高层建筑钢结构设计

摘要：我国高层建筑发展迅速。设计思想也在不断更新。结构体系日趋多样化。钢筋混凝土结
构是最普遍的一种结构形式，它具有足够的强度，良好的延性和较强的整体性，目前被广
泛应用。本文主要讲解建筑钢结构设计方面的知识，以便参考。

 

　　关键词：高层；钢结构；设计

 

　　中图分类号：

TU391 文献标识码：A 文章编号： 

　　

1、高层建筑结构体系 

　　

1.1 最初的高层建筑设计是从钢结构的设计开始的。钢筋混凝土和受力外包钢筒系统运

用起来是比较经济的系统，被有效地运用于大批的民用建筑和商业建筑中。

50 层到 100 层

的建筑被定义为超高层建筑。对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不
同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，
一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架

-剪力墙结构体系、框-筒结构体系、

筒中筒结构体系、束筒结构体系。

 

　　

2、高层建筑的设计要求： 

　　

2.1 在高层建筑结构的设计中应注重概念设计，重视结构的选型和平、立面布置的规则

性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系，加强构造措施。在抗震设计中应保
证结构的整体抗震性能，使整个结构具有必要的承载能力、刚度和延性。

 

　　

2.2 例如： 

　　

2.1.1 某工程高层建筑，该建筑西侧毗邻汉溪大道，包括 3 栋 43 层超高层住宅及 2 层地

下室。地下一层为住宅配套用房、设备用房和车库；地下

2 层为车库，局部战时作为人防工

程使用。地上一层为架空层，二层以上均为住宅。

 

　　

2.1.2 结构选型与结构布置：根据该建筑的地面来年看，工程地震和风荷载等水平力由

结构的抗侧力体系承担。由于建筑效果的需要，建筑在

X 向设有较多的窗和门，结构不可

设置过多的

X 向剪力墙，为保证 X 向的整体抗侧能力，三栋塔楼 X 方向连在一起共同抵抗

侧向力。从体型上来说，

Y 向的抗侧刚度是较弱的，需要设置较多的 Y 向剪力墙，以保证 Y

向的抗侧刚度。在另一方面，由于此结构的平面

X、Y 方向尺寸相差较大（L/B=3）为保证结

构足够的抗扭刚度，尽量在周边设置较强的剪力墙。最后分析采用现浇钢筋混凝土剪力墙结
构。

 

　　该工程各栋楼盖均采用整体性良好的现浇混凝土梁板式结构。首层作为上部结构嵌固端，
楼板厚度为

180mm。标准层局部位置为保证建筑厅、房不露梁的效果，局部设置大板。核心

筒开洞较多，为保证楼层平面内刚度，核心筒范围内板厚度不小于

150mm。 

　　

2.1.3 结构超限类型和程度均参照《建筑抗震设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规

程》等进行。该工程在针对超限情况下采取了上些有针对性的计算手段及构造措施：常遇地
需的作用下采用空间程序

SATWE 和 ETABS 进行比较计算，考虑偶然偏心地震作用，双向

地震作用，扭转耦连，对底部加强区剪力墙、连梁等关键部位采用两个计算程序的计算程序
的计算结果包络值进行设计。偶遇地震作用下：采用

SATWE 对结构承载力进行复核，根据

抗震设防目标，对关键构件的抗震性能按弹性和不屈服计算。罕遇地震作用下：采用

PUSH

对结构进行静力弹塑性推覆分析，估计结构的整体和局部弹塑性变形，对关键部位构件进
行指导设计。考虑到此结构扭转不规则（属于

Ⅱ类）。因此加强外围墙肢的水平筋，提高构件

抗剪能力，同时将扭转超限楼层的外围连梁提高配箍率和增加抗扭筋的设置，以提高结果
的抗扭刚度和构件延性。

 

　　

2.1.4 以上是此工程关于高层建筑大概的一些结构设计与分析，在我们所接处过的高层

建筑结构设计实操方面很广泛，针对不同的问题采取不一样的措施，这是作为一名结构师