序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇高層結構建筑設計范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

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關鍵詞： 高層鋼結構；設計；安全問題；探析

中圖分類號：TU391 文獻標識碼： A

前言：高層鋼結構建筑是指采用連接節點鋼板和型鋼連接到一起的純鋼結構形式或鋼與混凝土組合在一起的混合結構形式。鋼結構設計的好壞直接影響到建筑物的質量安全，因此鋼結構設計安全越來越多的被業界人士所重視，筆者在此談一談高層鋼結構建筑設計的安全要素。

一、高層鋼結構設計中較為常見的安全隱患

1、建筑結構空間布局不合理

高層鋼結構建筑在設計前期，如果設計人員沒有對建筑物的使用要求進行充分的調研，而只憑自己主觀或是套用固定的設計方案進行設計，那么所設計出來的建筑會出現結構形式不合理，同時還會無形中導致建設成本的增加，對單體建筑的壽命也會產生較大的影響。

2、高層鋼結構建筑的抗震性能達不到要求

目前我國已進入到地震的高發期，相繼發生的地震給人民生命和財產都帶來了較嚴重的損害。高層鋼結構建筑的抗震性能不滿足要求，在地震災害發生時則會導致一些節點連接處由于應力集中而導致破壞，這也是地震中建筑物破壞的最主要原因。同時在高層鋼結構設計由于構件的低周疲勞、翼緣板的寬厚比及塑性設計上都缺乏周全的考慮，從而導致地震發生時一些局部構件由于失穩而受到破壞。另外在高層鋼結構設計過程中，由于阻尼器等支撐構件沒能起到有效的減震耗能作用而使整體結構垮塌。

3、設計過程中過分追求經濟性

在建筑項目整體造價中鋼結構占有較大的比例，業主為了追求利潤的最大化，則會要求設計單位或是聘請第三方來對用鋼量進行控制或是對原有設計進行優化，減少鋼結構中的用鋼量。由于用鋼量的減少，即使在設計計算上能夠滿足建筑的安全要求，但整體建筑的抗震性能和抗沖擊性能都會有所減弱，在正常條件下建筑的安全性還不會有什么問題，一旦發生地震等突發性荷載作用下，極易導致建筑物的梁和柱等部位發生開裂的情況發生，嚴重時結構出現坍塌的現象。

二、高層鋼結構設計的主要步驟

1、高層鋼結構的選型與布置

在高層鋼結構設計的整個過程中都應該強調 “概念設計”，它在結構選型與布置階段尤其重要。結構的布置要根據結構體系特征，荷載分布情況及性質等綜合考慮。盡可能限制大荷載或移動荷載的影響范圍，使其以最直接的線路傳遞到基礎。

高層鋼結構應注重性能化設計，應分析結構方案的特殊性、選用適宜的結構抗震性能目標，并采取滿足預期的抗震性能目標的措施。結構抗震性能目標分為A、B、C、D四個等級，每個性能目標均與一組在指定地震地面運動下的結構抗震性能水準相對應。在小震作用下均應滿足第1抗震性能水準，即滿足彈性設計要求；在中震或大震作用下，四種性能目標所要求的結構抗震性能水準有較大的區別。分析結構方案在房屋高度、規則性、結構類型、場地條件或抗震設防標準等方面的特殊要求，確定結構設計是否需要采用抗震性能設計方法，并作為選用抗震性能目標的主要依據。

結構的布置應注意結構的平面規則性和豎向規則性要求，平面布置時注意不出現過大的突出和凹入，樓板開大洞應滿足規范中關于開洞面積的要求。豎向布置時注意不要有過大的收進，抗側力布置應注意豎向連續，抗水平力構件應平行于兩個互相垂直的主軸方向。

2、預估截面

結構布置結束后，需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。鋼梁可選擇槽鋼、軋制或高頻焊接H型截面等，根據荷載與支座情況，其截面高度通常在跨度的1/15一1/30之間選擇。翼緣寬度可根據梁間側向支撐的間距按1/b限值確定，回避鋼梁的整體穩定的復雜計算。確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規范中局部穩定的構造規定預估。柱截面按長細比預估，通常50< a

3、結構分析

高層鋼結構要有一定的剛度，結構位移滿足地震作用和風荷載作用時的最大位移要求，同時滿足舒適度要求。在地震作用下鋼結構設計，結構分析通常為線彈性分析，可以考慮一定的塑形設計，條件允許時考慮P一效應。新近的一些有限元軟件可以部分考慮幾何非線性及鋼材的彈塑性能，這為更精確的分析結構提供了條件。

4、鋼材設計

高層鋼鋼結構比較常用的是Q235和Q345及以上的高強度鋼材。通常主結構使用單一鋼材以便于工程管理。從經濟考慮出發也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當構件是靠強度起控制作用時，可選擇Q345鋼或更高強度的鋼材，當構件是靠穩定起控制作用時，宜使用Q235鋼材。

5、節點設計

連接節點的設計是高層鋼結構設計中重要的內容之一。在結構分析前，就應該對節點的形式有充分思考與確定。按傳力特性不同，節點分剛接、鉸接和半剛接。為了便于工地現場的安裝拼接組合盡量選取螺栓連接。

三、提升建筑鋼結構設計安全系數的有效措施

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1．1綠色建筑設計在高層民用建筑選址中的應用

對于高層民用建筑設計工作來說，選址是極為關鍵的一個環節，也是設計的首要因素，針對這種高層民用建設的選址來說，不僅僅要切實關注到高層民用建筑后期使用人員的舒適度問題，更應該加強對于綠色建筑設計的關注，保障其綠色節能環保效果。具體來說，為了實現這種綠色理念的滲透，在具體的高層民用建筑選址中，應該重點考慮以下幾個方面的內容:(1)首先，重點加強對于周圍環境的調查，考慮周邊環境中的綠化程度，尤其是要針對其綠化程度對于今后高層民用建筑能耗的影響進行詳細分析;(2)其次，充分考慮當地的氣候條件和地質資料，針對這些條件和影響因素來恰當準確的選擇最佳的高層民用建筑位置，保障其能耗最優化;(3)最后，還應該重點針對高層民用建筑自身的朝向、規格以及角度、高度等進行嚴格的設計，根據當地的光照以及常見風向等進行最佳的設計，確保高層民用建筑能夠在最大程度上利用太陽能以及風能，進而降低高層民用建筑自身的能耗。

1．2針對具體的節能技術應用進行設計

1．2.1充分應用保溫技術

從高層民用建筑的能耗方面來看，建筑物自身的散熱損失是比較大的，這種散熱也就成為了綠色建筑設計的一個重點控制目標，基于此，在今后的高層民用建筑設計中，就應該充分針對其外墻以及屋面采取恰當的手段來提升其保溫性能，當前最為有效的一種手段就是構建恰當的保溫層結構，通過合理的運用各種保溫材料來逐層在外墻和屋面上布設，進而最大程度上減少能量的散失，發揮較好的保溫節能效果。

1．2.2針對陽臺進行合理的綠色節能設計

對于整個的高層民用建筑來說，陽臺是必不可少的一個關鍵方面，對于陽臺的合理設計也就能夠在一定程度上提升其綠色環保節能水平，具體來說，針對陽臺進行設計不僅僅要充分的考慮到遮陽的效果，還應該重點針對陽臺的面積進行全面利用，提升其應用效率，比如可以再陽臺栽植一些有價值的綠色植物來提升建筑物的綠化水平，這也是高層民用建筑綠色設計的一個主要手段。

1．2.3綜合運用綠色景觀技術

綠色景觀的構建也是當前高層民用建筑實現綠色建筑設計的一個重要手段，這種綠色景觀的設計不僅僅局限于上段中提到的陽臺區域，在整個的高層民用建筑中可以進行綠化的區域都可以進行這種綠色景觀的構建，促使整個高層民用建筑能夠形成一個系統的立體綠化結構，并且確保這種綠化結構能夠在較大程度上優化高層民用建筑的熱環境，為高層民用建筑的節能環保發揮一定的作用和價值。

1．2.4提高各類資源以及能源的利用效率

對于高層民用建筑的綠色建筑設計來說，資源以及能源的利用效率提升也是極為關鍵的一個方面，并且還是其綠色理念深化的一個重要目標，對于能源利用效率的提升來說，除了通過合理的規劃降低能量的損失，確保能源利用的最大化之外，還應該充分引入一些新型的能源應用技術，比如提升太陽能的利用水平也是比較關鍵的一種舉措;對于資源利用效率的提升來說，其主要是加強循環利用效果，比如對于水資源的利用來說，就應該通過提高中水的回收效率，加大雨水的回收利用以及提升循環利用水平等多種舉措來提高水資源的利用率。

2結束語

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關鍵詞：高層建筑；低碳設計；低碳理念；探討

1引言

現代社會的發展新途徑就是低碳節能，全社會在這樣的全民共識之下，將低碳設計的理念不斷的融入到各行業當中，其中建筑工程是社會經濟的基礎建設中最為重要的組成，所以在建筑設計的過程中融入低碳設計理念，成為現在建筑設計的主要發展方向，通過建筑設計中融入低碳理念，將建筑行業的低碳發展層次與水平不斷的提升，認識到低碳理念的價格，從高層建筑的結構與能耗入手，在高層建筑的設計當中，認真的確立低碳設計的價值，突破傳統的高層建筑設計的高耗能等影響，重新構建新型的建筑設計精品工程。

2低碳理念對高層建筑設計的重要價值

高層建筑不僅體積非常大，容積率也很高，而且高層建筑之間的間隔有時較小，為居民給城市生活帶來了不良影響。夏天高層建筑彼此之間的距離較短，建筑物內部進行自然通風是非常不便利的，所以生活在其中的人們在生活和工作中都感覺很悶熱，需要不斷的進行人工通風與換氣，這種建筑內部的人工通風方式會導致能源消耗的不斷上升。與此同時，冬天因為高層建筑物的內部沒有足夠的光線，使得室內溫度過低，需要人工進行采暖供熱，才能為建筑物內的使用者，提供舒適的生活和工作環境。對于上述兩種情況下，其在進行建筑物的使用時都需要額外的消耗大量的資源。其次設計師為了使建筑看上去更加具有美感，所以將高層建筑的內部與外部進行很多繁復的裝飾，這些都將導致非常嚴重的浪費現象。現在城市的建設正以高密度建筑為主，隨著人口的持續增長，資源短缺情況的日益嚴重，我們必須考慮生活在“高密度”的未來中，我們的生活將如何進行。為了對上述問題提出有效的解決辦法，進行高層建筑的設計時，必須采取低碳設計的概念。例如，為了不影響高層建筑之間的通風和采光，在進行高層建筑設計時，需要確保建筑物與相鄰建筑之間存在一定科學距離，這樣居民的出行不僅可以更加方便，在很大程度上還能減少能源的消耗。低碳設計理念應用于高層建筑的設計過程中，不僅可以有效的減少資源的浪費，保護生態環境，還能增加人與自然之間的和諧發展。

3低碳理念應用高層建筑設計的要點

3.1做好高層建筑圍護結構設計

首先，應該加強高層建筑的圍護結構的布局控制理念，在一些較為寒冷的地區，進行高屋的建筑的外部圍護材料選擇時，應該加強材料的保溫性能，而在南方地區，應該根據高層建筑的風格，加強內外的保溫結構設計，在進行高層建筑的圍護結構材料的選擇時，應該盡量選擇一些具有保溫性能強、質地輕盈的保溫復合性材料進行建筑的外層圍護，現在我們使用的建筑外墻圍護材料，其缺點明顯，地震時其容易因為外部的震動所產生松動，完整性無法保證，而建筑外表中承擔建筑裝飾的一些負載組件，其整體的抗震能力較弱，容易產生裂縫。根據相關的檢測結果我們可知，高層建筑的冷橋約占總熱損失的5%到15%，所以，我們應該對建筑進行嚴格的施工措施，保證建筑結構的能耗損失，減少冷橋的產生，另外，由于高層建筑的外墻所產生的能耗消耗較大，一些國外的高層建筑在進行設計時，一般會將高層建筑的頂部進行圓形的設計，這樣可以使高層建筑的外部面積減小，有效的節省了的能源的消耗問題，而且其對高層建筑的外部形態要求不能有太為繁復的表現，減少對能源的消耗水平。

3.2綜合考慮高層建筑的風環境

風環境對于高層建筑具有重要的影響，其與高層建筑的能源消耗有直接的關系。夏天高層建筑的空氣流通，會產生建筑物內部與外部的空氣交換，從而保證建筑物的內部空氣溫度有一定的保證，減少建筑內部能源的消耗問題。而冬季由于其寒冷的強度較大，所以對建筑物的內部熱損失造成了流失的加速，建筑物內部為了提升損失的熱能，就得不斷消耗資源。

3.3改善高層建筑的選址

高層建筑的設計過程中，對于高層建筑的選址也是非常重要的，建筑設計人員應該充份的認識到選址對于高層建筑設計的重要性，在高層建筑的選址過程中，根據光學原理，以低碳理念為設計核心，對高層建筑的建筑位置進行選擇，確定建筑群落的科學選址方式，在高層建筑的數量上考慮提升光照的射程，減少因建筑物之間的遮擋所形成的光照不足現象，對高層建筑的選址進行控制，在夏天將陽光的攝入量減少，在冬天加強陽光的攝入比例，減少高層建筑內部為了控制溫度所產生的能源消耗，保證室內的舒適度與室內人群的宜居程度，將低碳作為建筑物的運行目標。

4結語

實現建筑節能可以有效的對我國的能源緊缺現象進行緩解，并且減少因不斷增加的建筑廢料的產生所增加的環境上的污染，對人們的生活條件與工作條件進行一定程度上的改善，這對于人類生存環境的改善具有重要的意義，通過這種方式低碳節能的方式，還可以有效的促進經濟上的持續發展，對經濟體制的改革進行有效的促進，高層建筑的設計人員，應該從不同的角度出發，根據不同的相關標準，對建筑物的節能設計方式進行提升，形成可持續發發展與科學進步有經濟繁榮發展的重要目標。促進建筑產業的不斷進步。

參考文獻：

[1]郭灝,閆冰.探討低碳設計理念在高層建筑設計中的應用[J].山東工業技術,2016(2):290.

[2]李琮.高層住宅建筑設計中如何融入低碳設計理念[J].江西建材,2017(2):24.

[3]哈歆.高層建筑設計中的低碳設計理念探析[J].綠色環保建材,2017(2):35.

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關鍵詞：城市建設；高層建筑；設計要點

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A

引言

世界范圍內，高層建筑的建設已走過了百余年歷史，其從出現之日起就以鮮明顯著的風格特色成為所在區域的焦點，高層建筑的形式與風格不斷地改變著。在我國，高層建筑對比其他發達國家雖然起步比較晚，但是已經取得了較大的成功。可是想要完全將高層建筑設計融入城市建設中還有很長的路要走，這就要求我們去不斷完善、發展高層設計，為未來的高層建筑設計和城市規劃貢獻自己的力量。

一、高層建筑設計原理

高層建筑的設計興建，只單純考慮建筑物自身的建設尺度遠遠不夠，高層建筑是人為設計、為人服務的城市建設項目，因此以人為本的建筑理念應該是高層建筑設計的根本要求。應充分考慮人們對高層建筑的視覺觀感、親近感等要求，把冰冷的混凝土鋼筋水泥建造的高樓大廈真正的變成人們生活的一部分，有親切感和實用感。注重全面建設尺度的考量計劃，如環境尺度、建筑整體尺度以及近人尺度三個主要方面的考量。環境尺度，包括考慮高層建筑所處城市地理位置、城市大小、周圍街道尺度環境、建筑物的輪廓設計要求等，要根據具體的環境比例安排高層的建設;建筑整體尺度，包括高層建筑的各個組成部分，如樓層主體、頂部結構等各部門的比例協調統一等注意相對尺度，而且要注意高層建筑中細節部分的層次要求。近人尺度，其實是人們對高層建筑的一個整體感官把握，注重人為感覺、使用價值和審美要求，設計尺度應參考多數人的尺度系數與之成為相應比例，特別是人們接觸到的細節部分如臺階、門、窗、陽臺、柱子、裝飾等尺度的處理。只有從環境、建筑、人這三個方面充分考慮才能促成三者之間的和諧平衡。

二、城市建設中的高層建筑設計要點

1、高層建筑整體尺度設計

1.1尺度比例的協調性

完美的高層建筑是由主體、頂部和裙房三者結合產生。這三者合理的尺度比例關系是一致的，這樣才會讓人看著很舒服。一個造型完美的高層建筑是裙房、主體和頂部在尺度關系上面充分協調的產物。其各部分細部尺度的劃分要在整體尺度的基礎上做的更細。只有構建等級性尺度，才能使各個部分的造型構成更加豐富。高層建筑主體尺度很大，可以通過將底層的裙房置于沿街部分來減少其對臨街的壓迫感。要想使建筑的造型更加生動，那么再加入適當的裝飾手法就行了。總而言之，這三部分的比例關系在設計高層建筑形象時必須重視。

1.2細部尺度

立面設計中結構必須劃分為水平因素和垂直因素。細部尺度是指高層建筑更細的尺度，它主要是指材料的質感。建筑設計師要將不同材料的質感充分運用在設計過程中，通過質感帶給人們視覺上的優美感。

1.3立面細部尺度層次性

一般各要素的比例要和整體的關系相匹配，從而達到讓人愉悅的直觀感覺。高層建筑主體尺度很大，可以通過將底層的裙房置于沿街部分來減少其對臨街的壓迫感。在一些橫向低矮且舒展的建筑物，它的窗戶開間之類的比例大多是寬闊狀，但是在高層建筑中，則以修長狀的因素為主導，有利于巨型和微型相綜合。使得大中有小，小中有大。使高層建筑形成強烈的統一性和協調性。

在高層建筑設計中，應多考慮城市設計的因素，綜合考慮整體尺度、細部尺度、街道尺度、城市尺度等方面。高層建筑本身是整體存在，而不是單個存在。城市設計及規劃時應集中設計高層建筑群，來形成城市的主旋律，統一城市天際線并富于變化。然后為不同街區設計富有該區特色的高程建筑，最后使高層建筑與外部街道及周圍環境相適應，最終完成與城市設計融合的目標。

2、規劃設計

2.1避免高層建筑過于密集

密集的高層建筑雖然對于城市辦公等條件方便有利，卻造成城市交通和城市空間的擁擠、甚至產生一些始料未及的污染及危害，比如某些高層建筑大面積使用玻璃幕墻造成嚴重的光污染，還有就是各風口形成高壓風帶，這些都會造成很嚴重的后果。因此在規劃設計中要嚴格限制區域內的高層建筑密度，使高層建筑分開分布。

2.2高層建筑與城市街道

在城市中高層建筑主要分布于商業發達的黃金地段，這些地段的街道交通負荷本來就很大，高層建筑只會加大這地段的交通負荷，所以，分布在商業街道兩側的高層建筑要盡量控制其層數和高度，同時在規劃設計時要對這些街道進行擴展，加大其通行能力。總之，進行高層建筑的設計時要把城市的道路、廣場和建筑有機地結合在一起，設置足夠的泊車位與休閑、活動的場地，改善人流、車輛擁擠的狀況，增加城市空間的層次，盡最大努力構建通透的、公共的開放空間。此外，在規劃設計時要盡量擴展這些街道寬度，使其通行能力增強。

2.3對超高層建筑數量加以控制

超高層建筑因其代表性和象征性而存在，實際中這類建筑既不合理又不經濟，從實際效果來看，很多超高層建筑投入使用以后，只是在知名度上對城市有所幫助與提升，提升了城市形象，一定程度促進了城市的旅游業發展等，但卻造成城市交通和城市空間的擁擠、甚至產生一些始料未及的污染及危害，比如某些高層建筑大面積使用玻璃幕墻造成嚴重的光污染，還有就是各風口形成高壓風帶，這些都會造成很嚴重的后果。因此在規劃設計中要嚴格限制區域內的高層建筑密度，使高層建筑分開分布。

3、高層建筑存在的安全問題

3.1消防設計

建筑防火設計有設置防火分區、防火門窗、防火墻、報警設備、消防設備以及耐火耐熱的建材選擇等，建筑設計時要根據每個建筑物不同的用途、結構、火災荷載、內部裝修等情況，建筑物的各種不同的功能條件、空間條件及其它有關條件，從而采取各種消防措施，并有效的組織起來，以此構建最優化的防火設計，讓建筑物得到最安全的防火保護，達到建筑物所有消防安全目標。

排煙不暢問題往往會在高層火災事故中由于煙氣窒息或是中毒而造成人員傷亡事故。其主要原因是，很多高層建筑在設計中為了提高使用面積，將居住用電梯與消防電梯合二為一。一些不具備自然排風條件的樓梯間也沒有采取在入口處設計陽臺或凹廊促進排煙的安全措施，同時，很多高層建筑中的防火門經常性的處于關閉狀態。

3.2安全設計

高層建筑的安全問題涉及到防火、抗風、消防、配電、安全通道、電梯等很多方面。為了確保高層建筑運行安全，要建立健全的安保體系，引進專業的人才進行安全設計與維護，對各個環節制定嚴格規范的安全手冊與標準并嚴格執行。安全疏散設計就是設計合理、便捷、安全的逃生通道，設計師要考慮在遇到最糟糕的情況下，筑物能提供的疏散時間和各防火分區人員全部疏散所要時間，以及疏散通道對應距離與寬度，從而設計出最佳疏散通道來疏散人員，其中包括走廊、樓梯的設置、安全疏散出口的設置等等。

結束語

隨著全球范圍內資源的緊張尤其是土地資源的日益匱乏，高層建筑的出現能夠有效緩解人們的相關需求。進而在幾年期間，高層建筑在我國得到了迅猛的發展，同時伴隨著科學技術的進步，大量的新技術，新結構，新工藝開始涌現，這又效促進了高層建筑的發展，而相關的設計人員需要科學合理的進行高層建筑的設計，進而能夠滿足建筑的安全，美觀以及舒適經濟等方面的要求。

參考文獻

［1］鄭少萍．關于高層建筑設計與城市景觀協調問題的思考［J］．建材與裝飾，2009．

［2］翁嬋瓊．關于現代高層建筑設計研究分析．城市建設理論研究(電子版)，2012(14)．

［3］張海江，馬玲玲，孟慶娜．探索高層建筑和城市規劃設計的關聯性［J］．科技創新導報，2012．

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Abstract: High-rise buildings earthquake requirements are stringently regulated according to the local specific conditions and building structure, the high-rise buildings in a non-seismic zone are often required to withstand seismic intensity to meet below 6 degrees earthquake resistance intensity.With the increasing number trend of high-rise building development, anti-seismic building requirement as an important part of architectural design is worthy of our exploration and study.

關鍵詞:高層建筑;抗震要求;烈度6度;建筑設計

Key words: high-rise building;anti-seismic requirements;intensity of 6 degrees;architectural design

中圖分類號:TU20 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)24-0087-01

1地震對建筑的破壞方式

根據以往的地震災害經驗,建筑物在地震作用下產生破壞的原因主要有以下幾方面:

首先,地震引起地面的土質松動,引起砂土液化和軟土震陷,從而導致地基失效,造成建筑物根基上的損害,對上部結構產生影響,甚至是失去對上部結構的支撐,導致破壞性損毀。其次,建筑物在地震引起的地面運動影響下產生劇烈的搖晃,建筑結構因強度不夠,搖晃過程中產生難以承受的變形,從而觸發整體傾覆的惡劣后果。此外,地震引起的其他相關自然災害,如山體滑坡、地面塌陷或地表層錯列等對地面建筑物的破壞等等。

2高層建筑結構抗震概念設計

2.1 場地條件場地條件主要包括建筑場地的土質和穩定性。根據建造高層建筑對土質的要求,實地勘測,掌握該地區的地震動向、地質特點和地下巖層結構等,對建造高層建筑所需的地質條件因素進行全面的勘察和測量,從而得出準確的場地綜合評價。對于不適合建造的場地,給出危險性評價,予以警示和嚴令制止,或提出回避的改造方案。從根本上避免高層建筑因地面震動而造成地基的損毀。

2.2 建筑設計和結構的規則性高層建筑結構的規則性對建筑的抗震能力影響也相對較大,規則、對稱的剖面結構和良好的整體性,對于抵抗地震帶來的地面高層搖晃具有一定的支撐作用。從建筑的豎向剖面來看,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。因此,高層建筑不應一味的追求外觀結構上的視覺效果,更要注重建筑的抗震結構設計要求,盡量避免過于不規則的結構組成。對于有特殊要求的不規則建筑,在結構設計過程中,要采取計算機模擬等手段的輔助,對結構對與水平地震作用進行模擬,從而做出內力調整,對不符合抗震要求的設計進行修改,或對薄弱部位采取有效的強化抗震措施予以彌補。對于結構復雜,平面結構極不規則的高層建筑,可按照實際情況合理地設置防震縫,將整個樓體或不規則樓體部分,分割成為多個規則的抗側力單元,分擔地震測力的作用效果,提高結構對地震的抵抗能力。

2.3 結構材料的選擇與結構體系的確定從建筑結構材料抗震要求來看,高層建筑的結構材料應滿足材質輕、強度高、質地均勻等特性,構件間具有良好的整體性、連續性和延展性,從而發揮結構的整體強度配合,提高結構的抗震能力。從目前建筑中常用的結構方式來看,鋼結構與型鋼混凝土結構在抗震效果上略勝一籌,是高層建筑高抗震要求的首選結構材質。此外,其他建筑結構也可應用于一般抗震要求的高層建筑中,具體情況也要參考工程的造價要求,經過經濟性比較,從而選擇出經濟對比度高,抗震性能符合要求的結構材料。

傳統意義上的抗震結構體系是依靠結構的整體承載力和變形能力來吸收和耗散地震的能量,使建筑物免于過重的損毀。高層建筑在設計過程中,要注重結構的整體性,從而使每個結構構件都能在抵抗震感的時候連動協作,互為支撐,從而保證必要的豎向承載力,免于震后倒塌。

2.4 多道抗震設防體系在高層建筑設計中,設立多道抗震防線,從結構選材到結構設計,并結合各結構構件之間強弱關系的協調,形成多種抗震設計并存,增加建筑的綜合抗震能力。通常一次地震不僅會造成持續震動,也有可能造成接連不斷的余震,雖強度不大,但從持續時間和反復次數上來講,會對高層建筑的結構造成持續的動搖,從而引發積累性的破壞。如果高層建筑只采取抗震的單體結構,一旦遭遇破壞就難以應對此后接踵而來的持續余震或地震的持續破壞而產生坍塌。如果采用了多道抗震設防體系,就可以很好的規避這種反復式沖擊帶來的破壞,有了第二道、第三道防線的接續防護,抵擋后續的地震沖擊,降低地震給高層建筑帶來的危險性。隨著層數的增多抗震要求也較高。多道抗震設防體系的應用,提高了高層建筑的綜合抗震能力,是目前高層建筑普遍采用的抗震結構設計概念。

3結語

城市現代化發展的加劇,使城市建筑風格也發生了天翻地覆的變化,高層建筑的增多與建筑結構的復雜多樣,不僅需要建筑設計與建筑施工領域的共同發展,也需要更新建筑設計過程中的一些相關概念。只要針對以上地震危害進行分析,在結構設計上減免以上因素帶來的樓體傷害,就可以提高高層建筑在地震中的穩定性和地基的穩固性,降低生命和財產的損失。因此,在設防烈度6度以下要求的高層建筑設計過程中,充分考慮抗震設計的經濟可行性結合實地的地質情況,做出科學、合理的高層建筑設計,是保障工程質量和投資收益的重要手段。

參考文獻:

[1]張友全.現代高層建筑結構淺析[J].建筑技術,2009(2):77-80.

[2]鄧建輝.鋼結構建筑的防震抗震效果研究[J].建筑技術,2009(4):45-46.

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關鍵詞：鋼結構；住宅；建筑設計；

1現代鋼結構建筑的特點

1.1提高了預工程化程度，建設成本降低

鋼結構建筑模數協調統一標準實現了建筑工業化大規模生產，提高了建筑預工程化，使不同材料、不同形狀和不同制造方法的建筑構配件具有一定的通用性和互換性。同時鋼結構建筑的預工程化使材料加工和安裝一體化，大大降低了建設成本。

1.2建筑與結構的設計與功能一體化，使建筑更具功能化

在鋼結構建筑中，結構成為形象構成的重要因素，結構的形體，構件，節點從很大程度上導致并制約著建筑的形象。建筑與結構的設計與功能只有做到一體化，才能使建筑更富有功能化以便隨后的各個設計環節進行下去，創造出技術與藝術融為一體的鋼結構建筑。北京2008年奧運會國家體育場投標方案中有許多方案都體現了鋼結構建筑的這一特點。例如清華大學建筑設計院設計的可開合式方案，在體育場大屋面的中央設置兩個半圓型的玻璃頂面，同時相對旋轉、平行滑動完成大屋面的開合；又如中國建筑設計研究院場館方案外觀即為建筑的結構，形象完美純凈，功能與結構達到了完美的統一。

1.3鋼結構建筑能夠滿足超高度和超跨度的要求

鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體，強度高，彈性模量亦高。其密度與強度的比值遠小于磚石，混凝土，木材，在同樣受力情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。現在人類已具有建造跨度超過1000m的超大穹頂與高度超過1000m最高至4000m的超高層建筑的能力。并且鋼索與膜結構相結合形成索膜結構體系更能滿足建筑對跨度的要求，使這類型建筑成為標志性建筑，英國政府為迎接21世紀而興建的標志性建筑倫敦千年穹頂——大型綜合性展覽建筑也是索膜結構體系，其穹頂直徑達到320m。

2常用鋼結構住宅體系

鋼結構體系形式有多種，但應用于住宅建筑的鋼結構體系主要可分為輕鋼龍骨體系、純鋼框架體系、鋼支撐框架體系、鋼框架一混凝土剪力墻體系、錯列析架體系、鋼框架一核心筒體系等。不同的結構體系有不同的適用范圍，雖然有些結構體系應用范圍較廣，但通常會受到經濟等因素的限制。輕鋼龍骨結構體系較適用于1～3層的低層住宅，不適用于強震區的高層住宅。純鋼框架體系一般適用于6層以下的多層住宅，不適用于強震區的高層住宅，并且用于高層住宅經濟性相對較差。鋼支撐框架體系比純鋼框架體系側向剛度大，常用于多層及小高層住宅，應用較廣；而且當房屋層數較高時，該體系要比純鋼框架體系經濟。鋼框架—混凝土剪力墻體系常用于小高層及高層住宅；而且從受力特點看出，帶縫剪力墻體抗震性能較好，較適用于地震區。錯列析架結構體系具有住宅布置靈活、樓板跨度小、結構自重輕和造價低的特點，是一種經濟、實用、高效的新型結構體系，適用于多層及小高層住宅。為了體現鋼結構住宅的優越性，減輕結構自重，外墻體一般采用輕質復合板，與梁柱的連接方式，主要采用外掛式，也可采用內嵌式。內墻材料一般可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質填充材料，也可采用紙面石膏板，纖維石膏板、玻璃纖維增強水泥板、紙面稻草板。樓板體系作為房屋的水平構件，起著支撐豎向荷載和傳遞水平荷載作用。因此樓板必須有足夠的強度、剛度和整體穩定性，還要具有較好的隔音、防水和防火性能，同時宜盡量采用技術和構造措施減輕樓板自重，并提高施工速度。國外鋼結構住宅普遍采用木版為樓層板，我國由于木材資源短缺，現階段主要采用壓型鋼板—現澆混凝土組合樓板、預制混凝土疊合板、現澆鋼筋混凝土樓板、密排托架—現澆混凝土組合樓板、輕骨料或加氣混凝土樓板。鋼結構建筑的屋頂依據屋面材料和屋面的結構布置，可以做成平屋頂或是坡屋頂。平屋頂即在鋼樓板層的基礎上只需將面層換做防水層材料或是彩色涂層牙型鋼板，并按要求設置一定的排水坡度和排水天溝。坡屋頂的構造一般是在鋼屋架上設置檁條，上鋪彩色涂層壓型鋼板或彩鋼板夾芯板，采用彩鋼夾芯板，色彩美觀，還具有一定的保溫隔熱效果，施工簡便，可以做到不滲水。

3鋼結構住宅的設計原則

戶型單元是住宅樓組合中的基本單位，它的方案設計優化在整個住宅建筑設計方案優化中占有極其重要的位置，因此，鋼結構住宅建筑設計首先要從研究住宅單元平面入手。鋼結構住宅與其它傳統結構住宅相比最大的優勢是，可以設計成開間較大的房間，不用受主要結構構件的影響，充分滿足適應性要求。從我國已建的鋼結構住宅來看，由于開間尺寸較靈活，開發商可根據自己的經濟和建筑要求，采用不同的開間形式。但目前我國鋼結構建筑的平面布局還比較單一，需要進一步優化。鋼結構住宅戶型單元設計方案優化首先要優化設計步驟。在進行鋼結構住宅戶型單元設計之前，必須對戶型單元的建筑內容進行綜合詳盡的剖析，即從不同角度并用多種方法去展示它的內容因素。對鋼結構住宅居住功能進行剖析，一般是以人的居住需要為中心，沿著住戶家庭成員的生理、心理、物質、精神等需求的線索，羅列出居住生活對建筑空間構成的要求因素。在對戶型單元設計內容因素進行全面的，深入的剖析以后，著手進行戶型單元設計構思。建筑師按傳統方式、憑經驗進行方按構思的同時，應運用電腦調配各種設計因素的組合關系，獲得更科學的適宜工業化方案形式。其次要進行方案的排列和組合。任何住宅建筑設計都是在一定的約束條件下進行的。因此，在鋼結構住宅戶型單元方案的排列與組合中，首先應對制約因素進行分析。鋼結構住宅建筑設計約束因素除應遵守國家建筑法規和技術規范外，還應注意以下方面：第一，柱網布置應滿足規則性要求，宜以住宅單元或套型為單位實現模塊化，以模塊的平接、錯接和對稱凹接、凸接等多種拼接適應總平面布置的變化。第二，柱網比大柱網好。柱網大，需要梁構件大，為滿足強柱弱梁的抗震要求的柱截面也會增大，總用鋼量也會隨之增加，從而影響住宅建筑造價。

4鋼結構住宅保證措施

4.1防火

鋼材本身是不燃燒的建筑材料。但是，鋼材作為建筑材料在防火方面又存在一些難以避免的缺陷，它的機械性能，如屈服點、抗拉及彈性模量等均會因溫度的升高而急劇下降。鋼結構通常在450～650℃溫度中就會失去承載能力，發生很大的形變，導致鋼柱、鋼梁彎曲，結果因大的形變而不能繼續使用。因此，防火對于鋼結構住宅的設計是非常重要的。按照我國防火規范要求，一般建筑鋼結構必須涂刷防火涂料或采取其他措施。由于住宅對防火的要求更高，因此主體鋼結構就必須有更加可靠的防火措施：一般可用滿足消防要求的防火涂料噴涂主體鋼結構，再在鋼結構外包石膏板，也可用混凝土外包主鋼結構。然而各種方法均有其天然缺陷：防火涂料耐久性遠遠低于建筑物本身，其后期維護非常重要。而且，傳統防火涂料質量較差，這些將會增加工程造價；外包混凝土雖簡單實用，但澆搗混凝土施工時間增加，使鋼結構失去優勢。另外，采用耐火耐候鋼是近年來提出的新思路，但尚屬理論研究，無法大量應用于工程實踐。

4.2防銹

鋼結構經過溫度的不斷變化及水汽、電解質的影響，生銹老化的可能性在任何部位都可能發生，而由此導致強度、穩定性降低而最終坍塌的工程事例時有發生。長期以來，我國基本采用油漆（涂料）防銹或石油瀝青防銹，但這些防銹措施有效期不長，頻繁的維修還需要大量維修費。目前國內行之有效的中長期表面防銹處理方法有：防銹油漆層；熱浸鋅；玻璃鋼防銹層；熱噴涂長效防銹；無機涂層。但是要注意的是，這些防腐措施對于鋼結構住宅來說是遠遠不夠的，還需要經過不斷的研究，發現更好的，更科學的防腐措施，保護鋼結構，延長鋼結構的適用年限。

參考文獻：

[1]王春雷，賀輝.？？現代鋼結構建筑設計的特點及問題分析[J]. 黑龍江科技信息. 2008（04）

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關鍵詞：高層建筑綠色生態；建筑設計

中圖分類號：[TU208.3]文獻標識碼：A 文章編號：

1 概述

高層建筑發展到今天已成為業內外人士爭論的焦點，因為高層建筑在施工建造過程中的確消耗大量的資源和材料，在運行過程中也耗費大量的能源并排出大量的廢棄物，從節能的角度存在較大的弊端。但是在當前土地資源緊缺情況下，因為高層建筑占地更少，可以節省更多空間進行綠化，并改善城市環境，尤其是高層建筑在城市的標志性和象征性使人們對它難以忘懷，它的作用是其它建筑形式無法取代的，因此，有利的一面也相當明顯。

當今高層建筑創作中技術表現的一種傾向，就是生態環保觀念和可持續發展觀念的介入，高層建筑設計開始“綠色”化，許多建筑師都在以各種方法嘗試著將“綠色”技術運用到建筑設計之中。日光反射材料、光控遮陽構件及各種新奇的控制陽光輻射和熱量進入的外墻做法，不但有效地起到節能功效，而且還增添了建筑外觀的魅力，給人以強烈的“科技感”。

應當指出，這種技術表現并不是簡單地利用人工設備和各種新型材料去建筑一個“綠色” 建筑，而是運用生態學的原理，以高信息、低能耗，可循環性和自調節性的設計理念去創造一個節能的系統，通過“技術性思維”來改變傳統的設計觀念。事實上，當今城市的高層建筑，不論其外在表象的價值取向如何，也不論其從屬于哪一流派，都或多或少地尋求通過技術表現的手段，去表達信息社會的審美意象，利用新材料和新技術去體現時代感。因此，綠色生態建筑設計已然成為現代高層建筑設計的一種潮流和發展趨勢。

2 綠色生態型高層建筑設計理念

筆者認為，所謂綠色生態型高層建筑設計是充分利用環境和資源所提供的條件，將生態策略應用到建筑設計中，采取相應的建筑技術和措施，創造出符合生態規律的建筑形態，從而創造一種嶄新的、健康的、富于生氣的辦公或居住的建筑模式。因此，現代城市綠色生態型建筑設計應具備以下設計理念：

2.1 舒適化的設計理念

隨著時代的發展和技術的進步，人們對生活和工作環境的品質要求也逐步提高，關注建筑功能的舒適性，以改善人們的生活工作環境，提高人們的生命質量成為建筑智能化的主要發展方向。高質量和高效率建筑環境的創造，始終應當是建筑創作的目標。當代建筑學、生態學及其它科學技術成果的綜合，為建筑創作提供了新的設計思維。健康舒適的環境概念是指：優良的空氣質量，優良的溫濕度環境，優良的光、視線環境，優良的聲環境；應對的建筑設計方法：使用對人體健康無害的材料，減少 VOC（揮發性有機化合物）的使用，對危害人體健康的有害輻射、電波、氣體的有效抑制，充足的空調換氣，對環境溫濕度的自動控制，充足合理的桌面照度，防止建筑間的對視以及室內尷尬通視，建筑防噪聲干擾，吸聲材料的應用等等。

2.2 運用自然體系設計理念

高層建筑設計中運用自然體系的目的是為了最大限度地獲取和利用自然采光和通風，創造一個健康、舒適的人工環境。陽光和空氣始終是人類賴以生存的物質條件。但照明和空調人工技術的普及和發展，使得自然體系的運用受到忽視，同時也對建筑環境產生了負面的影響。人們如果長期處于人工環境中易出現“病態建筑綜合癥”及“建筑關聯癥”，如疲勞、頭痛、全身不適、皮膚及黏膜干燥等等。因此，在現代高層建筑設計中，應注重自然采光和自然通風與高新技術手段的結合。自然通風可利用現代空氣動力學原理，采用風壓與熱壓及二者結合等多種途徑實現；在自然采光方面，保證良好的光環境同時，為避免直射眩光和過量的輻射熱，可采取多種創新方式。

2.3 自我調節“生命體特征”理念

從高層建筑的“生命周期”來看，從決策過程設計過程建造過程使用過程拆除過程，表現出類似生命體的那樣的產生、生長、成熟和衰亡的過程。同所有生命體一樣，高層建筑應當具備自我調節和組織能力以利于自身整體功能的完善。這種自調節一方面是指建筑具有調節自身采光、通風、溫度和濕度等的能力，另一方面建筑又應具有自我凈化能力，盡量減少自身污染物的排放，包括污水、廢氣、噪音等。

3 綠色生態型高層建筑設計思路

誠然，建立生態的建筑系統是一項綜合的復雜的任務，實際上 , 建筑與自然環境的協調統一，一直都是建筑師探討的課題。因此，在生態設計理念下，建筑設計時應注重營造完整的生態系統，注重建筑與自然生態的平衡，同時最大限度考慮建筑節能，具體思路如下：

3.1 注重生態型高層建筑空間組合設計

高層建筑空間設計，要綜合考慮到建筑空間的組合，庭院空間利用，工作場所的布局特征和空間的經濟性問題。而生態設計要求空間分區應進一步考慮節能和舒適度的需求。建筑內部不同的空間對溫度、自然光和景觀的要求是不同的。如普通辦公室對溫度要求苛刻，其次是會議室和多功能廳，門廳、走道和樓梯交往空間等對溫度的要求相對較低。因此交往空間可以作為內外環境的緩沖區，它的設定溫度可以更接近室外，從而形成了室內外溫差的梯度轉換。這不但可以優化能源消耗，亦能減輕人們對室內外劇烈的溫度變化造成的不適感。生態設計對傳統設計實踐的發展是：從功能分區、動靜分區進一步擴展到光、氣、舒適度的環境緩沖分區。生態化設計在確定交通核位置時，不僅僅出于經濟性和結構均勻性的考慮，也出于熱工效應和環境舒適性的考慮。最有效的平面空間布置是東西向雙核，南北為主朝向的模式。這樣，電梯廳、樓梯和衛生間有了自然的采光和通風及朝外的視野。

3.2 強調建筑物結構體系的生態化

人類的建筑活動自古以來就在有意識或無意識地涉及生態問題，人類文明是在模仿自然和適應自然規律的基礎上不斷發展起來的，因此建筑創作需要不斷地從自然界中汲取靈感。建筑結構形態對自然界的模仿不僅蘊含著高超的技術含量，而且還體現出極富張力的美學特性，采用與生長環境相適應的結構是最佳的結構形式。

1）樹的結構形式：根、樹干、樹枝組成的支撐體系，不但可以支撐起植物的重量，抵抗水平荷載，以最合理的方式傳遞力，同時，還保證了植物的健康成長，在錯落有致的樹枝、樹桿間保證每個部分充足的日照。樹的形式一直在被不斷地反復探索。如西班牙建筑師卡拉特拉瓦追求的是運用理性的手段傳達出結構的動勢，他設計的加拿大多倫多 BCE 文化廣場中庭采用優雅的剛結構，他通過模擬樹干分叉的生長肌理，創造出兩邊的支柱與頂棚的弧形肋

架。結構構件傳力的特點通過特定的樹形組合被清晰地表達出來。使觀賞者憑借著常識和經驗，可以自然而然地產生這種類比的心理。

2）竹的結構形式：竹子具有外直中空、勁節挺拔的外形。從生物力學的角度來說，竹子直徑與高度之比如此懸殊，而能在勁風中不屈不撓，原因是其中空和節段的結構。李祖源把從竹子“節節相生之形”“空為大川的竹之本質”應用到 101 大樓設計中。101 大樓由 8 層段組成，外形似塔，更似節節相生的竹子。正如“中空”的竹節，大樓內部挑空處理，使其結構可承受 2500 年回歸周期的大地震，并可承受 17級 60m/s 以上的風速。

3.3 做好建筑物的“表皮”生態設計

“建筑表皮”是指具有改變建筑室內外物理環境功能的建筑護結構，包括外墻、屋面和底層架空的樓板以及與其共同作用改變建筑室內外物理環境的附屬構件，如遮陽設施、表面綠化等。建筑表皮作為內外空間的轉換介質，通過室內外物質、能量、信息等交流對物理環境因子具有反射、吸收、透射和轉換等作用，不同程度地改變建筑室內外物理環境的品質。建筑表皮所使用的材料及其構造方式不同，會對室內外聲、光、熱等物理環境產生積極或消極的影響。傳統的建筑設計多關注表皮的裝飾功能、視野以及表面視覺機理等的建筑學因素。而具有生態環境的建筑設計也會同時關注表皮的控制和支撐功能：關注太陽輻射熱、自然光、風、人的生理舒適度、煙霧和有機化合物氣體的污染等要素。

位置上起到遮陽作用。

3.4 在建筑形態設計時應著重考慮生態與節能

綠色生態型辦公建筑的形體應該是有利節能的。建筑師熟悉建筑形體系數與能量損失的關系。球體的形體系數最小，其次是圓柱體，再次是方柱體。形體系數是影響建筑熱量得失的重要因素，建筑形體系數越大，傳熱損失就越大。較小的形體系數不但有利節能，還意味著潛在的圍護結構建材的節約和優化。

5 結語