超高层结构设计要点篇1
关键词：超高层；复杂高层；建筑结构；设计要点
1超高层及复杂高层建筑结构设计的要求
（1）科学分析构造。在设计超高层及复杂高层建筑结构过程中，设计人员需要对建筑的整体构造进行合理设计，严格遵循实用性与稳定性的原则，对结构设计细节加以高度重视，加固设计部分应力符合集中的部位。同时设计人员需要综合分析外界的环境因素，如风向风力、温度变化等，以免建筑物出现形变和侧移等问题，确保构造的稳定性[1]。此外，设计人员需要准确把握建筑材料的性能，尤其是材料的形变能力和延展性，以便因材料质量问题而影响建筑构造的使用性能。（2）优选结构方案。结构方案的选择是超高层及复杂高层建筑建设的前提与基础，因此设计人员需要以工程实际情况为依据，科学确定结构方案，在确保结构安全稳定的基础上，协调好建筑成本投入及结构优化之间的关系。同时构建系统科学的评价方案，在评价体系中纳入相关的评价标准，如自然因素、施工工艺、工程材料和设计要求等，然后分析和对比超高层及复杂高层建筑的结构设计方案，优选出最佳方案，保证工程的有序实施。（3）完善计算简图。在结构设计环节，计算简图的目的就是为方案的选择提供数据支撑，达到结构精细化分析的目的。由于计算简图的完善与否直接关系到结构设计的科学合理，因此在实际工作中，设计人员应体现出计算简图的全面性与直观性特征，对结构简图的绘制误差进行科学控制，以便获得关键性的内容，真实准确反映出工程的结构信息，便于工程的顺利开展。
2超高层及复杂高层建筑结构设计的要点
超高层及复杂高层建筑结构设计的要点具体表现为以下几方面：（1）注重概念设计。在超高层及复杂高层建筑的结构设计中，需要高度注重概念设计，适当提高结构的均匀性、完整性、规则性，保证结构抗侧力与竖向的传力路径相对直接与清晰；同时在设计中适当融合节能和环保的理念，构建切实可行的耗能机制，关注材料与结构的利用率，保证结构受力的完整性。（2）加强抗震设计。抗震设计保证超高层及复杂高层建筑安全性的前提与基础，要想做好抗震设计应做好如下几点：①关注抗震结构设计的方法和质量。由于地震作用方向的随机性强，对地震荷载进行准确计算后，需要从构件与结构等方面出发，科学选用抗侧力结构体系，使刚心与形心相重合，提高结构安全性能[2]。②认真考虑抗震设防烈度。抗震设防烈度是建筑结构设计的重要内容，在烈度设计中应以建筑物最大承受强度大小为主，以此增强建筑物的安全性与经济性，有效减少建设误差，保证人们的生命财产安全。③科学选择建材。抗震设计材料应具备材质均匀、高强轻质等特点，并且构件连接应有良好的延性、连续性、整体性，这样才能有效消耗地震的能力，降低地震反应，减少因地震造成的损失。④加强构件强度。为了增强超高层及复杂高层建筑结构的抗变形能力和抗震性能，可以选择强度较大的结构，如钢结构、型钢混凝土结构、混凝土结构等。（3）合理选择结构抗侧力体系。要想保证建筑的安全性，必须要对结构抗侧力体系进行科学选择，但是在选择过程中需要注意几点：①在实际设计环节，应该高度重视相关结构抗侧力构件的联系，使其形成统一和完整的整体。②如果建筑结构中涉及诸多抗侧力结构体系，则需要对其进行认真分析，科学评判其贡献程度，对其效用进行详细考察[3]。③从建筑物实际高度出发，对所学的结构体系进行确定，如建筑物高度不超过100m，框架剪力墙、框架、剪力墙为最佳体系构成；高度保持在100~200m的范围内，剪力墙和框架核心筒为最佳体系构成；盖度在200~300m的范围内，框架核心筒和和框架核心筒伸臂为最佳体系构成；高度低于600m时，衔架、斜撑、组合体、筒中筒伸臂、巨型框架为最佳体系构成。
3结束语
在超高层及复杂高层建筑结构设计过程中，需要对其设计要点进行准确掌握，从施工过程、抗震设防烈度和结构方案等方面处罚，做到科学分析构造、优选结构方案、完善计算简图，并加强抗震设计，注重概念设计，合理选择结构抗侧力体系。这样才能提高材料的利用率，保证建筑结构的稳固性和安全性，增强建筑的整体质量和使用性能，达到良好的设计效果。
参考文献
[1]吴荣德，李国方.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J].住宅与房地产，2015，28：40.
[2]胡先林.试论复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建材与装饰，2016，10：124~125.
超高层结构设计要点篇2
关键词：高层；超高层；结构设计；风载荷
0、引言
随着城市化进程的加快，高层和超高层建筑数量不断增加，在满足城市发展需要的同时，也在一定程度上对建筑结构的可靠性、安全性、持久性以及安全性提出了更高的要求。由于建筑结构直接关系到高层建筑的整体性能及使用功能，因此在设计过程中必须对之予以重视。在实际的设计过程中必须通过多种技术手段，从多个途径突出混凝土建筑结构施工的整体效果。
1、复杂高层与超高层建筑结构设计的主要控制因素
建筑载荷的选取是建筑结构设计的首要工作，对于大多数高层建筑而言，可以根据建筑结构设计载荷规范中的相关要求予以确定。其次则需要对其他的建筑结构设计影响因素进行分析，确定对应的结构设计措施。
1.1风载荷
对于复杂高层与超高层建筑结构的设计，由于其高层容易受到风载荷的影响，尤其是一些超高层建筑，其主要控制的因素就是风载荷。例如，台北的101大楼设计过程中，不但参考了当地的相关设计规范，而且还委托加拿大相关设计公司进行了相关的风洞试验，以提高该建筑的抗风载能力。在试验过程中，设计了一个以1：500为比例的模型在半径为600m的风场环境中进行试验，验证建筑在不同风况下的受力情况。
1.2地震力
对于地震力的预测，当前的技术条件存在一定的限制，难以对之进行准确预算。即使对地震有深入研究的日本，以无法准确的预算地震的发生时间、地点。所以，高层建筑设计过程中尤其要注意抗地震力的设计。同时，还需要考虑建筑主楼、裙楼在地震力作用下的不同反应。
1.3地基基础
对于复杂高层建筑与超高层建筑，地基基础发挥了十分重要的作用。在实际的施工过程中药根据不同的地基形态采取稳定性强的地基结构。例如，对于深厚的软地基，高层建筑地基必须选择使用桩筏基础或者桩箱基础。同时，可以根据实际的地质情况采取对应的基础措施：使用深度不大的年轻岩基，通过将现浇混凝土桩基深入岩层中的方式为建筑提供基础支撑；对于深度较大的岩层，例如在地面100m以下，可以利用岩层上层常见的层状冲积土，使用框格式的地下连续墙为建筑提供基础支撑；对于地下基层条件较好的地层，可以采用筏形基础即可。在地基设计过程中，应该根据不同的地质情况选择对应的组合式基础方案，最终确定一个技术经济性最高的方案。
1.4建筑功能使用需求
所有的建筑都是以满足其使用功能需要而建设的，因此建筑结构设计必须以此条件为基础，这是一个不能忽视的问题。在设计过程中，需要考虑到建筑的艺术性、使用功能需要以及经济性等多个方面的要求。同时，在设计时还必须保证所设计的结构能够在既有施工技术条件下实现，而且保证当前的建筑材料必须达到设计使用需求，这是建筑结构设计需要控制的一个重要因素。
3、复杂高层与超高层建筑结构设计策略
3.1合理减小框架中的柱距与梁距
（1）减小柱距
建筑框架是将梁、柱通过刚性连接的方式组合而成的刚性体系，整个结构体系的抗推刚度受梁、柱截面与数量的直接影响，通过减小柱距能够有效的提高整个结构体系的刚度。
（2）减小粱距
通过增加框架中梁的数量，不但可以减小框架在载荷作用下的总变形，而且还可以增加柱子在轴力作用下形成的力偶，使得其能够更好的抵抗结构体系的总力矩。
3.2充分发挥梁柱的组合效果
通过简单的减小柱距、梁距，虽然能够在一定程度上达到提高框架体系抗推刚度的目的，但是不能从根本上改善框架的整体效能。这时结合增加梁、柱数量的方式，不但能有效增加框架的整体抗推刚度，而且还能够提高框架的抗风载荷能力。
3.3采用弯一剪双重结构体系
弯一剪双重抗侧力结构体系，就是指通过采用弯曲型与剪切型两种不同变形性质的构件形成一个完整的结构体系。两种不同类型的构建通过在各个不同楼板中联系起来进行协同工作，明显减小了整个建筑结构的顶点位移与下部各楼层的层间位移。
（1）框一墙体系
在水平力的作用下，单独的框架整体变形是典型的剪切变形，其上部层间侧移相对较小，而下部的层间侧移则较大。而单独的剪力墙则是弯曲型变形，其层间侧移为上部大、下部小。在采用框一剪双重体系之后，可以将各楼层楼板联系起来，使得框架与剪力墙能够协同承受载荷，从而确保了框架与剪力墙变形的一致性，提高了结构的抗载荷能力了。
（2）框一撑体系
合理设计的框架一支撑体系同样可以收到与框一墙体系相当的效果，即最终达到减小结构顶点侧移与最大层间位移的目的。
（3）筒中筒体系
筒中筒体系的构建原理与上述两种结构体系类似，但是其起到的结构增强效果更好。
3.4合理设置刚臂
对于建筑平面是方形布置的高楼，当采用芯筒一框架体系时，因为大部分的侧向力是由芯筒来承担的，这使得整栋建筑的侧移曲线基本上是由芯筒的变形直接控制的。在水平载荷的作用下，芯筒以弯曲变形为主。同时，由于芯筒的平面尺寸还受到建筑的竖向服务性设施面积影响，直接造成了芯筒的高度与宽度比值较大的问题。为了达到减小建筑结构侧移的目的，可以在高层建筑中每相隔十来层布置一个设备层，在其中添加桁架，形成刚臂。这样将能够使得芯筒与的框架柱连接为一体，使得结构的外柱也可以参与到结构的整体抗弯体系中，有效的一直了芯筒各个水平截面，尤其是顶部截面的倾斜，有效减少了建筑各个岛层建筑结构的侧向位移。
结语
复杂高层与超高层建筑设计过程中，结构设计是影响综合性极强的工作，尤其是在满足建筑使用功能需求的同时，还要满足高层建筑的建设环境需要，通过全盘考虑的方式采取严格的设计措施和设计途径，基于建筑混凝土整体结构设计的多项要求，提高建筑结构的整体稳定性。除此之外，还必须重视施工过程中的材料选择控制，例如钢筋的合理配置等。另外，还必须考虑施工现场的运输条件以及养护作业技术水平等，确保施工条件能够有效的支撑起建筑的结构设计体系，使得建筑结构体系达到对应的要求。
参考文献
超高层结构设计要点篇3
1体系的分类以及选用原则
超高层建筑一般是按照建筑使用功能要求、建筑高度不同以及建筑抗震防水、防火和经济、可靠、合理、安全的设计原则，将超高层建筑结构体系分为框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框-筒结构体系、束筒结构体系以及筒中筒结构体系。在超高层建筑结构设计中主要采用钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和全钢结构。目前，钢筋混凝土结构是我国超高层建筑的主要应用材料。在进行超高层建筑结构体系的选用时，首要考虑其安全及经济性，其次要依据超高层建筑的高度和施工环境来选择，同时要求超高层建筑的结构应具有较强的承压能力。
2超高层建筑的结构材料分析
钢筋混凝土材料之所以成为我国目前超高层建筑建设中使用最为广泛的材料，是因为钢筋混凝土在适应超高层建筑结构设计的前提下，能够全面发挥其的性能，并且钢筋混凝土耐久性较强，结构刚度较大，在维护过程中成本费用较低，因此钢筋混凝土作为建筑材料被广泛应用于建筑领域。为了更好的发挥钢筋混凝土的性能，在选择的时候要注意其材质问题。
3超高层建筑结构体系的选择
（1）框架结构体系，框架结构是指利用梁柱组成纵横两个方向的框架结构体系，它可以同时承受水平荷载和垂直荷载。主要的优点是建筑平面布置较为灵活，有较大的建筑空间，并且建筑立面处理比较方便，被广泛的应用于超高层建筑中。但是这种结构也有一定的缺点，就是横向刚度较小，当楼层层数较高时就容易发生侧移，易造成非结构性构件破坏而影响使用。
（2）剪力墙结构体系，是指钢筋混凝土构成的承重体系，剪力墙又被称为抗风墙或抗震墙。剪刀墙结构的优点是整体结构性较好，刚度大，在水平方向的荷载作用下不宜变形，承载力也毋庸置疑，并且房间内无梁柱外露，较为美观。此结构在高层建筑中被大量运用，其缺点就是剪力墙不能被轻易的破坏或拆除，不利于形成大的空间。
（3）框架-剪力墙结构，毫无疑问这种结构就是将框架结合和剪力墙结构的长处集于一体，在此情况下超高层建筑的结构不仅满足了建筑布局的灵活性，而且增强了超高层建筑的抗震能力，可以满足不同建筑功能的需求，但是剪力墙过多则会影响建筑的经济性和使用性能，过少则会增大建筑物侧墙的压力而出现变形的现象。
二超高层建筑结构设计的问题及对策
1超高层建筑的超高问题
目前，超高承重的问题在很多超高层建筑中普遍存在，因此，我国对超高层建筑的抗震能力方面要求严格，并且严格规定了超高层建筑的高度。在超高层建筑结构的设计过程中，禁止出现由于结构类型的改变而导致超高层建筑的超高问题出现。在设计过程中要认真审核和设计超高层建筑的结构设计方案，解决设计中存在的超高问题。
2超高层建筑的扭转问题
刚度的中心、整体结构的重心和几何形心是超高层建筑结构设计的三个核心。超高层建筑结构的扭转问题关键在于进行设计的时候未将刚度的中心、结构重心和几何形心重合，造成建筑物在水平压力下出现扭转的现象。设计者在设计时要尽量注重平面布局图的合理性，在一定程度上避免或预防建筑物的扭转问题，从而保证了在超高层建筑中刚度中心、整体结构的中心和几何形心三个核心的重合。
3嵌固端设置问题
我国现有较多超高层建筑物在结构设计时都会配置地下室，超高层建筑的嵌固端自然而然地被设置在地下室顶板的位置。超高层建筑的结构嵌固端对高层建筑基础具有一定的要求，其基础需具有一定的埋置深度，目的是为了保证整体结构的稳定性，并对减弱地震反应也起着一定的作用。设计师在嵌固端设置的问题上面一定要表现出高效的工作状态，从而避免在施工过程中由于嵌固端的设置而修改设计方案，造成日后不必要的麻烦。
三超高层建筑的基础设计
超高层建筑中最重要的设计就是基础设计，建筑物所受的各种荷载都需通过基础传至地基，可谓“承上启下”。超高层建筑的特点是层数多，上部结构荷载大且较为集中，因此其基础必须埋置深度大。在进行基础设计的时候要保证其埋置深度必须满足基地稳定和变形的具体要求，以避免日后建筑物出现倾斜的状况发生。超高层建筑物的基础通常采用桩形、筏形或者复合基础，其选型设计应根据工程地质条件、施工条件、上部结构情况、抗震设防和周围环境条件等因素综合考虑。
四结束语
超高层结构设计要点篇4
关键词：复杂高层；超高层；建筑结构设计
引言
复杂高层与超高层与普通的高层建筑有所不同，必须引起设计人员的注意。随着超高建筑物的不断增加，虽然逐渐地暴露出一些设计方面存在的不足，但这些问题为人们在日后的超高建筑建设方面积累了一定的经验。为此，本文首先对复杂高层与超高层建筑与普通高层的差异进行比较，然后对复杂高层与超高层建筑的结构设计进行论述。
1复杂高层与超高层建筑和普通高层建筑在结构设计上的区别
复杂高层与超高层建筑和普通建筑在结构设计上存在明显的差异，一般普通高层的高度基本都建立在200m以内，而复杂高层与超高层建筑的高度基本都在200米以上乃至上千米。对于普通高层，人们大多采用的是混凝土的结构设计，但复杂高层与超高层建筑在结构设计方面还可以选择全钢结构或者混合的结构设计。同时由于复杂高层与超高层建筑对消防以及机电设备的要求要更高一些，因此要考虑到避难层与机电设备层的设计。为避免地震等自然灾害对建筑物的破坏，复杂高层与超高层建筑在平面形状的选择上较普通的高层建筑要少得多，并且要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》的抗震要求。另外复杂高层与超高层建筑需要考虑风载荷作用下舒适度的问题，而普通高层建筑无需考虑。
2复杂高层与超高层建筑结构设计需要考虑的问题
2.1抗震设防烈度
对于超过100m以上的建筑物，在不同强度的抗震设防烈度下，对于建筑物的高度要求也是不尽相同的。一般情况下，抗震设防烈度在8度的区域不适宜建设300m以上的建筑物，复杂高层与超高层建筑适合建设在抗震设防烈度在6度的地区。
2.2结构方案
对于一个优秀的建筑设计师来说，在设计中首先就要考虑到建筑物的结构方案问题，尤其对于复杂高层与超高层建筑来说，如果结构方案选择不当，将会引起整个方案的调整，因此，在设计单位进行建筑方案设计时，需要有结构专业参与到设计当中。
2.3结构类型
在复杂高层与超高层建筑结构类型的选择上，人们不但要充分考虑到拟建方案所在地的岩土工程地质条件，同时要考虑到该区域的抗震度要求。另外，为了节约建筑成本，人们还需要充分考虑到在工程造价问题以及施工的合理性问题，同等条件下选择造价较低的合理的结构类型。
2.4关注舒适度和施工过程
2.4.1高层建筑水平振动舒适度
复杂高层与超高层建筑因其结构较柔，设计时，除保证结构安全外，还需满足室内居住人群的舒适度要求，高层混凝土规程、高钢规程均提出了明确的设计要求，需对高层建筑物在顺风向和横风向顶点最大加速度进行控制。复杂高层建筑需讲行舒适度分析，对混凝土结构阻尼比宜取0.02，对混合结构、钢结构阻尼比可根据情况取0.01～0.02舒适度验算时，可取10年重现期下风压值进行。高层混凝土规程和高钢规对舒适度验算的要求，公寓类建筑（如住宅、公寓）和公共建筑（如办公、旅馆）因功能不同，其水平振动指标限值也有所不同。当水平振动舒适度不满足或为进一步提高舒适度水平时，可采用增设tmD（可调质量阻尼器），tLD（可调液体阻尼器）等方法实现。
2.4.2大跨、悬挑柔性楼盖竖向振动舒适度控制
复杂高层建筑设计中常设计大跨度楼板、空中连桥、大跨悬挑等复杂建筑特征，此类部位由干结构竖向自振频率较低，与行人激励频率相近，彼时需对楼盖设计时的舒适度问题予以关注。高层混凝土规程要求楼盖结构的竖向振动频率不宜小于3Hz，且对不同竖向自振频率下的楼盖竖向振动舒适度峰值也提出了控制要求。因适用对象不同，住宅、办公建筑、商场及走廊建筑的竖向振动峰值加速度限值亦不相同。
2.4.3设计时应考虑施工建造过程的可实施性
设计人员在结构设计时，应注意复杂节点部位钢筋及钢材传力的可靠性以及现场施工的可实施性。型钢混凝土梁柱节点中主筋与型钢相交时常用四种处理方法：①钢筋绕讨型钢；②型钢表面焊接钢筋连接套筒；③钢板上开洞穿钢筋；④钢筋与型钢表面加劲板相焊接。复杂高层建筑施工方法会采取一些特殊工艺，如某塔采用“内理型混凝土施工、造型中部增设水平临时支撑桁架”见图1。
3复杂高层与超高层建筑的结构设计
3.1风载荷
在复杂高层与超高层建筑的结构当中，由于建筑结构的第一自振周期与其所在地面卓越周期相差很大，随着建筑物高度的不断增加，风载荷的影响要远远大于地震对建筑物的影响，特别是对于一些比较柔的复杂高层与超高层建筑，风载荷是它结构设计中的控制因素。因此，人们有必要对风载荷进行专业的研究。一般情况下，我国规定风载荷的计算公式为wk=βzμsμzw0，其中μz为风压高度的变化系数。其中a类地面：μz=0.794Z0.24；B类地面：μz=0.479Z0.52；C类地面：μz=0.284Z0.40。在《建筑结构荷载规范》当中，对200m以上的复杂高层与超高层建筑也进行了相应的规范，其中就包括在对复杂高层与超高层建筑确定非圆形截面横风向风振等效风荷载情况时，要求必须进行风洞试验。它的主要目的在于通过试验对建筑外形的空气动力进行进一步优化，同时确定围护结构以及主体结构的风载荷的标准值，对设计整体进行优化。
3.2重力载荷
对于复杂高层与超高层建筑，在设计时要考虑到重力载荷的传力情况，实现合理的传力途径，因此在设计时对于重力载荷的途径要尽可能地直接明了，同时要充分考虑到因建筑外圈框架和核心筒之间轴压比之间的差异而造成的变形差对水平构件产生的影响。一般采用一些施工的处理方法连接框架与核心筒。
3.3混合结构的设计
在复杂高层与超高层的建筑当中，很多时候都会采用混合结构设计，混合结构分为三种，而在实际中常用的是圆钢管或者是矩形钢管的混凝土框架与钢筋混凝土核心筒的混合结构，以及型钢混凝土框架与钢筋混凝土核心筒（内外框梁为钢梁或型钢混凝土梁）的混合结构两种。每种结构类型在设计上对钢材用量的需要也不尽相同。在设计中，要考虑到对型钢、圆钢管混凝土中柱钢骨的含钢量，严格按照技术规程的要求进行控制，同时，在钢筋混凝土的核心筒要设置型钢柱，这样就可以确保型钢混凝土、筒体延性相同，从而促使它们两者之间的竖向变形减小。对于结构抗侧刚度无法满足变形需要的混合结构，人们采取相应措施进行弥补。比如，设置水平伸臂桁架的加强层，或利用避难层或设备层在外框或外框筒周边设置环状桁架。
4复杂高层与超高层建筑结构设计的关键点
4.1构造设计要合理
在对复杂高层与超高层建筑物进行设计时，必须保证构造的设计谨慎并合理，重点要注意对一些薄弱的部位进行加强，避免出现薄弱层，充分考虑到温度应力对建筑物的影响以及建筑物的抗震能力，注意构件的延性以及钢筋的锚固长度，在对平面和立面进行布置时要确保平整均匀。
4.2计算简图要合适
计算简图是对建筑物结构进行计算的基础，它直接关系到复杂高层与超高层建筑的结构安全。为了保证结构的安全性，人们必须从计算简图抓起，慎重研究，合理选择，对于存在于计算简图中的误差，要保证其值控制在技术规程允许的范围内。
4.3结构方案选择要合理
建筑方案的合理性取决于结构方案是否合理，因此，在选择结构方案时不但要充分考虑到经济因素，还要充分考虑方案的结构形式和结构体系，同时能够充分结合设计要求、材料、施工以及自然因素等来确定结构方案，确保结构方案的合理性。
4.4基础方案选择要合理
在进行基础方案的设计中，设计师要考虑到载荷的分布情况，工程所在的自然因素、地质条件，施工方的施工条件，周围建筑物对所设计建筑物造成的影响等各方面因素，以此来确保基础方案的选择既经济又合理，达到最优效果。
5结束语
复杂高层与超高层建筑是社会发展的必然结果，随着科技进步，越来越多的复杂高层与超高层建筑将会逐渐亮相于城市之中，我们虽然在复杂高层与超高层建筑当中取得了一定的成绩，但仍需我们不断研究与改进，使复杂高层与超高层建筑的结构设计更加完美，发展更为迅速。
参考文献
[1]陈晓丹.超高层建筑设计中需要注意的问题[J].企业技术开发.2011（01）：24～25.
超高层结构设计要点篇5
关键字：超高层建筑；设计要点；
中图分类号：tU208文献标识码：a
前言：经济的发展，超高层建筑逐渐成为城市的地标性建筑，在一定程度上反应了城市发展的水平，由于高层建筑的逐渐增多，人们对建筑的设计提出了更高的要求，故提高超高层建筑设计的水平是势在必行的。
一、概述
随着经济的快速发展，自上世纪80年代中期我国开始建造超高层建筑以来，我国各大中城市如雨后春笋般的相继建成大量的超高层建筑。除香港以外，以上海市最多。目前我国已建成投入使用最高的是上海环球金融中心，房屋高度492m,101层；而在建的国内最高的是上海中心大厦，房屋高度达574.6m,124层。目前世界上最高的摩天大楼是阿拉伯联合奠长国的迪拜塔，房屋高度为828m，有160多层。我国上海中心大厦建成之后，其将是世界高楼的前几位。据有关资料介绍，英国伦敦设想建造300层的摩天塔楼，即所谓的伦敦通天塔，房屋高度1524m，而且不是最终的高度，只是第一阶段建筑计划中的高度，未来它还能继续的长高。
超高层建筑的建造，其之所以发展的如此之快，除了有的城市为了有一个高大的形象建筑之外，主要还是超高层建筑能在有效面积的土地上，得以发挥最大的使用效益。虽然建造超高层需要的费用比一般高层建筑高出很多，但在我国的城市建设中，随着日益快速发展的需要，为土地使用率的提高，必然会使超高层建筑以更快的速度发展。
二、重视概念设计，确定合理结构设计方案结构设计是保证复杂高层、超高层建筑安全性和经济性的主要部分。超高层建筑设计之初就需要有结构专业方案进行密切配合，保证结构方案实施的可行性。结构工程师加强和建筑设计师之间的沟通，向建筑设计师表达真实的建筑效果和空间需求，提出建筑理念和功能相适应的结构体系，建筑整体设计和结构设计的合理统一能够减少不必要的结构转换，增大使用空间，提高结构安全性和经济性，降低设计难度。复杂高层、超高层建筑的结构体系一般分为框架结构体系、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、束筒结构体系六类。复杂高层、超高层建筑通常外在条件各异，不能形成统一要求，这就需要概念设计来根据建筑使用功能要求、建筑高度、抗震设防烈度等进行安全、经济、合理设计。在结构方案中要重视概念设计，采取针对性的技术措施，力求做到有所创新。
三、保证结构分析计算的准确性和设计指标的合理性
1、荷载计算
建筑物的高度不断增加，重力荷载呈直线上升，继而对竖向构建柱、墙上轴压力相应增加，对基础承载力的要求也相应提高。建筑设计的安全性主要集中在结构设计的荷载选取。高层建筑荷载要根据计算规范和建筑的影响因素来进行确定!
（1）地震荷载
地震荷载是复杂高层、超高层经常计算的结构分析值。超高层建筑结构自振周期经常在6.0-9.0s之间。而抗震规范中地震影响系数曲线通常只到6.0s，地震荷载可以将直线倾斜下降段从6.0s延伸至10.0s取用。
（2）风荷载
建筑高度增加，风载标准值也增大，在90m的高空，风速有15m/s，300-400m高空，风速可达到15m/s,所以楼层越高，风力对大楼产生的风荷载越大。所以要对维护结构进行抗风设计，比如用结构玻璃来玻璃幕墙围护，满足强度要求。有些高层建筑的主要影响因素就是风荷载。风荷载计算经常采用100年重现期的风荷载对构件承载力进行设计，采用50重现期的风荷载对构件承载力进行控制。对于200m以上的高层建筑要进行风洞试验。比如台北101大楼，委托加拿大设计师设计一个1:500比例模型在半径为600m的风场环境中进行风洞试验，提高建筑的抗风载能力。
2、自振周期计算
我国超高层建筑发展迅速，以前的结构自振周期和建筑物层数挂钩的经验公式不适用于当前的超高层建筑。自振周期首先根据抗震防烈度、建筑高度进行抛物线拟合计算，再结合其他因素来综合计算。
四、抗震措施
超高层建筑加强抗震除了准确计算地震荷载也要从结构、构件、抗震防线等多方面来重视中震和大震的结构安全性能。因为地震作用方向具有随机性，所以选择对称性、多向同性布置的抗侧力结构体系有利于形心和刚心的重合，比如圆形、正多边形、正方形等平面形状；竖向构件很容易侧力荷载形成薄弱部位，减弱抗震强度。所以要加强构件的强度。设置多道抗震防线，能够满足“大震不倒”的设防要求；采用钢结构、混凝土结构、型钢混凝土结构提高抗震性能和变形能力。
五、消防设计
采用全钢、幕墙围护等高强轻质材料来减轻自重，从而减小地震作用。但是全钢结构导热系数大、耐火性差，很容易引起火灾!再加上建筑结构复杂，建筑内管线设备多，很容易埋下安全隐患。建筑楼层较高，内部空气抽力大，一旦发生火灾事故，还容易造成火灾快速蔓延。超高层的消防难点有火灾荷载大、火势蔓延迅速、人员疏散困难、救援难度大等!所以在超高层建筑设计的过程中一定要注意防火、防灾设计!采用不然、难燃性建筑材料，增加安全通道数量，增设火灾自动报警器，保证消防通道密封性，增加消防专用电梯数量，提高消防专用电梯安全性能，重视危险系数较高的楼层和单元的消防设计。
六、垂直交通设计
高层建筑也普通高层建筑之间一个最大的区别是垂直交通和管道设备集中在一起，又称做“核心筒”。核心筒的设计要平衡采光、节能、易于维护等多方面的要求，所以设计难度较大!随着建筑技术的飞跃发展，超高层建筑逐步演化出中央核心筒的空间构成模式。不仅能够将电梯、楼梯、卫生间等服务区域向平面中央集中，节省空间，还能试功能区域有良好的采光、视线范围、交通环境。核心筒的承受剪力和抗剪力较大，需要一个刚度来支撑这些强度。中央核心筒处于建筑的几何中央位置，建筑的质量重心、刚度重心、型体核心三心重合，有利于结构受力和抗震。当然，不同条件的超高层建筑需要不同的布局方式，针对于“内核式布局”的是“外核式布局”，也能够适应某些条件下的空间构成。
超高层建筑高、体量大，支撑高层的地基要有足够的强度，大多采用深地基。
七、供电稳定性
为超高层建筑，安全性必然是供电系统设计所需要格外注意的地方，其次是供电可靠性。配电系统的设计上，需考虑多回路供电及备用发电机组的配置。因超高建筑的高度，变配电房可以考虑设置在塔楼中部的楼层，以减少低压配电的损耗。备用柴油发电机设置于地库层，供电电压采用10kv输出，再经变压器降压至低压配电，保证配电至塔楼的高层。
八、其他要点
（1）加强端部构件，提高抗扭刚度，减少结构扭转效应。
（2）超高层建筑高度高，侧向力引起的倾覆力矩也大，所以要选择适当的结构抗侧力体系，提高抗倾覆要求，合理设置伸臂桁架和腰桁架。
（3）超高层建筑后期维护费用较高，在设计时要考虑经济性。采用高品质优良材料，采用节能工艺、设备等，优化建筑位置及朝向设计，优化围护结构墙体设计来降低能耗。
（4）现代计算机信息计算技术应用普遍。在超高层建筑设计的时候可采用多个软件程序进行计算比较，比如Satwe/tata等，能够验证薄弱部位，还能对重要构件补充有限元分析计算，使计算结果更为可靠。
（5）采用智能化设计，提高结构可控性。应用传感器、质量驱动装置、可调刚度体系和计算机组成主动控制体系，提供可变侧向刚度，控制地震反应等。
（6）选择质量轻“强度高”延性强的材料。围护多采用玻璃幕墙、铝合金幕墙等；内部多采用轻质隔断；楼屋面多选用压型钢板加混凝土层面。
总之，经济的发展，城市化进程的加快，高层建筑、超高层建筑势必会成为未来发展的必然趋势，这就要求我们不断提高高层建筑施工技术的水平，从而满足日益发展的社会经济的需要。促进建筑工程行业的健康发展。
参考文献：
[1]汪源浩,沈小璞,王建国.超高层建筑结构的减震控制技术与抗震设计要点[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2006,（3）.
[2]黄鹤.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探讨[J].才智,2012,（2）.
超高层结构设计要点篇6
关键词：超限高层建筑；工程抗震设计；问题
abstract:overrunhighriseengineeringhasincreased,alsowillbringaseriesofseismicdesignoftheproblem,thispaperattemptstostrengthenoverrunhighriseengineeringanti-earthquakedesignthenecessityofresearch,thebasiccharacteristicsoftheoverrunhighrise,seismicdesignideaandthecurrentseismicdesignofbuildingsandtheprocessingofseismicoff-gaugemeasuresthecontentsofseveralaspectsarediscussedbriefly.
Keywords:overrunhighrise;engineeringanti-earthquakedesign;question
中图分类号：tU973+.31文献标识码：a文章编号：
近些年来，随着我国社会经济的快速发展以及房地产业的蓬勃发展，高层建筑在我国各地区快速的发展起来。时至今日，高层建筑已经成为一个城市发展优越与否的重要标志。建筑高度的不断超越，其结构形式也随之越来越复杂，特别是一些超限高层建筑更是设计到了复杂的抗震设计内容。可以说做好超限高层建筑工程抗震设计不仅关系到建筑的使用安全，关系到人民群众的切身利益，从长远角度来说更关系到我国社会主义经济建设事业的最终成败。因此，做好超限高层建筑工程的抗震设计是至关重要的，从国家综合实力的提升上来说更是具有高度的战略意义。
一、加强对于超限高层建筑工程抗震设计研究的必要性
进入21世纪以来，我国的社会经济在不断的探索和转型中，已经乘上了高速飞驰的列车，奔向了广阔的国际市场，在全球范围内的多个国家已经与我国实现了全面的交流和商务往来。因此在全球经济一体化的大背景下，我国的社会经济也出现了空前的繁荣景象。多个行业的大量的资金源源不断地投入到基础设施的建设之中，更多大型的高层复杂结构的建筑层出不穷，这些建筑不仅形式多样，而且其中超限高层建筑也不乏其中，这些建筑的出现更多是由于人们对于空间充分利用的愿望，满足城市生活中对于空间的渴求以及对于时代感和现代感的追捧。但是这些造型各异的超限高层建筑工程在结构方面有很多大大地超出了我国当前对于建筑工程的相关规范和规定，这对于建筑工程结构抗震来说是非常不利的。我国现行的规范以及超限高层建筑设防审查制度，对当前我国的高层建筑的抗震设计做出了重要的安全保障的制度支持。然而伴随着我国城市化和工业化速度的不断加快，我国的城市数量迅速的递增，人口和社会资金也越来越向经济发达地区迅速集中。特别是近些年我国的地震灾害频发，其中汶川地震、玉树地震都造成了大规模的人员和经济损失，对于建筑的破坏程度更是让人十分扼腕，地震对建筑物和人民群众生命安全所带来的巨大伤害给我们带来了切肤之痛，更给予我们以深刻的教训。因此，我们必须要审视当前我们在发展中存在的问题，认真检讨我们对于超限高层建筑工程抗震设计的不足之处，深刻认识抗震设计对于超限高层建筑工程设计施工的重要性，进一步加深对于完善超限高层建筑结构抗震设计的方法研究，从而满足社会发展的实际需要。
二、超限高层建筑的基本特点
超限高层建筑工程指的是超出国家现行规程、规范所规定的适用高度和适用结构类型的高层建筑工程、建筑造型特殊不规则的高层建筑，以及与政府管理机构文件中所规定应该进行抗震专项审查相关的高层建筑工程。城市化发展的速度越来越快，因此超限高层建筑工程也越来越多，许多高层结构的体型十分复杂、不规则，当前我国各地区已经投入使用的标志性高层建筑有:深圳地王大厦(81层，325m)、上海金茂大厦(91层，420m)、广州中信大厦(80层，320m)、厦门远华国际中心(88层，392m)、上海环球金融中心(96层，480m)以及广州双塔(131层，432m)等。超限高层建筑结构研究的主要方向是平面或竖向不规则、抗风以及高位转换等相关问题。
三、抗震设计的基本构思和研究概况
从目前形式来看，全世界各国的抗震规范中，均普遍采用的“小震不坏、中震可修、大震不倒”的设防水准，这一内容也被认为是当前为止处理地震作用高度不确定性的最佳途径，事实上这种设计思想在实际应用的过程中也确实收获了一定程度的回报和广泛的社会认可。在西方的发达国家和地区，即在那些人口高度密集的现代化大都市周边区域，因为绝大部分建筑物按现行的抗震规范设计或加固，已经使重大地震灾害所造成的人员伤亡明显地呈现下降趋势，但是这种设计思想的主要设防目的是对于生命安全的基本保障，尽管在大地震到来时，能够让主体结构不倒，从而更好地保障生命安全，然而它可能会导致中小震下结构正常使用功能的丧失，继而造成不可估量的巨大经济损失。特别是随着社会经济的发展以及人们对于人居环境的更高要求，建筑结构物内部的装修、非结构构件以及信息技术装备等，一度远远地超过了结构物的费用，这种损失也会更加的严重。
四、对于超限高层建筑的处理措施
（一）采用以下构造加强措施:
1、加大底部加强部位的剪力墙厚度；2、底部加强部位采用型钢混凝土柱，同时加大其配箍特征值；3、连梁配筋形式采用交叉暗撑式；4、对于框支柱的轴压比要严格控制；5、通过构造措施加强锚固与节点。
（二）在梁式转换层结构设计方面采取以下措施:1、增大落地剪力墙的厚度；2、强化型钢结构模型混凝土转换梁的配筋及相应节点；3、加强结构布置调整，使转换层上、下部结构的侧向刚度比更加符合规范要求；4、加强转换层临近上、下层楼板的配筋，采用双层双向配筋；5、框支柱的轴压比要严格控制，采用型钢混凝土柱，同时加大柱的配箍特征值；6、合理提高剪力墙的配筋，底部加强部位取0.5%；7、柱由转换层向上延伸2层。
（三）在结构平面和竖向布置上，要尽量降低扭转的直接影响，同时使侧向刚度尽量逐渐均匀变化。要反复地对结构构件布置进行充分地计算与调整，促使其在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大层间位移和水平位移不大于该楼层平均值的1.4倍；转换层侧向刚度要保障不小于相邻上部楼层刚度的70%，受剪承载力要大于上层受剪承载力的80%。
结论：综上所述，加强对于超限高层建筑工程的抗震设计的研究是至关重要的，因此，为了更好地加强超限高层建筑工程的相关抗震设防管理，不断地提高超限高层建筑工程抗震设计的安全性与可靠性，切实地确保超限高层建筑工程抗震设防的最终质量，我们必须要群策群力，积极学习和钻研国际上先进的理论与技术。始终结合我国的基本国情，立足当下，因地制宜地拿出适合我国自然条件以及经济发展实际的最佳方案，不断提高超限高层建筑工程抗震设计的能力与水平，并最终为人民群众的生产和生活做好安全保障，并最终促进我国社会经济的健康可持续发展。
超高层结构设计要点篇7
【关键词】高层建筑；超高层建筑；结构分析；
在国外高层建筑物要比我国的高层建筑早很多，已经有一百多年的历史，最早建成高层建筑物的国家是美国。随着经济的不断发展，人口的不断增加，二战以后，世界对高层以及超高层建筑物的结构体系研究已经逐渐发展，结构设计水平逐渐提高，这使得高层与超高层建筑迅猛发展起来，并成为一个国家或者是城市的经济发展标志，越来越多的超高层建筑出现在人们的生活中，并且层数也越来越高，在某种程度上来讲，建筑物的层数比拼已经成了国家与国家的经济发展水平比拼。起初在高层与超高层建筑中，使用的是钢筋混凝土结构，但是事实证明钢筋混凝土的自重较大，体积也比较大，使得高层与超高层的功能受到限制。但是随着对高层与超高层建筑的结构设计，使用钢结构进行建设避免了钢筋混凝土结构的缺点，提高了高层与超高层建筑的使用功能，这是高层与超高层建筑中的一次跨越。目前，在我国的发达城市中超高层建筑越来越多，很多超高层建筑已经列入世界超高层建筑中的前茅，这是我国经济与科技发展的体现。
一、高层与超高层建筑结构设计的特点
首先，重视建筑物结构的水平荷载，防止地震力以及风载对建筑物造成影响。高层建筑与超高层建筑的自重以及楼面的荷载所引起的弯矩及轴力仅仅与建筑物总高度的一次方成正比。而建筑物的水平荷载所产生的力矩与轴力相对较大，与建筑物高度的二次方成正比另外，对于一定高度的建筑来讲竖直方向的荷载时一个固定值，而水平方向的荷载，由于受到地震以及风荷载的作用，会随着建筑物的结构特征的不同而发生较大的变化，可见水平方向的荷载作用力在结构设计中的重要性。
其次，重视建筑结构的轴向变形。在高层以及超高层建筑中，柱体会因为较大的竖向荷载而产生较大的轴向变形，此变形会严重影响到连续梁的弯矩大小，使得连续梁的中间支撑位置的负弯矩值变小，正弯矩值变大，两端的支撑位置处的负弯矩值也随之变大建筑中预制的构件长度要根据轴向的变形值进行调整与制作，因此建筑结构发生较大的轴向变形时，下料的长度会受到严重的影响另外，建筑结构发生轴向变形时还会对建筑构件的剪力以及侧移值的大小造成影响，使其产生影响到建筑物整体安全的结果。
第三，失稳是结构设计中的主要控制目标。与多层建筑相比，高层与超高层建筑对侧移的大小控制是尤为重要的，是建筑结构设计的关键之处。建筑物的高度越大，水平荷载作用下的结构侧移值会越来越大，对此进行控制是尤为重要的，要将侧移值控制在规定的安全范围内。
最后，重视对建筑结构的抗震性能化设计。使高层及超高层建筑和多层建筑的结构提高关键部位的抗震能力、变形能力，因此当发生地震或者是风荷载作用时发生变形的情况会更多、更严重。要想提高高层及超高层建筑的变形能力，使其在塑性变形后能力不减，避免在地震中发生房屋倒塌的现象，必须在对建筑的结构进行设计时，注意对结构延性的设计，采取相应的措施来提高结构的延性，最终达到提高建筑结构质量的目的。
二、高层及超高层建筑的结构体系
随着我国建筑业的不断发展，建筑技术趋于成熟，数量也越来越多，为了便于建筑规范的执行，将建筑物分为级与级的高层建筑。通常情况下，级建筑物只要按照现行的规定进行设计即可，但是对级建筑物在结构体系的设计时，要求要更严格，下面对常用的结构体系进行阐述。
首先，有框架结构，框架结构高度局限较大，在高烈度地区做到规范限值时，构件的截面过大，影响使用且不经济，也不满足国家规范多道设防的理念，所以出现框架―剪力墙体系。框架剪力墙体系实现了多道设防的理念，在建筑物的高度上比框架有所提高，大大的提高了建筑的承载力、刚度和延性，也能满足使用的需求，只需在建筑物的适当位置设置一定比例的剪力墙，从而达到使结构在竖向和水平的布置具有合理的承载力和刚度，更合理的满足规范的要求。使用灵活，一般用于对空间使用有要求的建筑，如办公、车库等公共建筑，在此结构中，两个体系所扮演的角色各不相同的但又不可分开，剪力墙起到承受水平方向剪力的作用，框架起到承受垂直方向的荷载作用。框架剪力墙体系所呈现的位移形式为弯剪型。在水平方向承受的作用力，剪力墙与框架通过刚度较强的楼板和连续梁组成到一起，形成相互合作的结构体系。剪力墙在建筑结构中的设计优点很多，是结构整体的侧向高度增大，水平方向的位移减小，框架所承受水平方向的剪力明显减小，且竖向方向的内力分布也变得均匀。因此，框架剪力墙体系的建筑物的框架体系低于建筑物的能建高度。其次，剪力墙体系。高层及超高层建筑物的受力结构是由剪力墙结构替代的，且全部由此替代为剪力墙体系。在此体系中，单片的剪力墙在建筑结构中承受了所有水平方面的作用力以及垂直方向的荷载作用力。由于剪力墙体系的结构为刚性，因此位移时出现的曲线形式为弯曲型。剪力墙体系的优点很多，具有较高的强度与刚度，延性良好，力的传递均匀，具有一定的整体性，此体系的建筑物坍塌现象少，被广泛应用在高层及超高层建筑中，能建高度较大，大于框架剪力墙体系以及剪力墙体系。第三，全剪力墙结构。此结构所承受的横向荷载与竖向荷载都是剪力墙，没有框架柱结构。此建筑结构适用于高层建筑中，并且选用此建筑结构建筑的楼层可以比框架剪力墙结构高。此结构的缺点在于成本造价高，内部的空间不可以进行任意的分割。在实际的工程建筑中，设计者首先要对框架剪力墙结构进行考虑，若此结构无法满足建筑的要求，则选择全剪力墙结构。
第四，避难层的设置。对于高层建筑以及超高层建筑来讲，避难层的设置是非常必要的，因为一旦高层建筑以及超高层建筑发生火灾时可以进行避难，因为避难层的空间大，通风好。通常情况下，当建筑物的高度达到一百米后，便要在建筑物内进行避难层的设置，以便于消防安全。避难层的设置位是有规定的，第一层与避难层的设置层数不能超过十五层面积的设计要满足人员的避难要求要在避难层处设置消防电梯口避难层要配备全套的消防设备等。
三、制作与安装
对测量工具以及钢尺的量具进行统一。对高层建筑以及超高层建筑进行施工时，所涉及到的环节较多，如土建、机械设备的安装、钢结构等，对这些环节进行施工时，所应用到的测量工具以及钢尺要进行统一，要按照国家的相关规定进行量具的选择，使得各类测量按照统一标准进行，提高建筑物的整体质量。
超高层结构设计要点篇8
关键词：超限高层；错层结构；加强措施
1工程概况
该工程位于兰州市七里河区，主楼地上十九层，房屋高度57.35m；裙房二层，房屋高度9.45m。主楼采用钢筋混凝土剪力墙结构。建筑平面如图1所示。本工程按8度抗震设防，设计基本地震加速度0.2g,设计地震分组第三组。一～二层（底部商业）为乙类，其余为丙类。场地类别为二类。地上一～二层抗震等级均为一级，其余均为二级。
2结构计算模型及超限判断
2.1结构计算模型楼层错层在计算模型输入时通常有两种方法：①通过修改节点标高和输入层间梁、层间板的方式实现。此类方法适用于错层面积较小的情况，但由于标高繁冗较容易出错；②增加标准层的方式。此类方法适用于错层面积较大的情况。两种方法均能实现相同楼层，标高不同的目的。本工程采用第二种方法输入模型。依据《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.4.3条规定，当采用错层结构时，为了保证结构分析的可靠性，相邻错开的楼层不应归并为一个刚性楼层计算。故在计算时，错层处楼板按弹性膜处理。2.2结构超限判断（1）楼板不连续：①局部有效楼板宽度小于典型楼面宽50%。即7.8/17.35=45%<50%；②楼板局部错层如图2所示。（2）凹凸不规则：平面凸出的尺寸大于相应投影方向尺寸的30%。即20.8×30%=6.24<6.5。（3）扭转不规则，考虑偶然偏心下，错层楼层处扭转位移比大于1.4，小于1.5。由于底部三层裙房局部楼板不连续导致楼层抗侧力刚度与楼层抗剪承载力比值较小，但均满足规范要求。根据住建部《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》具有以上三点的高层建筑工程应进行超限高层建筑工程抗震设防专项审查。
3结构计算结果分析
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第3.4.3条规定，凡具有上述三项或三项以上不规则者均为特别不规则的建筑。故采用《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件Satwe》和《复杂空间结构分析与设计软件pmSap》（2011年9月版）两种结构计算软件进行整体分析比较，以保证力学分析结构的可靠性。并采用弹性动力时程分析、弹塑性静力时程分析（pUSH）进行了补充计算。通对分析计算，结果表明：①pmSap与Satwe计算结果基本一致，均满足相关规范要求。说明Satwe计算能较为真实反映结构实际受力情况，结构整体设计时可采用Satwe计算结果；②弹性动力时程分析，每条时程曲线计算所得结构底部剪力均不小于振型分解反应谱计算结果的65%，七条时程曲线计算所得结构底部剪力的平均值不小于振型分解反应谱计算结果的80%。平均反应的最大楼层剪力曲线、最大楼层位移角曲线均小于CQC法计算结果，结构无明显薄弱层或薄弱部位；③罕遇地震作用下弹塑性静力时程分析（pUSH），结构在罕遇地震作用下的薄弱层弹塑性层间位移角最大值1/136，均不大于1/120，在罕遇地地震作用下结构不会出现整体垮塌。
4结构构造加强措施
本工程属于超限高层建筑，结构设计除满足规范的一般要求外，还针对不同超限内容采取一定的构造加强措施。4.1凹凸不规则的加强措施整体计算时，采用分块刚度板假设，将凹凸连接薄弱部位楼板指定为弹性膜，以改善结构变形能力。4.2扭转不规则的加强措施针对扭转不规则情况，查找扭转较大位置的结构构件，加大该部位竖向边缘构件的配箍特征值，一层至裙房顶上一层剪力墙约束边缘构件最小构造配筋率不小于1.45%，配箍特征值比规范规定增大10%。周边墙体中增设暗梁，提高结构延性，降低扭转不规则带来的不利影响。4.3楼板不连续的加强措施主要内容：①错层处楼板按弹性膜输入；②错层部位及上下各一层楼板板厚不小于120mm，双层双向配筋，单层单向配筋率不小于0.3%。4.4楼板局部错层的加强措对于结构错层处剪力墙墙后不应小于250mm，抗震等级提高一级，混凝土强度等级不应低于C30，水平和竖向分布钢筋的配筋率不应小于0.5%。
5结束语
本工程通过对结构布置的不断优化，对各种结构电算结果的计算分析，采取相应的结构加强措施，使得结构主要控制指标能满足规范有关要求，可以达到预期的抗震目标，结构安全可靠。
参考文献：
超高层结构设计要点篇9
关键词：多层建筑；材料；安装；设计；
前言：
钢筋混凝土结构在超多层建筑中影响到结构实践的控制，也可以影响结构的正常使用与耐久性。在超多层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超多层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的技术研究与设计建造可说是同步前进。
1多层及超多层结构体系
对于多层及超多层建筑的划分，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为多层建筑，建筑总高度超过60m为超多层建筑。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、框架一剪力墙结构体系、框一筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。
多层和超多层建筑在结构设计中除采用钢筋混凝土结构(代号RC)外，还采用型钢混凝土结构(代号SRC)，钢管混凝土结构(代号CFS)和全钢结构(代号S或SS)。该工程建筑高度100m，柱网为8.4m，抗震设防烈度为Vi度，采用框架一剪力墙或框一筒结构体系较为经济合理，这种结构体系的剪力墙或筒体是很好的抗侧力构件，常常承担了大部分的风载和地震荷载产生的水平侧力，总体刚度大，侧移小，且满足玻璃幕墙的外装饰要求。
2材料的选用
钢结构有很多优点，但其缺点是导热系数大，耐火性差。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。目前宝钢投入生产的有B400RnQ和B490RnQ两种型号的耐火钢，其物理力学指标、化学性能及抗冲击韧性和可焊性，都能达到结构钢的要求，达到600℃时其屈服强度还有150～220mpa。一般多层和超多层建筑当采用框一剪、框一筒结构体系时的经济性统计为：钢结构造价=钢材费用(约占40％)+制作安装费用(约占30％)+防火涂料费用(约占30％)，防火涂料所占总造价的比重较大。如果使用高强度耐火钢虽价格略有上升，但防火涂料价格有较大幅度下降，可望部分抵消由此带来的成本上升，而且可靠度及安全性有了一定的保障。
3制作与安装
1统一测量仪器和钢尺量具
建造一幢超多层大楼，涉及到土建、钢结构、玻璃幕墙和各类设备的安装，使用的测量仪器和使用的钢尺必须由国家法定的同一计量部门由同一标准鉴定。
2定位轴线、标高和地脚螺栓
钢柱的定位轴线可根据场地的宽窄，在建筑物外部或内部设置控制轴线。本工程高度在100m，设置二个永久关测控制点，以供架设经纬仪或激光仪控制桩的位置，要求以能满足通视、可视为原则。钢柱的长度以满足起重量的大小和运输的可能性，一般为2～3层为一节，对每一节柱子安装不得使用下一节柱子的定位轴线，应从地面控制轴线引到高空，以保证每节柱子安装正确无误，避免产生累积误差。
3.3钢柱的制作与安装
钢柱是多层、超多层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。
100m高的超多层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。
矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。
钢柱标高的控制一般有二种方式：
(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。
(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。
3.4框架梁的制作与安装
多层、超多层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。框架梁应按设计编号正确就位。为保证精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径)，并应保证孔边距的要求。框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。腹板则采用高强度螺栓连接，要充分理解设计时采用摩擦型还是承压型高强螺栓，采用摩擦型高强螺栓摩擦系数。
采用高强螺栓群连接时，孔位的精度十分重要。当采用模板制孔时，应保证模板的精度，以确保高强螺栓的组装孔和工地安装孔的精度要求。高强螺栓群应同一方向插入螺栓孔内，高强螺栓群的拧紧顺序应由中心按辐射方向逐层向外扩展，初拧和终拧都得按预先设定的鲜明色彩在螺帽头上加以表示。
4楼盖的设计
多层、超多层建筑的楼板和屋盖具有很大的平面刚度，是竖向钢柱与剪力墙或筒体的平面抗侧力构件，同时使钢柱与各竖向构件(剪力墙或简体)起到变形协调作用。如果采用钢梁与钢承混凝土楼板共同作用，简称mSt组合梁，只要计算正确，配筋合理，栓钉可靠，则可以节约楼层和屋盖钢梁的用钢量20％左右，而且不需对钢梁进行稳定验算。
超高层结构设计要点篇10
[关键词]超高层；住宅；性能化设计；关键构件；时程分析；静力弹塑性分析
1工程概况：
本工程为合肥市政务文化新区某项目中的9#楼，为超高层住宅楼，东西长70.8米，南北宽19.6米，地上41F，地下-2F，总建筑面积5.36万m2，标准层高3.6米，总高147.6m，高宽比7.53。建筑立面和剖面见图1，2所示。
本工程设计使用年限为50年，结构安全等级为二级；基本风压为0.35Kn/m2，本工程对风荷载较敏感，承载力设计时按基本风压的1.1倍采用，风载体系系数取1.4。建筑场地类别为ii类，抗震设防烈度为7度，特征周期tg=0.35s，阻尼比取0.05；地下室顶板作为上部结构的嵌固端。
图1建筑立面图2建筑剖面
2结构体系与布置
本工程为纯剪力墙结构，其抗侧力及竖向承重体系主要为剪力墙、连梁以及框架梁形成整体结构体系，主要墙肢的厚度随楼层变化依次为350（-2F～10F）、300（11F～18F）、250（19F～25F）、200（26F～41F）；砼强度等级依次从下向上由C60变化到C30。楼面采用现浇钢筋混凝土梁板，砼强度等级均为C30，楼层及屋面板厚一般取120mm，其中对跨度较大（6.5x9.0米）的客厅板厚取160mm，对于左右单元连接薄弱部位板厚取140mm；地下室顶板180mm.；为增加结构的整体抗扭刚度楼面梁位于建筑四周的边梁高取900mm，内部梁高根据跨度和荷载情况取200mm～600mm，梁宽同墙厚；剪力墙抗震等级为一级。
3超限情况与抗震性能目标
根据高规、抗规和《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的有关规定本工程高度超过120米，为高度超限；一般不规则超限仅有一项，主要是门厅部位楼板有效宽度小于50%。针对超限情况对本工程进行了抗震性能化设计，对重要部位的构件有针对性的设置适当的抗震性能目标，针对不同部位的构件设定其在小震、中震、大震下性能目标如下。
1）小震：要求结构整体完好、无损坏，所有构件为弹性；最大层间位移角限值小于1/1000。
2）中震：对于底部加强区墙肢（关键构件）要求满足受弯不屈服，受剪弹性；底层门厅位置的跨层墙要求中震弹性；普通竖向构件要求不屈服；连梁、框架梁要求屈服不超过50%；中震下结构最大层间位移角限值小于1/350。
3）大震：对于底部加强区墙肢（关键构件）要求满足受剪不屈服，受弯屈服不超过10%；底层跨层墙要求不屈服；普通竖向构件要求受弯屈服不超过50%，受剪截面满足截面限值条件；结构弹塑性最大层间位移角限值小于1/135。
4结构弹性分析
1）结构弹性分析分别采用Satwe和pmSap软件进行。弹性分析采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法并考虑偶然偏心的影响。分析结果表明两中软件计算的自振周期、结构总质量和基底总剪力结果相差均小于3%，说明两种模型分析结果基本一致且第一扭转周期与第一平动周期之比小于0.85，有效质量参与系数大于95%；楼层层间最大位移与层高之比u/h为1/1547，均满足高规要求。
2）在结构平面布置时为了加强结构的抗扭刚度，减少扭转的影响，剪力墙尽量沿周边布置，加大边梁高度，弱化中间剪力墙并减小梁截面。计算结果显示，在考虑偶然偏心的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移与平均值的比值的最大值X向为1.15（第44层），Y向为1.18（第1层），均小于1.2，满足规范要求。
3）超高层建筑控制刚重比对结构整体p-效应和整体稳定性起着十分重要的作用，本工程X向和Y向刚重比分别为6.98和4.85，均大于2.7，可以不考虑重力二阶效应。
4）本工程弹性时程分析选择了5条天然波和2条人工波，所选七条时程波计算所得底部剪力均大于振型分解法所得底部剪力的65%，平均值大于振型分解法所得底部剪力的80%，且规范谱与地震波谱在主要振型周期点上的对比，其平均值均小于20%，说明该组地震波其地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线“在统计意义上相符”。计算结果显示弹性时程分析得到的基底剪力略小于振型分解反应谱法的结果，但结构的中上部时程分析的平均值大于反应谱计算结果，在35层以上应放大1.12倍。
5中震构件承载力验算
对关键构件、普通竖向构件和耗能构件均进行了中震弹性和中震不屈服验算，通过调整构件的配筋进行承载力复核，使所有构件均满足设定的性能目标。嵌固层至5层在建筑沿纵向外边缘墙肢在中震下出现了拉应力，但拉应力均小于砼抗拉强度标准值，本工程对于出现拉应力的墙肢采取附加竖向钢筋以抵消受拉墙肢的拉力，同时受拉墙肢的抗震等级按特一级进行设计。
6大震静力弹塑性分析
本工程采用静力弹塑性（pushover）分析，用以评估结构在罕遇地震作用下的抗震性能，静力侧向荷载采用“CQC地震力”模式并同时补充“倒三角形”层剪力的加载模式对比复核。计算结果表明，在pushover推覆过程中，当推覆荷载相当于7度设防的多遇地震荷载作用下时结构无屈服情况出现，这也验证了小震不坏的抗震设防要求。当推覆荷载接近7度设防烈度地震作用下，结构也基本处于弹性状态，竖向受力构件均未屈服，仅部分楼层的连梁和框架梁开始屈服参与结构整体塑性耗能，但屈服程度不深。推覆荷载过中震后外侧剪力墙开始出现受拉损伤，当荷载达到7度罕遇地震作用力时加强区少数剪力墙开始进入受拉屈服状态，但整个过程墙肢未出现受压损伤；非加强区剪力墙仅顶部个别墙肢进入屈服状态。在结构塑性屈服过程中剪力墙的屈服时间明显
较连梁晚，数量也明显少于连梁，约占10%左右，符合“强墙肢弱连梁”的概念设计原则；性能点处的基底剪力约为小震弹性分析下的4.48倍（x向）和4.07倍（y向），性能点对应的最大层间位移角为1/279（x向）和1/264（y向），且大震性能点处结构的能力曲线仍有上升趋势，说明结构仍有相当的安全储备，满足大震设定的性能目标。