建筑結構論文精選(九篇)

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第1篇：建筑結構論文范文

根據(jù)不同的標準，建筑結構的分類也有所區(qū)別。根據(jù)不同的施工方法，建筑結構可分為混合結構、框架結構、剪力墻結構等。由于剪力墻具有較強的抗側剛度和抗震性能，而且用鋼量也比較小，因而在建筑結構設計中得以廣泛應用。簡單來說，剪力墻結構就是利用鋼筋混凝土墻板來承受來自垂直方向和水平方向的力的結構。在設計剪力墻結構時，通常會使用鋼筋混凝土墻板取代之前框架結構中的梁柱，從而提高承受荷載的能力。換言之，剪力墻結構主要指的是豎向的鋼筋混凝土墻板，而橫向仍然沿用鋼筋混凝土的大樓板搭載在墻上，而這個結構就成為剪力墻結構

2剪力墻結構設計的基本原則

2.1剪力墻的厚度與高和寬相比，要小很多，幾何特征類似于板，受力形態(tài)接近于柱，但其又與柱存在明顯的區(qū)別，即其肢長和厚度的比值，當比值不超過3時，可以按照柱來計算，當比值介于3-5之間，則可作為異形柱，并按雙向受壓構件設計。

2.2在剪力墻結構中，墻作為平面構件，不僅需要承受來自平面作用的水平剪力和彎矩，同時還需要承受豎向壓力。在這種狀態(tài)下，剪力墻在水平作用下如同底部嵌固與基礎懸臂梁在地震作用或風載下，因此，剪力墻不僅需要具備一定的剛度，還需要具備能夠滿足非彈性變形反復循環(huán)下的延性。

2.3剪力墻結構中最突出的特點就是在同一平面內剛度和承載力較大，而平面外剛度以及承載力則比較小。當剪力墻與平面外的梁相接時，會導致墻肢外平面外彎矩的發(fā)生，但一般不會對墻的平面外剛度和承載力造成影響，因此，應盡量避免開平面外搭接，如果遇到不得不搭接的情況，則應根據(jù)具體的相關規(guī)定采取合理的解決辦法，以對剪力墻平面外的安全形成可靠保障。

2.4剪力墻的設計技術需要對豎向和水平作用下的結構整體進行綜合分析，在求得內力后，按照偏壓或偏拉進行正截面承載力和斜截面受剪承載力進行驗算。一般情況下，在計算剪力墻承載力時，對帶翼墻的計算寬度應當根據(jù)實際情況取最小值。

3剪力墻的特點分類

近幾年來，剪力墻廣泛應用于建筑結構設計當中，主要是由于其具有多方面的優(yōu)勢，具體來說包括了抗側剛度大，側移??；結果后自重大，抗震性能高；室內墻面平整。但同時也有其弊端，如施工復雜、造價較高。在具體的施工當中，剪力墻的開洞與否以及開洞尺寸的大小，可以具體分為以下幾種情況：

3.1整體小開口剪力墻：開洞面積不小于15%，但仍屬于面積較小的剪力墻，其受力特點在于彎矩圖在連梁處突變。

3.2實體墻：沒有開洞或者開洞面積不足15%的墻。受力特點體現(xiàn)在像一個整體的懸臂墻，此時彎矩圖沒有突變同時也不會產生反彎點。

3.3壁式框架：洞口尺寸偏大，而且連梁線與墻肢線剛度相互比較接近的墻。這種情況下，彎矩圖會在樓層出發(fā)生突變，并在大部分樓層中出現(xiàn)反彎點。

3.4雙肢或多肢剪力墻：開洞比較大或者洞口成列形狀布置的墻。其受力特點與整體開口較小的墻比較相似。

4剪力墻的布置原則

4.1在進行剪力墻的設計時，需要注意的是應當沿著主軸的方向進行雙向或多向布置，最好能夠在不同的方向使得剪力墻相連，并最大程度防止出現(xiàn)對直或拉通的情況；在設計抗震功能結構時，應當盡量促使兩個方向的側向剛度相互接近，并保證剪力墻的墻肢截面尺寸符合設計規(guī)范。在高層建筑的剪力墻結構中，剪力墻應當沿主軸方向或其它方向進行雙向或多向布置，尤其是對于抗震功能的設計，要盡量防止單方向有墻模式的出現(xiàn)，從而保證其能夠發(fā)揮其應有的作用。另外，剪力墻要保證分布均勻，并且數(shù)量適宜。在剪力墻配置較少時，結構的抗側力剛度也會隨之減弱，而如果配置數(shù)量較大，墻體也難以真正發(fā)揮作用，功能得不到充分發(fā)揮，并造成抗側力的剛度過大，震力也有所增加，最后影響自重。

4.2剪力墻的布置應遵循豎直方向上從下往上布置的順序，從而防止剛度突變情況的發(fā)生。在高層建筑中，剪力墻的墻肢截面應當盡量簡易，并保證剪力墻在豎直方向上的高度的均勻性，另外還應當在剪力墻的洞口或者門窗處形成明確的墻肢和連接梁。

4.3剪力墻在布置設計時要均勻分配不易過密，以保證整個結構具有相互適應側向的剛度，如果側向剛度過大，會導致墻體自身的重力過大，而且在發(fā)生地震時還會增加震力，而增加建筑倒塌的可能性，留下安全隱患。

4.4務必保證剪力墻的洞口或者門窗上下對齊，并且成列布置，另外為了保證剪力墻的承重力，不發(fā)生變形，應當避免使用疊合的錯洞墻。

4.5短肢剪力墻指的是墻肢的截面長度與厚度之間的比值介于5-8之間，而在高層建筑中，則不能全部都采用短肢剪力墻的結構設計模式，而是需要將短肢剪力墻結構的最大使用高度適當?shù)慕档汀?/p>

5剪力墻在建筑設計施工中的應用

5.1剪力墻平面結構布置剪力墻的平面布置首先要做到的就是保證均勻，并保證質量中心和剛度中心處在重合的狀態(tài)下，減少力矩對墻體的作用力。剪力墻在施工中應當沿主軸方向布置，并保證剪力墻的抗側力剛度保持在合理范圍內，如果有必要可適當增加可利用空間，并保證適當?shù)母叨?。另外，剪力墻還應當保持合理的間距，通常采用經驗公式進行設計，公式為T=(0.05-0.06)n，其中n為建筑結構層數(shù)。實際剪力墻的數(shù)量應當與計算結果接近。剪力墻處理要具備較強的承重能力與剛度，還應當保證良好的延伸性和彈性，從而保證其在因外力作用產生裂縫時，剪力墻還能夠不發(fā)生倒塌。

5.2剪力墻約束邊緣構件處理約束邊緣構件能夠促使剪力墻的承載能力得以顯著提高，并減少層間位移，同時提高抗震能力，而且對于墻板也能提供穩(wěn)定作用。剪力墻抗震設計應當滿足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上。約束邊緣構件的確定應當以剪力墻相關軸壓比為依據(jù)。一般來說，抗震等級較高的剪力墻，應當采取層數(shù)較多的約束邊緣構件，并有效控制剪力墻的均勻性，以從根本上提高墻肢的承重能力。

6結束語

第2篇：建筑結構論文范文

1．1建筑設計方案不夠合理

在土建工程中，方案設計是工程能否順利進行的前提，建筑工程的穩(wěn)定性與安全性首先取決于方案設計的合理性。但目前，我國很多工程建筑管理者對方案設計環(huán)節(jié)并沒有足夠的重視，這就導致在方案設計環(huán)節(jié)出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，有些應該細化的條款變得籠統(tǒng)，有些應強調的環(huán)節(jié)一筆帶過甚至直接忽略，而且，現(xiàn)在很多方案在設計時大多考慮到建筑的承載力，對建筑的壽命考慮非常少，這些都直接影響到建筑結構的安全性。

1．2建筑團隊對建筑結構安全性意識不強

在我國，工程的建筑團隊大多數(shù)是來自農村的勞動力，他們一般接受的教育較少，對建筑結構的安全性認識普遍較低，近幾年建筑工程不斷發(fā)生的安全事故給建筑團隊敲響警鐘，使管理者開始重視安全培訓，但由于建筑團隊自身綜合素質的影響，對培訓的內容一知半解，對建筑結構的安全問題缺乏系統(tǒng)的認識，無法更好的防范安全隱患，這很容易導致因人為因素出現(xiàn)建筑結構的安全性問題。

1．3安全規(guī)范政策標準較低

我國在土木建筑工程中制定了一系列的安全規(guī)范標準，用于規(guī)范建筑過程，但與發(fā)達國家相比，這些標準過低，例如，在承載能力方面，我國設置的安全水準，是以分項系數(shù)或者安全系數(shù)為主要指標的，對土木建筑結構的安全性測試以系數(shù)為準，認為系數(shù)越大安全性越高，而且，針對一些特殊狀況如地震、爆炸等建筑的牢固性，我國的規(guī)范標準并沒有設置明確的要求。同時，我國在建筑結構方面重點強調結構的強度，對建筑的耐久性沒有過多的要求，缺少規(guī)范標準。

2影響土木建筑結構安全性的因素

2．1牢固性

近幾年，我國很多地區(qū)發(fā)生過地震災害，如汶川地震，給國家的發(fā)展和人民的生命財產都造成了無法彌補的損失，顯現(xiàn)了地震災害的巨大破壞力，同時也對建筑的牢固性進行了一次考驗。建筑的牢固性不夠是導致災害嚴重的重要原因。建筑的牢固性一方面要求建筑結構構件要具有足夠的承載力，另一方面也要求建筑結構整體具有牢固性。要保證建筑結構的整體牢固性必須滿足兩個指標，結構物的冗余度及延性。這樣的建筑物不會因為局部倒坍而造成整體的連續(xù)破壞。

2．2安全性

在土木建筑工程中，安全性是考量整體建筑結構的重要質量指標，指的是建筑結構承載倒塌、破壞等的能力。影響結構安全性的因素主要有兩個，一是在建筑過程中的方案設計合理性以及施工水準，二是建筑完成后的使用、檢測及維護。方案設計是建筑工程是否安全的重要指標，必須保證設計規(guī)范符合建筑結構的要求，標準要合理嚴謹，規(guī)范標準的制定是影響建筑結構安全性的一個重要因素。

2．3耐久性

土木建筑結構的耐久性指的是建筑的使用壽命，保證建筑能夠在規(guī)定的使用年限內發(fā)揮正常的使用功能。現(xiàn)在大多數(shù)的土木建筑工程采用的都是混凝土，因此，建筑工程的質量很大一部分是取決于混凝土結構的耐久性。雖然人們普遍認為混凝土的耐久性非常強，但資料顯示混凝土的正常使用年限不超過三十年。在我國的土木建筑工程中，由于有害物質侵蝕等原因，使建筑的使用年限不斷縮減。雖然設置較低的安全水準會給建筑工程帶來一定的安全隱患，但因外界因素如混凝土銹蝕等原因給建筑造成的危害更勝一籌。當然，建筑結構的耐久性與建筑完成后的使用、檢測與維護有密不可分的關系，因此，在建筑工程時必須將后期維護預計產生的費用核算在內，避免過度超支。

3提高建筑結構安全性的措施

3．1重視土木建筑工程的方案設計環(huán)節(jié)

在建筑工程中，要充分重視方案設計環(huán)節(jié)，對建筑結構進行零誤差、零缺陷的設計，不得摻雜主觀色彩，有質量的完成產品、過程或服務。在強化結構構造以及增強材料性能方面，可采取防治鹽害及凍融的綜合措施。另外，方案設計的合理性直接影響到土木建筑結構安全性的系數(shù)，必須保證建筑結構局部具有牢固性，同時結構整體還要具有整體牢固性，要將環(huán)境等外界因素充分考慮全面。

3．2做好質量管控

首先，要嚴格控制土木建筑工程的進度。在施工前期，通過對整個建筑工程的宏觀把握，包括對工程的難易程度、工程質量要求、施工工藝方式以及其他因素的考慮，綜合分析，制定施工進度計劃與安排。嚴格控制工程進度，就是保證工程建設任務能夠按照承包合同規(guī)定進行。在我國，一般會采用對比法來檢驗施工進度，如利用橫道圖計劃。在編制計劃時要保證項目執(zhí)行嚴格按照進度規(guī)劃進行，把施工進度規(guī)劃進一步細化，制定施工任務書，合理調配人力、物力、財力。同時，在施工過程中，要實時獲取施工的具體情況，確保項目施工進度嚴格按照進度規(guī)劃進行。在實際的施工過程中，可能存在進度的調整，這其實是一種周期性的循環(huán)。可以利用網絡計劃，采取調整、糾正偏差的措施對進度規(guī)劃進行調整，將工期壓縮以及趕工成本等因素考慮全面，有計劃的調整進度規(guī)劃，確保建筑工程能夠順利進行。

3．3做好原料的檢測及建筑的維護

為保證土木建筑結構的安全性，在施工開始前，必須對施工所需的原材料進行嚴格把控，如果原材料出現(xiàn)問題，必然會導致建筑工程出現(xiàn)安全隱患。在保證原材料優(yōu)質的前提下，還要嚴格落實各個環(huán)節(jié)符合方案規(guī)劃，做好進貨檢驗記錄，掌握材料價格、質量、供貨能力等信息。同時，還要通過法律渠道保證土木建筑工程能夠在規(guī)定的年限內正常使用，并對建筑進行定期檢測與維護，提高建筑的安全系數(shù)。

3．4推廣應用新技術

要保證土木建筑結構的安全性，必須找出制約其安全的因素，并加以預防與改善。在建筑工程中，影響安全性的因素主要有滲漏、裂縫及剝蝕，其中破壞力最大的是裂縫，而裂縫的關鍵是撩測，在傳統(tǒng)的工程建筑過程中，主要采用聲波跨孔法以及超聲波法，效果不理想，針對這種情況，可以推廣應用新技術，采用超聲回彈綜合法、回彈法以及射線法等方法探測建筑結構的表層強度，進而針對現(xiàn)狀采取相應的安全措施。

4結語

第3篇：建筑結構論文范文

1.1預應力加固技術及其化學植筋技術

化學植筋加固技術，此項技術主要利用化學知識，根據(jù)化學物質的粘合性的特點研制的，使加固使用材料與鋼筋混凝土粘合在一起使新舊混凝土連接在一起，達到整體受力的效果?；瘜W植筋技術可以應用在許多項目中，如建筑結構體增建、變更、橫梁、樓板、剪力墻等部位，都有很好的效果。預應力加固技術采用的方法是對結構體外加預應力鋼拉桿，這種加固方法的目的是降低原有建筑物的應力水平，纖維加固法也被應用在了預應力加固法中，雖然預應力纖維加固法并沒有得到有效推廣和廣泛應用，但是也已經在實踐中有了很好的效果，此項技術加固效果穩(wěn)定，在成本控方面具有很大優(yōu)勢，有助于增加經濟效益，預應力加固技術是一種運用非常廣泛的加固方法，適用于大跨度加固，而且預應力加固法的發(fā)展很好，是一種成本低，而且加固效果十分好的加固技術，值得建筑行業(yè)好好利用的行之有效的一種技術。

1.2增大加固法和增加支點加固技術

增大加固法也就是增大建筑結構的受力面積，增加配筋量，達到提高承載力的效果，增大加固法是工程中經常使用的技術。這種加固技術比較傳統(tǒng)，這種技術經常應用在鋼筋混凝土受壓的情況中，增大加固法效果也是很顯著的加固方法。增大加固法根據(jù)具體情況而定，在鋼筋上并澆混凝土要根據(jù)變壓區(qū)高度來定，高度小就用增大加固法，并澆混凝土是在受拉區(qū)補交，這種方法主要用來提高抗彎承載力，由于受拉區(qū)補澆混凝土現(xiàn)象是經常遇見的情況，因此增大加固法是主要針對這種現(xiàn)象來進行加固的。增設支點加固法也是一種常見的加固技術，它的目的是減小結構內力和提高其承載能力，增設支撐點、減小結構。這種方法具有一定的缺陷，因為其雖然操作簡單也比較可靠，但是會影響空間結構，增設支點法分為兩種方法（即剛性支點和彈性支點兩種），這是根據(jù)增設支點法的性質（變形性能）劃分的。這兩種技術是通過不同的方式對建筑結構進行加固，由于內力分析較為復雜，兩者相比，相對而言，兩者各有各的特點，每種方法都有其自身的針對性，剛性支點加固和彈性支點加固分別對結構承載能力和結構使用空間起作用，因此要選擇適當?shù)募庸碳夹g。

1.3粘鋼加固法

該方法主要利用粘貼劑，嚴格按照加固施工設計將鋼板粘貼在鋼結構或者混凝土表面，這樣就可以使鋼板和結構共同產生作用力。目前的粘鋼加固技術分很多種，包括粘鋼加固技術、包鋼加固技術、混凝土裂縫灌注修補技術和基層修補技術。不同的技術具有不同的特點，因此，在進行建筑結構加固過程中所起的作用也不盡相同?；谡充摷庸碳夹g具有施工簡單、快速且使用該技術不會對建筑結構造成影響的特點，該技術主要應用于建筑施工中的梁、板、柱和橋梁等混凝土建筑的結構加固中。

1.4碳纖維加固法

碳纖維加固技術是所有的加固技術中最獨特的一項技術，因為碳纖維材料它不僅重量輕，而且強度高，并且還有避免腐蝕的優(yōu)點，所以這決定它是在鋼筋混凝土結構加固技術中的重要材料，從碳纖維材料特性得出：碳纖維技術是一種特殊的技術，可以控制混凝土變形、增強鋼筋混凝土結構的承載能力、延長混凝土的使用壽命，在抗水平偏向力上和抗震加固效果上具有很好的體現(xiàn)。碳纖維加固法的作用：在抗拉強度上，鋼筋遠小于碳纖維，而且在相同的條件下令配筋率提高，同時提高了結構的承載力，從而可以看出建筑結構不再容易變形；碳纖維加固法另外一個特點為：導致混凝土應變受力曲線變平緩，減小受力面，碳纖維加固法延緩了混凝土建筑結構的使用年限，碳纖維加固法在科學技術的創(chuàng)新下，研究出了纖維復合材料加固法，目前已經廣泛運用到建筑結構加固中，并且收到了一定的成效，所以纖維技術還應該繼續(xù)推崇出新。

2結合現(xiàn)狀，展望未來

第4篇：建筑結構論文范文

1.1強柱弱梁為了提高高層建筑的抗震性能，結構設計時應該遵循強柱弱梁的原則。強柱弱梁有利于梁上塑性鉸的形成，從而削弱地震作用，對框架柱起到良好的保護作用。如果塑性鉸存在于梁上，說明塑性鉸所需要的非彈性變形量較小，分布也較為均勻。如果柱中出現(xiàn)塑性鉸，則表明非彈性變形集中于某一層的柱中，因此對柱的延性要求會較高。但是在實際工程中往往很難實現(xiàn)對柱的延性要求，如果處理不好，還容易出現(xiàn)較大層間的側移，對建筑的整個結構安全性會產生影響。為了避免側移對結構穩(wěn)定性、安全性的威脅，設計時通常會將非彈性變形限制于梁內，使框架柱的彎承載能力得到保證，降低柱端屈服的產生。

1.2強剪弱彎延性破壞的主要形式就是彎曲破壞，這種破壞通常具有一定的預兆性，比如出現(xiàn)開裂或下?lián)系痊F(xiàn)象。但是剪切破壞則是一種脆性破壞，無法預知，如果建筑結構的某個構件出現(xiàn)剪性破壞，這個構件的抗震能力將會喪失，會產生更大的破壞性，甚至造成建筑倒塌。因此，延性設計的強剪弱彎，就是在避免構件與節(jié)點發(fā)生脆性破壞的前提下，保證建筑結構的整體安全性。為了避免梁、柱等構件發(fā)生脆性破壞，應該保證構件的受剪承載力要比構件屈服時的實際剪力高。因此，對于框架結構的高層建筑，在設計過程中應遵循強剪弱彎的原則，并依據(jù)承載力值與剪力值來進行科學設計。

1.3節(jié)點強錨固梁柱等構件的搭接處即為節(jié)點，對于高層建筑來說，節(jié)點最容易受到地震水平作用的破壞，因此，節(jié)點屬于延性的薄弱環(huán)節(jié)，設計時必須注重節(jié)點和錨固的安全性。建筑結構構件的節(jié)點破壞主要原因是節(jié)點核心部位箍筋足或不到位引起的。為了提升節(jié)點的延性，必須保證節(jié)點部位混凝土的等級和箍筋的數(shù)量。設計時還可以在保證錨固長度的基礎上，疊加一定的抗震附加錨固長度，利用錨固的長度來加強節(jié)點的延性。為保證梁柱屈服后節(jié)點的約束能力，框架節(jié)點的延性設計必須依據(jù)相關標準進行。

2結構構件設計措施

2.1連梁的延性設計在地震作用下，連梁的破壞通常會表現(xiàn)為局部混凝土壓碎。其主要原因可能是跨高比過小，或者構件的抗彎能力高于其抗剪能力。如果出現(xiàn)較大震級，連梁應首先受彎出鉸，所以必須控制好其跨高比。在室內如果連梁的高比過小，可考慮利用水平縫來分設兩梁。通常室外連梁可以適當開大建筑窗，并將跨高比控制在3左右。為了遵循強剪弱彎的原則，配筋時應該將樓板鋼筋的影響考慮進去，不用考慮對縱筋的加強；另外，需要配路箍筋并進行強化，可采用對角交叉配筋形式來提高連梁的延性。

2.2剪力墻和柱的延性設計剪力墻在布置時應該盡量均勻對稱，使兩個主軸方向的剛度盡量相同。墻體的開洞也應該均勻，盡量減少或避免錯洞布置。通常獨立墻的能量大多通過墻底出鉸來進行消散。而聯(lián)肢墻，則需要通過設置合理的開洞來消散能量，使其能夠在連梁的梁端出鉸或墻底出鉸，而墻體的其他地方都不會存在塑性鉸。在構造方面為了減少剪力墻的剪切破壞，可以在底部加強區(qū)適當增加剪力墻的水平受力筋，從而使剪力墻的抗剪能力得到提高。另外，還可考慮將柱箍筋的全長進行加密，以保證框架柱的抗側能力。

2.3樓梯的延性設計樓梯的周圍大多為剪力墻或填充墻，因此，其抗側剛度要比其他位置的抗側剛度大許多，地震時會表現(xiàn)得更加明顯。樓梯間的結構受力情況較為復雜，樓梯板和平臺梁需要承受彎矩、剪力和扭矩等綜合作用。設計時可考慮采用板筋上下拉通和提高梯梁配箍率的方法來增加其延性。

2.4填充墻的延性設計填充墻的布置也應該做到均勻、對稱，應該盡量減少填充墻引起的房屋附加扭矩。設計時可將填充墻作為荷載輸入，其結構受力可不考慮。但是填充墻自身都具有較大的剛度，因此，應該盡量考慮沿豎向連續(xù)布置，使其形成砌體剪力墻，起到消耗地震能量的作用，從而避免薄弱層的出現(xiàn)。而且地震時填充墻受到的破壞也會比連梁早，這樣便對主體結構起到了保護作用。另外，為了避免地震破壞時，填充墻對人員的傷害，填充墻應該采用較為新型的輕質材料，而且要設置一定的水平接續(xù)筋，使其與主體的連接更加可靠。

3結語

第5篇：建筑結構論文范文

高層建筑的結構設計最開始出現(xiàn)的是比較簡單的框架結構，隨后又出現(xiàn)了鋼筋混凝土構造的剪力墻結構，由框架部分與剪力墻部分共同作用的框剪結構，由筒體體系構成的筒體結構以及不同結構相結合而形成的組合結構和一些巨型結構(巨型梁結構、巨型柱結構等等)。這些結構各有受力特點，適用于高度不同的結構體系，不同建筑結構的選擇也影響著后續(xù)的建筑結構設計。高層建筑的結構形式與工程施工、工程造價、建筑設備安裝等諸多因素密切相關，所以結構設計時應該注意設計特點和設計要點。第一，高層建筑相對低層建筑整體上會導致受力增加，相對于豎直荷載，水平荷載地位提高，成為決定性因素，必須考慮基于水平荷載的建筑荷載能力，水平荷載主要包括地震和風荷載，高層建筑應該有更加優(yōu)秀的抗震能力。第二，高層建筑的側移是結構設計的重要因素，也是重要的控制指標。第三，高層建筑的柱中容易產生豎向變形，這會造成連續(xù)梁的長度變化和預制構件的下料長度變化，忽略軸向變形是潛在的危險因素。第四，高層建筑結構設計應注意有較大的結構延性，作為一種預防措施保證整體結構在高荷載作用產生巨大變形下不至于倒塌。

2高層建筑設計的一般原則

2．1關于高層建筑結構計算簡圖的選取原則在高層建筑的結構設計和受力分析過程當中，要進行相關的計算，而計算簡圖是進行結構設計計算的基礎，所以計算簡圖的選取恰當與否關系著高層建筑的結構設計是否合理，也關系著高層建筑的使用是否安全可靠。在進行高層建筑結構計算簡圖的選取時，要特別的仔細認真，這樣才能保證結構設計計算結果的可靠，保證高層建筑的安全建設和使用。同時，計算簡圖要有一定的構造措施和構造方法來保證安全，尤其是建筑節(jié)點在圖紙上和實際中略有差別，必須保證計算簡圖的誤差在允許的設計誤差范圍內。此外，設計工程師要仔細的分析軟件計算的結果，避免因為不同計算軟件的計算結果而造成比較大的計算偏差和失誤。

2．2關于基礎設計和建筑結構設計的方案選取原則高層建筑的基礎比較深，基礎設計要考慮多種因素。高層建筑的基礎設計必須參考詳細的地質勘探報告，然后結合地區(qū)的地質條件進行基礎的合理設計。同時，采用哪種高層建筑的結構類型也影響著基礎的設計工作，不同的建筑類型的荷載不同，高層建筑的基礎設計必須與結構類型和荷載分布相一致。綜合考慮各種因素來確定基礎的設計工作的目的是使地基的穩(wěn)定性能和承載能力發(fā)揮到最大。建筑結構的設計方案一般要滿足兩方面的要求，一是受力特性和建筑的力學性質的合理性，對于整個高層建筑的結構體系的受力和荷載要明確，力的分析與計算必須簡單。二是要滿足經濟成本合理性的基本要求，建筑結構的設計方案直接決定了后續(xù)的施工方案的選取工作和施工設計，這個過程必須考慮整體建筑施工成本合理的要求。另外，高層建筑的結構設計方案也必須考慮當?shù)氐牡刭|條件、地理地形條件、工程施工的要求、施工方案和建筑設備安裝等具體的因素，在各種因素相互協(xié)調的情況下，確定結構設計的最優(yōu)方案。

2．3關于計算結果正確性分析的原則隨著計算機技術的不斷進步，計算機應用軟件不斷地加入到高層建筑結構設計的分析計算當中，但是與建筑結構設計有關的軟件的品種數(shù)量眾多，不同的軟件品種的計算方法、流程和編程實現(xiàn)方法不一定相同，導致了有關結構設計的計算結果存在著許多差異。設計工程師要正確認識和分析這些計算結果的差異，充分了解所采用的計算軟件的計算范圍和計算條件，要在仔細審核的基礎上進行仔細的判斷，排除人工數(shù)據(jù)輸入的錯誤，才能夠得出所需要的正確結果。

3高層建筑結構設計相關問題分析

3．1高層建筑的基礎設計相關問題高層建筑的地基設計既是高層建筑結構設計的前提性工作，也是建筑設計師非常重視的一個問題。地基設計的重要性不言而喻，地基設計的質量直接影響著基礎的類型選擇和工程的造價?；A的設計工作包含了基礎的類型設計和對地基的處理工作。地基類型的選擇要考慮到上部結構的荷載、地基的承受荷載的能力以及工程的整體造價等因素，其中比較重要的是上部建筑荷載的準確計算和結構選型。另外在地基的設計和相關計算中一定要遵守國家規(guī)范和地方性規(guī)范，因為就全國來說，各地的地質條件差別很大，國家規(guī)范沒有辦法作出統(tǒng)一全面的規(guī)定，所以在地基的設計工作中要注意遵守地方性的設計規(guī)范的問題。

3．2高層建筑結構設計中的剪力墻設置問題高層建筑中的剪力墻的數(shù)量要求和位置的設置問題也是高層建筑結構設計的重要因素之一。第一，在現(xiàn)行的建筑規(guī)范中，具體描述了短肢剪力墻的定義問題，短肢剪力墻是指截面的高度和厚度的比在5－8的墻體，在具體的建筑應用中，短肢剪力墻的使用受到諸多限制，結構設計中應盡量少使用這種墻體結構，避免后續(xù)的設計上的諸多問題。第二，剪力墻的位置設置除了在建筑的兩端以外，在建筑的縱向中軸線還應該增加剪力墻結構，并調整剪力墻中心的位置，合理設置厚度以及截面，使建筑的結果位移保持在合理的范圍之內。

3．3高層建筑中的結構規(guī)則性問題關于高層建筑的結構設計的新舊質量規(guī)范在諸多問題的內容描述上都存在著一定的變化和改動，這主要體現(xiàn)在兩個方面，第一，新的建筑規(guī)范中針對舊的建筑規(guī)范的高層建筑結構設計的規(guī)則性問題，增加了許多的限制條件，比如建筑結構設計中的平面規(guī)則性問題和結構嵌固端的剛度比問題。第二，新的建筑規(guī)范中采用強制性的條文規(guī)定了嚴重不規(guī)則的結構設計方案是不能采用的。所以，結構設計師要注意到新舊規(guī)范的的內容改動，嚴格遵守規(guī)定的限制條件，合理的規(guī)劃自己的結構設計，避免為后續(xù)的施工設計和施工圖的設計工作帶來不必要的麻煩。

4結語

第6篇：建筑結構論文范文

BIM技術的出現(xiàn)及應用對推動建筑行業(yè)健康發(fā)展有著重要意義，該技術實現(xiàn)了建筑結構設計由二維向三維的轉變，而BIM技術的廣泛應用正在不斷推動建筑行業(yè)新一輪的信息革命，其通過創(chuàng)建并利用數(shù)字模型來對建筑工程結構進行設計、建造以及運營管理，幫助企業(yè)在設計階段、生產階段以及經營管理階段有效降低整體經營成本，對推動我國建筑工程領域實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標有著重要意義。

2BIM技術在建筑結構設計中的具體應用

2．1實現(xiàn)建筑結構設計的可視化

BIM技術是基于三維模型技術而成的應用于現(xiàn)代建筑工程領域的新興技術，其可以利用三維模型技術來將真實的建筑構件展現(xiàn)給用戶，由于傳統(tǒng)建筑結構設計中都是以CAD軟件進行繪圖，該種方法很難將建筑結構的詳細信息展示給不同用戶，而BIM技術在建筑結構設計初期階段便通過建立建筑結構的三位實體模型，來幫助各層次用戶通過直觀的角度對建筑構件信息、功能布局有一個準確的認識與了解。很多大型建筑工程結構設計中可以利用BIM技術來對其整體結構進行動態(tài)演示，幫助用戶利用直觀的角度對建筑結構的各項參數(shù)進行觀測，從而幫助設計單位選取最佳的設計方案，并且可以及時發(fā)現(xiàn)建筑結構設計中的質量缺陷與設計缺陷，對進一步提高建筑結構設計的整體質量有著重要意義。

2．2BIM技術在建筑結構參數(shù)設計中的具體應用

建筑結構信息模型中會有一個包含所有設計信息的數(shù)據(jù)庫，所有建筑結構設計參數(shù)都是相關聯(lián)的，設計人員可以利用該數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息來對建筑結構形體進行構建，而且在設計過程中會對不同的參數(shù)予以一些約束，從而確保BIM系統(tǒng)在建筑結構設計中可以及時更新數(shù)據(jù)庫。BIM技術在建筑結構設計應用中最大的特點，是可以實現(xiàn)高質量、高安全性、高可靠性的設計信息輸出，對提高建筑結構設計的數(shù)字化發(fā)展有著重要意義。

2．3BIM技術在鋼結構建模中的具體應用

現(xiàn)階段鋼結構已成為一個大跨度建筑物的主要結構形式，其在建模中往往需要面臨結構鏈接和加強件布置等多個方面的難點，鋼結構在設計中需要涉及到梁柱連接、梁梁鉸接以及梁梁剛接等多種連接形式，所以在設計中往往需要根據(jù)梁的高度，來將各個連接件進行專項設計并要將其參數(shù)化。BIM系統(tǒng)在應用中可以利用參數(shù)共享，來對螺栓的數(shù)量與間距來進行控制，設計人員只需要對參數(shù)進行調節(jié)便可以形成新的連接件，而在加強件、連接件設計中設計人員只需要畫出大樣，而在鋼結構施工中技術人員只需要對相應位置設計進行參考，便可以來確定加強件、連接件的準確位置，這對進一步提高鋼結構設計質量及施工效率有著重要作用。

3BIM技術在建筑機構設計中的難點

建筑結構設計工作在運用BIM系統(tǒng)中需要將模型發(fā)送到分析軟件，結構分析軟件利用算法來將建筑結構的設計信息反饋出來，并根據(jù)用戶指令來形成動態(tài)的施工圖與結構模型，所以設計人員在使用BIM技術中要考慮模型空間的整體真實性，并要對BIM系統(tǒng)的物理模型能否自動生成施工圖紙等方面進行充分考慮。建筑結構的安全性是設計工作中設計人員要充分考慮的因素，但是由于建筑施工材料自身力學特征、荷載組合、荷載以及單元截面特性等多種因素會對結構性能產生影響，所以設計人員在使用BIM模型進行分析過程中往往需要面對各項復雜參數(shù)。再者，BIM模型在本質上是物理模型、建筑結構分析模型以及施工圖文檔的完全數(shù)據(jù)模型，所以在建筑結構設計中只有采用完全符合標準或比較簡單的結構構件，才能實現(xiàn)上述多種數(shù)據(jù)模型之間的雙向無縫連接，如果建筑結構構件的整體設計沒有達到相關規(guī)范要求，或建筑結構構件的高度復雜化會導致其在運行中丟失大量數(shù)據(jù)。因此，現(xiàn)代建筑結構設計中設計人員要高度關注這一問題，力求可以有效實現(xiàn)物理模型與結構分析模型之間的雙向無縫連接。

4結語

第7篇：建筑結構論文范文

近些年來，建筑行業(yè)取得了不凡的進步，這其中尤其是預應力混凝土結構以及混凝土結構相關技術得到了不小的發(fā)展，其科技成果日趨成熟。在建筑材料方面也得到了不小的發(fā)展，各種高性能的混凝土都在建筑中得到了應用。然而在建筑材料和建筑技術都得到快速發(fā)展的同時，建筑設計以及建筑施工方面還存在有不小的問題。溫度變化會引起混凝土的熱脹冷縮，這將會導致混凝土在豎直方向和水平方向都會產生一定的變形。在進行建筑結構設計過程中，對于溫度引起的內力變化計算有一定的難度?；炷恋男再|包括塑料變形以及應力松弛，溫度的變化等都會導致混凝土產生裂縫。

2裂縫控制的意義和標準

建筑的結構設計建立在構件的強度極限承載力的基礎之上，而建筑工程的使用標準則是由混凝土裂縫控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂縫是不能避免的，但是能夠有效的減少混凝土裂縫的存在。對于一般的民用以及工業(yè)建筑而言，小的混凝土裂縫對于建筑的日常使用是沒有危險的，只有一定寬度的裂縫才會對建筑物的使用造成較大的影響與危害。因此，在設置混凝土裂縫控制標準時，不能夠將混凝土裂縫的標準控制過嚴，同時還要考慮到地震等對于建筑物的影響。不管是預應力混凝土結構還是混凝土結構，其中存在的裂縫都會減小建筑結構的剛度，降低結構的耐久性。裂縫控制是指通過現(xiàn)有的建筑技術與措施控制建筑物中裂縫的大小，使其不會對建筑的正常使用造成影響。在建筑工程中，對于混凝土裂縫的控制主要表現(xiàn)在兩個方面。即設計和施工兩個階段。在設計方面對于裂縫的控制是指通過構造措施以及相關計算降低混凝土裂縫高于限度值的可能性。而在施工方面對裂縫的控制則是指在是施工過程中采取一定的施工措施以及相關技術降低建筑物中有害裂縫的產生。文章主要從建筑結構設計方面對混凝土裂縫進行分析，從而減少混凝土裂縫對于建筑物的損害。

3混凝土裂縫產生的原因分析

從建筑結構設計方面進行分析，產生混凝土裂縫的原因主要有以下幾個方面：首先，由于對于建筑結構的計算不夠準確，設計中涉及到的構件厚度不足，配筋數(shù)量也不夠充足，由于此種原因導致的板縫的產生會影響到建筑的結構，直接導致建筑物安全問題的產生。其次，在設計過程中，沒有對建筑物會受到的裝修荷載以及使用荷載進行準確估計，導致設計的建筑物受力遠遠小于建筑物的實際受力，導致建筑物中混凝土的開裂。以上兩種原因都是由于在建筑結構設計中對建筑的受力分析有誤而導致的，因此而導致的混凝土裂縫會對建筑物的結構造成較大的危害。而在目前的建筑結構設計中，還會出現(xiàn)另外一個極端的現(xiàn)象，那就是設計人員過于擔心在施工過程中有偷工減料情況的存在，在進行結構設計的時候，對于混凝土的強度等級計算會高出一個等級。這樣一來看似樓板十分安全，但其實混凝土的強度等級過高會為建筑帶來負面的影響，因為混凝土強度越高，混凝土的水化熱就會越大，從而使得混凝土產生有害性裂縫的可能性大大增加。有的設計人員還會考慮到施工方面而降現(xiàn)澆樓蓋的混凝土強度與建筑中的梁柱取為一致的。這樣做的危害在于建筑的實際受力與設計時的受力相去甚遠，因此會導致在真正的運用過程中，建筑中混凝土的受力遠遠大于設計受力，從而導致混凝土裂縫的產生。另外，在設計的過程中，對于溫度應力的重視可能不到位，因此，在隔熱層以及保溫層等方面沒有良好的設置，導致混凝土會因為溫度的變化而產生開裂?；蚴浅霈F(xiàn)伸縮縫設置不夠合理的情況，在溫度應力以及收縮應力的雙重作用之下，混凝土很容易產生開裂。樓蓋邊緣的約束的加強也會導致混凝土的開裂。混凝土樓板如果能夠進行自由的變形與收縮，混凝土內部不會產生應力。因此，也不會有裂縫的產生，但是由于樓蓋邊緣的約束有所加強，因此，混凝土的收縮變形以及溫度導致的變形都會大大增加，從而導致在混凝土樓板的中部產生的最大的約束應力大于了混凝土所能承受的抗拉強度，使得混凝土產生裂縫。有的建筑結構設計人員在磚混的結構中采用了現(xiàn)澆混凝土的方式進行樓蓋的澆筑，出于抗震方面以及建筑結構方面的考慮，通常會將墻邊的支座按照簡支梁進行近似的估算。而建筑中混凝土樓板的實際受力卻與估算結果不一致，如果混凝土樓板的跨度比較大的時候，在板頂?shù)闹ё帟a生一定的裂縫，有時樓板的邊角以及中央都會出現(xiàn)收縮裂縫。另外，如果在建筑結構設計中忽略了建筑中邊角柱以及構造柱對于建筑的影響，則會增大混凝土可能產生的裂縫。

4混凝土裂縫的有效處理措施

在進行混凝土裂縫的處理時，除了加強設計人員的安全責任意識之外，更重要的是在進行建筑結構設計時，加強設計人員對于混凝土裂縫的重視。另外，設計人員采取的結構形式一定要科學合理，為了保證其合理性，要在建筑結構設計前建立嚴格的審查制度，嚴格防止建筑結構設計中對混凝土裂縫的忽視。首先，在選擇建筑混凝土時，一定要按照建筑的功能與需求進行混凝土的選擇。如果混凝土的強度過低，則會對建筑的質量造成影響，而混凝土強度過高，會為建筑帶來負面的影響，因為混凝土強度越高，混凝土的水化熱就會越大，從而使得混凝土產生有害性裂縫的可能性大大增加。不能為了簡便施工而將樓板的混凝土強度的等級與建筑中梁柱的強度等級取為同一等級，更好的做法應該是對混凝土收縮的量進行減少，此外對于混凝土中水泥的用量以及外加劑的用量都提出具體的要求。如果建筑設計中，對于樓板的周邊約束是有必要的加強，那么與此同時還要加強構造鋼筋，以防止由于樓板所受到的約束應力的增大而導致的混凝土的裂縫的增大，對建筑結構造成影響。為了防止樓板的邊角產生斜裂縫，可以在樓板的邊角外側的上下兩層中都設置一定數(shù)量的鋼筋，需要注意的是增加的鋼筋長度一定要超過混凝土樓板長度的三分之一。另外在建筑結構的設計中，需要合理設置建筑的保溫層以及隔熱層，并且保證保溫層隔熱層使用的材料以及厚度都是科學合理的。在建筑結構中一般都會設置溫度伸縮縫抵消溫度變化會對混凝土產生的影響。因此溫度縫的設置需要足夠的合理，才能避免溫度對混凝土產生裂縫等的影響。

5結束語

第8篇：建筑結構論文范文

好的結構方案還可以最大程度上減少建設單位的資本投入，為企業(yè)帶來更多的經濟效益，還可以保護建筑施工現(xiàn)場的生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)經濟利益與環(huán)保相結合的良好經營模式。因此，合理地使用建筑結構優(yōu)化技術能夠更好地實現(xiàn)建筑物的綜合效益。建設單位開發(fā)建筑物的基本原則就是在最大程度的減少資本投入、建筑材料使用的基礎上，實現(xiàn)建筑物的高質量和長期使用。況且建筑物只有在保證良好質量的基礎上實現(xiàn)其美觀、耐用、新穎等特點，才能夠滿足不同人群的需要，為企業(yè)帶來更多的經濟利益。與傳統(tǒng)的建筑結構設計方案相比，建筑結構設計優(yōu)化模式可以降低建筑成本。其采用的設計優(yōu)化措施可以有效地實現(xiàn)建筑施工中各個資源的合理配置，以及各項建筑材料的充分利用，并且協(xié)調好房間的布局，使得這些布局能夠有效的結合，共同發(fā)揮其使用功能。合理的利用建筑結構優(yōu)化技術，在確保建筑物安全性能的前提下能夠充分的體現(xiàn)出其創(chuàng)新性。此外，這種技術還能夠幫助設計人員選擇最為合理的設計方式。

2建筑結構優(yōu)化技術的經濟意義

使用優(yōu)化建筑結構的方法，能夠使房屋在整體結構上更加科學、合理。在實際的房屋施工建設中，房屋的層數(shù)對房屋的成本造價產生了直接的影響。在一般情況下建筑物的單位面積造價會隨著層數(shù)的增加而降低，但是在超過一定的層數(shù)之后(即超限建筑物)，房屋單位面積的造價反而會增加。因為隨著建筑物樓層的增高，房屋中的承重墻和柱等結構將會受到更多的荷載，房屋的穩(wěn)定性也將受到一定的影響。為了確保建筑結構的穩(wěn)定性，增強建筑物的抗震性能以滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求，結構形式將會發(fā)生大的變化，從而房屋的單位面積造價也會進一步增加。想要在相同的用地面積內，達到理想的房屋設計效果，提高建設單位的經濟效益，就需要合理的控制建筑物的層數(shù)，并且確保房屋良好的設計效果。使用建筑結構優(yōu)化技術不僅能夠實現(xiàn)對房屋結構的優(yōu)化，還能夠在有限的用地面積內實現(xiàn)最大化的利用效果，促進對建筑用地的合理使用。

3建筑結構設計優(yōu)化措施

3．1優(yōu)化結構設計模型

建筑結構的優(yōu)化可以分為以下幾個階段:

(1)是對變量的選擇。

一般情況下，建筑師決定的最終建筑設計方案起到重要的作用，這些重要的建筑數(shù)值均可以作為變量供建筑設計人員進行選擇。例如:工程參數(shù)的參考，包括對房屋價格的參考、對于其損失的參考等等。設計人員若能夠將變化幅度較小或考慮因素較少的參數(shù)作為設計的參考，建筑結構的設計和編程難度將會大大降低，設計人員也能夠更快的找到最符合設計目標的數(shù)據(jù)。

(2)是對函數(shù)的確定。

設計人員要選擇出最符合配筋率和房屋結構構件尺寸的一組函數(shù)，進而在最大程度上降低建設成本。

(3)是對施工條件的衡量。

想要進一步確保建筑結構的穩(wěn)定性，就需要從房屋的受力限度、變形限度、結構的穩(wěn)定性、房屋結構構件的尺寸、結構構件裂縫的限度、房屋的結構體系等方面考慮。在實際的建筑結構設計過程中，設計師應該結合建筑使用方案和房屋的施工條件，分析出實際設計中存在的約束性條件，并且要確保解決這些約束性條件的方案要符合我國現(xiàn)行的規(guī)范規(guī)定，以保證建筑結構的設計結果達到最優(yōu)。

3．2確定合理的計算程序

設計師在對房屋結構進行設計的過程中，需要用到很多設計程序，而建筑結構優(yōu)化的本質就是進行一個復雜繁瑣的計算過程。設計人員在對各種數(shù)據(jù)進行分析計算的時候，要注意將附加約束條件轉換成不帶約束的條件，這樣就更容易地得到更為精確的結構計算結果。此外，還要優(yōu)化許多建筑結構的技術模式，因為這些模式有利有弊，所以設計人員需要根據(jù)實際的施工情況來選擇最合適的計算方案。

3．3選擇最優(yōu)的程序

設計人員在設計好房屋的結構模型，且選擇了最為合適的計算方法后，就可以進入選擇最優(yōu)設計程序的環(huán)節(jié)。對最優(yōu)設計程序的選擇需要具備以下幾個條件:具備完整的功能、程序運轉較高以及程序用途齊全。

3．4對統(tǒng)計結論進行分析

設計人員在進行了各種計算之后，要對統(tǒng)計結果進行認真的分析，并且找出各個設計方案中不同點和相同點，并且結合總體的設計情況和進展選擇最佳的設計方案。設計人員在進行結論分析的時候，要注意不要遺漏一些細節(jié)問題。房屋的建設與設計是一項耗時長、成本高的項目，它不僅涉及到建設單位的利益，也涉及到了房屋使用者的利益，設計人員在把握細節(jié)的基礎上，要注意從宏觀上把握住當事人的利益，這樣才能夠有效的節(jié)約建設成本，進一步優(yōu)化建筑結構。在進行建筑結構優(yōu)化的時候，設計人員不僅要避免追求片面的利益，還應該避免為了追求設計創(chuàng)新而忽略了建筑實際情況。

3．5積極應用信息優(yōu)化技術

由于建筑結構設計是一些比較復雜的工程，需要的資料也比較多，這為建筑結構優(yōu)化帶來了一定的難度。這時設計人員就需要利用先進的信息化技術對建筑數(shù)據(jù)進行整理。例如，合理的利用一些參數(shù)定義的軟件，這樣就可以大大減小設計人員的工作量，提高其工作效率和工作質量。

4結語

第9篇：建筑結構論文范文

關鍵詞：嵌固端首層地面剛度比地下室基礎埋深

1.引言

高層高層建筑在進行結構分析計算之前必須首先確定結構嵌固端的所在位置，而嵌固端的選取卻面臨著各種不同情況，如不設地下室但基礎埋深較大；沒有地下室但其層數(shù)或多或少，且基礎形式不同等。根據(jù)以上情況正確選取其結構嵌固端，是高層建筑結構計算模式中的一個重要假定，它不僅關系到結構中某些構件內力分配的準確性，而且還影響結構產生側移的真實性，以及結構局部的經濟性，因此有必要對結構嵌固端的選取作進一步探討，并由此引伸出若干相關的技術問題。

2．結構嵌固端的條件

高層高層建筑的結構嵌固端通常是選擇在地面標高處，但地面標高處要真正成為結構嵌固端是有條件的，而且在輸入首層計算高度時還有許多講究。

2．1設有地下室時的條件

(1)地下室頂板標高與室外地坪的高差不能太大，極端的情況如半地下室則首層樓面一般不能成為結構嵌固端，除非其高差僅為1—3級臺階高度時才可能考慮；

(2)地下室頂板結構應為梁板體系(即不可設計成元梁樓蓋)，且該層樓面不得留有大孔洞，樓面框架梁的抗彎剛度要足夠大，樓板也要有相當厚度；

(3)地下室側壁要有良好的側限，即必須與“地球”有良好的接壤，上述半地下室頂板不能成為結構嵌固端的原因就是不滿足此條件。

對于上述條件中對首層樓面框架梁的要求，假設滿足《抗震規(guī)范》第6．1．14條“位于地下室的梁柱節(jié)點左右梁端截面實際受彎承載力之和不宜小于上下柱端實際受彎承載力之和”的要求，對于高層建筑來說，由于首層處的柱截面往往遠大于框架梁截面，故即使有意增大框架梁截面并增加抗彎鋼筋用量，上述要求仍很難滿足。就此要求而言，則只有多層或小高層建筑才有可能以首層頂板作為結構的嵌固端，而真正意義的高層建筑則完全排除了這種可能性。

2．2不設地下室時的條件

高層建筑不設地下室通常是針對層數(shù)有限的小高層，或其基礎持力層較淺的情況，但從抗震角度考慮是不宜提倡的。

(1)不管是采用天然地基基礎或樁基礎，都是以基礎(承臺)面作為結構嵌固端，且必須在該標高處的縱橫方向設置剛度較大的基礎梁加以連結，故首層層高應從基礎面算起；

(2)若基礎(承臺)面標高與首層標高有一定距離而不設基礎梁連結或其剛度過小，則地面標高處應設有剛性地面來作為結構嵌固端，首層層高可從地面層算起。若不設剛性地面，則上部結構無從形成嵌固端，也即結構計算簡圖不成立，設計上顯然是不允許的。

以上列舉的條件無非是說明要成為上部結構的嵌固端，其下部結構必須具有足夠的剛度以保證柱根之間不產生相對位移，且能承受或平衡柱根彎矩。規(guī)范中規(guī)定“當?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y構嵌固部位時，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二倍”正是基于這一考慮。

3與嵌固端相關的技術問題

結構嵌固端的形成或者說上部結構對嵌固端的要求，在工程設計中還可引伸出若干相關的技術問題及其正確的設計方法，以下將分別探討。

(1)單層地下室

當高層建筑僅設單層地下室且底板采用天然地基筏板基礎或樁一筏基礎時，通常選擇基礎底板而非首層作為結構嵌固端，這有利于充分利用其基礎的“無限”剛度，為首層樓面的靈活結構選型創(chuàng)造條件，即使是首層樓面留有大孔洞，或選用無梁樓蓋結構，都不影響結構計算的準確性。此外，規(guī)范規(guī)定地下室負一層的抗震等級與上部結構必須一致，以基礎底板作為嵌固端不會造成地下室結構造價的提高，反而可能取得較好的經濟效益。即使單層地下室底板是以樁為基礎的普通梁板結構，一般情況下仍然取底板處為結構嵌固端，唯一例外的是地下室作為抗爆級別較高的防空地下室時，其頂板通常具有作為結構嵌固端的剛度，因此可取其作為上部結構的嵌固端。

(2)投影面積比例

高層塔樓在地下室頂板上的投影面積比例大小對首層作為嵌固端的結構有著不同的影響。當該比例*1時，若首層樓面符合作為嵌固端的其它條件，則該首層作為結構嵌固端就毫無疑問了，但當上述投影面積比例＜＜1時，說明地下室側限遠離塔樓，塔樓發(fā)生的側向位移將波及首層樓面并使其發(fā)生變形，即使變形量很小，但嚴格說來首層作為嵌固端的剛度必然小于前一種情況，且變形又增大了上部結構側移的計算值，同時首層骨架構件也會由于自身的變形而產生附加內力。作為有經驗的結構工程師，在實際設計中都會根據(jù)工程實際情況予以鑒別并作出相應的結構處理。

(3)大底盤多塔樓

大底盤多塔樓大多為商住樓，而且由于商用及居住性質不同，對柱網的要求也不同，故通常需設置結構轉換層。當大底盤的商用部分層數(shù)不多(如僅1—2層)，且結構轉換層設于大底盤的屋頂標高處時，塔樓的嵌固端就可考慮取在大底盤的屋頂處，至少在塔樓初算時可以如此假定，如圖3所示。這一考慮基于以下兩點：①既然屬大底盤，其樓層面積肯定大于塔樓的投影面積，加上大底盤屋頂設置轉換層，故大底盤的樓層平面剛度遠大于塔樓的樓層剛度；②轉換層之上通常為剪力墻、部分短肢剪力墻或異形柱一短肢剪力墻結構，為使轉換層上下部的側向剛度相近，大底盤部分肯定要將原位剪力墻增厚或增加新的剪力墻，從而使塔樓下的大底盤部分具有足夠的側向剛度。目前高層建筑結構計算軟件的功能已較為完善，因此大底盤多塔樓建筑均以整體結構進行計算，其嵌固端也不像結構初算階段選擇在大底盤屋頂標高處。

(4)高層建筑的基礎埋深

在研究探討高層建筑的結構嵌固端時，必然牽涉到其基礎埋深問題，高層建筑基礎要具有一定的埋置深度，首先是為了保證結構的整體穩(wěn)定(包括抗滑)，其次有利于減弱地震反應。規(guī)范對高層建筑的基礎埋深有一量化規(guī)定，即“天然地基或復合地基基礎，可取階15，樁基礎可取階18”，但這一規(guī)定僅與建筑物的總高月有關，而與其它因素無關。

但我們在認真思考后發(fā)現(xiàn)基礎埋深除了與建筑物總高月有關外，還應與控制高層建筑體型重要指標的高寬比風心有關。如兩棟建筑物的高度量相同，但其高寬比階B分別為5，0和2，5，顯然風／B值較小者整體穩(wěn)定性更高，若采用相同的基礎形式，則階B值較大者其基礎埋深應更大。換言之，基礎埋深對月／B較大者應偏于嚴格，而對月／B較小者則可略為放松，不宜作相同處理甚至反其道而行之，否則就違背了基礎需一定埋深的原則。除了高寬比風／6外，基礎埋深還應與高層建筑的裙房底座寬度、地下室底盤寬度等因素有關，對地下室面積僅為塔樓投影面積者應偏于嚴格，相反對沒有裙房或地下室面積大于塔樓投影面積者則可略為放松。

(5)首層樓面的活載作為結構嵌固端的首層樓面(地下室頂板)，其正常使用時的活載一般不太大，即使作為商業(yè)用途，其活載也僅為3．5kN／m2，但設計中要考慮施工過程中可能產生的施工荷載，對于首層梁板構件取活載8．0—10．0kN／m2則往往是必要的。

當高層建筑主體結構建至2層樓面時，首層地面自然而然就成為理想的施工場所，或用于堆放材料(袋裝水泥、砌塊、搭架鋼腳手架等)，或用于鋼筋加工，甚至作為載重汽車的行駛停放場等，即使是臨時荷載，其樓面活載也就有必要取較高值(該活載值僅作用于該層梁板，并不需傳給豎向構件的墻柱)。

此外，該層樓板配置通長面筋，不僅是出于增大剛度的考慮，而且是抵抗混凝土收縮和溫度應力的需要，特別是由于開發(fā)商的原因可能導致地下室頂板完成后要一段時間(從幾個月到幾年不等)，為了防止或減少由于暴曬或暴露時間過長而產生的裂縫，配置足夠的樓板面筋尤為必要。首層樓面考慮較大的施工荷載，其梁板截面就需較大，有利于滿足首層樓面作為結構嵌固端剛度要較大的要求。