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摘要：如今，高层建筑和超高层建筑日益增多，由于我国的土地资源现状不容乐观，可应用的土地资源十分有限，因此超高层建筑就成为未来建筑结构发展的主要趋势。本文将分析我国超高层建筑结构的未来发展，以供参考。
关键词：超高层建筑；结构；发展与展望
经济的进步极大地推动了我国高层建筑结构的发展，城市中出现了诸多高层建筑，进入新千年后，我国高层建筑取得了诸多喜人的成果。在高层建筑不断增多的同时，超高层建筑结构也进入大众的视野，并成为我国建筑发展中的重要结构形式，很好的顺应了时代潮流。
1超高层建筑结构特点
超高层建筑结构中，水平力设计是结构设计中的重要内容，如建筑较高，受到建筑物自重的影响所产生的轴向压应力会使建筑出现较为明显的轴向变形，进而使连接梁的跨中正弯矩与负弯矩值显著提高。在设计中应高度重视轴向变形的控制。建筑物高度与结构侧移量成正相关，所以，务必在超高层建筑结构设计中重视侧移量的分析。且超高层建筑设计中需始终坚持小震不坏、中震客休和大震不倒的原则。
2超高层建筑发展基础分析
2.1社会发展
超高层建筑的发展与时代的进步有着十分密切的联系。上世纪80年代，我国改革开放政策正式实行，社会前进速度明显加快，经济全球化趋势也日益明显，城市中的人口数量明显增多，人们的生活质量也得到显著改善，这促进了高层建筑向超高层建筑和智能化建筑方向发展。社会的和谐稳定推动了超高层建筑的进步，但经济危机和战争等因素也阻碍了超高层建筑的前进脚步。
2.2超高层建筑价值标准
若以时间来分析超高层建筑价值标准，上世纪50年代前，历史和宗教是我国超高层建筑设计标准，上世纪50年代后，新中国成立并发展，超高层建筑设计更加重视其功能和技术。新千年后，人们的生活品质日益改善，其更加重视居住环境。人居环境科学也成为了城市改造和建筑改造指导理论，其成为了超高层建筑建设的全新价值标准，也明确了日后超高层建筑发展的主要方向。
3超高层结构体系的形式
3.1框架结构体系
框架结构主要由梁和柱构成，其可承受建筑物的水平和纵向荷载，因此也被人们称为框架结构体系。竖向荷载与底层柱体的轴力和建筑层数存在正相关关系，但是建筑变形并不明显。水平荷载影响下所出现的位移与柱体的弯矩、剪力和变形有关，同时二者成正相关关系。如建筑高度达到特定范围后，水平荷载所产生的内力要远远大于竖向荷载所产生的内力。所以，水平荷载对建筑物的影响更为明显。为此，结构设计人员必须更加关注水平作用力对结构的影响。再者，框架结构的抗震性能较差，施工受季节影响尤为明显，抗侧刚度较小，因此其通常应用在不超过20层的建筑物当中。
3.2剪力墙结构体系
3.2.1剪力墙结构
剪力墙之间间距较小，平面布置受限较为明显，故而其无法应用在公共建筑当中。
3.2.2框架一剪力墙
框架剪力墙结构主要是在框架结构中设置部分剪力墙代替框架结构，以框架结构为主。剪力墙承担水平荷载，框架承担竖向荷载。框架剪力墙结构主要应用在30层以下的建筑当中。剪力墙影响了建筑平面布置的灵活性，框架能够承担20%的水平荷载，超高层建筑结构也需要框架及剪力墙结构共同工作。
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3.2.3框支剪力墙
框支剪力墙的刚度变化较为明显，对此，需积极采取有效措施控制刚度突变问题，工作人员先采用增加框架层的方式，其刚度会受到层高变化的影响而随之变化，房屋的刚度明显提高。
3.2.4简体结构
超高层建筑受到水平荷载作用后所引发的弯矩和侧度变化较为明显，平面抗侧力结构组成的框架结构、剪力墙结构和框剪结构有时无法顺应建筑结构设计的要求，即便满足结构设计的要求，结构的经济性优势也并不明显。为改变传统的结构体系，应积极开发一种全新的结构体系。筒体结构是其中具有代表性的结构形式。筒体结构主要指以一个或若干个筒体作为建筑的承重结构，筒体承担水平荷载，该结构在刚度、抗震能力和平面布置灵活性上均具有较大的优势。
3.3巨型结构
巨型结构主要由多个大型构件构成，其是一种与常规结构共同工作的结构形式。巨型结构的抗侧刚度较大，灵活性优势明显，工作性能较好，是现阶段一种全新的超高层建筑结构体系。巨型结构主要分为巨型桁架结构、巨型框架结构、巨型悬挂结构以及巨型分离结构。
巨型桁架结构主要以桁架为媒介传递荷载。框架结构平面布置的灵活性较强，在需求相对特殊的建筑中较为常见。巨型悬挂结构乙烯主要应用吊杆在主体结构上分段悬挂楼盖，柱构架主要承担侧向和竖向荷载。同时，其也可将荷载顺利地传递给基础结构。筒体结构组成的巨型构件连接为一体即可形成巨型分离式结构，该结构能够实现交通分流，缓解交通压力和城市人口拥挤等问题。
4超高层建筑的发展
随着科技的进步、经济的发展，超高层建筑在城市中拔地而起，并成为现代城市的标志，代表着城市的形象。1972年8月在美国伯利恒市召开了国际超高层建筑会议，会上对超高层建筑予以定义，超高层建筑即为超过40层或高度超过100m的建筑。
目前，我国科学技术不断进步，超高层建筑数量明显增多，这也成为城市规划的重要指标，展现了城市的形象。超高层建筑主要指100m或40层以上的建筑。1894年美国曼哈顿人寿保险大厦的顺利交付使用，标志着高层建筑正式进入到超高层建筑发展时期，我国于1990年出现了超高层建筑，2002-2006年，我国超高层建筑迅速发展，2012年年底，我国已经建成的超高层建筑近100幢。调查统计显示，2013年-2018年间，我国250m以上的超高层建筑总数超过了160幢，其中300-400m的超高层建筑约为总数的40%。
5我国超高层建筑结构展望
5.1完善超高层结构抗震设计理念
超高层建筑倒塌会造成十分恶劣的社会影响，为此，专家们也加大了超高层建筑结构连续倒塌问题的研究力度，我国建筑物规范安全中，对建筑安全的要求不够细致合理，其无法满足超高层建筑发展的需要。当前，相关部门需注重建筑结构的抗震性能和安全，确保建筑震中的使用安全。为此，设计人员要科学地把控建筑物抗震设计，合理选用结构分析模型和参数，加大非结构和设施抗震性能的研究力度。
5.2重视隔振减震技术研究
如今，隔振减震技术在超高层建筑中得以应用，但与发达国家相比依然存在着十分明显的差距，因此，有必要更加深入地研究隔震、减震技术，完善消能减震设计策略，合理分类位移型阻尼器及速度型阻尼器的使用范围及控制指标，研究多种平滑移动支座的设计方法，开发新型的隔震减震产品。
5.3积极研究抗风关键技术
当下，我国建筑高度明显增加，建筑结构对风荷载力的敏感性增强。部分地区的抗风性能也成为了结构安全的重要决定性因素。因此，务必高度重视超高层建筑的抗风研究，加大对建筑横向风向响应、等效静力风荷载和干扰效应等的研究力度。在超高层建筑上设置风速仪等设备，实现超高层建筑抗风性能的动态监控，以期促进我国超高层建筑抗风设计的全面优化。再者，应充分考虑建筑自身的功能和日益复杂的体型特征，合理应用抗风技术和抗风设备，减轻风对建筑结构的负面影响。
6结语
现阶段，我国超高层建筑的前进步伐日益加快，建筑的实用性和安全性已经高度满足了人们的基本需求。在未来的超高层建筑建设和发展中，其结构性能优势将更为明显，能够满足人们日益丰富的个性化需求，进而推动我国建筑行业的稳步前行。
参考文献：
[1]钟棉卿，梁莎莎.浅谈超高层建筑结构现状与未来[J].建材与装饰.2017（44）：87-87
[2]刘楠.复杂高层与超高层建筑结构设计研究[J].工程技术研究，2019（14）：192-193.
论文作者:杨建
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签：高层建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑论文; 我国论文; 刚度论文; 剪力墙论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;