高层建筑结构设计论文（教授推荐10篇）

　　高层结构具有相当大的复杂性和多变性，在设计过程中涉及诸多难点，而高层建筑结构设计论文就是对高层设计中的难点和策略进行探讨，共同研究解决策略，下面就让我们通过几篇高层建筑结构设计论文来了解一下吧！

高层建筑结构设计论文教授推荐10篇之第一篇：高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究

　　摘要：本文对高层建筑结构大底盘多塔结构设计进行了研究，简要地介绍了大底盘多塔结构具有协调性、多样性和不规则性的特点，并详细地说明了确定结构嵌固定端所在位置、如何处理大底盘与多塔结构的沉降差异、底盘多塔结构的设计计算方法以及对大底盘裂缝的处理等设计要点，以供参考。

　　关键词：高层建筑； 大底盘多塔结构； 结构设计；

　　0 引言

　　我国人口众多，土地资源匮乏，各种类型的建筑层数都在逐渐增加，以求缓解土地紧张的问题。虽然高层建筑具有较强的实用性，但是增加了施工的难度，导致建筑的功能性无法得到很好的发挥，大底盘多塔结构的应用能够有效地解决这一问题。

　　1 大底盘多塔结构的特点

　　1.1 协调性

　　高层建筑的大底盘多塔结构主要包括两个部分：大底盘结构和多塔结构。在这两个结构中，大底盘结构大多应用在商用建筑上，多塔结构更多地使用在高层住宅的建设中。从长期的实践经验中可以得出结论：大底盘多塔结构具有十分明显的不规则性，且在使用的过程中，多塔结构往往都是镶嵌在大底盘结构的上方。因此，为了能够提高整个大底盘多塔结构的稳定性，应该加强二者之间的协调性。例如，多塔结构在设计的过程中，常常会出现平面刚度变化的情况，这一问题出现的主要原因在于大底盘机构上方通常会采用内收设计，镶嵌在大底盘结构上的多塔结构使用的是剪力墙设计。这种设计方法能够有效的提高两种结构之间的协调性，从而提高大底盘多塔结构整体的稳定性，使高层建筑能够更加安全[1].

　　1.2 多样性

　　在应用大底盘多塔结构的过程中，能够显著的感受到其多样性的特点。大底盘多塔结构具有一定的复杂性，在应用的过程中，会涉及到一些多结构设计的类型。例如，与常规结构不同，大底盘多塔结构在设计中并不会强调轴对称这一特点，其设计的重点主要在于各个结构之间的平衡上，因此最终得到的设计效果往往具有一定的独特性和多样性。除此之外，在进行大底盘多塔结构设计的过程中，需要考虑到结构自身的特点和特性，这进一步丰富了大底盘多塔结构的多样性。

　　1.3 不规则性

　　大底盘多塔结构是由大底盘结构和多塔结构组成的，且两种结构的功能和用途有所不同，具有较为明显的不规则性。例如，大底盘结构主要应用在商用建筑上，对于建筑的底部面积有较高要求，而多塔结构大多应用在办公楼或住宅楼上，对底部面积的要求较低。除此之外，工作人员在设计的过程中还需要充分考虑结构的受力稳定性，导致设计的结果具有一定的复杂性，从这一点也能够看出，大底盘多塔结构自身具有明显的不规则性。

　　2 高层建筑大底盘多塔结构的设计要点

　　2.1 确定结构嵌固定端的位置

　　随着我国土地资源的紧张，建筑的高度越来越高，为了保证大底盘多塔结构的安全性和稳定性，嵌固端的设计至关重要。在大底盘多塔结构的设计阶段，相关人员需要进行实地考察，并根据当地的气候条件、地理环境等因素来确定嵌固端的位置。在设计地下室的过程中，如果地下室的层数较少，应该将地下室顶层的嵌固作为工作的重点，进一步加强建筑的稳定性；如果地下室的层数较多，工作人员应该根据相关信息建立模型，对各塔的结构进行分析，再结合分析结果进行设计。

　　2.2 大底盘与多塔结构的沉降差异

　　高层建筑采用大底盘多塔结构进行建造，会对建筑的底盘和地面造成较大的压力，导致高层建筑出现地基不稳的情况，从而对建筑的安全性和稳定性造成影响，威胁到人们的生命财产安全[2].因此，施工单位在工程施工的过程中，需要对地基的匀称性进行严格的监测，一旦发现大底盘多塔结构出现不均匀沉降的现象，要及时进行处理，防止影响建筑的质量。处理方法有以下几种：

　　2.2.1 强化主楼的基础

　　在不设永久沉降缝的基础上，如果建筑主楼与裙房之间的沉降情况出现了差异，可以采取变刚度调平理念进行调整，减少二者之间的沉降差异，提高建筑整体的安全系数。

　　2.2.2 设置沉降缝

　　想要减少主楼与裙房之间的沉降差异，还可以采取设置沉降缝的方式。将沉降缝设置在二者的交接处，能够增强主楼与裙房的独立性。但是这种方法对建筑整体有一定的影响，会对建筑的外观、防水以及施工有一定的影响，并增加了施工的成本。

　　2.2.3 设置沉降后浇带

　　根据我国相关规章制度，施工人员可以在建筑的机构面上设置后浇带，两条后浇带之间的间隔为30~40 m.沉降后浇带会贯通建筑的顶部、底部以及墙板，减少沉降差。在实际的工作中，沉降后浇带的设置较为消耗时间，会增加施工的难度和成本，但是后浇带不会影响地下使用空间，因此在建筑工程的施工中得到了广泛的应用。

　　2.3 底盘多塔结构的设计计算方法

　　与普通的建筑结构相比，大底盘多塔结构的受力情况要更加复杂，因此在对结构进行计算的过程中难度较大。从长期以来的实践经验中可以得出结论：想要高效、准确的得到结构计算的结果，应该将精力集中在如何充分应用相关计算软件、优化对大底盘多塔结构高层建筑的建模等问题上。在实际的工作中，使用的方法大多为整体建模和单塔分析，对单塔刚度指标进行分析，并将刚度指标相似的塔楼组合在一起建模分析，刚度指标相差较大的塔楼则需要分开进行分析。

　　对高层建筑的大底盘多塔结构进行计算的过程中应该注意以下问题：（1）大底盘多塔结构可以分为带裙带的大底盘结构、不带裙带的大底盘结构、带缝的大底盘结构、相对复杂的大底盘多塔结构这四种，应该结合结构的类型来选择计算的方法。（2）大底盘多塔结构可以根据体型分为紧凑型和分散性两种，区分的方法主要在于多塔之间的距离，紧凑型的间距较小，当在塔底45°向下进行分割时，两条线会发生交叉；分散型的间距较大，用同样的方法进行分割时，两条线无法交叉。

　　大底盘多塔结构的建模有离散建模和整体建模两种。在使用离散大底盘多塔结构模型时，可以在大底盘多塔结构的顶端45°的方向向下进行切割，范围之外的部分去除，将范围内的结构设为独立的模型。在使用整体大底盘多塔结构模型时，大底盘顶面结构通常会出现内收作用，因此上述建模方式并不适用，为了能够得到准确的计算结果，应该在这一过程中使用更多的计算方法进行辅助和补充，如动力时程分析。

　　2.4 大底盘裂缝的分析

　　上文已经提到过，大底盘多塔结构因为自身的特殊性，基地的受力情况并不均匀，会发生地板发生变形的情况，甚至会导致地基出现缝隙，严重地影响了高层建筑的安全性和稳定性[3].因此，在使用大底盘多塔结构的过程中，保证结构的连接质量，防止出现缝隙是十分重要的。

　　2.4.1 保证大底盘混凝土的质量

　　首先，在采购的过程中，应该对市场中材料的质量和价格进行调研，并要求商家出示经营许可证、质量检验证明等相关材料，确保建筑材料的质量符合国家相关规定。其次，应该根据实际情况选择合适的水泥，在进行混凝土配置的过程中需要对砂石骨料的比例进行控制。最后，在完成混凝土浇筑施工后，施工人员应该严格按照相关程序进行混凝土养护工作，防止其在降温的过程中出现裂缝，影响建筑工程的整体质量。

　　2.4.2 设置伸缩后浇带

　　在施工的过程中设置伸缩后浇带也能够有效地防止缝隙的产生。设置伸缩后浇带的原则与沉降后浇带是相同的，在设置的过程中应该格外注意梁板钢筋的贯通性，且在伸缩后浇带浇筑应该在混凝土浇筑施工完成后再进行，并做好相应的养护工作。

　　3 结论

　　综上所述，在高层建筑中应用大底盘多塔结构能够增强建筑的功能性，进一步满足人们对现代化建筑的要求。但是这种结构较为复杂，对设计的要求十分严格，设计人员需要做好全面的准备，避免在设计的过程中出现问题。

　　参考文献
　　[1] 付法君。高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究[J].科技创新与应用，2019（28）：88-89.
　　[2] 仇早生。高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究[J].江西建材，2019（6）：52,54.
　　[3] 孙自东。高层建筑结构大底盘多塔结构设计讨论[J].居舍，2018（9）：98.

　　文献来源：柯剑亮。高层建筑结构大底盘多塔结构设计的研究[J].低碳世界，2020,10（03）：100-101.

高层建筑结构设计论文教授推荐10篇之第二篇：高层及多层民用建筑设计中剪力墙的结构设计研究

　　摘要：剪力墙结构是高层及多层民宅建筑中最为常用的结构体系，强化对剪力墙结构体系在高层及多层民用住宅建筑项目中的设计研究可以显著提升建筑物整体结构的稳定性、安全性与抗灾害性能。本文将针对剪力墙结构体系基本概念做细致阐述，然后概括总结剪力墙结构体系设计的基本原则，最后全面分析剪力墙结构设计工作在高层及多层民宅建筑设计中的要点。

　　关键词：高层及多层民宅建筑设计； 剪力墙结构设计；

　　0前言

　　剪力墙结构是由钢筋及混凝土材料现场浇筑而成的、具备较强承载能力及平面内刚度的结构，是一种能够高效抵抗水平地震及风作用和竖向荷载作用的结构形式。剪力墙结构在高层及多层建筑结构设计中的应用除了应注意充分发挥出剪力墙结构体系的应用优势之外，还应在设计之前明确剪力墙结构在荷载作用下的剪切变形情况及平面外薄弱设计缺陷，以确保结构设计人员在开展剪力墙结构设计的过程中准确把握剪力墙结构的设计原理、了解剪力墙结构的破坏机理，以充分的发挥出剪力墙结构在高层及多层建筑设计中的设计优势、提升剪力墙结构体系于高层及多层建筑的设计性能。

　　1 高层及多层民宅建筑剪力墙结构设计基本原则分析

　　（1）开展高层及多层民宅建筑剪力墙结构设计的过程中应注重对剪力墙墙体截面尺寸（高度、厚度）的选择，可严格依据《抗规》条文内容、结合建筑平面布置规则确定剪力墙结构的高宽比、剪力墙墙肢长度等重要参数；（2）充分考虑到剪力墙结构自身性能与墙肢外框架柱或双向受压构件之间的联系，避免框架柱或双向受压构件受力状态影响剪力墙墙肢的受力状态；（3）剪力墙结构的受力情况较为复杂，其受建筑高度及建筑层间高度影响较大，需要结构设计人员采取必要措施满足剪力墙平面内外刚度、墙肢变形能力及延伸性能；（4）与剪力墙结构平面外搭接的钢筋混凝土构件必须采取可靠的措施以确保剪力墙结构的稳定性与安全性。

　　2 剪力墙结构在高层及多层民宅建筑设计中的设计要点分析

　　2.1 剪力墙结构平面布置的设计要点分析

　　高层及多层民宅建筑剪力墙结构能够承受竖向荷载及水平荷载，为提升剪力墙结构体系的抗荷载、抗变形能力，可在剪力墙结构布置时采用沿建筑平面主要轴线布置的方式，具体布置设计要点总结如下：（1）在建筑专业提供建筑平面布置图之后结构人员先对建筑平布布置图做概念设计，从整体把握剪力墙结构布置的方向及类型，如布置矩形（如电梯间位置处）、T形（如分户墙位置处）、L形（如墙体转角处）剪力墙墙肢，确保建筑平面三个方向上均有剪力墙结构以提升剪力墙结构受力均匀、抗扭能力强；（2）如果在特殊位置处布置了三角形或Y形剪力墙结构，也应沿着建筑平面三个方向布置剪力墙；（3）如果建筑平面墙体呈现正多边形或圆弧形墙体布置情况，应沿着正多边形或圆弧形的径向或环向方向布置剪力墙，以确保在X轴方向和Y轴方向上剪力墙墙体的抗侧力刚度均匀；（4）据《抗规》具体条文表明剪力墙布置长度不宜过长，可选择在剪力墙墙体上布置连梁或框架梁的方式控制剪力墙的长度，这也在一定程度上有效控制了不同方向上剪力墙墙肢刚度过大的情况。

　　2.2 剪力墙结构竖向布置的设计要点分析

　　高层及多层民宅建筑剪力墙结构竖向布置设计应遵循上下对齐的基本设计原则，若剪力墙上下不对齐则整体计算时会发生层间刚度超限，剪力墙承载能力不足的情况。连梁的设计方式主要是剪力墙墙体开洞，建筑物上下层间的开洞位置宜上下对齐，以确保在同一位置处剪力墙及连梁的受力性能不发生明显的变化。剪力墙结构竖向布置还应确保在竖向荷载及水平作用下剪力墙墙肢的传力路径明确、剪力墙整体经济性满足设计要求。常用措施是剪力墙混凝土强度等级随楼层数的增高而降低，但不宜低于C30.

　　2.3 剪力墙结构计算优化要点分析

　　结构设计人员应在高层及多层民宅建筑剪力墙设计的过程中注重刚度等重要性参数的优化设计，除了调整剪力墙平面及竖向布置方案，还应重视剪力墙结构体系整体计算参数的优化。目前，在我国剪力墙结构体系整体计算中常用的结构建模及计算软件为PKPM和盈建科。结构建模及计算软件前期处理中的参数设置是非常重要的，忽略重要性参数的优化选取将得到不一样的计算结果，稍不注意将致使整个建筑结构体系的安全性、稳定性及经济性受到较大损失。（1）结构设计人员应重视剪力墙结构体系层间位移比的控制，该参数不仅是我国规范强制性规定，也是影响剪力墙结构整体性的重要性参数。剪力墙结构体系层间位移比数值与剪力墙结构的弯曲变形、扭转变形、上下层剪力墙刚度、剪重比等众多参数相关，结构设计人员应在调整剪力墙结构层间位移比时全盘考虑所有因素，不得顾此失彼，不得仅提升剪力墙刚度来解决层间位移比超限问题；（2）剪力墙结构的剪重比与剪力墙结构的抗震性能密切相关，从多年结构设计工作经验分析可知，剪重比数值的大小与建筑物剪力墙结构整体刚度关系密切，可通过增大建筑物剪力墙侧向刚度的方式降低结构整体基本周期，在增大水平地震作用的情况下增大结构整体剪重比，促使其接近规范限制；（3）解决连梁抗剪或抗扭超限问题，如果连梁的高度比介于2.5~5之间，可采用剪力墙开洞设计方案；如果连梁的高度比超过5可采用框架梁的设计方案。当通过调整混凝土等级、高度比等方式都不能合理解决连梁超限问题时，可采用布置交叉斜筋的方式，但应将剪力墙的厚度控制在300mm以上；（4）调整剪力系数，适当降低建筑物剪力墙结构体系的重量，在提升剪力墙结构抗震性能的同时还能降低工程投资成本。

　　2.4 剪力墙边缘构件设计要点分析

　　（1）剪力墙边缘构件设计应综合考虑梁构件对边缘构件的约束作用。一旦剪力墙边缘构件所承担的剪力或弯矩数值过大将会导致建筑物结构整体的层间位移不受控制、边缘构件计算不通过的情况；（2）经过内力调整后的钢筋混凝土构件的刚度分配宜合理，结构设计人员应确保所有钢筋混凝土结构构件断截面的内力计算是准确无误的；（3）增大边缘构件截面长度（加大边缘构件翼柱或翼墙的尺寸）可有效抑制结构体系层间位移角超限问题，但相应的工程造价成本也会上升；（4）边缘构件选用HRB400钢筋可降低工程造价，具体应依据建筑工程项目抗震参数确定；（4）边缘构件的箍筋宜选用封闭箍的形式，少使用拉筋具有多种优势；（5）当边缘构件的Lc长度大于阴影区长度时边缘构件的阴影区域外部不要做成约束边缘构件，否则边缘构件内纵筋及箍筋的配筋均会增大。

　　2.5 剪力墙结构梁板构件设计要点分析

　　（1）剪力墙结构中的梁板构件厚度会影响整个项目的用钢量，可依据规范要求和计算结果（挠度、裂缝、设备穿管要求等）控制梁板构件厚度；（2）梁构件传力路径应清晰简单；（3）除特殊情况下，连梁的宽度宜与剪力墙厚度相同；（4）小跨度板或板厚较厚时可不设置梁，如果板上砌有填充墙，可在板上附加加强筋。

　　3 结语

　　剪力墙结构的设计是高层及多层民宅建筑设计中至关重要的设计环节，也是切实提升建筑物整体稳定性及抗灾性能的关键性工作。强化对剪力墙结构设计要点的分析有助于完善结构设计工作、提升结构设计质量。

　　参考文献
　　[1]阎晓斌。高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计解析[J].中国住宅设施，2019（11）：56-57.
　　[2]李奇。高层及多层民宅建筑设计中剪力墙的结构设计建议[J].中国标准化，2019（22）：61-62.
　　[3]吴涛。高层建筑的剪力墙体系结构设计应用探讨[J].建材与装饰，2019（30）：91-92.
　　[4]武丽君。基于高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].居业，2019（9）：72-73.
　　[5]傅银新。建筑工程结构设计中的剪力墙设计分析[J].居舍，2019（25）：78.

　　文献来源：康颖。高层及多层民用建筑设计中剪力墙的结构设计研究[J].建材与装饰，2020（06）：75-76.