淺析高層建筑結構選型

摘要：高層建筑結構選型是否合理關系到建筑功能的實現。本文通過對高層建筑的結構選型意義、內容、要求、要點等問題進行了分析，以期推動高層建筑結構選型的良性發展。

關鍵詞：高層建筑；結構；選型

1高層建筑結構選型的重要性

1.1高層建筑結構選型關系到城市建設的發展

高層建筑成為解決當前城市資源緊缺的主要形式，大大提高了土地利用率，實現城市優質資源的高效利用，進而實現城市綜合能力的提高，實現現代化的建設和發展。高層建筑作為城市現代化的典型代表，受到社會各界的廣泛關注，因此，高層建筑結構選型，直接關系到城市的現代化建設。

1.2高層建筑的結構選型是高層建筑發展的基礎

現代城市建設要求通過結構選型來實現對高層建筑功能實用性的保證和經濟成本的控制。一是表現在高層建筑的功能趨于綜合化和多元化的發展，這就要求高層建筑的內部空間設計和平立面設計要趨于多元化和多功能化，要求高層建筑必須重視結構選型；二是高層建筑的規模和高度越來越大，投資和施工難度越來愈高，對建筑結構進行選型優化，可以有效的對部件和構建進行優化，實現成本的有效控制；三是高層建筑做成城市的地標性建筑，受到社會各界的廣泛關注，一些新的理論和信息需要在高層建筑中進行表達，高層建筑的結構選型受到各種人為因素的影響。

2高層建筑結構選型的主要內容以及影響因素分析

2.1內容和要求

其內容包括有：基礎結構的選擇、豎向承重結構的選擇、水平承重結構的選擇三個方面。基礎結構的主要內容包含有獨立基礎、箱型基礎、條形基礎、樁基礎和筏形基礎等形式；水平承重結構的內容包含有無梁樓蓋、警示樓蓋、單向板肋形樓蓋、密肋樓蓋、雙向板肋形樓蓋等形式；豎向承重結構的內容包含有框架結構、剪力墻結構、筒體結構和框架一剪力墻結構等形式。在高層建筑的結構選型過程中，為了實現對結構的科學合理的選擇，需要對各種結構的使用范圍和受力特點等具有詳細的了解，高層建筑進行結構選型需要首先符合一些幾點：建筑場地的選擇要有利于施工，避開危險地段、土質液化或者地基不均勻沉降地段；抗側力構建和重量在平面內的分布要基本對稱；平面和立面的結構形式要對稱、簡單和規章，保證重心不偏離；對處于地震區的高層建筑應該具備抗震防線，保證建筑的剛度和延展性；結構的選型盡量與建筑的外部形式相一致，與周圍的環境相符合，有利于施工和環境和諧。

2.2高層建筑結構選型的影響要素分析

2.2.1高層建筑所處的環境因素

高層建筑所處的環境和位置是進行高層建筑結構選型的首要影響因素，是進行建筑結構基礎結構、水平承重結構和豎向承重結構選擇的重要依據。建筑結構選型，是指在對設計的

目標、層次、方案進行全面的了解之后，在設計知識、施工經驗和工程實例等綜合的考慮下，所進行的選擇過程。選型還應該通過對建筑結構體系的外部結構進行裝飾性的設計，滿足高層建筑的景觀需要建筑空間的藝術化處理，實現建筑與周圍環境的和諧統一。

2.2.2建筑功能的要求

建筑功能的有效實現是高層建筑結構體系選型的重要影響因素，任何建筑都具有對地質環境和空間開發的要求，高層建筑作為解決現代城市建設土地資源緊缺問題的重要途徑，實現其功能更是其首要的設計要素之一。《高層建筑混凝土結構技術規程》中，對各種常見的高層建筑結構體系的最大適用高度進行了規定，高層建筑在進行結構選型時，可以根據這些規則大體確定建筑結構的規模、高度和功能空間的劃分。高層建筑的結構選型，應盡可能的降低結構構件的高度，提高建筑空間的使用效率、使得建筑結構的剖面與建筑物的使用空間相適應，降低建筑結構的維護成本從而降低整個高層建筑的運行成本。

2.2.3結構材料

新型材料迅速發展，質量輕、強度高的新型材料在高層建筑的結構造型中應用廣泛，因此，高層建筑結構選型需要結合建筑材料的性能進行，促進結構與形式的統一。

2.2.4施工水平

高層建筑的施工技術復雜，對施工的工藝水平要求較高。現代施工工藝和施工機械不斷發展，使得高層建筑的一些施工難題如大跨度的施工變為現實，樁基施工、深基坑施工和大體積混凝土施工等技術的發展，以及大模板、組合模板和滑升模板等工藝的成熟，使得高層建筑在結構選型方面的空間大大增加，施工水平成為高層建筑結構選型的關鍵因素之一。

3高層建筑結構選型要點分析

3.1豎向承重結構的選擇

高層建筑對豎向承重結構進行選擇時，首先要考慮建筑物的高度和承重的需要，不同的建筑結構所能夠承受的重量和實用的高度各不相同，需要注意。一般情況下，框架結構適用于層數較少、高度較低和方針需求降低的建筑；框架一剪力墻結構適用于大多數高層建筑的需要；筒體結構適用于超高層建筑和對防震要求較高的建筑。建筑的用也是進行豎向承重結構選擇的關鍵，一般可以按照住宅建筑、商業建筑和公共性建筑三類。

3.2水平承重結構的選擇

水平承重結構是保證高層建筑整體穩定性的重要結構，其選型一般包含以下幾種：平板結構、無梁樓蓋結構、密肋樓蓋結構等。其中，平板結構包括有單向板和雙向板，其優點是板底平整，結構高度低，不適用吊頂，適用于剪力墻結構和筒體結構。缺點是當建筑水平跨度較大時，樓面的重量太大，不宜采用。一般非預應力平板不應超過6m，預應力平板不應超過9m。無梁樓蓋一般在公用建筑中采用，可以增加版主連接的可靠性。普通的鋼筋混凝土樓面的跨度為6m以內，預應力混凝土樓面的跨度可以達到9m。在跨度較大而高度受到限制的情況下，一般采用密肋樓蓋進行施工。樓蓋結構的選擇應滿足以下要求，即建筑高度超過五十米時，框架一剪力墻結構、筒體結構等復雜的高層建筑結構，應該采取現澆樓蓋的方式進行；房屋高度小于五十米時，應該按照防震的等級進行選擇，即6、7級抗震結構應該選擇裝配整體式樓蓋、防震等級為8、9級時，應該采用框架一剪力墻現澆樓蓋結構。此外，應該注意的是，混凝土強度等級要在C20-C40之間。

3.3下部結構選擇

基礎結構對于高層建筑來說具有重要的意義，是保證上部建筑安全和牢固的必要基礎。下部結構的選擇，直接關系到高層建筑的安全和施工造價、工期等。高層建筑下部基礎結構主要包含有柱下獨立基礎、交叉梁基礎、片筏基礎和復合型基礎四種。柱下獨立基礎適用于地質條件較好、高度較低的高層建筑；交叉了基礎適用于地質一般、高度較低和框架一剪力墻和剪力墻建筑結構；片筏基礎適用于土質較弱但高度較低或者土地較好但高度較高的情況，可以比樁基礎更加的利于施工和減少成本，缺點是剛度較弱，對不均勻沉降、裂縫和變形的要求較高。復合型基礎適用于地質較弱和高度較高的情況，可以滿足較高層建筑的結構要求。

4結語

高層建筑結構選型是高層建筑設計和施工的重要環節，直接關系到高層建筑的經濟性和安全性，關系到高層建筑能否實現預期的城市功能。高層建筑的結構選型在我國的發展尚處于初步階段，需要不斷的提高水平和總結經驗，促進高層建筑發展。

參考文獻：

[1]李迪；王朝陽等；超高層建筑施工中塔吊的合理應用[J]；工業建筑.2012；42（12）

[2]潘林；宋燦；施工期框架結構豎向變形差異及其影響[J]；武漢理工大學學報2011；33（8）