高层建筑的结构设计

高层建筑的结构设计（精选9篇）

高层建筑的结构设计 篇1

来源：《建筑第一文库网建材装饰》第04期

摘要：随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能愈来愈复杂，结构体系更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。本文是通过分析高层建筑结构体系的功能及受力、变形特性，对以承受力、刚度、延性为主导的结构概念设计进行论述，依据高层建筑结构在结构选型、抗侧刚度等设计的特点， 提出了以承载力、刚度与延性为主导目标的设计理念， 和概念设计需遵守的原则与建议。

关键词：高层建筑；结构；特点；概念设计

前言

高层建筑的结构设计 篇2

一、高层建筑结构的特点

高层建筑与低层建筑相比有比较大的区别, 不仅表现在体量上的差别, 它们之间最主要的差别在于:低层建筑中, 它们所受的外部作用主要是以重力为代表的竖向荷载。因此, 设计低层建筑结构最主要的控制目标是结构强度。另外由于低层建筑对结构体系的空间工作性能要求比较低, 所以一般的低层建筑结构所采用的结构体系为平面结构。

在高层建筑结构中, 结构承受水平荷载和竖向荷载的共同作用, 随着建筑物高宽比的增大、高度的增加, 尽管竖向荷载对结构设计仍产生重要的影响, 但水平荷载对结构产生的内力越来越大, 成为结构设计时的主要控制因素, 成为确定结构体系的关键性因素。在水平荷载中, 地震作用是动力作用, 而风力作用则包含静力作用和动力作用, 其静力部分称为稳定风, 动力部分称为脉动风。脉动风的作用会引起高层建筑的振动 (简称风振) , 这在高层建筑结构抗风设计中必须加以考虑的。在地震区, 高层建筑基本上是受地震作用控制, 所以计算地震对结构的作用是高层建筑设计的重要内容。高层建筑结构的设计中, 通常采用钢和钢筋混凝土两种材料。钢筋混凝土结构造价低, 材料来源丰富, 可浇筑成各种复杂断面形状, 可组成多重结构体系, 可节省钢材, 经过合理的设计, 可获得较好的抗震性能。因此在发展中国家大都采用钢筋混凝土建高层建筑。

二、高层建筑结构相关问题分析

1. 高层建筑结构设计中的消防结构设计

高层建筑结构因其结构本身特点, 决定了建筑结构在进行设计时具有一定的繁复性, 而为了保证满足高层建筑结构复杂多样功能需求, 需要在进行功能结构设计时, 选用不同的建筑功能材料, 其中所选用的材料多为可燃性材料, 这一定程度上增加了火灾情况发生的可能性, 且高层建筑之间空气流动性较强, 风力大, 一旦高层建筑发生火灾, 极有可能在一定程度上造成火灾的扩张。另外, 高层建筑的层数越多, 在进行建筑结构设计时, 应将火灾线路设计成垂直形态, 在这样的情况下, 高层建筑人员在进行火灾疏散时可能会耗费更长时间。在消防结构的设计中, 对高层建筑进行排烟结构设计也是关于建筑结构相当重要的方面, 在进行设计时, 应注意将排烟结构进行合理设计, 保证烟气正常排出, 降低火灾发生时灾情的蔓延。

2. 高层建筑结构设计中的抗风结构设计

在高层建筑的设计中, 其建筑的抗风性是相当重要的。笔者认为实现抗风结构优化四个步骤:第一, 进行基础设计, 保证建筑结构的抗风结构, 需要建筑结构具有一定的稳定性, 在设计选材时, 可选用级配高的砂石, 保证建筑结构的填充材料密度, 同时可有效防止水平方向上产生对结构倾覆性威胁;同时在结构底部进行设置时, 使用抗拔锚杆, 提高其应用功能, 保证地基的稳固, 对风力起到一定抵抗性;第二, 设计耗能减振系统, 在进行高层建筑结构设计时, 可采用耗能减振系统, 减少风荷载力对建筑物的作用力, 系统的构成主要有楼板、梁柱、剪刀墙、耗能支撑等构成, 减振系统的设置选材可使用具有较强粘弹性的阻尼材料, 可有效提高减振系统的耗能减振作用;第三, 高层建筑结构设计时, 应对水平力、风荷载力以及可能发生的荷载力叠加问题进行有效解决。第四, 抗风结构设计中, 同时也应提高建筑物的刚度和建筑物的承载力, 根据风荷载的复杂性、多变性, 对建筑物的风荷载以及承载力进行精确的计算, 严格按照相关施工规范, 对建筑物的抗风结构进行设计。

3. 高层建筑结构设计中的抗震结构设计

在对高层建筑结构进行设计时, 其抗震结构始终是整个设计中较难实施也是最为薄弱的环节, 因高层建筑本身的复杂特点以及地震发生时会造成的种种不确定影响, 而且建筑结构设计人员在进行建筑结构设计过程中, 并没有充分考虑到地震发生所造成的破坏性以及如何有效避震原理。在设计工作中, 设计人员没有对抗震数据进行精确的研究分析。如果在高层建筑进行结构设计时, 不能根据相关地震灾害发生的原理进行有效设计, 对其进行总体的规划, 可能造成建筑结构在抗震设计方面会缺乏其有效可用性, 无一定的灵活性, 而且不能有效建筑结构的持久耐用性, 无法有效保证高层建筑居民的生命健康和财产安全。

4. 短肢剪力墙的设置问题

在新规范中, 对墙肢截面高厚比为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相当多的限制, 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。

5. 结构的优化设计

随着生产的迅速发展, 新兴科学技术的不断涌现, 新的设计思想冲击着传统的设计观念, 人们对“设计”的理解更加深刻。设计这一概念, 从根本上说是和分析不同的。设计常常表现为重复的分析。例如, 对于静定结构, 要设计得能满足一组给定的容许应力, 只进行一次分析就已经足够, 设计者选择的截面就能使结构重量为最轻。设计超静定结构时, 则是先假定截面特性, 再进行结构分析, 然后用分析结果来选择一组新的截面特性。通过这样反复循环的运算, 得到一个可行的设计。反复修改设计是传统设计的特点, 对于实际的超静定结构, 这种方法是很繁琐且需要求解联立方程。再者, 最后得到一组截面, 在很大程度上取决于最初假定的误差程度。所以只是做到分析结构是远远不够的, 而更重要的任务还在于要设计结构。通过设计, 不仅要使产品具有良好的性能, 同时还要满足生产的工艺性、使用的可靠性和安全性, 且达到费用最省、消耗最低和误差最小等目的。这就是一切设计活动的最终目的。

过去的结构力学研究, 主要着眼于分析和计算各种结构在外界因素作用下的受力和变形等力学反应, 现在则迈出一大步, 把结构优化设计也作为研究的目标和任务, 结构的优化设计与传统的结构设计有一样的设计过程, 也要经过设计 (拟定各部分尺寸) 、校核 (是否满足规范等要求) , 修改设计、再校核, 如此反复进行, 直到找到理想方案为止。所不同的是, 传统设计过程的安全性、经济性缺乏衡量的标准, 而最优设计是在一个明确特定指标 (如结构的体积最小、重量最轻、造价最省) 下来说明结构的经济性与安全性。传统设计的设计、校核关系是松散的, 且一般仅反复进行一两次即停止, 而最优设计则是按一定的数学模式将两者紧密地联系在一起, 即将设计问题转化为严格的数学规划问题求解, 可利用计算机连续快速做出方案比较, 从数百个方案比较中, 找到最优设计方案。此外, 只要在最优设计的电算程序中稍加补充 (增加前后处理功能) 就很方便地实现计算、设计绘图全过程的自动化。从输入数据到图形输出, 只需要少量的时间, 这是传统设计所不可比拟的。

三、结语

浅析高层建筑的结构设计 篇3

【摘要】随着我国经济高速发展，高层建筑已成为城市建设中的重要组成部分，结构设计工作亦是重中之重。本文就某高层建筑结构设计的各个方面进行一些简单的分析，并加以总结，以供类似工程设计参考。

【关键词】高层建筑；结构设计；设计体会；安全问题

1. 引言

一栋建筑物的结构是否合理设计，这都直接关乎到建筑物的安全、适用、经济，因为设计一栋建筑物，涉及的专业有建筑，结构，设备等。相对其他专业，结构设计是一项繁重且责任重的工作。但在实际设计工作中，常常发生对建筑结构设计的概念理解和方法运用上的差错。为了避免或减少类似情况发生，有必要对这些差错进行深入思考并进行小结。

2. 工程概况

某高层建筑其建筑面积38650m2，其中地上部分28578m2，地下部分9872m2。本工程地面以下平面形状为长方形，有2层。本工程地面以上13层，高度为60.2m，1～3层为餐厅和机房，4层以上为办公室。

3. 工程地质情况

本建筑所在场地地形平坦，表层为人工填土，其下为一般第四纪冲洪积沉积土层，土层在水平与垂直方向分布比较稳定。本建筑基底置于层粉质黏土，建筑抗震设防重要性分类为丙类，建筑结构安全等级为二级，抗震设防烈度为8度，Ⅲ类场地土，基本风压0.45kN/m2。

4. 结构设计

4.1结构主体设计。

（1）本建筑主体结构采用现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，剪力墙抗震等级一级，框架抗震等级二级。结合建筑使用功能，作为主要抗侧力构件的剪力墙布置在建筑中部，并形成筒体，筒体周围设框架柱。因受层高及使用功能的限制，地上部分楼层主次梁均沿Y向布置，以便减小主梁高度，增加使用净高，标准层楼板厚110mm。本工程结构嵌固端位于地下室顶板，考虑其承受并传递由地震作用产生的水平力，故其板厚为180mm，板配筋双层双向满布。主要竖向构件截面变化见表1，混凝土强度等级见表2。

（2）本建筑结构采用中国建筑科学研究院编制的多层及高层建筑结构三维分析与设计软件 SATWE（墙元模型）和建研科技股份有限公司编制的多层及高层建筑三维空间分析软件系统TBSA进行分析计算，计算结果比较合理并符合现行规范要求，有关结构位移和地震力等电算结果见表3～5。

4.2基础设计。 本工程根据地质情况通过对地基承载力的计算，决定采用梁板式筏形基础。Y 向基础梁尺寸为1800×2000，1000×2000，X向基础梁尺寸为900×1800。因筒体内电梯基坑及集水井局部下降的影响，主梁不能正常贯通，并且筒体部位竖向荷载较大，故筒体部位四周2m范围内板厚1.5m，其余部位板厚1.0m。基础计算采用建研院编制的弹性地基梁板基础软件计算。因本建筑主体偏向地下室平面右侧，为减小高低层间基础差异沉降对上部结构带来的危害，在纯地下室与主楼相交部位设置沉降后浇带，后浇带在主楼结构封顶后浇筑，同时在设计中加大后浇带所在跨板的配筋，以抵抗结构后期的不均匀沉降。

5. 局部设计的几点考虑

5.1本建筑的外框架与内筒间距较大，为14.5m，框架梁端在内筒处负弯矩较大，按常规做法此梁在筒内宜贯通，以平衡梁端的负弯矩，但建筑设在筒内的楼电梯间以及通风和水专业的管道井均使框架梁不能正常贯通，这样在筒体剪力墙上产生较大的平面外弯矩，为此采取以下措施：

（1）加大设于筒体墙内楼层处暗梁截面及配筋，形成加强环梁，通过此环梁，将作用于X向墙体上的平面外弯矩分别传递到Y向各墙上；

（2）与框架梁相交的墙体节点处均设置暗柱，并通过计算配置暗柱内的纵筋和箍筋；

（3）因剪力墙厚450mm，增加梁端凸出部分，以便提高梁端在抗震时的锚固。

5.2为减小框架梁的荷载以便减小梁的截面高度，本建筑的次梁均沿Y向布置，这样就加大了次梁的跨度，为控制次梁的挠度和裂缝，在结构布置时尽量将次梁在筒体内贯通，形成三跨连续梁，并通过计算配置梁下部纵筋，满足正常使用的要求。

5.3在设计计算过程中发现，X向轴，轴向与剪力墙相交的框架梁，因在同一平面内的剪力墙刚度相对很大，在地震力作用下，与剪力墙相交部位的梁端配筋均超筋，为解决此问题，设计中采取两条途径分别计算：

（1）在不考虑地震作用时，梁与剪力墙相交处按固结考虑，计算后按结果配置梁端负筋；

（2）在考虑地震作用时，在满足规范允许的层间位移角限值的情况下，假设梁与剪力墙相交处出现塑性铰，计算后按结果配置梁跨中正筋。这样既能满足正常使用时的强度要求，又能保证地震作用下的安全。

6. 设计体会

（1）按规范要求，框架剪力墙结构的筒体宜设边框梁与边框柱，框架梁在筒内宜贯通，以便加强整体刚度，承受平面外弯矩。本建筑由于方案是香港的建筑事务所设计，港方坚持不设边框梁与边框柱和框架梁在筒体内不贯通的方案。为保证结构安全，特别是在地震作用下，建筑结构具备必要的抗震承载能力，良好的变形能力，对可能出现的薄弱部位，在设计中采取了一些有利的措施，从而弥补了方案的缺陷。

（2）本建筑的次梁均沿Y向布置，且梁高受到限制，经计算，为达到规范要求的挠度和裂缝要求，须配置一定数量的纵筋，以便提高梁的刚度，这样做不仅增加造价，而且要求梁上不宜再有较大的集中荷载。所以在今后的设计中，若楼层允许的情况下，用横向框架方案，次梁沿X向布置综合考虑更合适。

（3）主体结构应尽量位于地下室平面的中部，使质心与形心尽量重合。

7. 建筑结构设计的安全问题

（1）关于建筑安全事故是否与结构设计有必然联系，一直是建筑设计界所高度重视的问题。在实际设计中，盲目加大构件截面，增加用钢量成为一种常见的设计方法，造成了不必要的浪费。我国很多钢筋混凝土高层建筑的用钢量，已超过国外同等高度钢结构用钢量。尽管我国设计规范所设定的安全贮备较低，但某些工程的材料用量反而高于国外同类工程。从历史事实来看，自上世纪50 年代至今，我国使用的结构设计方法一直没有很大的改变，而50 年代所用的混凝土强度很低，其施工手段也很落后，混凝土用体积配合比，人工搅拌，没有振捣器，而施工发生安全事故的却很少。在以前很多大楼等建筑物，使用至今已逾45 年，而且都经过了唐山地震影响的考验。这些事实足以证明，建筑安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。

（2）当然，通过对比，我们可以发现，现代的建筑形式已经发生了显著的改变，在更加先进的设计分析手段到施工技术帮助下，在追求以人为本的理念的指导下，相比几十年前，现在的建筑平面和建筑体型更加趋向复杂化，各种超限建筑，不符合传统概念的结构形式也层出不穷，作为一名普通的结构设计人员，应对这些情况，在没有把握的情况下，加大一些截面和配筋，虽情有可原，但仔细分析后往往效果不佳甚至适得其反。

（3）因此，比起之前任何时候，我们都应当更加强调和重视概念设计，结合对计算结果的仔细分析论证，找出结构体系中的薄弱点，与其它相关专业密切配合，“上医医未病之病”，把安全隐患消除在萌芽阶段，比起时候采取各种措施补救，往往效果更好。 （4）本工程方案阶段，建筑曾经考虑采用核心筒偏置于房屋的一角的方案，如果这样做，为了平面的刚度平衡，势必在房屋的另一端要布置较多的剪力墙，既影响使用又增加造价，而且整体扭转效应也比较明显，经过初步分析和讨论，最终决定将筒体移至房屋中部，不但减少了剪力墙，整体刚度也控制在一个比较合理的范围内，计算配筋也有所下降。收到了比较好的效果。

8. 结语：

高层建筑的结构设计 篇4

高层建筑工程具有高消耗、高污染的特点。就世界目前的发展来看，建设高层建筑对人类来说已经没有任何施工困难，难点在于社会问题。高层建筑存在热辐射、光污染、地面风流、空间压迫感、火灾危险性等客观存在的问题，这些是无法避免的。但人类之所以还会青睐于这种建筑，主要是其在节约土地资源、提高土地利用率上所显现出的优势。同时，它们还美化了城市环境，使城市更为立体而具有层次感，逐渐成为现代化城市发展的标志。而且住在高层的人们视野更加开阔、通风和采光也更好。以上种种就促进了高层建筑的发展。而在环境保护重要性的日益显现下，绿色建筑设计成为高层建筑的发展趋势。绿色建筑设计的应用要视社会发展的情况而定，因为社会发展比较落后的地区，即使在高层建筑设计应用了绿色建筑设计的理念，也会由于经济社会环境的制约而无法实现绿色建筑。绿色建筑设计融合了多种学科的知识，所以只有把生态理论彻底应用在建筑的各个学科中，才算是为绿色建筑的实现提供了基础和前提。

2.2自然环境

绿色建筑设计的重点在节能减排，所应用的是可再生资源、可循环利用、无污染的资源。提高人们的生活品质是高层建筑的设计初衷，所以要科学合理地规划选址、节能、结构、能耗等问题。绿色建筑所要实现的是可持续发展的目标，所以要实现自然环境和社会环境的良性发展。要想将绿色建筑设计与高层建筑设计的完美契合就要以先进的科学技术作为支撑，高层建筑的设计、施工、选材、材料的加工处理、废弃物再生处理的流程中始终都要有先进的科学技术进行贯穿，科学技术的重要性可见一斑，这就要求必须达到与自然环境的协调，实现绿色发展。绿色建筑主要从产生和使用两个基本方面来评估对环境所造成的影响：能量资源的消耗、全球变暖、酸雨、有毒物质、再利用和无害化处理等。

2.3人文环境

绿色建筑设计所打造的.是人、建筑、自然和谐发展的健康环境，这就不得不在设计中考虑到人文环境的影响。应在绿色建筑设计过程中将当地的风土人情、习俗文化、历史文化、地域文化等充分地融入到建筑中，使当地的文化能够从建筑中得以体现，这也是绿色建筑设计一大特色。

2.4技术环境

先进的科学技术是绿色建筑设计得以实现的基础和前提。科学技术的重要性早已深入人心，所以先进的科学技术层出不穷，这也为绿色高层建筑的发展创造了良好的环境。

(1)采用节能墙体材料或节能措施，使墙体的保温性能更加优良，降低建筑能耗。

(2)采用节能材料或节能措施的门窗，降低室内能耗。

(3)采用节水型器具和设备，以及回收用水系统和废水回收系统，最大限度地节约水资源。

(4)加大可再生能源综合利用率。

(5)利用风压降低建筑能耗。

(6)利用屋顶、地下室、建筑立面等空间来增加绿化面积。

(7)利用当地的建筑材料，达到降低成本的目的。

(8)进行垃圾分类，防止污染。

(9)利用优质能源，减少资源消耗，增加优势能源的利用率。总而言之，更多的低碳环保型材料在高层建筑中得以应用，促进了高层建筑绿色设计的更好发展。

3绿色建筑设计在高层建筑设计中的应用

3.1降低高层建筑能耗

如何降低能耗是绿色建筑设计的关键。通常情况下，设计者会应用因地制宜的方法来确定高层建筑物的布局、形状、走向以及体形系数、表面面积系数、室内设计等。高层建筑物的门窗、屋顶、墙体、室内外墙面的铺设都非常的消耗材料，这就需要在设计中进行选址、平面设计、材料选择等。绿色建筑所应用的理念就是最大限度地使用环保材料来实现建筑的低能耗。

3.2建筑和自然环境的融合

在传统的建筑设计中往往使用一种模式就可以，但是在绿色建筑设计中这种单一的固定模式显然是不合时宜的，要与自然环境进行良好地融合，所以很多时候要选择多种模式同时进行，运用科学的技术和设计方法来达到建筑和自然环境的完美融合，实现人和自然的和谐相处。

3.3满足市场的需求

在经济社会的迅猛发展下，我国的房地产行业也得到了前所未有的发展，建筑的力度也在不断扩大，对于资源的消耗也随之增加，这与可持续发展的发展战略背道而驰，这就需要在房地产行业中大力提倡和宣传绿色建筑理念，从而节约资源，实现良性发展。特别是生活水平的提高，使得人们对生活质量的要求也在不断提升，这也是在促进企业开拓绿色节能市场。纵观整个房地产市场的发展前景和人们的生活要求，都需要绿色建筑设计以自身强大的优势来吸引人们的关注，使得房地产市场焕发勃勃生机。这一方面能够满足人们对于节能环保型建筑的消费需求，另一方面也能够为企业创造更好的经济效益。

3.4因地制宜、就地取材

在高层建筑设计中要当地地理特征、气候条件为依托，因地制宜、尽量使用当地建筑材料，实现建筑的地域化、生态化发展。这一点上其实在我国传统高层建筑物中就已经做得很好了，人们以当地的农作物废料作为房屋建设的原材料，这种房屋冬暖夏凉，而且还具有生态化。还有的地方科学地利用太阳能，使建筑物能够充分拥有日照。

4结束语

现如今绿色环保设计在高层建筑的发展中得以大力提倡，发展速度很快。大量实践证明，绿色环保设计在高层建筑中的应用不仅大幅度地降低了能耗，还实现了环保，使社会向着可持续发展的道路上又迈进了一大步。绿色建筑设计已然成为了高层建筑设计未来的发展方向，相信人类社会会更好发展，人们的生活也将更加美好。

作者:侯珊珊 单位:梅县建筑设计院有限公司

参考文献:

[1]陈思源.基于GBIM的绿色建筑设计过程信息流仿真模拟研究[D].重庆大学，.

[2]高巍.绿色建筑理念下的北方高校学生公寓设计研究[D].北京建筑大学，2013.

高层建筑电气系统设计的论文 篇5

摘要：本文结合工程实例，详细阐述了高层建筑电气系统设计时各系统负荷的分配措施，按照规范，通过科学负荷验算，从设计上满足各系统用电负荷安全性要求。并对建筑物强弱电系统管线敷设提出合理解决方案，以满足建筑智能化要求;对其管线的敷设安装施工工艺及注意措施进行详细探讨。

关键词：电气;设计;安装

1工程概况

某工程位于长沙市CBD商务区内，占地面积9500m2，总建筑面积45000m2，地上19层，地下2层，为星级酒店和写字楼于一体的综合性商务楼宇。该工程电气设计按供配电一级负荷设计，采用两路10KV电源供电，供电线路采用电缆直埋方式，两路10KV电源一用一备。通过母连接，两路电源均能负载100%的负荷。供电制式为三相五线制TN-S系统，为满足高层建筑防火要求和提高变压器的过负荷能力，该工程选用二台1600KV干式变压器，变压器的负荷率平时保持在70%左右。

2大厦电气系统设计与验算

2.1系统设计

2.1.1照明系统

2.1.1.1系统概述

本工程的照明系统分为正常照明和应急照明。

正常照明主要包括舞厅照明，大厅照明，公共区域照明，客户照明等。为减小动力负荷频繁启动对照明质量的影响，设定了一专用变压器为照明系统供电。自酒店的中心配电室出线后进入配电竖井，经低压母线引至各楼层的总照明配电箱，然后由此分布到各区域配电箱。

因本工程为高档星级酒店与智能化办公楼，对供电要求较高，所以除配有自备发电机组外，楼层设有专用的应急照明系统，系统主要覆盖区域包括：酒店大堂，各餐厅、走廊、电梯间、楼梯间等。在设计时该系统的供电采用双电源，其中大堂，餐厅区域选择其中几个支路兼做正常照明，供电从本层配电竖井应急照明切换箱中出线。在此基础上，在各公共区域及通道设置具有蓄电池的事故照明灯具，在没有任何外供电源的情况下，该灯具能不间断供电1h。

2.1.1.2照度的确定

星级酒店的装修档次一般较高，为配合装修效果，充分体现酒店及办公气氛，本工程对酒店中各重点区域的.照度均采用利用系数法进行计算。根据酒店各功能区的特点，各功能区的照度标准值见表1。

2.1.2动力系统

动力系统设备包括正常动力与消防电源两部分。正常动力包括：空调制冷机组，空调水泵，冷却塔，洗衣设备，污水泵，客用电梯，货梯，各层空调器，开水器等。因动力设备在地下2层分布较多，所以该部分设备的配电自酒店总配电室出线后在地下2层设动力控制中心。

消防电源包括：消防水泵，水幕水泵，消防电梯，喷淋水泵，排烟风机，正压送风机等。消防动力设备为双电源供电，一路引自由两路电源变压器供电的消防供电专柜上，另一路引自自备发电机组，两路消防电源分别由两回线路引到各个消防用电设备点上实行末端自动切换，以确保消防设备的供电可靠性及安全性。

2.1.3负荷计算

电力负荷一般由各专业提供技术要求及负荷大小：

2.1.3.1三相负荷计算：

2.1.3.2单向负荷计算：

①尽量将各单相负荷逐相均匀分配，以减少不平衡，计算时，将线负荷换算成相负荷，将各相负荷相加，取其最大单相负荷的3倍作为三相负荷。

②当回路中的单相负荷的总容量小于该回路三相对称负荷的总容量的15%时，按三相平衡负荷计算。

③只有线负荷时，将各线间负荷相加，选取较大的两项进行计算，现以Pab≧Pbc≧Pca为例：

按70%的负荷率，第二台变压器的容量为：1086/0.7=1552kVA,选用1600kVA变压器。

2.2防雷与接地

本工程联合接地电阻阻值要求小于1，利用钢筋混凝土箱型基础做自然接地体。钢筋混凝土柱内钢筋做防雷引下线，在建筑物四角距室外地坪0.5m处做测试点。为防止侧击雷进入酒店，酒店铝合金钢窗均与圈梁内钢筋可靠焊接。酒店中所有金属管道均与混凝土中钢筋焊接，以使整个大楼处于一种均压状态。考虑到弱电系统对接地的特殊要求，而弱电接地装置与强电接地装置的间距无法满足规范要求，不能设置单独弱电接地系统，只能选用联合接地。

3线槽敷设安装施工

智能化建筑弱电工程是当今建筑中很重要的一部分，衡量一个城市建筑的现代化标准，设计形态和智能化是其中的两个方面。智能建筑的弱电系统主要由以下各子系统组成：

(1)通信网络系统;(2)办公自动化系统;

(3)建筑设备监控系统;(4)火灾自动报警及联动控制系统;

(5)公共安全防范系统;(6)结构化布线系统;(7)弱电电源及接地系统。

如此之多功能设施，布线设计方案也成为电气设计的关键，因涉及专业多，施工时相互配合尤为重要。为保证大厦内部的美观，也为了更科学满足设施智能化的要求，方案选用地板内敷设地面线槽来达到各功能目的。

3.1地面敷设线槽的定义

地面线槽是一种封闭的、直接隐蔽于地面下的金属线槽，可以灵活方便地提供电源、电话、电视、计算机、话筒等线缆传输电能和信号接口。其设计是根据建筑物近期和发展需要布置线槽的纵横间距，根据穿线的根数、横截面积和工艺要求确定线槽的规格及槽数。按槽数可分为单槽、双槽、三槽，规格有50系列、70系列、100系列、230系列、300系列。

线槽适用于380/220以下强电和弱电的线路敷设。性能特点：地面线槽可供单一或多用途线缆、多回路敷设，终端元件布置平整美观。地面线槽是由线槽、分线盒、各种连接件、密封件、附件及电源头等组成。

3.2地面线槽规格型号设置与布线参数要求

内外均热浸镀锌，出线口处采用无螺纹接口，线槽标准长度为3m(可特殊加工)，线槽出线口开孔尺寸：﹤48mm，线槽开孔间距分：3000mm、2400mm、1800mm、1200mm、600mm等。

主要配件有：线槽分线盒：线槽分线盒起到导线的相接、转弯交叉、屏蔽等作用。其中二槽、三槽的分线盒内设有屏蔽分离板，以保证强电、弱电的隔离与屏蔽。

线槽支架：分为单槽、双槽、三槽支架，它是用于线槽的支撑及高度调整，高度调节范围一般为20mm～150mm的热镀锌件。其它还包刮弯头、封头、出线圈等配件。具体穿线根数见表4。

3.3地面线槽的敷设安装工艺

3.3.1弹线定位：根据设计图纸确定线槽走向，从始端至终端找好水平线或垂直线，用粉线袋在线路的中心外进行弹线，按照设计图要求及施工验收规范规定，分别找出分线盒、分线口及支架的具体位置，用铅笔分别标注。一般支架间距为1.0-1.5m。

3.3.2线槽敷设：根据标准位置放置分线盒和支架，然后放置线槽和出线口，同时根据需要加各种配件，朝上的线槽不必立得太长，否则易被砸断。连接完毕后，调整支架和塑料盖，使出线口到适当高度。达到位置正确，固定牢固，走向合理。线槽水平或垂直敷设部分平直度和垂直度允许偏差不超过5mm。为防止灰浆进入，各连接处周边抹专用胶，各分线盒、出线口盒盖拧紧，并用铁丝绑扎，未端加塑料封堵。浇筑混凝土时设专人看护，发现问题及时处理。

3.3.3跨接地线焊接：依据施工规范，确定跨接线规格。地线两端焊接面不小于该跨接线截面的6倍，焊缝均匀牢固。

3.3.4槽内配线：首先清扫线槽，可先将带线穿插至出线口，然后将布条绑在带线一端，从中一端将布线条拉出，反复多次可将线槽内的杂物和积水清理干净，也可用空气压缩机将线槽内的杂物和积水吹出。放线前应先检查管及线槽连接处的护口是否齐全，其放线和导线连接部分与其它管路敷设形式大致相同。敷设线缆应注意以下基本原则：1、同一路径不同回路绝缘导线设计于同一线槽内，但同一槽内强电回路必须能同时切断电源;2、线槽内导线总截面不应超过线槽内截面的30%;3、强弱电回路应分槽敷设;4、不同电压回路交叉时应在分线盒处采用金属隔板隔开。

3.3.5线路检测：线路检查及绝缘遥测按相关规范操作。

3.3.6面板安装：配合装修，依据各出线口用途，安装相应的终端面板。

3.4地面线槽安装时具体注意事项：

3.4.1地面线槽表面混凝土厚度应大于20mm;

3.4.2线槽内外应光滑平整，无棱刺，扭曲、翘边等变形现象;

3.4.3支架与调整螺栓调整线槽高度一般以30-50mm为宜;

3.4.4线槽整体连结完毕后，应按设计检查确认，无误后对线槽及附件连结处用蜜封胶密封，对线槽首、末、分线盒、出线栓和未用出线孔用专用塑料防护盖封堵。

4结语

综上所述，现代高层建筑的电气设计由于智能化的需要而变得复杂，用电设备越来越多，对供配电系统设计和线路安装提出了许多新的要求，因此在电气设计和线路安装时，将供配电系统的可靠性、安全性、灵活性摆在突出位置，认真按照设计和操作规范进行设计优化和施工，从而将建筑智能化从设计和安装上推至臻美。

参考文献：

[1]建筑电气工程施工质量验收规范.GB50303-2002

高层建筑的水平结构体系有哪些？ 篇6

水平结构即指楼盖及屋盖结构，在高层建筑中，水平结构除承受作用于楼面或屋面上的竖向荷载外，还要担当起连接各竖向承重构件的任务。作用在各榀竖向承重结构上的水平力是通过楼盖及屋盖来传递或分配的，特别是当各榀框架、剪力墙结构的抗侧刚度不等时，或当建筑物发生整体扭转时，楼盖结构中将产生楼板平面内的剪力和轴力，以实现各榀框架、剪力墙结构变形协调、共同工作。这就是所谓的空间协同工作或空间整体工作。另外，楼盖结构作为竖向承重结构的支承，使各榀框架、剪力墙不致产生平面外失稳。

基于高层建筑结构在侧向力作用下空间协同工作的合理性，在高层建筑结构分析时，常常采用楼盖结构在其自身平面内刚度为无穷大的假定，

因此，高层建筑楼盖结构型式的选择和楼盖结构的布置，首先应考虑到使结构的整体性好、楼盖平面内刚度大，使楼盖在实际结构中的作用与在计算简图中平面内刚度无穷大的假定相一致。其次，楼盖结构的选型应尽量使结构高度小、重量轻。因为高层建筑层数多，楼盖结构的高度和重量对建筑的总高度、总荷重影响较大。建筑总高度大，则相应 的结构材料，装饰材料，设备管线材料、电梯提升高度都将增大。建筑总荷重则影响到墙柱截面尺寸、地基处理费用及基础造价等。另外，楼盖结构的选型和布置还要考虑到建筑使用要求、建筑装璜要求、设备布置要求及施工技术条件等。高层建筑楼盖结构的型式很多，按施工方法一般可分为现浇楼盖、叠合楼盖、装配整体式楼盖及组合楼盖等，详见第12章。

高层建筑结构设计的优化简述 篇7

1 高层建筑结构设计优化的必要性

针对当前我国现阶段高层建筑工程项目的发展来看, 其出现的新特点和新要求越来越多, 尤其是在结构方面更是表现出了很多新的发展趋势, 这也就要求相应的设计人员必须要重点针对高层建筑的结构进行有目的的优化和创新, 促使其能够更好的适合于当前的高层建筑结构发展要求和趋势, 这正是高层建筑结构设计优化的必要性体现。详细分析来看, 针对高层建筑结构设计工作进行相应的优化还具备着较多的价值和作用, 这些价值和作用也是其必要性的一个重要体现, 比如: ( 1) 针对高层建筑结构设计进行优化能够有效地提升高层建筑使用的安全性, 对于高层建筑工程项目的后期使用过程来说, 其最为核心的一个指标就是应该重点针对其安全性进行严格的控制和把关, 这也是高层建筑的基本要求所在, 对于这种安全性来说, 其又可以细分为高层建筑的稳定性和耐久性等两个方面, 而这种稳定性和耐久性其实主要就是通过高层建筑的相关结构来进行体现的, 只有首先保障其相应的结构具备较为理想的稳定性和耐久性, 进而才能够体现在整体的高层建筑中, 促使其具备较好的安全性保障效果, 这也正是针对高层建筑结构进行优化的重要价值体现所在; ( 2) 针对高层建筑结构设计进行优化还能够较好的提升其经济性, 在具体的高层建筑实施过程中, 因为结构的构建所产生的成本支出是比较大的, 因此, 如果能够采取最为恰当地措施进行优化设计的话, 也必然就能够在这种成本方面具备一定的积极作用和价值, 并且这种成本方面的优势也是人们比较关心的一个问题, 尤其是对于建设方来说, 这一方面的优势也是比较突出和明显的; ( 3) 针对高层建筑结构设计进行优化还能够有效地满足不断提升的各方面的要求, 这一点优势也是极为突出的, 因为高层建筑工程项目的建设主要就是为了满足人们日益增加的需求, 而这些需求在具体的结构方面体现的更是极为明显, 不仅仅是美观性的需求越来越多, 相应的功能方面的需求也是比较突出的, 这也就必须要针对相应的高层建筑结构进行相应的设计优化。

2 高层建筑结构设计优化中存在的问题分析

当前我国很多的高层建筑设计人员已经普遍意识到了针对其结构设计进行优化的必要性, 并且也正在逐步尝试着进行高层建筑结构设计的优化, 但是在具体的设计优化过程中存在的问题仍然是比较多的, 具体分析来看, 当前常见的设计优化偏见和问题主要有以下几个方面: ( 1) 忽视了高层建筑结构设计整体的优化, 对于当前我国现阶段很多设计人员的结构设计优化工作来看, 其主要的优化重点都放在了具体的结构细节上, 尤其是对于一些具体的结构参数来说, 其设计的优化效果是比较理想的, 但是对于具体的高层建筑结构设计工作来说, 这些具体的细节虽然比较重要, 但是更为重要的还是整体效果的满足, 只有确保其在整体方面具备着较好的应用价值, 才能够体现出较好的功能效果, 而这种整体设计方面的优化也是当前比较欠缺的一个方面, 必须要在今后的设计优化中引起足够的重视; ( 2) 忽视了对于相关标准的关注, 对于这种高层建筑结构设计优化工作来说, 其虽然可以说是在原有的基础之上进行创新和完善, 但是这种创新和完善工作也并不是毫无限制的, 任何优化设计工作的采用也必须要依据于相应的标准和规范进行, 尽可能的避免各种违反标准和规范问题的产生, 这也是当前很多设计人员在具体的设计优化中容易出现的一个问题, 很多的设计人员为了过分的求好求快而导致其相应的优化结构超出了相应标准和规范的限制, 进而也就很可能会影响到高层建筑的一些关键指标, 尤其是安全性和稳定性来说更是如此, 比如说如果相应的设计人员对于相应的结构美观性比较关注的话, 必然就有可能对于相应的安全性产生影响, 这一问题也应该引起人们的高度重视; ( 3) 不符合整个高层建筑工程项目的基本需求, 对于高层建筑工程项目结构设计的优化来说, 必须要重点针对其相应的基本需求进行相应的思考, 这种基本需求主要就是要求其相应的结构应该符合整个高层建筑的要求, 避免和高层建筑的原始预期和基本规划产生冲突, 但是在这一点上, 当前很多的设计人员却存在着较为明显的忽视现象, 这些忽视现象的存在也必然不利于高层建筑整体效果的实现。

3 高层建筑结构设计优化措施

3. 1 参考高层建筑的功能性进行结构设计优化

对于这种高层建筑结构设计优化工作来说, 其必须要首先明确好相应的结构设计目的和要求, 在此基础上才能够保障其相应的设计优化工作具备着较强的实际价值, 尤其是对于相应的功能性方面的需求来说更是如此, 这也就要求相应的设计人员必须要在具体的设计优化工作开始之前明确其基本的功能性需求, 进而围绕着这一功能性需求进行相应的细化, 如此才能够更好的保障其设计优化工作更有目的性和倾向性, 也才能够更好的保障其设计优化效果的达成。具体来说, 相应的设计人员就应该着重加强对于原有设计图纸的全面了解和分析, 掌握其中那些设计要点是满足具体功能需求的, 哪些是无用的, 哪些又是对于相应的功能需求满足有所损害的, 在此基础上, 相应的设计优化人员就能够较好的保留一些设计中的优点, 然后改善和处理掉一些设计中的不足和矛盾之处, 并且对于一些无关内容进行相应的处理, 最终才能够提升其具体的设计优化水平。

3. 2 参考高层建筑的美观性进行结构设计优化

在当前现阶段的高层建筑设计过程中, 相应的美观性要求也是越来越高, 这一点主要就表现在具体高层建筑工程项目的结构方面, 因此, 针对这种美观性进行优化设计也就显得越来越必要, 并且价值和作用也越来越突出, 具体来说, 在这种美观性设计优化过程中, 应该引入后期使用客户, 确定这些客户的基本需求才能够保障其更好的进行相应的设计优化, 也才能够保障其设计优化的价值最大化, 当然, 就当前我国现阶段这种美观性设计优化的现状来看, 还应该着重加强对于相应标准的参照, 避免出现一些矛盾问题的出现。

3. 3 充分应用各种设计软件

对于具体的高层建筑结构设计优化工作来说, 还应该重点针对相应的技术手段进行优化升级, 这种技术手段的优化升级主要就是采用一些比较先进的软件来进行相应的设计, 很多高层建筑结构专业设计软件对于提升其设计的水平是极为重要的, 能够更好地提升其优化效果, 并且还能够有效地避免一些失误的存在, 尤其是在一些具体的结构计算方面更是具备着极为突出的作用价值。

4 结束语

综上所述, 对于高层建筑的结构设计工作进行优化是极为必要的, 这种优化的必要性主要体现在高层建筑结构的重要性以及相应优化工作的积极价值上, 比如对于高层建筑使用的安全性以及施工的成本以及功能的表达等方面都具备着极强的价值和效果, 但是就当前我国现阶段的高层建筑结构设计优化现状来看, 很多设计人员都存在着相应的一些误区和缺陷, 进而造成其具体的结构设计优化工作容易出现一些问题, 基于此, 在今后的相关设计优化工作中, 就应该着重把握好相应的设计要求和目标, 比如功能性需求、美观性需求、整体性需求等都需要进行积极地关注, 当然, 充分应用一些专业的技术手段进行优化也是极为必要的。

摘要：对于当前我国城市中的高层建筑施工建设来说, 不仅仅其在数量方面得到了较大程度的提升, 在具体的要求方面也具备着一些新的发展趋势, 尤其是对于高层建筑的结构来说更是如此, 切实加强对于高层建筑结构的设计优化, 提升其设计的水平是极为必要的, 本文就重点针对这种高层建筑结构设计的优化工作进行了简要的分析和探讨。

关键词：高层建筑,结构设计,优化措施

参考文献

[1]陈耀.高层建筑剪力墙结构优化设计分析探讨[J].福建建材, 2011 (04) ∶36-37, 39.

高层建筑平板式筏基的结构设计 篇8

关键词：高层平板式筏基设计

随着我国经济的飞速发展，城市里高层建筑也在迅猛发展，且大部分都是住宅、宾馆或办公写字楼型的高层建筑。这类建筑，柱网布置一般比较规整，柱荷载不大，上部建筑结构刚度比较好。其基础在设计过程中，需要着重考虑基础的设计条件、结构选型(桩基、桩筏基、筏基等形式)，天然地基的充分利用和解决相邻建筑物基础沉降影响等问题。高层建筑地下室通常作为地下停车库，建筑上不允许设置过多的内墙，因而限制了箱型基础的使用；筏板基础既能充分发挥地基承载力，调整不均匀沉降，又能满足停车库的空间使用要求，因而就成为较理想的基础型式。筏板基础主要构造型式有平板式筏板基础和梁板式筏板基础，平板式筏板基础由于施工简单，在高层建筑中得到广泛的应用。

一、平板式筏基的设计条件

基础的设计，必须满足以下三个条件的要求：1、基础承受的荷重，不得超过地基的允许承载力，以保证安全。2、基础的总沉降量及差异沉降量必须控制在一定限值之内，以保证上部结构不致损坏。3、必须预先估计新建房屋本身及其在施工过程中的必要操作对毗邻房屋的影响，以便采取必要的保护措施。在保证安全使用的条件下，还要考虑它的综合经济效果。要求工期短、费用省，而这个费用和工期都不是仅仅考虑基础的本身，而是考虑到整个建筑物的建造和运行。

在确定基础型式时，应当通盘考虑地基、基础及上部结构的刚度以及施工顺序，恰当地估计在整个施工和使用过程中可能发生的基础沉降及差异沉降。在此仅析天然地基上平板式筏基的设计条件：

在天然地基上应用平板式筏基，除了以上所述的条件外，最重要的是上部建筑荷载组合下总体轴力、弯矩等作用下，基底的最大压应力必须小于修正后地基承载力。这类筏基绝大部份是作为补偿式基础，只要持力层承载力高，又无软弱下卧屋，且建筑面积的刚度中心与基础形心接近或重合时，均可考虑采用平板式筏基。

二、平板式筏基的结构设计

1、地基基础结构方案选择

高层建筑常用的基础结构型式为桩基础，①采用预应力管桩基础，以强风化花岗岩为桩端持力层，由于场地基岩埋深相对较浅，地下室开挖后，最短有效桩长仅为2m左右，且场地局部地段在残积层中存在中风化岩孤石，对预应力管桩施工带来困难。②采用人工挖孔桩基础，以中微风化花岗岩为桩端持力层，人工挖孔桩成孔时要穿过坚硬土层进入稳定、完整的基岩需要降水和爆破，且要等到龄期后才能进行桩的检测和验收，施工周期长，工程投资高，同时，人工挖孔桩还存在施工危险眭高，容易对周边建筑物造成影响等缺点。

2、筏板基础的平面布置

尽量使建筑物重心与筏基平面的形心重合。筏基边缘宜外挑，挑出宽度应由地基条件、建筑物场地条件、柱距及柱荷载大小、使地基反力与建筑物重心重合或尽量减少偏心等因素综合确定，一般情况下，挑出宽度为边跨柱距的1／4～1／3。

3、选用恰当的地基棱型和计算方法

一个筏基可以包括两个独立的受力系统：一是底板，另一是加劲结构系统。底板的板底应力应符合公式的要求：Pkmax＝(Fk+Gk)／A+M／W≤1.2fa。

平板筏基的内力分析，理论上有刚性板法和弹性地基梁、板法。对于刚性板法，它可按倒楼盖的假定进行设计，以板底净反力作为分布荷载，柱(墙)视为支座进行内力分析，计算筏板由局部弯曲引起的内力。虽然可以不考虑整体弯曲，但在端部附近范围内拟增大基底反力10％-20％；对于相邻柱间荷载与柱间距变化不大时，也可采用条带法计算。

对于弹性地基梁、板法，由于计算元素数量多，运算工作量大，通常采用计算机程序辅助设计。将筏板设成两种基本单元——矩形弯曲板单元和板架梁单元，并提供三种地基模型：①文克尔地基模型；②分层总和法(又称有限压缩层)地基模型；③有桩基约束的地基，即复合地基模型。根据不同的土层地质情况，选用相应的地基模型：

文克尔地基模型，适用于软土地基，压缩层较薄的地基、砂土地基等，在实际使用时，重要的是选用适当的基床系数。

分层总和法地基模型，适用于地基较复杂、地基刚度变化大或需要计算沉降值的基础。

复合地基模型，较适用于筏板下有桩的情况。

筏板的板厚，按现行规范提供的冲切计算公式确定。筏板厚度须满足冲切承载力要求，且应验算距内筒边缘或柱边缘hO处筏板的受剪承载力。当筏板厚度有变厚时，还应验算变厚处筏板的受剪承载力。

筏板的加劲结构系统，是防止底板各支承点发生过大的差异沉降。除计算底板的应力外，还要计算建筑物沉降后对基础底板形成的挠度，合理地选择板厚及相应的配筋和布置暗梁，使其不致产生明显的裂缝或渗漏。

4、筏板基础厚度的确定

筏板基础的厚度由抗冲切和抗剪强度确定，同时要满足抗渗要求，局部柱距及柱荷载较大时，可在柱下板底加墩或设置暗梁且配置抗冲切箍筋，来增加板的局部抗剪切能力，避免因少数柱而将整个筏板加厚。除强度验算控制外，还要求筏板基础有较强的整体刚度。一般经验是筏板的厚度按地面上楼层数估算，每层约需板厚50mm-80mm。本工程塔楼地上21层，筏板厚度为1100mm；部分轴力较大的柱，柱下板底加墩，柱墩厚度为1600mm。

5、筏板基础的内力分析

筏板基础的内力分析常用简化计算方法，其最基本的特点是将由上部结构、基础和地基3部分构成的一个完整的静力平衡体系，分割成3个部分，独立求解。倒楼盖法是应用得最广泛的一种简化计算方法。倒楼盖法适用于地基比较均匀、筏板基础和上部结构刚度相对较大、柱轴力及柱距相差不大；其缺点是完全不能考虑基础的整体作用，也无法计算挠曲变形，夸大上部结构刚度的影响。

上部结构、基础和地基三者的关系是相互影响、相互制约的关系。把匕部结构、基础和地基三者作為一个共同工作的整体的计算方法，其最基本的假定是上部结构与基础、基础与地基连接界面处变形协调，整个体系符合静力平衡。对于基础，由于考虑了上部结构的贡献，使其整体弯曲变形和内力减小，而取得较为经济的效果；对于上部结构，由于考虑了因基础变形引起的变形，这种变形将使上部结构产生次应力，考虑了这种次应力，结构将更安全。

6、平板式筏基的结构构造

现行建筑《地基基础设计规范》中，对平板式筏基的计算及构造作了详细的规定。

钢筋的配置，平板式筏基柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1／2-1／3贯通全跨，且配筋率不应小于0.15％；顶部钢筋应按计算配筋全部连通。为加强筏板的强度，可沿柱网下增设暗梁，每侧比柱宽出50mm，梁高与板厚相同，利用筏板配箱作为暗梁纵向钢筋，布置一定量的箍筋。以构成柱下暗梁。

平板式筏基板厚往往比较厚，宜每隔20-40m设置后绕带，或按超长超宽大体积混凝土的进行无缝设计与施工。

平板式筏基具有许多优点，它能最大限度地发挥地基的承载力，并且具备足够的刚度以调整不均匀沉降，或跨越地基局部的小溶洞或溶槽。它结构简单，施工方便，工期短，对于上部建筑较规整的柱网和柱(墙)荷载不大的情况下，选用平板式筏基最为适宜；在当采用条基或交叉梁基础难以满足地基承载力或变形要求时，平板式筏基是一种很好的选择。

高层建筑结构设计心得 篇9

高层建筑的抗水平力构件应沿房屋周边布置，也可提供较大的抗倾覆力矩。

2高层建筑结构设计中抗震概念设计的重要性

2.1高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中，应当非常重视概念设计

这是因为高层建筑结构的复杂性，发生地震时的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其他不可预测的因素，致使设计计算结果(尤其是经过实用简化后的计算结果)可能和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但往往不能满足结构安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标。

2.2重视概念设计

从某种意义上讲，概念设计甚至比计算更为重要[3]。概念设计是通过无数的事故分析，历年国内外震害分析，模糊试验的定量定性分析以及长期以来国内外的设计与使用经验分析、归纳、总结出来的。而这些原则、规定与方法往往是基础性、整体性、全局性和关键性的。有些概念设计的要求，为整个设计设置了两道防线，保证了建筑物的安全、可靠。合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。汶川特大地震发生后，通过对震后建筑进行分析与研究，发现结构布置方案合理、符合概念设计要求的建筑物的破坏形式都是比较理想的，这给我们结构设计人员很大的启示和鼓舞。今后结构设计中充分利用概念设计确定结构方案，并采取相应的抗震构造措施，还是能大大降低地震对建筑物的损坏程度的。

3改善短柱抗震性能的措施

当按剪跨比λ判定柱子不是短柱时，按一般框架柱的抗震要求采取构造措施即可;确定为短柱后，就应当尽量提高短柱的承载力，减小短柱的截面尺寸，采取各种有效措施提高短柱的延性，改善短柱的抗震性能。

3.1使用复合螺旋箍筋

高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和“强剪弱弯”要求的，柱端的抗弯承载力也是应该满足“强柱弱梁”要求的。对于短柱，只要符合“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求，是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此，使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力，改善对混凝土的约束作用，能够达到改善短柱抗震性能的目的。

3.2采用分体柱

由于短柱的抗弯承载力比抗剪承载力要大得多，在地震作用下往往是因剪坏而失效，其抗弯强度不能完全发挥。因此，可人为地削弱短柱的抗弯强度，使抗弯强度相应于或略低于抗剪强度，这样，在地震作用下，柱子将首先达到抗弯强度，从而呈现出延性的破坏状态。人为削弱抗弯强度的方法，可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2或4个柱肢组成的分体柱，分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键，以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般，连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素混凝土连接键等形式。

3.3采用钢骨混凝土柱

与钢结构相比，钢骨混凝土柱的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲，提高柱的整体刚度，显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能，使钢材的强度得以充分发挥。采用钢骨混凝土结构，一般可比钢结构节约钢材达50%以上。此外，外包混凝土增加了结构的耐久性和耐火性。与钢筋混凝土结构相比，由于配置了钢骨，使柱子的承载力大大提高，从而有效地减小柱截面尺寸;钢骨翼缘与箍筋对混凝土有很好的约束作用，混凝土的延性得到提高，加上钢骨本身良好的塑性，使柱子具有良好的延性及耗能能力。

3.4采用钢管混凝土柱

钢管混凝土是由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料，是套箍混凝土的一种特殊形式。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束，使得混凝土处于3向受压状态，从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高，混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时，钢管既是纵筋，又是横向箍筋，其管径与管壁厚度的比值至少都在90%以下，这相当于配筋率至少都在4.6%以上，这远远超过抗震规范对钢筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值。由于钢管混凝土的抗压强度和变形能力特佳，即使在高轴压比条件下，仍可形成在受压区发展塑性变形的“压铰”，不存在受压区先破坏的问题，也不存在像钢柱那样的受压翼缘屈曲失稳的问题。因此，从保证控制截面的转动能力而言，无需限定轴压比限值。