多层建筑论文范文

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1户内、户外集中、户外分别安装计量表方式及成本比较

（1）图一为燃气表、立管均在厨房内安装方式：立管必须从下逐层穿过各层厨房楼板而耸入最高层厨房内；图二将分户立管设在外墙，同样逐层升至最高层，每层开三通穿外墙进入厨房内挂表，管材都选用DN25、DN15镀锌钢管。

（2）图三为燃气表室外一层集中安装方式：一个单元的计量表都统一装在一个大表箱内，表箱采用薄钢板制作，设在一层厨房外墙，引入管DN25阀门后总管在表箱内按层数开DN15支线碰接各表进口，表后管线可以选定用DN15镀锌钢管或18×14铝塑复合管，出箱后管线并排贴外墙往上敷设。

3）图四为燃气表分别户外安装方式：多层建筑的厨房如果与公共楼梯间或公共楼道相邻，可以将DN25立管安装在公共楼梯间歇台处，与图一相似，必须穿过多层楼板。楼梯间立管每层设置一个DN15三通就地挂表，各层表后管线穿墙就可以直接进入各户厨房。

（4）管材成本测算。

通过测算，户内挂表和户外分别挂表的管线成本约63元，户外集中挂表的管线成本约147元，两种方式成本差值为84元，由于这几种安装方式的气表、阀门数量和安装方法接近，就不必再对设备消耗和安装费用进行比较了。2户内安装计量表的优缺点

2.1优点

（1）在寒冷地区输送湿燃气时，不会因为由于室外空气环境影响而致管内结冰，立管及计量表未受到外界的人为破坏及自然腐蚀、老化较慢，表具免遭损坏及盗窃，墙外无立管，保持建筑物外墙美观。（2）初期安装投资引用较低，若按图二方式墙外安装立管，勿须进户穿楼板，施工效率更高，工期亦短。

2.2缺点

（1）抄表难，即使投入太多的精力和人力，由于现代生活方式的改变及家庭成员减少，很多用户家庭白天几近无人，甚至长期无人居住的情况亦不鲜见。一般情况下，白天抄表率极低，抄表员每抄一次表要通过手机数次预约才能夜间上门收费，给携款抄表员带来了夜间行路不安全因素，同时大多用户并不希望抄表员入户干扰，因为以抄表为名入户抢劫、诈骗的案件时有发生。这样使得供气企业不能及时收缴燃气费用，影响了企业的资金运行。（2）管道自行改装，安全隐患多：立管在厨房内占据的空间会影响厨房操作台及橱柜的位置。出于美观，用户装修厨房时常将立管用瓷砖、水泥完全封闭，有时将表改装进不通气的壁柜中，这样燃气泄漏不易察觉，检修困难，容易导致不安全事故发生。（3）可能产生室内窃气行为，因为立管在室内从一层厨房逐层升上最高层厨房，中间未开通层亦预留三通，不法分子可以擅自打开三通堵头私接管线窃气，而供气企业对未开户者无相关档案，抄表员一般不能强制入户检查，这种窃气现象长期难以查处。（4）不利于燃气设施的安全管理和正常供气，定期进户安检和维修较麻烦，当室内立管发生泄漏时，只能关闭阀门进行维修，则整个立管所有用户都必须同时停气。

3户外安装气表的优缺点

3.1优点

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我国政府对住宅建设十分关心，特别是改革开放以来给予了高度重视，投入了大量的人力、物力和财力，近期住宅建设成为新的经济增长点和居民消费热点，因此，积极开展住房制度改革，推进住宅商品化，为广人居民提供良好的居住环境，是全社会关注的重要课题。

由于我国是一个人口大国，农村人口占全国人口比例十分大。因此农村居民住房也是一个急需解决的问题。而在住宅建筑中多层房屋结构最为适合农村及中小城市的使用。所以多层宅在我国农村新建或正在建造的住宅中占90％以上。

多层房屋结构的广泛使用的有一个重要的问题：就是多层房屋结构的稳定性。若这个问题得不到重视那么将会给我们带来不少的安全隐患。

一、多层建筑结构的概述

住宅建筑按其层数分为：低层（l～3层）、多层（4～6层）、中高层（7～9层）、高层（l0层以上）四类。

从80年代开始至今，是我国多层房屋建筑在设计使用及施工建筑等各方面得到迅速发展的阶段，各中等城市以及广大农村都普遍兴起建造以框架结构、砖混结构、砖木结构、加筋砌体等多层建筑。

多层住宅为4～6层高的住宅，借助公共楼梯解决垂直交通，其优点在于：①它比低层住宅占地少，比高层住宅建设工期短，一般开工一年内即可竣工；②公摊面积少，无需像高层住宅需要增加公共走道、电梯、高压水泵等方面的投资，物业费也较低，整体的性能价格比高；③结构设计成熟，建材可就地大量工业化、标准化地生产。因此，多层住宅造价较低，售价适中，易于被普通消费者接受。

由于宁波市所辖地区有很多城乡结合地区，因此都存在很大部分的农村自留地。因宁波是石灰岩地质环境、地下溶洞较多的情况，高层建筑对自留地拥有者来说又投资太大，所以宁波的自留地建筑物主要是以3～6层的多层为主。多层建筑在宁波的广泛使用，不但能够改善广大群众的居住水平，而且通过房屋的出租提高群众的收入。所以多层房屋在宁波推广的比较普及。

二、设计对多层建筑结构稳定性的影响

1．多层建筑的基础

多层房屋建筑无地质详勘报告，仅仅依据建设单位口头或笼统参照附近建筑物的基础设计资料就进行施工图设计；采用换土垫层进行软弱地基处理，不进行换土垫层设计，只凭经验处置，没有进行垫层宽度和厚度计算，既不安全，又不经济。

2．多层建筑的砖混结构房屋中构造柱兼作承重柱用

在砖混结构中，构造柱不但能够提高墙体的坑剪能力，而且构造柱与圈梁联结在一起，形成对砌体的约束，这对于限制墙体裂缝的开展，维持竖向承载力，提高结构的抗震性能有着重要的作用。

在当前结构设计中，构造柱经常被作为承重柱使用，这种做法使得构造柱提前受力，柱底基础的抗冲切、抗弯曲及局部承压强度必然不能满足要求，降低了构造柱的拉结和约束作用，一旦遭遇地震，构造柱位置因应力集中首先破坏。

3．多层建筑在框架结构设计中，只注意横向框架而忽视纵向框架

现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，纵向框架与横向框架同等重要。一些结构设计者对于非抗震设计，没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

4．多层建筑的悬挑梁的梁高选用过小

设计者往往只注意了对梁的强度和倾覆进行验算，而忽略了对梁挠度的验算。梁高选用过小，引起梁截面的受压区应力过高，梁的延性减小，在竖向地震作用下易发生脆性破坏，失去承载力。

5．多层建筑的连续梁按单梁进行设计

这种情况多发在阳台边梁的设计中。由于边梁上的荷重一般较小，没有引起设计者的重视，为图受力分析方便，设计者把实际应为连续梁的边梁按简支梁进行设计，致使边梁在支座处上部负筋配置量过少，加载后梁支座上部受拉区出现竖向裂缝，引起梁上的拦板出现竖向裂缝。

6．多层建筑的楼板设计常见题

板是建筑工程中的主要承重构件，是它将楼面、屋面的荷载传递到墙或梁，楼板的设计问题必将影响梁、墙、柱等构件安全。整个设计考虑不周，容易出现质量隐患。楼板设计中常见如下几个问题。

1）对板的受力状态认识不足，简单地将双向板作单向板进行计算，使计算假定与实际受力状态不符，导致一个方向配筋过大，而另一方向仅按构造配筋，造成配筋严重不足，致使板出现裂缝。

2）计算板承受线荷载的弯矩时，常常将该部分线荷载换算成等效的均布荷载后，进行板的配筋计算。但有些设计人员错误地将隔墙的总荷载附以板的总面积。另外，在板的设计中没考虑板上砌墙的影响，在板支承点上部出现了负弯矩，致使板顶出现裂缝。

3）双向板有效高度取值偏大。双向板计算时应考虑两个方向的弯矩，取各自的有效高度，一般长向的有效高度比短向的有效高度小。有的设计者为图省事或对板受力认识不足，取两方向的有效高度一致进行配筋计算，致使长跨有效高度偏大，配筋降低，使结构构件存在的质量隐患，甚至出现开明缝的现象。

总之，我们设计工作者应按规范相应的构造要求严格执行，才能从根本上消除设计质量的隐患。

三、抗震设计对稳定性的影响

1．抗震措施

当前，在抗震设计中，从概念设计、抗震验算及构造措施等三方面入手，在将抗震与消震（结构延性）结合的基础上，建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法，直至进一步通过一些结构措施（隔震措施，消能减震措施）来减震，即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且，强柱弱梁、强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用己得到普遍的认可。

2．多层建筑的抗震设计理念

我国《建筑抗震规范》（GB50011-2001）对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求。“三水准”即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。对建筑抗震的三个水准设防要求，是通过“两阶段”设计来实现的。第一阶段：第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数，先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应，与风、重力荷载效应组合，并引入承载力抗震调整系数，进行构件截面设计，从而满足第一水准的强度要求；第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角，使其不超过抗震规范所规定的限值；同时采用相应的抗震构造措施，保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能，从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段：采用与第三水准相对应的地震动参数，计算出结构（特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节）的弹塑性层间位移角，使之小于抗震规范的限值，并采用必要的抗震构造措施，从而满足第三水准的防倒塌要求。

参考文献：

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近些年来，我国建筑工程的质量问题时有发生，众所周知，建筑工程质量的好坏，严重的影响到住户的人身财产安全。所以，为了提高我国建筑工程的质量，保证住户的利益和人身安全，我们要从多层建筑的主体结构抓起，加强多层建筑主体结构的施工管理，重视多层建筑主体结构中存在的问题，并针对这些问题建立一些有效的对策和措施，以免因为施工管理不到位而为整个建筑工程留下隐患。

1 多层建筑结构施工管理中需要注意的问题

1.1 砖砌体工程

在多层建筑结构的施工过程中，要注意对原材料的使用，砖作为多层建筑结构施工过程中的主原料，如果砖的外观与尺寸无法符合相关规定的要求，就会导致多层建筑结构施工的质量下降。因此，要加强对砖砌体工程的管理，对砖的质量要进行严格的检查，不能存在尺寸偏差，缺角、掉棱、弯曲、断裂的情况发生。

在调配砂浆的过程中，一定要严格按照相关计量进行调配，不能按照自己的工作经验或者是其他施工工程的砂浆调配比例进行随意调配，这样会导致砂浆强度严重不足，或者是砂浆无法调匀的情况发生。在砖墙砌筑的过程中，要注意对砖墙进行找平，如果第一层的砖墙就没有进行找平过，那么接下来砌筑的砖墙也会出现灰缝不直、大小不均匀的情况发生。

另外，在进行砖砌体工程施工的过程中，要重视砖的湿润程度，以免因为砌筑时摊浆时间过长导致砖的湿润程度不够，使得砂浆的饱满度无法达到相关规范的基本要求。

1.2 钢筋、混凝土分项工程

在混凝土分项工程中，需要注意混凝土配比的问题。在进行混凝土的配比时，一定要根据施工项目的要求进行配比，保证配比的准确。在混凝土的浇筑过程中，要严格按照混凝土浇筑的步骤来施行，振捣工作也要严格按照正确的方法的步骤来执行，不能胡乱浇筑、振捣，影响多层建筑结构施工的质量。

在钢筋分项工程中，要注意加强对钢筋质量的控制，使钢筋的质量与规范要求保持一致，以免发生以次充好的现象。在具体施工的过程中，要对施工图纸进行详细的研究，对需要使用到钢筋的部分做到了若指掌，加强对施工单位使用钢筋情况的管理，避免偷工减料的事情发生。要提高施工人员的警觉性，以免在施工的过程中，以免不法分子趁人不备，为了获取经济效益而偷取建筑工程施工需要使用的钢筋，给多层建筑结构施工工程带来不便。

1.3 楼板分项工程

楼板的施工过程中存在的问题较多，主要有成品质量差，楼板钢筋直径过细不符合相关规定的要求，楼板加固筋放置的数量和长度不够，或者端头弯勾的长度不足等。

2 加强多层建筑结构施工管理的对策

2.1 加强对图纸审核的认真程度

在正式对多层建筑结构的施工设计进行会审前，要对多层建筑结构的施工图纸进行详细研究，对其中的内容做到了若指掌，并在之后内部的会审中，经多方讨论逐渐形成管理意见。在多层建筑结构施工开始以前，一定要对图纸中存在的不清楚、不详细的情况搞清楚，并要求与设计单位始终保持一致。对施工组织设计进行认真的审查，以确保施工设计的可行度。

2.2 完善施工单位的自身质量保证体系

在多层建筑结构的施工管理过程中，很多施工单位自身并没有形成一套行之有效的质量保障系统，即使有的施工单位有，也是作为应付检查用的空架子，在实际的管理过程中起不到任何作用。无质保体系的情况使得工程管理成为了防止多层建筑结构施工质量出现问题的唯一一道屏障，发生问题也是在所难免的了。所以，一定要强行要求施工单位建立一套行之有效的质保体系，增强对多层建筑结构质量保护体系建设重要性的认识，对于没有自检、专业检查体系的施工项目不予验收，只有这样才能提高施工单位的自身素质，保证施工项目的质量。

2.3 加强质量预控，多做技术交底

在多层建筑结构的施工管理过程中，许多施工管理人员的专业知识水平不足，导致了其对施工的相关规范要求了解不够。因此，要在项目施工开始以前，多开展专题会或者是技术交流会，给施工管理人员进行技术交底，提高施工管理人员对相关规范要求的认识，并把相关要求传递给各个单位部门。以保证各单位部门从管理层到操作层都能够理解建立的意图，减少施工中出现的错误。

2.4 加强对原材料、半成品的把关

在建筑工程的施工过程中，材料永远是主体。所以，必须要按照相关规定对原材料和半成品进行检查，检查的过程中一定要严格认真，按照规定的程序来执行。对材料质量的检查要按照完全符合标准的要求来检查，所谓的完全符合标准就是材料必须与材料需求单上的尺寸、大小、重量、体积等相关数据完全吻合，才能给予通过检查，对于有破损，尺寸有偏差的材料，只能要求供货单位退货，不能允许入场。对于一些有合格证的材料，我们不能只检查材料的合格证，还要对材料实物的质量进行现场检查，以免因为合格证造假而导致一些质量差的次品流入施工工地。例如：建筑施工中最常见的材料――砖。砖作为建筑施工中最常见的材料之一，其造假的形式与情况也是多种多样的，煤灰砖、空心砖、碎石砖等各种各样的质量不过关的砖。一旦在对砖的检查中没有按照相关规定去进行严格的质量检测，就很有可能导致这些假砖进入施工场地，使用煤灰砖的建筑承重能力差，大批量使用容易导致建筑的坍塌。空心砖的御寒能力差，尤其在北方的建筑中，如果使用空心砖，寒冬来临的时候，室内温度会很低，为住户的日常生活带来不便。如果使用碎石砖，会使得建筑物墙体渗水严重，一旦遇到降雨天气，雨水便会顺着碎石中的缝隙深入墙体，导致房屋墙体渗水、漏水，使住户蒙受损失。所以，加强原材料和半成品的质量检查，对建筑质量的好坏，有着巨大的影响。

2.5 加强施工开始后的管理工作

由于多层建筑结构的施工复杂，工程量巨大，施工管理工作不可能做到对所有项目的同时管理与检查，这就要求施工管理工作人员明确多层建筑结构中需要注意的重点问题以及管理方法，对重点问题进行重点关注。例如：混凝土的浇筑问题，原材料和半成品的质量问题等。在保证这些重点问题的质量的同时，也要对一些容易出现质量问题的部分进行严格的管理与检查，尤其是存在安全隐患的部分，在保证多层建筑施工质量的同时，也要确保施工人员的人身财产安全。

3 结束语

多层建筑结构由于其施工方面的特殊性，使得其施工管理工作方面存在着许多困难，这就要求我们施工管理人员在对多层建筑结构施工管理的过程中，要加强自身的管理意识，要多对施工安全和质量检测的重要性进行宣传，使得施工单位的管理层和施工工作人员从思想上重视工程质量问题。在制定相应的管理规划时，要将多层建筑结构施工过程中，经常容易出现问题的部分纳入管理重点，进行重点关注，保证建筑工程的施工质量。遇到施工工程质量问题的时候，要及时将问题处理，以免留下隐患。

参考文献

[1]金楚熔，占建芬.浅论多层住宅建筑施工管理[J].中华民居，2013（05）.

[2]邹大忠，崔祥侠.多层住宅建筑施工质量管理[J].建材发展导向，2010（12）.

[3]刘军.论多层建筑的施工技术要点[J].赤子，2013（13）.

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中图分类号：TU984文献标识码： A

1引言

目前，我国能源储备面临巨大的挑战[1]。传统能源面临较大压力，我们必须要开发和利用各种新能源与可再生能源，走一条可持续发展之路。

我国太阳能资源丰富，全国有三分之二以上地区的年太阳辐照量超过5000MJ/m2，年日照小时数超过2200h。我国太阳能资源分布的主要特点是太阳能的高值中心和低值中心都处于北纬22°~35°太阳年辐射总量西部地区要高于东部，南部地区低于北部[2]。因此我们应合理利用太阳能资源，本文研究了沈阳地区太阳能与常规能源联合供暖。

2 多层建筑采暖负荷动态模拟

1建筑概况:本文以沈阳一栋六层三个单元一梯两户的住宅建筑为模型，建筑面积2901.12 ，供暖期限为11月1日至翌年3月31日。

2.用DEST软件模拟建筑动态负荷,并分析多层建筑逐时单位面积负荷,可知最大采暖负荷为1月,采暖负荷指标为41.61w/,平均采暖负荷指标为16.49w/，采暖耗热量为6.24x105 MJ。

3 规划居住区内利用太阳能集热器的集热量分析

1．太阳能集热器类型

太阳能集热器是太阳能热利用的关键部件[3]，分为平板型多层太阳能集热器、真空管太阳能集热器[4―5]、聚焦型太阳能集热器、太阳能空气集热器 [6]。

2．住宅建筑外观设计之中太阳能集热器布置位置

1)太阳能集热器的布置位置：屋顶、南向、与遮阳板相结合。

3．屋顶布置太阳能集热器的间距

按互不遮挡原则最小间距为[8]:

（3.1）

式中，S――满足不遮挡条件的最小安装距离，m；

H――前排集热器最高点与后排最低点的垂直高差，m；

H――太阳高度角[9]；

R――太阳光线水平投影与集热器表面法线在水平投影间夹角。

偏离南向，中午前后两个时刻夹角最小值[10]：

（3.2）

式中，a――计算时刻太阳方位角，上午取负值；

P――集热器方位角[11]。

4．倾斜面上太阳辐射量的计算方法

Mills D[12]提出集热器大多数用固定安装。张鹤飞认为最佳倾角是使系统使用期内总得热量最大[13]。本文以固定集热器的方式布置集热器，倾斜面上的太阳辐照量为：

（3.3）

式中，I――倾斜面上太阳辐射量，MJ /(・d)；

――水平面上直射辐射，MJ /( ・d)；

――水平面上散射辐射，MJ /( ・d)；

β――集热器倾角；

――地面反射率[14]；

――斜平面上直射辐射的修正因子。

5.单位面积集热器的集热量

（1）沈阳市气象及地理概况

沈阳地势平坦，为温带季风气候。夏季平均气温为 20℃，最高气温为 36℃。冬季最低温度为-30℃。沈阳位于中国东北地区南部，北纬 41.8°。

（2）屋顶集热器单位面积集热量

沈阳纬度为41.8°，本文取太阳能集热器安装角度为42°。计算出采暖期逐时太阳能集热器单位面积集热量。

（3）南向集热器单位面积集热量

为避免遮挡阳光，南向集热器布置在两窗间的外墙上，倾角为90°。计算得单位面积集热器逐时集热量。

4 多层住宅建筑采暖中利用太阳能保证率分析

通过对多层建筑三种情况:第一种t1，只在屋顶布置；第二种t2，只在南向布置；第三种t3，在屋顶和南向同时布置，分析多层住宅建筑采暖中可利用太阳能的保证率。

4.1太阳能集热量

图4.1 太阳能集热器布置在屋顶集热量

多层建筑屋顶面积为484，能布置太阳能集热器的面积为192。集热器只布置在屋顶情况下逐时的集热量。（如图4.1所示）

用同样的方法计算出，太阳能集热器只布置在屋顶的逐时集热量。

由于太阳能集热器布置在屋顶与南向两者并无相互遮挡。因此t3情况太阳能集热器集热量为t1与t2的代数和。

4.2常规能源需要量

通过对t1情况下采暖季五个月（11月、12月、1月、2月、3月）的前五日对采暖负荷与常规能源需要量逐时进行对比。发现11月1日~11月5日：几日内的采暖负荷几乎都由常规能源来承担；12月1日~12月5日：只在个别时刻太阳能集热器的集热量能完全满足建筑物所需采暖负荷，不需常规能源提供；1月1日~1月5日：只有在1月2日11刻时常规能源需要量为0；2月1日~2月5日：某些时刻采暖负荷曲线明显高出常规能源需要量曲线，差值为可利用太阳能；3月1日~3月5日：太阳能集热器的集热量完全满足负荷需要。

对于t2和t3情况，与t1的分析方法相同，在此不详细介绍。

4.3太阳能保证率分析

保证率：

（i=1,2,3）(4.1)

式中，Qti――不同布置情况下满足采暖需要的集热量，MJ；

Qf――采暖季总采暖负荷，MJ。

采暖季每月利用太阳能的保证率见表4.1。

表4.1 多层住宅能耗中太阳能的保证率

屋顶布集热器保证率 南向布集热器保证率 屋顶和南向布集热器保证率

十一月 11.31％ 7.99％ 14.72％

十二月 8.60％ 6.15％ 12.01％

一月 8.47％ 5.77％ 12.00％

二月 12.35％ 8.71％ 16.27％

三月 16.90％ 11.32％ 20.98％

采暖季 10.54％ 7.33％ 14.17％

由数据可知，多层建筑太阳能集热器只在屋顶布置与在屋顶和南向同时布置集热器的保证率相差不大，但初投资会减少一半。

5结论

（1）多层建筑在屋顶布置集热器的太阳能保证率高于在南向两窗之间垂直布置太阳能集热器的太阳能保证率。

（2）在本研究设定条件下规划区多层建筑屋顶与南向同时布置集热器可满足采暖季平均太阳能保证率为14.17％。其中太阳能的保证率在十二月份为最小，可达12.00％。在三月为最大，可达20.98％。

参考文献

[1]武涌,刘长滨,刘应宗,等.中国建筑节能管理制度创新研究[M].北京:中国建筑工业出版,2007.

[2]王如竹,代彦军.太阳能制冷[M].北京:化学工业出版社,2006,21-22.

[3] 周志敏.21世纪的绿色能源―太阳电池[J].电源世界,2007,(4):P38.

[4] 吴军,杨治金,李雪平,等.中国城市供热热源的技术发展现状及趋势[M],热电技术,2000,2:P8-12.

[5] 李先瑞,李笑.燃气供热的现状与展望[M].全国暖通空调制冷,2000年学术年会论文集[C].2000:P39- 42.

[6] 杨庆,盛晓文,李清荣.中小型燃油锅炉供暖系统经济运行方式的研究.全国暖通空调制冷2000年学术年会论文集[C].2000:P122-125.

[7] 江亿主编.建筑环境系统模拟分析方法――DEST[M].中国建筑工业出版1996.

[8] 王铭.太阳能热水系统与建筑一体化[J].安徽建筑,2008(2),32.

[9] DEST官方网站:.

[10] 李元哲.被动式太阳房热工设计手册[M].清华大学出版社,1993.

[11] 王如竹,代彦军.太阳能制冷[M].北京:化学工业出版社,2007.

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多层、特别是高层钢筋混凝土建筑，在进行概念设计、结构计算时，必须明确嵌固端的位置。嵌固端是人为的对多、高层建筑结构计算模型中的一个重要假定，它直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度，以及构件内力、结构侧移等计算结果的准确性。

嵌固端的定义，指除能承受轴力、弯矩、剪力之外；X向水平位移，Y向水平位移，竖向位移，位移角均为零的部位。按在地震作用下的屈服机制而言，就是预期塑性铰出现的部位。确定嵌固端就是通过刚度和承载力调整，迫使塑性铰在预期部位出现，并能承担上部结构在该处屈服超强引起的极限弯矩和出现塑性铰时的最大剪力以及相应的最大最小轴力。故嵌固端的选取和处理直接影响结构体系的受力和变形状态；恰当和正确对待嵌固端的选择和处理对保证结构体系的可靠性有重要意义。

如进行抗震设计的高层建筑，当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时，地下一层的抗震等级应按上部结构采用，地下一层以下结构的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。抗震设计时，一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值。此“底部两层”理解为从嵌固端向上的二层，而不是从基础向上的二层。墙厚和配筋，底部加强部位的墙厚，一、二级不宜小于200，且不宜小于层高的1/16；三、四级不应小于160，且不应小于层高的1/20。一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%，四级抗震墙不应小于0.2%。从以上数据可以看出，嵌固端的正确选取，直接影响工程的墙厚及配筋，影响工程造价。所以，设计人应高度重视。科技论文。

多层建筑的嵌固端一般在基础位置；因为多层建筑一般不含地下室，其基础埋深较浅；实际工程中，特别是城市繁华地段，多层商业公建也存在联体的大底盘地下室。科技论文。规范规定“高层建筑宜设地下室”，但实际工程中，高层建筑也存在不含地下室的情况；所以，应根据建筑物的使用功能，基础埋深，有无地下室，地质情况等具体对待。

1． 有地下室的建筑

有地下室的建筑宜将上部结构的嵌固部位设在地下室顶板，此时应满足以下条件：1.1地下室顶板与室外地坪的高差不能太大，一般宜小于本层层高的1/3。

1.2地下室顶板结构应为梁板体系（即强梁弱柱），且该层楼板不得留有大洞，楼板框架梁应有足够的抗弯刚度，地下室顶板部位的梁柱节点的左右梁端截面实际受弯承载力之和不宜小于柱端实际承载力之和。

1.3地下室结构的布置应保证地下室顶板及地下室各层楼板有足够的平面内整体刚度和承载力，能将上部结构的地震作用传递到所有的地下室抗侧力构件上；为此，地下室顶板的厚度不宜小于180mm，混凝土强度等级不应低于C30，并应采用双层双向配筋，每个方向每层配筋率不小于0.25%。

1.4地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，即地下室的楼层剪切刚度不小于相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍；一般情况下，地下室外墙可参与地下室楼层剪切刚度的计算，但当地下室外墙与上部结构相距较远，如地下室一端附带多跨地下车库的情况，则在确定结构底部嵌固部位时，地下室外墙不参与地下室楼层剪切刚度的计算。

1.5上部为多塔结构地下室为大底盘时，应满足以下条件：<1>大底盘地下室的整体刚度与上部所有塔楼的总体刚度比不小于2.0。<2>每栋塔楼范围内的地下室剪切刚度与相邻上部塔楼的剪切刚度比不应小于1.5，塔楼范围可取塔楼周边向外扩出与地下室高度相等的水平长度。

1.6地下室柱截面每侧纵向钢筋面积，处应满足计算要求外，不应少于地上1层对应柱每侧纵向钢筋面积的1.1倍。

若由于地下室大部分顶板标高降低较多、开大洞口、地下室顶板标高与地下室地坪的高差大于本层层高的1/3或地下一层混凝土剪力墙墙体较少等原因，不能满足地下室顶板作为上部结构嵌固部位的要求时，一般宜将嵌固部位设在基础顶面。除非地下室不是一层，当为两层甚至多层地下室时，地下1层剪切刚度应大于地上1层楼层的剪切刚度，且地下2层楼层剪切刚度应大于地下1层楼层剪切刚度，并应大于地上1层楼层剪切刚度的2倍。

2.无地下室建筑

2.1若基础埋深较浅，可取基础顶面作为上部结构的嵌固部位。

2.2若基础埋深较深，多层剪力墙或砌体结构，当建筑地面设有200~300mm厚混凝土刚性地面时，可取室外地面以下500mm处作为上部结构的嵌固部位。上部结构为刚度较柔的框架结构，采用柱下独立基础，基础埋深较深时，将拉梁作为上部结构的嵌固部位是不妥的。拉梁改变了柱子的计算长度，使柱子的配筋较为经济合理，但拉梁本身刚度比较小，再加上回填土的密实度不好控制，行不成嵌固端。如果按《建筑地基基础设计规范》设计为高杯口基础，满足高杯口基础的壁厚要求，可将高杯口基础的顶面作为嵌固端。

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我国改革开放以来，建筑业有了突飞猛进的发展，近十几年我国已建成高层建筑万栋，建筑面积达到2亿平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层，高325米；广州中天广场80层，高322米；上海金茂大厦88层，高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼：地王国际商会中心即地王大厦共54层，高206.3米。随着城市化进程加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现，作为土建工作设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系，只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。

一、高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：

（一）水平力是设计主要因素

在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

（二）侧移成为控指标

与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：

1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。

2.使居住人员感到不适或惊慌。

3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。

4.使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。

（三）抗震设计要求更高

有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。

（四）减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要

高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。

地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。

（五）轴向变形不容忽视

采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。

（六）概念设计与理论计算同样重要

抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的，尽管分析手段不断提高，分析的原则不断完善，但由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件局部开裂甚至破坏，这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。

二、高层建筑的结构体系

（一）高层建筑结构设计原则

1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。

2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。

（二）高层建筑结构体系及适用范围

目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。

1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。

框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。

框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。

框架结构的适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。

2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。

剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。

在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。

3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。

4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高，以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系，往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有：

（1）框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒，由它受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构，目前南宁市的地王大厦也用这种结构。

（2）筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成，内筒为剪力墙薄壁筒，外筒为密柱（通常柱距不大于3米）组成的框筒。由于外柱很密，梁刚度很大，门密洞口面积小（一般不大于墙体面积50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空间整体作用，类似一个多孔的竖向箱形梁，有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦（88层、420.5米）、广州中天广场大厦（80层、320米）都是采用筒中筒结构。

（3）成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体，每个筒体都比较小，这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。

（4）巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱（通常由电梯井或大面积实体柱组成）以及巨梁（每隔几层或十几个楼层设一道，梁截面一般占一至二层楼高度）组成一级巨型框架，承受主要水平力和竖向荷载，其余的楼面梁、柱组成二级结构，它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小，使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。

除以上介绍的几种结构体系外，还有其他一些结构形式，也可应用，如薄壳、悬索、膜结构、网架等，不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架—剪力墙和筒体等四种结构。

［参考文献］

［1］GB50011－2001建筑抗震设计规范.

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[中图分类号] S611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2013）-7-350-1

1概况

某小区2栋、3栋住宅楼属五层装配式大板居住建筑，单栋建筑面积2400m2。住宅楼结构由外墙板、内墙板、楼板、挑梁、阳台板、楼梯板、歇台板等预制构件通过钢筋、扁钢与构件预埋铁件焊接再用细石混凝土灌缝连接，基础为带地圈梁的砖砌条形基础。住宅楼于1983年建成投入使用，设计时未考虑抗震设防。

近年来，住户反映该两栋楼房存在基础沉陷、墙体开裂、房屋倾斜、屋面渗漏等现象。为掌握小区2栋、3栋现有结构安全性和建筑物变形的特性及发展状况，确保住户的安全，为建筑物的安全预警提供依据，拟对该两栋住宅楼进行变形监测。

2变形监测设计

根据多层建筑的变形特性与发展状况，按照现行的相关规范（具体包括：《建筑变形测量规范》JGJ8—2007；《工程测量规范》 GB50026—2007；《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-2006），对该2栋住宅楼及其周边场地开展如下监测项目：沉降观测；外墙垂直度观测；裂缝观测；水平位移监测。

3监测项目与观测实施

3.1沉降观测

在建筑物沉降影响区以外的稳固位置设置2组工作基点，工作基点间每季度校测一次，在2栋和3栋东、西、北侧底部墙体上各布设2个墙上代表性测点，作为对比论证，同期在1栋和4栋东、西侧底部墙体上各布设1个墙上测点，在2栋与3栋房子四角附近场地上各设置1个测点，共24个测点，采用二等水准测量方法监测建筑物基础的不均匀沉降。工作基点与建筑物的墙上测点组成附合水准路线，按照国家二等水准测量方法进行观测。

在2栋和3栋楼顶四角各布1个沉降测点，共布沉降测点8个，以栋为单位构成环线，采用二等水准测量方法施测，以监测基础沉降对承重结构的影响。

3.2外墙垂直度观测

在2栋和3栋楼顶外侧墙面四角各固定2套照准装置，共计16个照准装置，在其铅垂线方向距地面约1.5m高处的墙面上分别安置水平读数尺，采用精密全站仪投点法进行建筑物外墙垂直度的观测。观测过程中实行定点定人定时测量，每次测量位移量误差不大于±1.0 mm，垂直度照准4次取平均值。

3.3裂缝观测

两栋楼房均有不同数量的连接裂缝，在2、3栋外墙和楼梯间存在大量从上到下的通长裂缝，外表裂缝宽度2～5mm，需对外墙和楼梯间主要裂缝进行观测。

根据裂缝的走向和长度，每条裂缝至少布设两组观测标志，一组应设在裂缝的最宽处或敏感的高部位，另一组应设在一般裂宽或低部位。裂缝观测标志采用镶嵌式金属标志，用钢尺进行量测，裂缝宽度数据量至0.1mm，读数2次取平均值。

3.4水平位移监测

为校核承重结构受基础沉降影响产生的墙体扭转，于建筑物顶部四角各设置1个水平位移测点。水平位移采用测距仪直接测距法进行，基点分设于1栋、4栋房顶部，具体观测以测点与基点构成四边网进行。

4成果分析

根据近1年的不间断监测，各监测项目变形情况如下。

（1）房屋沉降观测成果显示，2栋与3栋的房屋基础均存在一定量的沉降，且沉降量值与场地内沉降点量值呈正相关性，房屋测点沉降速率大于0.04mm/d，超过了《建筑变形测量规范》JGJ8—2007中关于建筑物进入稳定阶段的标准。

（2）房屋顶部的沉降测点仅测量其楼栋的角点沉降差，观测成果显示，楼栋均出现一定量的沉降差，量值方面表现为，北侧测点沉降量大于南侧测点，但其沉降差与基础测点沉降差有约2mm差距，即顶部测点沉降差相对较小。

（3）房屋垂直度观测受日照气温等情况影响较大，观测成果显示，2栋东北角与3栋西北角测点均有约1.8cm左右的变形，其中2栋表现为量值减小，3栋表现为量值增加，表明该2栋房屋均向2栋与3栋之间的北方向倾斜。

（4）水平位移监测采用全站仪测距方式进行，水平方向最大变形超过15mm，观测成果与房屋屋顶角点垂直度观测相符，更好的验证了之前关于房屋倾斜变形趋势。

（5）从裂缝的分布状况与发展趋势看，裂缝主要为东西走向，位于低楼层的房屋墙体，裂缝走向为房屋门角斜向上发散分布，水平方向无规则，进入监测期后，裂缝继续有所发展，其中，位于2栋中间单元楼梯间的4号裂缝，在约1年的观测期内增宽超过10mm，在观测过程中呈持续发展状态。

各种成果表明，2栋与3栋变形继续发展且某些部位有变形加速迹象，因此，提出安全预警要求撤出居民对房屋进行拆除重建。

5小结

（1）多层建筑物在发生沉降变形过程中，其基础的沉降量值与其顶部的沉降量值可能存在不一致的情况，应考虑其承重结构水平变形影响。

（2）沉降观测工作基点应远离沉降影响区，同时应在建筑物场地内设计沉降测点或参照测点，以确定场地沉降与建筑物沉降的相互关系。

（3）垂直度与裂缝观测应坚持“四定原则”即定点定人定时定仪器测量，以消除或避免由于仪器人员等的变动带来的观测误差。

（4）在监测过程中应做好场地及建筑物的巡视工作，对变形突出部位要加强巡视，做好安全预警。

（5）资料分析过程中应结合监测布置综合分析各监测项目成果，同时加入数据取得时的温度降水等外部情况，以更好的确定建筑物变形趋势。

（6）监测项目针对发生局部倾斜的多层建筑而设置，对今后类似项目监测具有一定借鉴意义。

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“建筑是用石头写成的史书”在雨果先生生活的那个时代是没有疑问的，然而当今世界的史书恐怕没有多少是用石头写的。在几千年的人类历史中，建筑结构经历了木结构、砖石结构、钢筋水泥结构、钢混结构及钢结构。钢结构的出现，又将建筑业领向另一个高峰。钢结构已是发达国家主导建筑结构，以英国为例，其新建的非居住类房屋建筑中 90%的单层和 60%的多层建筑都采用轻钢结构。 九十年代国外的轻钢生产厂家将整套的结构体系推向我国市场加之我国钢产量的提高，极大地推动了轻钢结构在我国的发展。由于国外轻型钢结构体系研究、应用已经较为成熟，所以技术引进之后在我国发展很快。目前国内常用的轻钢结构承重体系包括：焊接门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系多层房屋钢结构体系、金属拱型波纹屋盖体系等。经过相关设计、生产、施工单位已经积累了一定的经验，轻钢结构在我国显示出非常广阔的应用前景。

1.轻钢结构概述

轻型钢结构是指这样一种结构：围护结构自重轻，承重结构截面小，标准化、自动化 、机械化快速制作安装，采用新结构钢材、新结构体系。它分为一般轻型和超轻型钢结构。论文参考。一般轻型钢结构主要采用薄钢板焊接截面或冷弯薄壁型钢构件，典型的结构体系为门式刚架 ，也可采用轧制型钢板截面。超轻型轻钢结构主要采用压型钢板，冷弯薄壁构件和圆钢为承重构件，典型的结构体系是褶皱拱桥屋面。轻钢结构主要体系有焊接（轧制）门式刚架结构体系、冷弯薄壁型钢结构体系、薄壁褶皱拱桥屋面体系、多层框架结构体系、空间和张拉结构体系。

2.轻钢结构的优势

2.1自重轻, 抗震性能好, 安全性高。轻钢结构采用高效轻型薄壁型材, 承载力高, 构件尺寸小, 围护结构采用自重小的轻质墙体和楼面材料, 一般可减轻建筑结构自重的30% , 质量是钢筋混凝土住宅的1/2 左右。轻钢结构整体刚度大, 钢材强度高、延性好, 因此抗震性能好, 用于结构抗震措施的费用少, 适用于地震多发区; 结构自重轻, 基础负担小还可大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区。

2.2建筑造型简洁美观, 内部空间布置灵活丰富。钢材强度高, 可以采用大空间柱网布置, 建筑设计不受结构限制, 这种住宅为建筑师的创维设计提供了无限想象空间。因此,轻钢结构住宅外形轻巧美观, 墙体与屋面色彩丰富, 屋顶造型别致, 尽显现代风格。室内大空间无梁无柱, 跨度可达12 m , 为业主提供了个性化分隔室内空间的可能。真正体现“以人为本”的设计理念; 同时, 墙柱等构件截面尺寸小, 可增加净使用面积5 %～8 % , 当考虑楼板的组合作用, 使用组合梁或扁梁时, 还可以增加净高, 实现大空间住宅设计理念。

2.3施工快捷、工期短, 不受季节限制。与传统住宅体系相比, 轻钢结构住宅至少可缩短1/3的工期。真正做到既快又经济, 因此最大限度地为业主节约了投资。

2.4防腐耐久, 舒适性好。轻钢墙体龙骨完全封闭在隔水层与石膏板之间, 不锈蚀, 不腐蚀, 不生霉菌, 防潮性能好; 墙体采用新型轻质围护材料, 不助燃, 不霉变, 不虫蛀; 装修一次到位, 少维修; 管线可暗埋在墙体及楼层结构中; 在保温、隔热、隔声等性能方面比传统结构的住宅好, 因此住宅的舒适性更好。

2.5绿色、环保, 符合国家可持续性发展的要求。轻钢结构住宅不使用粘土砖, 符合国家土地资源政策;施工过程中环境破坏及污染少, 符合国家环保政策; 而且大部分材料可回收和再生, 具有很高的可重复使用性和可循环性, 符合国家可持续发展战略。因此, 轻钢结构堪称绿色环保型建筑典范。

2.6设计技术先进。利用先进的计算机辅助设计(CAD) 和计算机辅助制造(CAM) 技术, 能全面按用户要求进行设计, 且效率高、报价快、造价低、供货迅速。

轻钢结构除了上述的优势，自身还具有强度高，自重轻，具有较好的塑性变形能力，抗震性能好等特点。加之随着经济与技术的发展，我国钢产量大大提高，而使其在建筑领域的应用越来越广泛。论文参考。国家对于钢结构“鼓励使用”的政策，也对轻钢结构在我国的推广起到了很好的促进作用。2003 年我国的钢产量已经超过 2 亿吨，居世界第一。同时，随着我国加入 WTO，建筑行业与国际接轨的速度加快。经济的快速发展，使得城市建设对于大跨、高层建筑的需求量大量增加。与混凝土结构相比，钢结构由于自重低、强度高、工业化程度高等优势，更适合于大跨、高层建筑。尤其是钢结构限制较少，建筑表现力强，给建筑师的发挥提供了广阔的空间。同时，钢结构在环保方面具有混凝土材料难以比拟的优势。在环保意识日益强化的现代社会，钢结构建筑成为必然的推广方向。

3.我国发展轻钢结构住宅的意义

轻钢结构是近十年来发展最快的领域，轻钢住宅的研究开发已在各地试点，是轻钢发展的一个重要方向，现已经有多种的低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的住宅结构模式产生较大冲击。而目前轻钢在我国应用最广的还是工业厂房。但与国外相比，我国钢结构建筑的发展相对滞后，目前我国建筑设计界普遍存在着对钢结构建筑认识不足，观念落后；对钢结构体系积极性不高，管理跟不上等问题。这些都阻碍着钢结构建筑在我国的发展。尽管目前还存在着种种不尽人意或有待提高的方面，但钢结构的发展潜力巨大，前景广阔。我国 20 年来的改革开放和经济发展，已经为钢结构体系的应用创造极为有利的发展环境。发展钢结构住宅，扩大钢结构住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化进程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义；经原国家经贸委批准，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用” 作为我国建筑业用钢的突破口，并正式列为国家重点技术创新项目。可见，轻钢结构住宅产业在我国大有发展前途。

4.我国发展轻钢结构住宅的有利条件

4.1我国的钢材年产量已居世界第一位，可以充分保证建筑住宅市场的用钢需要。

4.2新型建材业正处于快速发育阶段，与轻钢住宅相配套的国产化建筑材料种类较多，并且会随着钢结构住宅的发展逐步增长。

4.3国际上已经有相当成熟的轻钢结构的建筑技术和经验可以借鉴。我国这方面的有关技术标准和规范也相继颁布，并且多个钢结构设计软件也已投入使用。论文参考。

4.4发展轻钢住宅符合全面建设小康住宅一二十年不落后，三四十年可改造的要求。

5.展望

随着钢结构春天的到来，今后10年钢结构的发展将会更快。为了使我国轻钢结构在新世纪经济领域中发挥更大作用，缩小和国外同行的差距，除了政府部门加强行业管理以外，科研、设计、施工单位和轻钢结构厂家要团结合作、共同促进我国轻钢结构事业的发展。只要加强领导，合理规划，积极组织，轻钢结构产业将会出现兴旺发展的新局面！

参考文献:

[1]刘承宗,周志勇.我国轻钢建筑及其发展问题探讨[J ] .工业建筑.2000 , 30 (4)

[2]候兆欣.大力推广应用钢结构新技术[J] .施工技术,2000(8):7-8.

[3]陶忠,何保康.发展我国新型轻钢结构建筑体系[J ] .中国工程科学, 2000 (3)

[4]张亦静.发展轻钢结构存在的问题与对策[J ] .株州工学院学报, 2001 (5)

[5]王元清,石永久.现代轻钢结构建筑及其在我国的应用[J ] .建筑结构学报, 2002 (1)

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论文摘要：随着我国社会经济的飞速发展，建筑科学技术的不断提高，建设规模较大、结构形式多样的高层建筑是缓解我国日益紧张的土地问题和充分发挥土地综合利用率的一条重要途径。然而，由于高层建筑工程施工的特殊性，使得施工难度增大。

一、工程概况

六枝特区泰华大厦，地上18层，总建筑面积21500平方米， 框架剪力墙结构。地下层分别为人防、车库、配电、水泵设备用房，地上1层～3层为商务楼，4层～5层为办公楼，6层为架空层及休闲会所，7层～18层为住宅。该工程集商务、办公、购物、休闲及多档住宅为一体，工程特点为:主体施工周期长，楼层多，现浇混凝土量大，工序复杂，工期紧，施工难度大。

二、框架剪力墙结构

框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。

剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力，这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。

框架结构建筑布置比较灵活，可以形成较大的空间，但抵抗水平荷载的能力较差，而剪力墙结构则相反。但框架-剪力墙结构(也称框剪结构)使两者结合起来，取长补短，在框架的某些柱间布置剪力墙，从而形成承载能力较大、建筑布置又较灵活的结构体系。在这种结构中，框架和剪力墙是协同工作的，框架主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平荷载。由于这种结构的优点突出，因此，在现代建筑中被广泛采用。

三、确保小高层建筑工程施工质量安全的措施

高层建筑的楼层多、高度大，但并非是低、多层建筑的简单叠加，而是从建筑结构和使用功能等方面，针对高层建筑的特点，提出了一些新的要求。高层建筑要求施工具有高度连续性和高质量，施工技术和组织管理复杂，除具有一般多层建筑施工的一些特点外，还具有以下施工特点：工程量大、工序多、配合复杂；施工准备工作量大；施工周期长、工期紧；基础深、基坑支护和地基处理复杂；高处作业多、垂直运输量大；层数多、高度大，安全防护要求严；结构装修、防水质量要求高，技术复杂；平行流水、立体交叉作业多，机械化程度高。这就加大了其施工难度，使其施工安全风险大大增加。因此，我们在保证其施工质量的同时要做好施工安全防范措施。

（一）确保施工质量的一些技术措施

框架剪力墙结构建筑工程主体施工的现浇混凝土方量大，钢筋多，由于框剪结构的大量使用，为了提高钢筋混凝土的施工质量，缩短工期，降低消耗来提高工程的经济效益。因此，施工中应采用一些改进的工艺和方法。

1.框架-剪力墙配置结构的设计

墙体设计计算是考虑水平和竖向作用下进行结构整体分析，求得内力后按偏拉进行截面承载力和斜截面受剪承载力验算。为了保证墙体的稳定性及便于施工，使墙有较好的承载力和地震作用下的耗散能力，规范要求一，二级抗震墙的厚度应≥160mm，底部加强曲宜≥200mm，三，四级抗震等级应≥140mm，竖向钢筋应尽量配置于约束边缘。

2.钢筋工程

因墙体采用的钢筋较细，上下层钢筋的接长一般采用绑扎连接，在浇筑时，钢筋网片极易发生向内或向外的位移，为了防止这种现象的发生，可在竖向钢筋搭接范围点焊通长水平筋以防止由于浇筑和振捣石全而使钢筋位移。楼板钢筋绑扎时，要放置足够的垫块和马凳筋，以保证钢筋有足够的保扩层厚度和间距。

4.混凝土工程

根据工程特点和施工条件，墙内混凝土同所在楼层的梁柱墙一样为一次性浇筑。一般采用商品预制混凝土，混凝土设计强度等级为C40，应按高强混凝土的有关规定进行施工。在浇筑时，型钢柱内混凝土表面不得有积水和杂物，先浇筑一层100～200mm厚与混凝土强度等级相同的水泥砂浆，以防止自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳，影响接头质量。 　 （二）确保施工安全的一些措施

高层建筑施工中的安全问题一方面来自于高层建筑自身的特点，另一方面来自于施工安全管理和控制的问题。

1.实行安全管理，全面增强施工人员的安全意识

全面增强施工人员的安全意识。要牢固树立安全生产第一的方针。以专业安全知识为内容、用行政奖励、法律、法规为手段，全面增强施工人员的安全意识不断提高施工人员的自我安全防范能力，明确自己安全生产责权、利的关系，以达到施工安全效益最佳的目的。如可以通过加强专业安全知识、技术的日常教育与培训，用安全典型事例和事故教训进行教育，对照法律法规认真地进行分析、讨论。将安全法律、法规逐件公示在安教宣传栏中。积极组织各类管理人员，参加好的安全讲座和参观受表彰表扬的项目工程。通过重视人员的管理、机制的建立、系统的完善、营造出施工企业的安全文化。明确建筑工程项目的安全生产责任人。在施工中，明确安全控制由项目经理全面负责，要制定安全管理工作的要点。明确施工安全的承诺与目标，要编制工程项目安全计划，建立安全生产责任制，完善安全保证体系。

2.加强施工中的事前预控和过程控制

所有进入高层建筑施工现场的人员都必须符合国家省市有关部门颁布的各项安全规程的规定，用工手续要完备;施工单位在开工前要建立完善的安全生产各岗位细则责任制。建立可操作的细则，细分到每一个具体的岗位，建立安全生产领导组织机构，编制安全管理网络，使之成为整个工程的完整监督、监控体系;严格实行书面安全交底，责任落实到人，施工单位安全部门应编制教育计划大纲，编制相应的安全知识考试，每个参与工程施工的新进场人员均要进行安全考核，严格控制施工人员准入制度。同时，施工单位专职安全人员应巡查工序和工序交接环节，随时了解施工过程，检查施工中的防范措施是否按施工组织设计执行，检查安全制度情况，督促施工过程中对施工机械设备的使用状况，加强日常的检查和维护保养工作，及时发现问题并排除隐患。

参考文献

[1]何广乾，陈祥福，徐至钧．高层建筑设计与施工．北京：科学出版社．1990.

[2]杨文柱，建筑安全工程．北京：机械工业出版社，2004.

[3]杨跃，刘宗仁．高层建筑施工．武汉：华中科技大学出版社，2004.

篇10

Abstract:Along with our country multilayer frame shear wall structure in the field of architecture construction in a wide range of applications, multilayer frame shear wall structural construction quality requirements are increasingly high, so this article on the multilayer building construction quality control issues analysis.

Key words: Multilayer building Construction qualityControl

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：

1. 施工质量控制难点

1.1 基础施工控制难点

万丈高楼平地起，众所周知，基础工程是每个建筑进行建设的第一部分，也是最为关键的部分，它直接影响整个工程的质量，基础工程的技术含量、施工控制和总造价也相对较高，因此本文就先从基础工程谈谈施工质量控制的难点。

一座建筑的基础工程包括土方开挖、筏板基础施工、剪力墙施工、钢筋绑扎、模板铺设、混凝土施工几个技术环节。工程的基础形式为筏形平板式钢筋混凝土基础，基础中出现的剪力墙和构造柱比较多，尤其是构造约束柱的配筋率高，箍筋应用的比较多，施工难度大，钢筋绑扎较困难，加上土方开挖，场地较小，材料堆放较多，因此高层建筑基础内的给排水管道的预埋工作容易被忽视，电气线路的预埋管道容易出现遗漏或者漏埋。所以，必须严格进行事前控制，及时做好分工，认真的发挥施工图纸的作用，合理安排工序，发现问题与设计人员及时沟通，真正做到事前控制。

1.2 标准层施工阶段

就某一建筑而言，其1～3 层为加强层，3 层以上为标准层。由于标准层的结构比较的复杂，梁的布设比较大，柱子也密集，因此给管道敷设和走线问题带来了很大的不便，尤其是不同混凝土的水灰比控制问题都成了控制的重点，剪力墙模板的加固，以及钢筋的绑扎都显得至关重要，尤其是墙体加固筋的敷设搭接问题成为了问题的重点。由于工程的结构复杂，梁柱结构不规则，从而给施工和放线造成了很大的难度，因此，加强各分项施工作业的事前事中控制很有必要。针对此种情况，建议应从专业发展方面考虑招聘一些专门的技术人才，提高业务人才力量，从而提高施工班组的实力，保障技术，质量的安全交底。

2混凝土工程

混凝土工程的质量好坏，直接关系到建筑的质量和价格，因此对混凝土工程进行把关很有必要，在混凝土工程的施工中，要做到以下几个方面。

2.1按照试验室提供的配合比，严格控制材料用量。

根据实验室的数据，根据现场的材料和材料含水量，严格规范混凝土制作的程序，控制好水灰比和塌落度问题。

2.2 主体每层的砼采用砼泵输送。

对于泵送混凝土要清楚模板内的垃圾和杂物，并提前湿膜，砼振捣需及时，不得露浆，钢筋密集处需要加强震捣，保证混凝土的密实度，同时应该防止漏浆造成的混凝土强度的损失。为此应该专门的设立专门人员对浇筑部位检查模板质量。

2.3 墙柱砼浇筑要到位。

梁、板出现的溢浆现象不但容易影响外观质量。还容易出现强度损失，因此在墙柱砼浇筑后应及时进行二次找正，确保结构截面尺寸正确、方正不扭曲变形。

2.4 混凝土振捣要密实。

混凝土的振捣应快插慢拔，振点布置均匀。 振捣时间不宜过长，一般振捣至混凝土表面出现汽泡为宜。从而保证混凝土强度符合要求。

2.5 混凝土的养护

混凝土早期养护， 目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果： 一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。 另一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。而在实际工程中的实践表明，混凝土在浇筑过程中总是会出现常见的裂缝，大多数是表面裂缝，由于温度水分的原因造成的裂缝，因此在实际工程中应该有效的降低混凝土出现裂缝而造成的强度损失，因此混凝土的保温对防止表面的裂缝尤其重要，混凝土的保温应该至少做到以下几个方面的内容：

2.5.1防止混凝土内外温度差及混凝土表面湿度，防止表面出现裂缝，尤其要注意天气原因形成的裂缝。

2.5.2防止混凝土由于外界气温超冷，而导致的混凝土出现的裂缝，从而导致混凝土使用期稳定性失稳。

2.5.3在混凝土浇筑后及时用塑料膜对混凝土进行了覆盖，起到了良好的保温保湿效果，这对于我们保证施工质量有很好的促进作用。

4 钢筋工程

对钢筋工程的施工，要严格按照施工规范规定和设计要求，严格控制钢筋的的规格、型号、数量、绑扎位置、间距等技术条件。

4.1 钢筋加工

4.1.1 钢筋进场时要及时进行实验室实验，其强度等标准合格后方可使用。

4.1.2 钢筋加工前，应将钢筋表面杂物进行清理，比如铁锈、油漆、冰块、积雪等。

4.1.3为节约成本，必须严格控制钢筋的下料长度。根据钢筋长度，合理配料，对钢筋弯钩严格按照要求进行加工。

4.1.4钢筋连接

钢筋连接有竖向和水平向钢筋接头两种。工程的柱子钢筋大部分采用电渣压力焊，梁、板钢筋采用机械对焊的形式进行焊接。钢筋作业严格按 03 G 101 图集施工。

4.1.5钢筋定位措施框架柱合膜后，对上部伸出的钢筋进行修整 ，并在上部绑一道临时定位箍筋，浇灌框架柱混凝土时安排专人看管钢筋，发现钢筋位移和变形时应该进行及时的调整。 用砂浆或者垫块控制柱子主筋的保护层厚度。

4.1.6 楼板钢筋绑扎

（1）工艺流程：核验模板标高弹钢筋位置线绑扎底层钢筋安放垫块敷设专业管线安放马凳标识上层钢筋网间距绑扎上层钢筋报检隐蔽验收签证转入下道工序。

（2）双层钢筋网片之间设钢筋马镫，以确保上部钢筋的位置，从而保障浇筑混凝土的顺利进行。

（3）板筋绑扎好后，应该及时的做好保护措施，严禁踩在上面行走。为防止浇筑混凝土时工人踩坏钢筋或其他因素造成的钢筋位移问题，因此在浇筑混凝土中该有专门的钢筋工专门负责钢筋的修理，工程的水，暖，电作业预留管线，预留孔洞应该配合土建作业，铺设手板做行走平台，供人行走，铺脚手板做行走平台，供人行走，浇灌混凝土中派钢筋工专门负责钢筋修理。此工程水、暖、电作业预留管线、预留孔配合土建作业严格按设计要求和施工规范进行施工。

此外，对于建筑物施工质量的控制难点还有很多，比如模板加工工程，材料运输工程，装饰工程，墙体粉刷工程等工程中难点的控制也是我们进行控制的重点，由于篇幅所限，本文就对剪力墙建筑中比较重要的混凝土工程，钢筋工程和地基工程进行描述，此几项内容不但关系到施工质量的好坏，同时也关系到造价的高低，因此对本文的提到的施工工程进行控制，对整个工程期间的难点控制具有十分重要的现实意义。

参考文献

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高层建筑是近代经济发展和科学进步的产物。进入20世纪以来，高层建筑在全球迅猛发展。高层建筑，是指超过一定高度和层数的多层建筑。在美国，24.6m或7层以上视为高层建筑；在日本，31m或8层及以上视为高层建筑；在英国，把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。中国自2005年起规定超过10层的住宅建筑和超过24米高的其他民用建筑为高层建筑。高层建筑可节约城市用地，缩短公用设施和市政管网的开发周期，从而减少市政投资，加快城市建设。

一、高层建筑的设计要点

当高层建筑的层数和高度增加到一定程度时，它的功能适用性、技术合理性和经济可行性都将发生质的变化。与多层建筑相比，在设计上、技术上都有许多新的问题需要加以考虑和解决。

1.风荷载及水平侧向力

高层建筑结构设计时，应考虑风荷载及水平侧向力的影响，这种因素是影响结构内力、结构变形及建筑物土建造价的主要因素。对于高层建筑而言，主要由抗侧结构体系来抵抗这种外力，抗侧结构体系由楼面主梁和承担楼面重力荷载且与主梁刚性连接的柱组成。此时这些抗弯构件可起到支承楼面荷载和抵抗侧向荷载的双重作用。而柱所承受的是轴力和弯矩的组合作用。框架侧向结构体系亦可由竖向斜支撑或主要起抵抗侧向荷载作用的剪力墙组成。在高层建筑中，支撑系统和刚性钢框架的混合体系是一种常用的抗侧结构体系。

2.强度、刚度、稳定性的影响

高层建筑设计时应严格控制高层建筑体型的高宽比例，以保证其稳定性。并使建筑平面、外观、立面和刚度尽量保持对称和匀称，使高层建筑整体结构不出现易受到外力冲击的薄弱环节。随着建筑高度的增加，设计者在设计高层建筑时，应充分根据建筑自身特点，使高层结构有合理的自振动力特性，并使高层建筑在水平力作用下的层位移控制在一定范围之内。这种自振抵抗作用使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，使整个建筑牢牢的连接在一起，确保高层建筑在受到冲击变形后仍能恢复自身的塑性。

3.细部构造及地质条件的影响

高层建筑在设计时应妥善处理因风力、地震、温度变化和基础沉降带来的变形节点构造。并考虑在重量大、基础深的地质条件下如何保证安全可靠的设计技术和施工条件问题。对于多层建筑而言，设置防震缝是解决体型复杂不规则的建筑结构由于变形复杂而产生建筑物开裂的一种可靠性方法。高层建筑由于体型巨大、高度高等特点一般不设抗震缝，而同时利用有效技术措施和合理科学的计算方法，以消除不设防震缝带来的不利影响。

二、工程实例

1.工程简介

兰花广场兰花商厦位于辽宁省， 总建筑面积6.38万m2，工程由同济大学设计院设计，施工单位为中国二十二冶集团有限公司，地下1层，地上为29层，总建筑高度为102.38米，其中地下一层采用箱形基础，底板厚度800mm，地上29层，钢筋混凝土框架-剪力墙结构， 除地下一层顶板外露部分厚度为 600mm外，其余部分楼板为模壳密肋板结构，厚度为120mm，本高层建筑采用抗震性能好、功能合理的现浇钢骨混凝土框架-剪力墙结构，利用楼、电梯间设置钢筋混凝土剪力墙且连接成筒体作为主要的抗侧力构件。混凝土强度等级为C60，钢筋骨架采用HRB400，框架采用宽扁梁框架以增加楼层净高，宽扁梁截面为800×700，端部加腋为800×650，混凝土强度等级为C40；为抵抗高层建筑的外力影响，在混凝土内筒剪力墙转角处设置十字形钢骨，以改善剪力墙的受力性能、提高剪力墙的延性、减少剪力墙刚度退化，中心筒墙体厚度为600mm，混凝土强度等级为C40。

2.钢筋设计原理

根据《建筑抗震设计规范》第6.1.11条规定，当工程符合规定条件时,宜沿两个主轴方向设置构造基础系梁。基础此时基础系梁截面高度可取柱中心距的1/12～1/15，从工程应用角度来看，HRB400 级钢筋比 HRB235 级钢筋节约了 53.9kg/m3，占 HRB235 级钢筋用量的 33%，经济效益非常可观，因此本工程采用HRB400级钢筋。

2.1计算参数

本工程钢筋混凝土框架-剪力墙结构抗震设防等级为7级，即按照混凝土规范《GB50010-2002》进行设计。本高层建筑为位于辽宁省，经计算得知，东西向风力为63.18KN，南北向风力为193.98KN，因此得知该高层框架梁设计时在荷载效应的标准组合和准永久组合下应分别符合现行设计规范的下列规定：

（1）构件受拉区拉应力：σck-σpc≤ftk；σcq-σpc≤0

（2）梁端受压区高度： x≤0•35h

（3）梁端预应力强度比：fpyAp/(fpyAp+fyAshs/hp)≤0.7

（4）纵向受拉钢筋按非预应力钢筋抗拉强度设计值换算的配筋率不应大于2.5%注：σpc为扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力；Ap为钢绞线截面积；hs,hp分别为纵向受拉非预应力筋、预应力筋合力点至梁截面受压边缘的有效距离。其他各数值见规范。根据计算得知，地上建筑每平方米钢筋含量为85.33kg/m2，地下建筑每平方米钢筋含量为118kg/m2。

2.2超静定结构分析

本工程为框架-剪力墙结构在水平力作用下的内力计算一般分两步进行，首先求出水平力在各榀框架和剪力墙之间的分配，然后再分别计算各榀框架或剪力墙的内力。框架―剪力墙的计算方法，通常是将结构转化为等效壁式框架，采用杆系结构矩阵位移法求解。本工程采用计算机三维矩阵位移法计算钢筋受力情况，假定楼板在自身平面内为无限刚性，平面外刚度很小，可以忽略不计，如果假定为刚性楼板，设计时应采取必要措施，极大的保证了高层建筑的内部整体性。

3.混凝土结构设计原理

3.1地下人防工程的设计

本工程为高层建筑，地下基础埋深较大，常设地下连梁承底层墙的自重和减小结构层高度。为了简化计算，常在结构计算模型中按多一层框架梁设计，此时较易出现短柱，将采取符合高颈配筋的方法来取消短柱，地下室顶板作为上部结构的嵌固端时，从楼板厚度、砼强度等级、板的配筋率、楼层的侧面刚度等都有具体要求。《建筑地基基础设计规范》第 8.2.6 条规定，本高层建筑将高杯口基础做成高颈现浇基础，高颈至地下连梁顶处，高颈刚度大于柱刚度 4 倍以上（非线刚度）。这意味着对高层建筑来说，地下室层数或总深层不仅由地基基础埋深决定，还必须考虑累积误差等因素的影响。

3.2上部结构的设计

篇12

一 高层建筑结构设计的特点

多层和高层结构的差别主要是层数和高度。但是实际上，多层和高层建筑结构没有实质性差别，它们都要抵抗竖向及水平荷载作用，从设计原理及设计方法而言，基本上是相同的。但是在高层建筑中，要使用更多结构材料来抵抗外荷载，特别是水平荷载，因此抗侧力结构成为本工程结构设计的主要问题，设计时要满足更多的要求，尤其自身有别于多层建筑的特殊要求和设计特点。本工程系一个大地盘、多塔楼、带高位转换层的高层建筑，设计过程中主要把握以下几个方面。

（l）水平荷载成为控制结构设计的主要因素。结构内力、位移与高度的关系，除轴向力与高度成正比之外，弯矩和位移随高度都呈指数曲线上升，因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制因素。水平力作用下结构是否优化，材料用量将有很大差别。

（2）特别是在地震区，随着层数的增加，地震作用对高层建筑危害的可能性也比对多层建筑大，高层建筑结构的抗震设计应受到加倍重视，本工程位于非地震区，无需进行地震作用计算，仍需要考虑抗震的构造措施。

（3）侧移成为控制指标。与多层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而应将结构在水平荷载作用下的侧移控制在某一限度之内。

二 高层建筑结构设计存在问题

2.1 底层框架D剪力墙砌体结构挑梁裂缝问题

底层框架剪力墙砌体结构房屋是指底层为钢筋混凝土框架D剪力墙结构，上部为多层砌体结构的房屋。该类房屋多见于沿街的旅馆、住宅、办公楼，底层为商店，餐厅、邮局等空间房屋，上部为小开间的多层砌体结构。这类建筑是解决底层需要一种比较经济的空间房屋的结构形式。部分设计者为追求单一的建筑立面造型来增加使用面积，将二层以上的部分横墙且外层挑墙移至悬挑梁上，各层设计有挑梁，但实际结构的底层挑梁承载普遍出现裂缝，该类挑梁的设计与出现裂缝在临街砌体结构房屋中比较常见。

2.2 楼层平面刚度的问题

一些设计在缺乏基本的结构观念或结构布置缺乏必要措施时，采用楼板变形的计算程序。尽管程序的编程在数学力学模型上是成立的甚至是准确无误的，但在确定楼板变形程度上却很难做到准确。作为计算的大前提都无法“准确”，就不可能指望其结果会“正确”了。据此进行的结构设计肯定存在着结构不安全成分或者结构某些部位或构件安全储备过大等现象。

2.3 忽视了纵向框架 现行建筑抗震设计规范要求水平地震作用应按两个主轴方向分别计算，各方面的地震和用应由该方向的抗侧力构件来承担。说是说，在框架结构设计中，纵向框架与横向框架有同等的重要性。一些结构设计者对以于非抗震设计，而纵向地按普通的连续梁进行设计，梁柱的节点和框架中的纵筋、箍筋的配置无法不答合框架的构造要求。由于没有考虑地震的纵向作用，在实际设计中经常出现梁的支座负筋，跨中纵筋及箍筋的配筋置均不足的现象。

三 保证高层建筑结构设计质量的有效对策

3.1 主梁有次梁处加附加筋

一般应优先加箍筋，附加箍筋可认为是：主梁箍筋在次梁截面范围无法加箍筋或箍筋短缺，在次梁两侧补上，像板上洞口附加筋。附加筋一般要有，但也不是绝对的。规范中说的比较清楚，位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载，应全部由附加横向钢筋承担。也就是说，位于梁上的集中力如梁上柱、梁上后做的梁如水箱下的垫梁不必加附加筋。位于梁下部的集中力应加附加筋。但梁截面高度范围内的集中荷载可根据具体情况而定。当主次梁截面相差不大，次梁荷载较大时，应加附加筋。当主梁高度很高，次梁截面很小、荷载很小时，如快接近板上附加暗梁，主梁可不加附加筋。还有当主次梁截面均很大，如工艺要求形成的主次深梁，而荷载相对不大，主梁也可不加附加筋。总的原则，当主梁上次梁开裂后，从次梁的受压区顶至主梁底的截面高度的混凝土加箍筋能承受次梁产生的剪力时，主梁可不加附加筋。梁上集中力，产生的剪力在整个梁范围内是一样，所以抗剪满足，集中力处自然满足。主次深梁及次梁相对主梁截面、荷载较小时，也可满足。

3.2 平面及立面形式的选择

在高层建筑结构设计中，应尽量使建筑的三心（几何形心、刚度中心、结构重心）尽可能汇于一点，达到三心合一。如若在结构设计中没有做到三心合一，由此就会产生扭转问题。扭转问题就是结构在水平荷载作用下发生的扭转振动效应。扭转振动效应在风载等水平荷载载荷情况下会对结构产生危害，为避免其危害应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局，尽可能地使建筑物做到三心合一，所以平面和立面形式的选择很关键。高层建筑的平面宜采用简单、规则、对称的形状，避免过于复杂的平面形式，大量震害的资料表明，高层建筑物平面布置不对称、过多的外凸、内凹等复杂形式都容易造成震害。在高层结构的抗震设计中，结构体系的选择、布置、构造措施比软件的计算结果是否精确更能影响结构的安全，除了考虑结构安全因素外，还要综合考虑建筑美观、结构合理及便于施工和工程造价等多方面因素。资料和力学分析表明，在不对称结构中，结构在凹凸拐角等处容易造成应力集中而遭到破坏，所以应尽量避免。而在完全对称的结构中，也应注意凸出部分的尺寸比例。如凸出部分较长，要在结构设计中采取相应的补救措施。结构的竖向布置要尽力做到刚度均匀且连续，避免结构的刚度突变和出现软弱层。刚度突变及软弱层的出现往往是由于切断剪力墙所致，如果在结构设计中必须要切断少数剪力墙时，其他剪力墙在该切断层处应给以加强。总之，标新立异的平面及立面设计是以结构的抗震和安全性能为代价的。

3.3 水平位移要求

水平位移满足高层规程的要求，并不能说明该结构是合理的设计。同时还需要考虑周期及地震力的大小等综合因素。因为结构抗震设计时，地震力的大小与结构刚度直接相关，当结构刚度小，结构并不合理时，由于地震力小则结构位移也小，位移在规范允许范围内，此时并不能认为该结构合理。因为结构周期长、地震力小并不安全;其次，位移曲线应连续变化，除沿竖向发生刚度突变外，不应有明显的拐点或折点。一般情况下剪力墙结构的位移曲线应为弯曲型;框架结构的位移曲线应为剪切型;框-剪结构和框-筒结构的位移曲线应为弯剪型。

四 总结语

高层建筑结构设计是根据经济发展以及人们对建筑物功能的要求而改变的，科技的进步让我们的想法得以实现。上面提到的问题是建筑结构设计人员在工程设计的过程中相对容易失误的地方，对于设计者来说，他们要把提高设计质量作为其终身奋斗的目标，只有这样才能够确保建筑工程的可持续发展。