中国高层建筑结构发展研究
日期：2017-2-28 9:28:55 点击：
高层建筑为先进科技与社会经济发展结晶，同时亦代表了某个国家或地方的生活质量。中国的高层建筑也在逐步向着智能化与多功能迈进，再加上国人勇于挑战自我的精神与毅力，城市建设正经历由二维走向三维的过渡阶段。随着网络技术快速普及应用，在高层建筑领域也越来越多的看到了先进科技的身影。设计建筑结构时借助计算机等先进技术能够对备选方案起到优化作用，同时也辅助相关人员做出更客观的决策。除此以外，也让建筑体同周边环境更为匹配，让高层建筑既存在原有功能，又在此基础上不断进行拓展与延伸。未来高层建筑的结构定会变得更为科学化、精细化，也定能够为人民提供更加优质的服务。
1· 建筑结构的发展特点
1.1 建筑结构构架逐渐复杂
伴随人类物质生活逐渐得到保障，建筑师与业主在建筑结构整体框架方面也有了更多新要求，建筑结构不只能够满足原先人类居住与办公的要求，还要求它能满足不同使用者个性化需求，不论建筑平面亦或是立体结构均需要表现出一些创新性以及特有性特点，所以人们也惊异的发现建筑的结构越发复杂，如连体结构，在楼板处破开一个洞生成长短柱结构，楼板和外框结构间只经若干节点连接等结构，该建筑结构构造无疑都融合了创新元素，并且结构相对复杂。
1.2 中钢混凝土复合材料居多
外国高层建筑大多都是纯钢结构，而中国却是钢与混凝土复合材料居多[1]。比如北京贸易中心的三期工程，大多采用大筒里面套小筒的结构，外框是型钢掺杂混凝土，内筒筒体是型钢与混凝土复合，形成巨型柱，再结合斜撑和钢梁共同组成内部构造；上海中心等建筑全部结合混合结构；而上海金茂大厦等诸多建筑均以钢混为核心，外框是型钢或是钢柱等[2]。之所以我们国家高层建筑中大幅应用钢与混凝土的复合材料，其一，是由于可有效把混凝土、钢或是复合材料进行有效组合搭配，不单存在钢结构技术优势还因为混凝土而不至于使成本太高；其二，是由于我国劳动力价格相对国外要更低廉，结合复合结构较纯钢结构成本代价会明显减少。所以当前我们国家高层建筑会普遍选用钢与混凝土的复合结构，而且同时可以预估该复合结构在未来还会有很大发展空间。
1.3 新型结构层出不穷
伴随高层建筑迅猛发展，近些年在高层建筑领域也不断涌现出新型结构建筑。比如国贸三期的主楼是利用钢复合混凝土作为核心筒的结构样式，结合钢板、型钢以及混凝土，形成一个巨型柱再结合钢混材料作为支撑而构成内筒整体；而天津塔则是由钢混柱复合核心钢板墙复合钢臂支撑体系共同构成，其延展性与抗侧刚度可以说都是较高的；著名的广州西塔其外部呈现出一个大型交叉网络式结构，此结构抗扭及抗侧刚度都可以说是较强的，对地震以及强风都具有很好抵御作用；而且现如今高层建筑中巨型结构也被应用的越发频繁，巨型柱再联合外框带状桁架，配合外立面斜撑效果，此巨型柱高度通常会超过六米，有时还要在十米开外，再结合钢管+ 混凝土或是型钢+ 混凝土做的构件，就此，一栋复杂高层建筑便生成了[3]。伴随高层建筑发展步伐逐渐加大，未来相信会有更多别致新颖结构得到应用与青睐。
2· 建筑结构发展方向
2.1 增强抗震设计
可以说就倒塌方面而言，高层建筑比普通建筑要有更大损失，人员伤亡或是财产损失将会更大。因而该问题也引起工程界以及全社会高度重视，进而一批专家学者开启了对高层建筑倒塌的一系列研究。当前我国对高层建筑规定安全指标一般设置是地震时建筑物倒塌，要尽可能杜绝人员伤亡。但是该指标却无法跟上高层建筑快速发展的脚步。现如今人们对于高层建筑要求已经不再停留于简单确保生命安全的程度，对地震时期建筑物使用功能也有了越来越高的要求。由此将来在抗震方面做更精密的设计，在建筑结构方面多做一些参数选用、模型分析与抗震性能检测等将是高层建筑发展的必然趋势。
2.2 增强抗风设计
伴随我国建筑结构的高度快速叠加，高层建筑结构对风强越发敏感，就如同踩高跷的人越发显得弱不禁风一般，而且某些地方建筑结构抗风能力也成为判别建筑物安全首要因素。因而，未来应当针对建筑结构抗风能力方面做更为深入的研究，要按照抗干扰、风荷载与适宜生活情况等方面展开研究，同时高层建筑务必设置测风仪等设备，要对高层建筑的抗风性能进行实时监测，同时这也给我国的高层建筑在抗风结构设计方面奠定了坚实的理论基础。另外，在结构设计时还需要更紧密贴合建筑体的功能和其复杂构造，对抗风设备和技术力求灵活运用，以最大限度减少风力冲击高层建筑，避免风对高层建筑稳定性带来的影响。
3· 结束语
综上所述，因为高层建筑施工对周边环境影响甚大，因而需要相关人员对该影响因素深入思索，并采取相应方法应对。同时建筑结构还是建筑整体建设的一个重要环节，两者间存在直接关系。显然设计人员在对建筑结构进行设计的过程中，除了应满足建筑整体形状与样式要求，还需要遵循结构自身需要，统筹管理。某方面也可以说建筑结构对建筑整体布局等也能构成影响。而且对于结构设计因素影响众多，无论是机械和电气设计，还是建筑功能合理性或美学元素等。经以往众多建筑人员与设计人员多年实践经验，还有未来对使用新技术与新设备的展望，都可以预想到未来高层建筑结构设计是会不断走向智能化与科学化的。可以预见，未来我国的建筑师们，在设计建筑结构的时候，定会立足于现实，适当结合科技元素，让高层建筑更富于科学性与实用性。
1· 建筑结构的发展特点
1.1 建筑结构构架逐渐复杂
伴随人类物质生活逐渐得到保障，建筑师与业主在建筑结构整体框架方面也有了更多新要求，建筑结构不只能够满足原先人类居住与办公的要求，还要求它能满足不同使用者个性化需求，不论建筑平面亦或是立体结构均需要表现出一些创新性以及特有性特点，所以人们也惊异的发现建筑的结构越发复杂，如连体结构，在楼板处破开一个洞生成长短柱结构，楼板和外框结构间只经若干节点连接等结构，该建筑结构构造无疑都融合了创新元素，并且结构相对复杂。
1.2 中钢混凝土复合材料居多
外国高层建筑大多都是纯钢结构，而中国却是钢与混凝土复合材料居多[1]。比如北京贸易中心的三期工程，大多采用大筒里面套小筒的结构，外框是型钢掺杂混凝土，内筒筒体是型钢与混凝土复合，形成巨型柱，再结合斜撑和钢梁共同组成内部构造；上海中心等建筑全部结合混合结构；而上海金茂大厦等诸多建筑均以钢混为核心，外框是型钢或是钢柱等[2]。之所以我们国家高层建筑中大幅应用钢与混凝土的复合材料，其一，是由于可有效把混凝土、钢或是复合材料进行有效组合搭配，不单存在钢结构技术优势还因为混凝土而不至于使成本太高；其二，是由于我国劳动力价格相对国外要更低廉，结合复合结构较纯钢结构成本代价会明显减少。所以当前我们国家高层建筑会普遍选用钢与混凝土的复合结构，而且同时可以预估该复合结构在未来还会有很大发展空间。
1.3 新型结构层出不穷
伴随高层建筑迅猛发展，近些年在高层建筑领域也不断涌现出新型结构建筑。比如国贸三期的主楼是利用钢复合混凝土作为核心筒的结构样式，结合钢板、型钢以及混凝土，形成一个巨型柱再结合钢混材料作为支撑而构成内筒整体；而天津塔则是由钢混柱复合核心钢板墙复合钢臂支撑体系共同构成，其延展性与抗侧刚度可以说都是较高的；著名的广州西塔其外部呈现出一个大型交叉网络式结构，此结构抗扭及抗侧刚度都可以说是较强的，对地震以及强风都具有很好抵御作用；而且现如今高层建筑中巨型结构也被应用的越发频繁，巨型柱再联合外框带状桁架，配合外立面斜撑效果，此巨型柱高度通常会超过六米，有时还要在十米开外，再结合钢管+ 混凝土或是型钢+ 混凝土做的构件，就此，一栋复杂高层建筑便生成了[3]。伴随高层建筑发展步伐逐渐加大，未来相信会有更多别致新颖结构得到应用与青睐。
2· 建筑结构发展方向
2.1 增强抗震设计
可以说就倒塌方面而言，高层建筑比普通建筑要有更大损失，人员伤亡或是财产损失将会更大。因而该问题也引起工程界以及全社会高度重视，进而一批专家学者开启了对高层建筑倒塌的一系列研究。当前我国对高层建筑规定安全指标一般设置是地震时建筑物倒塌，要尽可能杜绝人员伤亡。但是该指标却无法跟上高层建筑快速发展的脚步。现如今人们对于高层建筑要求已经不再停留于简单确保生命安全的程度，对地震时期建筑物使用功能也有了越来越高的要求。由此将来在抗震方面做更精密的设计，在建筑结构方面多做一些参数选用、模型分析与抗震性能检测等将是高层建筑发展的必然趋势。
2.2 增强抗风设计
伴随我国建筑结构的高度快速叠加，高层建筑结构对风强越发敏感，就如同踩高跷的人越发显得弱不禁风一般，而且某些地方建筑结构抗风能力也成为判别建筑物安全首要因素。因而，未来应当针对建筑结构抗风能力方面做更为深入的研究，要按照抗干扰、风荷载与适宜生活情况等方面展开研究，同时高层建筑务必设置测风仪等设备，要对高层建筑的抗风性能进行实时监测，同时这也给我国的高层建筑在抗风结构设计方面奠定了坚实的理论基础。另外，在结构设计时还需要更紧密贴合建筑体的功能和其复杂构造，对抗风设备和技术力求灵活运用，以最大限度减少风力冲击高层建筑，避免风对高层建筑稳定性带来的影响。
3· 结束语
综上所述，因为高层建筑施工对周边环境影响甚大，因而需要相关人员对该影响因素深入思索，并采取相应方法应对。同时建筑结构还是建筑整体建设的一个重要环节，两者间存在直接关系。显然设计人员在对建筑结构进行设计的过程中，除了应满足建筑整体形状与样式要求，还需要遵循结构自身需要，统筹管理。某方面也可以说建筑结构对建筑整体布局等也能构成影响。而且对于结构设计因素影响众多，无论是机械和电气设计，还是建筑功能合理性或美学元素等。经以往众多建筑人员与设计人员多年实践经验，还有未来对使用新技术与新设备的展望，都可以预想到未来高层建筑结构设计是会不断走向智能化与科学化的。可以预见，未来我国的建筑师们，在设计建筑结构的时候，定会立足于现实，适当结合科技元素，让高层建筑更富于科学性与实用性。
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