浅谈高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

4 高层建筑结构设计时选定结构体系注意的相关问题

1. 高层建筑结构的规则性问题

有关高层建筑结构设计的规则性问题，在新出台的建筑规范章程上出现了很大的改动，新的规范标准在结构设计方面增加了一系列的限制性条件，例如，新的规范制度用强制性的条文规定了“建筑物不应该采用严重不规则的建筑设计方案”。因此，建筑结构设计人员在进行设计工作时应注意遵守新规范制度中的限制性条件，对于设计中的不符合规定问题必须及时的调整，以免为后期的相关工作造成隐患。

2. 高层建筑的高度问题

根据我国《高层建筑混凝土结构技术规程》中的有关规定，从考虑经济与适用原则的角度出发，规定了各种常见建筑结构体系的最大适用高度。在我国的社会经济发展水平、建筑科研水平和施工科学技术水平的相关背景下，这一高度是比较安全稳妥的，它是目前我国土木工程规范体系中最相协调的标准高度。但是在实际的建筑工作中，很多混凝土结构的高层建筑在高度设计上已经超过了这一限制，例如，中信广场是采用混凝土结构进行建造的，其高度达到了322m；金茂大厦采用的是组合结构进行建造，其整体高度达420.15m。对于目前这种超过高度限制的高层建筑物，我们必须以谨慎的科学态度对待。因为如果发生地震的话，这些超高建筑物在受到破坏后会发生很大的变形，严重影响建筑物的安全。随着建筑物的高度不断增加，它的一些规范指标的适用范围也发生了变化，在安全指标、材料性能、延性要求等方面都要做适当的调整，从而使建筑物具有稳定的安全性能。在建筑物的抗震规范建设标准与高度建设规定中，对于建筑物整体结构的总体高度都有严格的限制性规定，超过规定的高度，建筑物的设计方法和处理措施都会发生很大的变化，这一问题对建筑工程的各方面影响巨大，我们必须严肃对待。

3. 高层建筑嵌固端的设置问题

通常情况下，高层建筑的底部都建有二层或二层以上的地下室，它是高层建筑的根基所在。建筑物的嵌固端有时会设置在人防顶板的位置，有时也会设在地下室的顶板处，这是建筑结构设计中的一个细节问题，在建筑结构设计中，如果设计人员忽视了嵌固端的设置，会引发嵌固端的楼板设计、嵌固端的上下层刚度比例限制、嵌固端的上下层抗震等级的一致性、建筑整体建构设计与嵌固端位置协调等一系列的问题，任何一个细节问题的忽略都可能导致后期施工工作中的安全

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隐患。

4. 高层建筑的地基与基础设计问题

高层建筑的地基与基础设计问题一直是建筑结构设计人员比较重视的问题之一，该阶段设计工作的好坏会直接影响后期结构设计工作的顺利进行，同时，建筑物地基基础也是整个工程造价高低的决定性因素。在地基基础设计这一阶段，极有可能出现一些问题，如果不加以重视，将对建筑工程造成巨大的损失。设计人员在地基基础设计的过程中，一定要重视地方性规范标准。由于我国的幅员辽阔，不同地区的地质条件各不相同，仅凭国家标准的《地基基础设计规范》根本无法达到对全国不同地区的地基基础都进行详细的适用描述和规定，因此，各地方出台的地方性“地基基础设计规范”更适合本地区的地基基础设计工作，其对施工设计的相关规定更为准确和详细，在进行地基基础设计工作时，一定要深入的学习地方性建筑规范，避免对后期的设计施工工作造成不良的影响。

所以，我们要根据具体情况认真研究，选取合适的结构体系，要充分考虑各个方面的因素，不能一概而论，按步就搬。

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5 结论与展望

随着社会的不断发展，世界的不断变化，全球的人口的急剧上升，用地的紧张感不断加剧，住房的紧急感骤升。我相信在世界上高层建筑还会继续发展的，尤其是在亚洲地区，我们国家人口多，印度的人口也多，现有的住房并不能很大的满足人们的需求，而且高层建筑人在继续发展，在将来可能会是很多人的选择的。在科技进步的不断推动下，我们的高层建筑发展也会再创新高，会层出不穷的，不会仅仅局限于现在的发展水平。到时候，会更加的符合人们的住房需求，会紧随着现代化的步伐，让高层建筑变得智能化、现代化具有新时代的象征性意义。

虽然对于高层建筑存在许多争论，但高层建筑并未停止它前进的步伐。 在21世纪，高层建筑继续向着更高的高度，更大的体量和更加综合的功能发展，对高层建筑结构提出了更高的要求。在确保结构安全的前提下，为了进一步节约材料和降低造价结构设计概念在不断更新，呈现出以下几种发展趋势：

（一）竖向抗推体系支撑化，周边化，空间化；由于水平荷载成为高层建筑结构设计的控制性因素，所以它要解决的核心问题是建立有效的竖向抗推体系，以抵抗各种水平力。现在的高层建筑抗推构件的布置逐渐转向沿房屋周边布置，以便能提供足够的抗扭力矩。

（二）建筑体形的革新变化；过去，高层建筑的体形比较单一，俗称为“方盒子”；而现在，高层建筑的体形越来越丰富了，这是来自城市规划和建筑造型的需要，而且结构分析水平的提高也为此提供了丰富的保障；最后，超级高层建筑的出现为建筑体形的革新变化提供了机遇。

（三）轻质高强材料的运用；随着建筑高度的增加，结构面积所占的比例越来越大，建筑经济性的问题越来越大，对高层建筑的结构十分不利。而且，过于笨重的结构构件也限制了建筑师创作的自由，影响了建筑的美观。因此，在高层建筑中采用各种高强材料和各种轻型材料已越来越多。

我们有理由相信，未来建筑属于高层建筑，而高层建筑的结构体系将大量应用钢筋混凝土结构或混合结构体系，新型材料也将不断出现，新技术也将不断提升，智能科技化得建筑将为我们的生活带来更加完美的生活。

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参考文献

[1] 范小平，高层建筑结构概念设计中相关的几个问题应用分析，[J].福建教材，2008,(6). [2] 王万江，房屋建筑学，第二版，重庆出版社.

[3] 彭一刚，建筑空间组合论，北京：中国建筑工业出版社，1998.

[4] 赵西安，我国高层建筑的最近发展[M]，北京：中国建筑工业出版社，2000. [5] 赵西安, 高层建筑结构实用设计方法,上海：同济大学出版社,1998

[6] 高层建筑抗震设计规范（GB50011-2010）,北京：中国建筑工业出版社，2010.

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