近年來，由于城市規劃的需要和建設用地的日益緊張，高層建筑越來越多。本文主要研究如何進一步做好高層建筑的設計與施工，以更充分發揮高層建筑的作用，滿足不同用戶的需要和適應現代社會高效率、快節奏的要求。

　　1 高層建筑結構體系的特點

　　1.1 框架結構體系

　　框架結構體系一般用于鋼結構和鋼筋混凝土結構中，由梁和柱通過節點構成承載結構，框架形成可靈活布置的建筑空間，具有較大的室內空間，使用較方便。

　　由于框架梁柱截面較小，抗震性能較差，剛度較低，建筑高度受到限制;剪切型變形，即層間側移隨著層數的增加而減小;框架結構主要用于不考慮抗震設防、層數較少的高層建筑中。在考慮抗震設防要求的建筑中，應用不多;高度一般控制在70m以下。

　　1.2 剪力墻結構體系

　　當剪力墻的高寬比較大時，是一個受彎為主的懸臂墻，側向變形是彎曲型，即層間側移隨著層數的增加而增大。剪力墻結構在住宅及旅館建筑中得到廣泛應用。因此這種剪力墻結構適合于建造較高的高層建筑。

　　在承受水平力作用時，剪力墻相當于一根下部嵌固的懸臂深梁。剪力墻的水平位移由彎曲變形和剪切變形兩部分組成。高層建筑剪力墻結構，以彎曲變形為主，其位移曲線呈彎曲形，特點是結構層間位移隨樓層增高而增加，

　　1.3 筒體結構

　　單個筒體可分為實腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墻組成空間薄壁筒體，即為實腹筒;框架通過減小肢距，形成空間密柱框筒，即框筒;筒壁若用空間桁架組成，則形成桁筒。

　　1.4 巨型結構

　　巨型結構一般由兩級結構組成。第一級結構超越樓層劃分，形成跨若干樓層的巨梁、巨柱(超級框架)或巨型衍架桿件(超級衍架)，以這巨型結構來承受水平力和豎向荷載，樓面作為第二級結構，只承受豎向荷載并將荷載所產生的內力傳遞到第一級結構上。常見的巨型結構有巨型框架結構和巨型桁架結構。

　　2 高層建筑結構設計基本要求

　　2.1 結構的規則性

　　高層建筑應采用規則的結構體系，如下列要求：(1)應具有必要的承載能力、剛度和變形能力。(2)對可能出現的薄弱部位，應采取有效措施予以加強。(3)應避免因部分結構或構件的破壞而導致整個結構喪失承受重力荷載、風荷載和地震作用的能力。

　　2.2 規則結構的主要特征

　　建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱，并應具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面宜規則，結構的側向剛度宜均勻變化，豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小，避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變。

　　2.3 規則平面布置需滿足的要求

　　結構平面布置必須考慮有利于抵抗水平和豎向荷載，受力明確，傳力直接，力爭均勻對稱，減少扭轉的影響。在地震作用下，建筑平面要力求簡單規則，風力作用下則可適當放寬?？拐鹪O防的高層建筑，平面形狀宜簡單、對稱、規則，以減少震害。在高層建筑的一個獨立結構單元內，宜使結構平面形狀簡單、規則，剛度和承載力分布均勻。不應采用嚴重不規則的平面布置。

　　3 高層建筑的結構概念設計和整體計算

　　3.1 認真做好結構方案的概念設計

　　在進行結構設計時不能完全依賴計算機，而應重視概念設計。結構的概念設計與建筑師的方案設計是相互影響、相互協調的。結構概念設計的目的首先是在初步設計以前為所設計的工程項目設定一個總體性的方案，根據建筑意圖和使用功能的需要，根據當地建造條件、材料來源和業主對資金的使用等多方面因素的要求，使得下一步的設計施工和維護使用都能做到“又好、又快、又省”。由于高層建筑自身的一些特點，如：投資規模大，技術要求高，設計施工復雜，加上地基基礎的特殊性，結構設計的最優化并不一定就是綜合經濟效果的最優化。其次，選用一個合理的高層建筑結構體系也是要在結構概念設計過程中應該解決好的問題。

　　3.2 結構整體計算準確與計算結果分析無誤

　　結構計算是高層結構設計的核心部分。首先，根據所選取的結構體系，選用準確的結構模型和選取正確的結構設計軟件。其次，結構計算開始前，設計人員先要根據規范的具體規定和軟件手冊對參數意義的描述，以及根據工程的實際情況，對結構參數和特殊構件進行正確設置。

　　3.2.1部分結構參數的確定

　　混凝土容重宜取27～30。結構構件梁、柱、剪力墻等考慮粉刷或裝飾面層后的容重應大于25kN m 3，如考慮20厚砂漿粉刷，當柱截面為400×400時，γ=(4402-4002)×20/4002+25=4.2+25=29.2，當柱截面為時600×600，γ=(6402-6002)×20/6002+25=2.7555+25=27.8，如柱截面為1000×1000，γ=(10402-10002)×20 10002+25=1.632+25=26.632，梁250×500 ( 板厚按 100mm計)：γ= (290×420-250×400)×20/(250×500)+25 =3.488+25=28.5，梁300×800(板厚按100mm計)：γ=(340×720-300×700)×20(300×800) +25=2.9+25=27.9，剪力墻厚200：γ=40×20/200+25=4+25=29，剪力墻厚300：γ=40×20/300+25=2.67+25=27.67，可見，梁、柱、剪力墻截面尺寸越小容重越大，如貼面磚、花崗石，容重還要加大，設計人員應綜合考慮工程梁、柱、剪力墻的截面尺寸大小及面層材料，確定一個較合適的混凝土容重值。

　　周期折減系數：周期折減系數的目的是為了充分考慮框架結構和框剪結構的填充墻剛度對計算周期的影響，必須折減，否則使地震作用偏小。周期折減系數應根據本工程填充墻的多少來確定周期折減系數值，填充墻多取小值，填充墻少取大值，《高規》第3.3.16條規定計算各振型地震影響系數所采用的結構自振周期應考慮非承重墻體的剛度影響予以折減，第3.3.17條規定一般框架結構取0.6～0.7，框剪結構取0.7～0.8，剪力墻結構取0.9～1.0。

　　梁端彎矩調幅系數：一般現澆框架為0.8～0.9《(高規》第5.2.3條)，一般可填0.85。有些設計人員梁端彎矩不調幅，是不恰當的，因為更容易引起梁端負彎矩鋼筋過大、根數過多，影響混凝土澆筑，且配筋率更容易超過2.5%及梁下部鋼筋與梁端負彎矩鋼筋的比值不滿足規范要求;再者，梁端負彎矩一般均比梁跨中下部彎矩大得較多，不調幅反而會導致偏于不安全。

　　3.2.2 結構整體計算

　　(1)適用高度和高寬比。在帶有大型裙房的復雜高層建筑中，計算高寬比的房屋高度和寬度可按裙房以上部分考慮。對于帶懸挑的結構，結構房屋寬度應按扣除懸挑寬度厚的結構寬度計算。

　　(2)周期比。如果周期比不滿足規范的要求，設計人員需要增加結構周邊構件的剛度，或者在結構的剛度有富余時，適當降低結構中間構件的剛度，使得結構滿足規范要求。判斷結構扭轉為主的第一自振周期T t時，可以通過計算振型方向因子來判斷。在兩個平動和一個轉動構成的三個方向因子中，當轉動方向因子大于0.5時，則該振型可認為是扭轉為主的振型。

　　(3)位移比(層間位移比)是控制結構平面不規則性的重要指標。其限值在《抗震規范》和《高規》中均有明確的規定。位移比的大小是判斷結構是否規則的重要依據，設計人員應正確選用考慮偶然偏心影響的單向地震下的位移比。