时间：2023-07-12 17:08:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑设计新规范，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]高层建筑；结构设计；问题分析
1.高层建筑结构设计方面的原则
1.1选用适当的计算简图。结构计算是在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当会导致结构安全事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
1.2选择合适的基础方案。基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
1.3合理选择结构方案。一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
1.4正确分析计算结果。在结构设计中普遍采用计算机技术，但是由于目前软件种类繁多，不同软件往往会导致不同的计算结果。因此设计师应对程序的适用范围、条件等进行全面了解。在计算机辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。
2.高层建筑整体设计
2.1主体设计。高层建筑设计中的一个全新的要求就是要实现建筑本身的生态节能。首先对于高层建筑主体的下部分裙房而言，虽然其裙房的建设对整个城市影响较小，但是对街道的尺度以及人性化空间的创造等方面的影响却很大。高层建筑的下部分裙房在立面设计上一般跟高层建筑的上部立面不同，在建筑设计当中需要比较细致的设计，要将下部裙房设计得比较多样化，以免显得过于苍白。同时裙房对人们所产生的街道空间感的影响也较大。而对于高层建筑设计中的楼顶设计对整个高层建筑的设计形象又起到了个性化体现的作用，虽然对生态环境的意想不到，但是它们体现的是高层建筑的标志性和独特性，因此在楼顶的设计上也不是不容忽视的。
2.2处理手法上的巧妙运用。在实际的建筑设计过程中，高层建筑设计中的塔楼部分虽然在设计上没有很大的变化余地，但是在高层建筑的底层部分可以通过一些巧妙的处理来实现对空间形式上的丰富。在实际的建筑设计中一般都是采用底层架空和人口缩进的处理方法。
3.高层建筑中的分类建筑设计
3.1底层入口。首先高层住宅的底层入口处一定要避免设在当地冬季主导风的迎风面，而在我国的南方地区，由于比较炎热，因此底层入口可以全部或者是局部架空，避免对夏季通风的妨碍。
3.2建筑围护。由于人们在高层建筑中居住多半都会产生一定的恐惧心理，因此在高层建筑设计中一定要注重建筑维护的安装，从而给居民提供一定的安全感。同时在高层住宅的窗户设计上，由于高层的风压过大，一方面会对外窗开关造成影响，同时也会对人们擦玻璃的同时产生不安全因素，因此在外窗的设计上应该设计为推托的启闭方式。
3.3服务设施。高层住宅建筑在设计上就应该充分考虑到建筑的服务设施，要在建筑底层入口处设置大楼管理人员的值班室，在值班室中配置夜间电梯紧急呼叫装置、公用电话以及值班人员必要的生活用品；同时还要在大楼内外设计分户信箱以及车辆的存放处，在具体的分户信箱的尺寸安排上，应该大于300mm，同时要保证对墙面面积占用较小的基础与墙面垂直。
4.高层建筑结构的相关问题分析
4.1结构的超高问题。在抗震规范和高规规范中，对结构的总高度有着严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度以外，还增加了B级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要召开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
4.2短肢剪力墙的设置问题。在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙体定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
4.3嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置。因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题。忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4.4结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
5.总结
高层建筑存在诸多问题，高难度、高技术、高风险都需要大量技术工作人员去解决。本文简单地介绍一些高层建筑设计原则及构造设计，在具体工作中遇到不同的问题还需要用不同的方法去解决。
参考文献：
[1]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术，2009.
摘要：本文论述了高层建筑结构设计中的几个问题和轴压比等常用比值的含义，提出了高层建筑抗震设计的几点心得。
高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大，而建筑结构设计方面的变化也越来越多，很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂，高层建筑的结构体系也是越来越多样化，高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。面对如此形势，应该把高层建筑的结构设计放在首位加以研究。1高层建筑结构的相关问题分析1.1结构的超高问题：在抗震规范和高规范中，对结构的总高度有着严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度以为，增加了B级高度，处理措施与设计方法都有较大改变。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。1.2短肢剪力墙的设置问题：在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。1.3嵌固端的设置问题：由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。1.4结构的规则性问题：新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动
2高层建筑结构设计中几个限值的意义
2.1轴压比： 指有地震作用组合的柱组合轴压力设计值与柱的全截面面积和砼轴心受压抗压强度设计值乘积的比值，是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。 为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。 2.2剪重比：即最小地震剪力系数，主要是控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，尤其是对于基本周期大于3.5S的结构和有薄弱层的结构。 2.3刚重比： 结构的侧向刚度与重力荷载设计值之比。它是影响重力二阶效应的主要参数，主要为控制结构的稳定性，以免结构产生滑移和倾覆。 2.4侧向刚度比： 结构不同楼层的竖向刚度的比值，主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度发生突变，形成薄弱层。 2.5层间位移比：楼层竖向构件的最大层间位移角与平均层间位移的比值。主要为控制结构平面规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。2.6周期比： 为结构扭转为主的第一自振周期与平动为主的第一自振周期的比值。主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响。
3高层建筑抗震设计
高层抗震设计的基本原则：小震不坏，中震可修，大震不倒。高层建筑结构抗震设计中应注意以下几点：
3.1应当注意防震缝的设计，必须留有足够的宽度。 3.2平面形状或刚度应尽量对称，否则会使建筑物产生显著的扭转，震害严重。
3.3结构的竖向布置应均匀，在高层建筑中，竖向体型不宜过大的外挑和内收，竖向刚度不应有突变。 3.4凸出屋面的塔楼受高振型的影响，产生显著的鞭梢效应，破坏严重。 3.5高层部分和低层部分之间的连接构造应合理设计。
3.6基础的埋置深度应符合有关规程的规定，且应满足地基变形和稳定的要求。 4结语近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。
关键词：氨机房电气设备SELV回路
笔者曾于一九九八年参观了上海、大连等地的各类冷库，总体上说北方冷库大部分年代久远，存在过剩状况，投资建设万吨级大规模冷库的几乎没有了，而在南方，中小型冷库即百吨、千吨级冷库数量反而有所增长。但与国外经济发达国家相比，无论观念上还是设备配置上均有很大差距。国外经济发达国家很少建多层冷库，一般为单层库，目的是为了缩短运货时间，月台为封闭式月台，以防止冷藏链断开，影响货物（特别是食品）的质量，库房内部自动化程度高，货架可调，制冷机组与冷间一对一设置，便于温度控制。而在国内，由于占地限制、冷藏车规格不统一和国内自控产品质量较差等等因素的制约，冷库多为多层结构、敞开式月台、设备以手动和半自动控制为主。以下将围绕新出版的《冷库设计规范》GB50072－2001（以下简称新规范）谈谈自己对冷库电气设计的体会和一些个人的看法。
一.氨机房环境归类
氨气属弱腐蚀性介质，比空气轻，当大气相对湿度较高时对电气设备及管线有明显的腐蚀。氨气的爆炸极限为15.5%~27%。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058－92中的第2.2.1条，氨机房的爆炸性气体环境危险区域划分为2区，另根据《建筑设计防火规范》GBJ16-87中的第3.1.1条，氨机房的火灾危险性分类为乙类。因而在氨机房的设计中要考虑机房的通风和设备的防腐防爆。
二.氨机房电气设备的布置
氨机房控制室的设置，在新规范中是作为减少工人接触噪声时间的措施之一，并在第4.7.4条的条文说明中指出，控制室应视作氨机房本身的一个组成部分，笔者认为这种提法欠妥。因为新规范第7.2.2条中提到在正常运行中会产生火花的动力启动控制设备不应布置在氨机房中，按照新规范的上述解释，这些启动设备就必须在控制室以外的房间设置，从实际工艺操作和维护的角度上看显然不合理，并给设计造成了困难。控制室应视作氨机房不可缺少的附属用房，它在氨机房电气设备的防腐防爆中所起的作用不可低估，与氨机房的工艺要求也密切相关，它不能简单地归属于氨机房范畴，也不能独立于氨机房而存在。
《建筑设计防火规范》GBJ16-87中第3.4.9条规定乙类厂房的分控制室可毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3h的非燃烧体墙与其它部分隔开，第3.2.7条及相应条文说明中也指出氨机房的配电所为观察设备、仪表运转情况，允许在配电所的防火墙上设置非燃烧体的密封固定窗。笔者认为氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体，泄漏时易被发现，一般聚集于机房上部，而机房通风状态良好，有人值班，当机房内设置氨气浓度测量装置使空气中氨气最高浓度不超过爆炸下限值10%时，氨机房也可划为非爆炸危险区域(详《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中第2.2.2条规定)。结合上述规范规定和工艺上观察与操作方面的要求，笔者一般将氨机房控制室设在氨机房和变配电房之间，以达到操作与配线方便的目的，室内设有直通室外的疏散门，在控制室与氨机房之间的防火墙上设置非燃烧体的密封固定观察窗以及开向氨机房的带自闭器的防火门。氨机房内除必须就地安装的电气设备(如照明灯具、液位计、压力表、断水继电器和氨机紧急停车按钮)外，其余动力控制启动设备、灯具开关、呼叫设备及铜接点易受氨气腐蚀的温度遥测、记录仪表等均设在控制室内。这样既便于设备维护，也满足了工艺对氨机房操作上的要求。
三.负荷等级
新规范考虑到降低停电时的经济损失，对于公称体积超过2500m3的冷库均要求按二级负荷供电，自备电源必须满足冷库保温的需要。氨机房防爆事故排风机、电梯、消防水泵等等均归属于冷库的二级负荷。且电梯与消防水泵不应与其它负荷共用同一路电源。此外还规定，当冷库采用双电源供电时，消防水泵应双路供电，末端自投，在这点上笔者有不同看法。
冷库常采用自备发电机作为二级负荷的备用电源。根据供电部门的规定，由供电局单一电源供电，另有自备发电机作为备用电源者，均称为双电源用户。因此，采用自备发电机作为备用电源的冷库，消防泵均得采用末端电源自投，尽管提高了消防泵供电线路的可靠性，但对于电源末端互投量不多的冷库工程，既增加了配电系统的复杂程度，也造成配电回路、配电设备及建筑面积上的浪费。
冷库由于种种客观因素的限制，一般不超过24米，为单、多层工业建筑，冷库内不存在一级负荷。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92以及《建筑设计防火规范》GBJ16-87中的相应规定及条文说明，对这类型建筑的消防用电设备仅要求采用单独的供电回路，自成体系，当火灾发生时切断生产、生活用电后，仍能保证消防用电。所以本人认为，冷库消防水泵采用单独回路供电就可以了。新规范在这点上并未作详细解释，也许编制者有其它方面的考虑。
四.冷库照明及线路敷设
冷库建筑与其它建筑的不同主要体现在设备房和冷间，设备房是冷库的中枢。停电保温时除一部分氨机停机外，其余设备几乎都处于运行投入状态，所以设备房照明应按二级负荷考虑。而且设备房在停电时要进行倒闸操作和阀门操作，需适当设置自带电池的灯具，应急时间不少于30min。氨机房层高较高，照度为50~75Lx，新规范要求采用防爆荧光灯，操作平台处可选择防爆白炽灯。氨机房内照明线路采用截面不小于1.5m2的铜芯绝缘电线，根据以往腐蚀性环境中线路敷设经验，一般不采用暗配线，而是穿钢管明敷，这样便于管线维护。
冷库冷间低温潮湿，照度要求不低于20LX，采用防潮型白炽灯具，外壳防护等级为IP54。由于目前国内冷库冷间内自动化程度不高，工作人员在融霜及堆货时有触及灯具的可能，为了提高人身安全，也为了不影响货物的质量，冷间内灯具必须加防护罩，且应布置在顶排管的两侧。冷间内灯具控制开关集中装于该冷间门外远离门口的干燥场所，以避开进出货时内外空气冷热交换而产生的凝水。由于橡皮绝缘电线电缆耐低温性能好，温度低于0℃的冷间内电气线路必须采用铜芯耐低温橡皮绝缘电缆明敷，湿度高于0℃的冷间，如果线路明敷设，可采用铜芯全塑电缆，如果穿管暗敷，必须采用铜芯橡皮绝缘电线，穿线管两端要密封。
五.SELV回路在冷库中的应用
冷库冷间与一般的潮湿环境不同，温度低于0℃的冷间，内部金属构件如顶排管、支架等等容易结霜，温度高于0℃的冷间由于贮存品种的要求往往湿度较高容易凝水，而且还不能完全保证工人工作时不触及灯具，所以这种场所应属于有特殊触电危险的用电场所。新规范参照《工业企业照明设计标准》GB50034中第7.0.2条规定冷间内灯具安装高度等于或低于2.2米时，应采用AC24V安全电压（SELV）供电，笔者还是建议这种场所照明均采用AC24V电压供电为妥。
SELV回路IEC标准中对它的全称尚无定论，这里暂且称为安全特低电压回路，它是电源隔离回路中的一种。电源隔离常用在电击危险性大的潮湿场所，与IT系统相似，易混淆。它与IT系统不同之处主要在于回路中设备的外壳不接地，其原因有二，一是为了减少触电机会（如图一），设备接地后假如回路中有一相碰壳，这时只要操作人员无意中接触到另一相就会造成触电；二是为了避免高电位的引入。电源隔离回路仅要求在有多台设备时设备之间作不接地的等电位联结，以防止两台设备不同相碰壳时造成的触电危险。由于电源隔离回路不要求保证供电的不间断，故也不必像IT系统那样装设绝缘监察器。在我国，电气产品的额定值在干燥场所规定为36V，潮湿场所为24V，水下为12V及6V，所以像冷库冷间这样的场所采用24伏电压供电是十分必要的。
新规范中将采用的24V电压称为安全电压，既然是安全电压，其电源（包括变压器）就必须符合安全电源的要求。只有采用双重绝缘或有接地金属屏蔽层的安全变压器，才能符合安全电源的要求，这在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中第14.3.9条已有规定，同时还必须满足第14.3.5要求，即SELV回路及回路上设备外露可导电部分禁止直接或间接接地，这点上与新规范中规定的灯具金属外壳均应接保护线（PE线）有矛盾。
采用SELV回路，除要求采用防直接接触带电体的保护措施外，还要求回路和用电设备导电外壳与有接地设备及金属构件之间的绝缘性能要好，在冷库冷间这样的特殊环境中要做到比较困难。这问题还有待解决。目前，也有些地方采用普通变压器以获得50V以下的电压，但这种回路已不能称为安全超低压回路，可以看成是“功能性超低压回路”，在IEC标准中，将它称为PELV回路。它需要采用其它措施来保证用电安全（如图二），它要求变压器二次侧应进行接地，且一次侧应装设具有自动切断电源的保护，这样当回路中一相碰壳时会形成短路，由一次侧保护电器切断电源。在实际运用中，笔者还是认为冷间内采用功能性超低压供电比较容易实现，应该是可行的，但是这与新规范要求不一致。
六.其它
1.冷库的呼叫系统
冷库的呼叫系统是为了防止人员被误关在冷间内而设置的，其控制原理包括呼叫、呼叫确认、呼叫回应和呼叫解除几个部分，由于篇幅所限，就不多做说明。新规范中没有要求冷库必需装设呼叫系统。由于现在的冷藏门有较大改进，在库内可以方便地将门开启，因而设计人员可根据需要进行设计。但如果有安装呼叫系统，冷间内门上方要设置常明灯。
2.货梯电源
工程建设标准强制性条文的房屋建筑部分第3-5-1页规定电梯电源应专用，机房照明电源与电梯电源分开。因此笔者按负荷的重要性，将货梯主机电源和桥箱的照明、报警、通风电源，归为电梯电源从变配电所低压配电屏单独引出电源，货梯机房照明、空调、插座电源和井道插座、照明电源另从照明回路引出。
【关键词】高层建筑；结构设计；结构选型；基础设计；结构计算
一、高层建筑结构受力方面
（1）对于一个建筑物的最初的方案设计，建筑师考虑更多的是它的空问组成特点，而不是详细地确定它的具体结构。
（2）建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的，由于建筑物是由一些大而重的构件所组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，所以，在建筑设计的方案阶段，就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。
（3）对于低层、多层和高层建筑，竖向和水平向结构体系的设计基本原理都是相同的，但是，随着高度的不断增加。竖向结构体系成为设计的控制因素，其原因有两个：其一，较大的垂直荷载要求有较大的柱、墙或者井筒；其二，侧向力所产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。
（4）与竖向荷载相比，侧向荷载对建筑物的效应不是线性增加的，而随建筑高度的增高迅速增大。例如，在所有条件相同时，在风荷载作用下，建筑物基底的倾覆力矩近似与建筑物高度的平方成正比，而其顶部的侧向位移与高度的四次方成正比，地震的作用效应更加明显。
二、结构选型阶段
2.1 结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2.2 结构的超高问题。（1）在抗震规范与高规中。对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此。必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。（2）在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题。导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2.3 嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
2.4 短肢剪力墙的设置问题。在新规范中，对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙。且根据实验资料和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
三、地基与基础设计方面
（1）地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
（2）在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定。
（3）地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
四、结构计算与分析方面
在结构计算与分析阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
4.1 结构整体计算的软件选择。
目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
4.2 是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。
该部分内容实际上在新老规范中都有提及，只是，在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。
4.3 振型数目是否足够。
在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中，并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念，该参数的限值也未必一定符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。
4.4 多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。
前段时间以来，大底盘，多塔楼的高层建筑类型大量涌现，而在计算分析该类型高层建筑时，是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算，还是将结构人为地分开进行计算，是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大，就有可能出现即使振型参与系数满足要求，但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大，从而便结构出现不安全的隐患。
4.5 非结构构件的计算与设计。
在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大。因此，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
五、结束语
总之，钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。
参考文献
关键词：冷库、设计规范、电气设计
与经济发达国家相比，我国的冷库技术无论在观念上还是设备配置上都存在着较大差距。例如，国外很少建多层冷库，一般为单层库，目的是缩短运货时间；月台通常为封闭式，以防止冷藏链断链，影响货物(特别是食品)的质量；库房内部自动化程度较高，货架可调；制冷机组与冷间一对一设置，便于温度控制。但在国内，由于占地限制、冷藏车规格不统一、国内自控产品质量较差等因素的制约，冷库多为多层结构、敞开式月台，设备以手动和半自动控制为主。
本文围绕新出版的《冷库设计规范》GB50072-2001(以下简称新规范)，结合笔者在冷库方面的实践经验，探讨对冷库电气设计的体会。
氨压缩机房环境归类
氨气属弱腐蚀性介质，比空气轻，当大气相对湿度较高时，对电气设备及管线有明显的腐蚀。氨气的爆炸极限为15.5％～27％。根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中的第2.2.1条，氨压缩机房的爆炸性气体环境危险区域划分为2区，另根据《建筑设计防火规范》GBJl6-87中的第3.1.1条，氨压缩机房的火灾危险性分类为乙类。因此，在氨压缩机房的设计中要考虑机房的通风和设备的防腐防爆。
氨压缩机房电气设备的布置
关于氨压缩机房控制室的设置，在新规范中是作为减少工人接触噪声时间的措施之一，并在第4.7.4条的条文说明中指出，控制室应视作氨压缩机房本身的一个组成部分。笔者认为这种提法欠妥。新规范第7.2.2条中提到，在正常运行中会产生火花的动力启动控制设备不应布置在氨压缩机房中，按照上述解释，这些启动设备必须设置在控制室以外的房间。但从实际工艺操作和维护的角度来看，显然不合理，并给设计造成困难。控制室应视作氨压缩机房不可缺少的附属用房，它在氨压缩机房电气设备的防腐防爆中所起的作用不可低估，与氨压缩机房的工艺要求也密切相关，不能简单地归属于氨压缩机房范畴，也不能独立于氨压缩机房而存在。
此外，《建筑设计防火规范》GBJl6-87中第3.4.9条规定，乙类厂房的分控制室可毗邻外墙设置，并应用耐火极限不低于3h的非燃烧体墙与其他部分隔开；第3.2.7条及相应条文说明中也指出，氨压缩机房的配电所为观察设备、仪表运转情况，允许在配电所的防火墙上设置非燃烧体的密封固定窗。笔者认为，氨气是具有强烈刺激性气味的气体，泄漏时易被发现，一般聚集于机房上部，而机房通风状态良好，有人值班，当机房内设置氨气浓度测量装置使空气中氨气最高浓度不超过爆炸下限值10％时，氨压缩机房也可划为非爆炸危险区域(《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92中第2.2.2条规定)。结合上述规定和工艺上观察与操作方面的要求，笔者认为可以将氨压缩机房控制室设在氨压缩机房和变配电房之间，以达到操作与配线方便的目的，室内设有直通室外的疏散门，在控制室与氨压缩机房之间的防火墙上设置非燃烧体的密封固定观察窗，以及开向氨压缩机房的带自闭器的防火门。氨压缩机房内除必须就地安装的电气设备(如照明灯具、液位计、压力表、断水继电器和氨压缩机紧急停车按钮)外，其余动力控制启动设备、灯具开关、呼叫设备及铜接点易受氨气腐蚀的温度遥测、记录仪表等均设在控制室内。这样既便于设备维护，也满足了工艺对氨压缩机房操作上的要求。
负荷等级
新规范中，考虑到降低停电时的经济损失，对于公称体积超过2500m3的冷库均要求按二级负荷供电，自备电源必须满足冷库保温的需要。氨压缩机房防爆事故排风机、电梯、消防水泵等均归属于冷库的二级负荷，且电梯与消防水泵不应与其他负荷共用同一路电源。此外还规定，当冷库采用双电源供电时，消防水泵应双路供电，末端自投。对此笔者也有一些不同观点。
冷库常采用自备发电机作为二级负荷的备用电源。根据供电部门的规定，由供电局单一电源供电，另有自备发电机作为备用电源者，均称为双电源用户。因此，采用自备发电机作为备用电源的冷库，消防泵均得采用末端电源自投，尽管提高了消防泵供电线路的可靠性，但对于电源末端互投量不多的冷库工程，既增加了配电系统的复杂程度，也造成配电回路、配电设备及建筑面积上的浪费。
由于种种客观因素的限制，冷库的高度一般不超过24米，为单、多层工业建筑，冷库内不存在一级负荷。根据《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92以及《建筑设计防火规范》GBJl6-87中的相应规定及条文说明，对这类建筑的消防用电设备仅要求采用单独的供电回路，自成体系，当火灾发生时切断生产、生活用电后，仍能保证消防用电。所以笔者认为，冷库消防水泵完全可以采用单独回路供电，但新规范在这点上并未作详细解释。
冷库照明及线路敷设
冷库与其他建筑的不同主要体现在设备房和冷间。
设备房是冷库的中枢。停电保温时除一部分氨压缩机停机外，其余设备几乎都处于运行投入状态，所以设备房照明应按二级负荷考虑。而且设备房在停电时要进行倒闸操作和阀门操作，需适当设置自带电池的灯具，应急时间不少于30分钟。氨压缩机房层高较高，照度为50～75lux，新规范要求采用防爆荧光灯，操作平台处可选择防爆白炽灯。氨压缩机房内照明线路采用截面不小于1.5mm2的铜芯绝缘电线，根据以往腐蚀性环境中线路敷设经验，一般不采用暗配线，而是穿钢管明敷，这样便于管线维护。
冷库冷间低温潮湿，照度要求不低于20lux，采用防潮型白炽灯具，外壳防护等级为IP54。目前，由于国内冷库冷间内自动化程度不高，工作人员在融霜及堆货时有触及灯具的可能，为了提高人身安全，也为了不影响货物的质量，冷间内灯具必须加防护罩，且应布置在顶排管的两侧。冷间内灯具控制开关集中装于该冷间门外远离门口的干燥场所，以避开进出货时内外空气冷热交换而产生的凝水。由于橡皮绝缘电线电缆耐低温性能好，温度低于0℃的冷间内电气线路必须采用铜芯耐低温橡皮绝缘电缆明敷，湿度高于0℃的冷间，如果线路明敷设，可采用铜芯全塑电缆，如果穿管暗敷，必须采用铜芯橡皮绝缘电线，穿线管两端要密封。SELV回路在冷库中的应用 冷库冷间不同于一般的潮湿环境。温度低于0℃的冷间，内部金属构件如顶排管、支架等容易结
霜；温度高于0℃的冷间，由于储存品种的要求往往湿度较高容易凝水，并且不能完全保证工人工作时不触及灯具，所以这种场所应属于有特殊触电危险的用电场所。参照新规范《工业企业照明设计标准》GB50034中第7.1.2条规定，冷间内灯具安装高度等于或低于2.2米时，应采用AC24V安全电压(SELV)供电。笔者建议，此场所照明均采用AC24V电压供电较妥。
IEC标准中对SELV回路尚无定论，本文中称为安全特低电压回路，是电源隔离回路中的一种。电源隔离回路要求在有多台设备时，设备之间作不接地的等电位联结，以防止两台设备不同相碰壳时造成的触电危险。在我国，电气产品的额定值在干燥场所规定为36V，潮湿场所为24V，水下为12V及6V。因此，像冷库冷间这样的场所，采用24伏电压供电是十分必要的。
新规范中将24V电压称为安全电压。既然是安全电压，其电源(包括变压器)就必须符合安全电源的要求。只有采用双重绝缘或有接地金属屏蔽层的安全变压器，才能符合安全电源的要求，这在《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92中第14.3.9条已有规定，同时还必须满足第14.3.5要求，即SELV回路及回路上设备外露可导电部分禁止直接或间接接地。这一点与新规范中规定的灯具金属外壳均应接保护线(PE线)存在矛盾。
采用SELV回路，除要求采用防直接接触带电体的保护措施外，还要求回路和用电设备导电外壳与有接地设备及金属构件之间的绝缘性能要好，在冷库这种特殊环境中比较困难，还有待解决。
目前，有些冷库采用普通变压器以获得50V以下的电压，但这种回路已不能称为安全超低压回路，可以看作“功能性超低压回路”，IEC标准中称之为PELV回路。它需要采用其他措施来保证用电安全，要求变压器二次侧应进行接地，且一次侧应装设具有自动切断电源的保护，这样当回路中一相碰壳时会形成短路，由一次侧保护电器切断电源。在实际运用中，笔者还是认为冷间内采用功能性超低压供电是比较可行的，但这与新规范的要求不一致。
其他设计
1 呼叫系统
冷库的呼叫系统是为了防止人员被误关在冷间内而设置的，其控制原理包括呼叫、呼叫确认、呼叫回应和呼叫解除几部分。新规范中没有要求冷库必须装设呼叫系统。由于现在的冷藏门有较大改进，在库内可以方便地开启，因而可根据需要进行设计。但如果安装有呼叫系统，冷间内门上方要设置常明灯。
2 货梯电源
工程建设标准强制性条文的房屋建筑部分第3-5.1页规定，电梯电源应专用，机房照明电源与电梯电源分开。按负荷的重要性，笔者将货梯主机电源和桥箱的照明、报警、通风电源，归为电梯电源从变配电所低压配电屏单独引出电源，货梯机房照明、空调、插座电源和并道插座、照明电源另从照明回路引出。
其他方面如氨压缩机房防爆事故排风机过载保护宜作用于信号而非断开主回路，阁楼层不得装设电气线路，控制室内应设消火栓信号报警装置等在新规范中已有详细说明。
关键词：建筑结构；设计；原则；
中图分类号：TU3文献标识码：A
引言
随着经济的发展以及人们生活水平的提升，建筑业发展的越来越快，但是在城市建设快速发展的过程中，城市的土地资源是有限的，所以在有限的土地上建设高层建筑要对其质量和形式有更高的标准要求。那么对于有限的资源要想获得人们的认可与发展，就需要在设计形式上有所创新，不断的完善设计理念，吸收先进的设计思维，将建筑设计队伍逐渐壮大，为建筑的结构设计打下坚实的基础，为质量提供保障。
1.高层建筑结构设计原则
（1）选择正确的计算简图：结构计算是在计算简图的基础上开展的，计算简图选着不当会导致结构安全的事故频繁发生，故选择正确的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应该有相应的构造措施来保证其在实际应用中的适用性。如实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点或刚结点，但与计算简图的误差必须在设计允许误差范围之内。
（2）选择正确的基础方案：基础设计应根据实际工程地质条件，对上层结构类型和载荷分布，邻近建筑物影响和施工条件等等多方面因素进行综合分析，选择经济、合理的基础方案，在设计时要最大限度地发挥地基的潜力，必要时应该进行地基的变形验算。基础设计应该出具详尽的地质勘察报告，对某些缺少地质报告的建筑也应该进行现场查看以及参考邻近建筑资料。一般情况下，同一结构单元不能用两种不同的类型的基础方案。
（3）正确选择结构方案：一个正确的结构方案，总的来说就是一个切实可行的结构形式及结构体系。结构体系应做到受力明确，传力简单。在同一结构单元内不宜选着不同结构体系混用，位于地震区单元应充分考虑平面和竖向规则。具体说来就是必须对工程的设计、原材料供给、周边地理环境、现有施工条件等具体情况进行综合分析，并与建筑方、电、水、暖等供应商等方面充分协商，在此基础上进行结构方案设计，确定正确的结构方案，必要时要进行多方案比较。
（4）正确分析计算结果：现在结构设计中普遍采取计算机技术，但是由于目前计算软件种类繁多，不同软件又往往导致计算结果不尽相同。因此要求设计师应对计算软件的适用条件进行全面的了解。在利用计算机进行辅助设计时，由于结构实际情况和设计程序不相符合，或者由于人工输入错误又或者软件本身存在缺陷均会导致错误的计算结果，因此要求结构工程师在拿到计算机计算结果时应结合实际情况认真分析，做出正确判断。
（5）采取正确的构造措施：做结构设计时始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉的原则”，同时注意构件的延性性能，增强薄弱部位受力性，注意钢筋的锚固长度、力度，特别是钢筋的执行段锚固长度；充分考虑温度应力的影响力。
2.高层建筑设计特点
高层建筑的设计特点集中体现在水平荷载、轴向变形、侧移等方面。
对于水平荷载需要注意两个方面的因素，其一，对于一定高度楼房，竖向荷载基本上是定值，作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有大的幅度的变化。另外一方面，因为楼房的自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，与楼房高度成正比，而水平荷载对结构产生倾覆力矩，及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比。
对于高层建筑的轴向变形，主要考虑构件剪力和侧移产生较大的影响，与考虑构件竖向变形相比较，会得出偏于不安全的结果。另外对于竖向荷载数值较大，能够在柱中引起较大轴向变形，从而对连续梁弯矩产生较大影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生较大的影响，根据轴向变形计算值，对下料的长度进行调整。
关于高层结构还需要考虑建筑会出现的侧移现象，因为随着楼房高度的不断增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度内。与较低的楼房不同的是，结构侧移已经成为高楼结构设计中的关键因素。所以还需要了解结构的延性，为了使得建筑物牢固、可靠，具有很强的变形能力不会出现楼体倒塌等严重事故，就需要注意结构的延性。因为结构在进入塑性变形阶段后依然具有比较强的变形能力这就必须在构造上采取恰当的措施，以确保建筑结构具有足够的延性能力。相对较低的楼房，高楼结构在地震作用下的变形更大。
3.高层建筑结构体系
（1）框架- 剪力墙体系。当单独框架体系的强度及刚度不能满足实际要求时，此时需要在建筑平面的适当位置增加较大的剪力墙来替代部分框架，这便形成了框架- 剪力墙体系。在承受水平方向力时，框架及剪力墙通过有足够大刚度的楼板及连梁组成协同工作的结构体系。在此体系中框架体系主要承受垂直荷载，而剪力墙主要承受水平剪力。框架- 剪力墙体系的位移曲线一般呈弯剪型。剪力墙的增加，增大了结构的侧向刚度，使得建筑物的水平位移减小，同时框架承受来之水平方向剪力显著降低并且内力沿竖向的分布也趋于均匀，所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于单纯框架体系。
（2）剪力墙体系。当受力的主体结构全部是由平面剪力墙构件组成时，就形成剪力墙体系。在剪力墙体系中，一片剪力墙就承受了全部的垂直荷载及水平力。剪力墙体系属于刚性结构，其位移曲线一般呈弯曲型。剪力墙体系的强度及刚度都比较高，且有一定的延性，传力直接，整体性能好，抗震、抗倒塌能力强，是一种比较良好的结构体系，能建高度大于单一框架体系或着框架-剪力墙混合体系。
（3）简体体系。凡是采用简体为抗侧力构件的结构体系都称为简体体系，包括了单简体、简体- 框架、多束筒、筒中筒等多种表现型式。简体实际上是一种空间受力构件，分为实腹筒及空腹筒两种类型。其中实腹筒是由平面或曲面墙围成的竖向三维结构单体，而空腹筒是由密排柱及窗裙梁或者开孔的钢筋混泥土外墙组成的空间受力
构件。简体体系具有很大的刚度及强度，而且各构件受力比较合理，抗风、抗震能力表现很强，往往应用在超大跨度、大空间或超高层建筑中。
4.高层建筑结构的相关问题分析
（1）结构超高问题：在抗震规范及新规范中，对建筑结构的总高度有着非常严格的限制，特别是新规范中针对超高问题，除了将以前的限制高度设定为A 级高度以外还增加了B 级高度，处理措施和设计方法也都有较大改变。在实际的工程设计中，频频出现由于结构类型变更而忽略该问题后导致施工图审查时未能通过，需要重新进行设计或者开专家会议进行论证的情况，对工程的工期、造价等整体规划有着相当大影响。
（2）短肢剪力墙设置问题：在新规范中可以看到，对于墙肢截面高厚比为5-8的墙体定义为短肢剪力墙，而且根据实验数据及实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用也增加了比较的限制，所以，在高层建筑设计中，结构工程师应当减少采用或尽量不用短肢剪力墙，以避免关于设计方面不必要的麻烦。
（3）嵌固端设置问题：目前由于高层建筑一般都带有二层或者二层以上的地下室空间和人防，嵌固端有可能会设置在地下室的顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这问题上，结构设计工程师通常忽视了由嵌固端设置带来的一些需要注意的方面，比如：嵌固端楼板本身的设计、嵌固端上下层刚度比的上限、嵌固端上下层抗震层次的一致性、结构抗震缝设计与嵌固端位置的协调等问题，而忽略任何一个问题都有可能导致后期埋下安全隐患。
（4）结构规则性问题：新、旧规范在这方面规则出现了较大的差异，新规范在这方面增加了相当多的限制条件，而且，新规范增加强制性条文规定“建筑不应该采用严重不规范的设计方案。”因此，结构工程师在对待新规范的这些限制条件上必须严格注意，从以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
5.小结
近年来，我国在高层建筑建设方面发展迅速。但从设计质量方面来看，并不十分理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能单单重视结构计算的准确性而忽略结构方案在具体实施时实际情况，应作出更加合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应该根据具体情况进行具体的分析所掌握的知识对实际建筑设计中遇到了各种问题进行处理。
参考文献
[1]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术，2009 (24)
[2]举，段练. 浅谈现代蘝_9Tb_$!高层建筑设计的相关问题[J].科技博览，2007(10)
关键词：钢筋混凝土；结构设计；初探
钢筋混凝土高层结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。
1 概念设计
结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。强调结构概念设计的重要性，是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨：
1.1 在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
1.2 一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：（1）中震或大震不屈服设计；（2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。
1.3 建筑物是应当有个性的，不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求，按中（大）震不屈服设计或中（大）震弹性设计，保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功
能，而不仅仅是不坏不倒。
1.4 水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏；结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。
1.5 在一个独立的结构单元内，应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼、电梯间；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。
2 结构选型问题
对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点：
2.1 结构的规则性问题
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2.2 结构的超高问题
在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
2.3 嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
2.4 短肢剪力墙的设置问题
在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
3 地基与基础设计问题
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
4 结构计算与分析问题
在结构计算与分析阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
4.1 结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
4.2 是否需要地震力放大，考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念，并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中，并未提出振型参与系数的概念，或即使有该概念，该参数的限值也未必一定符合新规范的要求，因此，在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断，并决定是否要调整振型数目的取值。多塔之间各地震周期的互相干扰，是否需要分开计算。
4.3 非结构构件的计算与设计。在高层建筑中，往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容，尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大，因此，必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
5 结束语
随着高层建筑在我国的迅速发展，建筑高度的不断增加，建筑类型与功能的愈来愈复杂，结构体系的更加多样化，高层建筑结构设计也越来越成为结构工程师设计工作的主要重点和难点之所在。
参考文献：
关键词：高层建筑；结构设计；问题
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
1．高层建筑结构设计中应注意的问题
1.1高层建筑结构选型设计阶段
结构工程师在选型设计阶段应注意以下几个方面：
1)结构规则性方面。新旧规范在结构规则性方面的内容有了很大的变动，新规范在结构规则性方面增加了很多限制条件，比如平面规则性、嵌固端上下层刚度比等信息，并明确指出不得采取严重不规则的建筑设计方案。基于此，作为结构工程师必须遵守新规范中的限制条件，还应注意避免后期的施工图设计工作出现被动。
2）结构超高方面。现行的抗震规范和高规中，对结构总高度有着严格的限制，不仅把原有限制高度设为A级高度建筑，还增添了B级高度建筑。所有，就结构的此项控制因素必须严格注意，只要结构是B级甚至超过了B级高度建筑，则意味着设计方法与处理措施都会发生很大的变化。而在实际结构设计过程中，经常出现因结构类型变更而忽略了这一问题，导致施工图难以通过审查，要么重新设计要么开专家辩证会议，这些对工程的造价和工期等都有巨大的影响。
3)设置嵌固端方面。高层建筑通常都有两层或两层以上的人防和地下室，人防顶板和地下室顶板都有可能是嵌固端的设置点。而就这个问题，结构设计师通常疏忽了嵌固端设置而带来的一些需要注意的问题，比如，嵌固端的楼板设计问题，嵌固端上下层的刚度比限制、嵌固端上下层的抗震等级是否一致性，若忽略任意一方面的问题都将给后期工作带来安全隐患。
4）设置短肢剪力墙方面。在新规范内容中，短肢剪力墙定义为截面厚度不大于300mm、各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。结合实际经验和实验资料，给短肢剪力墙在高层建筑中的应用增添了很多限制，因此，短肢剪力墙比普通剪力墙的抗震等级要高一级，这样会使建筑成本提高，但短肢剪力墙在使用上有很大的便利，基于此，在高层建筑结构设计中，作为结构工程师对于短肢剪力墙结构体系也不能全部否定，应该有所比较的选择，看主要注重哪一方面，再来选择结构体系。
1.2高层建筑地基基础设计阶段
地基基础设计阶段成果的好坏直接对后期设计工作有着重大的影响，更是工程造价的决定性因素。所以在地基基础设计阶段，所出现问题将会更加严重甚至损失无法估量。由于我国地域辽阔，地质条件及其复杂，我国的相关地基基础设计标准难以符合每个地区的需要，应注意一些地方性的地基基础设计规范，搜罗多个地方的地基基础类型与设计处理手段。因此，在高层建筑地基基础设计阶段，一定要深入学习地方性的规范，从而避免给整个建筑结构设计以及后期设计工作造成重大影响。
1.3高层建筑结构计算和分析阶段
在高层建筑结构计算和分析阶段，只有准确高效的分析工程内力，并结合规范要求进行处理与设计，才能确保工程设计质量。作为结构工程师应注意以下几方面问题。
1)如何选择结构整体计算软件。当前结构整体计算软件通常有RRAT、TBSA、SAP、ETABS、SATWE等软件。然而，这些软件在模型的计算时存在一些差别，从而造成不同的计算软件对应的计算结果也不相同。因此，在选择计算软件对结构整体计算时，应结合结构类型及各计算软件的特点进行分析，选择切实可行的计算软件。
2)考虑地震力是否需要放大以及建筑隔墙给自振周期带来的影响。在新旧规范内容中，就地震力是否需要放大以及建筑隔墙给自振周期带来的影响都有提到，不同的是新规范结合了大量实际工程的测量周期，并对多种结构体系下的高层建筑结构的自振周期折减系数有了明确的指出。
3)考虑振型数目足够与否。在新规范内容，新增了振型参与系数这一新概念，并对其参数有了明确的限值。而在旧的规范内容中，并未提及振型参与系数这一概念，即使有这一概念，也没有就其参数设置限值，即使设置了也难以符合新规范的设计要求。基于此，在高层建筑结构计算和分析阶段，必须针对计算结果中这一参数的结果进行准确判断，并决定振型数目的取值是否需要调整。
4)考虑是否分开计算。多塔间地震周期相互干扰、近年来，我国涌现了很多底盘大、塔楼多的新型高层建筑类型。作为建筑结构工程师，必须分析是把结构作为整体并根据多塔类型计算，还是把结构人为的分开而计算。假如多塔之间的刚度相差很大，就容易导致即使振型参与系数达标，但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大，从而给结构带来安全隐患。
5)考虑如何做好非结构构件的计算与设计。在高层建筑结构设计过程中，通常存在很多因为建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。针对这一部分内容，特别是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时，由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大。因此，必须严格根据新规范中增加的非结构构件的计算处理措施而进行设计。
2．高层建筑结构的设计特征
2．1水平荷载成为决定因素
在竖向构件中使用荷载引起弯矩和轴力的楼房自重和楼面，与楼房高度的一次方成正比例关系；而对结构产生倾覆力矩和在竖向构件中引起轴力的水平荷载，与楼房高度的2次方成正比例关系。在一定高度的楼房中，竖向荷载多为定值，但风荷载和地震作用的水平荷载，是伴随结构不同动力的特征进行不同幅度变化的。
2.2轴向变形不容忽视
竖向荷载很大的高层建筑，在柱中不仅能引起很大的轴向变形，还会对连续梁弯矩产生很大的影响，最终减少连续粱中间支座的负弯矩值，增大跨中正弯矩值和端支座负弯矩值。除此之外，预制构件中的下料的长度也会受其影响，所以要根据轴向变形的计算值，对下料长度进行调整。
2.3侧移成为控制指标
与较低的楼房有很大的不同之处，受楼房高度直线增加的影响，水平荷载下的结构的侧移也将会随其增大，造成在水平荷载作用下的结构侧移应被控制在一定范围之内。
3．结构延性是重要设计指标
与较低楼房相比较而言，高楼结构的柔和度会更好点，在地震作用下发生的变形也会较大点。为了确保结构具有较大的延性，在其进入塑性变形阶段之后，还具有很强的变形力，以防止倒塌，所以在其构造上要选用一些相对应的措施。
4．结构体系的合理性分析
规范特别强调了整体结构的科学性和合理性，规范中用于控制整体结构合理性的指标主要是周期比、位移比、刚度比、刚重比和剪重比等。
4．1周期比是控制结构扭转效应的重要指标。
限定周期比的目的是使抗侧力构件的平面布置更有效更合理，使结构不至于出现过大的扭转，也就是说，限定周期比是使得结构承载布局合理。《高规》第4．3．5条对周期比的限值给出了规定，如果周期比不满足规范的要求，说明该结构的扭转效应明显，设计人员应增大结构周边构件的刚度，降低结构中间构件的刚度，以增大结构的整体抗扭刚度。
4.2层间位移比是控制结构平面不规则性的重要指标。
在《建筑抗震设计规范》和《高规》中均对位移比的限值作了明确的规定。需要指出的是规范中规定的位移比限值是按刚性板假定得出的，如在结构模型中设定的是弹性板，则必须在软件参数设置时选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”，以计算出正确的位移比。在得出的位移比值满足要求之后，去掉“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”的选择，按弹性楼板假定进行后续配筋计算。
4．3刚度比是控制结构竖向不规则的重要指标。
根据《抗震规范》和《高规》的要求，软件分别提供了地震剪力与地震层间位移比，剪切刚度和剪弯刚度的计算方法。正确认识这三种刚度比的计算方法和适用范围是刚度比计算的关键。地震剪力与地震层间位移比可用于判断地下室顶板能否作为上部结构的嵌固端。剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定。剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构。
5．结语
受高层建筑快速发展的影响，对高层建筑的材料、力学分析模型以及力学等方面的要求也日益增加。所以，新的结构形式和更为合理的力学模型，是现阶段高层建筑结构设计人员的主要目标，只有得到新型的建筑结构形式以及合理的力学模型，城市中的高层建筑才会发展得更好。
参考文献：
【1】刘大海，杨翠如等，高楼结构方案优选【M】陕西：陕西科学技术出版社，2008
【2】赵西安，高层结构设计【M】．中国建筑科学研究院结构研究所，2008
关键词：钢筋混凝土；地基与基础设计；概念设计；问题；
中图分类号： TU37文献标识码：A 文章编号：
一、概念设计 结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等每个设计步骤中都贯穿了结构概念设计内容。强调结构概念设计的重要性，是要求建筑师和结构师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定，设计中不能陷入只凭计算的误区。以下一些问题值得探讨：
1．在结构体系上，应重视结构的选型和平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。结构应具有明确的计算简图和合理的传递地震力途径，结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。
2．一般工程都仅进行小震下的弹性设计，而用概念设计和构造措施保证“中震可修，大震不倒”，但没有验算和证实，那么建筑物是否真能做到“中震可修，大震不倒”，无人知晓。对抗震设防烈度较高地区的特别重要建筑和超限建筑，审查专家往往会提出更具体的设计指标：（1）中震或大震不屈服设计；（2）中震或大震弹性设计；要求设计单位确保实现“三水准”的设计目标。
3．建筑物是应当有个性的，不应当千面一物。基于性能的抗震设计理念的特点是，使抗震设计从宏观定性的目标向具体量化的多重目标过渡，允许按照业主的要求选择不同层次的抗震性能目标作为设计者的设计依据。例如业主可以提出更高的抗震设防要求，按中（大）震不屈服设计或中（大）震弹性设计，保证重要的建筑物在大地震作用下不影响正常使用功 能，而不仅仅是不坏不倒。
4．水平地震作用是双向的，结构布置应使结构能抵抗任意方向的地震作用，应使结构沿平面上两个主轴方向具有足够的刚度和抗震能力；结构刚度选择时，虽可考虑场地特征，选择结构刚度以减少地震作用效应，但是也要注意控制结构变形的增大，过大的变形将会因P-Δ效应过大而导致结构破坏；结构除需要满足水平方向刚度和抗震能力外，还应具有足够的抗扭刚度和抵抗扭转震动的能力。
5．在一个独立的结构单元内，应避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼、电梯间；减少地震作用下的扭转效应。竖向体型尽量避免外挑，内收也不宜过多、过急，结构刚度、承载力沿房屋高度方向不宜均匀、连续分布、避免造成结构的软弱或薄弱的部位。应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载力。根据具体情况，结构单元之间应遵守牢固连接或有效分离的方法。高层建筑的结构单元应采取加强连接的方法。
二、结构选型问题 对于高层结构而言，在工程设计的结构选型阶段，结构工程师应该注意以下几点：
1、结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2、结构的超高问题 在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了 B 级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
3、嵌固端的设置问题 由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4、短肢剪力墙的设置问题 在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
三、地基与基础设计问题 地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面，不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素，因此，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，作为国家标准，仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
四、结构计算与分析问题 在结构计算与分析阶段，如何准确，高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理，是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进，因此，结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
1、结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有：SATWE、TAT、TBSA 或 ETABS、SAP 等，但是，由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异，因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以，在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件，并从不同软件相差较大的计算结果中，判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的，哪个又是意义不大的，这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则，如果选择了不合适的计算软件，不但会浪费大量的时间和精力，而且有可能使结构有不安全的隐患存在。
关键词： 高层建筑; 结构设计;常见问题
中图分类号：TU97 文献标识码： A
由于社会经济的迅速发展和建筑功能的多样化，建设用地日趋紧张和城市规划的需要，使得城市建筑物不断向高层发展，同时高层建筑结构体系也变得越来越复杂，这就需要设计人员在进行高层建筑结构设计时依靠自己掌握的知识、根据具体情况来分析和解决可能遇到的各种问题。
一、高层建筑结构设计特点
1水平荷载成为决定因素。一方面， 因为楼房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， 仅与楼房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引起的轴力， 是与楼房高度的两次方成正比； 另一方面，对某一定高度楼房来说， 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， 其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2 轴向变形不容忽视。高层建筑中， 竖向荷载数值很大， 能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响造成连续梁中问支座处的负弯矩值减小， 跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响， 要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整； 另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
3 侧移成为控制指标。与较低楼房不同， 结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加， 水平荷载下结构的侧移变形迅速增大， 因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
4 结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言， 高层建筑结构更柔一些， 在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力， 避免倒塌， 特别需要在构造上采取恰当的措施， 来保证结构具有足够的延性。
二、根据不同类型高层建筑， 选择合理的结构体系
1结构的规则性问题 新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件， 例如： 平面规则性信息、 嵌固端上下层刚度比信息等， 而且， 新规范采用强制性条文明确规定 “建筑不应采用严重不规则的设计方案” 。因此， 结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意， 以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2结构的超高问题 在抗震规范与高规中， 对结构的总高度都有严格的限制， 尤其是新规范中针对以前的超高问题， 除了将原来的限制高度设定为 a 级高度的建筑外， 增加了 b级高度的建筑， 因此， 必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为 b级高度建筑甚或超过了 b 级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。 在实际工程设计中， 出现过由于结构类型的变更而忽略该问题， 导致施工图审查时未予通过， 必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、 造价等整体规划的影响相当巨大。
3嵌固端的设置问题 由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防， 嵌固端有可能设置在地下室顶板， 也有可能设置在人防顶板等位置， 因此， 在这个问题上， 结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面， 如： 嵌固端楼板的设计、 嵌固端上下层刚度比的限制、 嵌固端上下层抗震等级的一致性、 在结构整体计算时嵌固端的设置、 结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题， 而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4短肢剪力墙的设置问题 在新规范中，对墙肢截面高厚比为 5～8的墙定义为短肢剪力墙， 且根据实验数据和实际经验， 对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制， 因此， 在高层建筑设计中， 结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
三、高层建筑结构分析和计算中应注意以下问题
在结构计算与分析阶段， 如何准确， 高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理， 是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进， 因此， 结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。
3.1 结构选型。 3.1.1 结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动， 新规范在这方面增添了相当多的限制条件， 例如：平面规则性信息、 嵌固端上下层刚度比信息等， 而且， 新规范采用强制性条文明确规定 “建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。 3.1.2 结构的超高问题。在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制， 尤其是新规范中针对以前的超高问题， 除了将原来的限制高度设定为 a 级高度的建筑外，增加了 b 级高度的建筑， 因此， 必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为级高度建筑或超过了 b 级高度， 其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中， 出现过由于结构类型的变更而忽略该问题， 导致施工图审查时未予通过， 必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、 造价等整体规划的影响相当巨大。
3.2 地基与基础设计 在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。 由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂， 作为国家标准， 仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定， 因此， 作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的 “地基基础设计规范” 能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以 避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
3.3 非结构构件的计算与设计。 在高层建筑中， 往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容， 尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时， 由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大， 因此， 必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。
四、高层建筑结构设计中的扭转问题 建筑结构的几何形心、 刚度中心、 结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一, 在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一。在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、 矩形、 圆形、 正多边形等简面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简面形式,当需要采用不规则 l 形、 t 形、 十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。建筑结构的振动周期问题包含两方面:①合理控制结构的自振周期； ②控制结构的自振周期使其尽可能错开场地的特征周期。
五、侧向位移的限值 高层建筑结构的水平位移随着高度增长而迅速变大，为防止位移过大， 规范对顶点位移和层间位移都作了一定的限制。 控制顶点位移u/h的主要目的是保证建筑内人体有舒适感和防止房屋在罕遇地震时倒塌。但控制房屋在罕遇地震时倒塌与否的条件是结构极限变形能力而不是u/h限值。另外， 为使结构具有较好的防倒塌能力， 应在结构计算中考虑相关效应。控制层间位移u/h的主要目的是防止填充墙、 装饰物等非结构构件的开裂和损坏。
[关键词]结构；问题；基础
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0192-01
前言：结构设计简而言之就是用结构语言来表达建筑师及其它专业工程师所要表达的东西。用基础，墙，柱，梁，板，楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系。把各种情况产生的荷载以最合适的方式传递至基础。
一、高层建筑结构设计注意问题
1、结构的规则性问题
新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动，新规范在这方面增添了相当多的限制条件，例如：平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等，而且，新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案”。因此，结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意，以避免后期施工图设计阶段工作的被动。
2、结构的超高问题
在抗震规范与高规中，对结构的总高度都有严格的限制，尤其是新规范中针对以前的超高问题，除了将原来的限制高度设定为A 级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑，因此，必须对结构的该项控制因素严格注意，一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度，其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中，出现过由于结构类型的变更而忽略该问题，导致施工图审查时未予通过，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。
3、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了自嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
4、短肢剪力墙的设置问题
在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
二、 如何做好建筑结构设计
1、选用适当的计算简图
结构计算式在计算简图的基础上进行的，计算简图选用不当则会导致结构安全的事故常常发生，所以选择适当的计算简图是保证结构安全的重要条件。计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
2、选择合适的基础方案
基础设计应根据工程地质条件，上部结构类型与载荷分布，相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。通常情况下，同一结构单元不宜用两种不同的类型。
3、合理选择构方案
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
三、地基设计
对建筑来说，在抗震设计中，房屋的高宽比是一个需慎重考虑的问题。不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行，同时，也是地基基础整个工程造价的决定性因素，在这一阶段，所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。作为建立在国家标准之下的地方标准，地方性的“地基基础设计规范能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确，所以，在进行地基基础设计时，一定要对地方规范进行深入地学习，以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
四、建筑不规则性设计
当结构的位移比和周期比超规范规定时，说明结构的抗扭刚度相对结构的抗侧刚度偏小，结构的扭转效应较大。在结构抗侧刚度较大，结构的层间位移满足要求的情况下，可减小结构的抗侧刚度，对楼层中部结构做减法，可取消、减短、减薄剪力墙，减小连梁高度等。当结构的抗侧刚度较小，侧移较大时，可对楼层周边结构做加法，可增大周边构件的刚度。对带裙房高层建筑，带裙房部分楼层的位移比和周期比往往超规范规定。由于裙房高度不高，裙房楼层的绝对侧移值很小，因此可不按高层建筑的侧移控制条件来要求裙房，即位移比可适当放宽。对某些建筑，因功能需要，下部几层为大空间，上部为办公或客房，隔墙较多，上下层刚度差别较大，此时刚度变化处的下一层宜指定为薄弱层，进行内力放大调整。
五、剪力墙结构设计
剪力墙结构是特定的将剪力墙和框架两种结构相互组合，进而形成一种新的体系。那么建筑的竖向荷载是由剪力墙和框架共同进行承担的，但是其水平的作用则主要就是由拥有较大的抗侧刚度的剪力墙来进行承担。这样的结构设计不仅仅具有剪力墙较强的抗震能力和较大的刚度，同时还具有框架结构的使用方便和布置灵活的特点，因此能够被广泛的应用在高层的旅馆建筑和办公建筑当中。
六、结构受力性能分析
对于初始的建筑设计，建筑师考虑更多的建筑的空间组合，而不是详细地确定其具体的结构。建筑物底面建筑空间的形式在水平方向和垂直方向的稳定性是非常重要的，因为一些建筑物是由又大又重的组合物的组成，因此结构必须能将它本身的重量传至地面，结构的荷载总是向下作用于地面的，而在建筑设计的一个基本要求是要理清所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系，因此在建筑设计阶段的程序，必要对主要承重柱和承重墙的数量和分布的做出整体构想。
七、超限高层建筑进行设计
房屋高度、高宽比超过现行规范、规程的限值现行的规范、规程给出了房屋的最大适用高度和高宽比限值。某些高层建筑房屋高度超过最大适用高度或高宽比超出规定限值，甚至个别建筑高度和高宽比均超出规定限值。在结构设计过程中，对于房屋的高度，纵横比和尺寸的复杂程度超过现行规范、规程的高层建筑，应按超限高层建筑进行设计。同时，另一点不容忽视的问题是，房屋适用高度除与结构体系类型及抗震设防烈度有关外，还与场地类别与结构是否规则等因素有关，当位于Ⅳ类场地或结构平面与竖向布置不规则时，其最大适用高度应适当降低。
关键词：人性化设计，使用空间，建筑与结构
中图分类号：S611文献标识码： A
一、 引言
国家规范编制组总结了2008年汶川地震震害经验，对于学校建设有了新的要求和规定。同时《中小学校设计规范》GB50099-2011对学校设计增加了安全保障的规定，修改和补充了采用低投入，高效率而且成熟的新技术。通过对某中学教学楼设计，在新规范执行的过程中，总结和探究，同时积累有效的资料。
二、造型与结构选型
某高级中学教学楼为预留续建教学用房，续建每层三个普通教室和一间辅导老师办公室，增设两个疏散楼梯间，为了避免课间人流集中，紧邻两个疏散楼梯间分设男女卫生间，五层，北侧外走廊。与原教学楼设置120mm沉降缝。层高3.6米。为了满足教学楼净高要求，以及与原教学楼衔接―原教学楼为砖混结构，刚性基础，新建教学楼荷载不得向原有基础传递，故需要设置悬挑梁解决受力问题，同时该地区抗震设防基本烈度为7度，学校建筑抗震措施要按8度设防，因此结构设计采用钢筋混凝土框架结构，依据设计原则―安全、适用、经济、绿色、美观，柱网布置选择6.6米x7.4米+2.4米，框架柱截面为0.5米x0.55米，教室内框架梁高0.5米，满足高中教室净高3.1米，有隔墙处框架梁高为0.65米，每个教室的开间进深净空尺寸为9.66米x6.6米。外走廊轴线柱网尺寸2.4米，走道净宽满足大于1.8米的要求。尺度合适的6.6米外柱廊，不仅仅体现结构的韵律，空间的虚实变化，自然而然使结构与空间形成对话。这样自然由结构形式决定了整个建筑的造型，是符合结构艺术-结构和材料是造型的基本要素，同时满足形式追随功能的理念。在设计过程中，建筑往往只注重造型，而结构只注重构件的可靠性，关注的是结构力学特征。在本次设计中,建筑师与结构师常常因为一个构件的尺寸和梁柱增设，需要多次争论和讨论，建筑需要保证空间尺寸以及人员疏散通行流畅，结构研究构件力学受力的合理性。结构定框架，建筑提条件，结构优化设计，建筑利用结构的格律来完善造型。通过不断实践，设计师都应该更新理念和储备相关专业的知识。，建筑重视结构设计理念，以结构的眼光看待建筑，让建筑更加具有价值和普遍性。
三、结构与使用空间
依据GB50099-2011要求-各教学用房的门均应向疏散方向开启，开启的门扇不得挤占走道的疏散通道。故在设计中将门安装在内凹的缓冲区，为了不影响内部空间，单扇门宽度大于1.0米,占用空间大，需要内凹尺寸大，故采用双扇外平开门-1.2米宽，高2.7米，单扇开启占用空间0.6米。框架柱的截面高度内自然形成内凹空间，所以将门安装在柱内侧，为了避免混凝土构件的冷桥问题，故安装门的内凹墙贴柱内砌筑，教室的围护墙以柱外侧平砌筑，围护墙内侧就形成了一个可用空间，设计将这个空间作为教室的储存空间，每位学生拥有专用储物柜，同时，墙体保温也得到加强，此乃一举多得的效果。储物柜上部既窗间墙装饰为艺术书架，这样结构构件与使用空间形成协调统一的“无缝”衔接。
四、使用空间的人性化设计
1.教室室内光环境：教室前端黑板处侧窗窗端长度为1.2米，避免了室外强光产生黑板眩光和光幕反射，窗间墙宽度为1.2米，过宽会形成室内光线明暗不均匀。教室主要采光面为南侧，当自然光线不足时，室内照明补充采光，设计采用细管径稀土三基色荧光节能灯（或者无眩光灯具），显色指数大于80。灯具悬挂高度距离桌面为2.0米，采用灯管长轴垂直于黑板的方向布置。黑板表面应采用耐磨且光泽度低的材料―其反射系数应为0.1～0.2。黑板顶部设专用黑板灯。黑板两侧墙面以及教室室内墙壁传统作法为白色乳胶漆，感觉干净清爽，实质是不符合用眼卫生，白色墙面的反射率大于0.8，眩光刺眼，眼睛如果长期受到强光的刺激，会形成近视眼。而绿色和青色对光的吸收和反射的程度都比较适中，对人的神经系统，大脑皮层和眼睛里的视网膜都无不良刺激反应。因此，本次设计黑板侧墙采用淡青色亚光乳胶漆墙面-反射系数0.5。
2.墙面艺术书架：木质储物柜上部设计为木质书架，书架格构按一定的格律设计，方便装卸，犹如一幅装点好的画框，可定期或分季节展示不同主题的文化及科普知识。激发学生对生活和艺术的热爱，同时激发他们对身边事情的探知欲和实践欲，每期由同学们自主设计制作，加强对集体和家乡的认识和热爱。走道处外墙平整，教室内储物柜和艺术书架的处理墙面也是平整，无突出墙面的柱子。凡有阳角墙面均做圆角处理。
3.安全疏散：楼梯间的设计更加人性化和安全-这是新规范的体现。本工程梯段宽度按照两股人流设计，其宽度为1.35米（0.6米+0.6米+0.15米）。楼梯宽度设计必须按照一股标准人流0.6米宽考虑，0.15米为两股人流的机动尺寸。
楼梯间模数化的设计和专项防滑设计避免了浪费和不安全的隐患。每层三班150人，两个疏散楼梯，疏散宽度2.7米,满足疏散要求。同时学校也加强了管理措施，课间休息和用餐时间按每层延时5分钟下课。要求在用餐时间不得集中在一侧楼梯间疏散，否则容易导致人流高度集中-因为大家习惯从距离食堂最近的楼梯通行疏散。如果楼梯段不按模数设计，多加宽0.3米左右，就有可能会有学生侧身拥挤下楼，踩踏事件就是这样发生的。看起来楼梯加宽变得宽敞了，可是浪费了土地资源和加大了建设成本。所以设计应该从总体布局考虑疏散，从每层总面积来限制和控制。
五、结语
通过某中学教学楼设计，更加领会了新规范的精神。教学楼是中小学生日常生活和学习的重要功能空间。设计就应该以人为本，从安全和适用以及舒适为出发点。人性化的设计是设计的精髓。作为建筑师应该储备新材料和新技术，在追求建筑时代感和时代特征时能够体现技术性，实用性。
参考文献：
【1】.《中小学校设计规范》GB50099-2011
