Page 201 - 现代建筑的结构设计分析与理论研究

第六章 高层建筑结构设计

速度响应加以明确，为后续的主体结构以及幕墙结构的风荷载设计提供科学、全面的
参考。针对超高层建筑结构外形，从防风角度来看，要时刻关注结构体系和建筑外形，
提升建筑结构刚度，可将其设计成圆形、椭圆形以及三角形等，以减少风压数值。也
可采用对称平面和对称结构布置，有效减少风力偏心产生的扭转影响。此外，还要关

注结构构件的合理优化。超高层建筑结构多柔度大，且具有较低的自振频率，当自振
频率与风振频率接近时，将容易受到风力影响，产生较大振幅。设计人员要从改变自
振频率的角度优化结构构件设计，主要包括梁、柱、剪力墙等构件，通过优化上述构
件的尺寸和布置形式，合理控制结构自振频率，减少风力对建筑结构的整体影响。最后，

应合理设置减振装置。超高层建筑有较大的宽度和结构柔度，通过增加减振装置可进
一步改变结构自振频率。在以钢结构为主体的超高层建筑中，其结构阻尼较小，需要
将风阻尼器如质量调节阻尼器等设置在特殊部位，也可设置偏心支撑、屈曲约束支撑

等构件，有效减少风阻效应，提升建筑抗风效益。
5. 优化地基设计
（1）控制地基设计细节
超高层建筑地质条件复杂，基础埋深大，且可能遇到软弱地基，在进行基础设计

时，应把握以下要点：当为单桩时，确保其承载力为桩身强度控制，通过改善混凝土
强度等级的方式，进一步与桩土破坏强度相匹配。若想提高桩身强度，应在关注配筋
率的基础上，通过提高混凝土强度等级使得桩身强度得以改善。在选取桩基成桩工艺

系数时，应以当地施工工艺水平与经验为基本前提。在灌注桩施工过程中，常用的辅
助工法为后注浆法，此种方法可显著提高桩基承载力，同时可改善桩基沉降状况，使
得桩基达到更为稳定的状态，从施工可靠性的角度考虑，要控制注浆后单桩的承载力，
确保在合理范围内。当超高层建筑地质中基岩条件较好时，如为嵌岩桩时，则应以大

直径桩位首选。当基岩浅露时，也可将超大直径桩或墩作为首选。若地质中持力层多
见土质、软岩时，则要采用摩擦桩，此时，单桩承载力低可能限制总桩数量，应以小
直径桩为首选。当超高层建筑具有较大的基础埋深时，在进行地面试桩时，应对开挖

段桩侧阻力进行合理扣除，此时采用双套管较为适宜。当超高层建筑地基具有较高的
承载力时，则在检测桩基时，要关注桩头设计是否合理，保护试桩过程，确保试验结
果准确。在进行试锚桩施工前，要预先成孔，对不同深度泥浆的比重、黏度、含砂率
等参数进行明确，为后续施工工艺的确定提供参考。进行群桩基础分析时，则应同时

对上部、地基、基础共同作用加以考虑。若超高层建筑基础位于岩溶地区，则要借助
超前钻对桩端标高加以确定，严格控制相邻桩端标高之间的差异，此时也可能出现岩
溶临空面问题，要对上述问题加以注意。

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