复杂高层与超高层建筑结构设计要点

闫彬

摘 要：随着我国对外开放以来，经济得到快速的发展，建筑房地产行业也得到了迅猛的发展。复杂高层与超高层建筑开始慢慢地多起来，超高層建筑开始成为一座城市的地标建筑物。但复杂高层与超高层的结构设计带来很多问题，比如结构设计的经济性问题、结构设计的适用性问题；在市场经济下，超高层结构设计的要点越来越重要，本文就复杂高层与超高层建筑结构设计的要点相关问题进行探讨和研究，并且提出相应的对应方法。

关键词：复杂高层与超高层；结构设计；

1、复杂高层与超高层和结构设计的概述

1.1复杂高层与超高层的基本概述

复杂高层一般是指高于27米的住宅建筑与高于24米的其他建筑。超高层是指建筑物超过40层或建筑物高于100米就为超高层建筑，但随着世界经济的快速发展，100米以上的建筑物越来越多，世界超高层建筑学会指定了的最新标准，建筑物300米以上为超高层建筑。复杂高层与超高层建筑一般周期长、投入资金大，一般超高层建筑物也是一个国家和地区的地标性建筑物。超高层建筑在亚洲最多，其次是欧美国家，世界上比较著名的超高层建筑物有：位于阿联酋的世界上最高的建筑物迪拜塔（哈利法塔迪拜 828米）、东京晴空塔 （日本，634米）、广州塔（中国，600米）、平安大厦（中国深圳，600米）、广州东塔（中国，530米）。

1.2结构设计的基本概述

结构设计分为建筑物的结构设计和产品结构的设计两种，其中建筑结构又包括建筑物上部结构设计和基础的设计。建筑主要分为框架结构、砖混结构、钢结构、轻钢结构等。

复杂高层与超高层结构设计的主要内容和步骤如下：1.根据建筑设计确定结构体系和主要材料；2.做好结构平面布置图；3.开始选择建筑材料类型、强度等级等，并根据经验初步确定构件截面尺寸；4.建筑物结构荷载计算和各种荷载下的内力分析和研究；5.建筑荷载效应的组合；6.构件部件截面设计。还包括一些必要的结构措施。应以结构专业的相关规范和图集为基础。

2、复杂高层与超高层建筑结构设计跟普通建筑结构设计的区别

当复杂高层与超高层建筑的楼层和高度增加到一定程度时，与普通建筑相比，复杂高层与超高层建筑设计经济性、安全性、适用性都将发生很大变化，在建筑结构设计上难度也会随之增加，需要考虑和解决的问题也会增多。主要考虑的有：

（1）会考虑到复杂高层与超高层建筑遇到比较大风力和地震力时所产生的水平侧向力。

（2）需要严格控制超高层建筑的高宽比例，以保证其建筑的稳定性。

（3）尽量使建筑平面、外观、立面的质量和刚度保持均匀和对称，使整体建筑结构不出现偏差环节。

（4）考虑复杂高层建筑自重大、基础深等因素下，怎么保证工程安全可靠的设计技术和施工条件等问题。

3、复杂高层与超高层建筑结构设计要点

在复杂高层和超高层建筑的结构设计和施工中，比普通建筑的结构设计和施工难度更大。而且工程周期长、投入资金大、层数较多，因此，在结构设计和施工中必须遵循国家法律法规的相关要求，以及建筑行业的的相关原则。为了提高复杂高层建筑和超高层建筑的实用性、经济性性和安全性，设计者结合自己的实践经验，总结和学习了设计过程中需要掌握的关键点。

3.1重视建筑结构概念设计

现代设计中一个非常流行的设计概念是理念设计，所以在这种结构的设计中。第一需要不断地体现概念设计的对称性，从外观上给人更好的视觉享受。第二，整个结构的设计涉及的人员比较多，需要很多人的配合和相互协助。因此，在建筑结构设计中，应注意传力路径的施工，以更好地保证在施工过程中有一个非常清晰的传力通道。三是在建筑设计中保证建筑的完整性，这也是建筑企业施工水平的具体体现，并在建筑设备中尽可能使用节能仪器，以更好地节约资源，在一定程度上减少建设资金投入。

3.2对建筑载荷进行科学计算

对于普通建筑，复杂高层建筑和超高层建筑的建筑荷载计算较为复杂。在建筑荷载计算过程中，要求相关设计人员充分考虑。最重要的结构设计是建筑物的地震荷载和风荷载，也是所有建筑工程中应注意的内容。一般来说，根据我国有关规范的要求，建筑物的地震荷载影响系数一般为6s，由于复杂高层和超高层建筑物的特殊性，其自振周期应保持在6-9s，且应满足抗震设防要求。设计人员在具体设计中应保证地震荷载影响系数保持在6-10s。风荷载也是复杂高层和超高层建筑结构设计的重要组成部分。建筑物的风荷载随高度的增加而增大。因此，在结构设计环节，必须充分计算建筑物的荷载，以保证建筑物的整体质量。

3.3合理选择抗侧力结构体系

抗侧力结构设计是复杂高层和超高层建筑设计的重要组成部分。良好的抗侧力结构设计可以提高复杂高层和超高层建筑的安全性能，为用户提供良好的生活或办公环境。因此，在建筑结构的设计和施工中，合理选择抗侧力是十分必要的。结构体系。为了选择合理的抗侧力结构，需要了解建筑物的实际高度，以便进行科学的分析和选择。此外，在整个结构设计中，应尽量使抗侧力结构体系的构件紧密相连，以保证其内部构件的完整性。本文结合建筑的实际情况，分析了各种抗侧力结构体系，了解其在建筑结构设计中的作用，并根据其不同的特点，选择了正确的抗侧力结构设计方法。他综合了高层和超高层建筑以及当地的地理环境。

3.4注重抗震设计各个环节的把握

地震设计是复杂高层和超高层建筑结构设计中的重要组成部分。它直接关系到整个建筑的安全稳定，是保证建筑安全的重要环节。因此，在复杂高层和超高层建筑结构设计中，必须严格控制抗震设计的各个方面，改进抗震设计。各环节的合理性和科学性。抗震材料的选择是抗震设计中的一个重要环节，在一定程度上直接影响到抗震设计的抗震性能。抗震材料的选用应根据复杂高层或超高层建筑的特点，不同高度应选用不同等级的抗震性能材料。在建筑结构抗震设计和施工前，应制定有效的设计方案，以确定建筑结构的变形弹性。在抗震施工中，变形弹性控制应满足地震预期的要求。此外，为了在一定程度上减小层间位移，还需要合理控制地震作用下的层间位移。低地震对建筑物造成的破坏。地震设计对复杂高层和超高层建筑的结构设计具有重要意义。良好的抗震性能可以减少自然灾害对建筑物的破坏，保证建筑物的安全，从而保证居民的人身安全。

4、总结

综上所述，根据国内目前复杂高层和超高层建筑结构设计发展现状，我国目前在这方面发展比较快，未来发展情景广阔。但资金投入不够、人才短缺、缺乏创新等问题严重，企业需要加强这方面的重视，才能获得更大的市场，节约成本和提高经济效益。只有把握复杂高层和超高层建筑结构设计的理念设计、荷载计算、抗震设计各个环节要点才能保证建筑物的质量和人民的生命财产安全。

参考文献

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