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高层建筑设计与工程实践
高层建筑方案设计中结构体系的确定
石建光 花林林
（厦门大学建筑与土木工程学院，福建 厦门 361003）
1 高层建筑结构体系的确定方法
对于整个建筑工程而言，设计阶段是工程建设全过程中投资控制的重点 ，由图 1 可见节约建 设成本的可能性在设计准备阶段和设计阶段由 100%迅速降低，至施工开始已降至 10%左右。因此， [2] 控制建设成本的关键在于设计准备或方案设计阶段 。
[1]
图 1 设计各阶段对项目投资的影响 资料来源: 许晓芳： 《房地产开发的建安成本控制要从规划设计阶段抓起》 ，当代建设,1999 年。
对于高层建筑，依据结构高度选择合理的结构体系和恰当地设计选择建筑物的平面形状、剖面 [3] 和总体型，都是在初步设计阶段由建筑确定的 。结构设计总是在建筑师大体完成了建筑设计方案 之后再介入的，针对建筑方案提出结构方案。而在建筑设计阶段确定的建筑体型等因素的改变，都 [4] 将引起结构受力的改变，对于高层建筑影响尤为显著 。如在建筑物方案设计时，改变了受风面的 形状，建筑物所受的风荷载及其合力作用点将会引起相应变化；改变建筑重力荷载分布特征，建筑 物所受的水平地震作用及其合力作用点也会引起相应的变化。 如果建筑设计人员在进行平面设计和 竖向设计构思时，不依据基本的结构设计技术原理和有关结构的受力特性，往往会使结构工程师不 [5] 能有效地选择合理的结构体系，导致结构的不稳定等问题 。结构设计成为在建筑设计方案被提出 后进而寻求结构上的解决方案， 使结构师的作用降低到在建筑师提出建筑形式以后去寻求结构上的 [6] 解答，使结构设计完全处于从属地位 。 目前国内外高层建筑结构体系的确定方法主要有如下几种:
1.1 专家讨论
专家们根据以前从事过的丰富的设计案例，从一些重要的结构设计参数考虑，直觉选定出一个 或几个可能成为满意解的方案，然后专家会对这些方案作进一步的推敲，从而裁决出认为满意的方 案。这种方法具有较强的主观性，很难考虑到所有影响结构选型的因素,且难于组织[7]。
1.2 基于规范与列表的初选
如我国建筑抗震设计规范 有规定适用

的钢筋混凝土房屋的结构类型和最大高度（表 1） ，国外 [9] [10] [11] 。 Fintel , Schueller , Taranath 等人也总结和概括了各结构类型最佳的适宜层数（表 2）
[8]
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高层建筑设计与工程实践
表 1 现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度（