摘要:我国自改革开放以来,社会得广东深圳专业医用仪器产品工业产品设计深圳国资管理体制变革到了不断的发展和进步。
随着人民物质生活水平的不断提高，人们对房屋建设的要求也越来越高。
本文先列出了高层建筑结构设计的几个特点，并对这些结构特点进行了一定的分析。
最后还对高层建筑进行了一个经济性的分析，希望能给读者带来一些帮助。

　　关键广东深圳专业医疗产品设备工业产品设计工业设计教学改革新思维词：高层建筑、建筑结构、结构特点
　　中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
　　
　　
　　1. 前言
　　我国自进入20 世纪 90 年代以来，社会与经济得到了蓬勃的发展，随着城市建设的日新月异，高层建筑在城市中得到了空前的发展。
如今，高层建筑已成为城市的标志，代表着城市的发展速度和社会经济的繁荣。
笔者以高层建筑的结构特点为出发点，对高层建筑结构设计是否具有经济性进行了一广东深圳专业医疗设备器械外观工业产品设计工业设计专业《工程制图》教学改革探讨定的分析。

　　
　　2. 高层建筑结构设计的特点
　　 2.1 高层建筑设计的决定性因素——水平荷载
　　由于楼房的自重和使用荷载在竖向构件中所引起的弯矩和轴力的数值广东深圳专业医用仪器研发工业产品设计房屋结构设计中的建筑结构设计优化与楼房高度成一次方正比；由风及地震等因素产生的水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力与楼房高度的两次方成正比，使得水平荷载成为高层建筑设计的决定性因素。

　　
　　根据上图得出：
　　
　　竖向荷载产生的轴向压力N=w*H
　　 1/2qH2
　　水平荷载产生的倾覆力矩M=｛1/3Qh2
　　
　　2.2 轴向变形的影响在高层建筑设计中不可忽视
　　由于高层建筑竖向荷载数值很大，而墙、柱中的承受压力有限，当墙、柱超过自己的承受压力时就会引起较大的轴向变形，这会对连续梁弯矩产生非常大的影响，使得连续梁中间支座处的负弯矩值减小。

　　
　　竖向荷载产生的轴向结构变形对其内力及变形的影响如下图：
　　
　　
　　
　　水平荷载产生的结构轴向变形对其内力及侧移的影响：
　　水平荷载作用下，使竖向结构体系一侧构件产生轴向压缩，另一侧构件产生轴向拉伸，从而产生整体水平侧移。

　　
　　具体如下图：
　　
　　
　　
　　2. 3 高层建筑中侧移成为设计的控制指标
　　结构的侧移与结构的使用功能和安全有着密切得分关系。
侧移过大不仅会对人们的人身安全造成很大的威胁，还会使填充墙和主体结构出现裂缝或损害，严重影响其使用寿命。
因此在修建高层建筑时必须选择可靠的抗侧力结构体系，使结构不仅具有较大的承载力，而且还应具有较大的侧向刚度。

　　结构顶点的侧移Ut与结构高度H的四次方成正比：
　　 (1/8EI)Qh4 水平均布荷载
　　Ut=｛
　　 （11/120EI)Qh4 水平倒三角形荷载
　　2.4 结构延性成为高层建筑结构设计的重要指标
　　延性表示构件和结构屈服后，具有承载能力不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能。
结构的抗震性能取决于其“能量吸收与耗散广东深圳专业医疗器械设备外观工业产品设计医疗器械临床使用安全管理及设备维修保养”能力的大小，即取决于结构延性的大小。
而为了保证结构具有较好的抗震性能，除承载力和刚度外，还需要有较好的延性。
可通过加强结构抗震概念设计，采取恰当的抗震结构措施来保证。

　　延性系数u=：△u/△y
　　
　　
　　3. 对高层建筑结构特点的分析
　　3.1轴向变形不容忽视
　　根据结构力学的知识可知，所建筑的楼层越高，则发生轴向变形的可能性就越大。
通常在建筑低层建筑时，因为轴力项影响因素很小，所以一般只需要考虑弯矩项而没多大的必要去考虑剪切项。
然而当我们在修建高层建筑结构时，我们就必须考虑全面，不能马虎。
因为在修建高层建筑时，修建的层数越多，则高层建筑的高度就会越高，那么高层建筑的轴力值就会很大，这样就会使得沿着高度积累的轴向变形十分显著。
众所周知，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变，为了保证高层建筑的修建质量，我们应该充分考虑轴向变形在高层建筑结构中的影响。
高层建筑的施工工人都知道，在施工的过程中会逐渐增加竖向荷载的结构自重，而并不是把所有的竖向荷载一次性地施加在组织结构上。
所以，在我们修建高层建筑时，要清楚地知道轴向压缩变形在施工过程中是分阶段完成。
那我们在考虑轴向变形时，要充分考虑施工过程分层施加竖向荷载这一因素，而不是简单地把各楼层的竖向荷载相加减。
不然，就会出现很多的安全隐患，不仅危及到施工人员的生命安全，还会使自己修建的建筑成为一个危楼。
同时我们还应该考虑到上层架梁会在竖向荷载作用的拉力下，出现过大弯广东深圳专业医疗器械仪器工业产品设计美国和欧盟的医疗器械监管矩和剪广东深圳专业欧格斯雾化器产品设计公司享受工业设计的魅力力等情况。
另外，随着修建的楼层不断增加，会导致水平荷载作用下结构的侧向变形迅速增大，这也是我们不得不考虑的问题。

　　3.2 侧移成为控制指称
　　在列举高层建筑结构设计的特点时也提到过结构顶点的侧移Ut与结构高度H的四次方成正比。
所以，高层建筑与低层建筑有很大的不同。
由于低层建筑所修建的高度不高，就没有多大必要去考虑建筑结构侧移；而修建高层建筑则不然，高层建筑一般都高达数十甚至数百米，那么建筑的结构顶点就会产生很大的侧移，所以结构侧移己成为高层建筑结构设计中的关键因素。

　　水平均布荷载：由于高楼的使用功能和安全，与结构侧移的大小密切相关。
为了保证居民有一个良好的居住条件和工作环境，当我们在对高层建筑进行结构设计时，我们不得不要求结构具有足够的强度和足够的抗侧刚度，以便能够可靠地承受风荷载，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一安全的限度之内。

　　3.3 结构延性是高层建筑设计的重要性质
　　延性在物理中，是指材料的结构、构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。
延性较好的结构或构件在冲击和振动荷载作用下，能够吸收较大的能量，同时能产生一定的变形而不致破坏。
例如，钢结构材料延性好，可抵抗强烈地震而不倒塌；而砖石结构变形能力差，在强烈地震下容易出现脆性破坏而倒塌。
为此，砖石砌体结构房屋需按抗震规范要求设置构造柱和抗震圈梁，约束砌体的变形，以增加其在地震作用下的抗倒塌能力。
钢筋混凝土材料具有双重性，如果设计合理，能消除或减少混凝土脆性性质的危害，充分发挥钢筋塑性性能，实现延性结构。
为此，抗震的钢筋混凝土结构都要按照延性结构要求进行抗震设计，以达到抗震设防的三水准要求：小震下结构处于弹性状态；中震时，结构可能损坏，但经修理即可继续使用；大震时，结构可能有些破坏，但不致倒塌或危及生命安全。
这就是为什么在修建高层建筑时优先选择钢筋混凝土材料了。

　　
　　 4. 建筑结构经济性分析
　　建筑结构经济性，是指在进行高层建筑修建时，注重经济性的建筑内容设计，这其中包含着非常广泛的内容。

　　随着时代的发展，人们对居住环境的要求越来越高。
现在人们在选择居住环境时，已经打破了传统的只强调改进建筑材料保温性、改善建筑体形系数、提高建筑材料的气密性等一系列节能降耗措施，而更加注重所在环境的组织空间、组织技术和结构设置。
随着社会资源的不断减少，人们越来越重视能源与资源的利用率，以及建筑是否能够循环再利用。

　　建筑结构的经济性就是只以最少的成本来获得最大的效用。
现在修建高层建筑最普通最常用的原则就是少费多用的原则。
“少费多用”原则的含义是，用最有效的方式或方法，以最小化的量的材料、资源来投资，来获取最大的回报。
“少费多用”原则不仅顺应目前的发展形势，而且在建筑方面，该原则是一条最重要、最有效的设计方式。

　　在众多的实践中，“少费多用”原则对空间结构及建材应用的创意最具有代表性。
依照“少费多用的原则”所建立的结构体系(geodesic dome)被世人称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段。
不仅在选择造型、尺寸、材料方面具有很大的灵活性，而且造价低廉、营造方便。

　　对应高层建筑结构设计，实施“少费多用”原则时，就要求设计人员从方案阶段就应介入，在保证安全的前提下，配合建筑方案充分优化结构方案，不仅要注重三维空间的挖掘，还应坚持对平面面积的充分利用。
比如说现在好多建筑室内就不修建墙体而是用几个柱子代替。
这样，没修这座墙所剩下的空间就能够用来放衣柜或者摆放一张小床。
这样既节省了修建这堵墙所需要的花费，又能够充分地利用屋内的空间。
真正能将“少费多用”的原则具体体现，还需要设计人员的努力和付出。

　　
　　5. 结术语
　　本文不仅对高层建筑结构的特点做了一个比较具体的分析，还对建筑结构的经济性进行了一个具体的分析。

　　参考文献：
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　　[3]于险峰．高层建筑结构设计特点及其体系[J]．建筑技术，2009.
　　[4]梅洪元．中国高层建筑创作理论发展研究[R]．高层建筑与智能建筑国际学术研讨会，2002.