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1、高層建筑結構設計的問題分析高層建筑結構設計的問題分析　摘要：本文對高層建筑結構設計，從結構選型、地基與基礎設計及結構計算分析三個方面闡述了一些容易出現(xiàn)的問題及相關規(guī)定?！　　　‰S著我國經濟的迅速發(fā)展，全國大中型城市的多高層建筑迅速增多，隨著高層建筑的建筑高度的不斷增加，建筑類型與功能的愈來愈復雜，結構體系的更加多樣化，高層建筑結構設計也越來越成為建筑結構工程師的重要工作內容。近幾年來，新的設計規(guī)范、規(guī)程相繼頒布，由于新舊規(guī)范、規(guī)程許多內容有所不同，再加上工程設計中的一些特殊的問題，難以應用規(guī)范進行處理，在高層建筑結構設計過程中經常出現(xiàn)一些遺漏或錯誤。為了避免在高層結構設

2、計過程中少犯或不犯這些錯誤，現(xiàn)將這些常常出現(xiàn)的問題總結如下：　　對于高層結構而言，在工程設計的結構選型階段，結構工程師應該注意以下幾點：　　1、合理選擇結構體系。高層建筑結構平面布置應力求簡單、規(guī)則、對稱,避免應力集中的凹角和狹長的縮頸部位；避免在凹角和端部設置樓電梯間；避免樓電梯間位置偏置，以免產生扭轉的影響。豎向體型盡量避免外挑，內收也不宜過多，力求剛度均勻漸變，避免產生應力集中。《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》在結構的規(guī)則性方面也規(guī)定了相應的條文，例如：平面規(guī)則性信息、豎向規(guī)則性信息等，而且，新規(guī)范采用強制性條文明確規(guī)定“建筑不應采用嚴重不規(guī)則的設計方案?！币虼?，結

3、構工程師在遵循規(guī)范的這些限制條件上必須嚴格注意，發(fā)現(xiàn)問題應及時和建筑工程師溝通，以避免在后期設計中帶來麻煩?！　?、房屋的適用高度和高寬比。在抗震規(guī)范與高規(guī)中，對結構的總高度都有嚴格的限制，除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外，增加了B級高度的建筑，因此，必須對結構的該項控制因素嚴格注意，一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度，其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中，出現(xiàn)過由于忽略該問題，導致施工圖審查時沒有通過，必須重新進行設計的情況，對工程工期、造價等整體規(guī)劃的影響相當巨大。高層建筑的高寬比，是對結構剛度、整體穩(wěn)定、承載能力和經濟合理性的宏觀控

4、制。A、B級高度高層建筑建筑的高寬比限值也相應不同。但在復雜體型的高層建筑中，如何計算高寬比是一個比較難以確定的問題。一般可按所考慮方向的最小投影寬度來計算，對于突出建筑物的很小的的局部結構，比如樓電梯間等，一般不應包括在計算寬度內。對于帶有裙房的高層建筑，當裙房的面積和剛度相對于其上部塔樓的面積和剛度較大時，計算高寬比的房屋高度和寬度可按裙房以上部分考慮。　　3、嵌固端的設置問題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防，嵌固端有可能設置在地下室頂板，也有可能設置在人防頂板等位置，因此，在這個問題上，結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意

5、的方面:抗震設計的多高層建筑，當?shù)叵率翼攲幼鳛樯喜拷Y構的嵌固端時，地下一層的抗震等級應按上部結構采用，地下一層以下結構的抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。地下室中超出上部主樓范圍且無地上結構的部分，其抗震等級可根據具體情況采用三級或四級。對于9度抗震設計時，地下室結構的抗震等級不應低于二級。地下室的現(xiàn)澆頂板厚度不宜小于180mm，且不宜有較大洞口。地下室柱截面每側的縱向鋼筋面積除應符合計算要求外，不應少于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積的倍，地下室剪力墻的配筋不應少于地上一層剪力墻的配筋。對于邊柱和角柱，由于只有一面有梁，為滿足該梁端截面實際彎矩承載力不宜小于柱下端實

6、際承載力的要求，可采用增大梁截面，或不增大梁截面而增加梁配筋的方法。這些問題在設計中都應注意，忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。　　4、短肢剪力墻的設置問題。短肢剪力墻是指墻肢截面高度與厚度之比為5~8的剪力墻。近年興起的短肢剪力墻結構，雖然有利于住宅建筑布置，也可減輕結構自重，但在高層住宅中，剪力墻肢不宜太短，因為短肢剪力墻的抗震性能較差，地震區(qū)應用經驗不多，為安全起見，高層建筑結構不應采用全部為短肢剪力墻的剪力墻結構。短肢剪力墻較多時，應布置筒體(或一般剪力墻)，形成短肢剪力墻與筒體(或一般剪力墻）共同抵抗水平力的剪力墻結構，并且

7、《高規(guī)》中對短肢剪力墻的最大適用高度、抗震等級、底部加強部位、縱向鋼筋總配筋率等增加了很多的限制，因此，在高層建筑設計中，結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻。　　地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面，不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行，同時，也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素，因此，在這一階段，所出現(xiàn)的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失。　　高層建筑的基礎應選用整體性好，滿足地基承載力和建筑物容許變形的要求，并能調節(jié)不均勻沉降的基礎形式。高層建筑宜設置地下室以減小地基的附加應力和沉