超高层建筑结构设计要点精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇超高层建筑结构设计要点范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：复杂高层；超高层；结构设计；设计要点

在高层和超高层建筑的结构设计工作中，面临的问题十分复杂，与普通建筑相比，高层和超高层建筑的结构设计工作难度更高。为了解决高层及超高层建筑结构设计的难题，有必要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点进行探讨研究，这对我国城市发展以及建筑行业的发展都将起到重要的意义。

1、复杂高层和超高层建筑与普通建筑在结构设计上的区别

复杂高层和超高层建筑与普通建筑在结构设计上具有很大的不同，普通高层建筑的高度一般不超过200m，而复杂高层和超高层建筑的高度通常在200m以上，甚至可达到上千米。另一方面，普通高层建筑大多为钢筋混凝土结构，而复杂高层和超高层建筑通常采用混合结构或钢结构。此外，在复杂高层和超高层建筑的结构设计工作中，需要面对抗震要求、风荷载、舒适度、避难层、机电设备层、施工因素等一系列难题，可见复杂高层和超高层建筑的结构设计难度要远大于普通高层建筑。

2、进行复杂高层建筑与超高层建筑的结构设计时需考虑的问题

2.1设计方案方面的问题

在对建筑结构进行设计的时候第一步就要对建筑物的结构方案问题进行重要的思考。特别是对于那些复杂高层与超高层建筑来说，如果因为在选择结构设计方案的时候没有恰当的选择，那么就很容易引起整个结构设计方案大幅度的调整。正因如此，设计单位在对建筑物进行设计方案的制定时，不仅仅要把专业的东西结合进去，还要对去其他地区的实例进行考察，结合多方面的东西，来对方案进行有效的确立。

2.2建筑结构类型方面的问题

对复杂高层建筑与超高层建筑在展开选择结构类型的时候，结构设计工作者不仅仅要对建筑所在的地区的抗震度进行充分的考虑，还应该对建筑地区的外部环境的地质进行合理有效的分析。不仅如此，在一个方面还应该大量的减少建筑成本，对建筑工程造价问题进行充分合理的考虑，如果条件一样的话尽量选择成本比较低的借建筑结构。

3、复杂高层与超高层建筑结构设计要点

3.1严格选择合理的结构抗侧力体系

不同高度的高层建筑物，所采用的结构抗侧力体系也各不同，不同高度建筑物常用的结构抗侧力体系也不尽相同。在建筑结构设计上，要保证结构抗侧力构件能有效结合为一个整体，在复杂高层和超高层建筑结构体系设计过程中，如果采用多层抗侧力结构体系，那么应分析每种抗侧力结构体系的作用，要根据其作用的不同，对抗侧力构件进行科学的布置。在条件允许时，复杂高层和超高层建筑结构的抗侧力构件应该尽量做到相互连接，增强结构整体性，如可以通过伸臂桁架将核心筒和框架柱相互组合，例如广州东塔及其组合抗侧力体系，该建筑在结构设计中，就是通过伸臂桁架将核心筒和框架柱相互连接。另外也可以将通过环带桁架、巨型斜撑将框架柱组合成整体，进而形成巨型框架，此外还有深圳平安大厦及其组合抗侧力体系，该建筑在结构设计中，就是通过环带桁架、巨型斜撑将框架柱组合成整体。此外，也可以将纵横向墙体相互组合，形成组砼筒体或者组合墙，此抗侧力体系均可用于复杂高层和超高层建筑。

3.2概念设计的重要性

从以往的建筑工程中得出的经验，对于复杂高层和超高层建筑，应重视在其结构概念设计上的重要性，主要应重视以下几点：

（1）控制好建筑结构的均匀性和规则性，保证建筑结构的稳定性。

（2）保证建筑结构竖向和抗侧力有直接且有效的传力途径。

（3）保证建筑工程结构的整体性。

（4）在结构设计上，要保证绿色环保、节约能源。

建筑工程的结构设计要想满足以上几点，需要结构工程师和各专业设计之间的共同努力协作，只有协作好才能达到设计标准，保证工程质量。

3.3控制结构设计指标及计算结果的合理性

（1）合理选择分析软件

在建筑结构设计工作中已经普遍采用了信息化技术，目前计算机软件的种类十分繁多，各个软件的侧重点也不尽相同，因此，设计人员应该对各种软件有所了解，根据工程项目的实际情况，选择科学适用的计算机软件。

（2）充分考虑荷载作用

1）地震荷载

在复杂高层和超高层建筑进行结构设计时应考虑地震荷载的问题。对建筑施工场地进行地震安全性评价，结合安评内容并与规范规定采用的地震力合理对比，小震时应进行包络设计，同时根据规范要求合理选用地震波。

2）风荷载

在复杂高层和超高层建筑结构的设计过程中，风荷载对建筑物的影响很大，随着建筑物高度的增加，其风荷载也在不断的增加，对于建筑高度超过200m以上的建筑物，应进行风洞试验。

（3）合理控制关键设计指标

一定要合理控制各项关键设计指标，包括剪重比、自振周期、位移比、层间位移角、侧向刚度比与抗剪承载力比、核心筒和框架部分剪力与弯矩分配、单位面积下的重力荷载代表值、整体稳定性验算等等。

3.4结构性能优化分析

（1）在进行方案设计时，必须有结构专业的人员参与其中。

（2）复杂高层和超高层建筑在选择结构类型时，一定要充分考虑工程所建地的工程地质情况。

（3）要考虑工程的造价成本问题，在保证安全、质量的前提下，应尽可能选择造价较低的结构类型。

（4）要重视抗震设计，在复杂高层和超高层建筑的抗震方案设计过程中，要慎重的选择建筑结构的抗震材料，应有效控制地震发生时楼层间的位移限值，通过对发生改变的建筑构件和建筑层间的位移进行分析，得出构件的变形值，合理选择建筑结构的抗震方案。

3.5工程施工过程对设计的要求

在进行设计的过程中一定要充分考虑施工因素的影响，如在复杂高层和超高层建筑中，竖向构件的压缩变形会使建筑物的外形发生改变，而且影响建筑的内力分布。因此，为了避免建筑的外形发生改变，提高建筑结构设计的合理性，保证施工过程的安全，应对复杂高层和超高层建筑进行施工过程模拟和预变形演练。另外，在结构设计时，一定要注意复杂节点部位钢筋及钢材传力的可靠性，同时要考虑现场施工的可实施性。如在型钢混凝土梁柱节点中主筋与型钢相交时，通常采取以下4种处理措施：型钢表面焊接钢筋连接套筒；钢筋绕过型钢；钢筋与型钢表面加劲板相焊连；钢板上开洞穿钢筋等。在实际设计中，一定要合理选择处理措施，保证现场施工的可实施性。

4、结束语

综上所述，复杂高层和超高层建筑的结构设计特别关键，它直接关系到建筑物的质量和安全。所以我们在进行结构设计过程中，一定要综合考虑建筑物的抗侧力性，只有确保建筑结构体系的稳定才能保证建筑的安全。概念设计在复杂高层和超高层建筑结构设计中，占有很重要的比重，概念设计是否合理决定着高层建筑结构设计的好坏。在进行结构设计时，每个环节的设计都应高度重视，从而使建筑结构体系达到安全稳定，满足人们的使用功能要求。本文主要对复杂高层与超高层建筑结构设计要点提出几点建议，希望对相关设计工作有所帮助。

参考文献：

[1]董兴明.复杂高层建筑结构设计要点分析[J].中原建筑，2014（9）：70-72.

[2]辛晓宇.复杂高层、超高层建筑设计要点分析[J].科技创新与应用，2012（5）：219-220

篇(2)

[关键词]超高层建筑；结构设计；基础设计

[中图分类号]F407.9 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0252-01

前言

随着我国经济的进步，高层建筑已经无法满足社会发展的需求，超高层建筑就逐渐出现在人们的视线中，并且大范围的扩展，在我国的各个城市的角落，都能看到超高层的建筑。超高层建筑之所以发展的如此的迅速，有两个方面的原因，一是由于城市的发展的需要，需要超高层建筑作为城市的形象，另一个最主要的原因，还是由于土地资源的紧张，从而不断的研究建筑物的高度缓解土地短缺的压力。因此，本文重点介绍了有关超高层建筑结构设计的相关的问题。下面就对超高层结构设计进行具体的分析。

1 超高层建筑与高层建筑结构设计中的区别分析

首先，在建筑物高度的设计上，一般超高层建筑的高度超过100m到几百米之间，而高层建筑的高度一般在100m之内。超高层建筑物的结构类型比高层建筑物的结构类型要多。超高层建筑物的平面形状一般为方形，而高层建筑物的平面形状的选择比较多。超高层建筑物的基础形式一般为等厚板筏基和箱基，而没有高层建筑物所用的梁板筏基。超高层建筑物一般不采用复合地基，而高层建筑基本上采用的是复合地基。在对超高层建筑物进行设计的时候如果建筑物超过200m需要满足在风荷作用下的舒适度的相关要求，而对高层建筑物的设计一般不考虑上述的因素。

2 超高层建筑结构设计中主要考虑的因素分析

在进行超高层结构设计中对于结构类型的选择需要充分的考虑当地地质条件及其对抗震目标的设定等。对于地质的条件，在拟建筑基地需要具备能够采用天然地基的条件，并且具有抗震设防烈度较低的特点。因此，在建筑结构上，可以优先的考虑钢筋混凝土的结构。如果在地震高发区应该优先考虑钢结构及其混合结构。对于抗震方面的考虑主要是要确定抗震性能的目标。要求超高层建筑物的竖向构件承载力需要达到在中震的时候能够不被破坏，在这样情况下，钢筋混凝土结构很难达到抗震的目标，因此，需要钢结构或者混合结构；另外对于结构类型的选择上，需要充分的考虑经济条件。在一般的工程建筑中，钢筋混凝土结构类型造价比较低，全钢的结构类型是最贵的，因此，应根据超高层建筑物的经济上的条件进行合理的选择。现在超高层建筑结构多采用钢筋混凝土柱、钢筋混凝土核心筒这种混合型的结构。因其这种混合结构与全钢结构造价要便宜，与钢筋混凝土结构刚度要好，因此，被广泛的应用与超高层建筑结构设计中。

3 超高层建筑结构中的基础设计

在超高层建筑物，一般有多层地下室，超高层建筑物基础埋置的深度需要满足稳定性的要求。而对于一些地区的基岩埋藏较浅的特点，无法建构多层的地下室，需要设置嵌岩锚杆进而满足稳定性的要求。超高层建筑物的地基基础的形式需要根据建筑场地工程地质的条件，在满足其稳定性的要求的情况下，还需要满足其沉降和变形设计的要求。当超高层建筑物的基底砌置在黏性土层或者海沉积的土层的时候，而这种土层的地基承载力不能够满足变形设计的时候，需要应用合理的用桩基方案。当超高层建筑物在40层以上的时候，而基底砌置在厚度较大的卵石层的时候，这种基底的承载力特征值以及压缩模量都比较高，因此，需要考虑天然地基的方案。如果基底砌置在中风化以及微风化基岩上的时候，都需要采用天然地基的方法。

3.1 天然地基基础

在卵石层或者微风化基岩上的地基都需要天然地基的方法。但是其基础的形式是不同的，当基底是卵石层的时候，一般采用等厚板筏形的基础。等厚板筏基在板厚的要求上，应该具有非常大的刚度，从而使基底的压力能够均匀的分布，从而减小外框以及内筒的沉降变形，在设计时，等厚板筏基的板厚取外框以及内筒之间的跨度应该保持在四分之一左右。超高层建筑物的结构设计中对于基底砌置在微风化的基岩上，这种基岩承载力的特征值是比较高。因此，外框柱应该采用立基础，内筒应该采用条形基础或者等厚板筏形的基础。并且，由于微风化基岩的刚度非常的大，在荷载作用下沉降以及变形比较微小，因此，在地下室的底板厚应该按照构造的设置以及按照岩石裂隙水有关的水浮力进行计算。在基岩上独立柱的基础，通常情况下，为了使施工不破坏基岩达到整体性的效果，一般采用人工挖孔桩的方式进行开挖。

3.2 桩基础设计

对于超高层建筑物桩基础的设计，主要考虑桩基底承受的压力比较大，从而要求单桩竖向能够承载很高的压力。因此，我们在对超高层建筑物的桩基础设计的时候一般采用大直径钻孔灌注桩以及采用大直径人工挖孔扩底灌注桩。对于选择桩端持力层上，最主要的是应该充分的考虑层厚较大以及密实的卵石层或者微风化基岩，从而减少桩端的沉降和变形。在对超高层建筑物桩基础设计的主要的原则是，应该集中布于柱下及墙下。如果在进行桩基础设计的时候采用的是端承桩或者摩擦端承桩，因为单桩竖向的承载力特征值比较高，因此，需要的桩数比较少，可以布于柱下以及墙下。如果对桩基础的设计采用的是端承摩擦桩或者摩擦桩，因为单桩竖向承载力的特征值比较低，因此需要整个基底都采用满布桩才能够满足其稳定性和不变形的要求。对于上述所探讨了不同的布桩形式，桩承台板的厚度上是不同的，满布桩于柱下以及墙下承台厚度需要冲切进行确定。并且超高层建筑物的地下室底板的厚度可以小于外框和以及筒承台的厚度。对于满布桩承台的厚度需要和天然地基基础的等厚板筏基的要求一样，承台板应该具有很大的刚度，从而以便基底承台桩能够承受相当大的压力。由此可见，一般承台板的厚度并不是由冲切所决定的。有关满布桩等厚板承台内力方面的计算，可以根据单桩竖向的承载力及其平均反力进行计算，这样计算出来的结果比较符合工程受力的实际情况。另外，对于钻孔灌注成孔的方法，在以往，一般采用的反循环钻机进行施工，但是现在对于桩长一般采用的是旋挖钻机，其施工的速度比较快，尤其是桩端沉渣厚度很小，进而能够确保钻孔桩的施工质量。这种钻机在实际的工程实施中，凡是有条件的都应该优先采用这种钻机。

4 结束语

本文对超高层建筑结构设计进行了相关方面的研究与探讨，通过了解超高层建筑与高层建筑在实际的设计中的区别，从而能够更加的清楚在超高层建筑结构设计中应该针对于高程建筑设计的不同点。通过分析在超高层建筑结构设计中的需要考虑的因素，进一步了解了超高层建筑结构设计中应该把握哪些重点的问题。并且具体的分析了超高层建筑结构设计中的基础设计，全面了解其基础设计中的设计要点。通过本文的分析，能够为日后的超高层建筑结构设计提供一些理论性的参考价值，进一步促进超高层建筑结构设计能够更加的科学和合理。

参考文献

[1]陈天虹，林英舜，王鹏罛，超高层建筑中结构概念设计的几个问题[J]，建筑技术，2006（05）

[2]陈天虹，林英舜，徐琎，高层建筑结构楼板设计方法探讨[J]，浙江科技学院学报，2008（01）

篇(3)

【关键词】超高层建筑；基础结构；设计；

中图分类号： TU208 文献标识码： A.

引言：基础是整个建筑工程的重要部分，其重要性在结构、占比、造价、工时上有着全面的体现，是建筑设计、建设和施工单位高度重视的关键部位和环节。超高层建筑基础设计工作中只有通过全面了解情况、优化基础选型、全面科学计算等工作才能够确保超高层建筑基础的安全性和功能，同时确保超高层建筑基础工程造价的可控和降低。在超高层建筑基础实际的设计工作中要对基础选型影响因素进行控制，坚持基础选型的原则，通过对超高层建筑框架结构、箱(筏)和桩箱(筏)种类基础的有效设计和全面控制，实现超高层建筑基础设计的目标，促进超高层建筑基础功能的完善，真正完成超高层建筑基础设计的系统性、全面性的目标。

一、超高层建筑结构设计原则

（1）选择适合的基础方案

应该根据工程的上部载荷分布和结构类型，地质条件，施工条件以及相邻的建筑物影响等各种因素进行综合性分析，选择既合理又经济的方案，必要时要进行地基变形演算，在进行设计时要最大限度地发挥地基的潜力。在进行基础设计时，应该参考临近建筑资料和进行现场查看，要有详细的地质勘查报告，一般情况下，在一个结构单元内部适合用两种不同的类型。

（2）对计算结构进行正确分析

高层建筑结构设计普遍运用计算机技术，但是，往往不同的软件会得出不同的计算结果。所以，对于程序的适用条件、范围等设计师应该进行全面的了解。因为软件本身有缺陷、人工输入有误或者程序与结构的实际情况不相符合，在计算机辅助设计时，都会造成错误的计算结果，所以，在拿到电算结构时要求结构工程师要慎重校对，认真进行分析，做出合理的判断。

（3）选用适当的计算简图

.为了保证结构的安全，在选择计算简图时要选择适当的计算简图。如果计算简图选用不当，则会造成结构安全隐患，要有相应的构造措施来保证计算简图。为了减少计算简图的误差，实际结构的节点应该保证在设计所允许的范围之内，因为其不能是纯粹的刚结点。

（4）采取相应的构造措施

强剪弱弯、强柱弱梁、强压若拉、. 强节点弱构件、.注意构件的延性性能原则是在结构设计中要始终牢记的。要注意钢筋的锚固长度，特别是钢筋执行段锚固的长度。要加强薄弱部位，考虑温度应力的影响。

（5）合理选择结构方案

要选择一个切实可行的结构体系与结构形式，一个经济合理的结构方案是一个合理设计的保证。结构体系应该传力简捷，受力明确。地震区应力求平面和竖向规则，同一结构单元不宜混用不同结构体系。总之，必须综合分析工程的材料、施工条件、设计要求、地理环境等，并且要与水、电、建筑等专业进行充分的协商，以此为基础确定结构方案，为结构选型，最好进行多方案比较后选用较为优秀的.

二、超高层建筑基础选型工作的要点

2.1超高层建筑基础选型的影响因素

2.1.1超高层建筑上部结构对基础选型的影响

上部结构对超高层建筑基础类型、深度、浮力等参数存在着直接的影响，由于上部结构种类的不同，会引起超高层建筑基础荷载大小和分布的不同，要在设计超高层建筑基础予以注意。同时，不同类型的超高层建筑上部结构会因自身的类型不同而产生不同的沉降幅度和变形幅度，因此，带来超高层建筑基础形式上的不同。地下室的种类和形状也会对基础选型有一定影响，要在设计超高层建筑基础时做以重点考量。

2.1.2地质条件对超高层建筑基础选型的影响

地质条件中两项情况对超高层建筑基础选型影响最为显著，一是，地基持力层情况，持力层是承受超高层建筑基础负荷的土层，要根据持力层承载能力大小和压缩模量变化幅度选择超高层建筑基础类型；二是，穿越土层基本状况，应该根据土层中地下水影响和桩基穿越能力的大小选择超高层建筑基础的类型。

2.1.3周围环境因素对超高层建筑基础选型的影响

一是，超高层建筑施工的振动和噪声要对基础带来各种影响，因此需要对此加以控制和预防，以便超高层建筑基础能够持久、稳定和安全。二是，超高层建筑施工中的空间因素也会给基础类型带来一定的影响，要选择既利于施工有利于稳定的超高层建筑基础类型。三是，超高层建筑施工中挤土效应，超高层建筑基础桩基的入土和挤土会产生挤土效益，这会对周边建筑和地下管网造成影响，应该从最小影响原则出发，优先选择挤土效应最小的桩基方式进行超高层建筑基础施工。

2.1.4超高层建筑基础桩种类的影响

不同种类的基础桩有着不同的尺寸，应该从持力层性质、安全性要求、超高层建筑负荷等主要方面确定基础桩的类型和规格，使其满足超高层建筑总体施工建设的需要。

2.1.5超高层建筑基础施工的工期

工期是设计超高层建筑基础类型的重要参考参数，要在确保超高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上形成最为科学的施工

工期，实现超高层建筑总体价值的全面兼顾。

2.2超高层建筑基础选型的基本原则

超高层建筑基础选型应该坚持的原则有：一是，多样式原则，超高层建筑基础设计单位应该全面掌握各种超高层建筑基础类型，并有针对性地选择社会和综合价值较高的超高层建筑基础类型。二是，经济性原则，超高层建筑基础设计要追求最佳的经济效益，因此，设计超高层建筑基础时要考虑到成本控制、施工进度的重要因素，全面提高超高层建筑基础设计和施工的经济性。三是，总体优化原则，超高层建筑基础设计单位要对各种设计综合起来，将各种设计的优势集中起来，形成优化的超高层建筑基础设计，以实现超高层建筑建设的基本目标。

三、超高层建筑基础设计的方法

当前超高层建筑基础设计采用上部结构与地基、基础共同作用的分析方法,这种方法中地基、基础、上部结构之间同时满足接触点的静力平衡以及接触点的变形协调两个条件,即将上部结构、基础和地基三者看成是一个彼此协调的整体。这种从整体上进行相互作用的分析方法难度较大,计算量庞大,对计算机的性能及存储量要求较高,只在较复杂或大型基础设计时,按目前可行的方法考虑地基-基础-上部结构的相互作用。共同作用分析方法的进步之处仅在于它考虑了上部结构的刚度，这一优势是传统设计方式所不具备的。

四、做好超高层建筑基础设计的要点

1框架结构基础设计的要点

在超高层框架结构基础设计时,基础宜柔不宜刚;若地基土为高压缩性,则基础宜刚;当采用桩基时,可考虑采用变刚度布桩的方式(如改变基础中部桩径或桩长、加密中部布桩),以调整地基或桩基的竖向支承刚度,使差异沉降减到最小,从而减小基础或承台的内力。

2箱(筏)基础设计的要点

对超高层建筑箱(筏)基础设计时,考虑上部结构参与工作有利于降低箱基的整体弯曲应力。建议采用共同工作整体分析进行计算,这样算得的整体弯曲箱基底板钢筋应力才比较符合实际;另外,共同作用使得上部结构下面几层边柱(墙)出现较大内力,采用常规设计方法时应提高边柱(边墙)的内力。

3桩箱(筏)基础设计的要点

超高层建筑桩箱(筏)基础上部荷载满布，可采用变刚度布桩的方式,调整桩基的竖向支承刚度,从而调整桩顶反力分布;若考虑利用桩间土分担上部荷载,充分发挥箱(筏)底桩间土的承载力,可适当增加基础中部桩的间距;另外,若上部结构为剪力墙,则桩宜沿剪力墙轴线布置,这样与

满堂布桩相比可以大大减小底板的厚度。

参考文献

[1]姜海菊.江浙地区超高层建筑基础的选型与优化设计――以某超高层住宅楼工程为例[J].建筑,2011(08)

[2]王荣彦,徐玲俊,张亚敏.郑州东区超高层建筑基础选型探讨[J].岩土工程界,2005(12)

[3]徐鼎新.改进基础设计降低工程造价――谈上海超高层建筑基础设计改进的几点经验[J].建筑施工,1990(02)

篇(4)

关键词：超高层建筑 结构设计 基础设计

一、超高层建筑定义

1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上，专门讨论并提出高层建筑的分类和定义。

第一类高层建筑：9-16层（高度到50米）；

第二类高层建筑：17-25层（高度到75米）；

第三类高层建筑：26-40层（最高到100米）；

超高层建筑：40层以上（高度100米以上）。

在我国，民用建筑按地上层数或高度分类划分应符合下列规定：

1 住宅建筑按层数分类：一层至三层为低层住宅，四层至六层为多层住宅，七层至九层为中高层住宅，十层及十层以上为高层住宅；

2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者为单层和多层建筑，大于24m者为高层建筑（不包括建筑高度大于24m的单层公共建筑）；

3 建筑高度大于等于1OOm的民用建筑为超高层建筑。

二、超高层建筑的结构设计特点

超高层的结构体系选择与低层、多层的建筑相比，超高层建筑的结构设计显得十分重要。不同的建筑结构体系选择可以对建筑的楼层数目、平面布置、施工技术要求、各种管道的布置及投资多少等产生最为直接的影响。

（一）超高层的建筑结构设计的特点

1.水平力的主要因素

楼房的自重与楼面的载荷在竖向放人构件中所产生的弯矩与轴力大小仅仅是与楼房的高度一次方形成正比，但是水平载荷对与建筑所产生的倾覆力矩以及轴力的大小则是与楼房的高度二次方形成正比。因此在超高层的建筑设计中，水平力是设计主要因素，风荷载大部分情况成了水平力主导作用。

2.轴向变形的因素

由于楼房的自重而产生的轴向压应力会导致楼房的中柱产生出较大轴向变形，会直接导致连续梁的中间支座处负弯矩值直接减小，从而导致跨中正弯矩值与端支座的负弯矩值增大。

3.侧移做为控制指标

超高层的建筑结构侧移随着高度增加会迅速的增大（侧移量和楼层之间高度四次方是正比关系），所以控制结构侧移是超高层建筑结构设计的关键指标。

4.抗震设计的要求更高

超高层的建筑属于重点设防，抗震措施须按相应的规范要求加强。

（二）造型设计

建筑造型现代、简洁。主楼在进深方向上分解为三部分，通过实、虚、实的组合使楼体形体感增强，同时建筑元素以竖向线条为母题，使楼体感觉更为挺拔。裙房延续主楼的竖向线条，与主楼在建筑语汇上统一。

三、总体结构设计

（一）结构选型

在实际工程中多采用钢筋混凝土框架一核心筒结构，虽然其结构承载能力和抗变形能力比筒中筒结构差，但避免了结构竖向抗侧力构件的转换。由于很多情况结构侧向位移难满足限值要求，可利用建筑避难层，设置钢筋混凝土桁架的结构加强层。结构加强层是一把双刃剑，虽然可提高结构抗侧移刚度，也使得结构竖向刚度突变，所以结构加强层及相邻层按《高规》要求进行了加强处理。

（二）超限措施

在工程结构平面形状宜规则、刚度和承载力分布宜均匀，竖向体型也宜规则和均匀、结构抗侧力构件宜上下连续贯通。

由于结构高度超限、而且首层层高较高，超限应对措施把首层及下部若干层的结构抗侧力构件作为加强的重点：下部多层框架柱采用钢管混凝土组合柱，底部几层根据要求核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，首层抗震等级提高一级。钢管混凝土柱有着卓越的承载能力和变形能力，但其防腐和防火材料不仅造价较高还有时效性，需考虑今后的维修保养，钢管混凝土叠合柱及钢管混凝土组合柱可弥补这方面的缺陷。核心筒剪力墙四角附加型钢暗柱，以解决由于首层层高较大，使得剪力墙端部应力集中的问题，并提高剪力墙的承载能力和抗变形能力。

四、钢管混凝土组合柱的梁柱节点

在工程中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土，而框架梁则采用普通钢筋混凝土，钢管混凝土柱和钢筋混凝土梁的连接节点成为工程中难点之一。目前常用的连接节点有：钢牛腿法、双梁法、环梁法、钢管开大洞后补强法及纯钢筋混凝土节点法等。现介绍在钢管上开穿钢筋小孔的连接节点，为连接节点的设计提供多一种选择。

（一）钢管开小孔的连接节点构造。钢管上开穿钢筋小孔的连接节点做法要点如下：

1.钢管开小孔：小孔直径D=钢筋直径+10mm，小孔水平间距：3×D，小孔垂直间距=2×D；

2.钢管水平加强环：梁顶面和梁底面各设置一道，环板宽度：钢管混凝土柱时，取0.10倍钢管直径、钢管混凝土叠合柱时，取65～100mm；环板厚度=0.5t且≥16mm（t为钢管壁厚）；

3.钢管竖向短加劲肋：紧贴水平加强环，肋宽=环板宽一15mm，肋厚=环厚，长度为200mm，布置在梁开孔部位的两侧和中间；

4.梁钢筋尽量采用直径较大的HRB400级钢筋，以减少钢管开孔数量。在钢管混凝土叠合柱时，部分梁钢筋可以在钢筋混凝土柱区域穿过。

（二）钢管开小孔连接节点的优点

1.钢管开小孔后对钢管截面削弱不大，梁钢筋穿过小孔后剩余的缝隙很小，钢管对管芯混凝土的约束力基本没减少，不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力。

2.梁钢筋直接穿过钢管后，梁可以可靠的传递内力，梁长范围内的刚度保持不变，结构受力分析与实际相同。

3.在设置水平加强环和竖向短加劲肋补强后，钢管在节点区是连续的，节点的刚性不受影响，满足“强节点弱构件”的要求。

4.现场施工较方便，即使圆弧形梁钢筋也可顺利穿过；

5.节点补强所用材料比钢牛腿法和钢管开大洞法减少很多，造价较低。

五、剪力墙平面外对梁端嵌固作用分析

框架一核心筒结构，部分框架粱要支撑在剪力墙平面外方向。影响剪力墙平面外对梁端嵌固作用的主要因素：墙平面外对粱端嵌固作用的有效长度、墙线刚度与梁线刚度之比和墙在该层的轴压力等等。目前常用的计算分析软件虽然具有墙元平面外刚度分析功能，但未考虑墙平面外对梁端嵌固作用的有效长度，当遇到墙肢很长或筒体墙肢空间刚度很大情况时，计算分析软件会高估了墙平面外对梁端的嵌固作用，使得梁端负弯矩计算值要大于实际值。

六、核心筒外墙的连梁设计

核心筒外墙的连粱纵筋计算超筋是非常普遍的情况。《高规》规定，跨高比小于5时按连梁考虑，连梁属于深弯粱和深粱的范畴，其正截面承载力计算时，已不符合平截面假定，不能按杆系考虑。《高规》对连梁设计的具体要求是“强墙弱梁”和“强剪弱弯”，但实际施工中还要取决于设计者的理解和经验。工程核心筒外墙的连梁按《高规》要求进行设计，除连梁均配置了交叉暗撑外，对非底部加强部位剪力墙的边缘构件也进行了加强处理，以满足“多道抗震防线’和“强墙弱梁”的要求。

七、结束语

超高层建筑物合理的结构设计至关重要。在达到高层建筑结构的安全性及经济性。重视概念设计，确定合理的结构方案，采取有针对性的技术措施，应保证结构分析计算准确性和设计指标的合理性，重视中震和大震下的结构安全性能。

参考文献：

《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001

《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

《高层民用建筑钢结构结构技术规程》JGJ99-98

《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）

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关键词：结构设计 ,高层建筑, 概念

Abstract: building type and function more and more complicated, the number of high-rise building increasing, the structure of the high-rise building system is also more and more complex, designing high-rise building structure engineering design has become difficult and key. High-rise building structure design is in high-rise building characteristics of the structure design, and to meet safety, applicable, durable, economic and feasible construction, at the request of the provisions of the relevant design according to the standard of building structures overall layout, technical and economic analysis, calculation, structure and drawing work, and seek optimization process.

Keywords: structure design, high buildings, the concept

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的数量日渐增多，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。

1我国的高层结构建筑的发展

1.1钢材的国产化 国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB 4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/ T1591-94)又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。

1.2钢结构设计国产化 国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。

1.3高层及超高层结构体系 对于高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过100m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

2如何做好高层建筑结构设计

2.1对结构构件进行优化设计和施工图设计

首先是进行结构单个构件内力和配筋计算。计算结构不超筋，并不表示构件初始设置的截面和形状合理，设计人员还应进行构件截面优化设计，使构件在保证受力要求的条件下截面的大小和形状合理，并节省材料。因为构件截面的大小直接影响到结构的刚度，从而对整体结构的周期、位移、地震力等一系列参数产生影响，不可盲目减小构件截面尺寸，使结构整体安全度降低，因此在进行截面优化设计时，应以保证整体结构合理性为前提，在施工图设计阶段，还必须满足规范规定的各项具体措施和要求。

2.2做好结构方案的概念设计

结构设计人员在进行设计时不能盲目完全信赖和依靠计算机，只要高度重视概念设计才能设计出经济合理的结构。结构的概念设计与建筑师的方案设计是相互协调和影响的。结构概念设计的目的首先是在初步设计以前为所设计的工程项目设定一个总体性的方案，根据建筑意图和使用功能的需要，根据当地建造条件、材料来源和业主对资金的使用等多方面因素的要求，使得下一步的设计施工和维护使用都能做到又好、又快、又省。其次，在结构的概念设计中还应该确定选用一个合理的高层建筑结构体系。

2.3选择合适的基础方案

基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。

2.4合理选择构方案

一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。

3建筑结构设计的计算与其分析

3.1随着计算机技术和计算方法的发展，计算机及其结构程序在结构工程中得到大量地应用，每个设计单位都在为彻底甩掉图板而做努力。结果给部分结构工程师造成一种错觉，觉得结构设计很简单，只需遵循规范、手册、图集，等待建筑师给出一个空间形成的方案（非结构的），使用计算机，然后设法去完成它，自己只不过是一个东拼西凑的计算机画图匠而已。这不仅不能有效地运用他们的知识、精力和时间，而且还会与建筑师的交流中产生分歧与矛盾。

3.2结构计算阶段的内容有荷载的计算、构件的试算、内力的计算、构件的计算其中荷载包括外部荷载（例如，风荷载，雪荷载，施工荷载，地下水的荷载，地震荷载，人防荷载等等）和内部荷载（例如，结构的自重荷载，使用荷载，装修荷载等等）上述荷载的计算要根据荷载规范的要求和规定采用不同的组合值系数和准永久值系数等来进行不同工况下的组合计算。而构件的试算是根据计算出的荷载值，构造措施要求，使用要求及各种计算手册上推荐的试算方法来初步确定构件的截面。构件的计算。根据计算出的结构内力及规范对构件的要求和限制（比如，轴压比，剪跨比，跨高比，裂缝和挠度等等）来复核结构试算的构件是否符合规范规定和要求。如不满足要求则要调整构件的截面或布置直到满足要求为止。

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关键词：超高层建筑项目；施工管理局限；措施

Abstract: With the rapid economic development and rapid population expansion and urbanization is accelerating. Building science and technology improved, so the very large high-rise buildings become the main building of the modern urban architecture, and become an effective way to address urban population growth and conservation of land resources. This paper start from the overview of the ultra-high-level project construction management, and scientific measures to explore the management of high-rise building.Key words: high-rise building projects; construction management limitations; measures

中图分类号：TU974文献标识码： A 文章编号：

前言

关于“超高层建筑”界定，1995年新修订的《高层民用建筑防火规范》对超高层建筑高度的界定以250米为界，但是我们并不能完全以高度作为评判的唯一标准。将这类建筑物称之为科技的集中体现，综合国力的象征，都是无可厚非的。但是高层超高层建筑施工过程中的确存在许多质量管理方面的问题，笔者对其进行分析，并提出相应的措施。

一、超高层建筑工程概况

建筑业为国民经济和社会发展做出了巨大贡献，其支柱产业地位日益显著。由于超高层建筑体型巨大，功能复杂，容量大，逐渐成为一个地区的地标式建筑。但是目前各国普遍面临的问题也屡见不鲜，例如在上海会议上，6座国际顶尖知名建筑的管理者都提出了超高层建筑施工中的一些隐患和防护中的困难，所以我们在享受超高层建筑便捷的同时，必须居安思危，防隐患与未然。

二、超高层建筑施工管理方面的问题

世贸中心的建筑师雅马萨奇曾言“我们必须保护人不受一般气候因素――风、日光、雨、雪、寒、暑以及特殊的灾害如地震、火灾、飓风等的伤害。”这其实是对建筑物功能和质量最好的概括。质量是超高层建筑的生命。所以把好质量关是实现超高层建筑业可持续发展最重要的一点。目前超高层建筑施工过程中存在的质量问题不容小觑。

（一）施工团队欠缺规范化

有些项目建设过程中，从一线的实际操作人员到施工管理人员，都未能完全按照相关规章制度进行施工。首先，施工过程中的一线工人大部分是来自农村的务工人员，其知识水平很匮乏，造成在建筑超高层住宅的施工精度、施工效率较低，这是施工主体不规范之处；其次，施工管理混乱。在建筑工程施工中，管理人员对施工人员进行安全培训的力度不够，违规违章施工常有存在，安全事故也时有发生；再如施工人员未经图纸会审盲目施工，仓促施工或不按图纸施工。

（二）施工前准备工作不细致

超高层建筑物对地基要求严格，施工过程中存在收集的地质资料、数据有误差；当基岩地面起伏变化较大时，地质勘察钻孔不够深，没查清地下软土层、滑坡、孔洞、墓穴等地层构造。这样导致了采用错误的基础方案，造成建成后的建筑物地基沉降、失稳，使上部结构及墙体开裂、破坏、倒塌。地基的加固未处理好，对软土、充填土、杂填土、湿陷性黄土、膨胀土、岩层出露、溶岩、土洞等不均匀地基未进行加固处理或处理不当，均是导致重大质量事故的原因。另外忽略自然因素的突发性，自然防护措施不到位，造成施工进度和质量受到影响。

（三）施工中建筑材料不合格

很多项目的原材料从材料的采购、运输、存放到材料发放、使用等缺乏科学的管理，从而导致原材料不合格、材料供应不及时等现象时有发生。

超高层建筑材料主要包括：模板工程中模板的选型不合理，未按照计算确定木方放置方式，不能保证混凝土的观感质量；钢筋的端头不齐，未按常规应在套丝成品上套上塑料保护帽。钢筋露丝扣过长将对抗震结构产生影响。钢筋根部未进行塑料膜缠裹，后期处理耗时费事。

（四）施工技术管理不先进

从土建工程角度来看，建造超高层建筑，技术上是过硬的。但是超高层建筑绝的复杂性决定了这项工程不是普通建筑的拉伸或简单叠加。在一般建筑物中的一般问题，到了超高层建筑中都成了特殊问题。超高层建筑施工要考虑环境的影响，例如纽约世贸中心在冬季时候要考虑电梯的影响，然而这个问题到目前设计者也没有更好的创意和解决方案。所以项目建设管理者的思维方式局限、技术不够扎实，都会导致在超高层建筑项目施工管理工作中出现一些问题，造成工程质量缺陷。

（五）质监体系不健全

一些地方政府和建筑主管部门对国家有关建筑市场的行政规定和管理要求贯彻落实不到位，甚至存在有法不依，执法不严，违法不究的现象；在工程建设管理，招标投标，报建设报批，施工监理，质量验收，竣工验收等环节中，有暗箱操作的现象；一些工程质量监督机构的人员素质良莠不齐，这都会对工程质量监督的力度和深度造成严重影响。

三、超高层建筑施工项目的科学管理措施

超高层建筑施工项目发展到目前的阶段，我们积累了一定的行业经验。笔者结合本职工作内容，提出了关于更好发展超高层建筑管理的建议，仅供参考。

（一）规范施工过程管理

所谓规范施工项目管理，是指在在经济、技术、科学及管理等社会实践中，通过制定、和实施标准(规范、规程、制度等)达到统一，以获得最佳秩序和社会效益的活动，不是简单命令或盲目规定。而超大型超高层建筑因其建设周期长，规范施工过程管理至关重要。

1、加强一线工人的操作技术

施工队伍在保障自身资质合法性的前提下，有计划对工人进行操作培训。进行上岗培训不仅可以提高施工企业的施工能力，减少返工率还能保证施工质量。施工企业不断接受新工艺新方法，并将此通过实践运用到建筑工程中。这样我国超高层建筑建筑业的质量安全系数会逐渐上升。

2、加强施工过程管理

制定可行的查验工程的规范并且严格执行，层层查验，把关。严格执行施工过程中的奖惩措施。对施工的每一步骤做到精准，施工项目管理愈发展愈深化，暴露的矛盾越多，越需要有个标准指路，加强施工过程管理是众望所归，大势所趋。

（二）做好施工前的准备工作

鉴于超大型超高层建筑复杂、综合性很强，这要求我们必须有一个良好的前期基础，在项目实施前做好充分的准备工作，为项目建设的施工管理工作做好铺垫。

1、测量是超高层建筑的一个难点。建议工程主轴线由总包工委托其他专业单位测设，一般水平放线测量的方式根本无法完成超高层测量放线。在测量过程中注意垂直度和轴线的控制，此项工作要求精度较高。再就是高程控制，积累误差很大，建议项目由专业公司进行测设。

2、地基选择

这项工作是基础工作重要的项目之一。盖房子打地基，地基选不好再好的建筑物也是经不起时间的考验的，所以在地基的选择上一定要反复试验，弄清下层土壤结构，结合当地自然条件、地形特点，制定出切实可行的方案。

（三）严把建筑原材料关

不管图纸绘制如何活色生香，但是没有好的材料，超高层从概念转变成实物也不会是完美的。加强工程质量管理必须加强对工程施工材料的管理和监督，从材料计划的编制、采购到进场后的验收、复检等，每个环节都要进行严格规定和控制。要保证工程优质，要把住“四关”，即采购关、检测关、运输保险关和使用关。

（四）加强施工技术整合与创新

1、在施工技术的范畴内，主要技术性工作包括，图纸的会审，这要求图纸无疑、确凿、明了，避免因为设计图纸造成超高层建筑物的缺陷；施工方案要求，经济合理、技术先进可行；对于重点、关键部位的施工应该编制详细的作业指导书指导施工，其中包含有详细的施工工艺流程、施工要点、难点介绍、施工机具、进度安排和质量安全保证等措施。

2、创新使用先进的施工技术以及先进的机械设备，这样有助于提高超高层建筑的精密性和效率性。

（五）加强质量监督体系

大力加强建筑质量的监督人员的政治和业务提高，在执行建筑监管任务时不偏不倚。借鉴公务员制实行质监工程师制度，完善质量监督机构及人员资格认证制度；建立监督人员的持证上岗和定期培训制度；上级质监机构要定期对下级质监机构、质监人员考核制度；健全国家相关法律制度，构建完善的建筑监管体系。

结语 超高层建筑施工项目在建筑的舞台上展现异彩，虽然在管理和防护的过程中有不尽完善之处，但是相信随着现代社会的科学技术水平的不断发展，超高层建筑施工项目管理也会与时俱进地发展。

参考文献

[1] 闫震,王海周.高层建筑施工质量管理控制措施探析[J].中国新技术新产品,2010,(6).

[2]罗倍增.高层建筑施工管理应注意的事项及对策[J].科学之友,2010,(6).

[3] 徐至钧，赵锡宏，陈祥福.超高层建筑结构设计与施工[M].北京:机械工业出版社，2007，6.

[4] 缪长江主编：《建设工程项目管理》，中国建筑工业出版社，2010年第2版

[5] 赵明真《浅谈加强超高层建筑施工管理的措施》

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高层建筑结构的特点

高层建筑与多层建筑的界定。从名词上看，多层和高层结构的差别主要是层数和高度，一般情况下，将10层以下，高度不超过28米的建筑看做多层建筑。但从设计角度来讲，高层建筑与多层建筑没有本质区别，都要抵抗竖向及水平荷载作用，原理是基本相同的。

高层建筑的特点。高层建筑中，随着高度的增加，弯矩和位移都呈指数曲线上升关系。水平荷载是控制结构设计的主要因素。特别实在地震区，地震作用对高层建筑的危害也比对多层建筑大，高层建筑的抗震设计应更为复杂。高层建筑结构设计及施工要考虑的因素及技术要求比多层更为复杂。

高层建筑的主要抗侧力结构。设计抗侧力结构是高层建筑结构设计的关键工作。高层建筑的主要抗侧力结构有框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构等。在县级城市，主要是造型较为简单的小高层建筑，因此框架结构和框架-剪力墙结构是比较常用的结构形式。框架结构平面布置灵活，延性好，但框架结构侧向刚度小，不适用于高度很大的房屋建筑。框剪结构很好地解决了这个问题，它既有框架结构延性好的特点，又有剪力墙承载力大、刚度大的特点，是一种很好的抗侧力结构。

高层建筑结构的审计要点

关注最大适用高度，限制高宽比。每一种结构体系，都有其最佳的适用高度范围。《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010规定，A级高度钢筋混凝土高层建筑，抗震设防烈度为7度时（潍坊地区），框架结构最大适用高度为50米，高宽比限值为4；框剪结构最大适用高度为120米，高宽比限值为6。在对高层建筑工程进行审计时，要重点审查工程图纸是否按规定设计，是否通过图审，是否严格按照图纸进行施工。

对变形缝的设置给出合理化建议。为消除结构不规则、不均匀沉降对结构的有害影响，可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。但实际施工中，设缝会影响建筑立面，构造复杂，防水处理困难等。因此设计时通常需要根据具体情况决定是否需要设缝。

具体审计时，可以从以下几方面来考虑，给出合理建议。（1）目前工程设计中，一般不设置防震缝，采取局部加强的措施。（2）对于伸缩缝，可以采取一些措施来避免设置：设800-1000mm宽的施工后浇带（建筑物太长时不宜使用）；在温度变化较大的部位提高配筋率；采取保温隔热措施，减小温度应力等。（3）在地基条件比较差的时候，最好设置沉降缝，在地基条件许可的时候，可以采取措施减小沉降差，可以不设置沉降缝，比如把主体结构和裙房放在一个刚度很大的整体基础上。

重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。从设计到施工要力求合理安全。对建筑抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。在抗震设防烈度为7度时，长宽比L/B≤6.0。对抗震有利的建筑立面应规则、均匀，从上到下外形变化不大。然后根据建筑平面、立面形状来进行结构总体布置，要尽量使刚心和质心重合减小扭转效应，侧向刚度和承载力上下相同，避免鞭梢效应使结构顶部变形过大。这些都是审计的要点。