Page 73 - 生态建筑学下高层建筑设计研究

第二章 高层建筑结构的创新

第三节 高层建筑结构体系的完善

一、高层建筑结构概念设计以及高层建筑结构体系

（一）开展概念设计的意义
相较于其他设计思想，先进性是概念设计所具有的优势。结构设计师需要秉
承概念，设计思想优化设计建筑空间结构，并应当梳理各结构之间以及结构与构

件两者存在的关系。调查研究表明，尽管随着科学技术的转型升级在设计建筑结
构时一体化计算机结构设计程序应用范围更加广泛，但是在具体使用时，仍然会
存在较大的计算误差，甚至是计算失误。而且随着年龄的增长，工程师在大学专

业课上所掌握的概念等知识将会被逐渐忘记，从而不能实现高层建筑结构设计朝
着现代化的方向前进。秉承概念设计理念设计高层建筑结构的原因在于现存的计
算理论与结构设计理论与实际情况存在出入。例如，应当围绕弹性理论设计混凝
土结构，依据塑性设计理论设计截面，以便于提升结构体系的稳定性。由于设计

理论存在矛盾，以至于计算结果不能与实际情况保持一致。为了解决这一问题，
就需要应用概念设计思想指导设计结构构件。
（二）高层建筑结构概念设计

从不同层次分析房屋时可将其当成三维空间块体，这也就意味着能够应用多
塔结构对高层建筑进行分解，进而加深对建筑面临的承载力、刚度等问题的理解
认识。首先，在正式确立高层建筑施工方案之前，需要优化调整概念设计方案，
保证方案能够满足构建建筑空间三维形式结构的要求。在具体实践过程中，需要

设计人员把握高层建筑结构体系中所包含的高度和宽度、抗力和荷载，抗倾覆能
力和承载能力，并应当科学预估彼此存在的关系。因为高层建筑结构以平面单元
形式构成，所以在制定初步设计方案时还需要实施方案拓展，加入满足初步设计

要求的元素，以便于完善基本水平和竖向分体系的总体设计，找出主要构件以及
存在的相互关系。等到最后一阶段，还需要设计一维构件，包括分体系构件的设
计、连接以及绘制详图，并应当优化调整上一设计策略的细节。

从某一角度出发，从地基升起的竖向悬臂构件其实就是高层建筑结构，需要
承受竖直方向的重力荷载和水平方向的侧向荷载。其中，前者和建筑物自身重量
息息相关，后者则与风的作用有一定联系。将这些荷载组合起来就容易导致建筑

_ 65 _