高层建筑结构设计的要点

石 燕

(重庆中伦建筑工程有限公司，重庆 404100)

前言

现代建筑结构设计越来越趋向多样化，同时建筑结构设计又与建筑物的具体功能、审美价值密不可分，甚至还会影响着建筑物的安全可靠与舒适性。因此，相关工程人员越来越关注建筑结构的分析与设计。优化与完善建筑结构的设计工作，可以帮助建筑的综合性能得到充分的发挥，提高建筑的经济与社会效益。

1.工程概述

本项目总规划用地面积59937.255平方米，总建筑面积12372.951平方米，用地性质为居住用地;项目包括12栋24层居住建筑、一栋2层幼儿园、一栋1层村民活动中心和两个独立地下一层地下室，其中1#、2#、5#、6#、7#～12#为地上24层住宅，3#、4#楼为地上24层住宅，地下1层设备房，1#地下室为人民防空地下室，平时为停车库和设备用房，2#地下室为停车库和设备用房。

2.结构选型及结构布置

2.1 上部结构

A1～2#，A5～6#，B1～6#1共十栋总高度皆为76.3米，首层为5.45米，共24层，无地下室。A3#，A4#两栋总高度皆为76.3米，首层为5.45米，共24层，有地下室，地下室层高4.7米。

本工程结构A1～6#，B1～6#共12栋采用剪力墙结构形式，墙厚200mm～300mm。首层至基础顶墙厚300mm。剪力墙厚度经稳定验算，满足规范要求。

2.2 地下室

地下室的防水等级为二级，地下室为核6级人防地下室;地下室桩承台，地下室底板、外墙，地下室顶板抗渗等级为P6(0.6MPa);地下室抗浮设防水位为室外地坪以下1.000米;抗浮措施采用抗拔桩

2.3 地基基础

根据地质勘察报告，由于强风化泥岩层埋深较浅，若采用预制桩将不能保证桩的有效长度，因此本工程采用钻冲孔灌注桩桩，以中风化泥岩为桩端持力层，经估算考虑桩周磨阻力特征值和桩端岩石承载力特征值，桩长12～25m时，桩基单桩承载力特征值取2500KN，桩长大于25m，桩基单桩承载力特征值取4600KN，孔底沉渣不得大于50mm。

3.结构设计要点

3.1 结构的计算简图

建筑物的计算简图是高层建筑结构设计和高层建筑结构进行计算分析时不可缺少的基础，所以，相关人员必须选择与实际情况相适应的高层建筑结构计算简图。在计算简图内，要重要把握高层公寓建筑结构的刚节点以及铰节点。

3.2 结构方案

进行高层建筑结构设计时，要处理的一个关键问题就是结构方案的经济、合理与科学性，应用合理而经济的形式，可以让高层建筑结构的性能达到相应的设计标准与要求。在方案中必须对竖向以及水平的设计规则高度重视，与此同时，为避免结构出现问题，在相同的结构单元中，不可应用相同的结构方式。

3.3 建筑的基础方案

在进行高层建筑结构的基础设计时，必须对高层建筑结构的荷载分布、高层建筑工程的地质条件、高层建筑的施工条件重点考虑。同时在进行高层建筑结构的时候，还要考虑对地基潜力方面的挖掘，所以在结构设计阶段，就要充分了解并掌握工程地质勘查报告的内容以及技术参数，以便研究出科学合理的高层建筑结构基础方案。对于建筑结构的设计方案，一般要满足以下两方面的要求:第一是合理的结构受力特性以及建筑的力学性质，对整个建筑物的结构体系的受力以及荷载进行明确。第二是保证经济成本的合理性。建筑结构的设计方案会对整个建筑物后续的施工方案的选取以及具体的施工设计措施产生直接的影响，因而设计方案务必对整体建筑施工成本合理的要求进行充分的考虑。除此以外，在高层建筑的结构设计方案内，也必须对地理地形条件、工程施工的要求、地质条件、施工方案及建筑设备安装等具体的因素进行充分的考虑，协调各方面因素，选取最优的结构设计方案。

3.4 抗震结构设计

对于地震方面的设计，主要是要优化抗震结构。抗震问题，在高层建筑结构设计中的地位是不可小觑的。高层建筑本身的高度，使得其建筑要求较高，要优化设计建筑结构的构件位置，使得结构压力均匀分给每个构件，不会出现承压不均而导致地震时的严重破坏。对于非结构构件也要考虑其材料的安全性能。高层建筑的地震结构设计，最重要的是对地基的选择与设计，地基是建筑的根本，一旦发生破坏，上部结构将无所依靠。因此在进行结构设计时，必须重视地基的设计，优化其抗震能力，设计出既节省材料又安全可靠的地基。以确保建筑物有足够的强度和刚度抵抗地震的危害。

3.5 对于短肢剪力墙的设置

相关的标准与要求明确规定，对于墙肢来说，其的截面的高度与厚度的比值在5－8间的墙就是短肢剪力墙，务必严格依照以往施工情况，同时结合本工程的具体情况对高层建筑短肢剪力墙进行设置，同时，增加或使用短肢剪力墙时会受到多方面因素的影响，部分墙肢仅为0.2米的厚度，同时在墙与梁的连接处，受钢筋、端柱以及暗柱的影响，不仅会使得设计的宽度不能实现，同时还会使梁的强度未达到要求。

因而在设置短肢剪力墙的过程，必须根据标准，对短肢墙进行均匀分布设置，尽最大的可能使其在局部范围内错开，对墙肢的厚度进行合理的设置，不可过厚或者过薄，尽量避免间隔墙表的凹凸不平的现象，为方便高层建筑施工同时保证建筑结构的稳定性，对于短肢剪力墙的厚度，应设置在0.2－0.3米范围以内，部分剪力墙可以和较长的墙或者异形柱相混合。

4.结束语

高层建筑的结构设计工作是一项复杂且系统的工作，它会受到多个因素的影响，高层公寓建筑对结构设计的要求十分之高，相关的建筑设计师务必进行准确分析与计算，再在此基础上结合实际的工程条件以及地质条件，应用科学合理的结构设计方案。设计出高质量的建筑物。

［1］马宝芹，臧建.论高层建筑结构分析与设计特点 ［J］.科技致富向导，2011(06):5.

［2］周洲.某复杂高层建筑结构设计分析 ［J］.山西建筑，2011(32):62－63.