1、高层建筑结构稳定性影响因素探究摘要：随着城市人口居民的不断增多，城市人口用地的逐渐减少，高层建筑物的兴起和推广成为了解决这一问题的有效措施。在提高城市空间利用率的同时，高层建筑的结构稳定性也是人们越来越关注的问题。本文具体分析了在高层建筑结构设计中存在的常见问题，并阐述了影响高层建筑结构稳定性的主要因素，在优化高层建筑结构稳定性的同时，推动高层建筑物设计技术的不断发展。 关键词：高层建筑；结构稳定性；影响因素高层建筑指的是超过一定层数或高度的建筑，随着城市生产和消费达到一定的水平之后，人们开始深入对高层建筑的研究，各国对高层建筑的定义有所不同，高层建筑可以带来明显的社会经济效益，提高土地面积的2、使用效率。但是要注重高层建筑的结构稳定性，保证高层建筑的稳定性和安全性是高层建筑发展的原则和目标。下文对高层建筑的结构稳定性进行了具体的分析。1.在高层建筑结构设计中存在的常见问题1.1高层建筑的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，所出现的问题有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。高层建筑的基础应选用整体性好，满足地基承载力和建筑物容许变形的要求，并能调节不均匀沉降的基础形式。高层建筑宜设置地下室以减小地基的附加应力和沉降量，有利于满足天然地基的承载力3、和上部结构的整体稳定性。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性，由于我国占地面积较广，地质条件相当复杂，因此，作为建立在国家标准之下的地方标准能够将给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的更为详细和准确。在进行相关工作时，一定要灵活的结合实际。1.2高层建筑的高度比超限问题根据我国的高层建筑混凝土结构技术规程中的有关规定，按照经济和使用原则，对常见的建筑结构体系的最大适用高度进行了相关限制。但是在实际的建筑工作中，很多混凝土结构的高层建筑在高度设计上已经超过了这一限制，建筑的高宽比很大，混凝土高规对高层建筑的高宽比提出一个“不宜”超过的限值。应当注意到，该限值是一个综合4、限值，是基于结构刚度、整体稳定、承载能力和经济性要求的一个宏观要求。也就是说，在某些条件下可以突破。一般来说，在“刚重比”满足要求的条件下，如果其它层间位移、剪重比等整体指标满足高规要求的条件下，高宽比不再作为必须满足的指标。但是应当注意到，由于高宽比较大，必然可能造成结构在其横向增加较多的抗侧力构件，使结构在两个方向的抗侧力刚度不协调，从而造成结构造价增加，应依靠可行的对策避免这种不利影响，保证结构的整体稳定。2.高层建筑结构稳定性的影响因素2.1受力性和扭转方面的分析通常在高层建筑设计的最初阶段，设计人员考虑较多的就是建筑物的空间组成特点，而并非是确定高层建筑的具体结构。高层建筑的地面对其5、空间形式的水平方向及竖向的稳定有着十分重要的影响。由于高层建筑一般都是由重而大的结构构件所构成，所以，建筑物的结构应当把其自身的重量传送到地面上。建筑物结构的荷载通常是向下对底面产生作用的，而高层建筑设计的基本要求之一就是弄清地基承载力和向下作用力二者之间的关系。因此，在设计建筑物的方案时，就应当对主要承载腔以及承重柱的分布数量进行总体上的设想。高层建筑的三心包括结构重心、刚度中心及几何形心，在设计建筑物结构时，必须保证三心合一，也就是将三心最大限度的汇合为一点。高层建筑结构扭转方面的问题指的是在设计结构时，并没有真正的确保三心合一，进而在水平荷载的不良作用之下发生结构扭转振动效应。为了能够有6、效的防止高层建筑由于水平荷载的作用所导致的扭转破坏，那么在设计结构时就应当合理的选择平面布局与结构形式，从根本上保证三心合一。2.2振动周期和侧移方面的分析高层建筑结构的振动周期主要包括两个方面：将自振周期和场地特征周期尽可能的错开以及对结构自振周期进行合理的控制。通常其自振周期应当保持的范围为：筒中筒、剪力墙结构的自振周期在0.04N至0.10N之间；框剪结构的自振周期在0.08N到0.12N之间；框架结构的自振周期为0.1N到0.15N之间，其中N是结构层数。高层建筑结构的第二及第三周期应当保持的范围为：第二周期在三分之一到五分之一的自振周期之间；第三周期在五分之一到七分之一自振周期之间。7、当高层建筑所在地发生地震的时候，若高层建筑的场地特征周期接近与高层高层建筑的自身周期，那么很容易导致场地与建筑物的共振。所以，在设计建筑方案结构时应当预先对特征周期进行估算，通过合理的选择结构体系及结构类别，合理的对结构层数进行调整，扩大特征周期和自振周期二者间的差别，防止产生共振问题。除了上述诸多问题外，在设计高层建筑结构时，还必须重视单位面积重度、剪重比以及位移限制等问题。应当保证这些数值和指标的合理性和正确性，从结构的竖向、结构体系的选择及平面布置等各个方面进行深入的思考，将层间位移和顶点位移并重对待，尤其要注意角点位移的大小与合理性，注意剪重比和单位面积厚度的实际值与高层建筑结构的实际8、情况相契合。3.高层建筑结构设计的优化3.1优化建筑结构设计的目的建筑是时代发展的产物，是提供人类生产和生活需求的必备场所，所以优化结构的目的就是在现有技术上，用最经济、最优化的手段来获得预订条件下满足设计所预期的各种功能的要求。首先是保证建筑物的结构耐久性和安全性，结构耐久性和安全性是住宅结构设计优化设计最基本的要求。选择的结构体系和材料必须有利于抗风、抗震、抗洪以及方便使用寿命期间的改造维修，在偶然事件发生仍能保持其结构的整体性和耐用性。其次，必须满足用户的使用性要求，即进行结构方案设计时应以更好地满足人们对建筑使用性和舒适性的要求为目的，充分考虑结构中各类与之相关的问题。最后要满足工程建9、设的经济性，在对建筑物的结构进行设计时应根据建筑的建造条件，采用经济又合理的优化结构体系，起到节约成本的功效。3.2建筑结构的优化方案只有提高建筑结构设计优化方案的经济性、合理性，同时满足建筑的结构体系要求，才能确保整体设计的顺利实现。对于结构体系来说，要求明确受力过程，保障传力的简洁性，对于同等的结构单元来说，结构体系也应相同；如果高层建筑位于地震区域内，那么就需要充分考虑平面规则与竖向规则。以高层建筑的地质条件为出发点，有针对性地选择基础设计形式，对建筑的上部结构类型、荷载分布进行综合分析，合理选择施工条件，减少对周边建筑物产生的影响，通过考虑各方面的实际因素，最终确定施工组织方案。总结：高层建筑物的结构稳定性对于未来的工程建设具有重要的影响作用，本文主要分析了在高层建筑结构中存在的问题，通过这些问题的解决不断优化高层建筑物的结构稳定性，努力保证高层建筑物的安全性和稳定性，促进高层建筑工程行业的整体发展。参考文献：1刘青松.高层建筑结构设计出现的问题及解决方法研究J.江西建材，2014，24：29.2杨小冬.高层建筑工程中施工技术要点分析J.江西建材，2014，24：82.3李建海，王珍吾.浅析高层建筑的结构设计J.品牌（下半月），2014，12：156.