高层建筑结构设计规程精品(七篇)

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篇(1)

关键词：复杂高层；超高层建筑；结构设计要点

1前言

由于复杂高层与超高层建筑建设难度相对较大，为保证人们居住的安全性，相关建筑结构设计人员就应该以提高建筑结构安全性为主要目标，找出更有利于高层建筑建设的结构设计措施，从而在促进建筑行业发展的同时，保证复杂高层与超高层建筑建设能够具有合理性、抗震性，提高人们居住的舒适度与安全性。

2高层建筑整体结构设计特点

高层建筑整体结构设计特点主要体现在以下几方面：一是由于高层建筑相对较高，建筑水平荷载对建筑整体会产生一定的竖向轴应力，并在水平上受到自然灾害、风力等因素影响。因此在设计高层建筑整体结构时，除需要考虑到建筑竖向荷载外，也应该深入考虑到建筑水平荷载。二是由于高层建筑顶部压力相对较大，建筑在后期使用过程中，会出现轴向变形的问题，从而影响建筑梁弯距。因此为了保证高层建筑整体安全性，在结构设计时就应该加强对建筑梁弯矩的重视，避免发生高层建筑轴向变形问题[1]。三是对高层建筑整体抗震性的要求。高层建筑在设计过程中应该重视其结构延性，保证高层建筑能够更好的抵抗地震灾害，从而保证居住人们的生命安全。

3复杂高层与超高层建筑结构设计要点

3.1提高对建筑结构设计的重视，优化结构设计方案

复杂高层与超高层建筑结构设计方案直接决定了建筑结构后期应用的安全性。基于此，在进行结构设计时，相关人员就应该提高对建筑结构设计的重视，从而能够结合建筑工程周围实际情况，优化已经研制出的结构设计方案。首先，复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该重视概念设计，在前期设计阶段需要坚持结构设计规则性、整体均衡性等原则，保证建筑结构各个部分都能够发挥出更有力的支持作用；其次，在完善复杂高层与超高层建筑结构设计时，结构设计人员应该加强与工程施工人员的沟通，从而在外观效果、施工效果的角度上实现对建筑结构设计方案的优化，避免建筑结构出现后期转换的问题[2]。最后，由于计算机技术在结构设计过程中发挥了重要的作用，因此相关人员还应该积极采取有效的计算机软件，实现对结构设计方案更科学的优化。

3.2深入分析建筑结构设计指标，提高结构设计的合理性

建筑结构设计指标不仅是复杂高层与超高层建筑结构设计人员应该遵循的指标，也是保证复杂高层与超高层建筑结构设计合理性的重要因素。因此在设计建筑结构时，相关人员就应该加强对以下几点内容的重视，从而提高复杂高层与超高层建筑结构设计的合理性。一是地震荷载指标：在研究人员的深入分析下，发现超高层建筑结构自震周期在6秒至9秒之间，因此在地震荷载指标的影响下，建议复杂高层与超高层建筑结构设计中直线倾斜下降时间控制在十秒左右。同时在分析该项技术指标时，也要全面结合建筑周围的实际情况，从而保证评估结果能够满足建筑结构合理性的要求；二是风荷载指标：由于复杂高层与超高层建筑主要会受到地震以及风力的影响，因此相关人员还应该遵照当前所提出的风荷载指标对建筑结构设计进行全面评估，从而实现对建筑变形的控制，提高建筑居住的安全性。

3.3根据相关建筑结构设计规范，保证结构设计的抗震性

由于建筑结构直接影响着人们的生命安全，因此在建筑行业快速发展的背景下，国家制定了科学、合理的建筑结构设计规范。针对复杂高层与超高层建筑提出的设计规范，有以下两种：《高层建筑混凝土结构技术规程》和《高层建筑抗震规程》。要想保证复杂高层与超高层建筑结构设计更加合理，能够更好的满足建筑抗震性要求，相关人员在设计复杂高层与超高层建筑时，就要严格按照相关建筑结构设计规范进行设计工作。同时也要全面考虑到当前建筑项目所处的外部环境、需求的抗震类别以及施工条件，以保证复杂高层与超高层建筑结构设计抗震能力为建设目标。在按照相关规范设计后，利用相关分析方法对复杂高层与超高层建筑进行结构抗震性的深入分析。

3.4重视后期居住的舒适性，保证建筑结构设计的科学性

在复杂高层与超高层建筑结构设计中，除需要重视上述设计要点外，还需要考虑到后期人们居住的舒适性。一方面，这是当今社会人们生活水平提高后对建筑结构提出的要求，另一方面，也是复杂高层与超高层建筑必须达到的建设目标。由于复杂高层与超高层建筑竖向荷载相对较大，因此在前期施工以及后期居住中，都会出现一定的压缩变形问题[3]。基于此，为了保证后期人们能够居住的更加舒适，在进行建筑结构设计及施工过程中，就应该积极采取预变形技术，并通过计算机软件进行详细的模拟演练，从而保证建筑结构设计能够更加科学合理，更好的满足人们居住要求。

4总结

综上所述，相关结构设计人员在设计复杂高层与超高层建筑时，要深入分析建筑结构设计指标、相关建筑结构设计规范以及居住的舒适程度，从而保证设计人员能够设计出结构更加合理、抗震性能更高、科学性更高的复杂高层与超高层建筑结构方案，保证复杂高层与超高层建筑使用寿命与安全性，为人们居住、工作提供更安全的环境。

参考文献：

[1]刘国荣.试论超高层建筑结构的抗震性设计[J].中国新技术新产品,2015(11):118.

[2]关伟,于连友,贾国熠.关于超高层建筑的相关结构设计讨论[J].门窗,2013(2):215～216.

篇(2)

关键字：高层建筑；结构设计；特点；问题；措施

中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：

一、高层建筑结构设计的特点

（一）水平荷载起着决定性作用

在高层建筑中水平荷载成为结构设计考虑的决定性因素。一方面，高层建筑物多在十五层之上，其自身重量会与使用荷载会导致结构中竖向构件产生轴力。而高层楼房自重与楼面使用荷载在竖向构件中引起的轴力与弯矩的数值和楼房高度只是呈一次方正比。另一方面，根据力学原理，风荷载、地震作用等水平荷载的大小与结构的动力特性有密切关系，对结构产生倾覆力矩在构件中引发的轴力与楼房高度则呈二次方正比。对此，高层建筑结构设计过程中应注重水平荷载问题，以保证高层建筑整体高度与弯矩值成正比。

（二）结构侧移是重要控制指标

在高层建筑结构在设计中，结构的侧向位移会在水平荷载作用下以及新材料、新建筑形式的应用下随着建筑物高度的增加而不断增大，出现侧向变形的几率也会增加。如果结构的侧向位移控制不好，很可能会使填充墙等建筑装饰出现开裂，甚至会发生房屋侧塌而危害人民的生命财产安全，所以高层建筑结构设计中应注重将高层建筑结构的侧向位移控制在合理的限度内，以保证建筑物质量安全。

（三）结构延性尤其重要

由于高层建筑物结构相对更柔和，在发生地震或者地基不规则沉降时会增加结构变形的几率，也会使结构变形更大。对此，高层建筑单位应在结构设计过程中应注重对构造采取适当的措施，以保证结构能够具有足够的延性，从而有利于使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍能够具有较强的变形能力。同时，高层建筑结构设计还应考虑地震荷载，注意加强抗震设计，以保证高层建筑结构具备良好的抗震性能。

二、现阶段高层建筑结构设计应注意的问题

（一）高层建筑结构超高现象严重

我国高层建筑结构设计的高度具有严格的控制，且抗震规范与高层规程已制定了新的限制高度与设计方法要求，分为A级高度与B级高度两个标准。但目前高层建筑结构设计过程中超高问题比较普遍，存在不少高层建筑结构设计没能严格遵守国家规定的结构体系最大适用高度，而是忽视抗震规范高度限制与高层建筑处理措施和设计方法的要求变更，使施工图纸审查没能得以通过，从而导致建筑工程工期与造价等造成巨大的影响。

（二）短肢剪力墙的设置问题

目前我国高层建筑设计规范对于短肢剪力墙已经作出明确的定义与新的规定，对于短肢剪力墙在高层建筑结构设计中的应用也提出了具体的要求。但现实中，存在不少高层建筑单位在结构设计过程中没有注重减少采用或者不用短肢剪力墙，造成建筑工程后期设计工作出现麻烦，也为建筑工程竣工质量检验造成问题。此外，我国现行高层建筑结构设计中的抗震设防标准相对较低，具体的抗震计算方法不够精确、构造安全度也不够高，使得结构失效损失加大。

（三）地基与基础设计不标准

高层建筑结构设计的地基与基础阶段的设计好坏对工程后期设计以及整体设计工作的进行产生重要的影响，也是高层建筑工程造价的决定性因素。倘若高层建筑没有做好地基与基础设计，所造成的问题很可能会导致巨大的损失。地基与基础设计需要根据高层建筑结构设计所在地形、地质条件以及当地的经济状况等，但在实际工作中，有的高层建筑结构设计单位没有对施工当地进行深入调查与了解，不能熟练掌握各种地基基础类型与设计处理方法，使得地基与基础设计不能达到国家规定的标准，从而很容易导致后期工作难以顺利进行。

三、提高高层建筑结构设计水平的措施

（一）进行科学的概念设计

在高层建筑结构设计过程中应注重考虑结构的平面布置与刚强度，应根据建筑具体情况使高层建筑的平面布置简单而规则，尽量减少凸出或凹进等复杂结构。同时，可以通过进行科学、合理的概念设计促进设计方案更合理化与人性化，增加结构自身抵抗扭转的性能与减少因为地震作用引发的建筑结构扭转问题，从而使结构设计工作更完善。

（二）建立合理的结构体系

在高层建筑结构设计工作中选择合理的结构体系很重要，设计师应根据建筑工程的实际要求与当地人文环境等进行科学、合理的结构体系选型。现阶段我国高层建筑结构设计体系多采用简体结构体系、框架结构体系、抗震墙结构体系、板柱—抗震墙结构体系、框架—抗震墙结构体系等，每一种结构体系都有优缺点，其适用环境也不相同，设计师应在建筑工程具体要求与理论和计算方法的基础上，进行科学、合理的结构体系，以保证高层建筑结构的安全性、经济性以及可靠性，从而有效提高建筑工程的质量与安全。

（三）加强结构构件设计

首先，高层建筑结构设计单位应注重合理增加抗弯结构体系的有效宽度，调整结构的抗侧刚度。通过增加抗弯结构的宽度可以增大抵抗力度，有利于减小抗倾覆力，从而有效提高整个建筑结构的抗侧刚强度。其次，可以根据高层建筑工程实际情况采用框架与剪力墙组合而成的结构体系，即框架—剪力墙结构体系，这样不仅可以承受更高的水平负载力，而且经济实用、布局灵活多样，从而有利于延长高层建筑的使用寿命。

（四）进行科学计算

在进行高层建筑结构设计过程中，设计师科学、准确地进行各类数据的计算是不可避免的。设计师应注重结合高层建筑结构的实际具体情况选取合适的计算模型，并注意在进行概念设计时尽量简化计算过程，从而有利于保证设计工作的时效性。随着各种专业计算机软件与工具的广泛应用，设计师需要熟悉掌握其操作流程，从而可以在将各种实地测量数据输入到系统后短时间内计算出所需的各种专业数据，不仅可以提高设计师的工作效率，而且增强了设计方案的准确性。

四、结束语

总之，随着我国高层建筑事业的快速发展，高层建筑结构设计要求越来越高。在结构设计过程中不仅需要考虑建筑工程的具体情况，而且还得需要考虑建筑的安全性、抗震性、经济性等。对此，设计师应不断应用新的理念与方法、积累良好的经验，以最大限度提高高层建筑结构设计的合理性、安全性、经济性与可行性。

五、参考文献

篇(3)

【关键词】高层建筑；结构设计；问题及对策

引言

我国科学技术不断进步，高层建筑结构优化设计是我国高层建筑设计与管理中较为重要的一个环节，其主要的目标就是在于提升高层建筑的结构合理性和经济性。但是，在我国高层建筑结构设计的优化过程中还存在很多的问题，无论是管理体制方面还是在具体的实施过程中，都存在很多的不足之处，所以我们需要加强高层建筑结构设计的优化工作，保证各个环节都能够做到科学严谨、合理，从而使得高层建筑结构设计的优化能够得到最大程度的保障，为我国的经济发展做出应有的贡献。

1 高层建筑结构设计的重要意义

目前，我国高层建筑结构设计大多数是运用钢筋混凝土作为最基本的材料。钢筋混凝土具有造价低、来源丰富、形状多样等特点，可以实现结构设计师的各种创意设计，还能有效地节省钢材。钢筋混凝土结构在耐久性、耐火性以及承载能力方面有着明显的优势，并且通过建筑设计师的巧妙设计，还能实现非常理想的抗震性。钢筋混凝土结构也有一些缺点，例如：断面大、自重大，而且费模费工。

伴随着社会的进步与发展，人们生活水平不断提高，高层建筑也正在飞速发展，并形成更具有商业化、城市化以及工业化的结果。科学技术的不断进步，出现的轻质高强的材料，为高层的建筑发展提供了有利的条件。近些年以来，高层建筑在世界各地不断涌现，因此，对高层建筑的结构设计特点与结构进行全面的了解成了首要的问题，唯有如此，才能达到先进的，安全的并且能保证质量的设计产品，才能真正提高高层建筑结构设计的品质，进而满足人们居住的条件。社会经济的快速发展，对高层建筑的结构设计来讲起到很大的促进作用，同时，对设计的质量也提出更高的要求，要把高层建筑结构设计的质量提高到更高的档次，就必须提高建筑设计师的设计水平，并且要把握结构设计中的独特的特点，把这些重要的要素结合在一起并进行有效的运用，才能实现高层建筑结构设计的完美品质。

2 高层建筑结构计算中要点和优化策略

2.1 优化高层建筑结构计算中的计算软件选用

在进行高层建筑结构设计时，应该按照实际情况选择适当的计算软件进行处理，在选择三维空间分析软件时不能选取力学模型相同的，特别是在遇到受力比较复杂的情况下，譬如在对框支剪力墙进行分析的过程中，因为其产生了多次的变换，所以选择软件的过程中需要特别注意。同时在分析局部受力比较繁琐的构件时，还需要根据分析的结果对配筋设计进行改动。

2.2 优化高层建筑结构计算中的计算参数取值

首先，将建筑物的抗震功能考虑到建筑结构设计中时，需要考虑结构的平扭转耦联，将其加到结构计算的过程中，要保证振型数等于或者大于十五，多塔结构的振型数需要大于或者等于九倍的原振型数，同时还需要保证振型参与质量大于等于结构总质量的90%，如果达不到这个要求，就会在后面的计算过程中出现较大的误差，计算结果也不再具有参考意义。

其次，计算高层建筑结构的内力位位移时，如果只考虑梁、柱等关键部位结构构件的刚度，而不计算非承重结构构件的刚度，那么最终测量计算出来的自振周期就会比实际测量的值大，这样最终设计出来的结构受到地震的作用也会相对较小。特别是在设计框架结构过程时建筑的刚度很大，过多的实心墙体运用会使得整个周期实测值变小；运用剪力墙结构时，较少的砖块使用量能够保证墙体的刚度较小，这样就能够保证测量值和实际计算值之间的差距较小。因此在对建筑结构进行设计过程中，在考虑建筑结构的抗震性能时需要将非承重结构的刚度等因素考虑进去，使用数据时也需要结合非承重墙相关方面的数据，通过一定的计算进行相应的改动，但是现在很多建筑设计师在对结构设计进行改进时，通常都是利用软件的默认值1.0，这样就会导致很多有其他结构的建筑都会存在很大的安全隐患，抗压抗震能力十分微弱。

3 高层建筑结构设计中的要点与优化策略

3.1 优化高层建筑结构设计中梁柱构造

如果梁的腹板高度hW≥450mm，就应该在梁的两侧分别依照高度来配置纵向安排钢筋，每侧纵向钢筋的截面面积不应该比腹板截面积（bhW）的0.1%还要小，同时间距不应该比200mm大。在实行抗震设计的过程中，框架柱应该达到剪压比的需要，它的截面关键应该让轴压比来掌控。不过在结构设计里面常常会产生轴压比μN达上限甚至超限的现象，但箍筋的体积配箍率ρV却无法达到规程需要的状况。这就违背了框架柱的强剪弱弯准则，同时对柱的延性产生了一定的作用。

3.2 优化高层建筑结构设计中过渡层设计

假使剪力墙结构在转换层或者是过渡层中，例如：底层框架剪力墙结构，这种结构在应对地震时能够展现出最大的抗剪切力合抗倾覆力矩，而且这种结构不利于它在地震中的受力。而且，因为受到了垂直均匀荷载的作用，转换层或者过渡层在受到剪力墙压剪以及拉剪作用，结构的横向荷载发生作用，会导致转换层或者过渡层剪力墙结构受到的很像承载力减少，同时结构的抗裂性也会降低。通过实验不难发现，一旦结构中的反复横向荷载和垂直同时作用时，转换层或者过渡层所受到的横向荷载以及承载力就会减少很多。可是如果按照平常的检验和计算对其进行检验时，如果结构的垂直荷载或者结构高跨比较小时，那么最后估算出来的剪力墙承载力就会比较大，这样会导致整个建筑的安全系数较低，抗震能力较弱。因此，在设计建筑结构转换层或者过渡层时应该在每个结构部分里加入构造柱和圈梁，这样就能够形成一个类框架系统，整个系统的抗震能力就得到了显著提升，结构过渡层或者转换层传送剪切力更加灵敏，延展性等各方面的性能会大大增强，整个建筑会更加趋于安全。

4 结语

综上所述，我国高层建筑正在不断发展，高层建筑的结构设计正在不断优化，其在高层建筑工程发展中慢慢体现出了极其重要的作用。在当前国内外经济形势的一片大好的发展背景下，加强高层建筑结构设计的优化管理，有着非同寻常的作用。与此同时，通过对高层建筑结构设计的科学优化，能够促进投资成本在工程项目的质量安全和环保节能等方面进行合理而均衡的分配，从而使高层建筑项目获得更高的增值，并进一步推动我国经济建设以及城市化步伐的加快。而负责高层建筑结构设计优化的相关人员，要对这些工作有充足的把握。在这种情况下，才会完成好高层建筑结构设计的优化等一系列工作，进而保证高层建筑工程项目设计管理的顺利进行。

参考文献：

[1]李源新.高层建筑结构概念设计与高层剪力墙结构的优化[J].科技创新导报，2012（15）.

[2]姜海菊.江浙地区高层建筑基础的选型与优化设计___以某高层住宅楼工程为例[J].建筑，2011（08）.

篇(4)

关键字：高层民用结构，建筑设计，结构体系

Abstract: China as a big country, it is always the question of the development of the society forward a contradiction. Among them, the land for construction and for the problem and the life of people most closely related. Along with the social development process forward great, big cities house prices high, small city house prices all the way up the phenomenon will float for a long time, so high building will become solve urbanization process of the problems of the gastronome. But now with the high building more and more be developers and consumers, it has exposed. This paper through the high civil buildings on the structure of the subtle analysis, and then put forward the corresponding solutions and opinion planning.

Key word: high civil structure, building design, structure system

中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：

城市发展的进程必将伴随着土地价格的不断攀升，现代人们对生活质量的要求亦越来越高。建筑行业同样如此，民众对民用建筑的需求和要求一样逐渐增强，如何设计出令群众满意，且建筑自身安全性高、经济、舒适的房屋，已经成为当前建筑、结构设计师们首要考虑的问题。

一 高层建筑结构的特征和设计原则

高层建筑在经受由于风的外力所产生的横向荷载的同时，也要经受其竖向的荷载，并且还要十分注意其对地震的抵抗能力。一般情况下，影响高层建筑的主要因素就是外界地震和风力所产生的纵向及水平方向的荷载。其次，与低层建筑楼房相比，高层建筑的设计要更柔和一些，因此如果发生地震，这些建筑物的变形就可以更大一些。为了避免房屋倒塌，需要特别在建筑构造上采取一定的措施，以此来保证建筑足够的延展性。

考虑到上述结构设计特征，设计师在规划时必须要遵循一定的原则，才能保障高层建筑的安全性及居住的舒适性。

首先，选择合理的高层建筑结构计算简图。设计师们必须选择合理的结构计算简图。如果选择了不合理的计算简图，最后就很可能会造成结构安全事故的发生。鉴于此，我们经常说，高层建筑结构设计安全的前提就是合理的计算简图的选择。除此之外，设计师们要应该时刻要求自己采用相应的构造方法，以此来保证最终的安全。

其次，选择合理的高层建筑结构基础设计。我们在选择基础方案的时候，应该使各个地基具有的潜力得到最大限度的发挥，并且在一定的情况下要求进行地基变形的验算。正常情况下，设计师应该按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。如果没有高层建筑的详细的地质勘察报告，那么我们就要进行现场勘察，并且，想方设法获取周围建筑物的相关资料。在正常情况下，我们应该采用相同的基础方案去设计相同的结构单元。

第三，选择合理的高层建筑结构方案。满足经济性的需求，和满足结构形式以及结构体系的要求，是我们进行合理的结构方案设计所必备的三个要素。受力明确和传力简单是结构体系的两个要求。在相同的结构单元当中，我们当然应该选择相同的结构体系来处理，但是如果我们在地震区建立高层建筑，那么其应力就需要平面和竖向的规则。我们确定的结构方案，应该是在进行了地理条件的考察，工程设计的需求，施工条件的考核，以及材料的分析等基础上，并和建筑、电力、暖气和水等专业的综合协调下才确定的。

第四，对计算结构进行准确的分析。科技的进步使我们的计算技术被广泛的应用于建筑结构设计当中。但在当前市场上却存在着各种各样、众目繁多的计算软件，这样就导致我们采用不同的软件会得到不尽相同的计算结果。所以，建筑结构设计人员务必先要了解各种不同软件的使用范围和条件之后，再选择合适的软件进行计算。另外，往往由于计算机的程序和高层建筑结构的实际情况不尽相符，所以计算机在进行辅助设计的时候，会出现人工输入错误或者因为软件本身的缺陷而导致计算、结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师如果得到计算机软件计算出的结构之后，必须进行核对，然后进行合理判断，这样才能得出准确的结果。

最后，高层建筑的结构设计要采用相应的构造措施。强柱弱梁，强剪弱弯 ，强节点弱构件，这是高层建筑结构在设计时的通用原则。因此，在设计师进行高层建筑结构设计的过程中，必须首先理解上述原则，然后掌握它，加强薄弱部位，对钢筋的执行端锚固长度给予足够的重视，并且还要重点考虑构件的延展性和温度应力对构件的影响。

二 对高层建筑结构的分析

多层和高层结构的差别其实主要就在于其层数和高度的不同，但从实际情况上来看，二者其实并没有本质的差别，它们都要抵抗竖向以及水平荷载的作用，从设计原理及设计方法而言，基本上是相同的。但是在高层建筑当中，我们往往要使用更多的结构材料来抵抗外界荷载，尤其是水平荷载。因此抗侧力结构就成为众多工程结构设计的主要问题。鉴于此，设计时我们往往要满足多种要求，尤其是自身有别于多层建筑的特殊要求和设计特点。

因此，我们在进行高层建筑结构的设计时，要重点把握以下几个方面：第一，水平荷载问题。随着楼层高度的增加，水平荷载会成为控制作用。因此，在水平力作用下结构是否优化，材料用量都有很大的差别。第二，随着楼层高度的增加，地震作用对高层建筑危害的可能性也在相应增加。所以，高层建筑的抗震设计理应受到设计师们的高度重视。第三，结构侧移日渐成为高层建筑结构设计中的重要因素。随着建筑高度的增加，水平荷载作用下结构的侧移变形会迅速增大，所以应该将结构在水平荷载作用下的侧移控制在一定的限度之内。

三 高层建筑结构设计问题分析及对策

首先，超高是高层建筑结构中普遍存在的问题。基于这个问题，我国的建筑规范对高层建筑结构的高度有着严格的规定。对于这个高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，此外，还增加了B级高度，这就使得高层建筑在结构的处理及设计方法和措施等方面都有了改进。而在工程设计的实施过程中，由于建筑结构类型的改变而造成对高层超高问题的忽略，在施工图审查时将不会得到通过。这种情况下，会要求重新进行设计，另外，可能也会进行专家的会议论证等。如果一旦出现这种情况，那么整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。

第二，高层建筑结构设计中短肢剪力墙的设置。目前，我国的建筑新规范中，短肢剪力墙指的就是墙肢的截面的高度和厚度比在4～8之间且截面厚度不大于300mm的墙，2010版《高层建筑混凝土结构设计规程》对短肢剪力墙的设置有所限制，规程规定：抗震设计时，高层建筑结构不应全部采用短肢剪力墙，B级高度高层及9度区A级高度高层不应采用具有较多短肢剪力墙的剪力墙结构。因此，在高层建筑的结构设计中，我们必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。

第三，超高层建筑结构设计嵌固端的设置。我们知道，在一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。在地下室的顶板或者人防的顶板的位置设置高层建筑的嵌固端，结构工程设计人员必须考虑到嵌固端设置有可能会带来的问题。考虑嵌固端的的楼板的设计，综合分析嵌固端上下两层的刚度比，并且要求嵌固端上下两层的抗震等级是一致的。我们在进行高层建筑的整体计算时必须要考虑到嵌固端的设置问题。综合分析嵌固端的位置和高层建筑结构的抗震缝设置的协调问题。

第四，高层建筑结构的规则性。我国关于高层建筑的规范中，政府部门对于高层建筑的规则性提出了很多的限制要求，例如，规定了结构嵌固端的上下两层的刚度比，包括平面规则性等等，并且硬性规定了高层建筑不能采用严重不规则的设计方案等等诸如此类的问题。因此，设计师如果要避免后期施工阶段的改动，那么就必须在进行高层建筑结构的设计时就严格遵循规范的限制条件。

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【关键词】高层建筑；剪力墙；设计要点

前言：剪力墙结构体系具有整体性优、刚度强、造价低等特点，因此高层建筑常用剪力墙结构，可把隔墙与承重墙有机统一且施工成本更为经济，除此以外，剪力墙结构与框架结构相比，没有出现梁、柱外露等情况，且外立面造型更加美观，内部功能更加多样化。随着剪力墙在高层建筑的广泛应用，社会大众对剪力墙结构设计要求进一步提高，《高层建筑混凝土结构技术规程》对剪力墙结构的类型选择、布置尽管没用作出细致规定，我们设计人员则应当结合建筑工程实际条件，加强剪力墙结构设计与优化。

1、高层剪力墙结构布置要求与特点

1.1剪力墙布置要求

通常剪力墙沿主轴方向进行布置，设计人员在建筑平面内布置的剪力墙应当保持平均，剪力墙宽度与高度尺寸均较大，且其厚度偏薄，剪力墙主要承受水平作用、弯矩以及竖向荷载，因此剪力墙结构应具有抗风、抗震的能力，所以其结构体系应满足延性变形与抗脆性剪切的要求，在剪力墙设计过程中设计人员应尽量考虑其弯曲延性。

1.2剪力墙结构类别

高层剪力墙建筑结构类型主要包括整体墙、联肢墙等，根据墙体的差异性特点以及其受力形式，对剪力墙体内力进行配筋，整体墙主要涉及山墙、局部开洞墙、结构片墙，而联肢墙则是将剪力墙通过梁进行连接，剪力墙建筑结构体系如下图所示。剪力墙在高层建筑中充当竖向承重与抗侧力结构的构件，设计人员在剪力墙上可以进行开洞设计，如洞口开设越大时，从受力体系上更接近于剪力墙框架体系。

1.3剪力墙结构特点

（1）优点：高层剪力墙结构体系承载水平较高，自身侧向刚度较大、变形小，平面布局较为规整，剪力墙结构体系适用层高较小建筑，如高层住宅、高层宾馆等。

（2）缺点：高层建筑剪力墙结构体系自重偏大，且建筑平面布置空间存在局限性，为了满足业主对大建筑空间的需求，可将剪力墙转化为框架-剪力墙、框支剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系是把剪力墙、框架作为承载构件，承受水平与竖向作用荷载，而框架结构来承受竖向荷载，剪力墙则承受水平方向的剪切力。框支-剪力墙结构体系是把高层建筑底部设计为框架体系，这种结构体系适用于带有转换层的建筑。

2、剪力墙厚度与墙肢长度确定

2.1剪力墙厚度

根据抗震规范规定要求，当高层建筑抗震等级为一、二级抗震设计人员需要对剪力墙底部进行加强，其墙厚应大于200mrn，而且大于高层建筑层高1/16，对于非加强区域墙厚不得低于160mm，在进行剪力墙设计过程中，设计人员如遇特殊情况，应对高层建筑展开概念设计分析，积极控制与调整墙肢轴压的数值，确保高层建筑的连续性，确保剪力墙结构设计满足规范要求。

2.2墙肢长度

在设计过程中，设计人员对高层建筑剪力墙结构长度有着明确控制，墙肢长度一般低于8m，因此在剪力墙结构设计过程中设计人员应保证剪力墙体系延性，为了消除剪力墙结构发生脆性破坏，可把剪力墙的高宽比大于3，增强剪力墙的延性，在地震作用下使其发生弯曲破坏，在以往设计过程中笔者发现墙体过长，为了确保墙体的高宽比值大于3，可通过开设洞口等措施将长墙分割成具有均匀性肢墙，对于洞口笔者认为选择弯矩比偏小的连梁。

3、剪力墙结构设计原则

设计人员在进行剪力墙设计中，首先结合设计规范具体要求对结构的合理性进行考量，在结构设计过程中，设计人员从技术层面应满足下列原则，从而能够推动剪力墙设计科学化、规范化。

3.1调整层间最小剪力系数

设计人员为了控制剪力墙结构自重，避免地震出现，尽量少布置剪力墙，但基于一个前提是要求短肢剪力墙所承受第一振型倾覆力矩应低于地震倾覆力矩总数的40%，设计人员可扩大剪力墙开间，增加剪力墙结构的侧向刚度，保证层间最小剪力系数满足规范要求，从而能够控制建筑工程成本支出。

3.2调整层间层高比与最大位移

层间扭转与剪切变形是高层建筑结构设计的重点，其中剪切变形主要根据竖向构件数量来判断的，如某建筑竖向构件布置过多，必然增大剪重比，造成结构设计不合理，扭转变形加大，且无法满足楼层间位移要求，对此，在建筑物中应尽量减少扭转变形，而不能单靠增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移。

4、剪力墙结构设计优化措施

4.1加强大墙肢的结构处理

在设计过程中笔者发现剪力墙结构由于本身具有延伸性要求，对此在实际施工过程中也应具备其延展性能，设计人员应重视剪力墙结构整体性工作，剪力墙在实际破坏中以弯曲破坏为主，极易造成脆性破坏，这对结构的抗震极为不利。针对这种情况设计人员对于墙肢较长的剪力墙设计不仅满足承载力要求还需进行分层设计，将其分割成为均匀单元，对于较短墙肢在受弯条件下出现裂缝较小，从而能够有效发挥墙体配筋作用，为消除这些不利现象出现，对于墙肢长度超过8m可选择下列处理措施：第一，开设施工洞，在施工过程中需对墙体孔洞预留，同时对预留孔洞需布置填充墙，这样能够将长墙肢隔成短墙肢。第二，开设计算洞，设计人员主要在结构计算时假设其有洞，但在实际施工过程中仍为混凝土墙，这种计算洞的开设，能够发挥墙肢配筋性能。

4.2加强剪力墙结构均衡设计

在高层剪力墙建筑结构设计过程中，设计人员应当采取恰当优化措施实现结构受力均衡，不仅能够提高剪力墙结构安全度，还能够控制工程的投资造价，设计人员根据剪力墙的平面布置情况能够真正实现剪力墙结构的设计优化，根据施工现场条件，制定正确的剪力墙设计方案，设计人员加强剪力墙施工质量的督查，制定科学的施工管理机制，强化施工管理人员的安全意识，要求其按照操作流程与设计图纸进行施工作业。

结束语：

总而言之，随着我国城镇化进程加快，剪力墙结构在高层建筑结构中得到广泛应用，对增强剪力墙结构安全性、抗震性具有积极作用，对此设计人员需要考虑剪力墙的结构问题，制定科学的剪力墙结构设计方案，结合建筑工程的实际条件，对此充分做好现场的勘察设计准备工作，保证建筑物整体的设计水平，最终推动我国建筑行业的可持续发展。

参考文献：

[1]张政.高层建筑结构设计的问题和策略分析[J].价值工程，2014， （16）： 161- 162.

[2]何俊旭.高层建筑结构设计及结构选型探讨[J].价值工程，2010， 29（6）： 214- 214.

[3]孙文波.高层建筑结构设计中一些特殊问题的分析处理[J].华南理工大学学报（自然科学版），20101，29（7）：74-78.

[4]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2011，（3）：270.

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关键词：高层建筑 结构设计 常见问题 解决措施

一、高层建筑的结构设计特点

1、建筑设计中的水平荷载

有关建筑设计中的水平荷载问题，我们可以从以下两个方面来说明：一方面，楼房的自身重量和建筑楼面所承受的载荷作用于竖向构件中，其所引起的轴力和弯矩数值与建筑物高度的一次方成正比关系。在建筑结构中，水平载荷产生的倾覆力矩和竖向构件中所引起的轴力，都是与建筑物的垂直高度的平方成正比关系。另一方面，对于某一特定的高层建筑物来说，其竖向载荷能力基本上已经是定值，而在水平载荷方面则不同，它还会受到一定的风力影响和地震作用影响，水平载荷的数值会随着建筑物结构的动力特性的变化而不断变化。

2、建筑设计中的轴向变形

在高层建筑的结构设计中，建筑物竖向载荷的数值一般都比较大，如果设计时考虑不周，会在柱体中引起一定的轴向变形，对连续梁弯矩有一定的影响，这种情况会减少连续梁中间支座处的负弯矩值，而端支座的副弯矩值和跨中正弯矩则会出现增大的情况；在建筑设计中，需要根据轴向变形来计算相应的数值，对预制构件的下料长度进行细致的调整；有关轴向变形的问题，还会影响到构件的剪力和侧移的幅度，从而引起建筑设计的安全问题。

3、建筑设计中的结构延性

对于高层建筑物来说，它相对于一些较低的建筑物有更为柔和的建筑结构，在一些突发的震动情况下会产生较大的变形。为了使建筑结构在塑性变形后仍然具有良好的变形能力，避免出现建筑倒塌，我们在建筑设计时要采取一定的措施，以保证高层建筑的结构具有适合的延性。

4、建筑设计中的侧移幅度

在高层建筑的设计过程中，建筑结构产生侧移的问题是高层建筑结构设计的关键要素，随着高层建筑的高度不断增加，其水平荷载能力也在随之变化，建筑物结构侧移的幅度迅速增大，为了确保高层建筑的质量安全，必须把建筑结构水平载荷下的侧移幅度设计控制在一定限度之内。

二、高层建筑结构设计的常见问题

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。

5、建筑材料的选用和结构问题

通常情况下，在地震多发的一些地区，工程技术人员对采用何种建筑材料或建筑结构体系的问题都非常的重视。在我国，150m以上的建筑物主要采用框一筒、筒中筒和框架一来支撑三种常用的建筑结构体系。这三种建筑结构体系在其他国家的高层建筑中已经被普遍采用。在国外的地震多发地区，高层建筑物主要以钢结构为主，而在中国，建筑物有将近90%的比例是钢筋混凝土结构或其他沙石混合结构。在混合结构的钢筋混凝土内筒部位，通常要承受80%~90%的地震作用剪力，这种情况对建筑物来说是十分危险的。在结构设计中，由于建筑结构是以钢筋混凝土核心筒为主，所以对建筑材料的变形控制要考虑钢筋混凝土结构的位移。由于钢筋混凝土结构的弯曲变形侧移幅度较大，如果我们只采用刚度很小的钢架来减少侧移，效果并不明显，而且还会增加钢结构的承载能力。有时会采取加大混凝土内筒的刚度和设置伸臂结构等方法以达到满足规范侧移限制的标准。所以，在高层建筑材料的选用方面，根据我国现有建筑市场上的钢材类型、品种和有关钢结构的加工制造能力，建议在高层建筑中尽可能采用钢管混凝土结构或钢结构、钢骨混凝土结构，以达到改善高层建筑结构的抗震性的目的。钢骨(钢管)混凝土通常作为高层建筑的首选建材，这是由它的坚固和稳定性能决定的。

6、建筑设计中的轴压比与短柱问题

在采用钢筋混凝土建筑的高层建筑中，设计人员为了控制柱的轴压比，使得柱的横截面很大，在柱的纵向钢筋中则是构造配筋，即使在建筑中采用高强度的混凝土，建筑柱断面的尺寸也没有明显的减小。为了使建筑中的柱体处于偏压状态，防止混凝土被压碎，要限制柱体的轴压比数值。建筑中主体的塑性变形能力越小，其建筑结构的延性就越差，当发生地震灾害时，就会出现吸收和耗散地震能量较少的情况，导致建筑结构遭到不同程度的损坏。在建筑结构设计中，应根据强柱弱梁的原则来进行设计，同时选择具有良好延性的梁具，就可以使柱子进入屈服的可能性大大的减少，也可放松轴压比限值。此外，虽然很多高层建筑物的底部柱体长度与直径比都小于4，但并不能说明这一柱体就是短柱。确定短柱参数的依据是柱的剪跨比，只有当柱体的剪跨比小于2时，才能确定该柱体是短柱。曾经有建筑专家提出高层建筑的抗震规范应采取较高的轴压比，但通过实践表明，虽然调整了建筑物的轴压比限值，但柱面并没有因为这一调整而减小，所以在建设具有抗震性能的高层建筑物时，采用钢筋混凝土材质是否合理还有待研究。

三、总结：

一个好的设计结构也就是一个好的耗能体系，在设计中，要充分注意到等强度设计、高度等重要问题，从而增强建筑结构的整体性，在保证整个建筑结构安全性的基础上，同时增加了建筑的使用期限。

参考文献：

1、刘大海,杨翠如等,高楼结构方案优选[M].陕西:陕西科学技术出版社,2008

2、赵西安,高层结构设计[M].中国建筑科学研究院结构研究所,2008

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关键词: 高层建筑；结构设计；抗震概念；应用

中图分类号：TU97文献标识码： A

0引言；近年来，由于人类对于自然环境的不断破坏，各类自然灾害发生的较为频繁。高层建筑结构设计中抗震概念设计是对建筑抗震设计的宏观控制，合理的运用抗震概念和原则是建筑结构抗震设计的必要前提，在高层建筑工程一开始从建筑的场地选择、平立面形式、结构布置以及延性等方面进行考虑，从根本上消除高层建筑中抗震的薄弱环节，再通过计算与结构措施，能够保证设计出的高层建筑具有良好的抗震能力，显著的提高高层建筑的抗震可靠度。

一．高层建筑结构设计中抗震概念设计的意义

高层建筑结构设计中应该非常重视抗震概念设计，因为高层建筑结构非常复杂，当发生地震时具有动力不确定性特点，人们对地震时对结构认识的局限性，再加上材料性能和施工安装的变易性、模拟地震波的模糊性等因素，导致计算结果和实际之间具有很大的差异。简单的依赖数值计算获得结构并不能有效的解决高层建筑的实际抗震问题，尤其是地质特征的差异性原因，导致许多国家甚至是地区指定的抗震规范都有明显的差异。高层建筑结构抗震概念设计在依据数值计算的基础上，还增加了实践经验元素，并且结构概念设计甚至比分析计算更重要，使得这一抗震设计理念能够满足区域差别下从事高层建筑结构设计的实际需求。强调高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性，其目的是为了引起高层建筑结构工程是在进行建筑结构设计时，特别重视相应的结构规程以及抗震概念设计中的相关规定，从而摆脱传统的结构设计中只重视计算结果的误区，要求结构工程师严格的按照结构设计计算原则，再结合地区的抗震规范，以此保证高层建筑结构的抗震性能。

二．影响建筑物抗震效果的因素

2.1 建筑结构建造过程中所使用的材料和施工过程在实际抗震设计时，抗震 效果与建筑结构的材料具有十分密切的关系。但在许多时候工作人员往往意识不到这一点。建筑材料的质量的好坏与建筑物所受到的地震作用力有直接的关系，质量好的材料所受到的地震作用力就小，则质量差的则所受到的力就大。因此一些轻型材料的应用，对于提高建筑物的抗震性能具有非常好的效果，不仅施工材料对于抗震性能有所影响，施工过程中的每一个具体环节都会对抗震效果有所影响，所以在高层建筑施工中，要控制好施工的质量，做好相应的监管工作，从而保证高层建筑的施工质量，使建筑的抗震效果有所保证。

2.2 建筑物自身的结构设计

结构设计的好坏直接关乎建筑物的质量，同时也是对抗震效果具有关键性的影响因素，所以在实际建筑物结构设计中，保证抗震效果是非常必要的。目前在建筑物抗震结构设计时通常以在震不坏、大震不倒为目标，因此在建筑设计时，无论是点式还是板式建筑，其合理的结构设计都是十分重要的，这对提高建筑物的抗震效果将起到积极的作用。另外建筑物在平面结构布置时，其尽量做到质心和刚心的重合，因为在建筑物平面布置时一般都较为复杂，一旦发生地震如果质心和刚心不一致时则会导致地震的作用力加剧，从而形成较大的破坏性，所以为了有效的提高地城的抗震能力，则需要做到质心与刚心的重合。

2.3 建筑物所处地质环境情况

建筑物所处位置的地质情况对建筑抵抗各种自然灾害发生时的破坏性具有非常重要的意义。通常在地震发生时，如果建筑物位于岩石地带、山体附近、容易产生滑坡的地质情况下时，则一旦发生地震所造成的破坏是十分巨大的。所以为了有效的增强建筑的抗震性能，可以在进行建筑位置选择时即做好详细的勘测工作，尽量避开容易在地震中由于导致地表发生变化的不利地段，选择有利的地点进行建筑物建造。

三.抗震概念设计在高层建筑结构设计中的应用

3.1抗震概念设计应该重视高层建筑的结构规律。在高层建筑的抗震概念设 计应用中，应该对高层建筑的体型设计进行科学的修正，保证在质量、刚度、对称、规则上分布均匀，保证设计的整体性，避免局部出现刚度过大的问题。高层建筑的结构布局对抗震概念设计具有十分重要的作用，简单、对称的建筑在地震中的应力分析和实际反映很容易做到，并且能够达到相一致，但是在凹凸的立面与错层设计的高层建筑中，当地震发生时将会产生复杂的地震效应，很难做到对高层建筑抗震效果的最佳分析。因此，高层建筑的抗震概念设计应该重视结构的规律性。

3.2抗震概念设计在结构体系上的应用。高层建筑抗震结构体系是抗震概念设计的关键，抗震概念设计在结构体系上的应用依据高层建筑物的高度以及抗震等级选择合适的抗侧力体系，通过概念近似手算确定结构设计方案的可行性以及主要构件的基本尺寸。抗震结构方案选择的合理性，直接影响建筑抗震概念设计的经济性与安全性。合理的选择建筑结构体系，应该注意以下三个方面: 其一，选择建筑结构体系时，应该对因为部分结构或者部分构件的破坏而导致整体建筑结构体系丧失对抗震能力或者重力荷载的承载能力，应该坚持抗震设计原则中的赘余度功能和内力重分配功能，这一原则的重要性在许多建筑物地震后的实际状况中都得到了很好的印证; 其二，选择建筑结构体系时，不仅仅应该要求建筑体系的受力明确、传力合理以及传力路线，还应该有合理的地震作用传递途径和明确的计算简图，这些都应该和不间断的抗震分析相符合; 其三，其中延性是建筑结构中的重要特性之一，结构体系的变形能力取决于组成结构的构件和连接的延性水平，提高结构构件的延性水平，是提高高层建筑抗震设计概念在建筑结构设计应用中的重点问题，通过采用竖向和水平向混凝土构件，能够增强对砌体结构的约束，当配筋砌体在地震中即使产生裂缝也不会倒塌或者散落，保证高层建筑早地震中不至于丧失对重力荷载的承载能力。

3.3抗震概念设计在结构构件上的应用。高层建筑抗震的实现需要各个构件的支撑，因此，抗震结构体系中的各个构件都必须具有一定的刚度与强度，并且还应该具有可靠的连接性。高层建筑的结构体系是一个多层次超静定结构，因此其抗震结构也应该设置多道抗震防线，这样在地震作用下，即使一部分构件先被破坏，剩余的构件依然具备支撑的作用，形成独立的抗震结构，承受地震力与竖向荷载。因此，合理的预见高层建筑结构先屈服或者破坏的位置，适当的调整构件的强弱关系，形成多道抗震防线，实现对高层建筑结构体系的合理控制，这是结构抗震耗能的一种有效措施，是建筑抗震结构概念设计的重要内容。

四．结束语

总而言之;随着高层建筑的不断兴起，其抗震结构设计成为人们关注的焦点，目前技术的进步，使高层建筑结构的抗震设计技术和方法越来越先进，越来越完善。但社会需求的不断提升，也需要设计人员不断强化自身的专业技能，同时还要做好对建筑环境及地质的分析和研究工作，从而根据实际情况来选择适合的抗震结构，从而增强高层建筑结构的抗震能力，避免在地震发生时造成严重的伤亡和损失。

参考文献