小伙伴们反映都在为论文烦恼，小编为大家精选了《建筑结构概念设计论文(精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：在城市化进程中，城市人口的不断增长与建设用地规模限制之间存在着严重的矛盾。为了利用有限的土地承载更多的人口，需要不断提升建筑高度，这就导致了当前城市化进程中，大量的高层建筑项目开始规划建设。高层建筑具有土地利用率高、功能较齐全等优点。但是，不断增长的高度必然需要更先进的施工技术来支撑，从而保证高层建筑的整体结构强度和韧性。
建筑结构概念设计论文 篇1：
试论高层建筑结构概念设计与高层建筑结构体系分析
摘 要：伴随经济全球化发展，我国城市化进程也在不断加快，高层建筑成为城市建筑的新宠，因为高层建筑不仅可以有效的利用土地资源，还能够提升城市的现代化景观的整体水平。所以，市政部门在城市规划的过程中需要在充分了解高层建筑结构设计的特点基础上，选择符合城市总体规划的高层建筑项目。避免高层建筑在施工过程中容易出现的问题，并严格按照设计的基本原则执行。本文主要从高层建筑设计的特点、基本原则、结构体系等方面分析。
关键词：高层建筑;结构体系;概念设计
一、高层建筑结构设计的特点
（一）水平荷载。在高层建筑结构设计中水平作用是决定因素，因为高层建筑相对于普通建筑而言，需要更强的技术性和专业性。因为高层建筑需要考虑的因素较普通建筑多，如需要考虑建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，它仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。
（二）结构延伸。在高层建筑的结构选择和设计过程中，要在保证高层建筑的足够承载力的基础上，注重刚度的加强，以抵抗侧向力。因为随着建筑层级的增多，每一层建筑都会在水平力作用下产生的一定的侧向力，从而发生侧向位移。此外也要注重通过各种措施减轻建筑自重。因为减轻自重不仅可以更好的做到建筑防震，还能够减轻对地基和桩基的压力，通常情况下采用高强度材料可以有效的实现高层建筑的自重的减轻。所以，结构延伸是高层建筑结构设计的重要指标。
（三）侧向位移伴随楼层设计的越来越高，同时水平载荷作用下产生的结构侧移会随之不断增加，最终结构定点处的侧移正比于建筑物高度的四次方。因此为了保障建筑物的安全性，必须做好结构侧移的控制。
（四）轴向变形。随着建筑物高度的增加，竖向载荷也会不断加大，这就可能使柱中产生很大的轴向变形，进而对连续梁弯矩造成不良影响，连续梁中间支座处的负弯矩会因此变小，跨中部分的正弯矩值和端支座处的负弯矩值会受影响而变大，因此，下料的实际长度要将轴向变形的具体数值考虑在内。
二、高层建筑概念设计的基本原则
（一）在设计高层建筑的过程中，必须考虑其承载力、延伸性、柔软性、刚度等指标，并且通过各种细节设计和维护方式来提高高层建筑的承载力和刚度，并增大其延性。
（二）在设计高层建筑的结构时必须对其结构进行计算和分析，减少在施工过程中的误差，并且要选择简单直接的计算方式以便于清楚的展示各项数据。
（三）设计过程中，要重视上部结构与地基之间的相互作用关系。保证地基基础的承载力，刚度和有足够的抗滑移，抗扭动能力，使整个高层建筑成为一个稳定的体系，防止产生过大的差异沉降和倾覆。
三、高层建筑的结构体系
高层建筑结构体系是指高层建筑的所有构件以一种什么样的方式排列，才能更好的抵制外力的侵袭。在一般情况下，高层建筑结构体系的考察指标是抵抗水平力，而具体的结构体系一般有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、筒体结构体系等。
（一）框架结构体系
框架结构体系是指高层建筑中的梁、柱构件通过节点连接后，能够有效的承受荷载。多用于高度相对较低的高层建筑中，此外还用于钢结构和钢筋混凝土结构中。框架体系结构的优点在于建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低。但是它也存在抗侧力能力差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重等缺点。如果进行合理的框架结构体系设计，可以使之具有良好的抗震性能。此外，框架结构构件类型少，易于标准化、定型化;可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。
（二）剪力墙结构体系
在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。
剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省，所以剪力墙在抗震结构中也称抗震墙。在发生地震时剪刀墙结构可以减少伤害，且程度比较轻微。同时剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工时，施工速度很快，可节省大量的砌筑填充墙等工作量。
由于剪力墙结构的墙面较多，所以其墙间距不能太大，否则会导致平面布置不灵活，难以满足公共建筑的使用要求。因此，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分層取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。当把底层做成框架柱时，成为框支剪力墙结构。这种结构体系，由于底层柱的刚度小，上部剪力墙的刚度大，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大的内力及塑性变形，致使结构破坏较重。
（三）框架-剪力墙结构体系
框架-剪力墙结构体系是指在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架—剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆由框架和剪力墙组成。此外，在框架-剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，同时承担少部分水平力。还可以把中间部分的剪力墙形成筒体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活;内筒采用滑模施工，外围的框架柱断面小、开间大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。
（四）筒体结构体系
筒体结构体系是指由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力。它通常有以下几种类型：框架—筒体结构、筒中筒结构、实腹筒、等。尽管筒体结构体系的种类十分多，但是总的来说其最主要的特点是相同的，是它的空间受力性能，所以不论哪一种筒体结构，在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。
四、结束语
综上所述，伴随我国城市化进程不断的加快，高层建筑的应用越来越广泛。但是在高层建筑设计中还存在一些不足之处，所以我们需要熟知高层建筑的功能以及结构上的特殊性，才能灵活设计方案并不断提高结构方案的设计水平。
参考文献：
[1]高立人，王跃，结构设计的新思路――概念设计，工业建筑，2017（1）.
[2]林同炎，S.D.思多台斯伯利，结构概念和体系，中国建筑工业出版社.
作者：杨炀
建筑结构概念设计论文 篇2：
试论高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系分析
摘要：在城市化进程中，城市人口的不断增长与建设用地规模限制之间存在着严重的矛盾。为了利用有限的土地承载更多的人口，需要不断提升建筑高度，这就导致了当前城市化进程中，大量的高层建筑项目开始规划建设。高层建筑具有土地利用率高、功能较齐全等优点。但是，不断增长的高度必然需要更先进的施工技术来支撑，从而保证高层建筑的整体结构强度和韧性。只有这样才能保证高层建筑的施工和使用安全，本文对高层建筑的设计和施工结构进行了分析。
关键词：高层建筑;结构;概念设计;结构体系分析
引言
建筑物的高度不能随意增加，它与人们的建筑结构设计和施工水平息息相关，为了保证高层建筑设计和施工的安全和质量，我们需要把重点放在结构上。建筑高度的增加会导致建筑结构中重力的增加。如果结构设计不合理，很难支撑住巨大的建筑重量，进而会带来建筑稳定性和使用安全性的下降，对人们的生命财产安全构成极大威胁。对此，我们需要对高层建筑结构的体系设计进行分析和探讨，并用这种方法来促进高层建筑的安全。
1高层建筑结构设计的特点
1.1高层建筑的结构设计
建筑高度的增加需要相关技术和结构强度的支撑，这就解释了为什么高层建筑比普通建筑对结构设计技术和专业水平有更高的要求。对于高层建筑的结构设计来说，质量因素是非常重要的，因为结构的设计质量不仅关系到高层建筑各项功能的实现，而且对建筑工程的造价和工期有着相当大的影响。
1.2在高层建筑的结构选择和设计的过程中，水平力是最主要的因素
建筑物本身的水平力与高度正相关。随着建筑高度的增加，结构在水平方向受力越大。建筑结构一旦不能适应水平力的作用，将对建筑的安全产生严重的影响，这就意味着在高层建筑设计时必须注意水平构件。
1.3在保证高层建筑承载力的基础上注重用刚度的加强来抵抗侧向力
建筑高度的增加必然导致重心的提升。建筑物的重心越高，建筑物的稳定性就越差，因为侧向力对建筑物的影响越严重，一旦侧向力得不到有效控制，就会引起高层建筑的侧向位移，严重威胁大楼的正常运行。
1.4在高层建筑结构选择和设计过程中要注重减轻建筑自重
在施工过程中为了增加建筑物的高度，必然导致建筑物本身重量的增加。自重的增加会对建筑物的使用造成很大的不利影响。例如，在地震中，自重建筑的抗震性能往往较差，而且在基础和桩基础上有巨大的压力，这将影响建筑物的整体质量。因此，在建筑结构设计中，必须考虑减轻高层建筑的重量，并采用新型高强度材料有效地减轻建筑的重量。
1.5高层建筑的抗风结构的选择和设计过程中，要进行位移值计算
高层建筑的迎风面积变大了，所以，需要我们对相关的位移值进行计算，从而来对结构加以优化设计，从而提升建筑的抗风能力。
1.6具有特殊的抗震要求的高层建筑，应该认真检测地质情况
地基是建筑工程建设的最重要基础，特别是对于高层建筑这样的工程项目来说一定要重视地基选址工作，通过对地质状况进行深入勘测来保证地基的稳定性。
1.7在高层建筑的地基结构的选择和设计的过程中，要保证结构合理性
高层建筑设计合理性体现在承载力、刚度这两个方面。
2高层建筑的结构体系
高层建筑结构体系由剪力墙、框架、筒体和框架剪力墙组成。在进行结构体系设计工作时，不知道要注意这些构件体系的有效性，还要促进它们的相互排列和组合的优化。通过这种方法，可以提高高层建筑结构体系的水平，利用较好的结构承载力和刚度，保证高层建筑的稳定性和安全性。以下是对这些结构的详细分析。
2.1框架结构体系
在节点处将建筑物中的梁、柱连接起来，形成具有良好承载力的框架结构。然而，由于框架结构缺乏抗侧刚度，非结构构件容易受到地震破坏，这也是框架结构只适用于底层建筑的原因。除了上述抗侧刚度不足的缺点外，框架结构还有很多优点：首先，平面设置灵活，立面设计多变。由于采用框架结构，整个建筑有大量的可用空间，这为空间类型的选择提供了很大的选择，无论是餐厅、商务室、教室还是会议室、车间都可以;其次，框架结构的施工难度较小，无论是采用预制构件还是采用定型模板进行现浇都可以达到，这得益于框架结构的简化，较理想的施工方法是现浇法，这种方法具有较好的抗震性能。
2.2剪力墙结构体系
在高层建筑结构体系中剪力墙结构体系主要负责的是竖向水平载荷，尽管水平方向上的载荷承载能力也是有的。高层建筑利用剪力墙结构可以实现很好的侧向稳定性，这种强度高、刚度大并且整体性好的结构体系可以保证高层建筑在地震中保持很好的稳定性。经过对发生过地震地区的建筑结构调查可以发现，应用了剪力墙结构体系的建筑受到的地震伤害是相对较轻的，这也在实践中证明了剪力墙结构体系的抗震价值。一般来说，应用剪力墙结构体系的建筑建设应当划分成两个方面来看，对于地震频发地区应用剪力墙结构体系的建筑来说最适宜的高度是十五层楼以上;对于几乎不发生地震地区的建筑结构来說，高度达到140m的建筑也是可以应用剪力墙结构体系的。在我国当前的建筑结构体系中，高度在10层楼到30层楼之间的建筑中有很大的部分都选择了使用剪力墙建筑结构来保证建筑的稳定性和安全性。
在建筑中应用剪力墙结构的时候需要注意一些事项：首先，建造剪力墙结构建筑的过程中为了在保证建设质量的基础上提升建造速度可以积极的利用滑升模板、大模板等建造方法;其次，在建造过程中应当对墙间距进行准确控制，间距不可以太大;在缺点方面剪力墙结构还有平面布置不灵活、结构自重大等缺点。
2.3筒中筒结构体系
筒中筒结构体系是高层建筑结构体系中的重要组成部分，它的主要作用是抵抗水平方向上的力，在结构体系构成上主要包含了一个或多个筒体，这种多筒体的结构强度和水平力承载能力可以很好的满足高层建筑的要求，同时其具有的优秀抗扭刚度也很好的保证了建筑的稳定性。筒中筒结构体系是包含了很多个基本形式的，主要的结构形式有框筒、实腹筒和桁架筒这三种。
3结束语
城市化的不断推进，决定了城市建筑的高层化将是一个长期的趋势。这种趋势不仅会促进城市化的发展，而且会给人们的生命财产带来严重的安全威胁。因此，为了更好地发挥高层建筑对城市化进程的推动作用，需要相关人员对高层建筑结构进行全面有效的分析，并在此基础上进行有效的设计。这样，通过更有效的结构设计和施工，可以为高层建筑的建设和使用提供有效的保障，从而促进城市的发展更好的发展。为了更好地进行高层建筑结构设计，相关设计人员必须有效地了解和掌握相关的高层建筑结构特点和相关的结构体系。在此基础上，合理设计建筑结构，最终目的是保证结构的强度和稳定性，从而为整个建筑提供有效的支撑。
参考文献
苏保国， 吕福庆. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（020）：862.
陈欢. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 中国房地产业：理论版， 2012（7）：232-232.
苟文清. 浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2012， 000（025）：1-3.
身份证号：37252519780827332X 山东 聊城 252200
身份证号：372525197703013337 山东 聊城 252200
身份证号：37252519740725331X 山东 聊城 252200
作者：秦希芳 赵庆东 赵庆才
建筑结构概念设计论文 篇3：
浅谈高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系
[摘要]文章介绍高层结构概念设计的三维层次和高层建筑的结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构。
[关键词]高层建筑结构；概念设计；结构体系
[作者简介]班奇志，亚瑞建筑设计有限公司南宁分公司，广西南宁，530000
[文献标识码]A
近些年来，建筑业有了突飞猛进的发展，城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。它以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特性而言，高层建筑是必须着重考虑水平荷载和竖向荷载组合影响的建筑物。设计高层建筑时，它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外，还必须控制由风荷载(或地震水平作用)所产生的侧向位移，防止由此产生的结构的和非结构性材料的破坏；控制由风荷载造成顶部楼层的加速度反应，以使用户对摆动的感觉和不舒适感降到最低程度。这就需要设计师从一开始就应该以一个立体的概念设计为基础。
一、高层结构概念设计
(一)高层结构概念设计的三维层次
把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析，对于复杂的高层，例如多塔机构也可以把它分成几块，分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题，然后组合起来。首先，在方案阶段(I)，可以把基本设计方案概念化，建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系；高宽比与抗倾覆；承载力和刚度；并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成，因此在初步设计阶段(Ⅱ)，要扩展方案，把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来，进行基本水平和竖向分体系的总体设计，从而得到主要构件及其相互的关系。而在最后的第Ⅲ阶段，即施工图设计阶段，处理一维的构件设计，具体设计所有分体系的构件、连接和构造详图，对第Ⅱ阶段做出的粗略决定进行细化。
对于高层建筑结构，可以设想成为一个从地基升起的竖向悬壁构件，承受水平侧向荷载和竖向重力荷载的作用。侧向荷载是由风吹向建筑物引起的水平压力和水平吸力，或者是由地震时地面晃动引起的水平惯性力。重力荷载则是建筑物自身的总重力荷载。这些侧向荷载和重力荷载的组合，趋向于既可能将它推倒(受弯曲)，又可能将它切断(受剪切)，还可能使它的地基发生过大的变形，使整个建筑物倾斜或滑移。对抗弯曲而言，结构体系要做到不使建筑物发生倾覆，其支撑体系的构件不致被压碎、压屈或拉断，其弯曲侧移不超过弹性可恢复极限；对抗剪切来说，结构体系要做到不使建筑物被剪断，其剪切侧移不超过弹性可恢复极限；对地基和基础来说，结构体系的各支撑点之间不应发生过大的不均匀变形，地基和地下结构应能承受侧向荷载引起的水平剪力，并不引起水平滑移。由于风力和水平地震作用力对于高层建筑是动荷载，使建筑结构抗弯曲和抗剪切时都处于运动状态，就会导致建筑物中的人有震动的感觉，使人有不舒服感。如果建筑物晃动得太厉害，还会使非结构构件(如玻璃窗、隔墙、装饰物等)断裂，甚至危及屋外行人的安全。所以，高层建筑结构要避免过大的震动。例如：在建造机关事务局12层的办公综合楼，它长48m、宽18m、高36m。建筑物两边各有9根柱，横行柱距为18m，纵向柱距为6m，中央有一个6×12m的电梯和管道井筒。考虑水平荷载的传递有几种不同方式，进行结构方案优选，分析两种结构方案：一种为仅由核心筒承受水平力，外柱仅承受大部分竖向荷载，不抵抗水平力，梁和柱铰接；一种为纵横两个方向柱和梁刚接形成框架，来抵抗纵横两个方向的水平力。在方案一中：筒井所受的风荷载为1.4×6×8=67.2KN／m，竖向荷载近似为15120KN，井简墙自重为6×36×(6+12)×2=7776KN，可得抵抗倾覆弯矩的竖向荷载为22896KN。则可计算出合力偏心矩e=M／G=67.2×36×18／22896=1.9m，超过核心范围(6／6=1m)，不满足稳定要求。必须加强、加宽基础或采用下部锚固，才能避免基础向上抬起。在方案二中：由横行跨度的框架承担全部水平力。因此，在一个方向风荷载作用下，总框架一侧柱子受压，另一侧柱子受拉，并可近似求得总压力或拉力为：67.2×36×18／18=2418.2KN，大致由每侧9根柱子平均分担2419.2／9=268，8KN／柱<7×3×9×10=1890KN，即比每根柱所承受的恒载小很多，基础不会向上抬起。因此方案二比方案一好，应采用方案二的结构。
二、高层建筑的结构体系
通过受力因素分析，下一步就考虑采用什么结构体系，有下面几种高层建筑结构体系可供选择，其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构、筒中筒结构等。根据其受力特点，结合高层概念设计的三维层次考虑，选取合适的结构体系或其组合体系。
(一)框架结构体系
由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由梁联系起来，形成空间结构体系。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业厅、教室等。需要时，可用隔断分割成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙采用非承重构件，可使立面设计灵活多变。但是框架结构本身刚度不大，抗侧力能力差，水平荷载作用下会产生较大的位移，地震荷载作用下较易破坏。不高于15层宜采用框架结构，可以达到比较好的经济平衡点。
(二)剪力墙结构体系
剪力墙结构体系是利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构体系。墙体同时作为维护及房间分隔构件。剪力墙间距一般为3—8m，现浇钢筋混凝土剪力墙结构整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求容易满足，适于建造较高的高层建筑。而且其抗震性能良好，在历次的地震中，都表现了很好的抗震性能，震害较少发生，程度也很轻微。但是剪力墙结构间距不能太大，平面布置不灵活，而且不宜开过大的洞口，自重往往也较大，不是很能满足公共建筑的使用要求，而且其成本也较大。
(三)框架一剪力墙结构体系
框架一剪力墙结构体系由框架和剪力墙组成。剪力墙作为主要的水平荷载承受的构件，框架和剪力墙协同工作的体系。在框架一剪力墙结构中，由于剪力墙刚度大，剪力墙承担大部分水平力(有时可以达到80％～90％)，是抗侧力的主体，整个结构的侧向刚度大大提高。框架则承受竖向荷载，提供较大的使用空间，同时承担少部分水平力。由于有了剪力墙，其体系比框架结构体系的刚度和承载力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件(隔墙和外墙)的损坏。这样无论在非地震区还是地震区，都可以用来建造较高的高层建筑。还可以把中间部分的剪力墙形成简体结构，布置在内部，外部柱子的布置就可以十分灵活；内筒采用滑模施工，外围的框架柱断面小、开间大、跨度大，很适合现在的建筑设计要求。
(四)筒中简结构体系
筒中筒结构体系由一个或多个简体为主抵抗水平力。通常简体结构基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。筒体结构最主要的特点就是它的空间受力性能。不论哪一种简体，在水平力作用下都可看成固定于基础上的箱形悬壁构件，它比单片平面结构具有更大的抗侧刚度和承载力，并具有良好的抗扭刚度。简中筒结构是一种抵抗较大水平力的有效结构体系，但是由于它需要密柱深梁，当采用钢筋混凝土结构时，可能延性不好，而且造价昂贵。
除了上述的几种结构体系外，还有其他一些结构体系，如薄壳、膜结构、网架等。随着时代的进步，会涌现出越来越多更好的结构体系。这就需要不断学习，从各方面考虑运用经济合理的手段到达目标。
作者：班奇志