摘要：本文主要建筑結構設計的發展方向、計算與分析、注意事項進行了論述。

　　關鍵詞：結構設計，計算，分析，注意事項

　　Abstract: in this paper the development direction of the structure design, calculation and analysis, the points for attention are discussed in this paper.

　　Keywords: structure design, calculation, analysis, the matters needing attention

　　中圖分類號： S611 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 建筑結構設計的發展方向

　　(1)總體設計趨勢比較大。總體設計講的是合理運用可行性方案。合理的選擇構件的組成材料以及微小部構成問題，以達到建筑的安全性?？傮w設計是基于安全理論因素而確定的，是結構設計發展的—個大的方向。

　　(2)使用科學的的計算理論。建筑的結構設計，需要非常多的計算。結構設計的計算有空間受力計算，非彈性變形計算等，這些計算都非常繁瑣而寫細致，引入先進的科學計算理論和方法已經勢在必行。不僅可以節約成本，也能推動結構設計的有效進行。

　　(3)建筑材料的變革。建筑材料至于結構設計，一個實際運用的東西。另一個是理論層面的。這個路線不僅會帶來建筑上的變革，另—個方面也會帶來結構設計的變革，是最明顯的—個發展方向。

　　(4)審美理念的變革。審美是影響結構設計的一個因素，在新的時期，審美將更多的影響結構設計的發展方向。由于物質水平的段提高，以及民眾的精神水平也會這提高，那么結構設計的審美方面也會隨之發展。審美是人的天性，結構設計在將來一定會遵循審美的理念進行設計。

　　2 結構計算與分析

　　隨著科學技術的發展，目前高層建筑的結構分析基本上都采用計算機軟件進行，但計算機軟件并不能完全代替設計人員的設計概念。電算前后，設計人員必須對軟件的計算原理及適用范圍有一個清晰的認識。在結構計算與分析階段，如何準確、高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理，是決定工程設計質量好壞的關鍵。

　　2.1 結構整體計算的軟件選擇

　　目前比較通用的計算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等。但是，由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異，因此導致了各軟件的計算結果有或多或少的不同。所以，在進行工程整體結構計算和分析時，必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件，并從不同軟件相差較大的計算結果中，判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的，哪個又是意義不大的，這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計算軟件，不但會浪費大量的時間和精力，而且有可能使結構有不安全的隱患存在。

　　2.2周期折減系數

　　在高層結構中設置了非結構的砌體填充墻，在結構計算時應考慮其對主體結構的影響。周期的折減應考慮到門窗洞口的設置對周期的影響，不同的結構類型和填充墻的多少也決定了周期折減系數的取值，而不能一概而論。

　　2.3振型數目是否足夠

　　陣型數的多少與結構的層數有關，對振型的取值都有較為明確的規定。因此，在計算分析階段，根據規范要求對計算結果進行判斷，并決定是否要調整振型數目的取值。

　　2.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開計算

　　一段時間以來，大底盤、多塔樓的高層建筑類型大量涌現，而在計算分析該類型高層建筑時，是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算，還是將結構人為地分開進行計算，是結構工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現即使振型參與系數滿足要求，但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大，從而使結構出現不安全的隱患。

　　《廣東省<高規>補充規定》(DBJ/T15—46—2005)中明確規定，大底盤多塔樓結構宜按實際情況建模，必要時，可作適當簡化后進行整體計算，以考慮大底盤與塔樓的相互影響;同時，各塔樓宜分開再進行單獨計算，比較多塔與單塔的計算結果，確認合理的計算結果作為設計依據。當多塔塔樓之間相距較遠時，宜在裙房處設縫斷開，將主體結構設計為單塔樓結構。

　　2.5非結構構件的計算與設計

　　在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時，由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大，因此，必須嚴格按照規范中的非結構構件的計算處理措施進行設計。

　　3 高層建筑的結構設計注意事項

　　(1)協調合理的平面以及豎向布置。在高層建筑結構布置過程中，平面布置簡單規則，盡可能的對稱，使結構的剛度與質量中心重合，平面的長度不宜過長，突出部分應當適當的減小，平面凹角部分必須有加強設計。對于豎向布置，應盡可能的做到結構剛度的連貫性，避免側向剛度與承載力的突變造成薄弱層。由于高層建筑的結構上部通常為截面縮小的突出構造，容易造成剛度突變應當采取一定的設計加過措施。高層建筑物的高寬比一般控制在5-6 以下，對于對抗震設防烈度等級較高的高層建筑設計，高寬比更應嚴格控制。

　　(2)高層建筑結構受力荷載計算必須準確。對于高層建筑物設計中，荷載計算主要是指豎向荷載以及水平荷載的計算。在結構設計豎向荷載計算時可以采取滿布活荷載的方式計算結構內力，如果結構的豎向活荷載比較大，必須分析活荷載的不利位置單獨計算。水平荷載的計算主要包括地震荷載與風荷載，由于水平荷載對高層建筑物產生的傾覆力矩及其產生的豎向軸力與高度的平方成正比，而且由于高層建筑物的水平荷載例如風荷載等的具有隨機性，其荷載大小隨結構特性的不同變化程度較大，因此在設計參數選取時必須綜合分析。

　　(3)嚴格控制各項設計指標。高層建筑設計需要綜合考慮分析的設計指標主要包括側移變形與位移比、結構延性以及剪重比與單位面積重度。由于高層建筑物較高，水平荷載作用下的側移變形較大，必須對側移變形嚴格控制。位移比對于評價結構平面是否規則具有重要的作用，根據相關規范說明，對于偶然偏心影響的地震作用下，A 級高層建筑位移比需要小于1.5，B 級高層建筑物位移比需要小于1.4。對結構延性的控制，則主要是應對地震等災害發生時，為了提高高層建筑物塑性變形時期的變形能力，以避免倒塌破壞的發生。剪重比主要是體現高層建筑結構對地震反的應程度的指標，單位面積重度則是分析結構構件截面設計是否合理，同時也是高層建筑荷載計算的參數之一，高層建筑物的單位面積重度一般控制在15-18kN/ m2 左右。

　　(4)合理的基礎形式及埋深設計。高層建筑物的基礎形式需要結合建筑物的規模以及地質條件確定，而且需要確保足夠的埋置深度。高層建筑大多采用樁基礎，樁基礎又分為樁柱基礎、樁梁基礎、樁墻基礎、樁筏基礎以及樁箱基礎。高層建筑形狀規則而且高度不是較高的情況下通常采用小群樁的樁柱基礎以及樁梁基礎，對于形狀不規則而且地基條件相對較差時，一般采用樁筏或樁箱基礎。對于樁基礎設計，必須合理的選擇持力層以及樁長設計，同時確保樁基滿足水平荷載的要求。

　　4 結語

　　高層建筑結構設計作為一項系統復雜的工作，直接關系到高層建筑的結構主體安全，因此，在高層建筑結構設計中，必須綜合考慮各項設計原則，合理地進行受力分析以及參數選取，以確保高層建筑物的結構設計安全，消除各種設計安全隱患。