高层建筑结构设计试卷关于高层建筑结构设计常见问题分析摘要针对目前我国高层建筑结构设计中存在的一些问题，笔者结合自己亲身经历的多个工程设计为例，对我国高层建筑结构设计中的此类常见问题做了分析，旨在与同行交流。关键词高层建筑；结构设计；常见问题；分析中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)012-0152-01面对日益紧张的土地资源，高层建筑在城市里如春笋般一夜之间拔地而起，高层建筑结构设计的合理与否，决定着高层建筑的性能，这就需要高层建筑结构设计人员不断提升自身的设计能力和水平。1高层建筑结构设计概述由于高层建筑具有层数多、高度高的特点，随着层数的增多，设计过程中主要控制好竖向的结构体系。这是由于垂直荷载越大就需要越大的墙和柱，且侧向力造成的剪切变形和倾覆力矩就会越大。就侧向荷载与竖向荷载相比而言，前者对建筑物的效应并不是线性增加，而是随高度增高而增大。比如在一切条件相同的情况下，同时受到风荷载的作用，建筑物用地基底所手的倾覆力矩通常与建筑物高度的两次方成正比例关系而建筑物顶部的侧向位移与建筑物高度的四次方成正比例关系，其地震作用效用更为明显。高层建筑不仅要抗剪，还要注重还应注重整体抗弯及抵抗变形。因此，高层建筑与低层建筑的结构受力性能有着很大的差异。2高层建筑结构设计中的常见问题分析2.1高层建筑结构选型设计阶段结构工程师在选型设计阶段应注意以下几个方面。1）结构规则性方面。新旧规范在结构规则性方面的内容有了很大的变动，新规范在结构规则性方面增加了很多限制条件，比如平面规则性、嵌固端上下层刚度比等信息，并明确指出建筑不得采取严重不规则的建筑设计方案。基于此，作为结构工程师必须遵守新规范中的限制条件，还应注意避免后期的施工图设计工作出现被动。2）结构超高方面。现行的抗震规范和高规中，就结构总高度有着严格的限制，特别是新规范中就以往超高方面的问题，不仅把原有限制高度设为A级高度建筑，还增添了B级高度建筑。所有，就结构的此项控制因素必须严格注意，只要结构是B级甚至超过了B级高度建筑，则意味着设计方法与处理措施都会发生很大的变化。而在实际结构设计过程中，经常出现因结构类型变更而忽略了这一问题，导致施工图难以通过审查，要么重新设计要么开专家辩证会议，这些对工程的造价和工期等具有巨大的影响。3）设置嵌固端方面。高层建筑通常都有两层或两层以上的人防和地下室，人防顶板和地下室顶板都有可能是嵌固端的设置点。而就这个问题，结构设计师通常疏忽了嵌固端设置而带来的一些需要注意的问题，比如，嵌固端的楼板设计问题，嵌固端上下层的刚度比限制、嵌固端上下层的抗震等级是否一致性，此外，还有在进行建筑结构整体计算时如何设置嵌固端、抗震缝以及嵌固端位置如何协调等多方面的问题，若忽略任意一方面的问题都将给后期工作带来安全隐患。4）设置短肢剪力墙方面。在新规范内容中，就短肢剪力墙定义为墙肢截面高厚比5～8的墙，并结合实际经验和实验资料，在高层建筑中应用短肢剪力增添了很多限制，因此，肢剪力墙比普通剪力墙抗震等级要提高一级，这样会导致建筑成本提高，但短肢剪力墙对使用上有很大的便利。基于此，在高层建筑结构设计中，作为结构工程师对于短肢剪力墙结构体系也不能全部否定，应该有所比较的选择，看主要注重哪一方面，再来选择结构体系。2.2高层建筑地基基础设计阶段地基基础设计阶段成果的好坏直接对后期设计工作有着重大的影响，更是工程造价的决定性因素。所以在地基基础设计阶段，所出现问题将会更加严重甚至损失无法估量。由于我国地域辽阔，地质条件及其复杂，我国的相关地基基础设计标准难以符合每个地区的需要，因此，应注意一些地方性的地基基础设计规范问题，这样不仅能搜罗多个地方的地基基础类型与设计处理手段等成熟经验规定和描述的更为详尽。因此，在高层建筑地基基础设计阶段，一定要深入学习地方性的规范，从而避免给整个建筑结构设计以及后期设计工作造成重大影响。2.3高层建筑结构计算和分析阶段在高层建筑结构计算和分析阶段，只有准确高效的分析工程内力，并结合规范要求进行处理与设计，...