超高层与高层建筑连体结构设计分析

丁 晖 新疆建设职业技术学院讲师

连体结构设计关系着超高层与高层建筑的建设质量，因此设计单位需要重视连体结构设计。为提升连体结构设计水平，设计单位需要将施工要求、施工目标等考虑在设计施工中，建立健全连体结构设计体系，制定合理的施工计划，顺利地推进施工活动。

1 超高层建筑与高层建筑简述

高层建筑指的是超过28 m的建筑，超高层建筑指的是超过100 m的建筑[1]。在城市化程度日渐加深的背景下，我国需要加快超高层与高层建筑的建设速度，优化升级跟超高层与高层建筑建设相关的技术，保证超高层与高层建筑建设质量。目前，我国可建设利用的土地资源处于缩减的状态，通过建设超高层与高层建筑，有利于节约土地、降低建设成本，最大限度地满足人们居住、生活需求。在施工方面，超高层与高层建筑相较于普通建筑的施工难度大。为解决施工问题，确保建设质量，施工单位需要在施工工作之中应用先进的施工技术。此外，施工单位需要做好结构设计工作，增强超高层、高层建筑的稳定性、抗震性、安全性等。

2 超高层建筑与高层建筑结构

为提高超高层建筑与高层建筑的稳定性，增强超高层建筑与高层建筑的防震性，设计单位会将平面形状的长宽比控制在2以内。在超高层建筑与高层建筑中使用箱基或厚板筏基，有助于保证建筑承重能力，因此施工单位会将箱基或厚板筏基用于地基施工之中。同时，在建设超高层建筑与高层建筑时，施工单位需要设置专门的避难层，设备层，最大程度地保证人员安全，一般情况下，每15层必须设置一个设备层和消防层。

3 超高层建筑与高层建筑连体结构设计要点

3.1 超高层建筑与高层建筑连体结构的相应受力

在进行连体结构设计时，要考虑结构的受力情况，确保结构设计质量。

（1）结构扭转振动的变形较大，扭转效应比较明显。在连体结构下，建筑物结构发生变形的几率会大幅提升，影响建筑物的使用效果[2]。多塔型连体结构是连体结构类型之一，以多塔型连体结构方式设计的建筑物，体型比较大，施工难度也会增加。同时，这种结构的建筑物扭转振动幅度大，易产生变形。所以，设计单位以及施工单位需要重视建筑物的连体结构设计工作，采取合理的措施，降低外界自然因素与施工活动对建筑物质量的影响。

（2）连体结构中部刚度不够。刚度是影响连体结构建筑物的重要因素。一般情况下，施工单位会在建筑物下部应用等级较高的混凝土，而建筑物中部的混凝土等级则低于下部。由于超高层与高层建筑的高度较高，建筑会因连体结构中部刚度不够，增加倒塌的风险。因此，施工单位需要高度关注连体结构设计工作，尽可能地增强中部刚度，提升超高层与高层建筑的建设水平。

（3）连接体受力较难分析。连体结构会因受力较大，影响超高层与高层建筑的建设质量及使用水平。连接体受力较难主要表现在以下方面：在进行连接结构设计时，需要考虑到两侧塔楼的受力情况，合理地应用连接结构，减少变形问题发生几率；连体结构在水平方向上会承受较大的力量，对连体结构的设计与施工工作带来极大的挑战。如果建设单位对超高层与高层建筑。存在增加长度的要求，就需要设计人员在开展连接结构设计工作时，增加连体结构的跨度，这样会加大连体结构受力，若是连体结构无法承受，就会影响超高层与高层建筑的使用效果。

（4）连接体和两侧塔楼的连接问题。连接部位对建筑物的稳定性有很大的影响，设计人员在开展连体结构设计时需要重点考虑。经调查研究发现，连体结构中的连接部位在地震中极易受到破坏，致使整个建筑物倒塌，所以，要对连体结构中的连接部位进行抗震处理。在两个塔楼单元的高度不等或刚度不同的情况下，连体结构受力不平衡，就会影响超高层与高层建筑的建设水平。

3.2 超高层与高层建筑连体结构设计要点

设计人员需要把握超高层与高层建筑的结构设计要点，构建完善的连体结构设计方案，保证施工工作有序进行。本文从以下三个方面研究了连体结构地设计要点，希望能为结构设计工作提供有效地指导[3]。

（1）设计结构选型。设计人员需要从结构选型的角度出发，提升设计水平。抗震性是设计人员需要重点考虑的设计要素，为增强连体结构的抗震性，设计人员需要科学的处理节点，使节点部分始终处于弹性状态。在这种情况下，超高层与高层建筑就能承受更多力量，降低因变形而产生的倒塌事故发生率。如果连接体包含多个楼层，就需要设计人员进一步优化连体结构设计工作，从根源上增加连体结构承受力量的能力，保证建筑物的抗震性能。此外，设计人员可以采取空间钢桁架结构体系，加大节点的强度，提高建筑物稳定性。

（2）连体结构的自振振型。设计人员要科学地把控连体结构设计要点，减少震动对超高层与高层建筑产生的不良影响，提高连接体的扭转性能，确保建筑物的稳固性。在设计连体结构时，设计人员需要应用三维空间分析方法，分析超高层与高层建筑连体结构的设计重点，全方面、多角度地优化连体结构设计工作。需要格外注意的是，设计人员需要做好连接体结构的受力分析，为连接体结构的设计工作提供可靠的支持。

（3）在设计中考虑到地震等自然灾害。若是超高层与高层建筑不能够应对轻微的地震或者其他方面的自然灾害，不仅会造成严重的经济损失，还会影响人们的生命财产安全，对整个社会带来不良影响[4]。对此，设计人员在进行连体结构设计时，要充分考虑地震等自然灾害可能带来的影响，做好连接体结构的加固工作，提高超高层与高层建筑抗外界自然风险的能力。

4 超高层建筑与高层建筑连体结构设计建设的注意问题

（1）节能环保问题。我国经济发展水平不断提升，环境污染程度也随之加深[5]。为保护人类赖以生存的家园，提高社会发展水平，我国实施了可持续发展战略，明确了社会发展方向。当前，在建设超高层与高层建筑时，不仅需要耗费大量的资源、能源，而且会对周围环境造成污染，这显然背离了可持续发展战略。建筑行业需要合理地规划设计超高层与高层建筑，把控超高层与高层建筑连体结构的设计重点、难点等。与此同时，施工单位需要引进绿色、环保施工技术，将环保绿色施工材料纳入施工建设中，提高建筑物的绿色环保性，减少在施工中对环境造成的负面影响[6]。总而言之，建筑行业需要更新建筑理念，优化超高层与高层建筑连体结构的设计、建设工作，明确自身绿色发展道路，强化超高层与高层建筑连体结构的设计、建设效果。

（2）消防问题。在进行超高层与高层建筑连体结构设计时，要注重构建完善的建筑消防设计方案，科学指导消防建设工作。首先，研究影响建筑连体结构消防设计的因素，全面考虑建筑结构设计工作，充分发挥建筑功能。其中，就需要做好消防评估工作，根据消防设计要求，完善建筑结构设计方案。同时将消防通道加入设计方案，以保证人员安全。总之，要了解建筑消防问题，尽最大限度地通过合理的设计，降低火灾事故发生几率。其次，要做好消防建筑材料的管控工作，以便强化超高层与高层建筑连体结构消防作用。最后，要不断总结超高层与高层建筑连体结构消防设计经验，不断完善消防设计。同时，要积极吸收与借鉴超高层与高层建筑连体结构消防设计经验，为消防设计工作打下坚实基础。

5 结语

综上所述，随着社会经济的快速发展，建筑行业在施工技术、设计方案、施工管理等方面也获得了发展。建设超高层与高层建筑不仅可以满足人们居住需求，而且有利于节约土地资源，减少投资成本。在建设超高层与高层建筑时，设计单位一定要做好连接体结构的设计工作，设计人员也需要提高自身专业素养，增强自身设计能力，掌握好连接体结构的设计方式、要点等，进一步提高超高层与高层建筑的稳定性与抗自然灾害的能力。与此同时，设计人员还要总结关于超高层与高层建筑连接体结构的设计经验，不断地优化设计工作。