近些年來，建筑也有了突飛猛進的發(fā)展，城市規(guī)劃中的高層建筑越來越多，他以其高度強烈地影響著規(guī)劃、設計、構(gòu)造和使用功能。就結(jié)構(gòu)特征而言，高層建筑就必須著重考慮水平荷載和豎向荷載組合影響的建筑物，設計高層建筑時，它的結(jié)構(gòu)除在上述荷載組合下的強度、剛度和穩(wěn)定性應予以保證外，還必須控制由風荷載（或地震水平作用）所產(chǎn)生的側(cè)向位移、防止由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)性材料的破壞；控制由風荷載造成頂部的樓層加速度反應，以使用戶對擺動的感覺和不舒適感降到最低程度，這就需要設計師從一開始就應該以一個立體的概念設計為基礎。

1高層結(jié)構(gòu)概念設計

把房屋看成一個三維空間塊體分層次來分析，對于復雜的高層，例如多塔結(jié)構(gòu)也可以把它分成幾塊，分別研究其傾覆、剛度、承載力等問題，然后組合起來。首先，在方案階段（1），可以把基本設計方案概念化，建立一個符合建筑空間三維形式的結(jié)構(gòu)方案。在該階段分析總結(jié)構(gòu)體系的荷載和抗力關(guān)系；寬度比和抗傾覆；承載力和剛度；并預估基本分體系的相互關(guān)系。由于整個結(jié)構(gòu)必然是由一些平面單元組成，因此在初步設計階段（Ⅱ），要擴展方案，把那些體現(xiàn)初步設計基本要求的、主要是二維的平面體系包括進來，進行基本水平和豎向分體系的總體設計，從而得到主要構(gòu)件及其相互的關(guān)系。而在最后的第Ⅲ階段，及施工圖設計階段，處理一維的構(gòu)件設計，具體設計所有分體系的構(gòu)件、連接和構(gòu)造詳圖，對第Ⅱ階段做出的粗略決定進行細化。

對于高層建筑結(jié)構(gòu)，可以設想成為一個從地基升起的豎向懸臂構(gòu)件，承受水平側(cè)向荷載和豎向重力荷載的作用。側(cè)向荷載是由風吹向建筑物引起的水平壓力和水平吸力，或是由地震時地面晃動引起的水平慣例性。重力荷載則是建筑物自身的總重力荷載。這些側(cè)向荷載和重力荷載的組合，趨向于即可能將它推倒（受彎曲），又可能將它切斷（受剪切），還能使它的地基發(fā)生過大的變形，使整個建筑物傾斜或滑移。

對抗彎曲而言，結(jié)構(gòu)體系要做到不使建筑物發(fā)生傾覆，其支撐體系的構(gòu)件不致被壓碎、壓屈或拉斯，其彎曲側(cè)移不超過彈性可恢復極限；對抗剪力來說，結(jié)構(gòu)體系要做到不使建筑物被剪斷，其剪切側(cè)移不超過彈性可恢復極限；對地基和基礎來說，結(jié)構(gòu)體系的各支撐點之間不應發(fā)生過大的不均勻變形，地基和地下結(jié)構(gòu)應能承受側(cè)向荷載引起的水平剪力，并不引起水平滑移。

由于風力和水平地震作用力對于高層建筑是動荷載，使建筑結(jié)構(gòu)抗彎曲和抗剪切時都處于運動狀態(tài)，就會導致建筑物中的人有震動的感覺，使人有不舒服感。如果建筑物晃動得太厲害，還會使非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（如玻璃窗、隔墻、裝飾物等）斷裂，甚職位及屋外行人的安全。所以，高層結(jié)構(gòu)建筑要避免過大的震動。

2高層建筑的結(jié)構(gòu)體系

通過受理因素分析，下一步就應考慮使用什么結(jié)構(gòu)體系，有下面幾種高層建筑結(jié)構(gòu)體系可以選擇，其結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等。根據(jù)其受力特點，結(jié)合高層概念設計的三維層次考慮，選取合適的結(jié)構(gòu)體或其組合體系。

（1）框架結(jié)構(gòu)體系。由梁、柱、基礎構(gòu)成平面框架，它是主要承重結(jié)構(gòu)，各平面框架再由梁聯(lián)系起來，形成空間結(jié)構(gòu)體系�？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點是建筑平面布置靈活，可以做成有較大空間的會議室、餐廳、車間、營業(yè)廳、教室等。需要時，可以隔斷分隔成小房間，或拆除隔斷改成大房間，因而使用靈活。外墻采用非承重構(gòu)件，可使立面設計靈活多變。但是框架結(jié)構(gòu)本身剛度不大，抗側(cè)力能力差，水平荷載作用下會產(chǎn)生較大的位移，地震荷載作用較易破壞。不高于15層宜采用框架結(jié)構(gòu)，可以達到比較好的經(jīng)濟平衡點。

（2）剪力墻結(jié)構(gòu)體系。剪力墻結(jié)構(gòu)體系是利用建筑物墻體作為承受豎向荷載、抵抗水平荷載的機構(gòu)體系。墻體同時作為維護及房間分隔構(gòu)件。剪力墻間距一般為3-8m�，F(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)整體性好，剛度大。在水平荷載作用下側(cè)向變形小，承載力要求容易滿足，食欲建造較高的高層建筑。而且其抗震性能良好，在歷次的地震中，都體現(xiàn)出良好的抗震性能，震害較少發(fā)生，程度也很輕微。但是剪力墻結(jié)構(gòu)間距不能太大，平面布置不靈活，而且不宜開過大的洞口，自重往往也較大，不是很能滿足公共建筑的使用要求，而且成本也較大。

（3）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系�？蚣�-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是由框架和剪力墻組成。剪力墻作為主要的水平荷載承受的構(gòu)件，框架和剪力墻協(xié)同工作的體系。在框架-剪力墻組成。由于剪力墻剛度大，剪力墻承受大部分水平力（有時可以達到80%-90%），是抗側(cè)力的主體，整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高�？蚣軇t承受側(cè)向荷載，提供較大的使用空間，同時承擔少部分水平力。由于剪力墻剛度大，其體系比框架結(jié)構(gòu)體系的剛度和承載力都大大提高了，在地震作用下層間變形減小，因而也就減少了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（隔墻和外墻）的損壞。這樣無論在非地震區(qū)還是地震區(qū)，都可以用來建造較高的高層建筑。還可以把中間部分的剪力墻形成簡體結(jié)構(gòu)，布置在內(nèi)部，外部柱子的布置就可以十分靈活；內(nèi)筒采用滑模施工，外圍的框架柱斷面小、開間大、跨度大，很適合現(xiàn)在的建筑設計要求。

（4）筒中筒結(jié)構(gòu)體系。筒中筒結(jié)構(gòu)體系由一個或多個簡體為主抵抗水平力。通常筒體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式有三種：實腹筒、框筒及衍架筒。筒體結(jié)構(gòu)最主要的特點就是它的空間受力性能。不論哪一種筒體，在水平作用下都可看成固定于基礎上的箱形懸臂構(gòu)件，它比單片平面結(jié)構(gòu)具有更大的抗側(cè)剛度和承載力，并具有良好的抗扭剛度。筒中筒結(jié)構(gòu)是一種抵抗較大水平力的有效結(jié)構(gòu)體系，但是由于它需要密柱深梁，當采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，可能延性不好，而且造價昂貴。

除了上述的幾種結(jié)構(gòu)體系外，還有其他一些結(jié)構(gòu)體系，如薄殼、膜結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架等。隨著時代的進步，會涌現(xiàn)出越來越多更好的結(jié)構(gòu)體系。這就需要不斷學習，從各方面考慮運用經(jīng)濟合理的手段達到目標。