剪力墻結構設計論文范文
時間：2023-04-07 09:33:11
導語：如何才能寫好一篇剪力墻結構設計論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
通常來說，一般剪力墻結構的建設規模較大，可實際厚度較小。因此，這種特點也決定了剪力墻結構的具體形狀以及承受能力的大小。其中，剪力墻結構的組織形狀相似于板狀，自身具備了較高的承受能力，與柱子的受力程度非常相似。然而，在其他方面上，這兩者有著十分明顯的差異。并且，剪力墻結構是建筑結構中不可或缺的核心部分，設計人員在對其進行設計時，不僅要充分發揮剪力墻結構固有的承載力大和平面內剛度大的優點，還應該按照不同場所要求，設計出科學合理的剪力墻結構設計方案，使其發揮最大化的使用性能。
1.2剪力墻結構的分類
（1）雖然實體墻與截面剪力墻在某些方面，有著較大的差異?？墒牵@兩者的開通面積與不開通面積是基本相同的。并且，這種剪力墻結構形式在發生變化時，也是呈現了曲線狀態，是一種固定不變的形態。
（2）即使剪力墻開口不大，但因為剪力墻開通面積已經遠遠超出了規定范圍。所以，此時的剪力墻結構呈現的是彎曲狀態，并且無任何的阻擋點，從而導致其位置和形態均發生了不同程度的變化。
2.剪力墻建筑結構的厚度和長度的選取
剪力墻墻肢截面的高度就是剪力墻墻肢的長度，這個長度一般不應超過8m。在剪力墻結構設計中應確保剪力墻結構的延性，為了避免脆性的剪切破壞，可將高寬比大于2的細高剪力墻設計成彎曲破壞的延性剪力墻。但是有的墻體長度很長，為了確保墻體的高寬比值大于2，就要采取開設洞口的方法將長墻分成均勻的、長度較小的連肢墻，而其洞口則最好采用約束彎矩比較小的弱連梁。
3.剪力墻建筑結構設計計算的原則
設計人員在對剪力墻結構進行設計時，應該遵守相應的設計原則，真正做好考察工作，堅決不可以采用盲目的設計方法。只有這樣，才能確保剪力墻結構設計的規范性，這也是保證建筑結構安全可靠性的重要表現。
3.1樓層之間最小剪力系數的調整原則
一般情況下，為了防止安全隱患的發生，減輕建筑結構的自身重量，設計人員在對建筑工程進行設計的過程中，可以采用減少剪力墻布置的方法。但是，這種設計形式有一個必要的前提條件，那就是短肢剪力墻的力矩必須保持在規范的標準要求內。同時還可以應用大開間的剪力墻結構，以此來提高建筑結構的強度，充分保證樓層剪力系數的安全性，并從一定程度上，大大降低了工程造價成本。
4.剪力墻結構優化設計的幾點建議
我們知道，剪力墻結構作為建筑結構設計中至關重要的一個環節，其設計質量的好壞將會對建筑工程建設質量產生非常大的影響。而這種建筑結構形式因為具備較高的強度以及良好的延展性的優點，因此得到了十分廣泛的應用，充分發揮了自身的有效價值。但是，在實際應用過程中，由于建筑工程存在很多的不確定性，當剪力墻結構發生明顯的變化狀態時，常常會受到一些外力因素的破壞，使得剪力墻結構的抗震性能遭到了一定的影響，同時也大大降低了建筑結構的穩定性。一般情況下，剪力墻結構最大的優點是具備了十分理想的承載能力。并且，在剪力墻結構的側面部分，也擁有著較大的平面內剛度，這就充分保障了建筑物的安全性。另外，在建筑內部的剪力墻結構設計中，石柱與房梁都是隱蔽起來的，有效的提高了建筑室內的美感。但是，剪力墻結構也存在著較大的缺陷，無法為人們提供更多的可利用空間，經常會給人們的日常生活造成許多的不便。通過相關調查數據表明是剛韌性較強的剪力墻，在地震發生時，房屋所受到的損壞是最小的。但是，建筑設計人員一定要注意將其控制在合理的范圍內，不允許其隨意的擴散發展。從而確保剪力墻結構設計工作的質量和效率。其次，由于剪力墻結構成本費用較高，這無疑會對建筑工程建設成本上造成一定的壓力。因此，建筑企業要采取及時有效的解決對策，盡可能減少工程成本的浪費，促剪力墻結構能夠正常運行。
5.結束語
篇2
關鍵詞：高層建筑 ；剪力墻 ；結構設計；
中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
引言
隨著建筑高層化的發展，對剪力墻性能及施工質量提出了更高要求。對于從事高層結構設計的工程師來說，只有對框架結構剪力墻結構的優缺點和技術要點全面把握，并能夠吸收當代高層建筑結構設計的一些成功經驗，并把結構的經濟性、合理性與結構抗震的安全性等諸多因素加以統籌考慮，才能很好的與建筑師配合并設計出經濟合理的高層建筑結構體系。
一、框架、剪力墻的受力特點
1 框架結構的受力特點
柱子是承重的關鍵，柱子上方架著橫梁，橫梁上面鋪設樓板。框架結構的建筑物往往有粗大的柱子，這樣才能夠能夠保證柱子有足夠的強度支撐建筑物的重量?？蚣芙Y構的這一受力特點導致采用框架結構的建筑物對橫向受力的抵抗力不足，尤其是如果遇到地震，樓層間甚至可能出現移動。
2 剪力墻結構的受力特點
剪力墻結構是利用鋼筋混凝土結構的墻體作為主要承重結構，比如建筑外墻，這些墻體有著抗震，抗側剛度大，結構的整體性好的特點。尤其是現澆的鋼筋混凝土，負載高，水平荷載大，抵抗水平力的作用明顯。
3 框架一剪力墻結構的受力特點
框架一剪力墻結構是由梁柱搭建框架，再在部分框架間布置剪力墻，框架間填充加氣混凝土輕型墻體，讓剪力墻和框架一起承重，增加建筑物的承重能力。利用框架結構的靈活多變的特點劃分建筑空間，利用水平荷載能力強的剪力墻抵抗水平方向的受力?？蚣芤患袅Y構把框架和剪力墻的優點結合在一起，相互彌補了對方的弱點。
二、設計計算中的幾個問題
1 剪力墻的布置
原則上，布置剪力墻應該盡量保證對稱、均勻、分散。剪力墻應該沿著房屋的方向，縱橫布置，以外墻、電梯、樓梯、拐角劑周邊等處為宜。在分布上盡量滿足對稱原則，這樣的分布可以盡量使建筑物的剛度中心和質量中心接近。增加抵抗扭轉的內力臂，最大化的加強建筑物的整體強度，提高抗扭轉能力。在縱向方向布置的剪力墻應該從地基一直到房頂，保證墻體剛度。每片剪力墻的尺寸不要太長，最好不超過8m，盡量分散成多片，增加一片剪力墻就等于增加了一個抵抗水平力的結構。尤其是具有一定轉折的剪力墻擁有更加優秀的抗側力效果，比如L形、十字、圓形等形狀。
2 剪力墻的厚度
框架一剪力墻結構中，對于帶有邊框的剪力墻厚度有一定的規范。如果該建筑處于震區，或者要考慮到抗震設計，那么剪力墻的高度大于等于建筑物層高的1/16，底部的剪力墻加強部位厚度應該大于等于200mm，無論是第一級還是第二級剪力墻都應該滿足這個規范。如果不考慮抗震設計，那么剪力墻的高度應該大于等于建筑物層高的1/20，且厚度大于等于160mm。而邊框的梁最合適的寬度就等于剪力墻的厚度，邊框梁的高以剪力墻的2倍為宜。
3 重視屋面小塔樓的不利影響
現在的高層建筑物，在屋頂處常會設計小塔樓、電梯間、等突出屋頂的建筑結構。由于塔樓結構的質量和剛度比建筑物主體小很多，一旦發生地震，在鞭梢效應的影響下，小塔樓會產生水平位移。就算建筑物主體并未受到損壞，塔樓也可能會因為鞭梢效應的作用遭到破會。目前，大部分高層建筑物在設計的時候都將塔樓和建筑物主體分離設計，在抗震設計的時候也是分別進行計算。計算高層建筑物頂部小塔樓的地震作用非常重要，現在主流的計算方法是底部剪力法，計算頂部塔樓受到的地震作用需要考慮增大系數。由于底部剪力法計算比較復雜，為了簡化計算方法，我們可以將小塔樓看做一個單獨的結構，在地面計算小塔樓受到的地震作用，將得到的結果乘以增大系數就可以得到小塔樓在屋頂受到的地震作用了。由于設計建筑主體的時候一般都忽略塔樓對建筑主體的地震作用，僅僅計算和塔樓連接的部位。這樣的算法還是存在缺陷，如果遇上強震，塔樓在鞭梢效應的影響下，必定會對建筑物主體產生不良作用。
4 框架剪力墻結構的抗震設計
在設計框架剪力墻結構的抗震性能時，必須符合相關規程。在水平力作用下，框架剪力墻結構底層的框架部分所承受的地震傾覆力矩與結構總地震傾覆力矩有一個比值(以下簡稱力矩比值)，根據這個比值的不同，要采取不同的設計：當力矩比值小于lO％時，按剪力墻結構進行設計，其中的框架部分應按框架一剪力墻結構的框架進行設計。當力矩比值大于10％時，按框架一剪力墻結構設計，力矩比值在5O％至80％之間的，可以適當的增加框架剪力墻的最大高度。框架和剪力墻的部分應該按照各自的標準設計抗震等級及軸壓比。當力矩比值大于80％時，框架剪力墻的最大高度必須按照框架結構設計，在抗震等級及軸壓比的設計上也和前一種情況有所不同，框架部分按照框架結構設計，剪力墻按照框架剪力墻結構進行設計。
三、高層框剪結構抗震設計的技術要點
1 提高剪力墻的抗震能力
(1)提高剪力墻的抗震能力需要加強對傾斜方向裂縫的控制，我們可以利用邊框剪力墻來實現這一目的。將梁柱設計在剪力墻的邊上，增加擁有傾斜方向承載力的邊框結構，這些邊框能夠阻攔傾斜的裂縫。如果剪力墻產生裂縫，邊框結構可以減低附加剪應力，阻止裂縫衍伸到其他部位。
(2)合理的肢墻面積。
如果剪力墻縱向設計有洞口，那么這片剪力墻就變成了聯肢墻，聯肢墻的中間受到橫梁的約束。聯肢墻有雙肢墻和多肢墻兩種情況，雙肢墻上只有一列洞口，多肢墻上有多列洞口。
這樣的設計降低了剪力墻的剛度，增強抗震能力。即使出現裂縫也往往是在洞口或橫梁部位，降低了對墻體的傷害。
2 改善框架的抗震能力
(1)強化角柱。要增強抗震能力就應該強化框架的角柱，提高抗剪應能力。作為框架結構的關鍵部分，角柱起到連接梁和柱子的作用只有強化了角柱才能從整體加強框架結構。
(2)增強框架的抗震能力需要提高整體框架對推力的抗性，降低橫向的位移，尤其要注意減少樓層之間的移動。可以在框架內分散布置用鋼筋混凝土澆筑的剪力墻。由于這樣的設計沒有良好的延展性，我們可以設計一些有延展性的墻體，降低剛度。比如在剪力墻的墻體上合理的增加開口，形成耗能結構，有效的將震能釋放。
(3)在框架剪力墻結構中，設計贅余構件可以有效的抵消地震部分的能量。設計贅余構件時可以使用鋼筋做骨架的混凝土作為支撐構件，發生地震時，震能會首先影響這些構件，當這些構件被破壞之后，建筑物的整體結構也會發生一定的改變，同時改變了自振頻率，避免和形成共振。
3 改善整體抗震能力
( 1)如果在框架剪力墻結構中的梁端和柱端安裝“塑性鉸”，可以在框架剪力墻結構中形成耗能結構。由于塑性鉸能夠承受、傳遞一定的彎矩，地震發生時，即使縱向鋼筋發生屈服也不會瞬間破壞結構，而是在塑性鉸的作用下承載。水平的構件會先于縱向構件發生屈服，
避免建筑物發生垮塌。
( 2)依照建筑物的實際情況，在框架剪力墻整體結構的剛度和承載能力之間尋求平衡。由于地震發生時，建筑物會的自振周期容易和地震產生共振，如果使用了過多的剪力墻就會減小自振周期，增加建筑物的剛度。那么，加大自振周期就可以有效減少地震作用。在設計的時候布置數量合理的剪力墻，適當的使用短肢墻來減少剪力墻的面積，既可以減輕建筑物的整體重量，有能夠有效的防御地震的影響。
( 3)由于框架和剪力墻的材料，制造工藝不相同，兩者的結構也不一樣，他們存在著剛度、彈性和延展性等多種差異。有可能導致框架剪力墻結構的構件之前無法有效的合作，構件之前缺乏協調，降低了建筑物的抗震能力。只有在考慮協調性的基礎上，經過嚴密的計算和設計，在結構的剛度、彈性和延展性之間做好平衡才能夠最大程度抵抗地震力。
四.結語
盡管在高層建筑中框架剪力墻已經得到廣泛的應用，并且也取得了前所未有的高度和成就，但是該結構復雜的受力特性使得在抗震性能上還有很大的改進空間。在進行轉換層的設計構造時，嚴格遵循本文提到的結構設計要求，特別是抗震概念要求，在轉換層附近適當提高其構造等級要求，增強整體抗震能力，使得框架剪力墻結構更好地應用到高層建筑中。
【參考文獻】
[1] 文偉 剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析 [期刊論文] 《城市建設》 -2010年35期
[2] 劉仲臣 剪力墻結構在建筑結構設計中的應用分析 [期刊論文] 《城市建設理論研究（電子版）》 -2012年1期
篇3
【關鍵詞】高層建筑；梁式轉換層；施工
隨著我國經濟的持續快速發展，高層建筑一般上部需要較多的墻體來分隔空間以滿足住宅戶型的需要；而下部則希望有較大的自由靈活空間，大柱網、少墻體，以滿足公共使用要求。這樣的建筑上部樓層部分豎向構件（剪力墻、框架柱）不能直接連續貫通落地時，為了滿足建筑要求就必須在上下不同結構體系轉換的樓層設置轉換層，在結構轉換層布置轉換結構構件。
1 梁式轉換層結構形式
高層建筑結構下部受力比上部大，按常理來說，在高層建筑結構的設計中就要考慮下部的剛度要大于上部結構；采用的措施就是下部增加墻體、增加柱網，而上部逐漸減少墻柱的密度。顯然，這在高層建筑設計中是不現實的，因為高層建筑的使用功能對空間要求卻是下部大空間，往上部逐漸減小，因此對高層建筑結構的設計就要考慮反常規設計方法。
1.1 梁式轉換層結構形式
實際工程中應用的梁式轉換層結構有多種形式，主要原理就是利用下部的轉換大梁來支托上部結構。
1.2 梁式轉換結構受力機理分析
梁式轉換層結構的傳力途徑為墻—梁—柱（墻）的形式，傳力直接，便于分析計算。轉換大梁的受力主要受上部剪力墻剛度、剪力墻與轉換大梁的相對剛度和轉換大梁與下部支撐結構的相對剛度影響。為弄清轉換梁結構與上部墻體共同工作的性能，對轉換梁承托層數對其內力的影響用有限元程序進行了分析，從分析結果中我們知道，對一般結構轉換大梁，上部墻體考慮三層與考慮4層、5層內力的設計控制內力差異不大于5%，故在分析計算時可只考慮計算3層。從計算分析不論轉換大梁上部墻體的形式如何，只要墻體有一定長度，轉換大梁中的彎矩就會比不考慮上部墻體作用要小，同時轉換大梁也會有一段范圍出現受拉區。
2 梁式轉換層的結構設計
2.1 結構豎向布置
高層建筑的側向剛度宜下大上小，且應避免剛度突變。然而帶轉換層的高層建筑結構顯然有悖于此，因此對轉換層結構的側向剛度作了專門規定。對該工程而言，屬于“高位轉換”。轉換層上下等效側向剛度比宜接近于1，不應大于1.3。在設計過程中，應把握的原則歸納起來，就是要強化下部，弱化上部?？梢圆捎玫姆椒ㄓ幸韵聨追N：1）與建筑專業協商，使盡可能多的剪力墻落地，必要時甚至可在底部增設部分剪力墻（不伸上去）。除核心筒部分剪力墻在底部必須設置外，還與建筑專業協商后，讓兩側各有一片剪力墻落地。這些無疑都大大增強了底部剛度。
2）加大底部剪力墻厚度。轉換層以下剪力墻中，核心筒部分的厚度取為 600mm，其余部分的厚度取為 400mm。
3）底部剪力墻盡量不開洞或開小洞，以免剛度削弱太大。
4）提高底部柱、墻混凝土強度等級，采用 C50 混凝土。
5）適當減少轉換層上部剪力墻數目，控制剪力墻厚度，并可在某些較長剪力墻中部開結構洞，以弱化上部剛度。弱化上部剛度不僅對控制剛度比有利，還可減輕建筑物重量，減小框支梁承受的荷載；增大結構自振周期，減小地震作用力。工程綜合采用上述幾種方法后，轉換層上下剛度比在 X 方向為 0.725，在 Y 方向為 0.813，滿足規范要求，效果良好。雖然上下部剛度比滿足要求，但畢竟工程仍屬于豎向不規則結構，轉換層及其下各層為結構薄弱層，因而應將該兩層的地震剪力乘以 1.15 的增大系數。
2.2 結構平面布局
工程底部為框架—剪力墻結構，體型簡單、規則；上部為純剪力墻結構。在剪力墻平面布置上，東西向完全對稱，南北向質量中心與剛度中心偏差不超過 2m，結構偏心率較小。除核心筒外，其余剪力墻布置分散、均勻；且盡量沿周邊布置，以增強抗扭效果。查閱計算結果，扭轉為主的第一自振周期與平動為主的第一自振周期之比為0.85，各層最大水平位移與層間位移比值不大于 1.3，均滿足平面布置及控制扭轉的要求。可見工程平面布局規則合理，抗扭效果良好。
3 梁式轉換層結構的設計與構造
由框支主梁承托轉換次梁及次梁上的剪刀墻，其傳力途徑多次轉換，受力復雜。框支主梁除承受其上部剪力墻的作用外，還需要承受梁傳給的剪力，扭矩和彎矩，框支主梁易受剪破壞。對于有抗震設防要求的建筑，為了改善結構的受力性能，提高其抗震能力，在進行結構平面布置時，可以將一部分剪力墻落地，并貫通至基礎，做成落地剪力墻與框支墻協同工作的受力體系。
3.1 轉換梁的設計與構造要求
轉換梁的截面尺寸一般宜由剪壓比計算確定，以避免脆性破壞和具有合適的含箍率。轉換梁不宜開洞，若需要開洞，洞口宜位于梁中和軸附近。洞口上、下弦桿必須采取加強措施，箍筋要加密，以增強其抗剪能力。上、下弦桿箍筋計算時宜將剪力設計值乘放大系數 1.2。當洞口內力較大時，可采用型鋼構件來加強。
轉換梁的混凝土強度等級不應低于 C30。轉換梁上、下主筋的最小配筋率非抗震設計時為 0.3%，轉換梁中主筋不宜有接頭，轉換梁上部主筋至少應有 50%沿梁全長貫通，下部主筋應全部貫通伸入柱內。
3.2 框支柱的設計與構造要求
框支柱截面尺寸一般系由其軸壓比計算確定。地震作用下框支柱內力需調整?？拐鹪O計時，框支柱的柱頂彎矩應乘以放大系數，并按放大后的彎矩設計值進行配筋；剪力調整——框支柱承受的地震剪力標準值應按下列規定采用：框支柱的數目不多于 10 根時，當框支層為 1～2 層時，每層每根柱承受的剪力應至少取基底剪力的 2%；當框支層。為 3 層及 3 層以上時，各層每根柱所受的剪力應至少取基底剪力的 3%；框支柱的數目多于 10 根時，當框支層為 1～2 層時，每層每根柱承受的剪力之和應取基底剪力的 20%；當框支層為 3 層及 3 層以上時，每層框支柱承受剪力之和應取基底剪力的 30%；框支柱剪力調整后，應相應調整框支柱的彎矩及柱端梁的剪力、彎矩，框支柱軸力可不調整。
3.3 轉換梁的截面設計方法
目前國內結構設計工作普遍采用的轉換梁截面設計方法。主要有：應力截面設計方法。對轉換梁進行有限元分析得到的結果是應力及其分布規律，為能直接應用轉換梁有限元法分析后的應力大小及其分布規律進行截面的配筋計算，假定不考慮混凝土的抗拉作用，所有拉力由鋼筋承擔鋼筋達到其屈服強度設計值。受壓區混凝土的強度達到軸心抗壓強度設計值。
3.4 轉換梁截面設計方法的選擇
托柱形式轉換梁截面設計。當轉換梁承托上部普通框架時，在轉換梁常用截面尺寸范圍內，轉換梁的受力基本和普通梁相同，可按普通梁截面設計方法進行配筋計算。當轉換梁承托上部斜桿框架時，轉換梁將承受軸向拉力，此時應按偏心受拉構件進行截面設計。
4 結語
通過高層建筑轉換層結構設計的工程實踐，體會如下：根據建筑平面及功能要求合理選擇轉換層形式，正確選擇建筑抗震類別是轉換層設計的關鍵點，結合結構布置，正確選擇各分部的抗震等級，構件設計應注重抗震延性設計的概念，對主要構件進行加強是設計的重點。
參考文獻
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［論文摘要］文章分析高層建筑結構的六個特點，并介紹目前國內高層建筑的四大結構體系：框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構和筒體結構。
我國改革開放以來，建筑業有了突飛猛進的發展，近十幾年我國已建成高層建筑萬棟，建筑面積達到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國際商會中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進程加速發展，全國各地的高層建筑不斷涌現，作為土建工作設計人員，必須充分了解高層建筑結構設計特點及其結構體系，只有這樣才能使設計達到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量的基本原則。
一、高層建筑結構設計的特點
高層建筑結構設計與低層、多層建筑結構相比較，結構專業在各專業中占有更重要的位置，不同結構體系的選擇，直接關系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機電管道的設置、施工技術的要求、施工工期長短和投資造價的高低等。其主要特點有：
（一）水平力是設計主要因素
在低層和多層房屋結構中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生重要影響，但水平荷載卻起著決定性作用。因為建筑自重和樓面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩、以及由此在豎向構件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對一定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨著結構動力性的不同而有較大的變化。
（二）側移成為控指標
與低層或多層建筑不同，結構側移已成為高層結構設計中的關鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結構的側向變形迅速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質高強材料的應用、新的建筑形式和結構體系的出現、側向位移的迅速增大，在設計中不僅要求結構具有足夠的強度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，否則會產生以下情況：
1.因側移產生較大的附加內力，尤其是豎向構件，當側向位移增大時，偏心加劇，當產生的附加內力值超過一定數值時，將會導致房屋側塌。
2.使居住人員感到不適或驚慌。
3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機電設備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運行。
4.使主體結構構件出現大裂縫，甚至損壞。
（三）抗震設計要求更高
有抗震設防的高層建筑結構設計，除要考慮正常使用時的豎向荷載、風荷載外，還必須使結構具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。
（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要
高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎造價和處理措施，可以多建層數，這在軟弱土層有突出的經濟效益。
地震效應與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結構抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結構上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對豎向構件產生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
（五）軸向變形不容忽視
采用框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種軸向變形的差異將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁中間支座沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩值增大。
（六）概念設計與理論計算同樣重要
抗震設計可以分為計算設計和概念設計兩部分。高層建筑結構的抗震設計計算是在一定的假想條件下進行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的復雜性和不確定性，地基土影響的復雜性和結構體系本身的復雜性，可能導致理論分析計算和實際情況相差數倍之多，尤其是當結構進入彈塑性階段之后，會出現構件局部開裂甚至破壞，這時結構已很難用常規的計算原理去進行分析。實踐表明，在設計中把握好高層建筑的概念設計也是很重要的。
二、高層建筑的結構體系
（一）高層建筑結構設計原則
1.鋼筋混凝土高層建筑結構設計應與建筑、設備和施工密切配合，做到安全適用、技術先進、經濟合理，并積極采用新技術、新工藝和新材料。
2.高層建筑結構設計應重視結構選型和構造，擇優選擇抗震及抗風性能好而經濟合理的結構體系與平、立面布置方案，并注意加強構造連接。在抗震設計中，應保證結構整體抗震性能，使整個結構有足夠的承載力、剛度和延性。
（二）高層建筑結構體系及適用范圍
目前國內的高層建筑基本上采用鋼筋混凝土結構。其結構體系有：框架結構、剪力墻結構、框架—剪力墻結構、筒體結構等。
1.框架結構體系?？蚣芙Y構體系是由樓板、梁、柱及基礎四種承重構件組成。由梁、柱、基礎構成平面框架，它是主要承重結構，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個空間結構體系，它是高層建筑中常用的結構形式之一。
框架結構體系優點是：建筑平面布置靈活，能獲得大空間，建筑立面也容易處理，結構自重輕，計算理論也比較成熟，在一定高度范圍內造價較低。
框架結構的缺點是：框架結構本身柔性較大，抗側力能力較差，在風荷載作用下會產生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結構構件破壞比較嚴重。
框架結構的適用范圍：框架結構的合理層數一般是6到15層，最經濟的層數是10層左右。由于框架結構能提供較大的建筑空間，平面布置靈活，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應用于辦公、住宅、商店、醫院、旅館、學校及多層工業廠房和倉庫中。
2.剪力墻結構體系。在高層建筑中為了提高房屋結構的抗側力剛度，在其中設置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個房屋的抗剪強度和剛度，墻體同時也作為維護及房間分格構件。 轉貼于
剪力墻結構中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結構表現了良好的抗震性能，震害較少發生，而且程度也較輕微，在住宅和旅館客房中采用剪力墻結構可以較好地適應墻體較多、房間面積不太大的特點，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。
剪力墻結構墻體較多，不容易布置面積較大的房間，為了滿足旅館布置門廳、餐廳、會議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結構。
在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會產生很大內力及塑性變形，因此，在地震區不允許采用這種框支剪力墻結構。
3.框架—剪力墻結構體系。在框架結構中布置一定數量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結構，這種結構既有框架結構布置靈活、使用方便的特點，又有較大的剛度和較強的抗震能力，因而廣泛地應用于高層建筑中的辦公樓和旅館。
4.筒體結構體系。隨著建筑層數、高度的增長和抗震設防要求的提高，以平面工作狀態的框架、剪力墻來組成高層建筑結構體系，往往不能滿足要求。這時可以由剪力墻構成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增強梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個或多個筒體為主抵抗水平力的結構稱為筒體結構。通常筒體結構有：
（1）框架—筒體結構。中央布置剪力墻薄壁筒，由它受大部分水平力，周邊布置大柱距的普通框架，這種結構受力特點類似框架—剪力墻結構，目前南寧市的地王大廈也用這種結構。
（2）筒中筒結構。筒中筒結構由內、外兩個筒體組合而成，內筒為剪力墻薄壁筒，外筒為密柱（通常柱距不大于3米）組成的框筒。由于外柱很密，梁剛度很大，門密洞口面積?。ㄒ话悴淮笥趬w面積50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空間整體作用，類似一個多孔的豎向箱形梁，有很好的抗風和抗震性能。目前國內最高的鋼筋混凝土結構如上海金茂大廈（88層、420.5米）、廣州中天廣場大廈（80層、320米）都是采用筒中筒結構。
（3）成束筒結構。在平面內設置多個剪力墻薄壁筒體，每個筒體都比較小，這種結構多用于平面形狀復雜的建筑中。
（4）巨型結構體系。巨型結構是由若干個巨柱（通常由電梯井或大面積實體柱組成）以及巨梁（每隔幾層或十幾個樓層設一道，梁截面一般占一至二層樓高度）組成一級巨型框架，承受主要水平力和豎向荷載，其余的樓面梁、柱組成二級結構，它只是將樓面荷載傳遞到第一級框架結構上去。這種結構的二級結構梁柱截面較小，使建筑布置有更大的靈活性和平面空間。
除以上介紹的幾種結構體系外，還有其他一些結構形式，也可應用，如薄殼、懸索、膜結構、網架等，不過目前應用最廣泛的還是框架、剪力墻、框架—剪力墻和筒體等四種結構。
［參考文獻］
［1］GB50011－2001建筑抗震設計規范.
［2］GB50010－2002混凝土結構設計規范.
篇5
【關鍵詞】鋼筋混凝土，建筑工程，結構設計，優化研究
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
一、前言
伴隨著我國建筑行業的迅速發展，工程建筑行業日漸成為了我國國民經濟新的經濟增長點，不僅僅在國民經濟的增長中占據著越來越重要的地位，而且在改善居民生活方式，提高居民的生活質量方面有著巨大的推動作用。隨著鋼筋混凝土建筑結構在建筑行業中的廣泛應用，建筑結構的設計和施工都有了新的標準和要求，在鋼筋混凝土結構的設計施工中，不僅僅要使得結構的平面，立面布置符合相關規則，更要使得建筑結構的各種構件的強度和變形能夠達到相關的標準，同時，要在滿足建筑設計基本目標的基礎上，更加重視建筑結構的抗震設計，提高建筑結構的抗震能力，保證整個建筑結構的質量。
二、鋼筋混凝土建筑結構設計的優化措施
1．做好結構體系的選型設計與優化
由于大開間剪力墻結構體系，可以做到房間不露出梁柱，有效空間大、隔音效果較好，當采用鋼制模板時，墻面和樓板表面平整并且不需要在濕作業的情況下抹灰。另外該結構體系不但用鋼量少，施工周期短、造價低，還具有整體性強、側向剛度大等優點，有利于抗風抗震，所以自九十年代起建筑結構體系基本上都采用大開間現澆鋼筋混凝土剪力墻結構。隨著經濟的發展，為了進一步降低建筑造價，近幾年來部分地區越來越多地采用短肢剪力墻與簡體或一般剪力墻組成的結構體系。這個結構體系也屬于剪力墻結構的一種。它的特點是建筑平面布置更具靈活性，并且又能節省鋼筋和混凝土用量，減輕建筑的總重量，從而降低地基基礎造價。
2．加強混凝土建筑結構的施工設計
為滿足結構承載力的需求，通常在結構設計中柱與梁板選擇不同強度等級的混凝土。施工規范規定柱的施工縫宜留設在梁底標高以下20mm-30mm處，其原則是施工縫宜留在結構受力小且便于施工的位置。施工時，為方便柱身混凝土的下料與振搗，在梁內鋼筋未綁扎之前進行澆注。按施工規范的要求，當梁柱的混凝土強度等級不同時，節點處應按。弱梁強柱”的原則。在實際施工中，施工班組制定合理的節點保證措施，監理人員加強對澆注質量的監管和提高整體結構的抗震性能十分重要。
3．建筑結構的基礎設計方面
在建筑的基礎設計中，要綜合考慮建筑場地的地質情況以及水位、使用功能、上部結構類型、施工條件和相鄰建筑的相互影響，以保證建筑物不會過量沉降或傾斜，而且還能滿足正常使用要求。另外還要注意相鄰地下建筑物及各類地下設施的位置，以保證施工的安全。
4．建筑結構設計的抗震方面
（一）房建結構設計要從建筑的全局出發
全面考慮各種建筑部位的功能，在此基礎上，科學設計每個部分的構件，保證每個部件之間的契合，促使每個部件或者是若干部件組合起來可以完成某一特定的設計要求，滿足一定的現實需求，同時，通過抗震設計，使得每個構件都可以具有相應的承載力，當地震來襲，每個構件都可以有著一定的次序先后破壞，整體組合構件將會有著更強大的承載力和柔性，從而延緩地震破壞的速度，消耗爆發的能量。增強建筑的整體抗震能力。
（二）要嚴格選擇地基選址
地基選址是進行建筑結構設計的基礎，因此，在房間結構抗震設計中，要科學避開山嘴，山包，陡坡，河流等不利因素，要本著堅硬，牢固，平坦，開闊的選址原則。親身實地，利用先進技術設備，進行地質勘探，山石水土監測，并取樣論證，科學嚴謹分析。力求使得整個地基牢固可靠，地質穩定無滲漏，無坍塌，無暗河，無熔巖，無火山……從而保證整個地基不會因為承載而發生小范圍的坍塌。影響到整體承載能力和抗震能力設計。
（三）采用合理的建筑平立面
建筑物的動力性能基本上取決于其建筑布局和結構布置。建筑布局簡單合理，結構布置符合抗震原則，通過無數次的實驗表明，簡單、規則、對稱的建筑結構抗震能力強，對延緩地震烈度范圍延伸，消耗地震的能量，減少地震對整體結構的破壞，而且，對稱結構容易準確計算其地震反應。
5. 加強對連梁的設計優化
（一）對連梁的剛度進行折減
連梁由于跨高比較小與之相連的墻肢剛度大等原因，在水平力作用下的內力往往很大，在連梁遇到外力發生屈服的過程中，主要有幾個表現，比如出現裂縫，連梁的剛度減弱，內力發生重新分布，因此，一般而言，在進行建筑結構設計之前，要對連梁的剛度實施折減，從高規中的相關條款解釋而言，是要對整個混凝土建筑結構的各個環節的剛度和彈性進行比較科學合理的分析，但是，在具體實際的操作過程中，各個部分的構件都需要承擔比較大的彎矩和剪力，并且配筋設計具有很大的難度，因而，在筆者多年的建筑結構設計過程中，可以減少對豎向荷載能力的考慮，而更多的進行適當的開裂設計，將內力轉移到墻體上去，如此，可以更好的實現建筑結構設計的優化。
（二）在設計過程中適當的減少連梁的高度
在進行連梁的設計中，為了達到降低連梁剛度，減少地震影響效果的目的，可以在保證整個建筑功能的基礎上，讓連梁的總體的跨度不斷增加，如此，可以很大程度的讓連梁的整體高度降低，一定程度而言，也使得可以講整個連梁的整體承載能力控制在一定的范圍之內，既可以讓設計得到優化，又可以讓建筑的功能得到正常發揮。
（三）在連梁設計過程中適當增加厚度
在進行連梁設計，在做好各種構件的設計優化的基礎上，可以讓連梁的整體截面的寬度進一步擴大，如此，不僅僅可以讓建筑結構整體的剛度變大，也能夠讓整個地震過程中產生的各種內力作用相對而言變得更大。而且，由于連梁的抗剪承載力與連梁寬度的增加成正比。通過剪力墻的厚度增加，也有可能達到讓連梁抗剪承載力符合限度的目的。
（四）提高混凝土等級
為了讓連梁的抗剪承載能力不會超過規定個標準，可以合理的提高剪力墻的混泥土的等級，當混泥土的等級得到提升，混泥土的彈性模量增加比例會小于抗剪承載力的提升比例，從而，可以達到控制目標。
三.、結束語
混凝土建筑結構設計是一項專業性極強的工作，必須綜合考慮到多種因素，既要滿足居民的生活生產多種需要，更要從地震防護，防水防滲漏等各種因素對建筑結構做出性能設計，同時，從城市整體的人文自然，交通政治等各方面的因素出發，選擇合理的建筑結構體系，做出科學嚴謹的設計，實現實用價值和美學價值的統一，為整個建筑業的發展和居民生活質量的提高，奠定基礎。
參考文獻：
[1]劉利峰 鋼筋混凝土建筑結構設計優化研究 [期刊論文] 《科技資訊》 -2010年20期
[2]張紅標 建筑結構設計成本優化研究--以深圳高層鋼筋混凝土建筑結構為例 [學位論文] 2011 - 浙江大學：企業管理
[3]張民 鋼筋混凝土框架-剪力墻結構設計的優化研究 [學位論文]2008 - 同濟大學土木工程學院 同濟大學：結構工程
篇6
關鍵字：住宅;框架結構;高層剪力墻結構;混合結構
Abstract: It is now residential, shopping malls, teaching buildings, industrial plants, whether the function of simple or complicated, contains the foundation, wall, column, beam, plate, and other building components. They are composed of the framework of a house, form the overall structure, in order to bear all kinds of force. So the whole structure is the building structure, the following analyses the structural frame structure, shear wall structure of high-rise building, hybrid structure.
Key words: residential; frame structure; high-rise shear wall structure; hybrid structure
中圖分類號：TU973+.14文獻標識碼：A 文章編號：
建筑物具有安全性、適用性、和耐久性等內在的特質，也具有使用性和美觀等外在特質，前者取決于結構后者取決于建筑，從嚴格意義上結構是建筑賴以存在的基礎，在一定意義上結構支撐著建筑，現在從事建筑設計的設計師都認識到結構對建筑的重要性，這主要因為建筑物首先要先滿足來自各種力的作用，所以要根據建筑類型來確定合理的建筑結構。當然還有美觀對結構是不容否認的，當把結構當成建筑表現的一個完整部分時，就能建造出較好的并令人滿意的建筑物，所以合理的確定建筑材料和結構類型，即可滿足美學又可以帶來經濟上的效益。
一、框架結構
框架結構就是由柱、梁組成來承受水平荷載和垂直荷載的建筑構件。其中墻體是起維護與隔離作用，它是框架上的荷載，是非承重構件。而在布置建筑平面上框架結構就比別的結構顯得比較靈活，框架結構不僅可以提供較大的使用空間，還能滿足各種建筑功能的要求、而梁柱在框架結構連接中一般采用剛性連接，為超靜定高次結構。為了利于結構受力，其中框架柱宜上、下對中，梁應該對直、拉通，梁柱軸線應該在同一豎向平面內。這樣，不但保證了有效高度和承載力，還可以將另一方面的結構有效地連成整體，改善結構的抗震性能。下面通過框架結構的抗震、物理及使用性能這三個方面簡單的對框架結構進行分析：
①抗震性能方面：從抗震性能方面磚混結構的抗震性能與框架結構是不能相比的，框架結構有較好的延性和整體性其使用壽命長，且空間內可以自由分隔開間，所以娛樂建筑及商業建筑均可采用此結構。
②物理性能方面：框架結構是由鋼筋混凝土梁、柱承重，而磚混結構的墻體是起著承重作用的，其承重構件的材料都是磚、砂漿及混凝土構成，可見其抗壓、抗拉的物理性能都是不能與其相比的。
③使用性能：框架結構是一個開間比較大的建筑結構，在框架內可以根據自己的理念對空間進行規劃，其隔離墻不像磚混結構一樣受承重作用它可以任意拆除，而且在裝修內部時它的間隔墻體可以隨意拆卸，其空間運用都比較靈活，還增加了空間使用面積。通過使用來看框架結構遠比磚混結構的性能高出很多。
高層剪力墻結構
現在隨著人們生活水平的提高和對活動空間，尤其是高層樓房的平面和空間要求越來越高，其中原來普通框架結構的使用空間有著嚴格的限定與分隔，所以在這方面人們對使用空間的需求也不能得到很好地滿足，于是在原有框架結構空間優點的基礎上與剪力墻結構的優點進行有效結合，現在逐步發展形成了能適應人們新住宅觀念的高層住宅結構型式。剪力墻結構就是用鋼筋和混凝土所構成的構件來代替框架結構和砌筑結構中的中的墻、梁、板、柱等承受荷載構件。所以其構件不僅能有效控制結構水平與豎向的荷載力，還能在抗震性能中顯現出框架結構不能相比的優越性。剪力墻結構支撐著現在在城市的高層房屋建設，通過剪力墻結構被大量的運用可以看出剪力墻結構在城市的建設發展中起著不可小覷的作用。其中現在的“異形柱框架結構”和“短肢剪力墻結構” 受到了工程師的肯定。更主要的是得到了業主的歡迎，這就是因為它在城市高層房屋建設過程中很大程度上克服了普通框架及砌筑等一些結構的缺點。在另一個方面我們也知道當樓層越高時，它的風荷載與自重對它的水平方向的推動和豎向荷載就越來越大。風的橫向水平推動力與豎向自重的荷載沒有約束，可以說高層建筑物是不能實現的。而一般建筑物下面有約束力就夠了但是對于高層建筑來說，剪力墻結構就改變了下面只有約束力的性能，它把建筑物連接成一個有效的整體，利用剪力墻的特性，在通過設計人員計算對構建進行材料上的配置，使其不僅能承受住當地對建筑物的橫向的荷載還能使其承受住自身的荷載。而剪力墻自身的豎向荷載不僅僅承重豎向的力，還承擔著水平方向的力這種力還包括地震力。通過下面5條說明對剪力墻進行簡單描述：
①建筑物中的豎向承重構件主要由墻體承擔，這種墻體既承擔水平構件傳來的豎向荷載同時承擔風力或地震作用傳來的水平力，剪力墻即由此而得名。
②剪力墻是建筑物的分隔墻和圍護墻，因此墻體的布置必須同時滿足建筑平面布置和結構布置的要求。
③剪力墻結構有很好的承載能力，而且有很好的整體性和空間作用。比框架結構有更好的抗側力能力，因此可建造較高的建筑物。
④剪力墻結構的優點是在水平荷載作用下側移小抗震性能好尤其在如今城市人口多可以利用高層建筑來緩解人們對住宅空間的需求，其缺點是 剪力墻的間距有一定限制建筑平面布置不靈活不適合要求大空間的公共建筑另外結構自重也較大。一般只適用住宅、公寓和旅館。
⑤剪力墻結構的樓蓋，結構一般采用平板可以不設梁所以空間利用比較好，可節約層高。
三、混合結構
混合結構是各種構件組成共同承擔豎向及水平荷載的結構，可組成框架、框架剪力墻、筒中筒、巨型結構等體系。下面從材料、延性、設計原則等三個方面對混合結構進行剖析。
1、混合結構是由不同材料組成的結構，這種結構體系是按受力特點進行劃分的，這種類型的結構可以組成各種結構體系，但是各種類型的結構體系，其抗震性能有很大差異。因此，在考慮混合結構的設計原則、要求方法時，應充分注意到這些，不能把所有的混合結構混為一體。
2、從下面三種角度對混合結構的延性進行考慮
①外框架可以形成的筒中筒結構，這樣能至少分擔一半的水平力所以抗側力較強、延性較好。
②框架抗側力很弱的框架剪力墻體系，其中框架部分側向剛度很小，主要由剪力墻承擔水平力，實際上相當于剪力墻結構。
③能夠起到二道防線的的框架剪力墻體系范圍內框架抗側力作用較強。
3、混合結構的設計原則
①應該使主要抗側力構件在提供側向剛度的同時盡量減輕自重，提高延性，框架部分盡量提高地震力的分擔率。
②混合結構應對薄弱部位的驗算進行加強，首先對帶邊框剪力墻采用。應加強抗震構造措施的非雙重抗側力結構體系混凝土剪力墻的混合結構。
③充分考慮鋼及混凝土構件的變形差異對節點連接、制造、安裝的影響。
結束語：
現在建筑行業發展這么迅速，而結構設計是個系統、全面的工作，需要扎實的理論知識功底，靈活創新的思維和嚴肅認真負責的工作態度。如果不合理、不科學、不適用的結構設計必然會造成經濟預算的增加，嚴重者還會制約建筑行業的發展。所以只有我們充分對建筑結構設計的重視，施行科學促進產業結構資源優化的有效配置，才能使建筑企業在高效、低成本的建設中始終強勁。作為結構設計人員，應該對當前房屋建筑結構設計中常見問題的加以認識與研究，來不斷提高自身的結構設計水平，使設計的作品比現階段的其它建筑具有更高的水準，來設計出更合理更經濟的建筑結構形式。
參考文獻：
1、建筑結構科技論文主體部分基本構成―《編輯學報》2011年S1期
篇7
論文關鍵詞：高層建筑；結構設計；水平載荷
目前我國內地高層建筑中，仍以高層住宅(12～30層)占主體，約占全部高層建筑的80％，所以鋼筋混凝土高層建筑仍是具有很強的優勢。
一、高層建筑的結構特點高層建筑結構與普通建筑一樣，都需要同時承受水平、垂直荷載以及地震的作用，但是，水平荷載和地震是高層建筑的主要控制因素。隨著建筑層數的不斷增加，位移會迅速提升，彎矩的提升速度僅次于位移。因此在對高層建筑的結構進行設計時，不僅要求其具有足夠的承載能力，還會要求其具有足夠的剛度，以便將因水平荷載而產生的側向變形控制在一定范圍之內。由于高層建筑受地震的影響較強，因此其結構還應具有延性，以便在地震作用下使結構進入塑性階段，避免被地震破壞或出現倒塌。由此可知，抗側力結構的設計是高層建筑設計的關鍵部分。
（一）、水平載荷成為決定因素
任何一個建筑結構都要同時承受垂直荷載和風產生的水平荷載，還要具有抵抗地震作用的能力。在較低樓房中，往往是以重力為代表的豎向荷載控制著結構設計，水平荷載產生的內力和位移很小，對結構的影響也就較??；但在較高樓房中，盡管豎向荷載仍對結構設計產生著重要影響，水平荷載卻起著決定性的作用。隨著樓房層數的增多，水平荷載愈益成為結構設計中的控制因素。一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中所引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面對某一高度樓房來說，豎向荷載的風荷載和地震作用，其數值隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。
（二）、軸向變形不容忽視
通常在低層建筑結構分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項影響很小，而剪切項一般可不考慮。但對于高層建筑結構，情況就不同了。由于層數多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著，軸向變形會使高層建筑結構的內力數值與分布產生顯著的改變。對連續粱彎矩的影響：采用框架體系和框一墻體系的高樓中，框架中柱的軸壓應力往往大于邊柱的軸壓應力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當房屋很高時，此種差異軸向變形將會達到較大的數值，其后果相當于連續梁的中間支座產生沉陷，從而使連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負彎矩增大。對構件剪力和側移的影響，與考慮豎向桿件軸向變形的剪力相比較，不考慮豎桿件軸向變形時，各構件水平剪力的平均誤差達30％以上，結構頂點側移減小一半以上。
（三）、側移成為控制指標
與低層建筑不同，結構側移已成為高層建筑結構設計中的關鍵因素，隨著樓層的增加，水平荷載作用下結構的側向變形迅速增大。設計高層結構時，不僅要求結構具有足夠的強度，能夠可靠地承受風荷載作用產生的內力；還要求具有足夠的抗側剛度，使結構在水平荷載下產生的側移被控制在某一限度之內，保證良好的居住和工作條件。
（四）、結構延性是重要設計指標
相對低層結構而言，高層結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使建筑在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采以恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
二、高層建筑結構分析與設計方法
高層建筑結構是由豎向抗側力構件(框架、剪力墻、筒體等)通過水平樓板連接構成的大型空間結構體系。要完全精確地按照三維空間結構進行分析是十分困難的。各種實用的分析方法都需要對計算模型引入不同程度的簡化。下面是常見的一些基本假定：彈性假定；小變形假定；計算圖形的假定。
對于框架一剪力墻體系來說，框架一剪力墻結構內力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉角相等的位移協調條件，可以建立位移與外荷載之間關系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。框架一剪力墻的機算方法，通常是將結構轉化為等效壁式框架，采用桿系結構矩陣位移法求解。剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應力分布也不同，計算內力與位移時需采用相應的計算方法。剪力墻結構的計算方法是平面有限單元法。筒體結構的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類：等效連續化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續化方法是將結構中的離散桿件作等效連續化處理；等效離散化方法是將連續的墻體離散為等效的桿件，以便應用適合桿系結構的方法來分析；比等效連續化和等效離散化更為精確的計算模型是完全按三維空間結構來分析筒體結構體系，其中應用最廣的是空間桿一薄壁桿系矩陣位移法。
（一）、對結構高寬比進行控制
在高層建筑的設計中，對于側向位移的控制往往是結構設計工作的主要矛盾所在，并且傾覆力矩也會隨著層數的增加兒顯著增大，因此，建造寬度較小的高層建筑是不符合確保結構安全的要求的，一般來說，應該將高層建筑的高寬比控制在5~6左右，如果設防烈度超過8度，那么對于高寬比應該進行更為嚴格的限制。
（二）、做好結構的平面設計
如果高層建筑的長度較長，那么在風力的持續作用下，建筑結構就會因為風力的不規則變化而發生樓板平面扭曲或結構扭轉等現象。為了避免因樓板變形而導致的復雜受力，應該注意對建筑物的長度加以限制。當設防烈度為6~7時，應該將長寬比控制在6以下；如果設防烈度超過8度，那么長寬比應該限制在5以下。無論高層建筑物的型式如何，其平面設計都應該堅持對稱、簡單、規則的原則，在最大程度上避免扭轉受力和復雜受力。建筑的質量和剛度中心應盡可能荸合，以便在最大程度上降低扭轉，一般來說，應該將偏心率控制在垂直于外力作用線邊長的5%以內。
（三）、做好豎向設計
在進行結構的豎向設計時，應注意堅持均勻和連續的原則，避免結構不連續或剛度發生突然變化的情況出現。如果建筑所處地區為地震頻發區，則不得采用底部存在軟弱層的、完全由框支剪力墻組成的結構體系，也不得出現剪力墻在某一層突然發生中斷的現象，避免在中部形成軟弱層。
三、抗震分析與設計在高層建筑的應用
在罕遇地震作用下，抗震結構都會部分進入塑性狀態。為了滿足大震作用下結構的功能要求，有必要研究和計算結構的彈塑性變形能力。當前國內外抗震設計的發展趨勢，是根據對結構在不同超越概率水平的地震作用下的性能或變形要求進行設計，結構彈塑性分析成為抗震設計的必要的組成部分。我國現行抗震規范(GB50011-2001)要求高層建筑的抗震計算主要是在多遇地震作用下(小震)，按反應譜理論計算地震作用，用彈性方法計算內力及位移。對于重要建筑或有特殊要求時，要用時程分析法補充計算，并進行罕遇地震作用下(大震)的變形驗算。
在我國高層建筑的抗震分析與設計中常見的問題有以下幾種：
首先是高度問題，對于超高限建筑物，應當采取科學謹慎的態度。因為在地震力作用下，超高限建筑物的變形破壞性態會發生很大的變化，隨著建筑物高度的增加，許多影響因素將發生質變，即有些參數本身超出了現有規范的適宜范圍，如安全指標、延性要求、材料性能、荷載取值、力學模型選取等。
其次是材料選用和結構體系的問題，在高層建筑中，我國150m以上的建筑，采用的三種主要結構體系(框一筒、筒中筒和框架一支撐)，這些也是其他國家高層建筑采用的主要體系。但國外特別在地震區，是以鋼結構為主，而在我國鋼筋混凝土結構及混合結構占了90％。如此高的鋼筋混凝土結構及混合結構，國內外都還沒有經受較大地震作用的考驗。根據現在我國建筑鋼材的類型、品種和鋼結構的加工制造能力，建議盡可能采用鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土(柱)結構或鋼結構，以減小柱斷面尺寸，并改善結構的抗震性能。
第三是軸壓比與短柱問題，在鋼筋混凝土高層建筑結構中，往往為了控制柱的軸壓比而使柱的截面很大，而柱的縱向鋼筋卻為構造配筋。柱的塑性變形能力小，則結構的延性就差，當遭遇地震時，耗散和吸收地震能量少，結構容易被破壞。
第四，在某些烈度區采用了較低的抗震措施與構造措施，現在許多專家學者提出，現行的建筑結構設計安全度已不能適應國情的需要，認為我國“取用了可能是世界上最低的結構設計安全度”并主張“建筑結構設計的安全度水平應該大幅度提高”。有人主張在設防烈度下應該采用彈性設計，特別是高烈度區要有嚴格的抗震措施與抗震構造措施來保證結構的安全。
四、結語
結構設計是一項集結構分析，數學優化方法以及計算機技術于一體的綜合性技術工作，是一項對國家建設有重大意義的工作，同時，亦是一門實用性很強的工作。如果高層建筑所在地發生了地震，那么建筑結構所受到的不僅僅是剪切和平移作用的影響，還會存在圍繞建筑剛度重心的扭轉作用。對于一般的鋼筋混凝土高層建筑結構來說，想要對地震所產生的扭轉效應進行控制，一方面可以通過合理配筋來使建筑物具備一定的抗扭剛度，另一方面就是對建筑結構平面的不規則設置問題進行處理，以便在最大程度上抵抗扭矩對建筑物產生的不良作用。
參考文獻：
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[2]王偉．試論建筑結構中的抗扭設計[J]．中國科技財富，2010(18)，223-223
篇8
【關鍵詞】 異形柱；框架；受力特點；結構設計
0.序言
近年來，異形柱框架或異形柱框架一剪力墻結構作為一種全新的結構形式廣泛使用于住宅建筑中，相對于傳統的剪力墻或框架結構，異型柱結構具有可改造性好，用料省、造價低，居住環境比一般混凝土結構體系好，空間可得到充分利用，使用靈活方便的優點。由于異形柱結構具有上述許多顯著的優點，該類結構形式的建筑在中小城市的房地產開發市場上將會有很廣闊的前景，得到日漸廣泛的應用。
1.異形柱結構的概念及優點
1.1.異形柱結構的概念
截面幾何形狀為 “L”型、“T”型、“十”字型，且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱，上述柱子相對于傳統的正方形與矩形柱而言是異形的，稱之為異形柱。而采用這種柱子的框架及框架一剪力墻結構稱之為異形柱結構。
1.2. 異形柱結構的顯著優點
（1）房間使用質量高。室內空間整齊，家具擺設容易。尤其在層數較多的情況下，如采用矩形柱，柱子外露更多，使用受到相當大的限制，特別是小面積住宅更顯影響，用戶深感不便。
（2）提高有效面積比。異形柱的肢寬與墻厚相等或稍寬，因而沒有矩形柱框架結構中柱子在房間里外露占去使用面積的缺點。與一般框架結構相比，此種結構可增加使用面積5%～10%左右。
2.受力特點
2.1.異形柱破壞機理
異形柱采用多個小墻肢的組合截面柱子，柱肢截面中各肢高厚比不大于4，常用的有“T”字型、“L”型、“十”字型、“Z”字型、折線型、“一”字型形狀。柱肢寬度一般使用與墻體相同的厚度，一般為200～250mm，不大于300mm。肢長較大，《規程》規定不小于500mm，一般為600～800。另外，不等肢異形柱肢高比一般不超過2.2，各肢截面厚度不能相差過大。
由于柱截面本身的特殊性，異形柱結構的受力特點既不同于剪力墻結構，與普通框架也相差很大，具有獨特性，荷載作用的結構反應更加復雜。國內外大量的試驗資料和理論分析證明，異形柱的破壞形態有：彎曲破壞、小偏壓破壞、剪壓破壞等，影響破壞形態的主意因素有：荷載角、軸壓比、剪跨比、配箍率等。
2.2.內力計算
單結構形式來講，異形柱結構的剛度介于普通框架和框架剪力墻之間。對8度區－6層住宅采用矩形柱和異形柱框架分別進行設計。
可以分別采用CRSC和SATWE程序對比分析，表明在地震作用下矩形柱框架結構的底部剪力要比異形柱結構小16％～26％左右，各層柱的平均剪力和節點剪力也比矩形柱框架增強多。異形柱結構的受力特點介于普通框架柱和剪力墻之間，結構的抗震性能比較差，但內力分析計算時，既不能完全按普通框架柱，也不能完全照搬短肢剪力墻。
相對精確的設計方法是：假設梁柱節點與普通框架梁柱節點相同，等主軸剛度和等截面面積條件把異形柱截面轉化成等效矩形柱截面，利用空間有限元分析程序進行內力分析，求出柱的內力重新按照有關異形柱截面的配筋計算公式進行截面配筋驗算。由于異形柱肢長比較大，梁相交時梁柱重疊部分較大，形成相似與壁式框架的梁柱剛域，梁的計算長度大大減小，實際結構的側向剛度比計算模型大，導致地震力計算偏于不安全，對柱內力在程序計算結果的基礎上乘以約1.1的放大系數或者加大周期折減度以適當考慮其影響。但對于普通設計人員來講過于費時費力，不利于提高效率。
3.設計要點
3.1.結構方案
異形柱框架設計應成雙向剛接梁柱抗側力體系，可根據結構平面布置和受力特點，設計部分異形柱與部分矩形柱或剪力墻的形式，如下圖（圖1）：
圖1 標準層平面圖
特別注意在受力復雜部分采用矩形柱。平面布置適用使結構平面剛度均勻對稱，減小扭轉效應或盡量控制剛度均勻對稱：注意豎向布置體型力求簡單規則，過大的外挑內收盡量避免，避免樓層剛度沿豎向突變；不易過大柱網尺寸，最好不超過6m，柱矩大梁高也大，一方面柱承受的軸力也大，軸壓比高，于抗震不利。另一方面建筑凈空難以滿足要求，為保證梁板對異形柱節點的約束，宜采用現澆樓。
3.2.截面設計
異形柱截面的肢厚不應小于200mm，肢高不應小于500mm?？蚣芰航孛娓叨瓤砂矗?/10～1/15）Lb確定（Lb為計算跨度），且非抗震設計時不宜小于350mm，抗震設計時不宜小于400mm。梁的凈跨與截面高度的比值不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于截面高度的1/4和200。
3.3.軸壓比控制
不管對矩形柱還是異形柱，軸壓比無疑是最重要的控制條件之一，柱的控制其延性的因素很多，對異形柱更應從嚴控制?？梢酝ㄟ^控制柱距、采用輕質墻體、布置改善和優化結構平面。柱肢端承受梁傳來的集中荷載，如局部壓應力大，可設置暗柱。除此之外，作為異形柱延性必須嚴格控制軸壓比，同時避免高長比小于4（短柱）?？刂浦孛孑S壓比的目的，要求柱應具有足夠大的截面尺寸，以防止出現小偏壓破壞，提高柱的變形能力，滿足抗震要求。對剪跨比小的短柱要采取相應的加強措施，以免形成薄弱環節。
3.4.節點設計
異形柱框架的肢厚不大，節點核心區有效水平截面積小。異形柱由于軸壓比的要求，通常肢長較大，一般而言同截面面積的矩形柱來講，剛度大，地震作用大，節點剪力比相同布置下（柱面積相等）的矩形柱結構大很多。所以異形柱框架節點都需要驗算節點抗剪強度。又因為，異形柱肢厚度偏薄，節點斜壓機制導致核心區斜壓力相對較大，鋼筋握裹性能差，難以滿足施工質量的可靠性。節點已經成為異形柱結構的薄弱環節，考慮到節點處鋼筋的錨固以及保證節點區混凝土澆筑的質量，柱鋼筋數量不宜過多且直徑不宜過大。
4.結束語
本文通過幾個異形柱結構的工程設計實踐基礎上，論述了這種結構形式的受力特點，并分析了其結構計算、構造的相關問題，對比了短肢剪力墻結構形式。異形柱結構受力機理具有自己的獨特性及復雜性，只有在設計中遵循概念設計要求，進一步研究以完善設計理論，提高工程設計水平，才能確保結構安全可靠、經濟適用。
參考文獻
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篇9
關鍵詞：基礎埋深；底部嵌固層；高寬比；不規則性；偏心距；開洞；梁高度
Abstract: In a wide range of structural system, high-rise building structure design now become the focus and difficulty of the structure engineering design work. Reference below for some of the problems often occur in the structural design of high-rise buildings, summed up the experience in the design to ensure the safety of the building, extend its life and learning.Key words: foundation depth; bottom of the embedded solid layer; aspect ratio; irregularities; eccentricity; open hole; beam height
中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號:
一、基礎埋深問題
基礎應該要有一定的埋深，埋置深度可以從室外地坪一直算到基礎底面，對于獨立的高層建筑而言，基礎埋深比較容易確定，但當今多數高層建筑與地下車庫都是相互連接的，當地下車庫基礎采用筏板基礎或設有防水底板的獨立基礎(防水底板不宜太薄)時，高層建筑的基礎埋深可從室外地坪算起，此時高層建筑地下室頂板及地下車庫頂板應按嵌固層要求設計，地下車庫應有足夠的側向剛度作為高層建筑的側限。假如不滿足以上條件的時候，高層建筑的基礎埋深應該要從地下車庫地面算起。高層建筑通常設地下室來滿足埋深要求，主要有以下幾點優勢：
1．提高地基承載力。當高層建筑采用天然地基時，地基承載力可進行修正.隨著基礎埋深的增加，修正后的地基承載力隨之增大，從而可滿足高層建筑對地基承載力的要求。
2．有利于高層建筑上部結構的整體穩定。高層建筑地下室外墻一般采用鋼筋鹼墻，地下室頂板厚不宜小于160mm，地下室具有較大的層間剛度，同時地下室外墻周邊土也提供了很大的側向剛度和約束。因此設地下室有利于上部結構的整體穩定，有利于協調結構整體變形，調整地基不均與沉降。
二、地下室頂板作為結構底部嵌固層的條件
當地下室頂板作為結構底部嵌固層的時候，應該要能約束結構底部的平動和轉動，故必須要滿足下列條件： 1．地下室頂板與室外高差不宜過大，宜小于1/3層高。 2．地下室的樓層剪切剛度不小于相鄰上部結構樓層剪切剛度的2倍。這里需指出的是，高規4.8.5條規定，抗震設計的高層建筑當地下室頂板作為上部結構的嵌固層時，地下室柱截面每側的縱向鋼筋面積除應符合計算要求外，不應少于地上一層對應柱每側縱向鋼筋面積的1.1倍。規范規定此條的目的是保證柱端塑性鉸出現在地下室頂部柱端。由于地下結構的地震、作用效應較小，即使在地下室柱與地上一層柱配筋相同時，柱端塑性鉸通常也出現在地下室頂部。按規范規定增大地下室柱配筋時，往往使得柱鋼筋較密，不便施工。
三、房屋高寬比
房屋高度指室外地面至主樓主要屋面的高度。房屋寬度按所考慮方向的最小投影寬度作為建筑物的計算寬度。 對帶裙房的高層建筑，當裙房面積與其上塔樓面積比大于2.5或裙房抗側剛度與其上塔樓抗側剛度比大于2.0時，可取裙房以上部分的房屋高度和寬度計算高寬比。
四、建筑結構不規則性界定
建筑結構不規則性除應按高規4.3與4.4節的相關規定界定外，還需注意以下問題： 1．計算結構構件的最大位移比時應按剛性樓板假定。 2．當結構的位移比和周期比超規范規定時，說明結構的抗扭剛度相對結構的抗側剛度偏小，結構的扭轉效應較大。在結構抗側剛度較大，結構的層間位移滿足要求的情況下，可減小結構的抗側剛度，對樓層中部結構做減法，可取消、減短、減薄剪力墻，減小連梁高度等。當結構的抗側剛度較小，側移較大時，可對樓層周邊結構做加法，可增大周邊構件的剛度。對帶裙房高層建筑，帶裙房部分樓層的位移比和周期比往往超規范規定。由于裙房高度不高，裙房樓層的絕對側移值很小，因此可不按高層建筑的側移控制條件來要求裙房，即位移比可適當放寬。
3．對某些建筑，因功能需要，下部幾層為大空間，上部為辦公或客房，隔墻較多，上下層剛度差別較大，此時剛度變化處的下一層宜指定為薄弱層，進行內力放大調整。
五、框架結構梁柱偏心距較大應采取的措施
框架結構梁柱偏心較大時，將導致節點核心區受剪面積減小，且梁端彎矩作用在節點上時出現扭矩。因此當梁柱偏心距大于柱截面在該方向寬度的1/4時，應采取措施。通常可加大梁寬或設置梁水平腋。當設置梁水平腋時，在梁柱節點處形成了較強的剛域，梁塑性鉸將外移。因此梁端箍筋加密區長度應與普通框架梁有所區別，水平加腋梁的梁端箍筋加密區長度應取普通框架梁箍筋加密區長度與加腋水平長度之和。
六、較長剪力墻的開洞問題
高規7.1.5條規定：“較長的剪力墻宜開設洞口，將其分成長度較為均勻的若干墻段，墻段之間宜采用弱連梁連接，每個獨立墻段的總高度與其截面高度之比不應小于2，墻肢截面高度不宜大于8m?！贝藯l規定主要基于以下考慮：
1．提高剪力墻的延性，避免脆性破壞。墻段高寬比大于2時一般為彎曲破壞，墻段高寬比小于2時一般為剪切破壞。
2．避免單片剪力墻承擔過大的水平剪力而首先破壞，使得整個結構抗側力構件依次破壞。在某些工程設計中，設計人員往往將較長的剪力墻開結構洞，洞口較小，形不成弱連梁，此時的剪力墻為小開口剪力墻，仍具有很大的側向剛度，承擔的水平力很大，造成剪切脆性破壞。因此開結構洞時一定要開大洞，形成弱連梁，連梁跨高比宜大于6使得較長剪力墻開洞后形成兩個較獨立的墻肢。
七、懸挑梁的梁高度選用問題
現在，基本上建筑結構設計師會經常忽略對梁撓度的計算。梁高選用比較小，造成梁截面的受壓區的應力過高，在正常的使用狀態之下，梁截面的受壓區產生非線性徐變。伴隨著時間的推移，梁撓度漸漸加大。挑梁的變形導致了梁板裂縫，由于挑梁變形的不斷擴大，裂縫的寬度也隨之加寬，這樣就直接影響了建筑物的正常使用情況。即挑梁變形進一步發展，梁支座截面上部受拉區經常會出現跨比較大的豎向裂縫。受支座附近的剪彎作用影響，豎向的裂縫不斷向下延伸成為斜裂縫，這個時候梁已經接近毀壞。裂縫在梁支的座位置斜向延伸，縫越靠上寬度越大。挑梁截面過于窄小對建筑結構的抗震效果影響很大。懸挑結構對非水平地震的作用極為敏感。當梁高相對而言較小時，梁截面對應的受壓區高度也是比較大的，但梁的延性是比較小的，在豎向地震作用力之下容易產生斷裂，從而失去了原有的承載力。
結束語：
在今后的工作中,建筑結構設計人員需要重新認識自己工作的重要性,明確自己的責任,提高對結構設計質量安全問題的辨別能力,積累結構設計的工作經驗,使建筑結構設計工作行業逐步步入正軌,使建筑物的設計更安全、更合理.
篇10
關鍵詞：高層建筑；建筑工程設計；結構體系；問題
Abstract: With economic development, have undertaken the task of building engineering staff will be more and more a greater technical difficulty, severe challenges designers. This paper around the high-rise building structures on the one hand, summarizes the characteristics of the structural design of high-rise buildings as well as the corresponding methods of structural analysis of high-rise buildings and a variety of system. The actual analysis and design of high-rise building structure to provide a reference. On the other hand this article relevant departments under the Ministry of Construction of the building works in recent years the statistical material problems in the design, combined with some of the problems found in the seismic review, explore and analyze some important number of issues.Keywords: high-rise buildings; Architectural and engineering design; structural system; problems
中圖分類號：[TU355]文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
由于在設計上出現的問題，會給工程施工階段與交付使用等方面帶來很多安全質量隱患。在這里，筆者將自己在建筑工程設計中發現的問題剖析給大家，并針對性地提出解決方法，希望對建筑設計人員和項目建設單位的基建人員能有所幫助。
一、設計中普遍存在的問題
1.思想保守
“思想保守”體現在結構設計方面比較多，例如：現在很多高層住宅，剪力墻過多過厚，由于剛度過大，導致相對側移值過小，遠遠小于規范的規定值，一來不利于建筑物抗震，二來不經濟。設計師“思想保守”不應該，但不顧現場條件的“開放”也是錯誤的。它體現在：有些設計師在建筑創作中大量的搞“怪異造型”和“仿制抄襲”，認為誰的作品能給人帶來某種震撼，滿足其求新、求異的心理需求，哪怕是從國外直接搬過來的東西，就會受到決策者和建設方等首選。實際上這是建筑設計創作的極端表現，這種設計沒有考慮到建筑與環境的協調及整體性，反而降低了設計品位，徒增造價。
2.專業知識及專業配合不到位
有些設計人員沒有扎實的專業技術知識，自然設計出的建筑圖紙會出現很多問題，給施工帶來難度。不具備扎實的專業知識，在施工過程中出現的臨時性問題更是難以應付，有的甚至對施工工藝都不太了解。一些年輕的設計師，離開計算機，離開圖庫，大腦一片空白，徒手根本不能畫圖，不能設計。這樣怎能保證設計質量，這樣的設計在建設過程中如何能成為施工依據。解決方法：設計師要加強專業知識學習，還要對新信息、新設計工具、新設計手段不斷充電，同時也要注重實踐訓練，從設計室走出來，深入現場一線，對施工工藝、流程等方面要很好的把握等。
3.違反強制性條例現象
在工程勘察項目中，違反強制性條例多的是一些知名度高，市場占有份額較大，勘察項目較多的老牌甲級院。各大勘察設計單位對執行強制性規范是認真的，這對保障的勘察設計質量起到了很好的表率作用?？辈旃こ讨胁懦霈F的大院現象，也是由于工作量大而引起百密一疏的現象。一般都是在外業工作深度達到了勘察深度后，在內業報告中出現的違規情況。另外就是對設計要求沒有吃透而產生的疏忽，但大多數項目質量是高的。具體原因客觀上是由于建筑專業的靈活性造成的。由于每個工程項目的不同，建筑物的朝向、體量、高度、間距、面積都有不同，就會造成設計者的疏漏，從而造成多次違反強條的現象，這就給建筑設計的設計者提出了更高的要求。作為執業者本身來說，對各類規范的強調要心中有數，對棱模兩可的專業問題一定要有規范作依據，這樣才能有效的避免違反強條的現象再度發生。另外，建筑專業在方案階段容易受到建設單位和業主的主觀想法的影響，特別是邊遠城區，這種影響會更大，所以在主觀上為了承接任務也有聽之任之的現象，這是十分有害的，因此更要加強執業者本身的素質教育，加強職業道德的修養，對強制性條問多做宣傳，在執行強條上毫不含糊，從根本上杜絕違反強條的現象。
二、高層建筑結構體系設計
1.高層建筑結構設計因素分析
（1）水平荷載成為決定因素。一方面，因為樓房自重和樓面使用荷載在豎構件中所引起的軸力和彎矩的數值，僅與樓房高度的一次方成正比；而水平荷載對結構產生的傾覆力矩，以及由此在豎構件中引起的軸力，是與樓房高度的兩次方成正比；另一方面，對某一定高度樓房來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風荷載和地震作用，其數值是隨結構動力特性的不同而有較大幅度的變化。
（2）軸向變形不容忽視。高層建筑中，豎向荷載數值很大，能夠在柱中引起較大的軸向變形，從而會對連續梁彎矩產生影響，造成連續梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大；還會對預制構件的下料長度產生影響，要求根據軸向變形計算值，對下料長度進行調整；另外對構件剪力和側移產生影響，與考慮構件豎向變形比較，會得出偏于不安全的結果。
（3）側移成為控制指標。與較低樓房不同，結構側移已成為高樓結構設計中的關鍵因素。隨著樓房高度的增加，水平荷載下結構的側移變形迅速增大，因而結構在水平荷載作用下的側移應被控制在某一限度之內。
（4）結構延性是重要設計指標。相對于較低樓房而言，高樓結構更柔一些，在地震作用下的變形更大一些。為了使結構在進入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，避免倒塌，特別需要在構造上采取恰當的措施，來保證結構具有足夠的延性。
2、高層建筑的結構體系
（1）框架—剪力墻體系。當框架體系的強度和剛度不能滿足要求時，往往需要在建筑平面的適當位置設置較大的剪力墻來代替部分框架，便形成了框架－剪力墻體系。在承受水平力時，框架和剪力墻通過有足夠剛度的樓板和連梁組成協同工作的結構體系。在體系中框架體系主要承受垂直荷載，剪力墻主要承受水平剪力?？蚣埽袅w系的位移曲線呈彎剪型。剪力墻的設置，增大了結構的側向剛度，使建筑物的水平位移減小，同時框架承受的水平剪力顯著降低且內力沿豎向的分布趨于均勻，所以框架－剪力墻體系的能建高度要大于框架體系。
（2）剪力墻體系。當受力主體結構全部由平面剪力墻構件組成時，即形成剪力墻體系。在剪力墻體系中，單片剪力墻承受了全部的垂直荷載和水平力。剪力墻體系屬剛性結構，其位移曲線呈彎曲型。剪力墻體系的強度和剛度都比較高，有一定的延性，傳力直接均勻，整體性好，抗倒塌能力強，是一種良好的結構體系，能建高度大于框架或框架－剪力墻體系。
（3）筒體體系。凡采用筒體為抗側力構件的結構體系統稱為筒體體系，包括單筒體、筒體－框架、筒中筒、多束筒等多種型式。筒體是一種空間受力構件，分實腹筒和空腹筒兩種類型。實腹筒是由平面或曲面墻圍成的三維豎向結構單體，空腹筒是由密排柱和窗裙梁或開孔鋼筋混凝土外墻構成的空間受力構件。筒體體系具有很大的剛度和強度，各構件受力比較合理，抗風、抗震能力很強，往往應用于大跨度、大空間或超高層建筑。
3、高層建筑結構分析
（1） 框架－剪力墻結構
框架－剪力墻結構內力與位移計算的方法很多，大都采用連梁連續化假定。由剪力墻與框架水平位移或轉角相等的位移協調條件，可以建立位移與外荷載之間關系的微分方程來求解。由于采用的未知量和考慮因素的不同，各種方法解答的具體形式亦不相同。
（2） 剪力墻結構
剪力墻的受力特性與變形狀態主要取決于剪力墻的開洞情況。單片剪力墻按受力特性的不同可分為單肢墻、小開口整體墻、聯肢墻、特殊開洞墻、框支墻等各種類型。不同類型的剪力墻，其截面應力分布也不同，計算內力與位移時需采用相應的計算方法。
（3） 筒體結構
筒體結構的分析方法按照對計算模型處理手法的不同可分為三類：等效連續化方法、等效離散化方法和三維空間分析。等效連續化方法是將結構中的離散桿件作等效連續化處理。一種是只作幾何分布上的連續化，以便用連續函數描述其內力；另一種是作幾何和物理上的連續處理，將離散桿件代換為等效的正交異性彈性薄板，以便應用分析彈性薄板的各種有效方法。等效離散化方法是將連續的墻體離散為等效的桿件，以便應用適合桿系結構的方法來分析。這一類方法包括核心筒的框架分析法和平面框架子結構法等。比等效連續化和等效離散化更為精確的計算模型是完全按三維空間結構來分析筒體結構體系，其中應用最廣的是空間桿－薄壁桿系矩陣位移法。這種方法將高層結構體系視為由空間梁元、空間柱元和薄壁柱元組合而成的空間桿系結構。
三、針對建筑設計中偶便存在的問題的解決辦法
1.設計人員的“保守”與“開放”都是建筑設計的誤區，正確處理這些問題，一則可引用競爭機制，開展一些方案的競賽，促使設計人員在建筑內在結構、外型、使用功能、合理控制工程造價等方面動腦筋。二則設計人員平時要全面培養自己廣泛地藝術素養和獨到的見解，對國內外好的設計作品要把握“取其精華、去其糟粕”的創作原則。
2.設計師要加強專業知識學習，還要對新信息、新設計工具、新設計手段不斷充電，同時也要注重實踐訓練，從設計室走出來，深入現場一線，對施工工藝、流程等方面要很好的把握等。
3.加強強制性條文的學習。各設計單位應該組織勘察設計的執業人員認真學習，特別是違反強制性條文的問題，拿出本單位有類似現象的施工圖，作一次個案的分析，讓全體執業人員通過學習，提高設計水平。設計水平的高低，不僅僅體現在設計的工程項目的體量或復雜性，也體現在設計圖的執行規范的嚴格性。凡是規范的強制性條文，都是和建筑安全和人民生命安全息息相關的，要從建設和諧社會的高度，加強對強制性條文的執行，不得以任何方式和理由使工程項目在設計階段就出現不安全的因素。
4.建立一支相對穩定的勘察設計隊伍，杜絕掛靠現象。在勘察大院出現的違反強條中，就有擔心不是自身的勘察執業人員的成果，而是掛靠的人員的所作所為的結果，這對于勘察報告質量危害是最為嚴重的，也是行業規定所不許可的。在設計單位，特別是資質較低的單位，往往存在著帶薪培訓的問題。當手把手教出的執業人員正能獨擋一面的時候，就往往伴隨著跳槽的現象。作為跳槽本身無可非意，但對于中小設計單位卻是個難題，最終的結果是大院人才儲備過剩而小院的人才嚴重不足。而切令人擔憂的是這種情況還在時時發生，這樣對提高設計質量是不利的。因此，必須有相應的舉措來減少這種狀況。各中小設計單位本身也要有相應的措施保證一個基本的設計隊伍，防止設計質量的滑坡。
建筑工程設計是一個市場行為，一個好的設計院要立足于這個市場，依靠的一是熱情服務的工作態度，二是嚴肅認真的工作作風。工作作風的最好體現就是多出設計精品，而嚴格執行規范，不違反強制性條文則是設計出精品的最可靠的保證。建筑工程設計人員需要不斷的積累各種知識，博采眾長，集思廣益，充分利用現場條件，揚長避短，趨利避害，合理采用新技術、新工藝、新材料，加強科技創新，涌現出更多好的設計作品。
四、結論
隨著高層建筑進一步的發展，滿足高層建筑的形式，材料，力學分析模型都將日趨復雜多元，為了革新高層建筑，體現其魅力，追求新的結構形式和更加合理的力學模型將是土木工程師們的目標和方向。
參考文獻
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