摘要：受人口增長與地理環(huán)境的限制，高層建筑逐漸趨于建筑發(fā)展的主導(dǎo)形式，并已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代城市建設(shè)中�；�于此，文章結(jié)合對相關(guān)文獻(xiàn)的參考學(xué)習(xí)，就高層建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與設(shè)計要素進(jìn)行深入研究，旨在更好的服務(wù)于現(xiàn)代化城市的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)；設(shè)計

隨著城鎮(zhèn)化速度的加快，推動了高層建筑的快速發(fā)展。作為城市發(fā)展的基礎(chǔ)和社會活動的載體，高層建筑是營造良好的城市環(huán)境與宜人的生態(tài)體系不可或缺的部分，其設(shè)計多元化與標(biāo)準(zhǔn)中化越來越受到社會的重視。如何加強(qiáng)現(xiàn)代城市道路高層建筑設(shè)計工作的管理任務(wù)，已成為當(dāng)今城市建設(shè)研究的重點(diǎn)課題。

1高層建筑結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計特點(diǎn)

1.1水平荷載

建筑必須承受垂直荷載和風(fēng)產(chǎn)生的水平荷載，必須具備較強(qiáng)的能力來抵抗地震的侵襲。在低樓層的建筑結(jié)構(gòu)中，因水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)在動力和位置移動相對較小，對建筑建構(gòu)的影響不大，主要是以重力為代表的豎向荷載控制著建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。而在高樓層的建筑中，是水平荷載對建筑結(jié)構(gòu)起決定性作用，盡管豎向荷載對結(jié)構(gòu)設(shè)計會產(chǎn)生重要的影響，但相對于水平荷載來說，影響較小。

1.2軸向變形

由于軸力項相對于彎矩項來說，產(chǎn)生的影響不是很大，施工單位只關(guān)注和考慮彎矩項。但是對高樓層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析所要考慮的因素就不太一樣了，需充分考慮到高層建筑的層數(shù)、高度值、軸力值等相關(guān)因素。隨著高度的不斷增加，軸力變形也會變得特別明顯，當(dāng)軸向的變形達(dá)到一定的程度，會將高層建筑的結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值和分布都改變。

1.3建筑側(cè)移

樓層的增加，在結(jié)構(gòu)側(cè)向變形速度在水平荷載的作用下也會不斷的增大。高層建筑設(shè)計時，需要保證足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在應(yīng)對風(fēng)荷載產(chǎn)生的內(nèi)力作用時，才能產(chǎn)生足夠大的力量去抵御。為了能夠?qū)⑺�平荷載作用下產(chǎn)生的側(cè)移距離控制在一定的限度之內(nèi)，就必須擁有足夠的抗側(cè)剛度能力，才能較好的保障居住和工作的環(huán)境。

2高層建筑的結(jié)構(gòu)類型體系

2.1框架―剪力墻類型體系

為使總體強(qiáng)度和硬度能滿足設(shè)計和應(yīng)用的要求，需在建筑物的合適位置設(shè)計一個體積相當(dāng)大的剪力墻，用來代替建筑物框架，這也是框架剪力墻形成的原因。當(dāng)建筑物在承受來自水平方向的一個力時，該結(jié)構(gòu)類型可通過硬度很強(qiáng)的建筑物樓板，然后與連梁可形成一個能協(xié)同工作的建筑結(jié)構(gòu)體系。垂直荷載在這一體系中起作用，而剪力墻所承受的是水平荷載，該結(jié)構(gòu)承載荷載的形式，使得其形成了彎剪型的位移曲線。對于剪力墻這樣的結(jié)構(gòu)體系設(shè)置，會增加結(jié)構(gòu)的側(cè)向硬度、減小水平位移、降低框架結(jié)構(gòu)應(yīng)該承受的水平剪力，并且所產(chǎn)生的內(nèi)力主要順著豎的方向均勻的分布。

2.2剪力墻類型體系

剪力墻體系是由于受力的主題結(jié)構(gòu)因平面剪力構(gòu)建造成的。著剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，單片的剪力墻承載著全部由水平和垂直方向帶來的荷載作用。當(dāng)剪力墻體系的位移呈現(xiàn)型的曲線時，剪力墻體系屬于剛性結(jié)構(gòu)，這時候的剪力墻體系的強(qiáng)度和高度都比較強(qiáng)，而且具備一定程度的延展性。剪力墻結(jié)構(gòu)體系整體上很好,而且框架-剪力墻體系小于能建高度，整體結(jié)構(gòu)傳力均勻而直接，整體的性能都比較好，不容易發(fā)生倒塌。

2.3簡體類型體系

筒體類型體系即使用的筒體帶有抗側(cè)力建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)類型，類型主要分為：筒中筒體系、單筒體體系、筒體―框架體系及多束筒體系等。從本質(zhì)上來看，筒體體系是一種建筑受力構(gòu)件，具備較強(qiáng)的空間性，實(shí)腹和空腹是它的兩種類型。其中，實(shí)腹筒屬于由曲面強(qiáng)或是平面強(qiáng)圍城的一種三維豎向單體結(jié)構(gòu)；空腹筒屬于由窗裙梁、密排柱或者是開孔的鋼筋混凝土的建筑外墻組合構(gòu)成的空間性的受力構(gòu)件。由于筒體類型體系的構(gòu)成能夠使建筑的剛度和強(qiáng)度較強(qiáng)，而且該體系內(nèi)具有比較合理的受力，抵御地震和對抗風(fēng)寒的能力都比較強(qiáng)，所以該結(jié)構(gòu)體系常被應(yīng)用于一些有較大跨度、空間或高度的高層建筑中。

3高層建筑設(shè)計方案

3.1彈性假定

當(dāng)建筑處于一般風(fēng)力的或者垂直荷載的作用下時，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計常常處于彈性的工作階段，特殊的情況除外，但是這一假定與實(shí)際的工作情況存在的差異不大。當(dāng)遭遇地震或者強(qiáng)烈的臺風(fēng)天氣時，建筑產(chǎn)生的位置移動會比較大，然后才會轉(zhuǎn)入彈塑性的工作階段。在這個時候就應(yīng)當(dāng)按照彈塑性動力分析方法進(jìn)行設(shè)計，而不能按照彈性的方法對內(nèi)力和位移進(jìn)行計算，不然就不能將結(jié)構(gòu)的真實(shí)工作狀態(tài)反映出來。

3.2小變形假定

小變形假定方法是除了彈性假定之外另一種比較常用的方法，但也有學(xué)者對幾何非線性問題進(jìn)行研究。除了彈性假定，小變形假定方法也常被采用。但有不少學(xué)者對幾何非線性問題（P-Δ效應(yīng)）做了一些研究。一般情況下，當(dāng)頂點(diǎn)水平位移Δ與建筑物高度H的比值Δ/H>1/500時，P-Δ效應(yīng)的影響就不能被忽視了。

3.3剛性樓板假定

針對我國目前的分析方法而言，大多數(shù)高層建筑結(jié)構(gòu)體系以建筑物的樓板在其自身這一平面內(nèi)的剛度是無線大的為假定，往往會忽視建筑物自身平面外帶有的剛度。因此，剛性樓板假定方法將高層建筑結(jié)構(gòu)體系的自由度一定程度減少，簡化計算方法。并且假定方式還為那些在空間上采用了薄壁桿件的理論在對筒體體系的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算時提供了較大的便利。通常來講，受其自身計算方式和計算時相關(guān)的因素的影響，使得該方式比較適用于高層建筑中的框架和剪力墻兩大體系。

3.4計算圖形的假定

在高層建筑架構(gòu)體系中，整體分析將采用的計算圖形分為一維、二維協(xié)同分析和三維空間分析三中。其中，三維空間分析的普通桿單元，每一節(jié)點(diǎn)含有6個自由度，按符拉索夫薄壁桿理論分析的桿端節(jié)點(diǎn)還應(yīng)該考慮截面翹曲，截面翹曲有7個自由度。

4結(jié)束語

總而言之，現(xiàn)代城市高層建筑的建設(shè)是一項漫長而復(fù)雜的過程。任何看似先進(jìn)的技術(shù)均會隨著時代的發(fā)展而顯的落后，無法滿足城市發(fā)展的需求。在新時代的發(fā)展背景下，人民日益增長的社會需求對現(xiàn)代城市道路的設(shè)計工作提出了更高的要求，同時也給設(shè)計從事者們帶來了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。只有不斷研究，不斷創(chuàng)新，立足于設(shè)計任務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化與多元化發(fā)展方向，才能確保我國現(xiàn)代城市高層建筑建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]況志濤.當(dāng)前高層建筑中結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探討[J].工程技術(shù)研究,2016,(6):77.

[2]鄧均揚(yáng).高層建筑中建筑施工技術(shù)的合理應(yīng)用探析[J].冶金叢刊,2016,(4):77-78.

[3]胡海燕,朱琦.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)分析[J].工程技術(shù)研究,2016,(7):183+187.