擇合適的軟件來建立合理精確地模型，對不同軟件計算的結構進行橫向比較，為最終的設計工作奠定基礎。

2.4 把握高層結構設計中的注意環節

(1)周期折減系數。在高層結構的周期分析中，很容易忽略掉非結構的砌體填充墻所帶來的影響。顯然，周期的折減應考慮到非結構性構件的影響作用，而且不同的結構類型和填充墻的形式也決定了周期折減系數的取值。

(2)選擇足夠的振型數目。通常對于規則高層建筑而已，選擇其前三階振型計算即可滿足計算要求，在分析的過程中，應依據規范要求對計算結果進行合理判斷；但對于一些不規則的高層結構而已，或者對于一些有特殊構件的結構而已，局部的振動也必然存在，此時因根據具體的振動特性來選擇振型數目的取值。

(3)明確多塔之間的藕聯計算。在高層建筑結構形式中，主塔建筑和裙塔建筑構成的藕聯體系是一種常見的結構形式，按結構的受力特點，將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算是滿足力學基本要求的規定，但是很多工程師為了計算的方便通常都是分開單獨計算，這樣處理顯然是存在問題的。當多塔間剛度相差較大的時候，兩者之間就存在“耦合效應”，此時若忽視掉就必然使得塔樓的計算誤差仍然有較大，從而導致結構出現不安全的隱患。

3 結束語

總之，隨著高層建筑規模和型式的不斷發展，追求結構形式新穎、受力合理的目標將是結構設計工作者的目標和方向。作為結構工程師，高層建筑結構設計中應根據實際情況做好結構分析， 多做方案比較，

加強優化設計的實施，高層建筑的結構設計不僅應保證高層建筑具有足夠的安全性，還應保證結構的經濟性、合理性。

參考文獻

1 GB50010―2002，混凝土結構設計規范［S]；

2 方鄂華，高層建筑鋼筋混凝土結構概念設計［M］，北京：機械工業出版社，2004；

第9篇：高層建筑結構形式范文

關鍵詞：民辦院校；高層建筑結構設計；實踐應用

作者簡介：胡愷（1984-），男，湖北襄陽人，武昌工學院土木工程系，助教。（湖北?武漢?430065）

中圖分類號：G647?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）26-0094-01

“高層建筑結構設計”是土木工程專業房屋建筑方向的一門核心專業課程，主要是在已學過的專業基礎知識（結構力學、鋼筋混凝土結構設計等）為基礎，進行多層、高層建筑結構計算的學習。該課程結構體系復雜，對先修課程的依賴程度較高，授課及學習難度較大。[1]鑒于本課程的特點，特別是針對民辦院校土木工程專業學生的實際情況，結合民辦院校“應用型”人才培養的指導方針，有針對性地談一些本課程的改革方案，希望對提高民辦院校學生“高層建筑結構設計”實踐應用能力起到拋磚引玉的作用。

一、“高層建筑結構設計”課程的意義

高層建筑的出現是人類社會商業化、工業化和城市化發展的必然結果。從19世紀末現代高層建筑的出現，到如今已建成的160層，總高828米的迪拜哈利法塔，充分印證了高層建筑與社會生產發展及人類活動空間的不斷探索有密切聯系，特別是土地資源的稀缺性也推動著高層建筑的研究與發展。

高層建筑的迅猛發展離不開結構設計人員對其安全性與經濟性的考量，每一棟高層建筑的設計都需要結構人員遵循高層建筑結構設計規范，結合高層建筑設計經驗、選擇合理的結構體系、設置合適的支撐構件，從而在保證高層建筑在施工和使用時的安全上，起到了舉足輕重的作用。

“高層建筑結構設計”則是高層建筑的結構設計者在校內接觸高層建筑設計的一門主修課程，[2]具有很強的專業性、應用性和綜合性。該課程主要介紹高層建筑的多種結構體系、高層建筑荷載與荷載組合、每種結構體系的計算方法與設計概念等。學習本課程，使學生能夠掌握高層鋼筋混凝土框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構的計算與構造，了解高層鋼結構及筒體結構、混合結構的設計特點。通過本課程的學習，學生應具備手工計算多、高層框架結構內力分析的能力，具備分析和解決常見的高層建筑選型、設計、施工的能力。

二、民辦院校“高層建筑結構設計”的教學現狀

作為土木工程專業房屋建筑方向的一門核心專業課程，民辦院校開設本課程的教學目的就是給學生架設一座由教室理論學習到設計室實際操作的橋梁，能夠為社會輸送具有專業技能的“應用型”人才，滿足民辦院校“應用型”人才培養的特點。但是由于該課程所涉及的結構體系復雜，設計概念與規范要求各不相同，對先修課程依賴程度較高，特別是在民辦院校中開設本門課程時，授課和學習效果往往并不理想。

1.教師的教學重點和市場需求之間的矛盾

由于該課程涉及的結構體系較多，不論是常見的框架、剪力墻結構體系還是超高層建筑使用的筒體與支撐體系，教師在備課時往往會做到“面面俱到”，不漏掉教材里任何一個章節。這樣的備課與授課思路固然沒有問題，但是卻沒有找到教學“重點”，不能做到有的放矢，而這里的“重點”便是市場：學生畢業后主要接觸什么形式的建筑、什么樣的高層建筑結構形式出現得頻率最多。

教師往往把時間花費在大量的荷載計算、內力組合以及內力計算等理論推導上，卻沒有給學生帶去最有工程價值的、最容易動手實踐的基本知識。

2.學生的專業基礎薄弱與該課程抽象復雜之間的矛盾

作為民辦院校的本科生，由于入校時的基礎較薄弱，特別是理論推導與虛擬抽象的思維活動比較欠缺。不少學生對學科基礎課已表現出力不從心，一知半解；當他們接觸到更加復雜的高層建筑設計理論及內力計算時，則早已失去了興趣，主觀上表現出回避與厭惡的情緒，以致長期不到課、不出勤。這種現象也普遍出現在其他的核心專業課課堂之上。

3.課程開設的學期與就業、考研等客觀因素之間的矛盾

“高層建筑結構設計”對先修課程的依賴性較高，如“混凝土結構設計”、“抗震結構設計”、“結構力學”等專業基礎課。本課程作為一門核心的專業課程一般開設在大四上學期，而此時的學生雖已學過基礎課程，但不免會有遺忘，加之此時是畢業生找工作和考研的集中時期，本課程的教學受到多種方面影響，成為客觀且不可回避的現實。如何加強該課程與先修課程的連貫性、回避學生就業、考研對核心專業課的影響，是民辦院校不得不面對與解決的一個現實問題。

4.課程較強的實踐性與課程設計環節缺失之間的矛盾

民辦院校大四上學期的專業核心課程都具有課時較少且無課程設計環節的特點，“高層建筑結構設計”課程也不例外。一門應用性強、能夠充分調動學生主觀能動性的課程，卻沒有實踐教學環節的輔助，是很不合理的。學生也只有在理論與實踐的交叉作用下，才能收獲最多。即使大四學生的時間緊迫，也不能舍棄該課程的實踐教學，影響學生“高層建筑結構設計”的工程應用能力。

三、民辦院校“高層建筑結構設計”的教學思考

1.以市場需求為導向，調整課程的教學重點與方向

現代高層建筑的結構形式主要以框架、剪力墻與框架—剪力墻結構為主，只有極少數學生才有機會接觸更復雜的超高層建筑結構。因此，以市場需求為導向，抓住重點，集中優勢力量，重點講解與練習常見的結構形式才是適合于民辦院校“高層建筑結構設計”教學的合適方法。同時，對課時分配以及總的課時計劃安排上要敢于創新，縮短理論教學的間隔時間，重點對幾類常見的高層建筑結構作深入分析與介紹，從而加深學生的印象。市場的需求決定了教師授課的重點，給予學生最想要的和最需要的知識，是“應用型”民辦院校教師的最高使命。