高层建筑受力特点(6篇)

高层建筑受力特点篇1

关键词：建筑设计；转换层；结构设计；浅析

转换层是建筑物内部的常见结构，了解建筑转换层结构设计的特点，提高建筑转换层的设计效果，能够有效的保证建筑物的使用功能，并保证建筑物的防风抗震性能不受影响，对我国建筑行业的发展有着积极的意义。分析建筑转换层结构设计的原则和种类，并充分了解建筑转换层结构设计中的注意事项，能够有效的提高建筑结构转换层的设计效果，在保证工程质量的同时，达到降低工程施工难度，控制工程施工成本的作用，对促进我国建筑行业的发展有着积极的意义。

1建筑转换层结构设计的原则

首先，由于转换层的设置会造成建筑物纵向刚度的突变，使其成为建筑物的薄弱环节，因此，在进行转换层的结构设计时，应当尽可能减少需要结构转换的纵向构件，并相应的增加直接落地的纵向构件数量，从而降低建筑刚性突变的程度，提高结构的抗震能力。其次，当转换层高度较低时，对建筑物重心与受力状况的影响相对较小，建筑物也因此更加稳固。所以，在进行转换层结构设计时，应当尽量降低转换层所处的位置，保证建筑物结构的稳固。最后，转换层的结构设计应当采取强化下部结构，弱化上部结构的设计思路，并选择具有明确传力路径的设计模式，在保证工程质量的前提下，降低转成的施工难度，控制转换成的施工成本，更好的实现建筑物的经济效益社会效益。

2建筑转换层的概念与特点

转换层是建筑施工领域常见的一种建筑结构，由于建筑物不同层面之间的使用功能和结构存在差异，因此需要通过设置转换层的方式作为过渡，对楼层的上下部的结构与设施进行转换。当前，我国的建筑设计、特别是高层建筑的设计，常常会采用商业功能与住宅功能结合的设计模式，在建筑物下部构建举架较高的大跨度商用建筑空间，而上层则采用更加紧密的设计，体现建筑的居住功能。为了对不同的实用功能和建筑结构进行划分，便需要在建筑内部设置转换层，以调整不同结构之间的受力情况，确保建筑物的使用安全。转换层主要功能包括：对建筑物内部的剪力墙结构或框架―剪力墙体系进行转换，实现剪力墙与框架之间的变换；改变建筑物上下受力柱的分布情况和分布密度；同时转变建筑层的结构形式和结构轴网，形成上下结构的不对齐布置三种。根据建筑物自身的特点和使用功能的需要，合理的选择转换层的设计模式，充分发挥出转换层在建筑领域所发挥的作用，能够进一步提高建筑物的稳定性，延长建筑物的使用寿命，对我国建筑行业的发展有着积极的促进作用。由于转换层的结构需要同时承受上部构造在重力的作用下产生的垂直荷载，以及悬挂下部结构产生的多层荷载，导致转换层结构内部长期存在有较大的内应力。此外，转换层的存在会对建筑物整体的受力状况造成较大的影响，在一程度上降低了建筑物的整体性，这就要求转换层的结构设计不能单纯遵循传统的建筑设计原则，而是要根据建筑物自身的特点进行灵活的设计，以满足转换层对刚度和强度的需求，确保建筑物的使用安全。

3建筑转换层结构设计的分类

3.1梁式转换结构。梁式转换结构采用剪力墙、框支梁与框支柱相结合的结构布置方式来提高转换层的强度与刚度，具有结构可靠、施工难度低、传力路径清晰明确等特点，是目前我国建筑转换层结构设计中应用范围最广的转换结构。

3.2板式转换结构。板式转换结构最显著的特点便是能够在转换层之上随意布置结构形式与轴网，对于建筑物轴网布设较为复杂的建筑来说是十分合适的选择。但是由于转换板的受力状态较为复杂，传力路径不够明确，以及转换板自身特点的限制，使得建筑物在转换层处出现刚度的突变，令转换层成为建筑物的薄弱环节，降低了建筑物对地震的抵抗能力，因而应当谨慎使用。

3.3桁架转换结构。与梁式转换结构相比，桁架转换结构的受力状态更加明确，且具有较小的自重和良好的抗震性能，可以有效的提高建筑物的质量，去报建筑物的使用安全。但是桁架式转换结构的节点设计难度较大，给施工过程带来了一定的影响，从而限制了桁架转换结构的使用。桁架转换结构适用于高度达到3m以上的转换层设计当中，如果在桁架转换结构中采用预应力技术，则可以进一步减小构件的截面，达到节约空间、提高工程质量、降低工程成本的作用。

3.4斜柱转换结构。斜柱转换结构在是一种较为特殊的转换层结构形式，能够充分的发挥出混凝土的承压能力，有效的减少转换结构对建筑内部空间的占用。在设计斜柱转换结构时，需要注意结构内部的水平荷载，通过加设拉梁或圈梁的方式，可以找到平衡水平荷载的最短路径，提高转换层的刚度和强度。

3.5巨型框架结构。巨型框架结构是当前我国转换层结构设计领域发展的新方向，该结构由垂直分布的筒体或大型立柱以及数量不一的大梁构成，形式多变，性能优异，可以大大提高建筑物转换层的强度和刚度。但是需要注意的是，巨型梁的内部往往会存在一定的拉应力，因而应当将其归类为受拉构件进行设计。

4建筑转换层结构设计中应该注意的问题

4.1保证转换层的刚度。转换层的高度是决定转换层乃至建筑物整体质量的重要因素，特别是在高层建筑的设计与施工过程中，建筑本身高度与重量上的特点决定了转换层将会承受较大的垂直荷载，而转换层的结构又很容易令建筑物在转换层部位出现刚度突变，使转换层成为建筑物的薄弱环节，降低建筑物的抗震性能。因此，在进行建筑结构转换层设计时，要注意确保转换层的结构刚度不低于其上层结构刚度的70%。为此，应当合理的调整转换层内部剪力墙的分布状况，适度的提高落地剪力墙的厚度，并使用强度等级较高的混凝土进行施工，同时尽可能将纵横墙按照筒体的结构进行排布，从而在根本上保证转换层的刚度，确保建筑物的抗震性能不受影响。

4.2提高转换层与建筑物的整体性。通过调整转换层的结构设计内容来提高转换层与建筑物整体性的，能够提高建筑物的稳定性，延长建筑物的使用寿命。为此，应当尽可能对其上下层之间的轴网，简化转换层的设计方案，尽可能令质量中心与刚度中心相对应，使转换层的受力更加明确，从而避免使用板式转换结构，以防止建筑物出现刚度突变的现象，达到提高建筑物整体性的目的。

4.3合理安排转换层的位置。由于建筑物的受力模式较为复杂，且建筑物内部的所受作用力的种类和分布都会随着建筑高度的增加而发生微妙的变化，当高度达到一定的范围后，建筑物所受的各项作用力的效果便会呈明显的上升趋势，给建筑物的设计带来困难。如果转换层的位置过高，不仅会令转换层内部的受力状况发生改变，还会对上下层面的刚度与受力方式产生影响，使转换层成为建筑物的薄弱环节，降低建筑物的抗震能力。因此，应当尽量降低转换层所处了位置，通常情况下，转换层的位置应以三层以下为宜，最高不得超过六层。

参考文献：

[1]张俊东.高层建筑结构转换层的结构设计[J].现代经济信息，2009，（10）.

[2]邱剑雄.高层建筑梁、板式转换层结构设计方法研究[J].知识经济，2011，（02）.

[3]徐志杰.浅议高层建筑转换层结构的设计[J].山西建筑，2011，（01）.

[4]关度豪.试述如何做好高层建筑转换层的结构设计[J].价值工程，2010，（09）.

高层建筑受力特点篇2

关键词：高层建筑；结构设计；结构体系；抗震设计

随着我国城市化建设脚步不断加快，城市人口增加，规模变大，导致城市中用地越来越紧张，所以高层建筑的建设越来越站建筑中的主要地位，建筑行业的不断发展，人们对建筑质量的要求也会越来越高。尤其高层建筑，高度不同于一般建筑，所以结构设计方面的要求也比较高，结构合理是保证高层建筑质量合理的关键性因素。所以，在高层建筑设计中，不仅要保证美观，是要在保障结构合理的基础上在追求外观美。所以，要明确结构设计的要点。

1.高层建筑结构工程特点

高层建筑结构由于建筑高度特殊性导致建筑受力较特殊，所以有其独特的结构特点。高层建筑的开发可以节约土地资源，但是高层建筑的结构设计却比一般建筑要难，不仅要保证结构整体性，还要保证抗震能力。梁、板、柱、墙和基础等是构成建筑形体的力学构件和体系。所以，在结构设计中要保证它们的整体协调性，正确对构件进行选择，才是保证整个建筑质量的重要环节。

2.高层建筑结构体系

2.1框架结构体系

框架结构体系是高层建筑结构体系中的一种。它是由梁、柱构件通过节点连接构成承载结构。框架结构的特点是体系在平面的布置中比较灵活，但是其占用的空间比较大，需要较大的空间来安排。近年来，由于建筑层数的增加，建筑高度不断变高，导致框架结构所承受的弯矩和剪力也随之而增加，所以，在结构的配料上就要进行相关的改进，配料的增加导致结构自身重量增加，占用的空间更大，所以，在空间处理上会出现一系列的问题，在成本造价方面也会不经济。导致使用受限。

2.2剪力墙体系

剪力墙体系是另外一种结构体系。一般用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。在承受水平力的作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。它与框架结构相比，它的特点就是刚度比较好，不易变形，空间整体性好，在钢材的使用上比较节省，成本方面比较经济，空间处理也比较容易，在抗震设计上，由于不易变形，所以能够较好地满足抗震要求。

2.3框架-剪力墙体系

框架剪力墙体系是一种综合性较强的体系结构。此种体系是把框架和剪力墙两种结构组合在一起形成的体系。房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。框架剪力墙结构体系拥有两种结构的优点，在空间布置中，比较灵活，而且使用方便，在抗震设计上，刚度大抗震能力较强，所以这种结构在高层建筑中得到广泛的应用，能够很好的保障高层建筑的稳定性与抗震能力。

2.4筒体体系

将剪力墙在平面内围合成箱形，形成一个竖向布置的空间整体受力的框筒，这就是所谓的筒体体系。近年来由于高层建筑的高度不断的创新，建筑结构设计受到前所未有的挑战。上诉三种结构由于结构自身特点，当层数超过一定限度后，就会导致结构要求的增强，承载力，抗震能力要求更高，所以，筒体结构体系的应用越来越受到重视，它可以较好地满足高层建筑在各种受力下的要求。具有很好的抗震能力，而且较其他结构来说，经济合理，成本较低。

3.高层建筑结构设计要点

3.1防止截面钢筋超配

要保障结构的合理性就要保证结构构件质量合格。高层建筑的设计要点中，抗震能力的设计比较重要，要使高层建筑在遭遇强烈地震时具有很强的抗倒塌能力，最理想的办法是使结构中所有的构件都具有很高的延性。要提高构件的延性，适宜性比较困难的工程，在实际工程中很难完全做到这一点，但是保证构件的延性是保证高层建筑抗震能力的基础，所以，在设计中，可以根据不同类型不同高度的高层建筑进行不同的构件延性的提高。要使结构能进入弹塑性状态，并能通过结构的塑性变形吸收地震能量、抗御更高烈度的地震，就必须做到“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱杆件”，才能使结构在进入弹塑性状态后形成合理的延性较大的屈服机制。构件的承载力大小受到配筋的影响，所以配筋的用量要适当。

3.2保证高层建筑的整体稳定性

高层建筑由于高度大，所以受风荷载的影响比较大，要保证其整体稳定性是关键。在地震发生时，如果整体稳定性差，整个建筑都可能发生倒塌。所以在设计时，要进行对整个建筑进行抗倾覆稳定性验算，使地震作用下的倾覆力矩与相应的重力荷载在基础与地基交界面上的合力作用点，不应超出力矩作用方向抗倾覆构件基础边长的1/4。其次，建筑的高宽比也是影响建筑稳定性的因素，加大建筑物下部几层的宽度，使其满足规范高宽比的限值，从而保证上部结构的稳定。此外，稳定的基础是最重要的，要保证基础的埋设深度达到要求，埋设的深度要根据建筑高度进行相关的计算，要保证计算准确无误。每一个环节都很重要，都要严格要求，才会保障整个建筑的质量。

3.3剪力墙设计

剪力墙的合理设计也是保证整体结构合理的关键。规范规定，剪力墙在端部应设置暗柱、端柱等边缘构件。这些边缘构件的作用相当于砖混结构的约束柱，当结构的刚度较小，地震作用下层间位移和顶点位移较大时，边缘构件所起的作用也就越大，此时暗柱的截面和配筋就应加大。所以，在剪力墙设计中要注意，要根据结构要求进行尺寸与配筋的选择，不能随意进行配筋。

3.4地下室的设计

地下室对于高层建筑来说，虽不外露，但是在结构中却承担着重要责任。一般情况下，地下室外墙所承受的主要荷载为结构自重、地面活载、侧向土压力等。由于地下室有其独特的环境，结构也就不同于外部，在进行设计的时候，要综合考虑各个因素的影响，权衡成本，在保证结构合理的基础上还要保证经济。地下室结构设计中，外墙的设计比较关键。地下室外墙的受力状况与上部结构类型及平面布置有很大关系。所以在设计时，要仔细考虑分析受力特点，结合上部结构类型，以及平面布置特点，对外墙结构综合设计。例如，当上部结构为框架结构时，上部填充砌体及±0.00楼板对地下室外墙顶端的约束程度很小，此时可假定墙体顶端为铰接。当上部结构为钢筋混凝土剪力墙结构时，剪力墙及±0.00楼板对地下室外墙顶部的约束程度很大，此时可假定墙壁顶端为固接。这些专业性较强的结构知识都要有所考虑，所以设计者要有综合性的知识，保证结构的每一部分的合理性。

4.结语

总而言之，高层建筑是未来建筑的发展主要趋势，为了保证人民生命财产安全，保证高层建筑质量，就要保证结构设计合理规范，它是直接影响高层建筑的质量因素。为此就要求相关结构设计工作人员以及监管人员在过程中发挥作用，严格要求，对过程中出现的问题要及时总结并采取有效对策进行解决，保证结构的合理性，稳固性，保障高层建筑质量合格，达到国际化标准，为高层建筑行业的长远发展打好基础。

参考文献：

[1]容柏生，国内高层建筑结构设计的若干新进展[J]建筑结构，2007，（9）

高层建筑受力特点篇3

［关键词］高层建筑结构设计水平载荷变形侧移

中图分类号：TU208文献标识码：A

引言

高层建筑结构设计是针对高层建筑特性的建筑结构设计在满足安全、适用、耐久、经济和施工可行的要求下，按有关设计标准的规定，对建筑结构进行总体布置、技术经济分析、计算、构造和制图工作，并寻求优化的过程。随着我国经济与科技的飞速提高，涌现出越来越多的高层建筑。由于我国钢产量居世界前列，混凝土使用量亦居世界第一，这就为高层建筑的发展创造了良好的物质条件，所以钢筋混凝土高层建筑仍是具有很强的优势。

一、结构分析与设计特点

1.水平载荷产生的内力及侧移的影响

任何一个建筑结构都要同时承受垂直荷载和风产生的水平荷载，还要具有抵抗地震作用的能力。在较低楼房中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计，水平荷载产生的内力和位移很小，对结构的影响也就较小；但在较高楼房中尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影响，水平荷载却起着决定性的作用。随着楼房层数的增多，水平荷载作用下结构产生的内力及侧向位移迅速增大，这同样也要求结构具有足够的抗侧刚度，使之在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，保证良好的居住和工作条件。总之水平荷载愈益成为结构设计中不可小视的控制因素。在6度抗震设防设计中，很多情况是风作用为控制性工况；在7度以上抗震设防设计中地震作用是控制性作用，地震作用对高层建筑危害的可能性也比较大，高层建筑结构设计中的抗震设计是重点。

2.竖向变形的影响

通常在多层建筑结构分析中，由于轴力项影响很小，多以考虑弯矩项为主。但对于高层建筑结构，情况就不同了。由于层数多，高度大，轴力值很大，再加上沿高度积累的轴向变形显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。对连续梁弯矩的影响：采用框架体系和框－墙体系的高楼中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种差异轴向变形将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁的中间支座产生沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩增大。

3.结构整体刚度的影响

高层建筑的刚度决定其在地震中吸收与释放能量的大小，刚度大的建筑在地震中吸收的能量多，释放的较少；较柔的结构在地震中吸收的能力少，释放的多。故此结构在地震中的整体刚度表现一定要适中，特别需要在构造上采以恰当的措施，来保证结构的刚度要求。

二、高层结构体系

通过受力因素分析，下一步就考虑采用什么结构体系，有下面几种高层建筑结构体系可供选择：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒中筒结构等。根据其受力特点，选取合适的结构体系或其组合体系。

1.框架体系

框架结构的主要受力构件由框架梁、框架柱、基础组成，从而形成空间整体受力体系。其体形布置较为自由，空间可以灵活分割。但高层框架体系抗侧刚度较差，水平位移较大，为了满足侧向刚度及使用要求底层的框架柱往往需要较大的截面，对使用功能及经济效益都有一定影响。

2.剪力墙体系

剪力墙结构体系是利用钢筋混凝土墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求容易满足，其抗震性能良好，适于建造较高的高层建筑。但鉴于其受制于受力与传力的要求，其空间布置较不灵活，也不宜开设较大洞口，对于一些对空间分割有要求的公共高层建筑较难满足。

3.框架—剪力墙体系

在框架体系中适当布置能抵抗水平推力的墙体，并使框架柱、楼板有可靠连接而形成的结构体系。房屋的竖向荷载由框架柱和剪力墙共同承担，而水平荷载则主要由刚度较大的剪力墙来承受。由于有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件（隔墙和外墙）的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成简体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活。

4.筒中简体系

筒体结构由框架或剪力墙围合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来，形成一个空间构架。通常简体结构基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能良好。不论哪一种简体，在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。简中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系，但其抗侧刚度较大，吸收地震能量大，延性不好，这就造成造价比较高，从经济效益角度考虑还需慎重。

三、高层建筑结构实例分析

某项目建筑高度120米，结构十七层，结构体系为框架－剪力墙体系。结构技术含量较高,计算繁琐,但图上作业量相对不大,结构布置较规则。除有牢固的支撑体系,包括泥浆护壁钻孔灌注桩、梁、柱及剪力墙外,还引入了混凝土斜柱和钢结构塔尖,属相对较为复杂的受力部分,其中本工程的亮点是位于结构第八与十二层引入了斜柱支撑体系，层高为5.1米，其竖向力可分解为沿柱的轴力与垂直于柱的剪力，故柱底弯矩要比竖向布置的框架柱大很多，斜柱箍筋全长加密。但施工时在柱底节点区域遇到较大困难，由于箍筋排布较密，成品双肢箍很难套进内部，而在结构计算时此节点也需要密布此种箍筋，故现场采用两根单肢箍在节点区域直接焊接成双肢箍，成功的解决了箍筋排布困难的问题。

鉴于高层建筑在我国越来越广泛的应用，其建筑立面效果的要求相对过去也有了很大的提高，结构封顶后的设备安装也成为一大难点，这不但需要施工单位有完善合理的施工进度计划和流水作业安排，也同样要求我们设计人员有良好的施工意识，密切结合实际操作步骤进行图纸作业。

四、结语

总之，结构设计是个系统、全面的工作，需要扎实的理论知识功底，灵活创新的思维和严肃认真负责的工作态度。设计人员要从一个个基本的构件算起，深刻理解规范和规程的含义，并密切配合其它专业来进行设计，在工作中应认真思考，善于总结工作中的经验和教训。

参考文献

［1］方鄂华.高层建筑钢筋混凝土结构概念设计［M］.机械工业出版社，2004.

高层建筑受力特点篇4

关键词：高层建筑建筑结构现代

建筑行业的发展，高层建筑也有了一定的发展，高层建筑的数量在逐渐地增加。随着高层建筑结构高度增多的同时，建筑的侧移与内力也需要增加，如果高层建筑的高度不能再增高时，侧向移位很大，因此水平荷载出现的侧移与内力决定着结构体系与材料用量以及建筑造价。就高层建筑的设计而言，其依赖刚度支配，并不是依赖于结构材料的强度，结构体系决定着刚度的高低。于是，结构体系为高层建筑设计的关键。

一、结构特点

（一）水平荷为高层建筑设计的决定因素。第一，楼房自重与楼面所采用荷载在竖构件里造成的轴力与弯矩和楼房高度的一次方为正比关系；然而水平荷载对结构造成的倾覆力矩，还有其在竖构建里造成的轴力，和楼房高度的二次方为正比关系；第二，就特定高度的楼房来讲，竖向荷载的数值大概是一定的，然而水平荷载的数值是不定的。

（二）重视轴向变形。就高层建筑而言，竖向荷载数值比较大，可以在柱里造成很大的轴向变形，进而影响到连续梁弯矩，导致其中间支座位置的负弯矩值降低。也会影响到预制构件的下料长度，需要依据轴向变形算出数值，来调整其长度，除此以外，还会影响到构件剪力与侧移，和构建竖向变相比较来看，会得出和安全结果相偏离的结果。

（三）侧移变成控制对象。高层建筑和低层楼房不一样，结构侧移为高层建筑设计时必须考虑的重要影响因素。受楼房的高度不断提高的影响，侧移变形也在持续地加大，于是结构受水平荷载影响下的侧移要控制于一定的限度之中。

（四）结构延伸性为设计指标。和低层楼房相比，高层建筑结构较柔，受地震的影响，它的变形会大一些。保障建筑结构在塑性变形环节还有很强的变形力，防止出现倒塌，尤其要在结构上采用合理的措施，使得结构具有较好的延伸性。

二、结构体系

（一）剪力墙体系。如果由平面剪力墙构件建承担全部受力时，也就形成了剪力墙体系。于剪力墙体系里，有单片剪力墙担负着所有的垂直荷载与水平力。其属于刚性结构，剪力墙位移曲线为弯曲型。它的强度与刚度均很高，具有较好延伸性，总体性很好，具有较强的抵抗倒塌能力，剪力墙为一种较好结构体系，可以建构高度高于框架剪力墙体系。

（二）简体体系。只要是运用简体为抗测力构建的结构体系就是简体体系，简体体系包括简单体和筒中筒以及多束筒等很多型式。简体为一种空间受力构建，其主要有两种类型：即实腹筒与空腹筒。实腹筒为由平面构成的三维竖向结构，或者是由曲面墙构成的三维竖向结构，由密排柱与窗群梁或者为开孔钢筋混凝土组成的空间受力构件为空腹筒。筒体体系的刚度与强度均很强，各个构件都能够合理的受力，其抵抗风力以及抵抗地震能力均很好，该体系通常运用于跨度较大的高层建筑，或是是运用于高度较高的高层建筑。

三、结构分析

（一）基本假定。高层建筑结构为自竖向抗测力构件经过与水平楼盘相连形成空间结构体系。如果玩玩全全的根据三位空间结构研究是很难进行的。本文对某些情况进行假定：

首先，弹性假定。目前高层建筑结构分析法都采取弹性的计算方法。受垂直荷载的影响或者是受一般风力的影响，建筑结构经常处于弹性工作环节，该假定和实际情况基本相符合。如果受到地震或者是大风影响时，建筑结构就会出现很大程度的位移，导致裂缝出现，就会到弹塑性工作环节。如果出现这种状况还是以弹性方法进行计算，就不能反映出它的实际工作情况，因此，应该依照弹塑性分析法去设计。

其次，小变形假定。这也是多种假定方法中比较常使用的一种假定。然而有很多人分析了几何线性问题，通常情况下，如果顶点水平位置与高层建筑物的比到一定数值时，就要关注该问题所带来的影响。

再次，刚性楼板假定。结构分析法假定楼板与自身平面里的刚刚度为无限大，不考虑楼板外面的刚度。通常来说，框架体系比较适合这种假定，剪力墙体系亦是如此。

（二）静力分析法。首先，框架—剪力墙结构。有很多计算该种结构的内力与位移，但是经常使用的假定为连梁连续化。由于剪力墙和框架水平位移的协调条件，通过位移和外荷载间的联系，利用微分方程进行求解。受所使用的未知量与考虑要素不一致的影响，采用的各种方式解答出来的具体形式也是不一致的。该种结构的计算方法，一般情况下，把结构变成等效壁式框架，采取杆系结构矩阵位移法计算。

其次，剪力墙结构。剪力墙的开洞状况影响着它的受力特点以及变形状态。依照单片剪力墙受力特点的不一致，可以将其分成单肢墙和联肢强以及特殊开洞强等多种类型。种类不相同的剪力墙，它的截面应力分布亦是不相同的，因此，想要计算结构的内力与位移，就要采用与之相适应的方法。

该结构的计算方法为平面有限单元法。使用平面有限单元法进行计算，所得到的结果精准性比较高，并且能够运用于各种剪力墙的计算。该种方法的不足之处为自由度过多，当前通常状况下只是用于特殊开洞墙等应力分布比较繁琐的状况。

总结：

随着社会的发展以及市场经济的发展，高层建筑也有了一定的发展。高层建筑的形式和高层建筑所使用的材料，以及高层建筑力学分析方式等变得越来越复杂，为了创新高层建筑，使得高层建筑的魅力得到充分地体现，探索新的高层建筑结构形式以及科学合理的高层建筑结构力学分析方法成为土木工程师的奋斗目标与研究方向。

参考文献：

高层建筑受力特点篇5

关键词：高层建筑结构；结构选型；影响因素；分析

中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：

引言

近年来，伴随着现代科学技术和建筑工业技术的不断提高，各种类型的建筑结构提醒也到了不断的改进和发展。高层建筑的是根据其建筑高度来进行划分，其划分的标准并没有严格的标准，一般来讲，当建筑物的高度导致其在规划和设计施工以及建筑材料运用上与其他多层建筑有显著不同时，并在一定的高度范围之内就划分为高层建筑。高层建筑的结构体系主要有框架结构，异型柱框架结构等结构，高层建筑的结构要承受建筑物本身和外界因素带来的建筑负荷，需要考虑到建筑物的抗震能力。

随着社会经济的高速发展，建筑结构不仅要满足稳定性的要求，更要考虑其经济实用性和艺术设计性，逐渐上升为适用、坚固、经济与美观并存。而这坚固与美观则绝大程度上取决于建筑的骨架——结构型式。

我国高层建筑建筑解雇的发展特点

（1）结构体系新型化

一般高层建筑常用的结构体系为：框架结构、剪力墙结构、框剪结构。近年来，随着高层建筑层数增多，高度增高以及建筑抗震设防烈度提高，加上平面布置和空间体型日趋复杂，常用的三大结构体系难以满足结构设计要求，以空间整体受力为特征的筒体结构体系得到广泛应用，在建和已成建的高层建筑中，采用筒体结构的超过60%。其它一些更新颖的结构型式已得到应用并取得较好的经济效益。

（2）材料新型化

近年来随着新材料新技术的开发研究，高层建筑结构中高强度砼的应用相当普遍，钢骨砼和钢管砼也在逐步应用以及大面积玻璃幕墙的应用。在上海新建的高层建筑中，70%采用玻璃幕墙，用玻璃幕墙是一种外装修常用的手段。

高层建筑结构选型的影响因素分析

高层建筑在结构计算与分析、抗风抗震设计以及防火要求等方面有更高的行业标准要求。需要考虑的建筑物本身的结构因素和外界因素相应的也比较多。

（1）水平力

由于房屋自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度呈线性正比关系；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与房屋高度的平方成正比；另外对一定高度房屋来讲，竖向荷载基本上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。

（2）侧移

结构侧移是高层建筑结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。

（3）抗风荷载

高层建筑受水平力影响较大，其中风荷载起很大影响作用，建筑须要有稳定抗拉和回复的能力。天津津塔采用“钢管混凝土柱+核心钢板剪力墙+外伸臂”结构体系。薄钢板剪力墙结构作为一种新的结构体系，具有较强的弹性初始刚度、大变形能力和良好塑性性能、稳定的滞回特性等优点，也是对于抗风荷载的一种较好的结构设计方案。

高层建筑结构选型分类与结构体系分析

1、结构选型分类

（1）竖向承重结构选型分析

竖向承重结构的选型在对竖向承重结构进行选型时，首先考虑的是建筑物的高度和用途。不同结构体系的强度和刚度是不一样的，因而它们适应的高度也不同。一般说来,框架结构适用于高度低、层数少、设防烈度低的情况；框架—剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求；层数很多或设防烈度较高时，可用筒体结构。当建筑物的高度超出表中数值时，要进行专门的研究,采取有效的措施。选择结构体系应考虑的另一个因素是建筑物的用途。

（2）水平承重结构的选型分析

水平承重结构对保证建筑物的整体稳定和传递水平力有重要作用。水平承重结构选型通常分为：平板体系、无梁楼盖、密肋楼盖等。平板体系：平板体系采用单向板或双向板，常用于剪力墙结构或筒体结构。其优点是板底平整，可以不加吊顶，结构高度低，可以降低层高。无梁楼盖：在层高受限制情况下，公用建筑常采用无梁楼盖。无梁楼盖最好带现浇柱帽，以加强板柱连接的可靠性。密肋楼盖：密肋楼盖多用在跨度较大而梁高受限制的情况下。筒体结构角区楼面也常用密肋楼盖。当采用装配式楼板时，框架－剪力墙结构应加混凝土现浇面层。楼盖结构应满足：房屋高度超过50m时，框架—剪力墙结构、筒体结构及复杂高层建筑结构应采用现浇搂盖结构，剪力墙结构和框架结构宜采用现浇结构。

2、结构体系分析

（1）钢筋混凝土结构体系

钢筋混凝土结构合理地利用了钢筋和混凝土两种材料的受力性能特点，其广泛应用于工程结构中，它具有便于就地取材，造价较低，耐久性和耐火性较好，维护费用低，可模性好，结构造型灵活，整体性能好等优点。由于这些优点使得钢筋混凝土结构成为我国传统的结构形式。但同时钢筋混凝土结构也具有自重大，构件截面大，抗裂性能差，延性较差，浇筑混凝土时需要模板和支撑,户外施工受到季节条件的影响,修复和补强比较困难等缺点而限制了它的进一步推广应用。钢筋混凝土结构的结构体系型式主要有框架、剪力墙、筒体、框架-剪力墙以及框架-筒体等,其中筒体又可分为框筒、单筒、多筒和束筒等。

（2）钢结构体系

钢结构具有构件截面小、自重轻、抗震性能好、工厂化程度高、建设周期短等优点。钢结构的缺点是结构材料较昂贵,造价较高,钢材易于锈蚀,防火性能较差,设计施工技术也较复杂。由于以上特点,钢结构在我国高层建筑中的应用还并不普遍,直到80年代中期我国才在深圳建起了我国第一幢高层钢结构建筑“深圳发展中心大厦”,但到目前为止我国已建和在建的高层钢结构已达到26幢之多,取得了较好的综合经济效益。钢结构的结构体系型式主要有框架、框架-支撑、筒体、巨型框架、巨型桁架以及悬挂体系等。

（3）钢－混凝土混合结构体系

钢－混凝土混合结构将钢构件和钢筋混凝土构件两者并用,互相取长补短,充分利用钢构件具有的材料强度高、截面尺寸小、能提供较大跨度空间的优点,同时利用钢筋混凝土墙体或钢筋混凝土筒体具有的较大的抗推刚度和较高的抗剪承载力。钢-混凝土混合结构的结构体系型式主要有钢框架-混凝土墙、钢框架-混凝土核心筒、钢框架-混凝土框筒、钢框筒-混凝土墙以及钢框筒-混凝土核心筒等。部分得以应用,能在不显著提高造价的情况下增强结构的抗震性能,减小构件截面,并能加快施工速度。

参考文献

[1]寇福立,田明,王春明.高层建筑结构选型分析[J].河北建筑工程学院学报.2011(02)

[2]刘建文.高层建筑结构选型与布置及剪力墙合理数量研究[D].湖南大学2006

高层建筑受力特点篇6

关键词：高层建筑结构；转换层；施工技术

中图分类号:TU7文献标识码：A文章编号：1672-3791(2011)03(a)-0000-00

所谓的转换层是指在建筑物内的不同层面之间，为了衔接上下部不同承力结构和设施构造变化而建设的一个过渡层面，是高层建筑当中较为常见的一种建筑结构。在建筑工程高层建筑的建设过程中，转换层的建筑设计和质量对于整体建筑质量的影响甚重。如何从转换层的施工技术出发加强高层建筑的建设质量需要对高层建筑结构中转换层的建筑特点有所了解。

1高层建筑结构中转换层的建设特点

转换层是高层建筑结构中较为常见的一种结构，高层建筑的层面较多，各个层面的设计功能和结构也都大不相同，为了实现各个层面之间不同设计和构造的良好转换，将不同功能层面之间的差异良好的过度，在会高层建筑结构的构建中常常使用转换层来解决这一问题。目前，我国对于高层建筑结构的设计基本上参照国外商贸、办公、住宅一体化的设计理念，而随着建筑层面的增高，建筑层面内的空间也越发的紧密。如何实现高层建筑底层大面积商用办公空间和建筑上层密集型住宅空间之间的良好转换。需要在高层建筑的设计过程中，对转换层进行良好的设计，并在建设过程中注意建筑物承力结构和平衡的问题。

高层建筑结构中转换层的主要功能是对高层建筑结构中下部和上部之间剪力墙结构框架的转换。通过转换层改变上下部分的剪力墙与框架的结构实现改变建筑物上下层整体的受力分布情况和平均受力分布密度的作用。同时，对高层建筑的结构形式进行转换，使上下层的结构布局可以不同。。

在实际的高层建筑结构建设当中，要根据建筑物的设计功能的不同和施工建设的难度情况，有选择的采用施工建设技术，保证建筑整体的建设质量和不同功能层面的良好转换，充分的实现转换层在高层建筑结构中的作用。

高层建筑本身由于层高的原因，对于建筑承受力的结构要求就较为严格，而转换层位于上下承力结构的转换位置，不仅要保证建筑物整体的承力结构的稳定，同时，还要承受来自上部密集型结构增加的构件向下产生的垂直负荷和上部结构形成的多层负荷。承载力的作用和荷载的作用共同形成了转换层内长期的较强的内应力作用。

为此，在进行高层建筑结构中转换层的建设过程中，要打破传统建筑的设计和施工理念，针对建筑物的实际需要，对转换层的设计采取灵活实用的建筑设计和施工技术。

2转换层结构施工技术要点

1、截面大尺寸层面转换施工技术

对于高层建筑转换层结构的施工建设要充分考虑转换层较强的受力结构和建筑的整体建设质量。对于建设过程中截面尺寸较大的转换层建设应当采用大体积的混凝土施工技术，通过对转换层中承载力分散的有效计算，对建筑物上部的构建进行点化布局，将上层的受力集中于转换层的几个主要混凝土支撑上。同时注意混凝凝土柱的灌注质量，对主要承力结构进行加固和提高抗拉系数的相应措施。

2、转换结构中下层空间高度较大时的施工技术

对于转换层中下层结构可能出现空间较大且层面较高的情况。建筑过程中不能够很好的使用支护结构对建筑物进行加固和稳定。为此，可以在转换结构中使用内埋型钢进行加固，同时，使用型钢来对建筑模板和脚手架进行稳固，保证建筑物内各个部件的稳定。同时，进一步的提高支撑体系中混凝土的承受能力系数，使用混凝土钢筋结构作为层面内的主要承载部件，并且使用叠合梁的技术对主承力结构进行受力分散和增强效果。为了确保混凝土叠合面对主承力结构的有效辅助作用，在进行施工的过程中，要注意两者间的衔接。

3、处理转换层内应力较强时的施工技术

由于转换层要承受建筑整体承载力的同时还要承受来自上层的竖向荷载和层面的向下作用力。为此，转换层的承力结构要采取一定的抗拉伸措施，防止由于上下层对其结构的张力作用导致结构的变形和反拱过大的问题。

要解决这一问题，可以在转换结构的建设过程中采取择期张拉技术或分段张拉技术，即是在转换层转换结构上层部分进行建设完成以后，再针对上部张拉力的情况以钢筋和其他结构进行上部预应力的分散和平均。在采用择期张拉的预应力技术时，在结构发生张拉之前必须要对转换结构下部的支撑进行加强。

3高层建筑中转换层结构的发展趋势

随着高层建筑施工技术的不断发展，高层建筑中转换层结构施工技术也正在不断地发展当中。这主要体现在下列几个方面：

1、预应力技术的发展

预应力技术的发展使得转换层的建设设计在截面上的尺寸进一步的减少。预应力混凝土结构是转换结构中非常适合建造承重荷载的大跨度转换层，它具有自重轻，节省钢材和混凝土的特点。

2、斜向支撑技术

传统的施工技术是使用竖向的承力结构将上部的荷载向下传递，这种由上向下的传递方式使得层层之间的荷载不能够很好的分散，导致向下的作用力也越来越大。为此在建设过程中进行一定的斜向支撑的建设，能够很好的起到类似桥梁建设当中力的拱传效果。

3、竖向力的多项转换

在实际的施工建设过程中国，为了避免一根转换梁过多的承受来自上部层面的荷载，可以通过设置多道转换梁来分散力的作用，使一层转换梁承托上部所有层变成多道转换梁分别承托来自上部的荷载。

4总结：

随着我国高层建筑工程的不断增多，高层建筑转换层结构的施工技术使用对于转换层的建设质量乃至整体结构的建设质量的重要意义也越发的突出。为此，要不断发展和创新转换层技术，结合实际工程建设中的经验，对施工技术进行改良。

参考文献:

[1]谢永健.高层综合楼厚板结构转换层施工技术分析探讨[J].今日科苑,2010,(08).

[2]赵鸿铁,胡安妮.高层建筑转换层结构形式选择影响因素的统计分析[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2000,(01).