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中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A
在建筑行業發展中，越來越多新技術、新工藝和新材料應用其中，這就對工程結構設計提出了更高的要求。尤其是在當前復雜高層和超高層建筑的結構設計中，可能受到一系列客觀因素影響，為工程結構埋下安全隱患，影響工程結構設計質量。尤其是在高層建筑結構設計中，相較于普通的建筑而言，結構設計要求更高，需要充分結合建筑特性，把握復雜高層和超高層建筑設計技術要點，提升設計合理性，為后續施工活動有序開展打下堅實的基礎。
一、復雜高層和超高層建筑結構設計
某建筑工程總高度78.5m，高22層，主樓地下兩層，地面20層。建筑結構為框剪結構，通過多方設計方案論證，樁基工程選擇后壓漿鉆孔灌注樁，選擇端承-摩擦樁的裝荷載形式，壓漿鉆孔灌注樁295根，φ700樁252根，有效樁長18m～19m。采用標號C25的混凝土，關注前0.5m?～0.5m?碎石置于空洞地步。關注過程中，導管同孔底之間的距離為0.5m，連續灌注混凝土。
復雜高層和超高層建筑結構設計中，相較于普通的建筑結構設計而言存在明顯的差異。一般其概況下，普通建筑的高度是在200m以下，復雜高層和超高層建筑的高度則超過了200m，這就對建筑工程穩定性提出了更高的要求。普通建筑多為鋼筋混凝土結構，而復雜高層和超高層建筑結構則是多為鋼結構或是混合結構，設計技術含量較高，結構更為復雜。此外，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，需要充分考慮到建筑抗震要求、環境因素、自重以及風荷載等因素的影響，設計內容較為復雜，所以復雜高層和超高層建筑結構設計難度更大。
二、復雜高層和超高層建筑概念設計
（一）提升對概念設計的重視程度
近些年來，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計理念不斷創新，積累了豐富的結構設計經驗，其中最具代表性的就是概念設計。在概念設計中，提升結構設計規則性和均勻性；結構中作用力傳遞更為清晰；結構設計中應該充分體現高標準的要求；結構設計中融入節能減排理念，促使結構設計更為科學合理；設計中，提升建筑材料利用效率，在滿足建筑結構整體設計要求的同時，迎合可持續發展要求。基于此，為了滿足上述設計要求，設計人員應該同建筑工程師進行密切的交流，在充分交流基礎上，提升建筑結構設計合理性。
（二）選擇合理的結構抗側力體系
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，為了可以有效提升結構設計安全性，選擇抗側力體系是尤為必要的。在選擇結構抗側力體系中，應該根據建筑具體高度來選擇，明確結構抗側力體系和建筑物高度之間的關系，如果建筑高度在100m以下，可以選擇框架、框架剪力墻和剪力墻體系；如果建筑高度在100m～200m以內，則選擇框架核心筒、框架核心筒伸臂；建筑高度在600m左右時，選擇筒中筒伸臂、桁架、斜撐組合體；在結構設計中，需要充分考慮到結構內部各個部件之間的關系，形成一個整體；如果建筑工程結構中存在多個抗側力結構體系，應該分別對這些抗側力結構體系進行分析，在此基礎上科學分析和判斷。
（三）提高建筑抗震設計重視程度
提高建筑抗震設計重視程度是尤為必要的，尤其是在復雜高層和超高層建筑結構設計中，抗震設計對于建筑安全影響較大。在選擇抗震方案中，需要選擇合理的施工材料，質量符合建筑要求；盡可能降低地震過程中能量的擴大，對建筑構件的承載力進行驗收，計算地震下建筑結構位移數值；高層建筑工程設計中，結構抗震手段的應用需要在得到位移數據基礎上實現，設計更加合理的建筑工程結構設計方案，一旦建筑結構發生變形可以起到有效的保護作用；結構設計中體現出建筑構件的生產要求和界面變化情況，提升結構設計穩定性和牢固性。
（四）復雜高層和超高層建筑結構設計融合經濟理念
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，由于工程項目較為龐大，在具體的結構設計中，可能受到客觀因素影響出現一系列成本問題。故此，在建筑結構設計中，需要充分融合經濟型設計理念，對結構設計方案優化處理，避免建筑工程結構冗長帶來的資源和資金浪費，提升資金利用效率。
三、復雜高層和超高層建筑結構設計精準性
（一）選擇合理的結構設計軟件，提升設計結果精準性
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計工程師需要充分掌握前沿的設計手段和方法，能夠選擇合理的分析軟件，提升計算結果準確性。當前我國復雜高層和超高層建筑結構計算軟件種類繁多，但是不同軟件側重點存在明顯的差異，這就需要在結構設計中，設計人員可以了解到不同軟件的具體功能和應用范圍，結合工程結構設計要求來選擇合理的計算機軟件。此外，在復雜高層和超高層建筑結構設計中，還應該對力學理念合理判斷和分析，結合自身豐富的設計經驗，提升計算結果精準性。
（二）加強荷載和作用力的考量
在復雜高層和超高層建筑結構設計中，設計工程師需要充分結合復雜高層和超高層建筑結構特性，明確結構自身的豎向荷載力大小和風荷載的影響因素，將其融入到后續的結構設計中，提升設計合理性。復雜高層和超高層建筑結構設計中，除了需要考慮到結構穩定性問題以外，還可以組織風洞試驗，測試建筑的抗風能力。在后續的實驗中，可以設計模型來模擬在不同風場環境下，建筑物的抗風能力和受力情況，有針對性提升建筑物結構的穩定性。
建筑工程結構設計中，還需要考慮到倒塌水準，主要表現在以下幾個方面：其一，復雜高層和超高層建筑的延性結構構件，構件的彈性變形能力高低同結構抗震能力存在密切聯系；其二，對于復雜高層和超高層建筑中的構件，滿足各項技術要求；就復雜高層和超高層建筑結構設計要求，對于建筑物中的控制構件，滿足建筑結構抗震設計要求，能夠在不同環境下保持相應的彈性。
（三）科學計算自振周期
復雜高層和超高層建筑結構設計中，需要充分把握震動規律，提升設計合理性。但是不同的振幅和頻率，可能出現大幅度震動現象，進而影響到建筑結構穩定性。故此，在建筑結構設計中，需要科學計算出自震周期，結合抗震強度、建筑高度進行科學計算，確保自振結果精準性。
（四）建筑的垂直交通設計
復雜高層和超高層建筑的結構形式主要為框架―剪力墻和核心筒結構，此種建筑結構形式可以有效提升結構穩定性，同時垂直交通體系結構可以產生較大的水平在和抵抗力。除了需要考慮到樓梯、電梯和衛生間等區域以外，向平面中央集中，可以有效減少空間占地面積，賦予建筑更好的交通環境和采光效果。垂直交通結構體系設計中，需要充分協調采光和節能之間的關系，便于后續的維護工作開展。
結論
二、設計復雜高層以及超高層建筑時需要考慮的問題
1.抗震設防烈度。對于超過一百米以上并且承受不同強度的抗震設防烈度的建筑物，所被要求建筑物的高度同樣是不盡相同的。通常情況下，三百米及以上的建筑物不適合建在抗震設防烈度為八度的區域，因此，復雜性高層以及超高層建筑更加適合建設在六度抗震設防烈度的地區。綜合考慮以上因素，在建設復雜高層以及超高層建筑時，就應該將該地區的抗震設防烈度考慮在內，以免造成技術錯誤，防止人民的生命財產產生不該有的損失。作為一名設計師，就應該十分重視抗震技術，提高高層建筑的質量，包括建筑的安全性以及經濟性，從建筑的細部處理出發，堅持以人為本的原則，才能切實有效地保障人民群眾的財產安全。
2.結構方案與結構類型。想要成為一名優秀的建筑設計師，首先一定要考慮到在設計中的建筑物結構方案的問題，特別是復雜性高層以及超高層建筑，結構方案的不合理選擇，很容易導致整個方案的調整，產生許多不必要的麻煩，給設計單位帶來損失。因此，設計單位就應該在進行建筑方案設計的同時，具備結構專業知識，并將其參與到設計當中。與此同時，在高層結構類型的選擇上，設計師不僅僅要將方案所在地自身巖土工程地質條件充分考慮在內，而且要充分考慮所在地的抗震度要求。除此之外，為了可以更好地節約建筑成本，工程造價問題和施工合理性問題也應該充分考慮在內，同等條件下，當然青睞造價較低的方案。
3.關注舒適度和施工過程。(1)高層建筑水平振動舒適度。通常來說，復雜性高層以及超高層建筑的結構比較柔軟，因此，在設計的時候，除了要保證結構安全之外，更多的是需要滿足居住人群對于建筑舒適度的要求；當然對于高鋼規程以及高層混凝土規程同樣提出明確的設計要求，這就需要設計師及時控制，特別是在高層建筑物已經達到順風向與橫風向頂點的最大加速度。進行舒適度分析是復雜高層建筑進行分析的主要任務，對于混凝土的結構，阻尼比最好取0.02，對于鋼結構以及混合結構，其阻尼比可以根據實際情況在0.01~0.02之間取。公共建筑與公寓類建筑相比，水平振動指標限值也有很大的區別，其主要原因就是功能的不同。增設TMD或者TLD可以在水平振動舒適度不合格的情況下，進一步提高舒適度水平。(2)在設計的同時應考慮建造過程的可實施性。及時注意鋼材傳力以及復雜節點部位鋼筋的可靠性、施工的可實施性，這是設計人員在結構設計的同時必須要做到的。通常來說，有四種處理的方法來解決型鋼與其混凝土梁柱節點中主筋相交的問題：①鋼筋與表面的加勁板焊接；②鋼筋繞過型鋼；③鋼板上開洞穿鋼筋；④其表面的焊接鋼筋和連接套筒。復雜的高層建筑則會在施工方法上采取另外一些特殊的工藝。
三、設計要點分析
1.注重概念設計。通過大量的實踐經驗，我們可以總結出，在復雜超高建筑的結構設計上，應該要重視建筑的結構概念設計，尤其應該重視以下環節：（1）應該盡可能地提升建筑結構的規則性以及均勻性；（2）確保結構的傳力途徑清晰而又直接，特別是抗側力以及結構豎向的傳力途徑；（3）在設計上，將結構的完整性保持在一個較高的水平上；（4）節能減排的意識要滲透進設計，能夠建立一個比較合理的耗能機制；（5）重點提高建筑構件材料利用效率與結構，保證結構的受力完整性。在這里，所有過程的實現，都是離不開建造師與工程師較好地溝通與交流的，只有溝通，才能將建筑與結構相統一。
2.科學、合理選擇結構抗側力體系。大量的理論與實踐證明，正確地選擇了合理的抗側力體系，可以更有效地保證復雜高層以及超高層建筑結構的安全。因此，在選擇上要特別注意以下因素：（1）與建筑的實際高度相結合，選擇合理的結構體系。（2）對于建筑設計上，最大可能地保證結構抗側力的構件之間的互相聯結。（3）對于采用多重抗側力結構的情況下，綜合分析結構體系的效用，正確估計和評判各自的貢獻度。
超高層建筑不僅可以為用戶提供舒適的工作和生活環境，還可以很好地緩解大中城市由于人口增長帶來的用地緊張的局面；同時，超高層建筑可以憑借其高度高、外形美觀的特點而成為該地區的標志性建筑。現根據在超高層建筑結構設計中的實踐，就超高層建筑的特點、結構方案選擇的主導因素以及混合結構的設計等方面的內容與同行探討。
1超高層建筑的特點
（1）超高層建筑由于消防的要求，須設置避難層，以保證發生火災時人員能夠安全地疏散。由于機電設備使用的要求，還需要設置設備層。一般超高層建筑是兩者兼顧，設備層與避難層并做一層。而對于更高的有較多使用功能要求的超高層建筑，除每15層設一個避難層兼設備層以外，還需要設有專門的機電設備層。為提高結構的整體剛度，可以將設備層或是避難層設置為結構加強層。
（2）超高層建筑的平面形狀多為方形或近似方形，其長寬比多小于2。否則，在地震作用時由于扭轉效應大，易受到損壞。
（3）超高層建筑在基巖埋深較淺時，可選擇天然地基作為基礎持力層，采用筏基或者箱基，若基礎持力層較深時，可采用樁基。較少采用復合地基。
（4）房屋高度超過150m的超高層建筑結構應具有良好的使用條件，滿足風荷載作用下舒適度要求，結構頂點最大加速度的控制應滿足相關規范要求。
（5）超高層建筑結構設計一般都需要進行抗震設防專項審查，必要時還須在振動臺上進行專門的模型震動試驗，才能確保工程得到合理地設計和建造。
2超高層建筑結構方案確定的主導因素
2.1建筑方案應受到結構方案的制約
超高層建筑方案的設計與實施應有結構專業在方案階段的密切配合，保證結構方案實施的可行性。另外，在與建筑方案設計的協調配合過程中，結構方案設計應力求做到有所創新，能獲得良好的經濟效益和社會效益。
2.2結構類型的選擇應綜合考慮
（1）應考慮擬建場地的巖土工程地質條件
一個擬建在基巖埋藏極淺場地上的超高層建筑，具有采用天然地基的條件。一般這樣的場地其場地類別為Ⅰ類或Ⅱ類，在該地區抗震設防烈度較低的情形下，其所采用的結構體系可優先采用鋼筋混凝土結構。而對于在第四紀土層上的抗震設防烈度為7度或8度區的超高層建筑，為降低地震作用，結構選型應考慮采用結構自重較輕的混合結構或鋼結構。
（2）應考慮抗震性能目標
一般抗震設計的性能目標要求豎向構件承載能力較高，達到中震不屈服；剪力墻底部加強區達到抗剪中震彈性。顯然，在抗震設防烈度7度區，尤其是8度區，鋼筋混凝土結構就很難滿足這一條件。所以，為減小結構構件在地震作用下產生的內力，應優先考慮選用混合結構或鋼結構，這樣可以基本由型鋼承擔地震作用下產生的構件剪力和拉力。若是采用全鋼筋混凝土結構，豎向構件則會因截面計算配筋量太大，導致鋼筋無法放置；單純增大構件截面則會使結構自重加大，同時地震作用產生的結構內力也會相應增加，截面配筋率仍得不到很好控制。
（3）應考慮經濟上的合理性
通常從工程造價上比較，鋼筋混凝土結構最低，其次是混合結構，最高則是全鋼結構。所以，超高層結構方案的選用應著重考慮工程造價的合理控制。另外，超高層建筑中的豎向承重構件由于截面積大而會使建筑有效的使用面積減小。采用型鋼混凝土柱或鋼管混凝土柱作為主要承重構件可較大提高主體結構的承載能力，而且使整個結構有較好的延性，柱截面比單純采用鋼筋混凝土柱減小近50%，增大了建筑有效使用面積。即使采用鋼筋混凝土結構方案，為減小柱截面，也可在一定標高框架柱內設置型鋼，可獲得較好的經濟效益。
外框架采用型鋼混凝土柱或圓鋼管混凝土柱，混凝土核心筒構件內設型鋼；類似于這種混合結構，正普遍運用于超高層建筑結構設計。此種結構相對全鋼筋混凝土結構自重要小，尤其具有較大的結構剛度和延性，在高烈度地震作用下易于滿足設計要求，同時具有良好的消防防火性能，其綜合經濟指標較好。
（4）應考慮施工的合理性
眾所周知，房屋高度愈高，施工難度愈大，施工周期也愈長。一般鋼筋混凝土結構高層建筑出地面以上的樓層施工進度約每月4層；混合結構（型鋼混凝土框架+鋼筋混凝土核心筒，內外框梁為鋼梁）約每月5層～6層；全鋼結構約每月7層。因此，在結構設計當中，應根據不同的房屋高度和業主對工程施工進度的要求，綜合考慮選擇合理的結構類型。
另外，由于超高層建筑施工周期長，從文明施工和盡量減少對城市環境不良影響的角度考慮，應盡量減少現場混凝土的澆搗量，使部分結構構件能放在工廠加工制作，運到現場即可安裝就位。同時在樓蓋結構設計中考慮盡量減少模板作業，采用帶鋼承板的組合樓蓋，這對于保證工程施工質量和加快施工進度是極其有效的措施。
3.超高建筑結構類型中的混合結構設計
3.1型鋼混凝土和圓鋼管混凝土柱鋼骨含鋼率的控制
一般設計中，混合結構構件的鋼骨含鋼率中都是由構造控制，目前國內相關的設計規范和技術規程的規定各不相同，但有一個共同點是框柱中鋼骨的含鋼率不宜小于4%，這是型鋼混凝土柱與鋼筋混凝土柱區別的一個指標。在混合結構設計過程當中，設計者可根據計算結果來設計柱縱筋和箍筋，并設置大于4%的含鋼率的型鋼截面即可。
3.2鋼筋混凝土核心筒的型鋼柱的設置
在地震作用或風荷載作用下，鋼筋混凝土核心筒一般要承受85%以上的水平剪力；同時筒體外墻還要承受近樓層面積一半的豎向荷載。所以，在筒體外墻內設置型鋼柱既可保證筒體與型鋼混凝土外框柱有相同的延性，還可以減小兩者之間豎向變形差異。同時，筒體墻內設置型鋼柱，可使剪力墻開裂后承載力下降幅度不大。尤其在抗震設防的高烈度區，剪力墻底部加強區的抗震性能目標要按中震彈性或中震不屈服設計，其地震作用下剪力、彎矩很大，更需在墻體內設置型鋼柱。否則，內筒邊緣構件配筋面積太大，增加了設計和施工的難度。通過設置型鋼柱，可取代邊緣構件內的縱筋。
3.3關于結構的抗側剛度問題
超高層建筑混合結構的鋼筋混凝土核心筒體是整個結構的主要抗側構件，所以筒體的墻厚尤其是外側墻厚，主要是由抗側剛度要求決定。因此，外框柱截面的設計除滿足承載力和軸壓比要求外，其剛度在整體結構剛度設計中應予以充分考慮。
在超高層建筑結構設計中，由于框架-核心筒或筒中筒結構（鋼筋混凝土或混合結構）的結構抗側剛度有時不能滿足變形要求，需要利用避難層或設備層在外框或外框筒周邊設置環狀桁架或同時設置水平伸臂桁架。采用這種桁架式的加強層可使外框架或外框筒與核心筒緊密連接成一體，增大結構的抗側剛度和扭轉剛度，滿足結構的變形（層間位移）要求。對于外框柱與筒體的剪力墻間設置的水平伸臂桁架，應使設置水平伸臂桁架處筒體的墻定位與外框柱相對應，水平伸臂桁架平面應與內筒體墻剛心和重心重合，方能形成較好的結構整體抗側剛度。
4結語
結構設計是基于建筑的表現，以實現建筑優美的外觀和良好的內部空間。因此在設計過程當中需要建筑表現和結構方案的完美統一，這就必須依靠建筑師與結構工程師在整個設計過程中相互密切配合，綜合考慮結構總體系與結構分體系之間的傳力路線關系，并充分考慮結構材料選用、施工的可行性和經濟性，避免施工圖設計中產生不合理的結構受力體系。
關鍵詞：
復雜高層建筑；超高層建筑；結構設計；結構類型
隨著我國市場經濟發展進程的不斷加快，復雜高層與超高層建筑工程的項目建設需求越來越大。然而，其建設設計過程的復雜程度也在不斷加深，尤其是結構設計。做好結構設計工作是保障建筑物使用安全性和經濟性的關鍵。對于復雜高層建筑或者是超高層建筑，要根據它們所承受的不同強度來開展抗震設防烈度的設計工作。
1建筑結構設計方案的選擇
1.1結構方案和結構類型的選擇在設計復雜高層與超高層建筑結構的過程中，結構方案選擇的合理性是決定其建設質量的關鍵。對于復雜高層與超高層建筑結構方案的選擇，如果沒有根據實際工程情況進行，就很容易導致建設后期中的調整。這就在一定程度上增加了復雜高層與超高層建筑結構的設計難度，從而為建筑設計單位帶來較大的修改工作量和經濟損失。因而，復雜高層與超高層建筑的設計單位在結構方案的選擇過程中，應充分結合相關的建筑結構專業知識，并將其應用到設計當中。對于結構類型的選擇，設計人員不僅要將工程建設地的巖土工程地質條件考慮在內，還要將抗震設防烈度的要求考慮在內。這樣才能降低工程建設企業復雜高層與超高層建筑工程的造價。由此可以看出，在選擇結構設計類型時，需要認真考慮工程的造價和施工的合理性。
1.2結構方案和結構類型的選擇要點結構方案和結構類型的選擇應注重復雜高層與超高層建筑的概念設計。由大量的設計實踐經驗得出，在復雜高層與超高層建筑的結構設計過程中，要盡可能地提升建筑結構的均勻性和規則性，保證建筑工程結構的傳力途徑直接而清晰，尤其是結構豎向和抗側力的傳力途徑。隨著建筑行業的快速發展和科學技術的不斷進步，如何實現可持續發展的建設目標已經成為研究人員重點關注的問題。
2建筑結構設計要點
2.1抗震設防烈度復雜高層與超高層建筑抗震設防烈度的設計是保證建筑物使用安全的重要設計內容。對于復雜高層與超高層建筑的結構設計要求，設計人員要根據其承受的不同強度來開展抗震設防烈度的設計工作。然而，由于建筑物高度是不同的，這就意味著在進行結構設計時，要依據實際工程情況進行有針對性的設計。一般情況下，復雜高層與超高層建筑高度均超過300m，那么在結構設計時，就不適合將其設計在抗震設防烈度為“八”的區域，而更適合設計在抗震設防烈度為“六”的區域。由此可以看出，在設計復雜高層與超高層建筑結構時，要綜合考慮抗震設防烈度的具體情況。這樣做，不僅可以有效減少建設誤差，還可以保障居民的生命財產安全。此外，提高復雜高層與超高層建筑結構設計中的抗震技術水平，能夠在一定程度上增強建筑物的經濟性和安全性。因此，設計人員應從細節出發，秉承“以人為本”的設計理念。只有這樣，才能有效保障人民群眾的生命財產安全。
2.2結構舒適度確保復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度是樹立“以人為本”重要結構設計理念的基礎。從結構設計的一般方法來說，復雜高層與超高層建筑的結構是相對柔軟的。因而，在進行結構設計的過程中，不僅要保證結構設計的安全性，更要滿足建筑物使用人群對舒適度的要求。這就意味著要對高層建筑的高鋼規程和混凝土規程作出明確的設計要求。這一過程是使高層建筑物的結構設計達到順風向和橫風向頂點的最大加速度的重要設計內容。結構舒適度分析是復雜高層與超高層建筑結構設計的重要組成部分。具體內容包括以下兩方面：①對混凝土結構的建筑來說，其設計的阻尼比最好取0.05；②對于鋼結構以及混合結構的建筑來說，其設計的阻尼比要根據工程項目的實際情況控制在0.01～0.02之間。此外，從復雜高層與超高層建筑的建設用途來看，公共建筑的水平振動指標限值與公寓類建筑的指標限制存在較大的差異，因此，設計人員要根據建筑使用功能的不同進行差異性設計，比如可以通過優化TMD技術或TLD技術來實現。這樣一來，就可以在復雜高層與超高層建筑水平振動舒適度不合格的情況下，進一步提升建筑物的舒適度水平。
2.3施工過程可行性是對復雜高層與超高層建筑結構進行設計時必須要考慮的問題，否則，即使設計得再合理、先進技術應用得再多，也無法滿足實際建設要求。因此，設計人員在設計的過程中，要充分考慮鋼材的傳力效果以及復雜節點部位鋼筋的可靠性、施工建設的可操作性。這也是設計人員在對復雜高層與超高層建筑進行結構設計的過程中必將會涉及到的問題。要想解決型鋼與其混凝土梁柱節點處主筋相交的問題，可采用以下四種設計方法對其進行有針對性的設計：①將鋼筋與其表面的加勁板進行焊接處理；②將鋼筋繞過型鋼；③通過在鋼板上開洞的方式來穿鋼筋；④在型鋼與其混凝土梁柱節點表面焊接鋼筋、連接套筒。由于復雜高層與超高層建筑的建設要求越來越高，因此，可以采取一些特殊的施工工藝，這也是保證建筑結構穩定的有效措施。
3結束語
總而言之，復雜高層與超高層建筑的結構設計要點是將結構方案和結構類型、抗震設防烈度、結構舒適度以及施工的具體過程考慮在內，同時，還要將提高建筑構件的材料利用效率和結構設計的可行性作為設計重點。這是因為上述內容是提升復雜高層與超高層建筑質量的重要保障。由此可以看出，復雜高層與超高層建筑結構設計所有過程的實現都離不開設計人員對工程建設項目的全面了解。
參考文獻
［1］劉軍進，肖從真，王翠坤，等.復雜高層與超高層建筑結構設計要點［J］.建筑結構，2011（11）：34-40.
中圖分類號：TU2文獻標識碼： A
一、前言
現如今，在城市發展的同時，隨著超高層建筑的不斷涌現，超高層建筑已經成為城市形象的標志性建筑，但由于超高層建筑過分追求其美觀度及個性化，在其結構設計上難免出現一些偏差，進而導致超高層建筑存在一定的安全隱患。因此，加強對超高層建筑設計的研究力度，對保證超高層建筑設計的穩定非常具有意義。
二、高層建筑設計的論述
高層建筑的建筑設計對于一個城市而言是非常重要的，很多高層建筑往往是一座城市的象征，具有城市的代表性，例如美國芝加哥西爾斯大廈等。同時高層建筑也會反映一個城市的經濟發展水平和現代化程度。對于高層建筑來說，選擇合理的造型至關重要，因為其體量、高度巨大，且是城市的有機組成部分，對城市的形象和發展有很大影響。21世紀以來，隨著我國鋼筋混凝土高層建筑的飛速發展和當代科學技術的不斷進步，高層建筑的建筑設計問題日益凸顯，從基本的框架到建筑構造以及高層的疊加，每層都會存在諸多的設計問題尚待解決，這些問題會嚴重威脅到人們的財產生命安全。
圖1：世界上最高建筑美國芝加哥西爾斯大廈之一
三、高層建筑的主要設計特點
高層建筑的主要特征是不僅要承受在垂直方向上的重力負荷，還要承受大自然環境的風力水平壓力，同時高層建筑在抗震方面也要求有一定的抵抗力，相對于低層建筑高層建筑在這些方面的要求要高得多。其次隨著高層建筑的高度增加，其水平位移也會越來越大，如果水平位移達到一定的程度就會對整個建筑物的安全性構成威脅。高層建筑的建筑設計相對于低層建筑在專業程度上要求更高，并且在專業中的地位更加重要。不同的建筑類型和高度等都對結構體系的選擇產生影響，關系到整個建筑的平面布局、立體形態、管道機電和施工技術等，在工程造價和施工時間上都會有一定的要求。
四、高層建筑結構設計中存在的問題
1、高層建筑結構設計不合理
在目前一些高層建筑結構設計中，過分地追求美觀度和個性化，從而忽略了其設計的科學性和合理性。同時高層建筑的結構設計是多種多樣的。但是在選擇過程中存在一定的不合理性。另外在高層建筑的整體結構設計中，要注重考慮水平載荷中的風荷載以及地震作用，做好抗震設防系統，以能夠提高建筑安全性，但是在實際建筑結構設計中，還存在對這些問題不注重問題，考慮不全面問題，從而導致高層建筑存在一定的安全隱患。
表1：高層建筑結構設計中風荷載和地震考慮標準
2、沒有處理好高層建筑結構的均衡關系
高層建筑結構在布局時還應把握高層建筑的整體尺度、城市和街道尺度、細部尺度。一個造型完美的高層建筑必須很好地均衡主體、裙房和頂部的尺度關系。高層建筑是城市形態的關鍵因素和重要景點，因此要規劃好城市的結構中高層建筑的位置，以及高層建筑與城市街道的關系，保證高層建筑不能對街道行人和正常活動造成影響，也不能造成視覺上的影響。目前高層建筑在這一方面還具有一定的薄弱性，沒有處理好高層建筑結構的均衡關系。
3、高層建筑結構設計對其受力情況和水平荷載的考慮不夠完善
在高層建筑結構設計中，其高度不同，那么其受力情況也就不同，其水平荷載跟豎向荷載共同作用，是對高層建筑整體設計效果進行控制的主要因素。但是隨著建筑高度的不斷增加，其側向位移增加的速度也越來越快，底部彎矩也隨之加大，其側向變形過度會導致其結構在橫向荷載下，附加應力明顯增加，從而引起了填充墻的出現；導致電梯軌道以及裝修等服務設施，出現變形或者裂縫問題，嚴重危及了高層建筑結構的正常使用和耐久性。
五、高層建筑中的建筑設計問題及其對策
1、高層建筑整體設計探析
（1）主體設計
當代高層建筑設計中的一個全新的要求就是實現建筑本身的生態節能，這就要求對建筑本身主體的裙房部分加強設計，裙房的設計對高層建筑周圍街道的人性化空間的創造等有很大影響。對裙房的設計不僅要注重人性化，更要注重形式的多樣性；
（2）處理手法上的巧妙運用
高層建筑的實際建筑設計階段，高層建筑的塔樓設計并不能有很大的變化空間，但是可以從底層部分入手運用一些巧妙地處理進行空間上的拓展，通常都是采用入口縮進和底層架空等手段進行設計。
2、高層建筑中的分類建筑設計探析
（1）底層入口設計
底層入口相對來說很重要，在北方地區，高層建筑的底層入口在設計上首先應該避開地域內的冬季迎面風，保證冬季的底層溫度。而在我國的南方地區，一定要保證底層入口設計的通風散熱，因為南方的夏季較為炎熱，可采用局部或全部架空的方式避免對通風的阻礙。
（2）建筑圍護設計
一般來說大部分人在高處都會有一定的恐懼心理，尤其在高層建筑上。在高層建筑的設計中一定要注重護欄的設計，可以給人以安全感。同時，高層建筑的窗戶設計也要注意高處風壓問題，高處風壓過大會對窗戶開關造成一定影響，所以外窗設計可采用推拉的啟閉方式以避免人們開關窗時的恐懼心理。
（3）服務設施設計
高層建筑在設計初期要充分考慮到建筑的服務設施，這對高層建筑的整體感覺非常重要。首先在底層入口處要設置值班室，方便對出入人員的管理，其中要配置先進的夜間電梯緊急呼叫裝置以及公用電話等，還要有特定的停車處和分戶信箱。
3、高層建筑設計中的安全問題探析
（1）高層建筑的防火問題
防火問題對于大多數建筑尤其是高層建筑來說異常重要，建筑設計師要對防火問題的設計進行加強。首先高層建筑的總體布局要保證安全通暢，出現緊急情況時能確保人員的疏散及時，采光設備和緊急照明設備要有保障。其次要有合理的防火分區，高層建筑樓道內的消防器械和疏散通道要分區合理，消火栓的位置要照顧到整個樓層。
（2）電氣的問題
高層建筑的電氣問題主要分為三個方面，一是消防電源與配電問題，要求供電電源來自不同發電廠或不同的區域變電站，以保證突發事件時供電及時解決。二是應急照明問題，高層建筑發生火災或者其他突發狀況時事故照明要正常。三是高層建筑的電梯安裝問題，電梯的位置設置要合理，電梯運行過程中噪音不應太大，且最大荷載量應符合高層建筑的需要，方便快捷。
（3）防雷擊問題
防雷擊問題也是高層建筑設計的重點，應本著“整體防御、綜合治理、多重保護、突出重點”的原則，從結構設計上做好防雷工作。高層建筑的頂端是防雷設計的重點，可以安裝避雷針、避雷網或者避雷帶等。同時要利用建筑中的鋼筋做接地裝置，建筑周圍也要做避雷帶，內部金屬物體也要接地。
六、結語
綜上所述，隨著社會的不斷發展，時代的不斷進步，建筑行業在發展的同時一定要做好建筑結構設計工作，加強對建筑整體設計的研究力度，同時，相關工作人員還應加強自身工作經驗的總結，努力創新，確保超高層建筑設計的完善，保證高層建筑的質量和人們的生命財產安全。
參考文獻：
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前 言：經濟的發展，超高層建筑逐漸成為城市的地標性建筑，在一定程度上反應了城市發展的水平，由于高層建筑的逐漸增多，人們對建筑的設計提出了更高的要求，故提高超高層建筑設計的水平是勢在必行的。
一、概述
隨著經濟的快速發展，自上世紀80年代中期我國開始建造超高層建筑以來，我國各大中城市如雨后春筍般的相繼建成大量的超高層建筑。除香港以外，以上海市最多。目前我國已建成投入使用最高的是上海環球金融中心，房屋高度492m,101層；而在建的國內最高的是上海中心大廈，房屋高度達 574.6m,124層。目前世界上最高的摩天大樓是阿拉伯聯合奠長國的迪拜塔，房屋高度為828m，有 160多層。我國上海中心大廈建成之后，其將是世界高樓的前幾位。據有關資料介紹，英國倫敦設想建造300層的摩天塔樓，即所謂的倫敦通天塔，房屋高度1524m，而且不是最終的高度，只是第一階段建筑計劃中的高度，未來它還能繼續的長高。
超高層建筑的建造，其之所以發展的如此之快，除了有的城市為了有一個高大的形象建筑之外，主要還是超高層建筑能在有效面積的土地上，得以發揮最大的使用效益。雖然建造超高層需要的費用比一般高層建筑高出很多，但在我國的城市建設中，隨著日益快速發展的需要，為土地使用率的提高，必然會使超高層建筑以更快的速度發展。
二、重視概念設計，確定合理結構設計方案結構設計是保證復雜高層、超高層建筑安全性和經濟性的主要部分。超高層建筑設計之初就需要有結構專業方案進行密切配合，保證結構方案實施的可行性。結構工程師加強和建筑設計師之間的溝通，向建筑設計師表達真實的建筑效果和空間需求，提出建筑理念和功能相適應的結構體系，建筑整體設計和結構設計的合理統一能夠減少不必要的結構轉換，增大使用空間，提高結構安全性和經濟性，降低設計難度。復雜高層、超高層建筑的結構體系一般分為框架結構體系、剪力墻結構體系、框架-剪力墻結構體系、框-筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系六類。復雜高層、超高層建筑通常外在條件各異，不能形成統一要求，這就需要概念設計來根據建筑使用功能要求、建筑高度、抗震設防烈度等進行安全、經濟、合理設計。在結構方案中要重視概念設計，采取針對性的技術措施，力求做到有所創新。
三、保證結構分析計算的準確性和設計指標的合理性
1、荷載計算
建筑物的高度不斷增加，重力荷載呈直線上升，繼而對豎向構建柱、墻上軸壓力相應增加，對基礎承載力的要求也相應提高。建筑設計的安全性主要集中在結構設計的荷載選取。高層建筑荷載要根據計算規范和建筑的影響因素來進行確定!
（1）地震荷載
地震荷載是復雜高層、超高層經常計算的結構分析值。超高層建筑結構自振周期經常在6.0-9.0s之間。而抗震規范中地震影響系數曲線通常只到6.0s，地震荷載可以將直線傾斜下降段從6.0s延伸至10.0s取用。
（2）風荷載
建筑高度增加，風載標準值也增大，在90m的高空，風速有15m/s，300-400m高空，風速可達到15m/s,所以樓層越高，風力對大樓產生的風荷載越大。所以要對維護結構進行抗風設計，比如用結構玻璃來玻璃幕墻圍護，滿足強度要求。有些高層建筑的主要影響因素就是風荷載。風荷載計算經常采用100年重現期的風荷載對構件承載力進行設計，采用50重現期的風荷載對構件承載力進行控制。對于200m以上的高層建筑要進行風洞試驗。比如臺北101大樓，委托加拿大設計師設計一個1:500比例模型在半徑為600m的風場環境中進行風洞試驗，提高建筑的抗風載能力。
2、自振周期計算
我國超高層建筑發展迅速，以前的結構自振周期和建筑物層數掛鉤的經驗公式不適用于當前的超高層建筑。自振周期首先根據抗震防烈度、建筑高度進行拋物線擬合計算，再結合其他因素來綜合計算。
四、抗震措施
超高層建筑加強抗震除了準確計算地震荷載也要從結構、構件、抗震防線等多方面來重視中震和大震的結構安全性能。因為地震作用方向具有隨機性，所以選擇對稱性、多向同性布置的抗側力結構體系有利于形心和剛心的重合，比如圓形、正多邊形、正方形等平面形狀；豎向構件很容易側力荷載形成薄弱部位，減弱抗震強度。所以要加強構件的強度。設置多道抗震防線，能夠滿足“大震不倒”的設防要求；采用鋼結構、混凝土結構、型鋼混凝土結構提高抗震性能和變形能力。
五、消防設計
采用全鋼、幕墻圍護等高強輕質材料來減輕自重，從而減小地震作用。但是全鋼結構導熱系數大、耐火性差，很容易引起火災!再加上建筑結構復雜，建筑內管線設備多，很容易埋下安全隱患。建筑樓層較高，內部空氣抽力大，一旦發生火災事故，還容易造成火災快速蔓延。超高層的消防難點有火災荷載大、火勢蔓延迅速、人員疏散困難、救援難度大等!所以在超高層建筑設計的過程中一定要注意防火、防災設計!采用不然、難燃性建筑材料，增加安全通道數量，增設火災自動報警器，保證消防通道密封性，增加消防專用電梯數量，提高消防專用電梯安全性能，重視危險系數較高的樓層和單元的消防設計。
六、垂直交通設計
高層建筑也普通高層建筑之間一個最大的區別是垂直交通和管道設備集中在一起，又稱做“核心筒”。核心筒的設計要平衡采光、節能、易于維護等多方面的要求，所以設計難度較大!隨著建筑技術的飛躍發展，超高層建筑逐步演化出中央核心筒的空間構成模式。不僅能夠將電梯、樓梯、衛生間等服務區域向平面中央集中，節省空間，還能試功能區域有良好的采光、視線范圍、交通環境。核心筒的承受剪力和抗剪力較大，需要一個剛度來支撐這些強度。中央核心筒處于建筑的幾何中央位置，建筑的質量重心、剛度重心、型體核心三心重合，有利于結構受力和抗震。當然，不同條件的超高層建筑需要不同的布局方式，針對于“內核式布局”的是“外核式布局”，也能夠適應某些條件下的空間構成。
超高層建筑高、體量大，支撐高層的地基要有足夠的強度，大多采用深地基。
七、供電穩定性
為超高層建筑，安全性必然是供電系統設計所需要格外注意的地方，其次是供電可靠性。配電系統的設計上，需考慮多回路供電及備用發電機組的配置。因超高建筑的高度，變配電房可以考慮設置在塔樓中部的樓層，以減少低壓配電的損耗。備用柴油發電機設置于地庫層，供電電壓采用10kv輸出，再經變壓器降壓至低壓配電，保證配電至塔樓的高層。
八、其他要點
（1）加強端部構件，提高抗扭剛度，減少結構扭轉效應。
（2）超高層建筑高度高，側向力引起的傾覆力矩也大，所以要選擇適當的結構抗側力體系，提高抗傾覆要求，合理設置伸臂桁架和腰桁架。
（3）超高層建筑后期維護費用較高，在設計時要考慮經濟性。采用高品質優良材料，采用節能工藝、設備等，優化建筑位置及朝向設計，優化圍護結構墻體設計來降低能耗。
（4）現代計算機信息計算技術應用普遍。在超高層建筑設計的時候可采用多個軟件程序進行計算比較，比如SATWE/TATA等，能夠驗證薄弱部位，還能對重要構件補充有限元分析計算，使計算結果更為可靠。
（5）采用智能化設計，提高結構可控性。應用傳感器、質量驅動裝置、可調剛度體系和計算機組成主動控制體系，提供可變側向剛度，控制地震反應等。
（6）選擇質量輕“強度高”延性強的材料。圍護多采用玻璃幕墻、鋁合金幕墻等；內部多采用輕質隔斷；樓屋面多選用壓型鋼板加混凝土層面。
總之，經濟的發展，城市化進程的加快，高層建筑、超高層建筑勢必會成為未來發展的必然趨勢，這就要求我們不斷提高高層建筑施工技術的水平，從而滿足日益發展的社會經濟的需要。促進建筑工程行業的健康發展。
參考文獻：
[1]汪源浩,沈小璞,王建國. 超高層建筑結構的減震控制技術與抗震設計要點[J]. 合肥工業大學學報(自然科學版),2006,（3）.
中圖分類號： TU208 文獻標識碼： A.
引言：基礎是整個建筑工程的重要部分，其重要性在結構、占比、造價、工時上有著全面的體現，是建筑設計、建設和施工單位高度重視的關鍵部位和環節。超高層建筑基礎設計工作中只有通過全面了解情況、優化基礎選型、全面科學計算等工作才能夠確保超高層建筑基礎的安全性和功能，同時確保超高層建筑基礎工程造價的可控和降低。在超高層建筑基礎實際的設計工作中要對基礎選型影響因素進行控制，堅持基礎選型的原則，通過對超高層建筑框架結構、箱(筏)和樁箱(筏)種類基礎的有效設計和全面控制，實現超高層建筑基礎設計的目標，促進超高層建筑基礎功能的完善，真正完成超高層建筑基礎設計的系統性、全面性的目標。
一、超高層建筑結構設計原則
（1）選擇適合的基礎方案
應該根據工程的上部載荷分布和結構類型，地質條件，施工條件以及相鄰的建筑物影響等各種因素進行綜合性分析，選擇既合理又經濟的方案，必要時要進行地基變形演算，在進行設計時要最大限度地發揮地基的潛力。在進行基礎設計時，應該參考臨近建筑資料和進行現場查看，要有詳細的地質勘查報告，一般情況下，在一個結構單元內部適合用兩種不同的類型。
（2）對計算結構進行正確分析
高層建筑結構設計普遍運用計算機技術，但是，往往不同的軟件會得出不同的計算結果。所以，對于程序的適用條件、范圍等設計師應該進行全面的了解。因為軟件本身有缺陷、人工輸入有誤或者程序與結構的實際情況不相符合，在計算機輔助設計時，都會造成錯誤的計算結果，所以，在拿到電算結構時要求結構工程師要慎重校對，認真進行分析，做出合理的判斷。
（3）選用適當的計算簡圖
.為了保證結構的安全，在選擇計算簡圖時要選擇適當的計算簡圖。如果計算簡圖選用不當，則會造成結構安全隱患，要有相應的構造措施來保證計算簡圖。為了減少計算簡圖的誤差，實際結構的節點應該保證在設計所允許的范圍之內，因為其不能是純粹的剛結點。
（4）采取相應的構造措施
強剪弱彎、強柱弱梁、強壓若拉、. 強節點弱構件、.注意構件的延性性能原則是在結構設計中要始終牢記的。要注意鋼筋的錨固長度，特別是鋼筋執行段錨固的長度。要加強薄弱部位，考慮溫度應力的影響。
（5）合理選擇結構方案
要選擇一個切實可行的結構體系與結構形式，一個經濟合理的結構方案是一個合理設計的保證。結構體系應該傳力簡捷，受力明確。地震區應力求平面和豎向規則，同一結構單元不宜混用不同結構體系。總之，必須綜合分析工程的材料、施工條件、設計要求、地理環境等，并且要與水、電、建筑等專業進行充分的協商，以此為基礎確定結構方案，為結構選型，最好進行多方案比較后選用較為優秀的.
二、超高層建筑基礎選型工作的要點
2.1超高層建筑基礎選型的影響因素
2.1.1超高層建筑上部結構對基礎選型的影響
上部結構對超高層建筑基礎類型、深度、浮力等參數存在著直接的影響，由于上部結構種類的不同，會引起超高層建筑基礎荷載大小和分布的不同，要在設計超高層建筑基礎予以注意。同時，不同類型的超高層建筑上部結構會因自身的類型不同而產生不同的沉降幅度和變形幅度，因此，帶來超高層建筑基礎形式上的不同。地下室的種類和形狀也會對基礎選型有一定影響，要在設計超高層建筑基礎時做以重點考量。
2.1.2地質條件對超高層建筑基礎選型的影響
地質條件中兩項情況對超高層建筑基礎選型影響最為顯著，一是，地基持力層情況，持力層是承受超高層建筑基礎負荷的土層，要根據持力層承載能力大小和壓縮模量變化幅度選擇超高層建筑基礎類型；二是，穿越土層基本狀況，應該根據土層中地下水影響和樁基穿越能力的大小選擇超高層建筑基礎的類型。
2.1.3周圍環境因素對超高層建筑基礎選型的影響
一是，超高層建筑施工的振動和噪聲要對基礎帶來各種影響，因此需要對此加以控制和預防，以便超高層建筑基礎能夠持久、穩定和安全。二是，超高層建筑施工中的空間因素也會給基礎類型帶來一定的影響，要選擇既利于施工有利于穩定的超高層建筑基礎類型。三是，超高層建筑施工中擠土效應，超高層建筑基礎樁基的入土和擠土會產生擠土效益，這會對周邊建筑和地下管網造成影響，應該從最小影響原則出發，優先選擇擠土效應最小的樁基方式進行超高層建筑基礎施工。
2.1.4超高層建筑基礎樁種類的影響
不同種類的基礎樁有著不同的尺寸，應該從持力層性質、安全性要求、超高層建筑負荷等主要方面確定基礎樁的類型和規格，使其滿足超高層建筑總體施工建設的需要。
2.1.5超高層建筑基礎施工的工期
工期是設計超高層建筑基礎類型的重要參考參數，要在確保超高層建筑基礎施工速度、施工質量和施工效益的基礎上形成最為科學的施工
工期，實現超高層建筑總體價值的全面兼顧。
2.2超高層建筑基礎選型的基本原則
超高層建筑基礎選型應該堅持的原則有：一是，多樣式原則，超高層建筑基礎設計單位應該全面掌握各種超高層建筑基礎類型，并有針對性地選擇社會和綜合價值較高的超高層建筑基礎類型。二是，經濟性原則，超高層建筑基礎設計要追求最佳的經濟效益，因此，設計超高層建筑基礎時要考慮到成本控制、施工進度的重要因素，全面提高超高層建筑基礎設計和施工的經濟性。三是，總體優化原則，超高層建筑基礎設計單位要對各種設計綜合起來，將各種設計的優勢集中起來，形成優化的超高層建筑基礎設計，以實現超高層建筑建設的基本目標。
三、超高層建筑基礎設計的方法
當前超高層建筑基礎設計采用上部結構與地基、基礎共同作用的分析方法,這種方法中地基、基礎、上部結構之間同時滿足接觸點的靜力平衡以及接觸點的變形協調兩個條件,即將上部結構、基礎和地基三者看成是一個彼此協調的整體。這種從整體上進行相互作用的分析方法難度較大,計算量龐大,對計算機的性能及存儲量要求較高,只在較復雜或大型基礎設計時,按目前可行的方法考慮地基-基礎-上部結構的相互作用。共同作用分析方法的進步之處僅在于它考慮了上部結構的剛度，這一優勢是傳統設計方式所不具備的。
四、做好超高層建筑基礎設計的要點
1框架結構基礎設計的要點
在超高層框架結構基礎設計時,基礎宜柔不宜剛;若地基土為高壓縮性,則基礎宜剛;當采用樁基時,可考慮采用變剛度布樁的方式(如改變基礎中部樁徑或樁長、加密中部布樁),以調整地基或樁基的豎向支承剛度,使差異沉降減到最小,從而減小基礎或承臺的內力。
2箱(筏)基礎設計的要點
對超高層建筑箱(筏)基礎設計時,考慮上部結構參與工作有利于降低箱基的整體彎曲應力。建議采用共同工作整體分析進行計算,這樣算得的整體彎曲箱基底板鋼筋應力才比較符合實際;另外,共同作用使得上部結構下面幾層邊柱(墻)出現較大內力,采用常規設計方法時應提高邊柱(邊墻)的內力。
3樁箱(筏)基礎設計的要點
超高層建筑樁箱(筏)基礎上部荷載滿布，可采用變剛度布樁的方式,調整樁基的豎向支承剛度,從而調整樁頂反力分布;若考慮利用樁間土分擔上部荷載,充分發揮箱(筏)底樁間土的承載力,可適當增加基礎中部樁的間距;另外,若上部結構為剪力墻,則樁宜沿剪力墻軸線布置,這樣與
滿堂布樁相比可以大大減小底板的厚度。
參考文獻
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前言
高層建筑的出現是科技發展、社會進步、建筑行業提升的重要標志，當前，國家和城市發展越迅速，高層建筑的數量和層次就越高，很多大城市已經開始了超高層建筑的設計和施工，并已經逐漸成為一種社會和行業發展的趨勢。在這樣的趨勢下，高層建筑結構設計工作就顯得尤為重要，在設計工作中要通過科學的手段、統籌的方法和高超的技巧將設計的合理性、安全性和需要的廣泛性和差異性有效地統合在一起，滿足從行業到社會，從個人到集體，從需要到發展等各方面的需要。當前，各界為建筑行業提出了做好高層建筑結構設計的要求，因此，在高層建筑結構設計中要了解高層建筑結構的特點，注意設計中的要點，重點對高層建筑結構的扭轉和受力性能進行關注，在堅持安全、質量和經濟的原則下，提升高層建筑結構設計的水平。
一、高層建筑的結構特點
1、重視對待軸向變形。高層建筑中，由于豎向負荷較大的原因，可能會引起在柱中較大程度上的變形，從而對連續梁、彎矩產生比較大的影響，該影響包括兩個方面：一方面是，會增大端支座負彎矩的數值或者是增大跨中正彎矩的數值，另一方面是，減小連續梁中間支座的負彎矩值。除了這兩方面的影響外，還會影響預測構件的側移和剪力，以及影響構件的下料長度，對于對構件的側移和剪力的影響，將其和構件豎向變形相比較，就會得出較為不安全的結果；對于對預測構件下料長度的影響，可以采取根據計算軸向變形數值，然后針對性的對下料長度進行調整分配。
2、重要的高層建筑結構設計指標是結構延性。高層建筑和低層建筑的區別之一就是：在建筑結構方面，高層建筑的結構較柔和，同時也就保障在地震作用下高層建筑的變形更大。為了避免高層建筑在遭受較大沖擊后，在進人高層建筑塑性變形階段的前提下，高層建筑仍可以具有較強的變形能力，也就是避免高層建筑的倒塌，需要在高層建筑結構設計時采取恰當合理的措施，達到保障高層建筑結構具有應對較大沖擊的延性。
3、高層建筑結構設計的決定性因素是水平荷載。一方面，對于大多數的高層建筑樓房來說，豎向荷載基本上是定值，而水平荷載，比如地震作用和風負載，荷載值隨著高層建筑結構動力特性的不同而發生較大程度上的浮動變化；另一方面是，由于高層建筑樓房自身的重量和樓面引起的彎矩和軸力的數值，與建筑物的高度的一次方成正比，而水平荷載產生的傾覆力矩和引起的軸力與建筑物高度的二次方成正比。
三、高層建筑結構設計的要點
1、高層建筑的構造措施
高層建筑結構設計中要重點對剪力、壓力、柱體等相關結構和特性進行強化，同時要加強彎力矩的防護，提高拉力的大小，提升構造梁的性能，要注意對薄弱部位的加強，特別重點考慮的構造要點有：延性、溫度應力、薄弱層厚度，鋼筋錨固長度，抗震結構層次等主要環節，要達到高層建筑結構的設計合理化，就必須做好上述構造方面的設計。
2、高層建筑結構的計算簡圖
計算簡圖是高層建筑結構設計和高層建筑結構計算時的中要基礎，因此，需要選擇適宜的高層建筑結構計算簡圖。在計算簡圖中要對高層建筑結構的剛節點和鉸節點進行重點把握，同時要控制計算簡圖的誤差，使其限定在高層建筑結構設計的允許范圍中。在高層建筑結構計算簡圖的應以中要對構造的重點防護措施進行強化，這樣有利于控制高層建筑結構的穩定。
3、高層建筑結構的方案
結構方案的經濟性、科學性和合理性是整個高層建筑結構設計的關鍵，要采用高層建筑結構的合理形式和經濟形式，這樣可以使高層建筑結構得主要性能和要求達到相應的設計。在方案中要注意豎向和水平向的規則，同時，要注意在同一結構單元內不能應用同樣結構體系和方式，以避免高層建筑結構出現問題。
4、高層建筑的基礎方案
在高層建筑結構進行基礎設計師要重點考慮高層建筑結構的荷載分布、高層建筑工程的地質條件、高層建筑的施工條件。設計高層建筑結構時要重點考慮到對地基潛力的挖掘，因此，在高層建筑結構設計階段要對工程地質勘查報告的內容和技術參數進行重點了解，以便形成具有科學性和合理性的高層建筑結構基礎方案。
四、高層建筑結構設計的基本要求
1、高層建筑結構設計的規則性
高層建筑結構設計應符合抗震概念設計的要求，應采用規則的設計方案，不應采用嚴重不規則的結構體系。高層建筑結構設計應該具備多道抗震防線；具有合理的承載力和剛度分布的結構水平和豎向布置，避免因扭轉和突變效應造成局部薄弱部位。
2、高層建筑結構設計的平面規則布置
高層建筑結構平面布置需要能抵抗豎向和水平荷載，對稱均勻，明確受力，傳力直接，減少扭轉的影響。在地震作用下，建筑的平面要簡單規則，在風力作用下可以適當放寬要求。建筑的抗震設防要求建筑的平面形狀宜對稱、簡單、規則，才能達到減震的目的。
五、高層建筑結構設計問題的防范和處理
1、高層建筑結構設計中的扭轉問題
在進行結構設計時，我們需要建筑的三心盡可能匯于一點，即三心合一。高層建筑結構設計的扭轉問題就是指建筑的三心在結構設計過程中未達到統一，結構在水平荷載的作用下發生扭轉振動的效應。
2、高層建筑結構的受力性能
對于高層建筑物最初的方案設計，建筑師考慮更多的是應該是它的受力性能，而不是詳細地確定它的具體結構。沉降縫兩側單元層數不同時，由于高層的影響，低層的傾斜往往很大，因此沉降縫寬度可按高層單元的縫寬要求來確定。
3、高層建筑結構設計中的其它問題
一是，剪力墻的墻肢與其平面外方向的樓面梁連接時，應采取在墻與梁相交處設置扶壁柱或暗柱，或在墻內設置型鋼等至少一種措施，減小梁端部彎距對墻的不利影響。二是，對各抗震等級框支梁縱向鋼筋的最小配筋率提高了要求，同時增加了最小面積配箍率的要求。三是，嚴格要求各抗震等級剪力墻在各種情況下的厚度與層高。四是，地下室結構的樓層側向剛度不應小于相鄰上部結構樓層側向剛度的2倍。
六、結束語
綜合全文，近些年我國的高層建筑建設行業迅速發展，而高層建筑結構設計是高層建筑建設行業的關鍵因素，高層建筑建設行業的進一步發展，使得對高層建筑結構設計質量的要求越來越高。高層建筑結構設計質量好壞直接影響到整個高層建筑是否具有安全性，直接影響到高層建筑建設行業是否達到可持續發展。本文從高層建筑結構設計的原則人手，對高層建筑結構設計的特點進行詳細的概述，進而引出高層建筑結構設計中應該注意的問題，并對這些問題進行簡單的概括。
[參考文獻]
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隨著我國社會經濟建設的快速發展，城市化進程不斷加快，城鎮人口日益增加，致使城市住房建設用地較為緊張，超高層住宅建筑的建設也日益增加。目前，超高層住宅建筑內部結構設計方面的變化愈加明顯，許多新興的結構設計方案逐漸被超高層住宅建筑工程所采用。同時住宅建筑結構類型與使用功能越來越復雜，結構體系日趨多樣化，對住宅建筑結構設計工作的要求也不斷提高。在超高層建筑建設過程中，部分建筑的結構設計環節并不是十分合理，加上工程設計人員容易出現一些概念性的錯誤，給建筑的質量安全和使用帶來了一定的安全隱患。因此，如何提高超高層住宅建筑結構設計水平，就成為了工程設計人員面臨的一項難題。
1 工程概況
某高層住宅建筑面積為29000.4m2，地下1層，地上43層，大屋面高度138.02m。本工程結構體系采用現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，120m＜高度＜150m，屬于B級高度建筑，樓蓋為現澆鋼筋砼梁板體系。
建筑抗震設防類別為標準設防類(丙類)，結構安全等級為二級，設計使用年限為50年。所在地區的抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第二組，場地類別為Ⅲ類，場地特征周期為0.55s，地震影響系數最大值采用0.08，上部結構阻尼比0.05。建筑類別調整后用于抗震驗算的烈度為7度，用于確定抗震等級的烈度為7度，剪力墻抗震等級為一級。
2 基礎設計
本工程的基礎設計等級為甲級，主樓基礎采用沖鉆孔灌注樁，樁身混凝土強度等級為C35，樁直徑為1100mm，單樁豎向承載力特征值為8000kN；樁端持力層中風化凝灰巖(11)層，樁身全斷面進入持力層≥1100mm，樁長約50m。樁基全面施工前應進行試打樁及靜載試驗工作，以確定樁基施工的控制條件和樁豎向抗壓承載力特征值。
承臺按抗沖切、剪切計算厚度為2700mm，承臺面標高為－5.200，基礎埋置深度為7.7m(從室外地面起算)。
3 上部結構設計
3.1 超限情況的認定
參照建設部建質［2006］220號《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》附錄一“超限高層建筑工程主要范圍的參照簡表”，結合本工程實際逐條判別，將存在超限的情況匯總如下。
(1)附表一，房屋高度方面
設防烈度為7度，剪力墻結構，總高度138.05m＞［120m］，超限。
(2)同時具有附表二所列三項及三項以上不規則的高層建筑(因篇幅所限，本文不再詳細列出)。
第一項．扭轉不規則:考慮偶然偏心的扭轉位移比＞1.2但＜1.3，雖然本條超限，但僅此一項。所以本工程不屬于附表二所列的超限高層。
(3)具有附表三某一項不規則的高層建筑工程。根據SATWE計算結果分析、判別，本工程亦不屬于表三所列的超限高層。
綜上所述，本工程只屬于高度超限的超高層建筑。
3.2 上部結構計算分析及結構設計
本工程為剪力墻結構，120m＜高度＜150m，屬于B級高度建筑，按《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ3－2002)(以下簡稱高規)5.1.13條規定:
(1)應采用至少兩個不同力學模型的三維空間分析軟件進行整體內力位移計算。
(2)應采用彈性時程分析法進行整體補充計算。
根據《高規》要求，本工程采用的時程分析計算程序為PKPM系列的SATWE軟件，并采用PMSAP軟件進行對比分析。
本工程屬于純剪結構，作為抗側力構件的剪力墻，選用正確的結構分析程序尤為重要。SATWE對剪力墻采用墻元模型來分析其受力狀態，這種模型的計算精度比薄壁柱單元高，所以我省大多數工程的結構計算都選用SATWE程序。實際上就有限元理論目前的發展水平來看，用殼元來模擬剪力墻的受力狀態是比較切合實際的，因為殼元和剪力墻一樣，既有平面內剛度，又有平面外剛度。實際工程中的剪力墻幾何尺寸、洞口大小及其空間位置等都有較大的隨意性。為了降低剪力墻的幾何描述和殼元單元劃分的難度，SATWE借鑒了SAP84的墻元概念，在四節點等參平面殼元的基礎上，采用靜力凝聚原理構造了一種通用墻元，減少了部分剪力墻因墻元細分而增加的內部自由度和數據處理量，雖然提高了分析效率，卻影響了剪力墻的分析精度。此外，從理論上講，如果對樓板采用平面板元或殼元來模擬其真實的受力狀態和剛度，對結構整體計算分析比較精確，但是這樣處理會增加許多計算工作。在實際工程結構分析中，多采用“樓板平面內無限剛”假定，以達到減少自由度，簡化結構分析的目的，這對于某些工程可能導致較大的計算誤差。SATWE對于樓板采用了以下幾種假定:(1)樓板平面內無限剛；(2)樓板分塊平面內無限剛；(3)樓板分塊平面內無限剛，并帶有彈性連接板；(4)樓板為彈性連接板。對彈性樓板實際上是以PMCAD前處理數據中的一個房間的樓板作為一個超單元，內部自由度被凝聚了，計算結果具有一定的近似性，某種程度上影響了分析精度。根據高規要求，本工程應采用兩個不同力學模型的三維空間分析軟件進行整體內力位移計算，由于PMSAP對剪力墻和樓板都采用了比較精確的有限元分析，單元模型更接近結構的真實受力狀態，雖然數據處理量大大增加，但其分析精度卻比SATWE高。用PMSAP軟件對SATWE程序的計算結果進行分析、校核，是比較可信的。
SATWE和PMSAP兩個程序均采用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算，彈性時程分析法計算結果作為振型分解反應譜法的補充。
程分析主要結果匯總如下:
表1 結構模態信息
表2 地震荷載(反應譜法)和風荷載下計算得到的結構最大響應
多遇地震時彈性時程分析所取的地面運動加速度時程的最大值為35cm/s2。針對報告中提供的實際強震記錄和人工模擬的加速度時程曲線，根據08版抗震規范要求，本工程選擇了兩條天然波和一條人工波。這三條波的時程曲線計算所得結構底部剪力均大于振型分解反應譜法計算結果的65%，且三條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值亦大于振型分解反應譜法(以下簡稱CQC)計算結果的80%。由此可見本工程選擇的地震波是滿足規范及設計要求的。
SATWE和PMSAP時程分析的樓層剪力曲線如(圖1、圖2)所示。
圖1 SATWE時程分析樓層剪力圖
圖2 PMSAP時程分析樓層剪力圖
比較上圖振型分解反應譜法(CQC)計算的樓層剪力曲線圖，在大部分樓層基本能包絡時程分析曲線，僅電算34層以上CQC法計算樓層剪力略小于時程分析的結果。由此可見振型分解反應譜法用于本工程的抗震分析是安全可靠的。設計中仍以振型分解反應譜法計算結果為主，并將34層以上部分指定為薄弱層，該部分樓層地震剪力予以放大。這一方案也得到了本工程超限高層審查與會專家的認可。
比較PMSAP和SATWE計算出的基底剪力非常接近，其余參數如周期、結構的總質量、地震荷載和風荷載下計算得到的結構最大響應位移、地震下的剪重比等都比較接近，說明用這兩個程序做計算分析是可以互相校核的。
3 抗震性能設計
本工程綜合考慮設防烈度，場地條件，房屋高度，不規則的部位和程度等因素，本工程只屬于高度超限的超高層建筑，且高度只超過A級而未超過B級，故將本工程預期抗震性能目標定位在“D”級，即為小震下滿足性能水準1的要求，中震滿足性能水準4的要求，大震下滿足性能水準5的要求。
普通的高層結構抗震設計基于小振彈性設計，對于本超高層結構作為主要承重構件的剪力墻，尤其是底部加強區需要提高其抗震承載能力。根據抗震概念設計“強柱弱梁、強剪弱彎”的要求，剪力墻也需要有更高的抗震安全儲備，所以本工程剪力墻底部加強區采用中震設計。具體措施如下:
(1)根據安評報告中震設計的地震影響系數最大值采用0.23，不考慮與抗震等級有關的內力增大系數(即剪力墻抗震等級定為四級)，不計入風荷載的組合效應。
(2)抗剪驗算按中震彈性設計，考慮重力荷載與地震作用組合的分項系數，材料強度取設計值，考慮抗震承載力調整系數。計算結果作為剪力墻底部加強區水平筋的配筋依據。
(3)抗彎驗算按中震不屈服設計，不考慮重力荷載與地震作用組合的分項系數，材料強度取標準值，不考慮抗震承載力調整系數。計算結果作為剪力墻底部加強區約束邊緣構件豎向鋼筋的配筋依據。
本工程通過對關鍵構件剪力墻底部加強區進行中震設計，即抗彎承載力按中震不屈服復核，抗剪承載力按中震彈性復核，結構能滿足性能水準1、4的要求，預估結構在大震作用下能滿足性能水準5的要求。各性能水準目標具體描述如下:
性能水準1:結構在遭受多遇地震后完好，無損傷，一般不需修理即可繼續使用，人們不會因結構損傷造成傷害，可安全出入和使用。
性能水準4:遭受設防烈度地震后結構的重要部位構件輕微損壞，出現輕微裂縫，其他部位普通構件及耗能構件發生中等損害。
性能水準5:結構在預估的罕遇地震下發生比較嚴重的損壞，耗能構件及部分普通構件損壞比較嚴重，關鍵構件中等損壞，有明顯裂縫，結構需要排險大修。
4 結論
通過工程實例分析超高層住宅建筑結構設計工作，可以得出以下幾點結論：①PMSAP和SATWE計算結果的比較表明了SATWE計算結果進行結構設計是基本可靠的；②采用合理的方法對部分樓層剪力進行了調整，能夠有效確保工程抗震分析安全、可靠；③對剪力墻底部加強區采用中震設計，能夠滿足住宅建筑的抗震需要。
一、超高層建筑定義
1972年8月在美國賓夕法尼亞洲的伯利恒市召開的國際高層建筑會議上，專門討論并提出高層建筑的分類和定義。
第一類高層建筑：9-16層（高度到50米）；
第二類高層建筑：17-25層（高度到75米）；
第三類高層建筑：26-40層（最高到100米）；
超高層建筑：40層以上（高度100米以上）。
在我國，民用建筑按地上層數或高度分類劃分應符合下列規定：
1 住宅建筑按層數分類：一層至三層為低層住宅，四層至六層為多層住宅，七層至九層為中高層住宅，十層及十層以上為高層住宅；
2 除住宅建筑之外的民用建筑高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑（不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑）；
3 建筑高度大于等于1OOm的民用建筑為超高層建筑。
二、超高層建筑的結構設計特點
超高層的結構體系選擇與低層、多層的建筑相比，超高層建筑的結構設計顯得十分重要。不同的建筑結構體系選擇可以對建筑的樓層數目、平面布置、施工技術要求、各種管道的布置及投資多少等產生最為直接的影響。
（一）超高層的建筑結構設計的特點
1.水平力的主要因素
樓房的自重與樓面的載荷在豎向放人構件中所產生的彎矩與軸力大小僅僅是與樓房的高度一次方形成正比，但是水平載荷對與建筑所產生的傾覆力矩以及軸力的大小則是與樓房的高度二次方形成正比。因此在超高層的建筑設計中，水平力是設計主要因素，風荷載大部分情況成了水平力主導作用。
2.軸向變形的因素
由于樓房的自重而產生的軸向壓應力會導致樓房的中柱產生出較大軸向變形，會直接導致連續梁的中間支座處負彎矩值直接減小，從而導致跨中正彎矩值與端支座的負彎矩值增大。
3.側移做為控制指標
超高層的建筑結構側移隨著高度增加會迅速的增大（側移量和樓層之間高度四次方是正比關系），所以控制結構側移是超高層建筑結構設計的關鍵指標。
4.抗震設計的要求更高
超高層的建筑屬于重點設防，抗震措施須按相應的規范要求加強。
（二）造型設計
建筑造型現代、簡潔。主樓在進深方向上分解為三部分，通過實、虛、實的組合使樓體形體感增強，同時建筑元素以豎向線條為母題，使樓體感覺更為挺拔。裙房延續主樓的豎向線條，與主樓在建筑語匯上統一。
三、總體結構設計
（一）結構選型
在實際工程中多采用鋼筋混凝土框架一核心筒結構，雖然其結構承載能力和抗變形能力比筒中筒結構差，但避免了結構豎向抗側力構件的轉換。由于很多情況結構側向位移難滿足限值要求，可利用建筑避難層，設置鋼筋混凝土桁架的結構加強層。結構加強層是一把雙刃劍，雖然可提高結構抗側移剛度，也使得結構豎向剛度突變，所以結構加強層及相鄰層按《高規》要求進行了加強處理。
（二）超限措施
在工程結構平面形狀宜規則、剛度和承載力分布宜均勻，豎向體型也宜規則和均勻、結構抗側力構件宜上下連續貫通。
由于結構高度超限、而且首層層高較高，超限應對措施把首層及下部若干層的結構抗側力構件作為加強的重點：下部多層框架柱采用鋼管混凝土組合柱，底部幾層根據要求核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱，首層抗震等級提高一級。鋼管混凝土柱有著卓越的承載能力和變形能力，但其防腐和防火材料不僅造價較高還有時效性，需考慮今后的維修保養，鋼管混凝土疊合柱及鋼管混凝土組合柱可彌補這方面的缺陷。核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱，以解決由于首層層高較大，使得剪力墻端部應力集中的問題，并提高剪力墻的承載能力和抗變形能力。
四、鋼管混凝土組合柱的梁柱節點
在工程中往往僅在框架柱中采用鋼管混凝土，而框架梁則采用普通鋼筋混凝土，鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土梁的連接節點成為工程中難點之一。目前常用的連接節點有：鋼牛腿法、雙梁法、環梁法、鋼管開大洞后補強法及純鋼筋混凝土節點法等。現介紹在鋼管上開穿鋼筋小孔的連接節點，為連接節點的設計提供多一種選擇。
（一）鋼管開小孔的連接節點構造。鋼管上開穿鋼筋小孔的連接節點做法要點如下：
1.鋼管開小孔：小孔直徑D=鋼筋直徑+10mm，小孔水平間距：3×D，小孔垂直間距=2×D；
2.鋼管水平加強環：梁頂面和梁底面各設置一道，環板寬度：鋼管混凝土柱時，取0.10倍鋼管直徑、鋼管混凝土疊合柱時，取65～100mm；環板厚度=0.5t且≥16mm（t為鋼管壁厚）；
3.鋼管豎向短加勁肋：緊貼水平加強環，肋寬=環板寬一15mm，肋厚=環厚，長度為200mm，布置在梁開孔部位的兩側和中間；
4.梁鋼筋盡量采用直徑較大的HRB400級鋼筋，以減少鋼管開孔數量。在鋼管混凝土疊合柱時，部分梁鋼筋可以在鋼筋混凝土柱區域穿過。
（二）鋼管開小孔連接節點的優點
1.鋼管開小孔后對鋼管截面削弱不大，梁鋼筋穿過小孔后剩余的縫隙很小，鋼管對管芯混凝土的約束力基本沒減少，不影響鋼管混凝土柱的承載能力和變形能力。
2.梁鋼筋直接穿過鋼管后，梁可以可靠的傳遞內力，梁長范圍內的剛度保持不變，結構受力分析與實際相同。
3.在設置水平加強環和豎向短加勁肋補強后，鋼管在節點區是連續的，節點的剛性不受影響，滿足“強節點弱構件”的要求。
4.現場施工較方便，即使圓弧形梁鋼筋也可順利穿過；
5.節點補強所用材料比鋼牛腿法和鋼管開大洞法減少很多，造價較低。
五、剪力墻平面外對梁端嵌固作用分析
框架一核心筒結構，部分框架粱要支撐在剪力墻平面外方向。影響剪力墻平面外對梁端嵌固作用的主要因素：墻平面外對粱端嵌固作用的有效長度、墻線剛度與梁線剛度之比和墻在該層的軸壓力等等。目前常用的計算分析軟件雖然具有墻元平面外剛度分析功能，但未考慮墻平面外對梁端嵌固作用的有效長度，當遇到墻肢很長或筒體墻肢空間剛度很大情況時，計算分析軟件會高估了墻平面外對梁端的嵌固作用，使得梁端負彎矩計算值要大于實際值。
六、核心筒外墻的連梁設計
核心筒外墻的連粱縱筋計算超筋是非常普遍的情況。《高規》規定，跨高比小于5時按連梁考慮，連梁屬于深彎粱和深粱的范疇，其正截面承載力計算時，已不符合平截面假定，不能按桿系考慮。《高規》對連梁設計的具體要求是“強墻弱梁”和“強剪弱彎”，但實際施工中還要取決于設計者的理解和經驗。工程核心筒外墻的連梁按《高規》要求進行設計，除連梁均配置了交叉暗撐外，對非底部加強部位剪力墻的邊緣構件也進行了加強處理，以滿足“多道抗震防線’和“強墻弱梁”的要求。
七、結束語
超高層建筑物合理的結構設計至關重要。在達到高層建筑結構的安全性及經濟性。重視概念設計，確定合理的結構方案，采取有針對性的技術措施，應保證結構分析計算準確性和設計指標的合理性，重視中震和大震下的結構安全性能。
參考文獻：
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《建筑抗震設計規范》GB50011-2010
《高層民用建筑鋼結構結構技術規程》JGJ99-98
引 文：當今社會，隨著人們對居住空間的要求越來越高，同時對住宅的布局以及裝飾也越來越高，使得目前的建筑形式向多元化發展，并且隨著高層建筑的大量出現，滿足了人們對居住大空間的要求，同時也使得城市用地緊張的情況得以解決，但是，隨之而來的問題也出現了，因為高層建筑本身的特點決定著建筑結構的特殊性，比如結構復雜，建筑施工的工作量很大，施工的周期較長等，所以，如果在結構設計方面發生問題，不但會使得經濟造成巨大的損失，而且也會危及人們的生命以及財產的安全，因此，我們要對高層建筑結構設計要點嚴格把握，并且對工程施工的各種相關因素全面考慮，詳細的分析及把握影響建筑質量的潛在問題，從而采取有效的方法及措施進行防治。
1.高層建筑結構體系
1.1高層建筑的剪力墻體系。
在高層建筑中設計中結構體系中，其重要組成部分就是剪力墻，在高層建筑承受風荷載或高層建筑承受地震方面，剪力墻有著積極性的作用。因為其不僅對結構中水平構件所產生的豎向荷載能夠承擔，而且對外部因素所引起的振動作用也能夠承擔。
1.2高層建筑的框架―剪力墻體系。
高層建筑中常見的結構體系就是框架―剪力墻體系，垂直荷載的力量是框架所能承受的，而剪力墻所承受的則是水平剪力。剪力墻的設置不僅能夠在很大程度上增強建筑的側向剛度，使其水平位移變小，而且還能夠使框架所受的力實現均勻分布。
1.3高層建筑的筒體體系。
高層建筑筒體結構體系由框架―剪力墻結構與全剪力墻結構綜合演變和發展而來的。筒體結構體系是將剪力墻或密柱框架集中到建筑的內部和而形成的空間封閉式的筒體。其特點是剪力墻集中而獲得較大的自由分割空間，目前在高層建筑中被廣泛應用。
2.高層建筑結構設計要點分析
2.1選擇合理的結構方案。
高層建筑的結構設計不僅要具有較高的經濟性，更要滿足使用性及合理性，因此在進行高層建筑結構設計時，首先就要選取一種既可行又滿足較好經濟性的結構形式及體系。其中要注意如下問題：首先在同一結構單元中，最好不要混合使用不同的結構體系，同時還要綜合考慮使用要求、地理環境及施工條件等實際情況，還要協調好建筑電氣及水暖等配套設施的設計，從而選擇最優的建筑結構體系。
2.2選擇合適的基礎方案。
綜合考慮高層建筑物的上層結構類型和地基的承受能力，對建筑物的結構設計。盡量充分利用地基的承受強度，建筑合理的高度，必要時要求進行地基變形的檢驗。根據當地的地質調查結果，對高層建筑結構基礎設計。建筑設計人員在進行建筑地基基礎設計的時候，必須要根據當地的設計規范標準，由于我國各個地方都會有自己地區規劃制定的《地基基礎設計規范》 ，各個地區制定的規范對建筑結構設計師在設計時有著非常重要的幫助。
2.3選用適當的計算方法及簡圖。
在高層建筑結構設計中，要注重相關計算方式的選擇，從而保證強度等計算結果能夠滿足真實情況，從而更好的為結構設計提供依據。此外，由于建筑結構設計是在結構計算的基礎上開展的，一旦計算方式不準確，導致計算結果有誤，就會嚴重影響高層建筑的結構設計質量，更可能造成安全事故的發知，并帶來巨大的損失，因此在高層建筑結構設計中，要注意相關計算方法的選擇及計算簡圖的選取。同時，計算簡圖還應有相應的構造措施來保證。實際結構的節點不可能是純粹的鉸結點和剛結點，但與計算簡圖的誤差應在設計允許范圍之內。
2.4正確分析計算結果。
計算機技術是在結構設計中普遍采用的技術，但是隨著目前軟件種類繁多，軟件的不同往往也會導致計算結果的。所以，設計師要對程序的適用范圍以及條件進行全面的了解才可。設計師在拿到計算結果時一定要對其認真分析，并且慎重的校核的原因是計算機在輔助設計時常常會因為結構實際情況與程序不相符合，或人工輸入有誤，或軟件本身有缺陷從而導致計算結果錯誤，這就需要設計師以此做出合理判斷。
2.5采取相應的構造措施。
“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉原則”是在進行高層建筑結構設計時需要牢記的，并且一定要注意構件的延性性能；對薄弱部位加強；對鋼筋的錨固長度也要注意，更要注意的就是鋼筋的執行段錨固長度；同時對溫度應力的影響力等也要考慮。
2.6高層建筑結構抗震設計。
由于高層建筑的樓層數較高，特別是某些超高層建筑，如果遇到如地震等災害時，其抗震能力得不到有效的保證，就使其變形及破壞力都會遠遠的大于其它類型的建筑，因此要綜合多方面因素，全面的提升高層建筑的抗震能力。
首先要注重地基的選擇及設計，高層建筑最好應建筑在土地較硬的地區，并遠離河岸，同時還要注意，不要在斷層或地陷等較易發生地震的地區建造，如果地基選擇不合理很可能影響到其抗震能力。其交，在設計階段還要注重建筑材料的選取，將鋼筋與混凝土結合在一起的建筑形式主要是利用鋼筋與混凝土具有相似的膨脹系數，在任務環境下都不會產生過大的應力，同時這兩者之間的粘結性很好，特別是將鋼筋表面預置肋條或在鋼筋的端部彎起彎鉤，可大大的提高鋼筋與混凝土之間的拉力，可以更好的提高建筑的強度及抵抗外力的能力，從而更好的滿足人們的使用要求。而在高層建筑的設計施工中會在框架結構中融入一定的剪力墻結構，從而更好的實現不同建筑的功能及相應的強度要求。
3.結束語
綜上所述，我國城市化建設速度的不斷加快，使得提高城市土地利用率的相關問題越來越被社會所重視，與此同時，各種形式的高層建筑拔地而起，從而為緩解了城市居民住房緊張問題，但是由于高層建筑本身的結構特點，決定著其相應的結構設計必須滿足一定的強度及使用要求，這對建筑設計師來說是一項艱巨的任務。要想保證高層建筑施工質量，首先在結構設計階段就要保證其設計方案完全符合國家的相關標準，并結合其實際用途，緊抓設計要點，并對較易發生的潛在問題的設計進行及時排除，確保施工方案得以順利的展開，從而保證整體高層建筑的施工質量，為人們的正常使用提供較高質量的保障。
參考文獻
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