试论某高层建筑的结构优化设计

张国明 金三 王黎明

摘要：本文结合某高层建筑的工程案例，针对建筑结构设计的优化进行概述，提出了一些问题及解决的策略，望为类似工程具有参考价值。

关键词：高层建筑； 结构； 设计； 优化

1 工程概况

某高层建筑属综合建筑。主楼占地面积9383 m2， 总建筑面积19537 m2，主楼高74.8 m， 地面以上19 层、地下1 层， 主楼建筑面积为12091 m2； 裙楼高3 层， 建筑面积为7 646 m2。

1.1 结构承重体系设计

综合考虑裙楼部分大空间的设计使用要求，以及主楼部分的抗侧移设计要求， 裙房结构承重体系采用钢筋混凝土框架结构形式， 主楼采用框架—剪力墙承重结构体系。

本建筑结构在主楼抗侧力构件设计中， 剪力墙主要承担水平作用， 框架承担少部分水平荷载作用和大部分竖向荷载作用。主楼平面形状基本上为正方形， 楼梯均设置在角部位置。为提高主楼结构的抗扭能力， 剪力墙结合楼电梯间设在主楼结构的两个对角位置， 具体厚度根据高层建筑结构设计的变形限值， 由刚度、承载力和延性三者间的最佳匹配决定。

1.2 建筑缝的处理设计

本建筑由主楼和裙房两部分组成， 在二者的连接部位需设置建筑缝。考虑到主楼部分高度较高、结构有效重量大， 裙房部分高度较低， 因此二者间需设置防震缝和沉降缝。对于防震缝， 为避免主楼和裙房间连接部位留出较大的宽缝， 给裙房屋顶防水处理带来困难， 本建筑采用“抗” 的方法。在结构分析时， 将主楼和裙房视为一个整体进行抗侧力设计计算；……