[摘要]總結近年來設計實踐中碰到的問題，比較分析超高層建築結構設計的特點，說明在超高層建築中結構設計的重要性，根據建築物高度、使用功能等闡明了結構優化的意義 ,以及優化的方法和優化的途徑 ,為結構設計者進行結構優化設計提供參考。
[關鍵詞]高層建築；優化設計; 結構方案;節約造價;
有人認為 ,優化結構設計只是抽鋼筋的問題 ,其實不然。一棟建築方案產生後 ,結構從選型和布置開始就存在優化與否的問題 ,再加之後續的精心設計、準確計算、合理選用等全過程的優化設計才能產生優化的結構。如果僅是抽鋼筋的概念 ,優化是非常有限的 ,因為所有設計依據同樣的條件 ,遵循同一本規範 ,計算採用同樣的軟體 ,結果應該是一樣的。
隨著建築事業的發展,建築結構設計水平也相應地不斷提高, 但是另一方面,由於技術原因而造成的質量低劣和浪費現象也時有發生,為此本文對近年來在工程實踐中的體會和心得,主要是分析高層建築的設計優化特點進行闡述,供參考討論。
1 高層建築結構受力特點
對於低層建築結構,通常以重力為代表的豎向荷載控制結構設計,但隨著建築物高度的增加, 高寬比的加大,儘管豎向荷載對結構設計仍產生重要影響,但水平荷載(風荷載及**作用)對結構產生的影響愈來愈大,將成為結構設計時的主要控制因素,起著決定性的作用。建築物自重和樓屋面使用荷載在豎向構件中所引起的軸力和彎矩數值, 僅與樓房高度一次方成正比,對某一定的高度的樓房,豎向荷載大體上是定值,而水平荷載的數值是隨著結構的動力特性不同而有較大幅度的變化,並且對結構產生的傾覆力矩以及在豎向構件中所引起的軸力是與建築物高度的二次方成比例, 結構內力明顯加大,結構側向位移增加更快, 圖（1）是結構內力(n 、m)、位移（ ）與建築物高度(h ) 的關係。彎矩和位移都成指數曲線上公升。
所以對於高層建築, 結構除了承受重力荷載外,還要負擔較大的水平荷載。而且隨著建築物高度的增加,水平作用愈益成為結構設計中的控制因素, 並將成為確定結構體系的關鍵性因素。 在水平作用中,**作用是動力作用,而風力作用則包含靜力作用(風壓)和動力作用( 風振) 。
高層建築對風的動力作用比較敏感,風振作用成為結構分析中不容忽視的因素。 在**區, 高層建築結構往往受**作用控制, 所以計算**對結構的動力反應是高層建築結構分析的重要內容 。
高層建築結構抗震分析和優化設計
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