摘要：高层建筑结构的选型在结构抗震概念设计中占有极其重要的地位, 它们直接影响着结构的安全性与经济性，本文介绍了工民建筑物的基本要求，从高层建筑结构选型的相关因素进行了逐一分析。
关键词：高层建筑；结构选型；因素
引言：近年来, 随着经济实力、建筑技术的快速发展和对土地资源的合理、高效利用的迫切需求, 我国高层建筑发展相当迅速。高层建筑的高度不断增加, 功能和类型愈来愈复杂, 结构体系趋于多样化, 地区分布也更加广泛。高层建筑一般是承担较多功能, 且工程造价较大的重要建筑物, 所以从安全和经济的角度, 高层建筑的概念设计就相当重要。。然而, 高层建筑的结构选型受诸多复杂的条件和因素制约, 例如建筑物所在地区的基本风压值、抗震设防烈度、场地土条件、建筑平面形状、建筑层数、结构材料、功能要求等, 因此我们必须建立合理有效的研究体系, 综合考虑各种条件和制约因素, 为结构选型的科学决策提供依据。
一、工业与民用建筑物需要满足的基本要求
建筑空间使用要求。现代建筑任何一个建设项目自立项之初直到现场实际建设过程中，都必然对周围环境、建筑空间等有着一定实用性要求，并会通过建筑结构结构件的具体尺度、建筑规模、设计意图等间的重要关系去加以印证。总的来说，选取相异结构选型，其直接作用于建筑物本身使用空间的大小程度。而这理解想对容易，主要由于建筑结构及内部重要构件等所占用的空间不同。即是说， 占用空间主要研究的几点要素包括结构面积、构件体积、具体建筑结构高度等的基本空间因素的研究。
美观功能要求。结构是构成建筑艺术形象的重要因素通常人们比较强调结构型式适应建筑造型上的美观性要求，而易于忽视另一方面，即结构本身的美学效应。结构自身也富有美学表现力，为了达到安全与坚固的目的，各种结构体系都是由构件按一定的规律组成的，这种规律性的东西本身就具有装饰效果，结构选型的参与者、建筑师们必须注意发挥这种表现力和利用这种装饰结果自然地显示结构，结构型式与建筑的空间艺术形象融合起来使两者成为统一体。
结构受力合理性。因为各种结构体系有各自的受力特征，比如在抗风能力、抗震能力整体刚度等各方面各不相同，而选型必须保证结构体系的受力合理，所以要根据力学上的要求认真比较各种结构体系优缺点，挑选出能入围的几个结构体系，然后再结合其它影响因素作分析，做筛选结构受力合理性包括结构能有效抗风、可靠抗震、传力途径明确、应力分布合理破坏机制合理等等。它受环境条件诸如基本风压、设防烈度等影响，而基本风压、设防烈度又因场地条件不同而不同。
结构全寿命期费用。在进行结构方案的经济分析时，通常考虑的是一次性投资费用，这是不够全面的。一幢建筑物在其整个使用寿命期内，一般为50年，还会发生其它费用，如结构的一般维护维修费用、灾后的重建费用等等，而这些费用的数额往往也是不容忽视的。在进行结构选型决策时也应予以考虑。例如对于一幢高层建筑如果结构方案采用钢结构，则由于钢材易于锈蚀在整个建筑物投入使用后，必须对钢结构构件进行定期的防锈蚀处理和维护，从建筑的整个使用寿命期来看这一笔维护费用的数额是巨大的但如果结构方案采用钢筋混凝土结构则基本上不需要对结构构件进行维护。
结构的施工方便性。建筑施工的生产技术水平及生产手段对建筑结构型式有很大影响, 表现在以下三个方面。
(1) 先进施工技术是实现先进结构型式的前提。
(2) 建筑结构方案要密切与施工条件相结合。一方面, 施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力, 将给工程建设带来困难。例如, 选择装配式框架结构方案时需要认真考虑施工单位焊工技术力量, 否则将给工程质量带来严重影响。另一方面, 选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件。同一种结构型式可以对应不同的施工工艺, 而不同的施工工艺不仅影响材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标,而且会影响到结构的受力状态、抗震性能、计算分析及构造措施, 所以, 在高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。
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(3) 对于某些结构应充分考虑受力状况在施工阶段和使用阶段有很大出入。例如, 升板结构在使用阶段类似于现浇无梁楼盖结构, 柱与板刚接, 而施工提升阶段柱板节点只能视为铰接, 显然, 选型时对此类结构应考虑这些因素的影响。
二、结构的经济有效性因素分析
国内任何工程的建设自项目立项后直至工程交付使用的这一时期在内，必然要对项目经济效益变现加以科学决策分析，而结构选型就是决定其使用决策成果的一项重要控制指标。因此，衡量一个工程的可观经济效益是够具备时，对各项因素全面考察以及加以实践分析、整改方案等都显得至关重要。
l、分析投资建设劳力及主材消耗。建筑工程投入建设成本的主体部分是由主材成本、以及劳力支出、设备工艺应用成本三个方面组成。因此，对这些因素结合工程概况立足实际的分析是极为重要的。
2、考虑合理缩减工期进度。缩减施工进度及整个周期，必然能够完成项目早日投入运营工作。但值得指出的是，在必要考虑为缩减周期，减少银行信贷还贷时间等的同时，要保证其工期缩减方案合理才能保障项目高效运营的关键。
3、全生命周期造价成本控制。现代工程造价成本应跟进时代步伐，从整个项目周期使用寿命角度来看，即全过程考虑项目的技术成本、人力成本的同时，还必要长远考虑项目维修成本。这是因为项目维修成本的数额结合时间年限来看无疑是巨大的一笔支出。因此，结合到建筑选型而言，就要权衡各种经济要素利弊问题，直到造价控制与总体项目投资决策方向一致，使两者相互配套并适用。
三、施工水平对高层建筑结构选型的影响
1、先进施工技术是实现先进结构型式的前提
在高层建筑施工的过程中，施工队伍的施工技术与施工水平对建筑的结构形式有着非常大的影响。正是由于科技的不断进步，使得各种大型起重机械及各种建筑机械，例如混凝土泵等机器的不断问世，才使得施工技术与施工水平不断提高，最终让各种结构形式得以实现。因此，只有不断提高自身的施工技术，不断创新，才能够更加容易地实现先进结构形式。
2、建筑结构方案要密切与施工条件相结合
一方面，如果现有的施工技术条件不具备所选用的施工方案所要求的技术高度或所选用的结构方案不适应现有施工技术能力，整体工程的建设将会变得很难。例如，在选择装配式框架结构方案时要对施工单位焊工的技术水平进行认真的考虑，只有焊工的技术水平符合所选结构要求的水平才可以进行施工，不然将严重影响工程质量。在结构选型的过程中，设计人员与施工单位人员要进行充分的沟通，共同探讨在施工过程中可能遇到的问题并探讨解决方法。另一方面，选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件，许多相同的结构形式有着不同的施工工艺。而不同的施工工艺对建筑队伍有着不同的要求，对建筑结构也有着方方面面的影响，只有综合考虑各种因素，才能够找出真正适合的施工方案。
结束语
工民建高层建筑结构选型的决策对于整个工程项目有着至关重要的作用。其整个过程相对较为复杂，所涉及的学科多、综合性强，其选型受着很多因素的影响与制约。只有相关人员在这个过程中密切配合，以认真负责的态度来工作，及时发现问题，解决问题，并且善于学习，才能够让建筑结构选型变得越来越合理。
参考文献
[1]干华，盛大奎.中高层建筑结构体系及其技术经济问题初探[J].工程结构，2003，23(8):165- 167
[2]陈群.浅谈高层结构设计中确定结构体系的几个问题[J].建筑知识，2002，4:43 - 44
[3]马荫贤.钢筋混凝土高层建筑设计中若干问题的探讨[J].技术交流，2003，12:64- 65
论文作者:王伟健,钟子勋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第30期
论文发表时间:2018/11/14
标签：结构论文; 建筑结构论文; 因素论文; 型式论文; 建筑论文; 条件论文; 施工技术论文; 《基层建设》2018年第30期论文;