高层建筑结构

在对结构的抗震设计中，除要考虑概念设计、结构抗震验算外，历次**后人们在限制建筑高度，提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前，在抗震设计中，从概念设计，抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上，建立设计**力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施(隔震措施，消能减震措施)来减震，即减小结构上的**作用使得建筑在**中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁，强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。

高层建筑结构的抗震设计方法我国的《建筑抗震设计规范》对各类建筑结构的抗震计算应采用的方法作了以下规定：高度不超过 40m,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法；特别不规则的建筑、甲类建筑和限制高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇**下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

建筑抗震设计问题**中，抗震设防是工程及建筑物在建设时采取的防御**灾害的措施，通常通过三个环节来达到：（1）确定抗震设防要求，即必须达到的抗御多少级**的能力；（2）抗震设计；（3）抗震施工。进行**安全性评价是对建设工程地区地质、**等多种因素进行综合研究，科学地给出相应的工程规划和设计所需的基础资料的一项工作。

它对确定采取什么样的抗震设防要求和工程抗震措施具有十分重要的意义。《防震减灾法》规定的重大建设工程和可能发生严重次生灾害的建设工程，包括大中城市的建设，必须进行**安全性评价。

高层住宅因其对抗震性要求更高，普遍采用的是现浇钢筋混凝土框架结构。钢筋混凝土框架结构住宅是目前商品房的最常见形式，主要指由钢筋混凝土梁、柱、墙、盖为骨架的住宅。在9度以下**时，其抗震性能较好，但里面的隔断和围墙若用砖砌成，在7～8度**时即可能出现裂缝，对人和室内设备造成毁坏。

在高层建筑中，应注意结构体系及材料的优选。现在我国钢材生产数量已较大，建筑钢材的类型及品种也在逐步增多，钢结构的加工制造能力已有了很大提高，因此在有条件的地方，建议尽可能采用钢骨混凝土结构、钢结构，以减小柱断面尺寸，并改善结构的抗震性能。在超过一定高度后，由于钢结构质量较小而且较柔，为减小风振而需要采用混凝土材料，钢骨(钢管)混凝土，通常做为首选。

基于位移的结构抗震设计我国现行的结构抗震设计，是以承载力为基础的设计。即：用线弹性方法计算结构在小震作用下的内力、位移；用组合的内力验算构件截面，使结构具有一定的承载力；位移限值主要是使用阶段的要求，也是为了保护非结构构件；结构的延性和耗能能力是通过构造措施获得的。

虽然，构造措施是为了使结构在大震中免遭倒塌，但设计人并不掌握结构在大震中的实际性能。

高层建筑如果想要继续向上发展，先阶段还必须要克服四大难题。首先，要发展高层轻质墙体材料。房子高，自身重量大，如果不控制墙材重量，地基讲难以负荷；其次要发展用于高层建筑的轻钢结构，现在中国的轻钢只适用于500~600m高度的建筑；第三要发展垂直运输设备，比如电梯，目前世界上速度最快的电梯为哈利法塔中的电梯，速度为17.

4m/s，如果建筑高度达到1000m以上，无论是施工过程还是投入使用后，运输都将成为问题，必须开发能适应这种高度的新型电梯；最后，要发展超高层建筑的防火、防毒气等的安全设施和设备安装技术等。

因此，高层建筑的兴建应该充分考虑远期收益、环境因素、结构性能、材料费用以及所产生的社会影响，通过成本效益分析来确定最佳方案。

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