高层建筑结构选型影响因素及选型分析

潘福燕

摘 要：高层建筑结构选型有着众多的影响因素，主要包括建筑功能要求、结构受力合理性、结构的施工方便性、经济因素和结构的美学性等。各种影响因素之间的关系错综复杂，因此，在进行高层建筑结构选型决策时，必须综合考虑各种影响因素，掌握选型的方法与原则，减少选型的盲目性，提高高层建筑的使用性能，实现现代城市规划的合理规划与美观。

关键词：高层建筑；结构选型；选型分析；影响因素

中图分类号：TU972 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）07-0142-01

影响高层建筑结构选型的因素众多，主要包括建筑功能要求、结构受力合理性、结构的美学性、结构的施工方便性、经济因素和设计理论水平等。在进行结构选型决策的时候，需要对众多的因素仔细分析、认真研究，根据这些因素的特点及其影响力，采用合理科学的方法进行高层建筑选型。

1 影响高层建筑结构选型的因素

1.1 建筑功能因素

建筑功能在高层建筑项目方案形成时就已经确定，建筑的机构设计也要以建筑功能为主来开展，这是建筑结构选型中最基础和最重要的影响因素。为了满足建筑功能的需要，在结构选型中就必须设计出符合其功能的结构形式，满足建筑物对空间要求和使用功能要求等。如高层住宅，由于其使用空间较小，分隔的墙体较多，而且隔层的平面不知基本相同，因此这种功能的建筑就比较适合剪力墙或框架剪力墙结构。

1.2 结构受力合理性

高层建筑机构不同，其受力特征也各不相同，有的结构可能在抗风方面比较突出，而有的结构在抗震方面表现优异。选型时，要认真分析理学要求，综合比较各个体系的优缺点，然后结合其他的因素进行综合分析，保证结构能够达到有效抗风、可靠抗震和应力分布合理等效果。如要考虑到环境条件对高层建筑结构设计的影响，在风荷载较大的地区，在设计上要重视其对梁、柱、墙等称重构建的影响，保证人们不因为建筑结构晃动产生不舒服的感觉。

1.3 结构的施工方便性

建筑工程的施工技术水平和施工工艺对建筑结构形式有着很大的影响。如采用先进的施工技术实现先进的结构形式；将建筑结构方案与施工条件紧密的结合起来；要考虑建筑结构在施工阶段和试用阶段受力情况的差异，如升板结构在试用阶段采用现浇无梁楼盖结构，柱与板之间刚接，而在施工阶段，柱板之间节点之间只能视为铰接。同时，在同样的结构选型中，还要考虑机械设备、建筑材料、施工时间和建筑成本的不同的技术经济指标，以及抗剪能力和抗震性等方面对建筑施工的影响。

1.4 建筑经济因素

经济因素是所有建筑项目都必须要慎重考虑的因素，尤其是对于高层建筑来讲，规模的扩大、工期的延长，以及人员和材料的增多等都需要消耗更多的成本，其资金的管理也更复杂。因此，在高层建筑结构选型时，必须采用综合经济分析的手段认真衡量结构方案的经济性，以便达到最优效果。如要综合考虑结构方案对建筑物造价的影响，不要过分在意某些结构材料单价过高，但这可能会令整体造价降低；考虑结构全寿命期费用，进行结构方案的经济分析时，不应该只考虑一次性投入，还要考虑到整个寿命期内的维护和养护费用。

1.5 结构的美学性

建筑艺术形象的关键因素就是僵住物的结构，这主要表现在建筑结构选型的外观是否与城市文化内涵相吻合；其形状特点是否符合人们的审美需求等。如可以利用钢结构在表现技术美、艺术美和自然美等方面上得天独厚的优势，将建筑的结构造型和建筑美学完美统一，通过钢结构强烈的艺术表现力将建筑设计成艺术作品，带给人们力量与美的感受，达到结构形式和建筑空间艺术的完美融合。

2 高层建筑选型的方法与原则

高层建筑的机构选型和设计受到很多因素的影响和干扰，这需要设计人员要有精深的专业知识、强大的综合分析能力和丰富的建筑结构设计经验。但是由于外在环境和建筑施工中仍然存在很多的不确定因素，因此，在对高层建筑结构选型的时候，还是需要按照一定的方法和原则进行选型设计。

2.1 量化重要指标

在影响高层建筑选型的各方面因素中，提取可以量化的指标，如层高、层数、最大风压和最大层问位移等作为输入节点，高层建筑的结构形式作为输出节点，收集样本，利用神经网络进行训练和检测。在解决高层建筑结构选型的问题中，可以利用神经网络存储的专家的设计经验，得知该建筑符合那种结构形式。

2.2 进行层次分析

在方案的评价阶段利用基于层次分析法的模糊综合评判方法，将许多在建筑结构选型中不可量化的影响因素，如经济性、安全性和美观性等，进行全面的考虑，明确影响高层建筑的定性与定量因素，使选型结果更加科学、合理、有效，更具有说服力和理论依据。

2.3 遵循选型原则

在长期的工程实践中，建筑设计人员综合各方面对建筑选型的影响和要求，总结出一些在建筑结构选型中应当遵循的基本原则。如建筑结构必须具备的力学性质；建筑结构应考虑的主体抗震性能；建筑结构的布置合理性等。在高层结构建筑结构选型中，遵循这些选型原则，可以使选型的结果更加科学合理。

3 结语

随着经济社会的发展，高层建筑越来越多的出现在人们的视野和生活中，高层建筑的施工工艺和技术也越来越成熟和完善。但是在高层建筑的实际选型工作中，很多结构设计人员未能深入领悟选型的各个影响因素及其之间错综复杂的关系，从而造成决策的失误。在高层建筑的选型中，结构设计人员要充分考虑影响选型的诸多因素，综合分析各个因素的特点及其影响力度，遵循一定的高层建筑结构选型方法和原则，综合协调好各种影响因素之间的关系和平衡，才能真正地做好高层建筑结构的选型工作。

参考文献

[1] 丁笑影，郭建.高层建筑选型影响因素分析及选型方法的研究[J].山西建筑，2010（01）.

[2] 徐彬.高层建筑结构选型的因素探究[J].江西建材，2012（06）.