关键词：高层；混凝土；建筑抗震结构；设计
中图分类号：TV331文献标识码：A
一、高层混凝土建筑的结构特点及地震作用下的破坏特点
1、高层混凝土建筑的结构特点
高层混凝土建筑指的是建筑物高于28m，并且楼层超过十层的混凝土建筑。高层混凝土建筑结构其实说白了就是一种竖向的悬臂结构。高层混凝土建筑结构上的弯矩和轴向力是水平荷载跟垂直荷载导致的，建筑的高度跟轴向力实际上呈现线性关系。高层混凝土建筑的层数与水平位移，跟弯矩是呈上升曲线的关系，并且轴向力是与高度成正比例。从受力特性方面来说，当水平荷载离分布较均匀时，建筑的高度跟弯矩是呈二次方变化关系，而当垂直荷载方向不变时，高层建筑的增加高度所带来的受力也很小。
2、发生地震时高层建筑的破坏特点
（1）地基破坏特点。如果高层建筑是处于软弱土层上，就比较容易发生破坏，因为土体液化会引起基础沉降，最终会出现上部建筑结构的倾斜，在一些危险地段所修的高层建筑，如果遇到地震，建筑的基础就会出现不均匀沉降，甚至导致建筑物出现裂缝，并且一旦高层建筑自身的结构周期跟场地周期相同时就会出现共振效应，严重的破坏结构。
（2）结构体系破坏特点。如果高层混凝土建筑是框架填墙结构，一旦发生地震，建筑平面的内框架柱上部就易发生剪切型破坏，而窗洞部分因为窗下墙的作用会导致短柱性破坏。框架剪力墙结构受地震的破坏程度比较轻。底框结构因为底层具有较低的刚度，一旦发生地震，就会受到严重的破坏，而如果使用框架填墙结构，因为底层框架是敞开式，没砌墙时具有较低的刚度，所以，底层会受到严重的破坏。
（3）刚度破坏特点。建筑的主体结构使用矩形平面式，建筑中的电梯井等如果发生偏心，在扭转振动的作用下会加重地震破坏度，而L形和三角形等对称性不强的平面形式，地震中更容易受到扭转振动的破坏，加重震害。
（4）构件的破坏特点。采用框架剪力墙结构的建筑中，柱会比板和梁破坏严重，剪力墙的窗台下部位置比较容易发生交叉性裂缝。而框架柱因为设置了螺旋箍筋，所以，层间位移角比较大，框架柱在地震时具有较强的抵抗力。
二、高层混凝土建筑抗震结构设计
1、设计建筑主体结构的基础
建筑工程的基础结构是否设计的科学，会跟建筑的质量息息相关，相同结构的单元应当设置在地基性质相似的地面上，并且使用一样的结构，如果地基的位置出现了橡皮土、液化土和新填土等承载力不一的土层时，要通过适当的处理措施来增强基础结构的刚度，保证地基足够的承载力。使用底框结构不仅实用性强，而且具有较强的经济性，使用范围相当广泛，但是，这种结构体系下的刚度分布不均匀，存在头重脚轻的可能，最终使得建筑物的整体结构出现不均匀变形，严重者甚至会导致房屋部分开裂，所以，不易在高设防烈度地区使用这种结构，或者在具体设计时，设计人员应当通过适当措施确保上下部分具有一致均匀的刚度，真正有效提升抗震水平。
2、增加抗震防线
高层建筑的抗震结构是由多个延性分体系构成的，并且各个延性构件是相互协调连接的，如框剪力结构就是结合了剪力墙与框架分体而构成的多肢剪力墙结构体系，通常在大型地震出现后会发生余震，所以，若是只设置一道抗震防线，一旦该抗震防线受到余震的破坏，就会严重损伤到高层主体结构，严重者甚至出现倒塌。设计人员必须认真处理结构构件抗震设防体系，并确保同一平面内的主要构件屈服，剩余抗侧力部件处于弹性过程阶段，提高主体结构的有效屈服持续时间，保证主体结构具有加强的延性和抗侧移能力。在进行建筑的抗震设计时，可能会出现某一结构构件的抗侧移值太大的现象，最终引起其他结构构件强度不够，所以在设计时必须适当强化构件的抗侧移能力，必须反复权衡施工中的以大带小与个别抗侧力部件的配筋率提高等设计行为。
3、使用多种抗震计算方法
在进行高层混凝土建筑设计时，必须正确计算抗震结构的位移，定量的分析结构设计方案，将主体结构的变形量控制在一定范围中，确保发生一般的地震时不会出现变形。计算主体结构的承载力时，要实时计算高烈度地震下结构的层间位移角和延性位移，并根据建筑物构件中位移跟结构的变形关系，最终获得主要构件的变形数值，再结合建筑截面的应变情况，明确构件的合理构造要求，另外，还要确保建筑优良的场地条件良好，尽量降低所输入的地震能量，有效降低高层建筑的主体结构的破坏程度。
4、抗震加固设计
在多数情况下，高层建筑都明确了设防抗震要求，所以，高层建筑不但要满足一定的刚度和延性要求，还需满足一定的强度要求，而钢筋混凝土由于本身的自重比较大，特别是底层柱其轴力跟建筑物高度是成正比的关系，而主要构件对延性有一定的要求，在层高既定时，往往以调整轴压比的形式来增强构件的延性，但是轴压比不可太大，要不然就会构成结构短柱，延性相当有限，如果遇上高烈度的地震，易导致剪切破坏，最终会导致整体的倒塌，所以必须进行加固设计。
（1）选用螺旋复合箍筋。框架柱的抗剪能力应该跟强剪弱弯与剪压比想符合，柱子端部的抗弯能力必须满足强柱弱梁限值的标准，而短柱在强柱弱梁与强剪弱弯时，不会导致剪切性破坏，螺旋复合箍筋的突出优点就是可以有效提高柱子的抗冲剪能力，提高短柱抗震性能。
（2）选用分体柱。短柱的抗弯性能强于抗剪性能，所以，在实际地震中往往是抗弯能力还没真正发挥作用就已出现了剪坏破坏，设计时需适当减少短柱的抗弯能力，让它跟抗剪强度相近，才会让短柱在地震中从一开始就满足抗弯的屈服强度。设计中常常使用减少抗弯强度的形式，即把柱子沿竖向设缝，并把它划分成各个分体柱，分体柱的配筋可在柱肢间布置一定数量的连接键，真正增强构件的刚度与抗震性能，常常使用通缝、分隔板和摩擦阻尼器等连接键。选用分体柱，虽说不能增强柱子的抗剪性能，但是在降低了抗弯能力时就提高了柱子的抗变形能力，实现了短柱向长柱的转变，有效提高了短柱的抗震能力。
5、将位移考虑在内，降低输入地震能量
【关键词】高层建筑；剪力墙；设计要点
前言：剪力墙结构体系具有整体性优、刚度强、造价低等特点，因此高层建筑常用剪力墙结构，可把隔墙与承重墙有机统一且施工成本更为经济，除此以外，剪力墙结构与框架结构相比，没有出现梁、柱外露等情况，且外立面造型更加美观，内部功能更加多样化。随着剪力墙在高层建筑的广泛应用，社会大众对剪力墙结构设计要求进一步提高，《高层建筑混凝土结构技术规程》对剪力墙结构的类型选择、布置尽管没用作出细致规定，我们设计人员则应当结合建筑工程实际条件，加强剪力墙结构设计与优化。
1、高层剪力墙结构布置要求与特点
1.1剪力墙布置要求
通常剪力墙沿主轴方向进行布置，设计人员在建筑平面内布置的剪力墙应当保持平均，剪力墙宽度与高度尺寸均较大，且其厚度偏薄，剪力墙主要承受水平作用、弯矩以及竖向荷载，因此剪力墙结构应具有抗风、抗震的能力，所以其结构体系应满足延性变形与抗脆性剪切的要求，在剪力墙设计过程中设计人员应尽量考虑其弯曲延性。
1.2剪力墙结构类别
高层剪力墙建筑结构类型主要包括整体墙、联肢墙等，根据墙体的差异性特点以及其受力形式，对剪力墙体内力进行配筋，整体墙主要涉及山墙、局部开洞墙、结构片墙，而联肢墙则是将剪力墙通过梁进行连接，剪力墙建筑结构体系如下图所示。剪力墙在高层建筑中充当竖向承重与抗侧力结构的构件，设计人员在剪力墙上可以进行开洞设计，如洞口开设越大时，从受力体系上更接近于剪力墙框架体系。
1.3剪力墙结构特点
（1）优点：高层剪力墙结构体系承载水平较高，自身侧向刚度较大、变形小，平面布局较为规整，剪力墙结构体系适用层高较小建筑，如高层住宅、高层宾馆等。
（2）缺点：高层建筑剪力墙结构体系自重偏大，且建筑平面布置空间存在局限性，为了满足业主对大建筑空间的需求，可将剪力墙转化为框架-剪力墙、框支剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系是把剪力墙、框架作为承载构件，承受水平与竖向作用荷载，而框架结构来承受竖向荷载，剪力墙则承受水平方向的剪切力。框支-剪力墙结构体系是把高层建筑底部设计为框架体系，这种结构体系适用于带有转换层的建筑。
2、剪力墙厚度与墙肢长度确定
2.1剪力墙厚度
根据抗震规范规定要求，当高层建筑抗震等级为一、二级抗震设计人员需要对剪力墙底部进行加强，其墙厚应大于200mrn，而且大于高层建筑层高1/16，对于非加强区域墙厚不得低于160mm，在进行剪力墙设计过程中，设计人员如遇特殊情况，应对高层建筑展开概念设计分析，积极控制与调整墙肢轴压的数值，确保高层建筑的连续性，确保剪力墙结构设计满足规范要求。
2.2墙肢长度
在设计过程中，设计人员对高层建筑剪力墙结构长度有着明确控制，墙肢长度一般低于8m，因此在剪力墙结构设计过程中设计人员应保证剪力墙体系延性，为了消除剪力墙结构发生脆性破坏，可把剪力墙的高宽比大于3，增强剪力墙的延性，在地震作用下使其发生弯曲破坏，在以往设计过程中笔者发现墙体过长，为了确保墙体的高宽比值大于3，可通过开设洞口等措施将长墙分割成具有均匀性肢墙，对于洞口笔者认为选择弯矩比偏小的连梁。
3、剪力墙结构设计原则
设计人员在进行剪力墙设计中，首先结合设计规范具体要求对结构的合理性进行考量，在结构设计过程中，设计人员从技术层面应满足下列原则，从而能够推动剪力墙设计科学化、规范化。
3.1调整层间最小剪力系数
设计人员为了控制剪力墙结构自重，避免地震出现，尽量少布置剪力墙，但基于一个前提是要求短肢剪力墙所承受第一振型倾覆力矩应低于地震倾覆力矩总数的40%，设计人员可扩大剪力墙开间，增加剪力墙结构的侧向刚度，保证层间最小剪力系数满足规范要求，从而能够控制建筑工程成本支出。
3.2调整层间层高比与最大位移
层间扭转与剪切变形是高层建筑结构设计的重点，其中剪切变形主要根据竖向构件数量来判断的，如某建筑竖向构件布置过多，必然增大剪重比，造成结构设计不合理，扭转变形加大，且无法满足楼层间位移要求，对此，在建筑物中应尽量减少扭转变形，而不能单靠增加竖向构件的刚度来调整楼层之间的位移。
4、剪力墙结构设计优化措施
4.1加强大墙肢的结构处理
在设计过程中笔者发现剪力墙结构由于本身具有延伸性要求，对此在实际施工过程中也应具备其延展性能，设计人员应重视剪力墙结构整体性工作，剪力墙在实际破坏中以弯曲破坏为主，极易造成脆性破坏，这对结构的抗震极为不利。针对这种情况设计人员对于墙肢较长的剪力墙设计不仅满足承载力要求还需进行分层设计，将其分割成为均匀单元，对于较短墙肢在受弯条件下出现裂缝较小，从而能够有效发挥墙体配筋作用，为消除这些不利现象出现，对于墙肢长度超过8m可选择下列处理措施：第一，开设施工洞，在施工过程中需对墙体孔洞预留，同时对预留孔洞需布置填充墙，这样能够将长墙肢隔成短墙肢。第二，开设计算洞，设计人员主要在结构计算时假设其有洞，但在实际施工过程中仍为混凝土墙，这种计算洞的开设，能够发挥墙肢配筋性能。
4.2加强剪力墙结构均衡设计
在高层剪力墙建筑结构设计过程中，设计人员应当采取恰当优化措施实现结构受力均衡，不仅能够提高剪力墙结构安全度，还能够控制工程的投资造价，设计人员根据剪力墙的平面布置情况能够真正实现剪力墙结构的设计优化，根据施工现场条件，制定正确的剪力墙设计方案，设计人员加强剪力墙施工质量的督查，制定科学的施工管理机制，强化施工管理人员的安全意识，要求其按照操作流程与设计图纸进行施工作业。
结束语：
总而言之，随着我国城镇化进程加快，剪力墙结构在高层建筑结构中得到广泛应用，对增强剪力墙结构安全性、抗震性具有积极作用，对此设计人员需要考虑剪力墙的结构问题，制定科学的剪力墙结构设计方案，结合建筑工程的实际条件，对此充分做好现场的勘察设计准备工作，保证建筑物整体的设计水平，最终推动我国建筑行业的可持续发展。
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关键词：高层建筑；结构特征；设计要点；问题分析；
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：
0前言
随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，城市规模不断增大，人口不断增加，使得城市住房建设用地高度紧张，以及人民对生活质量的高标准的追求，新建高层建筑是城市发展的必然趋势。这就必然给结构工程师们对高层建筑的设计也带来了许多新的课题和更高的挑战。如何设计出舒适、安全、经济、美观，同时又要符合人们精神生活要求的建筑。满足人们生产和生活的需求，是结构设计师们必须要面对和需要解决的首要问题。掌握高层建筑结构设计的要点，正确处理高层建筑设计过程中出现的问题，是每个结构设计师所必须具备的基本素质。本文结合笔者多年从事结构设计经验对高层建筑结构设计中应注意的一些问题进行了总结，以供结构设计人员参考借鉴。
1高层建筑的结构特点及应注意的问题
（1）结构延性是重要设计指标：高楼层因为其独特的特性在很多方面都比低层楼房有优势，其最显著的特点就是高层楼房拥有较好的柔韧性，正是因为这种特性，使得这种高层楼房在发生地震的时能够适度变形，从而消散地震对其的影响。因此想要保证高层建筑的延性，楼房在建造的时通常会在施工过程别是在其进入塑性变形阶段之后，其仍然能够保持很强的变形力，这样就能保证楼房在遇见晃动的情况之下不会出现坍塌的现象，因此在设计的时候需要针对这种情况采取专门的措施进行防护。
（2）轴向变形不容忽视：如果建造高层楼房的时采用剪力墙结构，则建筑中心轴受到的压力将会比建筑四周的支柱受到的压力要大很多，因此其形变量也要远远地大于周围支柱轴。通常，如果建筑物的高度越高，那么其产生形变的可能性也就越大极易导致建筑的中心支柱因为受到较大的压力而出现坍塌的现象。因此，如果在进行建造高层时缺乏合理的设计，那么建筑完工之后，中轴则会承担过多的压力从而使得中轴底座的负弯矩变得很小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大这样很容易使中轴出现形变的情况，一旦中轴出现形变之后，整个建筑的连续弯矩就会受到较大的影响，这样就会大大加剧建筑的不安全性。
（3）水平荷载成为决定因素：高层楼房的设计不仅要考虑竖向荷载，还需要考虑建筑的水平荷载能力的影响，主要是因为：①如果在设计的时候仅仅考虑竖向荷载，那么其相关联的数据和设计高度成一次方关系，这在设计的时候是不够的，但是水平荷载相关的数据能够保证其和高度成二次方关系[1]；②在建筑物设计的时候关于竖向荷载是相对固定的，但是水平荷载却受到众多因素的影响，在设计的时候还需将地震、风等能够对建筑物造成破坏的因素考虑在内。
2选择合理的高层结构体系的重要性
在设计高层建筑结构体系时，不同的抗侧力结构选用的钢筋混凝土结构也是不同的，可分为框架结构、剪力墙结构等，不同的结构在设计的时有着不同的作用，因此建筑师在设计的时候需要根据建筑的实际情况合理的进行选择和利用。
（1）框架结构体系。在钢筋混凝土结构以及钢结构中使用最多的就是框架结构，其在构建时使用非常灵活，不仅能够提供较大的空间，而且还能将梁和柱进行完美的融合，呈现出建筑的整体构架。在设计框架结构体系时需要对位移以及框架―剪力墙机构的内力等进行测量，在测量的时候使用较多的就是连梁连续化假定法。应首先确定剪力墙以及框架水平进行位移，然后再计算各种参数，然后综合考虑，合理的进行设计。
（2）剪力墙结构。构建剪力墙结构的时候通常都是根据建筑物的结构形式来具体设计，合理的利用建筑物的墙体来承受一部分压力。剪力墙结构通常是在钢筋混凝土结构中使用的，利用墙体来承载来自于建筑的全部水平以及竖向荷载。
（3）筒体结构。筒体建构的分类比较多，主要包括实腹筒、框筒等。实腹筒主要是采用平面剪力墙结构组成空间筒体；框筒在设计时主要是使键框架的肢距减小；桁筒在设计的时候通常都是用空间桁架组成。不同的结构在计算的时候往往采用不同的计算方式，主要有等效连续化方法、等效离散化方法；三维空间分析等。
3与高层建筑结构的有关问题分析
（1）高度问题。我国为了对建筑行业的高层建筑进行规范设计，对当前国内的建筑物高度进行了详细的设定。这种对高度的限制保证了在现有的技术水平能力之下建造较为安全的建筑物。但是现在很多的混凝土建筑物的高度都超过了国家相关规范中制定的高度，其存在着一定的安全隐患。所以，在设计上一定要认真对待，应该邀请那些专业性强、经验较多的建筑设计师进行合理设计。
（2）结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件。比如，当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。对某些建筑，因功能需要，下部几层为大空间，上部为办公或客房，采用的隔墙较多，上下层刚度差别较大，此时刚度变化处的下一层宜指定为薄弱层，可进行内力放大调整。
（3）短肢剪力墙的设置问题。在新规范中，将墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了较多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦[2]。
4结语
城市中的高层建筑成为反映城市经济繁荣和社会进步的重要标志。随着对高层建筑使用功能要求的日益严格，高层建筑的高度不断增加，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。
。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，而应遵循高层建筑的设计原则和设计理念，综合多方面因素进行考虑，并对各部位的受力情况及参数的选取要进行仔细的分析和研究，保证高层建筑物的结构设计安全，选择最有效的高层建筑结构体系，避免留下设计中的安全隐患，从而保证高层建筑的安全性。参考文献
关键词：结构体系结构类型
所谓结构体系是结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑中，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的关键问题。高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土组合结构等类型。
1、高层建筑中常用结构体系和其特点的分析
主要分为:(1)一般高层建筑结构体系。一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架－剪力墙体系、框架－筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。(2)复杂高层建筑结构体系。复杂高层结构体系指带转换层结构体系、连体结构体系、悬挑结构体系、带加强层结构体系、平面不规则结构体系等。(3)新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。
A、框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成不但承受竖向荷载，也承受着水平荷载的结构体系（多用于多层建筑）。其优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间及特殊用途的房间。必要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。
B、力墙结构体系:剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
剪力墙也称抗震墙。它自身平面内的刚度大、强度高、整体性好，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震性能较强。在国内外历次大地震中，剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能，且震害较轻。因此，剪力墙结构在实际中得到了广泛的应用。由于其良好的抗震性能，所以在地震区15层以上的高层建筑中采用剪力墙是经济的，在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工时，施工速度很快，可节省大量的砌筑填充墙等工作量。
C、框架-剪力墙结构体系：它是在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。由于框架结构具有侧向刚度差，水平荷载作用下的变形大，抵抗水平荷载能力较低的缺点，但又具有平面布置较灵活、可获得较大的空间、立面处理易于变化的优点；剪力墙结构则具有强度和刚度大，水平位移小的优点与使用空间受到限制的缺点。将这两种体系结合起来，相互取长补短，可形成一种受力特性较好的结构体系-框架-剪力墙结构体系。剪力墙可以单片分散布置，也可以集中布置。
框架-剪力墙结构体系在水平荷载作用下的主要特征：
c-1受力状态方面，框架承受的水平剪力减少及沿高度方向比较均匀，框架各层的梁、柱弯矩值降低，沿高度方向各层梁、柱弯矩的差距减少，在数值上趋于接近。
c-2变形状态方面，单独的剪力墙在水平荷载作用下以弯曲变形为主，位移曲线呈弯曲型；而单独的框架以剪切变形为主，位移曲线呈剪切型；当两者处于同一体系，通过楼板协同工作，共同抵抗水平荷载，框架-剪力墙结构体系的变形曲线一般呈弯剪型。
由于上述变形和受力特点，框架-剪力墙结构的刚度和承载力较框架结构都有明显的提高，在水平荷载作用下的层间变形减小，因而减小了非结构构件的破坏。在我国，无论在地震区还是非地震区的高层建筑中，框架-剪力墙结构体系得到了广泛的应用。
D、筒体结构体系。筒体结构为空间受力体系。筒体的基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。用剪力墙围成的筒体可称为实腹筒。如果筒体的四壁是由竖杆和斜杆形成的桁架组成，则成为桁架筒；如果体系是由上述筒体单元所组成，称为筒中筒或组合筒。通常由实腹筒来做内部核心筒，框筒或桁架筒来做外筒。筒体最主要的受力特点是它的空间受力性能。无论哪一种筒体，在水平力作用下都可以看成固定于基础上的箱形悬臂构件，它比单片平面结构具有更大的承载力，并具有很好的抗扭刚度。
2、高层建筑结构类型及其特点
高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。
(1)混凝土结构具有造价较低、取材丰富、并可浇筑各种复杂断面形状，而且强度高、刚度大、耐火性和延性良好，结构布置灵活方便，因此，在高层建筑中得到广泛应用。
(2)结构具有强度高、构件断面小、自重轻、延性及抗震性能好等优点；钢构件易于工厂加工，施工方便，能缩短现场施工工期。近年来，随着高层建筑建造高度的增加，以及我国钢产量的大幅度增加，采用钢结构的高层建筑也不断增多。
(3)钢和钢筋混凝土相结合的组合结构和混合结构在高层建筑中更为合理。这种结构可以使两种材料互相取长补短，取得技术性能优良的效果。
组合结构是用钢材来加强钢筋混凝土构件的强度。钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成，成为钢骨混凝土构件，也可在钢管内部填充混凝土，做成外包钢构件，成为钢管混凝土。
关键词高层建筑，结构设计、结构体系、结构类型
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
0概述
近年来，随着国内国内人口以及城市化进程的不断加快，导致城市人口数量激增，城市土地建设资源日趋紧张。为了满足不断膨胀的建筑需求，适应现代社会高效率、快节奏的要求，建筑层数在不断增加，高层建筑群也犹如雨后春笋一般。高层建筑的结构形式不断创新，一系列新兴结构设计方案迅猛呈现。同时其结构体系也越来越复杂，建筑的使用功能等趋于多样化。结构设计关系到整个建筑的经济性与安全性，也决定了建筑的感官特点，成为高层建筑设计的重中之重。
因此，我们只有掌握了建筑结构体系的特点，才能更好使设计达到最理想标准。本文就高层建筑结构的结构体系类型以及高层建筑结构设计的特点进行说明，对高层结构选型、建筑基础、变形缝的设置以及剪力墙的构造等相关问题进行初步分析，为实际高层建筑结构设计提供一定参考。
1高层建筑的结构类型及特点
目前，世界各国对高层建筑的高度标准还未形成统一的规定。我国《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）将10层及10层以上的建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。随着高层建筑迅速发展，结构形式不断丰富。，目前主要结构形式及特点如下：
（1）框架结构
框架结构是高层建筑最初采用的结构类型。结构体系由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成。由梁柱组成的单元抵抗建筑所承受的水平、竖向荷载，属于一种平面受力体系。框架结构体系可以构建灵活的建筑空间，但由于框架梁柱截面较小，在抗震方面表现较差，主要应用于对于抗震设防要求低、高度较小的建筑。
（2）剪力墙结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙承受竖向和侧向力的钢筋混凝土结构体系。由于竖向的钢筋混凝土墙板具有很好的整体性及侧向稳定性，可以适用于较高建筑。剪力墙结构的受力体系为剪力墙，要满足间距的要求，限制了建筑的空间灵活性。
（3）框剪结构
框剪结构是框架于剪力墙结构的融合体，在一定程度上弥补了框架结构受力性能差和剪力墙结构空间布置不够灵活的缺点。目前在我国的较高层建筑中得到了广泛应用。
（4）筒体结构
筒体结构由竖向筒体承受竖向、和水平荷载的结构体系，是框架和剪力墙体系的演变体。框架或剪刀墙所围成的筒状封闭体系在受力方面具有更强的优越性，使建筑的高度进一步得到增大。
（5）其它巨型结构和组合结构
为了满足建筑高度的不断提高和建筑使用功能的要求，特巨型结构(巨型梁巨型柱和巨型支撑)被研究应用。另外，随着建筑体系的不断完善，不同结构形式相互融合取长补短，形成了基本结构体系的组合结构体系，如框架-核心筒结构等。
2高层建筑结构设计的特点
从所受荷载角度而言多层结构与高层结构没有分别，但是由于高层结构体系的复杂性，构造特性有其独特的特点，从而其设计原理及设计方法侧重点等也不相同。
2.1水平荷载是设计关键因素
竖向力与建筑高度成线性比例关系，而水平荷载对建筑产生的倾覆弯矩却成级数增长。高层建筑高度较大，风荷载和地震作用所产生的水平荷载，将会引起建筑结构构件内力的激增，并造成建筑整移很大。这就要求构件具有更高的承受荷载的能力。结构形式不同，建筑自身的结构动力特性等也有很大变化。因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制因素。
2.2考虑轴向变形的影响
建筑高度越大产生的竖向荷载越大，作为竖向荷载的受力构件，柱子会发生较大的竖向变形。而梁柱做为受力体系，变形的发生会造成内力的重分布。连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大，这种影响同时会使梁的长度发生变化。因此在进行构件截面以及预制构件尺寸设计时，如果忽略轴向变形的影响将会偏于危险。
2.3侧移成为设计的控制指标
建筑楼层较少时，总体移动较小。而当建筑高度达到一定程度，结构的整体刚度降低，在水平荷载的影响下，整体会产生很大侧移，这会大大影响人们的使用舒适感。另外，由于建筑侧移所产生的结构内力会使建筑产生裂缝以及结构损伤。因而，应高层建筑结构设计中药对结构的侧移进行控制。
2.4结构延性是结构设计的重要指标
在竖向长度的增加造成高层建筑柔度大，在相同的荷载作用下，其水平和竖向变形都将不可忽视。为了避免结构在遭受高强荷载作用时，由于变形较大而发生倒塌，在结构设计时采取合理的构造措施，使塑性阶段后期建筑仍能承受较强的延性。
3.高层建筑设计相关问题分析
高层建筑设计时，需要根据建筑所处的场地类型、所受荷载以及水文地质等工程状况，合理选用建筑形式、基础类型以及变形缝设置等进行研究，以确定合理可行且经济的方案。
3.1结构选型
结构体系是抵抗竖向荷载和水平荷载时的传力途径及构件的组成方式。不同结构形式具有不同的结构体系已经做上一节做了简要介绍，根据不同使用要求，应该选用不同的建筑结构体系。
在高层建筑选型方面有几个问题需要认真考虑：（1）结构的规则性问题结构是否规则对结构受力有很大影响，我国建筑规范中对建筑结构的规则性做了明确的规定；（2）结构高度问题建筑造价会随着高度的增加而非线性增长，且对工程工期、造价等整体规划的影响相当大。另外需要考虑嵌固端的设置等问题。结构形式选择涉及到整个建筑的受力体系是高层建筑结构设计的首要考虑及决策重点。
3.2基础选型
地基基础是上部结构直接承载体，承担着将上部荷载传递到地层内部的作用。高层建筑的基础类型有很多种，按基础的构造形式可分为条形基础、独立基础、满堂基础和桩基础。基础类型的选择不仅与建筑高度、工程地质条件相关，还受到施工技术和工程投资方面的影响。
因此，地基基础形式选取要对以下几点进行考虑：（1）上部结构高度上部结构的高度与建筑的自重荷载紧密相关，当建筑体型及高度较大时对基础的承载力和刚度等多方面要求相应提高；（2）上部结构形式不同结构形式所产生的结构变形响应不同，引起不同区域地基变形程度出现差异，上部结构对地基不均匀变形越敏感，就越应尽可能提高基础的总体刚度。
综上所述，基础型式的选用应进行必要的技术和经济方案比较，合理选用相应的基础设计方案。
3.3变形缝设置
当建筑体型到达一定程度就会产生不均匀沉降以及受到温度影响变形量不可忽略等问题，这时需要在高层建筑内部设置多种变形缝来避免建筑整体遭受破坏。主要需要进行设置的变形缝有：沉降缝、伸缩缝、防震缝等。
4.结语
随着现代化建筑事业的发展，高层建筑应用普及型越来越广。现代高层建筑结构设计是一项综合性技术工作，只有综合考虑高层建筑的安全性，经济性和合理性，才能实现高层建筑设计的完美设计。作为建筑结构设计人员必须不断的提升专业技能，才能为祖国的建筑事业贡献个人一份薄力。
参考文献：
[1]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2011，3.
[2]谭文锐,李达能.高层建筑结构设计中问题之探究[J].广东科技,2007，（6）
关键词：建筑工程，高层建筑施工，施工工程现状，技术浅谈
中图分类号：TU198文献标识码：A
随着社会的不断发展，施工技术在建筑等领域备受重视，成为了各企业所依靠的重要手段，在全面的建筑工程中由于工程涉及到各方各面，所以在技术上要有一定的手段，完善的处理工程量巨大，保证施工质量,工程实施时间长等一系列的复杂问题。
一．高层建筑简述.
高层建筑对于不同的国家有不同的规定高度，一般在美国高层建筑的高度是不小于25m，在中国其高度是按楼层规定的，一般从两方面定义，其一是对于居民楼的建筑的楼层数不小于10层的为高层建筑，其二是对于商业建筑它们的高度不小于24m的定义为高层建筑，对于岛国的日本来说，他们的高层建筑标准与美国相比要高一些，楼层总高度大于30米时才归为高层建筑。高层建筑一般性的被认为是裙楼和标准楼层之间的建筑项目，在建筑高层建筑时一定要事先设置它的结构转力的承受应力，对于楼的整个承重部分来说，需要较为密布的钢筋排列，而且另一方面一定要注重捆绑的结实性，针对高层建筑的结构他点必须要结合实际因素进行有效施工，只有这样才能够确保施工上安全和重要环节的处理。
二．高层建筑特点及施工特点.
（一）高层建筑的特点.
高层建筑之所以越来越受到人们的青睐,是因为高层建筑具有独特的特点。高层建筑可以说是国家非常倡导的，高层建筑占据的是空间位置，而像高度低于24米的建筑物他们所占据的是地域空间，简单地说就是土地面积。正因为我国的土地占有面积过少，我国的人口又在不断增加，用地紧张的问题逐渐受到人们的关注，另外由于城镇经济的发展迅速，土地的利用价值越来越高，所以国家才大肆的提倡高层建筑工程。高层建筑可以使人口得到集中化，方便人们工作的减少交通路途，这一方面无论是土地的利用还是各方面的便捷上都相当的有效率。另外高层建筑与一般性的施工相比可以大大提高施工期限，从一定角度上缩短了工期，还可以在市政的投资方面有所节约。
（二）高层建筑施工的特点.
高层建筑施工的要求十分严格，现阶段我国的多层建筑多为砖混结构建筑，而高层建筑却是钢筋混凝土或钢混结构为主的，所以，要根据高层建筑物的结构特点进行施工。施工时，施工方要对原材料及施工设备做认真的检查，并做好水电供应、高空作业的安全防护及材料垂直运输等相关问题，以满足高层建筑施工的要求。
另外，高层建筑物在设计与施工时不仅要在楼层高度和结构上下功夫，还要重点考虑它的功能、布局及造型等。也就是说高层建筑的施工还需要完善的设备和科学的建筑施工设计技术。
三・高层建筑具体施工技术.
1.深基础施工。建筑工程最重要的就是前期的基础施工，而建筑基础恰恰又是基础施工的首要任务，二十一世纪以来，我国在高层建筑上不断地进行改革，其中有一项就是要把地基打牢，地基决定于这座建筑的寿命以及抗自然因素的影响。一般地基所处土质复杂、持力层相对较深的高层建筑，普遍都会应用桩基础来对建筑的稳定性进行加固；
2.主体结构施工。高层建筑的结构在一定程度上有别于其他工程施工，正是因为高度的原因就需要掌握好框架以及框架剪力墙和剪力墙等这三大要点，但是现阶段最受大众认可的是筒体结构，一般性的从正交的方面看，是属于不规则的，而这种趋势现在正在朝向斜交和不规则这两大体系发展，总之这些因素都是建立在高层建筑的影响因素上而设立的。
3.高层管道以及设备安装。高层建筑施工有着多层话、条件艰难等因素的影响，所以高层建筑在安装管道时需要考虑它的复杂性以及特殊性，另外在用电设备的安装上更需要严格安装，尽量做好各方面的配合，在工程前后都要监管得当；
4.钢筋混凝土施工技术。高层建筑拥有其他建筑所不具备的特点，在高度上是较高的，在体积上是过于庞大的，这时钢筋混凝土的抗压性就相当重要了，这就需要施工人员严格遵守设计方案的标准进行混凝土的配置，混凝土的抗压性强度和混凝土用水及水泥的强度是成正比的，所以在配置时要控制好水泥与混凝土的比例，并在混凝土制作完成后进行严格的检测，主要目的就是保证它的抗压性，必须确保其保持最佳的性能，所以还需要具备一定的技术水平将整个工艺得以实现，这样才可以确保高层建筑的安全性。一般来说在建筑工程的前期采购中，采购的钢筋混凝土，其结构粘度要达到80%以上，而模板结构所需要的费用要小于35%大于30%，所以钢筋混凝土的质量监测是一项重要任务。
5.钢结构技术。近年来，钢结构在高层建筑中被广泛应用，它具有强度高、抗压力强和不易变形等特点，而且抗震性强又节能环保还能加快施工的进度，诸多优势使其在我国乃至国外都得到了积极的推广。
四・施工工程现状.
在上面的叙述中已经提出高层建筑的可行性研究对整个工程的影响重大，在这一方面一定要做到深度考虑，仔细谋划，扎实决策，充分完成可行研究工作的任务。国外现阶段对高层建筑可行性研究的认知已远远超过了我国，不管是在技术上的领先性与适中性，还是到工程施工中所存在的可能性与风险性，都作出充足的准备工作，现阶段我国在工程建设上对于高层建设技术问题上普遍性的忽视，所以最后造成工程中问题频发。
另外有些工程建设企业已认识到了前期的可行性研究重要性，对此也做出相应的规划，但是取得效果却不尽所想，虽然进行了可行性研究但是只是在形式上掩人耳目，没有实质上对施工技术的加以重视，最后因为施工技术不到位、调查不全面等诸多因素导致工程埋下隐患。所以施工技术的管理也十分值得我们重视和改进，只有科学合理的施工管理，才是保障工程质量的基本条件。
总结：本文通过对高层建筑施工中技术上的浅要分析，进一步展现了高层建筑技术上的重要性，随着高层建筑的发展趋势，未来的高层建筑一定会有更大的发展空间。另外在建设高层建筑的同时还要有效的管理工程施工问题，全面性的考虑，全方位的实施才会收获工程安全的认证。
参考文献：
[1]孟佼.浅析高层建筑施工技术及建筑特点[J].城市建设理论研究（电子版）2013-10.
[2]杨楠.对于高层建筑施工技术的现状与发展之我见[J].城市建设理论研究（电子版）2013-13.
[3]马学领,陈志伟.高层建筑施工技术的质量控制分析[J]商品与质量・学术观察2013-09.