前言：中文期刊网精心挑选了高层建筑论文范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
高层建筑论文范文1
高层建筑消防供电的最大特点是，平时不用、失火即用。所以对其供电系统各环节要求具有较高的灵活性、可靠性。消防用电设备多处于供电系统的末端，与其它用电负荷基本上同属一个供配电系统，但负荷等级差异较大，供电灵活性、可靠性的要求也不相同。动力照明主电源和联动控制自动装置、信号电源、电压等级不一，同期使用也不一致，电源类别较多。火灾现场断电，这也是消防供电的一个特殊性。当发生火灾时，火灾现场扑救首先要切断非消防用电负荷电源，但这时消防用电负荷电源正是需要保证不间断连续供电的关键时刻。
2高层建筑的消防供电及设施
根据《建筑设计防火规范》等标准规范的规定，高层建筑的消防供电按供电负荷等级分类时，消防用电的负荷等级与建筑物中供电负荷的最高等级相同。一类建筑的消防用电的供电负荷为一级，二类建筑消防用电的供电负荷为二级，其它的建筑供电负荷均为三级。在外部电源不能保证时，火灾应急照明及疏散照明可采用蓄电池作为备用电源，连续供电时间不应少于20分钟。火灾自动报警系统的电源应采用消防电源，备用电源宜采用蓄电池供电，CTR显示器和通信设备应由UPS装置供电。高层建筑的消防供电设施主要包括：消火栓及其消防泵、自喷消防泵、防火卷帘门及电动防火门、正压送风机、排烟风机、消防电梯、火灾自动报警系统、气体消防系统、消防广播和声光报警器、火灾应急照明等设施。该系统用于发生停电事故时(包括火灾事故)，帮助人员逃生与疏散。
3消防供电的可靠性
供电电源、供电系统是否合理，配电设备、用电设备、电气线路及接地系统故障等均影响消防供电的可靠性。电气故障是无法限制在某个范围内的，保证一个供电系统安全可靠的长期稳定运行，需要贯穿设备制造、工程设计、施工安装、日常维护检查等各个环节，工程设计是非常重要的一环。保障消防供电的可靠线首先要选择合适的消防供配电方式，然后是配电线路的型号规格的选择，其次是正确的电气设备选型和安装，最后一定要做好接地接零保护，采用重复接地、等电位连接等方法来改善接地系统的保护功能。
4消防设备供电系统的设计要求
高层建筑论文范文2
我国当前主要通过常微分方程求解器对高层建筑结构力学进行分析。高层建筑结构力学常微分方程求解器功能强大，自适应求解效果非常好，可以有效满足对用户进行预先解答，提高解答的精度，降低解答指定的误差限。当前我国在高层建筑结构分析通过对常微分方程求解器的应用，有效实现了对高层建筑结构楼板变形时的动力计算、稳定计算和静力计算，实现对数据的整体分析和处理。建筑人员通过使用常微分方程求解器的分析，有效降低了在进行高层建筑结构分析时的处理量，降低了高层建筑结构分析中的方程组数，有效提高运算效果，从本质上实现了对建筑结构的优化。
在对高层建筑结构常微分方程求解器进行深入研究的过程中，清华大学教授包世华和袁驷有效提高了常微分方程求解器的应用，实现了对常微分方程求解器的深化研究。袁驷教授利用有限元技术，对偏微分方程的半离散化进行控制，有效实现了对常微分方程组的求解，提高了对结构线性函数的应用。通过常微分方程求解器的直接求解，对有限元线进行实际应用，有效对一般力学问题进行计算，在很大程度上提高了一般力学问题的计算效果。而包世华教授对半解析-微分方程求解器方法进行分析深化，有效将半解析-微分方程求解器方法应用到高层建筑结构结构静力、动力、稳定性的分析验证中，提高了对高层建筑结构力学分析的效果。
2高层建筑结构弹塑性动力分析方法
高层建筑结构弹塑性动力分析方法在高层建筑结构力学分析中又被称为时程法。高层建筑结构弹塑性动力分析方法主要是对地震波直接输入结构，完成结构的弹塑性性能分析。这种方法要求结构力学分析人员建立专门结构弹塑性恢复性动力方程，通过逐步积分法实现对地震过程中速度、加速度、位移等的时程变化，完成对建筑结构的描述。高层建筑结构弹塑性动力分析方法对建筑结构在强震的作用下弹性及非弹性阶段的内力变化进行深入研究，有效对高层建筑构件可能出现的损坏、开裂、屈服、倒塌进行分析，提高建筑结构力学的分析效果。当前在国内的高层建筑结构弹塑性动力分析方法主要输入地震波为随机人工地震波，结构模型的计算多采取层模型。除此之外，高层建筑结构弹塑性动力分析方法还加大了对楼板结构变形的分析，使用并列多质点计算模型进行计算，对高层建筑结构的基础转动和评议进行研究，有效提高了对土体、基础及上部结构耦合振动的模拟效果。
近年来我国还高层建筑结构弹塑性动力分析方法中对扭转振动进行分析，取得显著进展。高层建筑结构弹塑性动力分析方法能够有效对高层建筑结构中存在的薄弱环节进行分析，提高对结构延展性、变形的实际分析效果。高层建筑结构弹塑性动力分析方法预计的破坏形态与实际地震的破坏效果非常接近，有效对地震危害进行防护处理，提高了高层建筑结构的防震效果。但是当前对高层建筑结构弹塑性动力分析方法的整体看法不一。部分人员认为采取大型高速计算机对典型地震波进行分析；但是部分人员认为典型地震波本身不一定能代表真正的地震，因此在进行研究的过程中要对研究算法进行简化，对近似方法进行研究。随着高层建筑结构弹塑性动力分析方法的逐渐发展，越来越多国家在进行高层建筑结构力学分析的过程中开始对地震波根据实际情况进行选取，模拟效果大幅提高。
3基于最优化理论的结构分析方法
基于最优化理论的结构分析方法主要是通过数学上的最优化理论及计算机技术实现对高层建筑结构设计的一种新方法。基于最优化理论的结构分析方法有效实现了对结构设计的被动分析道主动设计的转变，提高了高层建筑结构设计的灵活性，对设计具有非常好的促进效果。基于最优化理论的结构分析方法对空间的要求较为严格，设计过程中要保证以最小的质量产生最大的刚度。因此，设计人员要对框架剪力墙结构中的剪力墙进行充分分析，实现墙体的优化布置和数量选取，提高基于最优化理论的结构分力学析效果。基于最优化理论的结构分析方法中要求保证适度的刚度，对刚度要进行严格控制。尤其是在分析剪力墙与地震作用的时，要对剪力墙刚度进行优化设计，确保建立正确的最优化刚度模型，提高基于最优化理论的结构分析方法的模型实际应用效果。目前我国的基于最优化理论的结构分析方法发展还不全面，在进行单位建筑面积上剪力墙惯性矩度量指标设计的过程中还存在较多问题。我国的基于最优化理论的结构分析方法仍处於研究和发展阶段。高层建筑结构力学分析人员要对基于最优化理论的结构分析方法中的数学模型进行深入研究，对剪力墙最优刚度进行有效分析，从本质上提高数据分析处理效果，拓宽基于最优化理论的结构分析方法的应用前景。
4基于分区广义变分原理与分区混合有限元的分析方法
在进行分区的过程中，高层建筑结构力学分析人员要对有限元进行全面分型。有限元中杂交元和非协调元的发展在很大程度上促进了分区广义变分原理的发展，为分区广义变分原理奠定了坚实的理论基础。清华大学龙驭球教授对分区广义变分原理进行研究，实现了对分区广义变分原理的深化。龙驭球教授的分区混合有限元法将分区广义变分原理进行拓展，实现了继位移法、杂交元法之后的改革和完善。分区混合有限元法对弹性体分类，对势能区使用位移单元能量分析，将结点位移作为基本未知量。而余能区使用应力单元，将结构应力函数作为基本未知量，实现对能量项的交界面附加。分区混合有限元法在满足位移和力的基础上保证了位移的连续和收敛性，有效对总能量泛函驻值分区混合进行方程选取。分区混合有限元法适应性非常强，分区较为灵活，在很大程度上保证了函数的收敛性，对高层建筑结构力学的分析具有非常好的促进效果。
高层建筑论文范文3
1.1高层建筑火灾扑救难度提升，对装备手段的要求提高高层建筑与普通的建筑相比，在对其进行火灾扑救时难度会增大，这是由于城市高楼林立，楼与楼之间的间距有限，消防行动需要一定的场地以展开救助行动，加上现在的高层建筑的墙体采用的材料更加的坚硬。这对于消防人员在短的时间内接近起火点非常困难。这就需要更高端的装备设施才能够达到消防人员的救助目的。
1.2物业管理有待进一步完善当前，由于消防警力、业务经费、管理体制、业务水平等因素的影响，多数物业管理单位管理水平参差不齐、大部分物业单位的消防安全职责不明确、消防安全意识淡薄，加之业主委员会与物业管理单位之间缺乏信任基础等原因长期存在，致使委托管理的单位、小区特别是多产权建筑滋生大量的火灾隐患。这就需要物业管理不断完善自身管理，真正地实现小区的和谐、安定。以上是高层建筑在使用期间出现的消防安全问题，其实，高层建筑在施工期间也存在着消防安全问题。高层建筑的施工周期长，施工所需设备数量多，施工人员人数多，施工现场临时动火多，用电量大，易燃、可燃材料集中，一旦发生火灾，也会造成很难预料的后果。
2常态化管理体系
面对高层建筑消防安全的特点，我们除了拨打消防热线，求助消防部门之外，最重要的是做好预防措施。通过常态化管理体系的探讨，以使得我们生活的更加安全化。
2.1根据人群特点设置设备高层建筑现在都有名称各异的管理团队，管理团队要从全局、消防角度为基准，对高层建筑的硬件设施要充分考虑到防火间距、消防车道、消防扑救面及特殊房间的位置等，考虑到建筑使用者的人群特点，针对不同的使用群体安置的不同的硬件设施的种类及其分布也有不同的特点。
2.2使得消防安全设施到位在现代化的进程中，用地处于紧张状态，任何建筑商都想地尽其用，不愿让逃生通道占过多的面积。高层建筑的垂直疏散距离远且高层建筑中的人员高度集中，这就会延长疏散的时间。这就得需要高层建筑的管理者对日常生活中对楼道环境进行严密地有规律地安排，保证逃生通道，设置消防应急照明和安全疏散指示标志。这样可以在出现消防问题的时候，可使人员处于暂时的安全状态，并能够在消防队的组织指挥下，能够在极短的时间内使得遇难人员能够有秩序地被疏散到最终的安全区域。
2.3物业对消防设施的管理消防设施的类型多种多样，包括火灾自动报警系统，应急照明及疏散指示灯，灭火器，对讲电话系统、室外消防栓等。消防设施的使用存在着紧急性，只有平时维护好消防设施，才能保证消防设施随时可被使用。对下消防设施的管理，首先是对消防设施的安置，安置的地点要符合人体身高的需要，安置的方式既要保障消防设施的安全性也要保障使用的方便性。其次是要按规定对消防设施进行自检功能检查，对于不能自检的消防设施，要检查是否符合使用标准，一旦发现问题要及时上报及时处理。同时在对消防设施要进行维护时要注意细节，保证消防设施不被腐蚀、不被损坏等，需要配电使用的消防设施要注意检查供电情况。对于消防设施的管理要有指定的进过特殊培训的负责人，制定合理的消防安全责任制度。在消防安全管理工作中不定期的抽查工作也是必要的。对消防设施的合理管理，是做好消防工作的重要的准备工作。
2.4进行实际有效的演练在实际的演练之前，对居住者进行安全知识的普及及日常的宣传工作，使得居住者理解实际演练的重要性，同时也使用者懂得如何使用消防设施，如何进行正确的预防居住者明白消防安全的重要性，才能够在日常生活中时时注意消防安全，这样可以有效的避免消防安全问题的发生。在实际的演练中，能够使得居住者真正的体验如何逃生，如何自救，如何互救等，这样能够使得居住者能够真正的了解自己所居住的环境。在演练中积极的主动地观察被疏散的人群的情况，通过总结，以备后用。
2.5对法律知识的关注及重视无论是作为高层管理者还是普通的居住者，我们都是社会的公民，了解并学习中华人民共和国消防法的有关规定，做一个知法、懂法、守法的好公民。在社会生活、工作中培养法律思维并运用。落实逐级消防安全责任制和岗位消防安全责任制，落实巡查检查制度。安全部门要按规定进行防火等巡查，及时报告并整改存在安全隐患的地方。
2.6充分发挥物业管理的作用物业管理是一种新型的管理模式，其职责是集中多种管理服务职能，整合各类专业技术人员，有效地帮助居民解决生活中遇到的实际问题，从而不断提高居民生活质量，优化居民生活环境。随着经济社会的持续发展，城市居民对生活质量和改善居住环境的要求与日俱增，居民住宅区的消防安全作为人民群众最关心、最需要解决的问题自然成为了物业管理的一项重要职责。物业管理责任意识的提高有利于及时发现、解决安全隐患，能够有效的减少居民区消防安全问题的发生。此外，还应加大高层建筑的消防设施的科技含量，采取先进消防设施，安置自动报警系统和自动灭火系统等智能系统，对消防安全形成保障。与此同时积极地改善管理制度。在硬件与软件有效结合的条件下，确保人身安全和财产安全，使得社会更加的稳定。
3小结
高层建筑论文范文4
关键词：高层建筑；电气设计；问题分析
工程设计是基本建设的龙头，设计文件是工程建设的主要依据，设计质量是决定工程质量的首要环节。我国工程质量事故统计资料显示，由设计原因导致的工程质量事故占40.1％；工程施工原因引起的占29.3％；其它原因(如设备材料质量问题等)引起的占30.6％。可见对工程质量实施三控的关键在于设计质量控制。电气工程也不例外。合格的建筑设计应满足七个质量特性规定的要求，即功能性、安全性、经济性、可信性、可实施性、适应性及时间性。设计单位本应将通过了设计评审的合格的设计文件交付施工。而实际上不少交付施工的设计文件都存在缺少或偏离质量特性要求的缺陷。对电气工程质量造成影响的设计问题又主要表现在安全性、可信性(包括可用性、可靠性、维修性等)及可实施性的缺失或偏离。
1高层建筑电气设计过程中应注意的问题
1.1高层建筑由于照明及空调负荷多，电梯等运输设备多，给排水设备多，所以用电量特别大，且供电的可靠性要求很高。
1.2在高层建筑中，照明与动力基本上不共用干线。动力负荷多采用放射式供电，照明负荷则多采用母线槽配电，与动力分开。
1.3由于在结构上多数采用大柱距，形成大空间，使墙面安装的设备增多，必然使地面管道增多。
1.4由于建筑构件的预制装配化及干法施工；缩短了施工周期，而且顶棚一般采用标准化、系统化的吊顶。
1.5电气设备的管线应采取防火措施。
1.6空调设备等主要用电设备分散，多数要求集中管理，即要求采用电脑管理和监控系统。
1.7采取防震措施。如配电屏、灯具等电气设备的防震；管线的层间贯通和建筑伸缩缝与沉降缝的耐震处理等。
1.8消防要求高。因为高层建筑高度高，体量大，人员密集，设备多，装饰豪华，建筑本身火灾隐患多，故对消防要求很高。
1.9节省能源是我国经济建设中的一项重大政策，节约用电又是节省能源工作中的一个重要方面，它直接关系到企业的经济效益和人们的日常生活。在高层建筑的电气设计中，要把电能消耗指标作为全面技术经济分析的重要组成部分。节电的设计方案，应根据技术先进、安全适用、经济合理、节约能源和保护环境的原则确定。采用合理的配电方式，采用高效率变压器、电动机和照明光源、无功功率补偿装置和设备监控电脑系统等措施，减少电能损耗，节约用电。采用壁灯时需将容量提高一级或增加盏数。
2照明要求
2.1混合照明
它是由一般照明和局部照明共同组成的照明方式。混合照明中一般照明的照度应不低于混合照明总照度的5-10％，并且其最低照度不低于201x。否则，过低的一般照明和过高的局部照明所形成的照度对比度过大，亮度分布不适当而产生不应有的眩光。
2.2事故照明
当工作照明因故障全部熄灭后，供暂时继续工作或供人员疏散用的照明称为事故照明.
2.2.1应设置事故照明场所
a，在正常工作照明熄灭后，由于工作中断或误操作，将引起爆炸、火灾等严重危险的厂房或场所；
b．在无照明的情况下，由于设备继续运转或人员的通行，将造成设备、人身事故的场所；
c．高层建筑中的疏散楼梯间(包括防烟楼梯前室)、疏散走道、消防电梯室、消防控制中心、消防水泵间；公共建筑中的旅馆、礼堂、影剧院、展览厅、百货商店、体育馆等人员出入的走廊、楼梯、太平门等处。
2.2.2事故照明应采用能瞬时点燃的照明光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。当事故照明作为工作照明的一部分而经常点燃时，又在发生故障不得切换电源的条件下，也可采用其它照明光源。
2.2.3事故照明的灯具应布置在可能引起事故的设备、材料周围和主要通道、危险地段、出入口等处，还应在事故照明灯具上明显位置涂以红色标记，以资区别。疏散指示标志可设在疏散走道距地面高度1m以内的墙面上，以及楼梯口和太平门的顶部，并要安装在非燃烧结构或装修上。
2.2.4事故照明的照度要求
用于暂时继续工作的事故照明其工作面上的照度不应低于工作照明总照度的10％。但标准较高的宾馆等建筑，其事故照明所占工作照明的比例应当为：出口指示灯为100％；楼梯照明为50％；公共场所照明为20％；客房走道照明为50％;一般走道照明为20％;总服务台、收款出纳、外币兑换等照明为100％。用于人员疏散的事故照明，其照度不应低于0．51x。
2.3警卫值班照明
在重要的车间和场所或有重要关键设备的厂房、重要的仓库等处设置作为值班时一般观察用的照明称为值班照明。值班照明宜利用工作照明中能单独控制的一部分，或者利用事故照明中的一部分或全部。
警卫照明是用于警卫地区周界附近的照明。是否设置警卫照明，应根据单位的重要性和当地保卫部门的要求来决定。警卫照明应尽量与室内或厂区的照明结合。
2.4障碍照明
装设在高层建筑物尖顶上作为飞行障碍标志用的或者有船舶通行的两侧建筑物上作为障碍标志的照明称为障碍照明。障碍照明应按民航和交通部门有关规定装设。障碍照明应采用能透雾的红光灯具。装设障碍灯时，应符合下列要求：一般高层建筑物只在顶端装设。水平面较大的高层建筑物或群集高层建筑物，除在其最高顶端装设障碍灯外，还应在其外侧转角的顶端装设障碍灯。烟囱的高度在100m以上者，除在顶端装设障碍灯外还应在其三分之一和二分之一的高度处装设障碍灯。为了减少烟囱顶端的障碍灯污染程度，可在低于烟囱口4-5m处装设。为了保证障碍灯有一盏损坏时仍能从前进方向看到灯光，应装设排成等边三角形的三盏障碍灯。
2.5高层住宅室内照明要求
厕所及厨房应采用瓷质灯头或其它防水灯头；有条件时居室灯等可采用节电开关或节电灯头；楼梯间、电梯厅、公用走廊、配电室、消防控制室、消防泵房电梯机房等应设置供继续工作和疏散的事故照明。十九层及以上的高层住宅的疏散走廊、楼梯和出口应设置供疏散使用的标志灯，其安装距离为10.20m及各转角处；供电继续时间：作和疏散的事故照明兼作正常照明。如采用蓄电池作为事故照明或疏散标志灯的电源时，其连续供电时间不少于20分钟，事故照明的最低照度不应低0.51x，但配电室、消防控制室和消防泵房必须仍保持正常的照度水平；事故照明及疏散标志一般采用白炽灯，应具有玻璃或金属灯罩，并安装在非燃烧体结构上；大居室宜设置插座两组(其中一组为-个单相二极插座及一个单相带地三极插座；另一组为一个单相二极插座)。小居室、大厅宜设置插座-组(一个单相工极插座及一个单相带地三极插座)。厨房、卫生间根据需要设置-个单相带地三极插座；二极插座需采用扁、圆插孔两用型；有条件时宜采用二极加三极的连体式插座；供洗衣机的单相二极带地插座，宜带电源开关；插座的高度一般为距地0.3-0.5m(暗装安全型)或1.4－1.8m(明、暗装普通型)；楼梯及公用廊道宜采用自动熄灯开关，但需在火警时能保持长明。每层的电梯前室灯应采用一般开关。
参考文献
[1]《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008年版
[2]《供配电系统设计规范》GB50052－95年版
[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-952005年版
高层建筑论文范文5
［论文摘要］文章分析高层建筑结构的六个特点，并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。
我国改革开放以来，建筑业有了突飞猛进的发展，近十几年我国已建成高层建筑万栋，建筑面积达到2亿平方米，其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层，高325米；广州中天广场80层，高322米；上海金茂大厦88层，高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼：地王国际商会中心即地王大厦共54层，高206.3米。随着城市化进程加速发展，全国各地的高层建筑不断涌现，作为土建工作设计人员，必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系，只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。
一、高层建筑结构设计的特点
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：
（一）水平力是设计主要因素
在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。
（二）侧移成为控指标
与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（＝qH4/8EI）。
另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：
1.因侧移产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。
2.使居住人员感到不适或惊慌。
3.使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。
4.使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。
（三）抗震设计要求更高
有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
（四）减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要
高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。
地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。
（五）轴向变形不容忽视
采用框架体系和框架——剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。
（六）概念设计与理论计算同样重要
抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的，尽管分析手段不断提高，分析的原则不断完善，但由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件局部开裂甚至破坏，这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。
二、高层建筑的结构体系
（一）高层建筑结构设计原则
1.钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。
2.高层建筑结构设计应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。
（二）高层建筑结构体系及适用范围
目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构、筒体结构等。
1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。
框架结构体系优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。
框架结构的缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。
框架结构的适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。
2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。
剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。
在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。
3.框架—剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。
4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高，以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系，往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有：
（1）框架—筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒，由它受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，这种结构受力特点类似框架—剪力墙结构，目前南宁市的地王大厦也用这种结构。
（2）筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成，内筒为剪力墙薄壁筒，外筒为密柱（通常柱距不大于3米）组成的框筒。由于外柱很密，梁刚度很大，门密洞口面积小（一般不大于墙体面积50%），因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空间整体作用，类似一个多孔的竖向箱形梁，有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦（88层、420.5米）、广州中天广场大厦（80层、320米）都是采用筒中筒结构。
（3）成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体，每个筒体都比较小，这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。
（4）巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱（通常由电梯井或大面积实体柱组成）以及巨梁（每隔几层或十几个楼层设一道，梁截面一般占一至二层楼高度）组成一级巨型框架，承受主要水平力和竖向荷载，其余的楼面梁、柱组成二级结构，它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小，使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。
除以上介绍的几种结构体系外，还有其他一些结构形式，也可应用，如薄壳、悬索、膜结构、网架等，不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架—剪力墙和筒体等四种结构。
［参考文献］
［1］GB50011－2001建筑抗震设计规范.
［2］GB50010－2002混凝土结构设计规范.
高层建筑论文范文6
我们经常说到“寒地建筑要像花朵一样开向阳光”，其主要是指从高层主体的建筑平面空间布局与朝向选择、建筑围护结构材料的布局等两方面来考虑建筑节能问题。寒地高层建筑的围护结构本身就应该是一种节能布局形式，主要表现在主体的护结构材料的节能布局方面(简称材料的节能布局)、建筑主体空间的节能布局(简称空间的节能布局)。
1．1空间的节能布局
太阳拥有巨大的辐射能量。“据有关资料分析，每年地球接收的太阳能量有60亿千瓦。……从某种意义上讲，地球本身就是巨大的太阳能接收器。”由于太阳高度角的原因，寒地住区建筑的南北向室内空间形成明显的冬暖夏凉的特点，且南北空间室内温差能够达到3℃左右。通常情况下，人们希望停留在南向空间中，因南向空间的热舒适度更加宜人。因此，在寒地住区建筑布局中，人们十分珍惜阳光所带来的温暖及舒适度，设计师应关注阳光对于寒地住区建筑节能问题的影响。在寒地住区的住宅建筑规划中，应充分考虑日照问题，尤其是住宅建筑单体的布局和朝向选择方面，应使住区建筑单体的布局和朝向能够实现接收最大量的太阳辐射热能。“如北纬40°～45°地区，冬天建筑的朝向所得到的辐射能量几乎比夏天多2倍。而在夏天，东、西向所得到的能量比南向多2．5倍，不同朝向及不同季节，建筑物所得到的太阳辐射热能量不同，热损失也不同，尤其是在冬至前后，由于太阳高度角低，房间所接收的太阳光线的面积比夏天多得多。”在寒地住区建筑单体及群体布局时，首先应考虑环境、气候等因素，按不同地区的太阳高度角情况进行住区建筑的日照分析，获得每日冬季日照时间。在围护结构布置时，建筑南向开窗的面积应尽可能大些，这样可以充分接纳阳光进入室内。在满足采光条件下，北向和西向的建筑开窗面积可以小些，减少热损失，保持舒适的室内热环境。这一点在东北传统民居中就有充分体现(见图1)，可以在传统民居中看到的节能思想主要有:第一方面，传统房屋南、北向开窗面积的差异显著，南向开窗面积大，利于获得更多的阳光，北向开窗面积小，便于防止冬季冷风渗透，减少能量损失;第二方面，居室内设置冬季储存蔬菜的地下空间(俗称地窖或菜窖)，它从调节室温的角度，可以利于冬季室内升温，夏季室内降温;第三方面是塑料大棚的围护墙体设置也考虑了南向光线的获得及北向冷空气的防护问题;另外，还有屋顶采用的木屋架及室内顶棚与屋面之间的构造层次的处理等方面，都有利于冬季保温及夏季隔热。从以上几个方面可以看到，东北传统民居中具有许多朴素的节能思想，这对于寒地住区建筑的节能设计都将产生积极有效的影响。
1．2材料的节能布局
高层建筑主体布局中应考虑建筑的功能需求，哪些空间须布置在较好的朝向，需要接收大量阳光，根据实际需要其围护构件可以尽量做得通透些，更有利于吸纳光线，阳光与景观都从这一侧被引入建筑中。相反，寒地高层建筑有些空间不需要日照，对阳光没有严格要求或不需要布置在有利朝向(南向或东向)，根据实际需要其建筑围护构件可以尽量做得厚重些，可以更有利于抵御冷风渗透，具有足够的保温能力，后者就涉及到材料的节能布局问题。材料节能布局是指高层建筑的围护结构在设置时通透与厚重问题的思考。要把建筑中好的朝向尽量安排适宜接收阳光、视线无遮挡、私密性不严格的空间，如寒地住区高层住宅的起居室、书房、健身房等，就比较适合，它需要选择通透性的材料，其节能原理如同花房一样，气密性、保温性和隔声性等均较好的玻璃材料便成为设计师的首选，将其做成幕墙，不仅可将阳光全部接收进入，也可以起到一定的屏挡、围护作用。
2平面及体型的节能选择
在寒地住区高层建筑中，建筑单体的护墙体的耗能基本上占建筑整体耗能的1/4左右，也就是说，通过墙体、楼面、门窗等渠道，将能量从室内源源不断地运送到了室外。笔者认为，在建筑形体设计时，一定注意减少形体变化，尽量让平面做到“抱团”“紧凑”。当采用这样的平面形式后，建筑单体的外露墙体与楼板的面积会大量减少，同时，很好地控制了建筑的体形系数，建筑耗能也会相应地随之减少，如某些建筑的圆形、椭圆形、六边形等平面就是比较理想的形式。因此，基于寒地住区高层建筑的节能考虑，在住区高层建筑的形体设计时，应注意不宜复杂，减少变化与分支，尽量“抱团”处理。高层建筑的平面形状千姿百态，最基本的是正方形、矩形、三角形、圆形、菱形等，或是上述形式的变体和组合体，选用哪种平面主要取决于总体构思、设计对象的功能、技术条件和自然气候与环境等因素。作为建筑师应努力创造出新颖别致、与众不同的建筑形象，采取功能与内在性格相一致的形式，并与周围多种环境要素相协调，给建筑和城市带来生机。通常情况，寒地高层建筑平面选型要像一个“熨斗”形，它是一种节能型平面。“熨斗”形是三角形与圆形的结合形，锐角形成两条竖棱线锋刃尖利，其锐角多做切角处理，形成三短边的折面小山墙，在空间占地和体形变化上产生奇特的视觉效果。圆形是最完美的图形，以最少外墙长度得到较大面积，比同面积的方形平面的外墙长度减少10%。在体积相等时，比正方体体形的建筑外墙面积减少约8%，所受风力比类似矩形或方形少30%左右。“熨斗”形平面集中了圆、三角形的优点，具有奇特的视觉艺术效果，所受风力比其他平面形状少、外墙比同面积(或同体积)的方形或矩形的长度少。
3围护墙体的节能设计
3．1外墙采用轻质高效保温的外保温设计
寒地住区高层建筑的主体结构常采用框架或剪力墙结构，有时短肢剪力墙也应用于小高层住宅中。为减少主体结构荷载及满足保温、隔热需要，围护结构填充墙多使用轻质高效保温材料。常用做法包括:粘土多孔砖及粘土实心砖的复合墙体、陶粒混凝土空心砌块、空心砖岩棉夹心复合墙体等。住区建筑的围护结构墙体保温可分外保温和内保温等两种方式，存在的问题较多，如冷凝水、节能效果并未达到设计要求等。
3．2减少轻质保温材料的使用
寒地住区高层建筑的围护墙体不宜采用轻质保温材料，主要是指外保温的聚苯乙烯泡沫板及岩棉板等。究其原因是轻质保温材料的寿命与强度同建筑主体结构的寿命不能达到同步，一栋多层住宅寿命可以是50年，小高层、高层少则70年，多则上百年。在使用年限及强度方面，笔者认为轻质保温复合墙体存在不足:首先是抗震性能及整体性差，与建筑主体结构构件的连接不好;第二方面是饰面材料受限，因其不能承受外部装修贴、挂，材料本身不能承受较大荷载，在外墙上实现不了贴挂石材、粘外墙砖及安装装饰构件，像铁艺护杆等;第三方面是加工、装修受限，有振动的凿、刨等装修施工不能承受;第四方面是外饰面效果较差，在饰面施工不精细时，从外观上甚至能够看到保温材料的轮廓形状，很不美观，不及外墙砖及石材等的饰面效果，有时墙表面易出现裂纹，安装不好会出现大片剥落;第五方面是出现冷桥，在复合墙体中，由于钢筋混凝土的框架梁柱、剪力墙等部分构件的嵌入，墙体内容易造成冷桥，致使出现保温、隔热的薄弱环节，这部分热损失约占整个建筑的5%～13%;第六方面是安全性差，这些复合保温材料分布于建筑外墙的外保温的位置，甚至窗台外侧，在室内装修施工作业时，容易误认为是墙体的实体部分，存在不安全隐患。因此，寒地住区建筑外墙材料若采用轻质保温材料时，则上述内容应得到关注，采取有效的构造措施加以克服。
3．3采用的混凝土空心砌块
该类材料保温效果好，又具有一定强度，弥补了轻质复合材料墙体的一些缺陷，在欧、美各国采用混凝土空心砌块方面取得了不少研究成果。美国的TB型保温隔热复合砌块将砌块分成内、外两块，中间夹有1in～2in厚的高效保温材料;“芬兰研制的一种空心砌块，空隙之间填入聚氨酯保温材料，300mm厚，传热系数K=0．25W/(m2•K)～0．28W/(m2•K)，某些欧美国家50%左右的建筑已应用多种形式的混凝土空心砌块。”
4新技术的节能运用
太阳能、风能等作为一种清洁的绿色能源，在建筑领域具有非常广泛的应用前景。在寒地住区的高层建筑设计中，也要尝试这些能源的应用，如被动式、主动式太阳能的利用，还有零能耗技术、地源热泵技术、生物质能技术、水资源的循环利用、屋面植被化与自然绿化等，这些新技术的应用既可以推动可持续战略走向实施，又是时代与社会发展、节能减排的必然结果。
5结语
