高層建筑論文范文10篇

高層建筑論文范文10篇

在建筑設(shè)計(jì)的過程中藥遵循節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)理念。詳細(xì)來說可以從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：一是，充分考慮高層建筑對(duì)于城市環(huán)境產(chǎn)生的影響作用，綜合進(jìn)行考慮對(duì)高層建筑的建設(shè)位置以及朝向進(jìn)行規(guī)范，假如建筑的容積率太大，就很難滿意內(nèi)部空間的日照要求，同時(shí)還會(huì)增加相應(yīng)的采暖等方面的費(fèi)用，因此在進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)過程中，要充分討論建筑位置朝向與節(jié)能減排的相關(guān)關(guān)系，使建筑的方位能夠接受到適量的日照，可以增加相關(guān)的開窗面積，增加南向開窗，削減相應(yīng)的北向以及東向開窗面積，這樣能夠使建筑獲得更多的光照，同時(shí)能夠有效削減建筑的熱量損失，使內(nèi)部能夠保持一個(gè)較為舒適暖和的居住環(huán)境。其次方面可以對(duì)相應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，這樣也能取得良好地節(jié)能效果。在寒冷地區(qū)，較為常見的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的做法為：粘土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合砌筑的墻體；采納粘土實(shí)心磚或空心磚巖棉進(jìn)行夾心砌筑的復(fù)合墻體；采納頁巖陶?；炷量招钠鰤K進(jìn)行砌筑的墻體等，良好地建筑材料能夠起到良好地保溫隔熱效果。第三為一些影響建筑節(jié)能的相關(guān)因素。依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，在高層建筑的耗能結(jié)構(gòu)中，護(hù)墻體耗產(chǎn)生的能量消耗最大，能夠占到總耗能比例為25％。這與結(jié)構(gòu)的外露面積大事分不開的，而建筑的形體變化是增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的主要因素，對(duì)于高層建筑來說，體形系數(shù)越大，則會(huì)產(chǎn)生更多的耗能，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，遵循的原則為，形體變化不宜過為簡(jiǎn)單和多變，科學(xué)合理選擇相應(yīng)的建筑保溫材料以及建筑結(jié)構(gòu)形式。

2在進(jìn)行高層建筑設(shè)計(jì)過程中需要的問題

2.1建筑防火的問題

高層建筑的總體布局要遵循暢通平安的相關(guān)原則，在進(jìn)行樓道設(shè)計(jì)時(shí)，能夠保證人員進(jìn)行暢通流淌，在緊急狀況下，能夠準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行人員疏散，同時(shí)應(yīng)在相應(yīng)的采光設(shè)施以及照明系統(tǒng)位置設(shè)立惹眼的疏散標(biāo)志這樣能夠?qū)崿F(xiàn)緊急狀況下，人員快速進(jìn)行平安撤離，有效避開踩踏大事的發(fā)生；對(duì)相應(yīng)的防火分區(qū)進(jìn)行合理設(shè)置，同時(shí)合理設(shè)置相應(yīng)的消防器械以及疏散通道，這樣在火災(zāi)發(fā)生時(shí)候，能夠準(zhǔn)時(shí)實(shí)行相應(yīng)的滅火措施，同時(shí)有效進(jìn)行人員的疏散。要保證在同一層樓體的任何一個(gè)位置，兩個(gè)消防栓的水槍能夠同時(shí)到達(dá)。在進(jìn)行建筑室內(nèi)室外消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分滿意相應(yīng)的消防用水的要求以及滅火水壓，同時(shí)消防水池的容量也要滿意相應(yīng)的防火要求。

2.2建筑抗風(fēng)的問題

要依據(jù)建筑物四周的氣流狀況以及受到外力作用下，建筑物的形體變化，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或者產(chǎn)生疲憊性破壞，因而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)成為高層建筑一個(gè)重要的平安隱患。風(fēng)災(zāi)損壞的主要表現(xiàn)形式為，破壞建筑的結(jié)構(gòu)，甚至導(dǎo)致倒塌現(xiàn)象，因此在進(jìn)行建筑工程的抗風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，能夠?qū)こ唐桨伯a(chǎn)生重要的影響作用。

2.3建筑電氣的設(shè)計(jì)

（1）消防電源與配電的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑消防電源的設(shè)計(jì)過程中，需要滿意：①相應(yīng)的供電電源要來自于兩個(gè)不同的發(fā)電廠，這樣一旦消失問題或者發(fā)生突發(fā)大事，能夠保證建筑的電源能夠正常運(yùn)行。②相應(yīng)的供電電源要求來源于2個(gè)不同的區(qū)域的變電站。③搞成建筑其中一個(gè)電源要來自于相應(yīng)的區(qū)域變電所，而另外的一個(gè)電源為自備的發(fā)電設(shè)備。

（2）建筑應(yīng)急照明設(shè)計(jì)。當(dāng)高層建筑發(fā)生火災(zāi)或者其他故障時(shí)，可能會(huì)對(duì)建筑的正常照明系統(tǒng)產(chǎn)生影響，進(jìn)而啟動(dòng)相應(yīng)的應(yīng)急照明系統(tǒng)，這被稱為事故照明，進(jìn)行高層建筑應(yīng)急照明的安裝設(shè)計(jì)時(shí)要遵循人性化的相關(guān)原則，將應(yīng)急照明設(shè)施設(shè)置在相應(yīng)的疏散樓梯、消防掌握室、消防電梯前室、消防水泵房、電源室、變配電室或者防排煙機(jī)房的墻面位置以及頂棚位置。

（3）電梯設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑的電梯在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循的原則為，電梯位置設(shè)置合理，運(yùn)行噪音較小，不影響居民的日常生活。同時(shí)還要依據(jù)居住結(jié)構(gòu)的形式對(duì)電梯的最大載荷進(jìn)行調(diào)整。這樣能夠充分保證居民便利進(jìn)行出行。在遇到緊急狀況時(shí)，電梯要能夠供應(yīng)平安便捷的疏散方式。為了能夠充分確保電梯的平安正常運(yùn)行。同時(shí)便于進(jìn)行人員的施救以及火災(zāi)的搶救，要設(shè)計(jì)相應(yīng)的排水設(shè)施。一般會(huì)在高層建筑設(shè)計(jì)過程中，將相應(yīng)的消防泵房、變配電站以及柴油電機(jī)放置在地下室位置，這樣假如地下室消失積水現(xiàn)象，就很難進(jìn)行有效的滅火措施。因此應(yīng)當(dāng)在充分重視地下室排水的建設(shè)與設(shè)計(jì)，在進(jìn)行電梯設(shè)計(jì)時(shí)通常要設(shè)計(jì)兩套相應(yīng)的供電系統(tǒng)，一套用于正常供電，另一套時(shí)供電系統(tǒng)則是用于緊急狀況時(shí)候，進(jìn)行自備發(fā)電，進(jìn)而充分保證電梯平安運(yùn)行。

（4）排煙設(shè)計(jì)。在眾多的高層建筑火災(zāi)事故中，許多人由于煙氣產(chǎn)生窒息以及中毒現(xiàn)象，在封閉性的樓梯間可以再樓梯入口的位置設(shè)置相應(yīng)的置陽臺(tái)或者凹廊。這樣能夠準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行排煙，能有效削減相應(yīng)的人員傷亡事故。同時(shí)在設(shè)計(jì)中，可以將消防電梯前室與樓梯前室進(jìn)行合并使用，同時(shí)采納相應(yīng)的常閉防火門。

（5）防雷擊設(shè)計(jì)。在進(jìn)行高層建筑防雷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，要遵循“綜合治理，整體防備，突出重點(diǎn)，多重愛護(hù)”的相關(guān)設(shè)計(jì)原則，樂觀做好相應(yīng)的防雷設(shè)施的設(shè)計(jì)。在建筑的頂端以及其他簡(jiǎn)單受到雷擊作用的部位，可以社會(huì)自設(shè)置相應(yīng)的避雷針，避雷帶以及避雷網(wǎng)，利用建筑結(jié)構(gòu)中的主鋼筋作相應(yīng)的防雷引下線，同時(shí)在建筑物四周設(shè)置相應(yīng)的避雷帶；同時(shí)還要將建筑物內(nèi)的金屬設(shè)施以及突出屋面的金屬部件進(jìn)行接地處理，有效防止靜電火花的產(chǎn)生。

3結(jié)束語

總結(jié)而言，隨著全球范圍內(nèi)資源的緊急尤其是土地資源的日益匱乏，高層建筑的消失能夠有效緩解人們的相關(guān)需求。進(jìn)而在幾年期間，高層建筑在我國(guó)得到了迅猛的進(jìn)展，同時(shí)伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，大量的新技術(shù)，新結(jié)構(gòu)，新工藝開頭涌現(xiàn)，這有效促進(jìn)了高層建筑的進(jìn)展，而相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)合理的進(jìn)行高層建筑的設(shè)計(jì)，進(jìn)而能夠滿意建筑的平安，美觀以及舒適經(jīng)濟(jì)等方面的要求。

［論文關(guān)鍵詞］高層建筑；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；結(jié)構(gòu)體系

我國(guó)改革開放以來，建筑業(yè)有了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展，近十幾年我國(guó)已建成高層建筑萬棟，建筑面積達(dá)到2億平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大廈81層，高325米；廣州中天廣場(chǎng)80層，高322米；上海金茂大廈88層，高420.5米。另外在南寧市也建起第一高樓：地王國(guó)際商會(huì)中心即地王大廈共54層，高206.3米。隨著城市化進(jìn)程加速進(jìn)展，全國(guó)各地的高層建筑不斷涌現(xiàn)，作為土建工作設(shè)計(jì)人員，必需充分了解高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及其結(jié)構(gòu)體系，只有這樣才能使設(shè)計(jì)達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、平安適用、確保質(zhì)量的基本原則。

一、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與低層、多層建筑結(jié)構(gòu)相比較，結(jié)構(gòu)專業(yè)在各專業(yè)中占有更重要的位置，不同結(jié)構(gòu)體系的選擇，直接關(guān)系到建筑平面的布置、立面體形、樓層高度、機(jī)電管道的設(shè)置、施工技術(shù)的要求、施工工期長(zhǎng)短和投資造價(jià)的凹凸等。其主要特點(diǎn)有：

（一）水平力是設(shè)計(jì)主要因素

在低層和多層房屋結(jié)構(gòu)中，往往是以重力為代表的豎向荷載掌握著結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。而在高層建筑中，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生重要影響，但水平荷載卻起著打算性作用。由于建筑自重和樓面使用荷載在豎向構(gòu)件中所引起的軸力和彎矩的數(shù)值，僅與建筑高度的一次方成正比；而水平荷載對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的傾覆力矩、以及由此在豎向構(gòu)件中所引起的軸力，是與建筑高度的兩次方成正比。另一方面，對(duì)肯定高度建筑來說，豎向荷載大體上是定值，而作為水平荷載的風(fēng)荷載和地震作用，其數(shù)值是隨著結(jié)構(gòu)動(dòng)力性的不同而有較大的變化。

（二）側(cè)移成為控指標(biāo)

與低層或多層建筑不同，結(jié)構(gòu)側(cè)移已成為高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵因素。隨著建筑高度的增加，水平荷載下結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形快速增大，與建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。

另外，高層建筑隨著高度的增加、輕質(zhì)高強(qiáng)材料的應(yīng)用、新的建筑形式和結(jié)構(gòu)體系的消失、側(cè)向位移的快速增大，在設(shè)計(jì)中不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度，還要求具有足夠的抗推剛度，使結(jié)構(gòu)在水平荷載下產(chǎn)生的側(cè)移被掌握在某一限度之內(nèi)，否則會(huì)產(chǎn)生以下狀況：

1.因側(cè)移產(chǎn)生較大的附加內(nèi)力，尤其是豎向構(gòu)件，當(dāng)側(cè)向位移增大時(shí)，偏心加劇，當(dāng)產(chǎn)生的附加內(nèi)力值超過肯定數(shù)值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致房屋側(cè)塌。

2.使居住人員感到不適或慌張。

3.使填充墻或建筑裝飾開裂或損壞，使機(jī)電設(shè)備管道損壞，使電梯軌道變型造成不能正常運(yùn)行。

4.使主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件消失大裂縫，甚至損壞。

（三）抗震設(shè)計(jì)要求更高

有抗震設(shè)防的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，除要考慮正常使用時(shí)的豎向荷載、風(fēng)荷載外，還必需使結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，做到小震不壞、大震不倒。

（四）減輕高層建筑自重比多層建筑更為重要

高層建筑減輕自重比多層建筑更有意義。從地基承載力或樁基承載力考慮，假如在同樣地基或樁基的狀況下，減輕房屋自重意昧著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在脆弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。

地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震力量的有效方法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。

（五）軸向變形不容忽視

采納框架體系和框架——剪力墻體系的高層建筑中，框架中柱的軸壓應(yīng)力往往大于邊柱的軸壓應(yīng)力，中柱的軸向壓縮變形大于邊柱的軸向壓縮變形。當(dāng)房屋很高時(shí)，此種軸向變形的差異將會(huì)達(dá)到較大的數(shù)值，其后果相當(dāng)于連續(xù)梁中間支座沉陷，從而使連續(xù)梁中間支座處的負(fù)彎矩值減小，跨中正彎矩值和端支座負(fù)彎矩值增大。

（六）概念設(shè)計(jì)與理論計(jì)算同樣重要

抗震設(shè)計(jì)可以分為計(jì)算設(shè)計(jì)和概念設(shè)計(jì)兩部分。高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)計(jì)算是在肯定的假想條件下進(jìn)行的，盡管分析手段不斷提高，分析的原則不斷完善，但由于地震作用的簡(jiǎn)單性和不確定性，地基土影響的簡(jiǎn)單性和結(jié)構(gòu)體系本身的簡(jiǎn)單性，可能導(dǎo)致理論分析計(jì)算和實(shí)際狀況相差數(shù)倍之多，尤其是當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入彈塑性階段之后，會(huì)消失構(gòu)件局部開裂甚至破壞，這時(shí)結(jié)構(gòu)已很難用常規(guī)的計(jì)算原理去進(jìn)行分析。實(shí)踐表明，在設(shè)計(jì)中把握好高層建筑的概念設(shè)計(jì)也是很重要的。

二、高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

（一）高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

1.鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)與建筑、設(shè)備和施工親密協(xié)作，做到平安適用、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，并樂觀采納新技術(shù)、新工藝和新材料。

2.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)重視結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造，擇優(yōu)選擇抗震及抗風(fēng)性能好而經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)體系與平、立面布置方案，并留意加強(qiáng)構(gòu)造連接。在抗震設(shè)計(jì)中，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)整體抗震性能，使整個(gè)結(jié)構(gòu)有足夠的承載力、剛度和延性。

（二）高層建筑結(jié)構(gòu)體系及適用范圍

目前國(guó)內(nèi)的高層建筑基本上采納鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等。

1.框架結(jié)構(gòu)體系?？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系是由樓板、梁、柱及基礎(chǔ)四種承重構(gòu)件組成。由梁、柱、基礎(chǔ)構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由連系梁連系起來，即形成一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，它是高層建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式之一。

框架結(jié)構(gòu)體系優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置敏捷，能獲得大空間，建筑立面也簡(jiǎn)單處理，結(jié)構(gòu)自重輕，計(jì)算理論也比較成熟，在肯定高度范圍內(nèi)造價(jià)較低。

框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：框架結(jié)構(gòu)本身柔性較大，抗側(cè)力力量較差，在風(fēng)荷載作用下會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移，在地震荷載作用下，非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞比較嚴(yán)峻。

框架結(jié)構(gòu)的適用范圍：框架結(jié)構(gòu)的合理層數(shù)一般是6到15層，最經(jīng)濟(jì)的層數(shù)是10層左右。由于框架結(jié)構(gòu)能供應(yīng)較大的建筑空間，平面布置敏捷，可適合多種工藝與使用的要求，已廣泛應(yīng)用于辦公、住宅、商店、醫(yī)院、旅館、學(xué)校及多層工業(yè)廠房和倉庫中。

2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑中為了提高房屋結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，在其中設(shè)置的鋼筋混凝土墻體稱為“剪力墻”，剪力墻的主要作用在于提高整個(gè)房屋的抗剪強(qiáng)度和剛度，墻體同時(shí)也作為維護(hù)及房間分格構(gòu)件。

剪力墻結(jié)構(gòu)中，由鋼筋混凝土墻體承受全部水平和豎向荷載，剪力墻沿橫向縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，它剛度大，空間整體性好，用鋼量省。歷史地震中，剪力墻結(jié)構(gòu)表現(xiàn)了良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，而且程度也較稍微，在住宅和旅館客房中采納剪力墻結(jié)構(gòu)可以較好地適應(yīng)墻體較多、房間面積不太大的特點(diǎn)，而且可以使房間不露梁柱，整齊美觀。

剪力墻結(jié)構(gòu)墻體較多，不簡(jiǎn)單布置面積較大的房間，為了滿意旅館布置門廳、餐廳、會(huì)議室等大面積公共用房的要求，以及在住宅樓底層布置商店和公共設(shè)施的要求，可以將部分底層或部分層取消剪力墻代之以框架，形成框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

在框支剪力墻中，底層柱的剛度小，形成上下剛度突變，在地震作用下底層柱會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)力及塑性變形，因此，在地震區(qū)不允許采納這種框支剪力墻結(jié)構(gòu)。

3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置肯定數(shù)量的剪力墻，可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)既有框架結(jié)構(gòu)布置敏捷、使用便利的特點(diǎn)，又有較大的剛度和較強(qiáng)的抗震力量，因而廣泛地應(yīng)用于高層建筑中的辦公樓和旅館。

4.筒體結(jié)構(gòu)體系。隨著建筑層數(shù)、高度的增長(zhǎng)和抗震設(shè)防要求的提高，以平面工作狀態(tài)的框架、剪力墻來組成高層建筑結(jié)構(gòu)體系，往往不能滿意要求。這時(shí)可以由剪力墻構(gòu)成空間薄壁筒體，成為豎向懸臂箱形梁，加密柱子，以增加梁的剛度，也可以形成空間整體受力的框筒，由一個(gè)或多個(gè)筒體為主反抗水平力的結(jié)構(gòu)稱為筒體結(jié)構(gòu)。通常筒體結(jié)構(gòu)有：

（1）框