高层建筑结构设计问题探析

摘要：随着我国经济社会的迅猛发展、科学技术的快速进步以及城市化进程的不断推进，高
层建筑事业发展越来越快，高层建筑结构设计变化也越来越多样。在结构设计过程中应结合
高层建筑工程的具体情况，充分考虑建筑的安全性、抗震性、抗裂性以及经济性等，以保证
建筑结构的科学、合理与安全。本文通过阐述高层建筑结构设计的特点，分析了现阶段高层
建筑结构设计应注意的问题，并提出了如何提高高层建筑结构设计水平的措施。

 

　　关键字：高层建筑；结构设计；特点；问题；措施

 

　　中图分类号：

[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号： 

　　一、高层建筑结构设计的特点

 

　　（一）水平荷载起着决定性作用

 

　　在高层建筑中水平荷载成为结构设计考虑的决定性因素。一方面，高层建筑物多在十五
层之上，其自身重量会与使用荷载会导致结构中竖向构件产生轴力。而高层楼房自重与楼面
使用荷载在竖向构件中引起的轴力与弯矩的数值和楼房高度只是呈一次方正比。另一方面，
根据力学原理，风荷载、地震作用等水平荷载的大小与结构的动力特性有密切关系，对结构
产生倾覆力矩在构件中引发的轴力与楼房高度则呈二次方正比。对此，高层建筑结构设计过
程中应注重水平荷载问题，以保证高层建筑整体高度与弯矩值成正比。

 

　　（二）结构侧移是重要控制指标

 

　　在高层建筑结构在设计中，结构的侧向位移会在水平荷载作用下以及新材料、新建筑形
式的应用下随着建筑物高度的增加而不断增大，出现侧向变形的几率也会增加。如果结构的
侧向位移控制不好，很可能会使填充墙等建筑装饰出现开裂，甚至会发生房屋侧塌而危害
人民的生命财产安全，所以高层建筑结构设计中应注重将高层建筑结构的侧向位移控制在
合理的限度内，以保证建筑物质量安全。

 

　　（三）结构延性尤其重要

 

　　由于高层建筑物结构相对更柔和，在发生地震或者地基不规则沉降时会增加结构变形
的几率，也会使结构变形更大。对此，高层建筑单位应在结构设计过程中应注重对构造采取
适当的措施，以保证结构能够具有足够的延性，从而有利于使高层建筑结构在进入塑性变
形阶段后仍能够具有较强的变形能力。同时，高层建筑结构设计还应考虑地震荷载，注意加
强抗震设计，以保证高层建筑结构具备良好的抗震性能。

 

　　二、现阶段高层建筑结构设计应注意的问题

 

　　（一）高层建筑结构超高现象严重

 

　　我国高层建筑结构设计的高度具有严格的控制，且抗震规范与高层规程已制定了新的
限制高度与设计方法要求，分为

A 级高度与 B 级高度两个标准。但目前高层建筑结构设计

过程中超高问题比较普遍，存在不少高层建筑结构设计没能严格遵守国家规定的结构体系
最大适用高度，而是忽视抗震规范高度限制与高层建筑处理措施和设计方法的要求变更，
使施工图纸审查没能得以通过，从而导致建筑工程工期与造价等造成巨大的影响。

 

　　（二）短肢剪力墙的设置问题

 

　　目前我国高层建筑设计规范对于短肢剪力墙已经作出明确的定义与新的规定，对于短
肢剪力墙在高层建筑结构设计中的应用也提出了具体的要求。但现实中，存在不少高层建筑
单位在结构设计过程中没有注重减少采用或者不用短肢剪力墙，造成建筑工程后期设计工
作出现麻烦，也为建筑工程竣工质量检验造成问题。此外，我国现行高层建筑结构设计中的
抗震设防标准相对较低，具体的抗震计算方法不够精确、构造安全度也不够高，使得结构失
效损失加大。

 

　　（三）地基与基础设计不标准