浅谈高层混凝土建筑结构分析与设

计

【摘要】随着高层建筑数量的快速增长，其结构设计变成了建筑设计工作的重难点。本文论述

了高层混凝土建筑结构分析中的相关假定和分析方法，还对设计的特点和工作中的一些要
点进行了分析。希望能给读者一些参考，促进高层建筑设计行业的发展。

 

　　【关键词】高层建筑

 混凝土 结构设计 

　　

 

　　中图分类号：

TU97 文献标识码： A 文章编号： 

　　一、前言

 

　　我国高层混凝土建筑自上世纪

90 年代随着城市化的进程而飞速发展，其数量需求日趋

增加，高度也在不断增加，同时结构越来越复杂，其结构设计工作也变得越来越重要和困
难。

 

　　二、高层混凝土建筑结构分析

 

　　

1、高层建筑结构分析的基本假定 

　　计算假定是为了将计算模型简化。简化的程度根据计算工具的不同，以及兼顾必要性和
合理性决定。

 

　　（

1）弹性假定。这在目前的高层建筑结构分析中均采用，在垂直压力和水平力的作用

下，结构一般都处于弹性状态，所以弹性假定与实际状况相符。

 

　　（

2）小变形假定。各个方法都普遍使用，有人对重力二阶效应研究认为，顶点水平位

移和建筑物高度的比大于

1/500 时，就不能忽略重力二阶效应的影响。 

　　（

3）刚性楼板假定。一般假定楼板自身平面的刚性无限大，平面之外则忽略，这是为

了简化计算，而如果在此假定下设计，则要保证楼板的刚度。

 

　　（

4）计算图形的假定。计算图形假定有：一维协同分析，只计算一个方向上的变形；

二维协同分析，计算纵横两个方向；三维空间分析。

 

　　

2、高层建筑结构静力分析方法 

　　（

1）剪力墙结构：剪力墙结构是由钢筋混凝土墙体受力的承重结构，墙体由于实际需

要一般都有开洞，开洞情况的不同形成了不同类型的剪力墙。不同类型的剪力墙受力和变形
情况不同，计算内力和位移的方法也不同。一般采用平面有限单元法，能够对不同类型的剪
力墙进行比较准确的计算。

 

　　（

2）框架-剪力墙结构：这种结构是在框架中布置剪力墙，两者结合的承重体系，对

于该结构中内力和位移的计算，通常将结构等效为壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法。

 

　　（

3）筒体结构：筒体结构是由框剪结构和剪力墙结构结合而成，筒体结构的分析方法

包括等效连续化、等效离散化、三维空间分析，筒体结构的计算是通过计算机程序进行的，
在设计时可以简化计算。这些计算方法包括：空间杆系

-薄壁柱矩阵位移法；平面展开矩阵

位移法；等效弹性连续体能量法求解；有线条分析法。

 

　　三、高层混凝土建筑结构设计特点

 

　　

1、侧向力的影响 

　　侧向力是影响结构内力、位移和土建造价的主要因素。在低层结构中，受垂直方向和水
平方向的力而产生的内力和位移都比较小，以致可以忽略不计；在多层结构中，侧向力所
产生的影响慢慢变大；在高层建筑中，水平负载和侧向力会变成主要控制因素。

 

　　

2、结构应具有适宜刚度 

　　侧向力产生的内力和位移会随着高度的增高而变大，所以高层混凝土建筑结构的设计