高层建筑结构类型辨析与发展趋势

时艳华

摘要：随着时代的发展，建筑业现阶段面临着人口增长与城市用地不足的必然矛盾，这就使得高层建筑的发展成为现代社会建筑业发展的必然结果，符合人类社会发展生活需求。高层建筑的发展体现了现代科学技术的发展力量，除了满足人类生存生活的基本需求外，不断发展的建筑结构体系、施工技术、新型材料和抗震节能设计体现了现代高层建筑对力量、技术和美与环境平衡协调的艺术性结合。本文阐述了近些年内高层建筑的发展现状，并结合实际发展和建筑业基本状况对高层建筑的未来前景进行展望。

关键词：高层建筑;结构特点;发展;施工特点

引言

为了满足人们对生活环境、居住环境的需求，高层建筑在不断的适应城镇化和现代化需求。在这样迅速的发展下，不断创新的科学技术，更加优质的建筑材料和设备的诞生和发展，使得高层建筑结构朝着更加多元化、复杂化发展，也使得高层建筑结构的技术要求更加高标准化。

1.高层建筑的发展

1.1高层建筑概况

高层建筑是建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑[1]。

1.2高层建筑发展迅速，分布广泛

现代社会科技的发展和创新导致生产力不断地发展进步，极大的推进了高层建筑的快速、稳定发展，同样高层建筑的发展又影响着科技的发展进步，二者相辅相成、关系密切。

2.高层建筑的结构特点

高层建筑结构应该重视建筑结构的选型和构造，随着建筑高度不断增加，近些年来也不乏超高层建筑出现，建筑高度的增加直接导致建筑自身的重量不断增加，影响建筑的稳定性和安全性，施工难度也更为复杂，建筑自重对材料强度和竖向构件截面直接相关;高层建筑中水平荷载力是高层建筑结构的重要影响因素;同时抗震性也成为高层建筑结构选择的重要部分，为保证建筑物的抗震性对结构延性有更加严格的要求。

2.1 高度不断增加，减轻高层建筑自重非常重要

随着建筑层数不断增加，建筑物本身的重量自然越来越大，而建筑物的自重，直接影响建筑结构的稳定性，高度越高，施工技术难度也更加复杂。因此减轻自身重量对高层建筑寿命、建筑质量和安全都非常重要。从建筑物地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样的地基或者桩基情况下，本身重量越轻的，可以建造更多层数，从经济收益上来说能够为开发企业带来更高的收益，产生更高的经济效益[2]。

2.2 水平荷载力对结构影响巨大

高层建筑对整体建筑的稳定性要求很高，也可以说这是对高层建筑的基本要求。而高层建筑的稳定性受到水平荷载的影响大，同时侧移成为结构设计的主要控制目标之一。

3.高层建筑施工特点

3.1 工程量大，施工工期长

高层建筑的施工工程量更大，施工难度更为复杂，工期也更加的漫长，一般来说高层建筑的施工需要在过程中有多个专业工种交叉作业，相互之间组织配合，合作完成同一阶段的施工工序。于此同时，高层建筑的施工也对技术提出了更高的要求，比如大体积混凝土裂缝控制技术，粗钢筋连接技术、高强度等级混凝土技术，新型模板应用技术等。高层建筑的施工需要协调大量的不同工种的劳动力、大量不同机械和设备、不同时期所需的材料也不同，如何合理有序的组织调度人力、物力，快速有效并安全的协调布置现场情况是保证施工顺利的必要条件，也考验施工企业现场管理水平。同时在漫长的工期建设中，常常会遇到冬雨季天气，而在这些天气中如何应对则需要完成且完善的应急预案，以保证冬雨季天气施工安全和确保不延误工期。

3.2 埋置深度大

为保证高层建筑建造的质量和安全，这就要求高层建筑必须有更加深的地基基础，只有在埋置深度足够大时才能有效保证建筑的稳定性。现在的高层建筑基本都在深挖地基后对地下空间进行充分利用，在进行基坑支护、土方开挖、地基处理以及深层降排水施工时，安全和技术上都存在很大的困难，除地下渗水、基坑围炉等问题，还存在着许多的不安定因素，直接影响着工期和造价。

3.3高空作业多

高层建筑与其他建筑最大的不同就在与他的高度要高于一般建筑，这就要求了施工人员必须进行更多的高空作业，而材料的运输也成为施工过程中的一大难点，施工过程中无论是施工人员还是材料、设备都要进行大量的垂直运输;如何安全有效的选用合适的运输方法和机械、合理的安排材料、提高效率成为重中之重。

随着层数的增加对施工带来的是更加狭小的施工场地，为保证顺利施工，大多采用立体交叉作业，同时为保证高空作业人员的安全，更加高的安全措施费用，必要的安全防护措施必不可少，相关人员也必须接受相关安全培训学习，熟练掌握施工技能和应对措施，减少施工过程中的安全隐患和安全风险。

4.未来发展趋势

统筹近些年来建筑业的发展趋势，不难发现，高层建筑的发展已经成为社会城市化发展的必然，人口过速的增长使得建筑高度向着更高的底部发展;而经济的发展又同时要求建筑发展符合人类更加多元化的需求而不仅仅是满足基本的居住需求，美观、节能、环保、安全等等发面都与人类发展息息相关，也体现了人类对精神文明的追求，这也使得高层建筑的未来发展必然要以人为本，符合并满足人类的基本需求和更高的精神需求。

5.新材料的开发和应用

科技大发展不断影响着建筑行业的发展进步，新型材料的不断开发、应用也极大的提高了高层建筑的发展速度。从过去传统的建筑中走来，人们对于高层建筑有了更加多元话的需求，高层建筑的工期长，技术要求复杂，面对冬、雨季施工等现实问题，防晒、防水、保温等都成为高层建筑的重中之重[3]。同样，无论是防水材料、保温材料还是建筑装修材料，近些年一直在以惊人的速度不断的开拓创新，新型的材料除了能够更加保质保量的完成工作外，也具有更好的性能和更加便捷简单的使用方法，同时在节能环保上也有不俗的表现。

结论

通过对高层建筑结构类型、特点及发展现状的研究，可以看出在现阶段高层建筑的发展中，钢材与混凝土仍为高层建筑建造的基本材料，但同样随着科技和社会的发展，高层建筑也不可避免的向着越来越高、结构越来越复杂、越来越环保;更加快速、更加稳定等发方面发展，总的来说高层建筑的发展前景非常可观。

参考文献

[1]建筑设计防火规范[M].GB50016-2019（2019年版）

[2]试析高层建筑大体积混凝土施工技术[J].邢辉，李进宽.建筑工程技術与设计.2018（35）

[3]拟建高层建筑结构设计探究[J]. 杨文辉. 建材与装饰. 2017（51）4.