高層建筑實例分析
前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇高層建筑實例分析范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。
高層建筑實例分析范文第1篇
【關鍵詞】高層建筑；消防安裝；注意問題；施工；
1高層建筑消防工程施工及要注意問題
1.1施工階段管理及要注意問題
施工階段是形成實體的階段，也是形成最終產品質量的重要階段。因此，施工階段質量控制是工程項目質量控制的重點。應切實做到重兩頭、保中間，通過對質量控制點把關來實現對系統的全面控制。所謂重兩頭指對施工進行事前和事后控制。各分項工程施工前應先簽發技術交底及相應的質量保證措施。系統所用元件必須經國家消防質量監督檢測中心檢測合格；保中間即通過對各質量控制點進行控制以便于及時發現、糾正施工中存在的質量問題。
為保證自動報警系統能及早發現并通報火情則必須保證按規范要求布線，避免采用布強電線路的方法超規范限定拉力布線，必須有布線標記并設專用接地線；探測器及報警按鈕的接入導線顏色、余量、安裝牢固程度及其傾角、與墻端距離等應符合設計要求；控制室及防煙排煙機房和電梯房內電源均應為雙回路供電且必須有消防電源標志；火災報警控制器及區域顯示器型號、安裝尺寸及牢固程度、內配線編號、接線余量及綁扎、接線端子根數、主電源引入方式、主備電源容量試驗、電壓及負載穩定度、自檢功能、消音復位、火警優先、報警記憶功能以及消防電源及控制器電源等均應符合要求。
消防栓及自動噴水滅火系統應保證管材及管件外觀及連接質量要求；報警閥前應加裝過濾器并嚴禁其后管道焊接，管道穿墻及樓板處應加設套管；管網應按要求設置承重及防晃支架；消防管線防護措施、組件完整、栓口方向、與墻間距以及管線走向橫平豎直、消防水泵進出口安裝應避免應力傳遞。
防排煙系統應保證送風口位置及布置準確，機組安裝位置正確，手自動控制功能正常；排煙管道、排煙口性能、排煙防火閥設置及與報警系統聯動啟動功能合格。在火災發生時所產生的大量濃煙擴散速度快而常使人暈倒窒息，因此高層建筑必須保證其排煙量和正壓送風量以及風壓等，以避免施工中發生風道主體施工樓板鋼筋未斷開而造成樓層間堵塞，避免風道內壁未粉刷而導致阻力過大，避免防火閥、排煙防火閥、排煙閥等部件連接安裝錯誤以及風機、電動閥門接線反向造成反轉等現象。
防火卷簾各部件材質、簾板安裝及導軌嵌入深度等符合要求；導軌深度和寬度、卷簾在軌內運行應平穩平衡；簾板兩側噴頭間距、卷簾現場啟閉、機械應急操作、感煙感溫探測器動作以及卷簾下降歸地、水幕噴頭強度等符合設計要求。
1.2綜合調試階段施工技術及要注意問題
消防工程施工完成后，應及時組織各系統的綜合調試以確保施工質量符合設計方案的要求，保證消防安全，重點要做好以下工作：在系統內全部噴頭安裝完成前按設計壓力要求對整個供水系統管網進行全面的水壓強度及嚴密性試驗，待系統檢驗合格無滲漏現象后進行沖洗，沖洗過程中應將止水閥及報警閥拆卸以便于對儀表進行保護。沖洗過程中沖洗速度不應小于3m/s；火災自動報警系統及其聯動系統功能試驗主要包括故障報警、火災優先及其記憶功能、反饋信號的測試等。同時還應對電氣系統進行絕緣電阻及接地測試，電氣設備及照明設備進行試運轉及通電檢查，對供電主電纜及母線進行絕緣電阻搖測，并應保證系統聯合接地電阻不大于1Ω等。
某高層商住樓總建筑面積為58963O，由2棟19層、2棟12層和2棟18層的建筑組成；1～3層為裙商業樓，其余為住宅。地下共設有3個獨立的地下車庫及人防區。整個小區的消防系統主要有自動噴淋系統、自動火災報警系統、室內消火栓系統、室外市政消火栓系統、正壓送風及排煙系統等。
3、消防工程施工主要內容
3.1消防水系統設置及施工
（1）泵房濕度控制。
該商住樓泵房集中設置，包括生活泵和消防泵。生活泵采用變頻技術，消防泵采用較先進的軟啟動技術。由于控制柜內的主要元件如變頻器、可編程控制器或軟啟動器等對工作環境的要求很高，而水泵房又是整個水系統清洗、試驗、調整最集中的場所，所以，必須控制地坪積水，隔氏濕度。其措施一是土建方面按要求設置地坪排水明溝水井、控制柜底加10cm厚素混凝土及控制地坪坡度等；二是給排水的設置方面考慮以下兩點：①管道系統上的試驗和泄壓管直接接回消防水池以降低運行成本，減少高壓力泄水濺開：②泵組地坪四周報警閥組下設置明溝，因為泵體有放空閥，泵吸水處有過濾器，在安裝、清洗、調試時有大量水涌出；三是在通風組織方面，原設計泵房只考慮了排風而未考慮通風，由于泵房設置在地下室，只有1個出入口，這時若簡單地設置壁式軸流風機，泵房內或無法及時補氣，或無法及時排氣，都將導致換氣不充分、換氣效果不好，無形中會增加空氣的濕度。
（2）合理設置壓力指示裝置。
消防系統按規范要求在泵房、屋頂試水栓、每層噴淋末端放水處均應設置壓力表。但由于該組團式商住樓消防室外網龐大，參建單位多，施工質量不一，如果發生漏水難以排查，會延誤整個消防工程的進程。因此，在合理的位置增設壓力表有利于管網排查及調試。①在早期滅火屋頂水箱的補水管上設置。通過在該處設表有利于生活水系統的調定，即生活水泵出水壓力設定，保證消防系統內及時補水及早期滅火的需要。②在進戶室外總閥（按幢或單元統計）靠近戶內管道或立管底部設置壓力表，通過這些壓力表將龐大的室外消防管網切成各自獨立的部分，通過總閥可以輕松地觀測到管網上水壓傳播的情況以及各子系統的保壓情況，判別管網故障，方便消防管網的調試、試水工作。
（3）室外消火栓的設置。
①如按單棟計算，室外消火栓的設計數量按GB50045-95（2005版）《高層民用建筑防火設計規》的規定應為10個，但組團中相鄰高層建筑的室外消火栓在滿足用水量的前提下可以共用，實際數量為5個，既滿足了消防要求，又避免了重復建設。②室外消火栓的布置。首先必須保證其無障礙性，即室外消火栓必須能讓消防員無障礙使用，包括標志、栓口朝向要方便接水帶，共用時不允許包在圍墻內等：其次是滿足距離的要求，規范規定外消火栓距建筑物外墻宜（不少于5m且不大于40m，距路邊宜不大于2m。鑒于這種情況，現場施工中將室外消防接合器（包括噴淋、消火栓）到最近的室外消火栓的距離均做到小于40m，以便為滅火工作爭取更多的時間。
3.2建筑電氣設置及施工
（1）雙速排煙風機的設置。
商住樓地下車庫的送風及排煙大多采用雙速風機。普通的雙速風機的原理是平時開低速排風，火災發生時接消控中心指令轉為高速運行排煙。當排煙風管內煙氣溫度>2800℃時，排煙防火閥關閉，聯動排煙風機停機。根據這一原理，筆者與設計人員研究采用雙速風機控制原理，控制分為現場控制箱控制和消控中心多線控制。控制箱上有手動、自動選擇開關，當現場有人值守時開手動，此時現場控制箱按鈕可就地啟、停高、低速排風檔，當低速檔運行時消控中心如有確認的火災信號，可通過多線控制使低速檔自動跳高速排煙運行：當現場無人值守時控制箱上開自動，現場控制箱上手動按鈕失效，消控中心可通過多線控制高速檔的啟、停。
（2）非消防電源的切除。
該小區不但考慮到火災發生時一些會助漲火勢的非消防電源的切除，如常用的送風機、誘導風機等設備，還考慮到一些危害消防人員實施撲救行動的非消防電源的切除，如地下車庫照明等，而后者往往容易被相關人員忽視。
（3）消防開關量信號輸出的早期試驗。
消防系統中水流指示器、信號蝶闊、正壓送風口、防火閥等裝置的信號反饋等，均通過消防開關量信號輸出來實現。在該組團施工期間，提前對這些開關先行單獨試驗、檢查，有故障的及時排除，這一點對消防調試、檢測及驗收有極大的幫助。施工中做了兩套直流小電路來解決這個問題，一套用作模擬消防聯動信號：一套用作模擬消防反饋信號。根據消防產品說明的聯動或反饋直流動作電壓，配好電池組及相應電壓等級的燈泡及開關，并在串聯電路中做一副活動夾式的觸頭。
3.3防排煙和通風空調
（1）防止風管漏風。在施工過程中對施工工藝、設備和施工人員素質等方面加強管理，特別是對鍍鋅風管的咬口處、管段與法蘭翻邊處及GRC風管的法蘭連接處等易產生漏風的部位重點控制。
（2）防止正壓送風及排煙豎井漏風。在施工過程中應引起重視。如有的工程管道井內腳手架搭設孔、施工預留洞、磚砌體的搭縫等未按要求處理，導致風量不達標，甚至通過孔洞漏掉的風量比通過送風口的風量還要大。
（3）減小管道井阻力。若管道井沿程阻力過大，會造成正壓送風井的頂部樓層及排煙井的底部樓層的風量減小。該工程中要求對風井進行抹灰處理，以減小阻力、保證風量。
（4）風機壓力、總進（排煙）風管尺寸的確定。設計上通常按風量及風速確定管道尺寸，再由管道尺寸來選配風口。普通通風空調系統風管內風速為3～6m/s，而消防送風（排煙）風管內風速≤15m/S，由于風管沿程阻力和部件摩擦阻力均與風速v2呈正比，因而消防送風排煙系統中總的進風口和排煙口的局部阻力比普通系統大6～25倍。該工程總進風（排煙）口選用側壁式外墻風口（帶防蟲網），其局部阻力較大。
4、結束語
高層建筑消防系統不同于一般建筑的消防系統，由于高層建筑同一般建筑相比涉及到大量的人類生命及財產，因此高層級建筑物的安全異常重要，其消防系統的優質施工質量是消防功能的保證因素，其也將直接影響建筑物的使用壽命及人身、財產安全，因此在其施工過程中應嚴格按照施工工藝要求對施工質量進行控制，以保證消防系統施工質量并推動消防工程質量水平的提高。
高層建筑實例分析范文第2篇
關鍵詞:高層建筑；結構設計；箱形；轉換
一、工程概況
本工程位于某市中心區黃金地段,總建筑面積約20 萬m2。由五幢30～31 層高層住宅樓組成,地下部分2層,底層架空，無裙房；2 層以上為住宅。建筑2層地下室連為一體。五幢高層結構平面體型較不規則, 建筑總高近100m, 結構長寬比3.7～6.9, 高寬比5.4～10.3。
二、結構體系的確定
根據建筑功能的使用要求,本工程為高尚住宅區，底層架空為酒店式大堂,并引入室外景觀造景。為此，建筑對底層柱及剪力墻的布置位置有嚴格的要求,上部住宅部分要求室內方正實用。為滿足上述要求，本工程采用框支剪力墻結構,于二層樓面設置轉換層。又因上部墻體多數無法直接落地或落于框支梁上, 故而采用了箱高為2300mm 的箱形轉換結構。利用箱體增加轉換層的整體剛度,同時箱體的上下層板又增加了框支梁的抗扭性能。配合建筑使用功能合理布置抗側力構件,以合理控制結構的總體剛度,使之既滿足抗震要求又滿足抗風的要求。將核心筒剪力墻落地, 在建筑物及局部突出部位設置700-900mm 厚的L 型剪力墻,避免出現獨立框支角柱,同時將中部部分剪力墻落地,以保證落地剪力墻的數量,滿足上下剛度比的要求。
三、計算分析
3.1 計算程序的選用
本工程屬于結構體系復雜的高層建筑, 結構設計采用兩種軟件分析計算; 一種是PKPM 系列的SATWE 程序(包括PMSAP 及SATWE 動力時程分析)該程序采用墻元模擬剪力墻,是國內應用比較廣泛的軟件之一。同時另采用實體單元模型的ANSYS有限元分析軟件進行復核。
3.2 程序使用的注意事項
(1)程序平面輸入時應注意人工指定框支柱、框支梁。在平面輸入時應正確指定轉換構件,確保程序計算時能按相關規范規定,對轉換構件在水平地震作用下的計算內力進行放大, 對框支柱的水平地震剪力進行調整等。
(2)對于一字型墻肢出現與其平面外方向的樓面梁連接時,為降低梁端彎矩對墻的不利影響, 在程序計算中將梁與墻相交處作鉸接處理,減少梁對墻產生的平面外彎矩。此時,在墻與梁相交處設置暗柱,并按計算確定其配筋。
(3) 剪力墻之間的連結梁應根據具體情況指定為連梁或框架梁。對一端或兩端與剪力墻相交的梁會在程序中默認為連梁, 計算中程序會對其剛度進行折減后再計算其內力;而對跨高比較大(>5)的連梁,其受力模式接近框架梁,此時應將該類梁人工定義為框架梁,以求內力分析的準確。
(4)剪力墻的荷載應保證準確傳至其下部構件上。對于墻直接置于箱板上的情況,應于墻下設置暗梁,使墻體荷載傳力途徑明確,不造成缺失；對于靠近柱支座的剪力墻,程序可能會自動判斷其下端節點為柱節點,而將墻體荷載傳至柱上,造成梁的內力分析偏差,此時可在墻肢下端對應位置的梁上增加附加節點,以確保墻肢荷載作用在梁上。
(5)在程序計算中,為盡量符合工程實際,底層計算高度取地下室頂板板面至箱形轉換層箱體中間(即底層凈高加箱體高度的一半),二層計算高度取箱形轉換層箱體中間至三層面。若直接取底層層高為底層計算高度,則未充分考慮箱體的雙層板作用,程序計算的底層側向剛度偏小, 勢必造成為滿足側向剛度比的要求而加大構件截面,引起不必要的浪費。
3.3 結構分析的主要結果
本工程共有五幢單體建筑,本文列舉其最不利的一幢的計算結果。
（1）ANSYS程序計算結果見表1。
表1 ANSYS計算結果
(2)SATWE程序計算結果見表 2， 在計算中,控制以扭轉為主的第一自振周期與乎動為主的第一自振周期之比小于 0.85; 結構最大層間位移與平均層間位移之比小于 1.2。
表 2 SATWE計算結果
(3)本工程采用由中國建筑科學研究院工程抗震研究所提供的地震波進行計算分析,地面運動加速度峰值 55gaL。彈性時程分析法的計算結果與振型分解反應譜法的計算結果基本一致; 彈性時程分析時, 每條時程曲線計算所得的結構底部剪力均不小于振型分解反應譜法求得的底部剪力的 65%, 多條時程曲線計算所得的結構底部剪力的平均值大于振型分解反應譜法求得的底部剪力的 8O%。
(4)轉換層上下樓層結構側向剛度比計算。設計中控制轉換層上下結構的側向剛度比不大于 2。按 《高層建筑混凝土結構技術規程》附錄方法計算的轉換層上下結構等效剪切剛度比為 VX=1.39, Vy=1.90;按抗震規范(3.4.3)條文說明方法(即層剪力 /層間位移差)計算樓層側向剛度比結果為 VX=1.28, Vy=1.74。
(5)箱形轉換層樓板應力采用ANSYS有限元程序進行分析,分析結果表明,各荷載工況作用下,箱體上層板均為受壓,箱體下層板均為受拉。
四、框支層結構設計
4.1 框支柱設計
本工程框支柱抗震等級為一級,軸壓比限值為 0.6。框支柱主要截面取 130OX13O0～13OOX23O0,計算結果表明,所有框支柱的受力較為均勻,軸壓比從 0.42～0.51,因而,箱形轉換層下框支柱的變形一致性較好。框支柱的剪力設計值按柱實配縱筋計算并乘以放大系數1.1，剪壓比控制在 0.15以內。柱內全部縱向鋼筋的配筋率不小于1.2%，箍筋沿柱全高采用不小于12@100 井字復合箍,體積配箍率均不小于1.5%，使柱具有―定的延性，實現強剪弱彎。框支柱在上部墻體范圍內的縱向鋼筋伸人上部墻體內一層，其余柱筋錨入梁或板內。
4.2 剪力墻設計
本工程核心筒落地剪力墻厚 400mm，除核心筒外，在建筑四角布置 700～900mm 厚的 L 型剪力墻。為改善混凝土的受壓性能，增大延性，設計中控制墻肢的軸壓比不大于 0.5。墻體的水平和豎向分布筋除滿足計算要求外, 同時也滿足 0.3%的最小配筋率的限值。底部加強區的剪力墻中按規范要求設置約束邊緣構件, 約束邊緣構件的縱筋配筋率控制≥1.2%, 箍筋不小于 B12@1OO, 體積配箍率控制≥1.4%,同時,對長厚比
4.3 框支梁的設計
本工程框支梁抗震等級為一級。對于兩端擱置于框支主梁上的框支次梁，其受力類似簡支梁,跨中底筋較大，支座面筋基本按構造要求配置。對于兩端擱置于框支柱或墻上的框支主梁，當其上無剪力墻時，此類梁受力模式與普通框架梁類似,當其上有剪力墻時,上部的墻體與該梁共同參與工作。
本工程的框支主梁的梁高 23OOmm(即箱體高度)， 于梁頂和梁底各設置一層 200mm 厚的箱板，梁截面尺寸按剪壓比 0.15 控制。梁主筋配筋率除滿足計算外，還不小于 0.5%，上部主筋沿梁全長貫通,下部主筋全部直通到柱或墻內, 沿梁腹部設置不小于 C16@150 的腰筋，于梁中部設置―排 C 20的抗裂縱筋,抗裂縱筋根數同箍筋肢數，梁箍筋全長加密。
對部分框支梁,因其受力較大，在靠近柱支座處的應力集中尤為突出，部分梁的計算結果表明，梁端抗剪不足，經人工核查該梁各截面剪力設計值, 發現大部分剪力不足處的截面已位于框支柱截面內，對此情況的梁截面尺寸不做調整， 而對于確實抗剪不足的梁采用梁端水平加腋的方式解決該梁的抗剪能力不足的問題。
4.4 箱形轉換層樓板的設計
箱形轉換層的箱體高度為 2300mm，箱體的上下層板厚均為200mm。對箱體的上下層板主要采用 ANSYS有限元軟件進行內力分析。分析結果表明,各荷載工況作用下,箱體上層板均為受壓，最大平均壓應力為 1.2MPa, 箱體下層板均為受拉， 最大平均拉應力為2.0MPa。在設計中, 將樓板裂縫控制在 0.2mm 以內, 實配雙層雙向C 16@150的通長鋼筋。
該雙層板增強了整個轉換層的剛度, 使箱形轉換層形成一個剛度很大的剛體, 使剛體上部的荷載能通過它有效的傳遞至各豎向支撐構件上,且增加了框支主梁的抗扭性能。
五、結束語
高層建筑實例分析范文第3篇
關鍵詞：高位連體，結構設計
Abstract: combining with the project examples, the upper structure design, main body structure calculation and the results are analyzed, in order to meet the requirements of the standard.
Keywords: high conjoined twins, structure design
中圖分類號： TU318文獻標識碼：A文章編號：
1 工程概況
該建筑主樓地上為23層，地下2層，裙房3層，分塔樓A、塔樓B和裙房等主要結構單元。塔樓A，B大屋面高度為95m，裙房總高度為15m左右，裙房中部通過設置2道防震縫與左右兩側分離，兩棟塔樓層高是一致的，雙塔頂部在63.50m的高空相連，連體部分共有8層，總高度為31.5m，跨度33.6m。主樓造型形成高位連體，為豎向不規則，在結構設計中采用了SATWE和ETABS兩種計算軟件進行整體的內力位移計算，同時采用彈性時程分析法進行補充計算。
工程的抗震設防烈度為7度，建筑結構的安全等級二級，重要性系數1.0，設計使用年限50年，建筑抗震設防類別為標準設防類(丙類建筑)。
2 基礎設計
根據地質報告顯示，地基土以飽和軟弱黏性土和飽和砂性土為主，地表下在20m深度范圍內飽和砂土和粉細砂無液化問題，建筑場地類別屬Ⅲ類，特征周期取0.45s。考慮到整個建筑場地平面較大、主樓和裙房在地下完全連成一體等特點，采用了樁筏基礎，進行樁基變剛度設計，強化高層主體區域樁基剛度，相對弱化裙房(含純地下室) 的樁基剛度，以滿足承載力要求和沉降差異控制要求。初步設計階段兩塔樓核心筒區域筏板厚度2m，主樓樁型選擇直徑800mm 的鋼筋混凝土沖孔灌注樁，以中風化泥巖作為持力層，樁長45m左右，樁身混凝土強度等級為C45;裙房和地下車庫部分采用直徑500mm的PHC高強預應力混凝土管樁，以粉砂層作為持力層，樁長35m左右，樁身混凝土強度等級為C80。根據試樁結果，主樓單樁承載力標準值可達到5000kN。
3 上部結構設計
3. 1 樓蓋體系
塔樓和裙房采用現澆鋼筋混凝土主次梁樓蓋，標準層樓板厚度取120mm;雙塔間連體部分采用鋼-現澆混凝土組合樓蓋，樓板厚度取120mm。
3. 2 抗側力體系
(1) 兩個塔樓的柱網和核心筒基本對稱布置，雙塔采用鋼筋混凝土框架-核心筒結構體系，與連接體相連的框架柱采用型鋼混凝土(SRC)柱，鋼骨含鋼率為5%～7% ，為使結構體系更好地發揮作用，在鋼筋混凝土核心筒的四個角部和與連接體相連的關鍵部位的墻體中設置型鋼。
(2) 由于結構平面為長方形，長寬比L/B = 4.2，為增強結構整體抗扭剛度，在建筑物兩側柱網間設置鋼斜撐。
(3) 標高87.11m處由于建筑立面要求，在軸AD上的所有柱子各內收2m，鑒于內收距離不大，因此結構豎向設2 層斜柱處理，避免梁托柱造成豎向構件
不連續，該設計使豎向荷載能夠更直接有效地向下傳遞( 圖1)。
圖1 立面示意圖
3. 3 連接體
(1) 兩塔樓在63.50m標高處連成一體(圖2) ，連體以上共有8層，總高31.5m，跨度33.6m。連接體部分柱網布置上下一致，因此在層16一個層高范圍內沿縱向設置了4榀轉換鋼桁架(Q345)用于承托連體以上結構重量，為了保證連體結構的鋼桁架與塔樓可靠連接，鋼桁架上下弦桿向塔樓內延伸一跨，與主樓的核心筒或框架柱內的型鋼剛接(圖3)。
圖2 連體層平面示意圖
圖3 鋼桁架示意圖
(2)4 榀桁架與上下樓層標高處橫向的鋼梁剛接，形成一組空間桁架，有效地提高了連接體結構的抗扭能力，增強桁架抗側剛度。
(3) 為減輕結構自重，鋼桁架以上各層的框架采用鋼結構，并與鋼桁架和兩側塔樓剛性連接，形成第二道防線，增強連體結構整體的剛度。
(4) 鋼桁架相鄰兩層和頂層樓板加厚30%，雙層雙向配筋，適當加強，且在其平面內設置水平支撐以增強樓板水平剛度，提高連體結構抗扭能力，協調雙塔的變形，有效傳遞水平力。
4 結構超限情況
(1) 連體建筑:雙塔在63.50m 處連成一體，連體部分共8層，占總高度的33. 2%，連體跨度達到33.60m，形成豎向不規則結構。
(2) 不規則扭轉:在裙房和主樓相連的低層，樓層的最大與平均位移之比超過1.20，所以該部位出現了扭轉不規則。
(3) 側向剛度不規則:在連接體以下的三層的電算結果顯示側向剛度有突變，構成《高層建筑混凝土結構技術規程》( JGJ3—2002) (以下簡稱高規)所指的側向剛度不規則。
5 主體結構計算及分析結果
擴初設計階段采用兩個不同力學模型的三維空間分析軟件SATWE和ETABS 進行連體結構的整體內力位移分析計算。連體結構的計算分兩階段進行，首先對塔樓A，B分別建模，調整兩單棟塔樓的技術指標，使兩棟塔樓的質量和剛度盡量接近，減少對連體部分產生的不利影響。然后再將兩棟塔樓的模型合并，形成連體結構后進行整體計算。
5. 1 兩塔樓的主要結構指標對比
表1 為SATWE 計算結果，由表可得，塔樓A 與塔樓B 因層高相同，層數相等，結構布置相似，因此兩個單塔的動
5. 2 雙塔連體結構的反應譜分析
(1) 總荷載對比見表2，由表可見ETABS 和SATWE 兩個模型產生的總荷載差距比例為0.11%，兩個模型的總荷載非常接近。
整體結構總荷載比較表2
(2) 振型分析結果
SATWE 和ETABS的前3階振型和周期基本一致。第1階振型均以Y向平動為主;第2階振型和第3階振型都是平扭耦聯振型。SATWE 第2，3 階振型是以X 向平動為主，附加較大的扭轉分量;ETABS 第2 階振型相應扭轉比例稍高，以扭轉為主，第3 階振型是X 向平動為主。前6 階振型見圖6。在3階以后的振型中，SATWE 和ETABS 的周期計算結果均相差不大，但平動和扭轉的參與分量有較大差別，這主要是由于SATWE 程序中計算不出豎向振型，而ETABS 能計算出豎向振型，因而在連體的豎向地震作用分析中，應采用ETABS 的計算結果。
兩個程序的第1 扭轉周期與第1 平動周期的比值均小于0. 85，滿足高規對平扭周期比的要求，說明本連體結構具有較強的抗扭能力。X，Y向的有效質量參數均為99.5% (SATWE)，100%(ETABS)。前30階總的振型有效質量參數皆大于95% ，振型階數取值滿足結構分析精度要求。
(3) 層間剪力分析結果。在X 向、Y 向水平地震作用下，塔樓A 和塔樓B的底部剪力非常接近，這充分表示了連體部分能有效地傳遞兩個塔樓的水平剪力，使得雙塔的層間剪力趨近一致。從以上分析得出:SATWE 和ETABS 的計算結構基本吻合，SATWE 的層間剪力稍偏大。
(4) 結構位移分析結果，結構的變形和受力在X向和Y向均受地震作用控制，該結構的主要荷載控制工況是地震作用。
圖4給出兩塔樓的層間位移角。出裙房屋面后各樓層的平均位移與樓層最大位移比值均小于1. 2，僅在裙房所在層大于1.2，但小于高規規定的1.4的限值，可見均滿足規范要求。
(a) X 向地震 (b) Y 向地震
圖4 地震作用下層間位移角
從圖4可以看出，在X向地震作用下，兩塔在上部樓層有反向彎曲的趨勢;連體的設置使得X向的最大層間位移角在中部樓層最大，上部樓層位移角明顯減小，說明連體部分在X 向相當于巨大的框架梁，對雙塔起著抗彎約束的作用。
5. 3 彈性動力時程分析結果
雙向地震作用下，彈性時程動力分析計算結果顯示，每條時程曲線計算所得結構底部剪力均大于振型分解反應譜法計算結果的65%，且三條時程曲線計算所得結構底部剪力的平均值大于振型分解反應譜法計算結果的80%，滿足高規要求。結構地震作用效應取三條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。
5. 4 斜柱區域受力分析
在標高87.110m處結構豎向設2層斜柱，柱子斜率為2/7.8= 1/3.9。這種結構布置使斜柱處的上下梁板受到影響，承受拉力或壓力，易成為薄弱環節，因此層20～22按彈性板參與計算，相應梁配筋明顯比上下層加大，但未超過梁的最大配筋率。
在施工圖設計時，需采取相應的構造措施予以加強:與斜柱相交的梁均適當提高配筋率，且應滿足小偏心受拉構件的構造要求( 通長不得采用綁扎搭接接頭);樓板板厚設為150mm，雙層雙向拉通配筋;斜柱本身受力復雜，所受壓力、剪力、彎矩都較大，因此斜柱內設型鋼，上下各伸一層，配筋加強處理。
5. 5 連接體部分的整體計算
通過整體計算分析，求得各工況作用下(恒載、活載、X向風荷載、Y向風荷載、X向常遇地震、Y向常遇地震、X向中震、Y向中震、±25℃溫度荷載)桁架的軸力、剪力、彎矩，根據相關規范的要求進行內力組合，構件的強度、剛度和穩定性都滿足高規要求。
5. 6 結構性能設計
基于結構性能的抗震設計，是結構抗震設計的一個新的重要發展，在國外已普遍采用。抗震性能設計的目標，就是要對結構的設計給出量化的具體指標，并作為結構評估的基礎。關鍵構件的抗震性能直接影響到整體結構的抗震性能，所以對關鍵構件性能的把握和控制有重要的意義。中震彈性設計:地震作用下的內力按中震進行計算，地震作用效應的組合及各分項系數均按高規進行，設計內力不調整放大，構件承載力計算時的材料強度取設計值。中震不屈服設計:地震作用下的內力按中震進行計算，地震作用效應的組合均按高規進行，但分項系數均取不大于1.0，不進行設計內力調整放大，構件的承載力計算時材料的強度取標準值。為此，取地震影響系數為0.225 進行整體結構反應譜分析，設計驗算結果表明結構的關鍵構件都能滿足相應的結構性能設計目標。
6 結論
(1) 高位連體建筑宜首先單塔獨立建模分析，使單塔的技術指標盡量接近，再進行整體計算。
(2) 由于連體部分的存在，按目前SATWE 程序的計算方法會在連接部位以下樓層出現薄弱層，軟件的計算結果與實際不符，應根據SATWE 的上下層剛度比進行人工補充計算分析。
(3) 高位連體建筑的兩單塔的核心筒宜往兩側適當偏置，以減少連體結構的扭轉，必要時可在兩端設置斜撐。
參考文獻
(1) JGJ3—2010高層建筑混凝土結構技術規程。北京：中國建筑工業出版社，2010.
(2) GB50011-2010 建筑抗震設計規范。北京：中國建筑工業出版社，2010.
高層建筑實例分析范文第4篇
【關鍵詞】結構設計；結構選型；高層建筑
建設高層建筑有很多的優點，比如占地面積小，充分的利用空間、降低了拆遷費用、降低了工程費用等，所以在一定程度上改善了城市居民的居住環境，在多數的大城市和部分中等城市中，結合了高層住宅與底層商業的建筑得到迅猛發展。在目前的工程設計領域，有大量的工作需要設計人員完成，因此對結構設計的經濟性問題就有所忽視了，致使對于同一個工程的設計讓不同的人員進行設計其工程造價方面存在著很大的差距，引起不必要的浪費。所以在設計階段，一定要做好結構設計和結構選型，這樣不僅可以保障建筑結構的穩定安全，還對工程總體的經濟造價制定了規劃，避免產生浪費。
1.高層建筑結構的特點
高層建筑的結構不僅要承受垂直方向的重力荷載，還要承受水平方向的風力荷載，與此同時，還要有抗震的能力。在底層建筑結構中，水平方向的風力荷載對其結構的影響力通常來說都比較小，但是在高層建筑結構中，水平方向的風力荷載和地震就將會成為破壞其結構的控制因素。對于高層建筑來說，高度增加了，相應的位移也就跟著增加了。但是太大的位移量會給人有很大的壓迫感，同時也就影響了建筑的使用，還會給建筑結構中的部分構件帶來損傷。因此一定要控制好位移，使之保持在一定的范圍內。鋼結構具有強度高、易于加工和韌性大的特點。在高層建筑中鋼結構得到廣泛的應用，其特點表現為：結構斷面小、抗震性能好、施工方便、自重相對較輕等等。當然，鋼材料的成本并不低廉，隨著建筑的高度越高，其工程造價也會隨之增加。在大部分的發達國家，其高層建筑大多數都是使用鋼結構進行設計的，在我國，部分過高的建筑也是使用鋼結構進行設計的。因為，鋼結構與鋼筋混凝土結構這兩種結構都有自己的優點與不足，所以對這兩種結構進行合理的融合與發展，相互取其精華、去其糟粕，進而獲得技術優良、經濟合理的效果。
2.高層建筑結構設計注意事項
2.1 建筑高度
雖然說建筑結構越高越好，利用的空間越大越好，占地面積越小越好，但是也不能無限的設定建筑結構的高度，以免其建筑結構不夠穩定發生倒塌，所以，一定要根據有關規范規定設計合理適當的建筑高度。隨著科技的發展，建筑物的高度也越來越高，而部分影響因素卻發生了質變，比如一些參數已經超出了有關規范規定的范圍，所以，對于設計的一些超高的建筑物，對待這樣的問題，一定要保持科學謹慎的態度。
2.2 建筑材料
在一些地震頻繁發生的地區，工程的技術人員一定重視建筑材料的選擇以及建筑的結構體系，以確保建筑物的穩定安全。在結構體系發生變化的時候，一定要設置一些加強層以及轉換層，與此同時，還要對其結構模式進行慎重的選擇，盡可能降低其本身的剛度，減少不利因素的影響。在高層的建筑結構中，盡量使用鋼結構、鋼管混凝土結構或者鋼筋混凝土結構，減小斷面尺寸，改善結構的抗震能力。
3.高層建筑結構選型
當所要設計的結構功能被確定后，可以按照其功能要求對結構進行相應的選型。在高層建筑中，結構選型上可以考慮剪力墻結構、框架結構、框—筒結構等，用材上可以考慮鋼筋混凝土結構、鋼結構以及組合結構等。所以，在結構工程中結構選型是重中之重，如果選型不當，就是結構計算的再精準，也會給結構帶來安全隱患，并且影響其耐久性。在非震區建設高層建筑，水平方向的荷載是以風荷載為主。因此應選擇適合抗風的結構類型，也就是風壓體型系數相對較小的建筑體型，例如圓形或者橢圓形。在結構平面設計中，使結構平面的形狀和剛度盡量均勻對稱的進行分布，降低風力荷載的作用，同時要限制結構的高寬比例，以免建筑物傾斜和失穩。在震區建設高層建筑，在總結震害規律和有關工程經驗的前提下，以宏觀的理念為指導，設計高層建筑的整體方案，并且要選擇適合的結構體系，達到抗震的效果。往往要選擇建設對抗震有利的區域，立體結構設計要做到傳遞地震作用的效果，擁有多樣的抗震防線，具有一定的剛度和強度，并且要分布均勻，避免側移使剛度發生突變。此外也要選擇風壓體型系數相對較小的形狀，同時要限制其高寬之比。高層建筑的豎直方向結構體系的重力荷載是通過從上到下層層傳遞并累積的，所以要求要有較大的柱、墻截面來分擔這些重力荷載。但是與豎直方向的荷載相比，側向荷載對建筑物的作用效果不是線性的，其隨著建筑物高度的增加而快速加大。
4.實例分析
4.1 工程概況
設計一座高層大廈，其主要功能是辦公寫字樓。設計方案的層數要求為30層的綜合樓，總的占地面積是2.6萬平方米，不設地下室。每層高度為3.3m，結構高度為99m，建筑高度為100.5m，建筑結構的平面是規則的對稱“井”字型平面。
4.2 設計方案
方案（一）：框—筒結構體系
在設計結構平面的時候，一定要充分考慮其抵抗水平方向和豎直方向荷載的能力，結構盡量簡單，避免地震帶來的損害。此方案的設計形式是平面對稱的設置框架，保持梁和柱的中線重合，方便力量傳導，減少重心不穩造成的影響。框—筒結構體系中是框架和筒體一起承受荷載力，筒體中剪力墻總的抗彎剛度是結構中所有剪力墻抗彎剛度之和，進而使整個結構成了彎型的懸梁。
方案（二）：剪力墻結構體系
設計為剪力墻的結構形式一般均有良好的抗震能力。剪力墻之間的距離是按照建筑平面的總體布局確定的，如果距離過小的話，不能充分發揮材料的強度，還可能導致對地震的反應過大，同時結構自重的增加也會加大工程成本。考慮到建筑時28層的綜合辦公樓，其中包括較大的辦公室和會議室，剪力墻的間距最好為6～8m，這樣可以充分發揮建筑墻體的承載能力，具有良好的技術與經濟效果。
4.3 選擇方案
在高程建筑結構中這兩種結構體系均有著各自的特點。進行軟件分析比較，剪力墻體結構系中剪力墻的軸壓比控制的比框—筒結構體系中柱的軸壓比要低很多，這就會降低了混凝土與鋼筋的利用率。這樣不僅增加了建筑結構自重，還增加了工程的總體造價。通過對這兩種結構體系的方案對比，此座辦公建筑使用框—筒結構體系更為合理。在結構受力方面上，進行合理設計，這兩種結構都滿足要求。 但是在經濟方面上，對于20～30層此類不算太高的建筑物，選擇框—筒結構體系更有優勢。
結束語：
綜上所述，在建筑功能方面，大多數的高層建筑結構所具備的功能均向著多元化功能方向發展。從建造方面上來看，首先，其結構體系越來越多樣化，這就導致了不同的結構之間進行了有機的結合。其次，使用了具有高強度、輕質量、復合型特點的新型建筑材料，使著建筑物朝著多方面的綜合化發展。因此，在以后的相關建筑選型中，要對建筑需求和建筑特點進行全面的考慮。
參考文獻：
[1]黃世敏，魏璉，程紹革等. 地震區框架-剪力墻結構最優剪力墻數量的研究[J]. 工程抗震，2003（01）.
[2]李國強，張潔.上海地區高層建筑采用鋼結構與混凝土結構的綜合經濟比較分析[J]. 建筑結構學報，2000（02）.
[3]趙鴻鐵，胡安妮. 高層建筑轉換層結構形式選擇影響因素的統計分析[J]. 西安建筑科技大學學報（自然科學版），2000（01）.
[4]第十八屆全國高層建筑結構學術交流會論文集（上、下冊），中國建筑科學研究院，2004（10）.
高層建筑實例分析范文第5篇
【關鍵詞】高層建筑；鋼結構；臨時支撐；施工工藝
1、工程概況
湖南某建筑工程為雙塔高層綜合體建筑，塔樓地下4層，地上42層，總建筑高度173.16m，塔樓結構形式為框架-核心筒-環帶桁架結構，由正四方形核心筒結構和20根型鋼混凝土勁性柱組成，主樓結構平面如圖1所示。
圖1主樓結構平面示意
本工程底板開始澆筑時間為2012年6月中旬，此時業主為了滿足工程預售的形象節點，提出在2012年10月25日之前（約4個月時間）完成塔樓地上4層結構施工（即塔樓地上4層混凝土樓板澆筑完畢）。按照正常的施工工藝，即：核心筒鋼結構吊裝核心筒鋼筋綁扎核心筒爬模安裝核心筒混凝土澆筑外框鋼結構梁柱吊裝外框柱施工外框混凝土樓板施工，需要近6個月時間才能完成，顯然需要對施工工藝進行改進和創新。經過多方論證，最后采用1～4層鋼結構及外框樓板先行施工，后施工核心筒剪力墻體混凝土結構的方案。
2、工藝原理
核心筒型鋼柱從-7.100m開始安裝，外框型鋼柱從基礎底板開始安裝。-7.100m以下按正常施工工藝進行結構施工，核心筒混凝土結構施工至-7.100m標高后，主要進行塔樓鋼結構吊裝，在鋼結構梁柱之間增加臨時支撐梁以保證結構體系的穩定性。鋼結構吊裝至16.800m標高（地上4層），鋪設地上4層外框壓型鋼板，并澆筑鋼筋混凝土樓板。在鋼結構吊裝間隙，進行-7.100m以上核心筒及外框鋼筋混凝土結構施工。
3、施工流程
3.1主樓-7.100m以下結構施工
本部分采用正常施工工藝，順序如下：綁扎底板鋼筋安放型鋼柱預埋件澆筑底板混凝土安裝型巨柱型鋼柱柱腳灌漿混凝土結構施工。
3.2主樓-7.100～16.800m結構施工
1）鋼結構
核心筒第1節（-7.100～4.100m）型鋼柱吊裝核心筒4.100m處臨時支撐梁安裝外框第2，3節型鋼柱吊裝核心筒型鋼柱與外框第3節型鋼柱臨時支撐梁安裝核心筒第2節型鋼柱安裝（4.100～19.200m）核心筒2～4層臨時支撐梁安裝外框第4節型鋼柱吊裝核心筒型鋼柱與外框第4節型鋼柱臨時支撐梁安裝外框3，4層壓型鋼板鋪設。
2）混凝土結構
地下1層混凝土結構施工（上部鋼結構吊裝期間）地上1層混凝土結構施工（上部鋼結構吊裝期間）核心筒內爬模架安裝地上4層外框混凝土樓板施工（壓型鋼板鋪設后）地上3層外框混凝土樓板施工。
4、關鍵施工技術措施
4.1 鋼結構部分
由于鋼結構超前施工，鋼結構吊裝完成地上4層時，核心筒及外框混凝土結構仍在地下1層，這樣的施工順序與常規的先施工核心筒后施工水平構件的方法相比主要有以下3個難題需要解決。
1）如何保證上部鋼結構在沒有下部可靠剛性混凝土連接時的穩定性和安全性。
2）如何解決鋼結構水平構件與核心筒的連接問題。
3）如何解決附加鋼構件與混凝土結構鋼筋的連接問題。為了解決以上難題，施工過程中主要采用了增加支撐柱、梁以及連接牛腿的施工方案。
4.1.1 2～4層核心筒及外框附加支撐鋼梁的布置
原設計方案中核心筒剪力墻內只有局部有鋼骨混凝土連梁，且未與鋼結構柱連接成整體，由于鋼結構需要超前施工，為保證4層以下鋼結構在核心筒混凝土結構施工完成前的整體穩定性和安全性，在2～4層結構標高下155mm處的核心筒墻體內均增加了鋼梁支撐；外框部分也增加臨時拉接鋼梁。核心筒內的附加鋼梁在施工過程中不需拆除，與核心筒混凝土結構澆筑在一起，共同受力；外框臨時拉接鋼梁在混凝土結構施工至該層時拆除。由于核心筒混凝土結構尚未施工，外框水平鋼梁在核心筒一端無法與核心筒連接，核心筒內增加臨時鋼梁的另一個作用是作為外框鋼梁提供剛性連接。具體做法為在核心筒內附加的臨時鋼梁上焊接連接牛腿取代原設計中的預埋件作為連接件（見圖2），這樣在核心筒尚未施工的情況下可以把外框鋼梁安裝就位，為鋪設壓型鋼板以及優先澆筑外框板混凝土提供工作面。
圖2核心筒附加鋼梁牛腿示意
4.1.2核心筒內附加支撐柱
原設計圖紙中，在核心筒周邊剪力墻中設有型鋼柱，但在核心筒內井字形剪力墻處沒有設計型鋼柱，新的方案在核心筒內側井字形剪力墻交界處設置了4根型鋼柱為核心筒內部的附加鋼梁提供支座，如圖3所示。
圖3新加型鋼柱示意
4.1.3防止支撐鋼梁變形過大的技術措施
原設計方案中外框部分的鋼梁連接在核心筒剪力墻的預埋件上。增加支撐鋼梁后，外框部分的鋼梁通過鋼牛腿連接在附加鋼梁上，從而造成支撐鋼梁單側受力，形成附加彎矩。為防止支撐鋼梁變形過大，造成外框結構鋼梁移位下沉，在支撐鋼梁內側增加拉接鋼筋（見圖4），焊接在核心筒墻體鋼筋上，并通過花籃螺栓施加預應力。測量人員對已安裝好的鋼梁進行監測，對變形數據做好記錄，把變形控制在規范允許范圍內。
圖4拉接鋼筋示意
4.1.4鋼結構細部節點做法
該施工工藝增加了大量臨時支撐鋼梁、鋼柱，但原設計方案中未考慮新加構件對梁、柱、墻體鋼筋綁扎的影響，因此需要對一些重要施工節點的做法進行細化。
