高层混凝土建筑结构设计分析

摘要：本文结合笔者从事高层建筑结构设计的工作经验，首先介绍了层高层建筑的优点及
结构设计的特点。分析了高层建筑结构设计的要点，最后结合框架

-剪力墙进行了结构设计

分析。

 

　　关键词：高层混凝土建筑结构设计框架

-剪力墙结构 

　　

1 引言 

　　高层建筑是随着经济发展、科学进步、人类社会繁荣昌盛而产生的。它是一个国家和地区
经济繁荣与科技进步的象征，在现代城市中起着重要的作用。高层建筑具有节约用地、节约
城市基础设施的投资、满足大企业办公楼的需要、作为城市的重要景观等优点，同时高层建
筑的地下层可以作为城市的防空避难层。但高层建筑的建设也面临诸如结构设计、垂直交通、
外观、建筑高度等问题，为此，本文就高层混凝土建筑的结构设计进行了简要的探讨。

 

　　

2 高层建筑结构设计特点 

　　

2.1 荷载大（竖向荷载和水平作用) 

　　高层建筑的总高度高，层数多，由结构自重、墙体重量、楼面、屋面活荷载及生活所需的
基本设备等引起的竖向荷载较大、

100m 高的建筑底部单柱竖向轴力往往达 1x104～3 x 

104kN，竖向轴力与房屋高度成线性正比关系；由风荷载及地震力引起的水平作用产生的
内力主要是弯矩和剪力，在结构底部所产生的弯矩与结构高度的三次方成正比，水平力作
用力结构顶点的侧向位移与高度的四次方成正比，水平作用对高层建筑结构的内力、变形及
建筑物的工程造价的影响占主导地位。即高层建筑结构的竖向荷载所引起的内力远大于低层
建筑中竖向荷载可引起的内力，水平荷载成为高层结构设计时的控制荷载。

 

　　

2.2 侧移大（房屋水平变形大) 

　　高层建筑结构的顶层侧移较低层建筑的侧移大。但过大的侧移使人不舒服，使电梯运行
困难。影响人们在建筑物内正常工作和生活；侧移过大会使建筑装修开裂，甚至脱落，影响
建筑物的美观、隔音、保暖等，脱落物有时会砸坏家具或设备甚至造成人身安全事故；会使
结构出现附加变形，从而产生附加内力，使结构主体出现裂缝，严重的会引起房屋破坏或
倒塌。

 

　　因此，结构设计不仅进行结构强度设计，还必须计算房屋的水平侧移，并采取措施加
以控制。限制侧向变形也就是限制结构的裂缝宽度及破坏程度。

 

　　

3 高层建筑结构的布置 

　　

3.1 高层结构的总体布置 

　　高层建筑承受的竖向荷载较大，同时还承受控制作用水平力。高层建筑结构设计应注重
概念设计、重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性，选择最佳结构体系，加强构造措
施以保证建筑结构的整体性，使整个结构具有必要的承载力、刚度和变形能力。

 

　　（

1）结构布置总原则。选择有利的场地，避开不利的场地，高层建筑的基础设计，应

综合分析考虑建筑场地的地质状况、上部结构的类型、施工条件、使用要求，确保建筑物不致
发生过量沉降或倾斜．满足建筑物正常使用要求。同时，应注意与相邻建筑的相互影响，了
解邻近地下构筑物及各项地下设施的位置和标高，确保施工安全。

 

　　（

2）选择合理的基础形式。高层建筑应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容

许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。宜采用筏形基础．必要时可采用选用箱形基础。
当地质条件好、荷载较小，且能满足地基承载力和变形要求时，也可采用交叉梁基础或其他
基础形式；当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可采用桩基础或复合地基。

 

　　（

3）合理设置结构变形缝。在高层建筑布置时，一般情况宜采取调整平面形状与尺寸