一、建筑結構特點(diǎn)分析

　�。ㄒ唬┹S向形變不容忽視

　　由結構力學(xué)可知，計算結構構件位移的公式為：

　　通常在低層建筑結構分析中，只考慮彎矩項，因為軸力項影響很小，而剪切項一般可不考慮。但對于高層建筑結構，情況就不同了。由于層數多，高度大，軸力值很大，再加上沿高度積累的軸向變形顯著(zhù)，軸向變形會(huì )使高層建筑結構的內力數值與分布產(chǎn)生顯著(zhù)的改變。

　　軸向變形的影響在高層建筑結構分析中應當考慮，但是，結構所受的豎向荷載并不是在結構完成之后一次施加的。特別是，占豎向荷載絕大部分的結構自重是在施工過(guò)程中逐層施加的，軸向壓縮變形已在施工過(guò)程中分階段完成，并在各樓層標高處找平，實(shí)際上并不完全類(lèi)似于以上分析的情況。

　　所以，在考慮軸向變形時(shí)，要考慮施工過(guò)程中分層施加豎向荷載這一因素，不能簡(jiǎn)單的按一次加載考慮，否則會(huì )出現一些不合理的計算結果，如鄰近剪力墻和筒體的上層框架柱，在豎向荷載作用下出現拉力；上層框架梁出現過(guò)大彎矩和剪力等。另外，隨著(zhù)樓層的增加，水平荷載作用下結構的側向變形迅速增大。

　�。ǘ�）側移成為控制指稱(chēng)

　　與低層建筑不同，結構側移己成為高層建筑結構設計中的關(guān)鍵因素，隨著(zhù)樓層的增加，水平荷載作用下結構的側向變形迅速增大。結構頂點(diǎn)側移與建筑高度H的四次方成正比。

　　水平均布荷載：

　　設計高層結構時(shí)，不僅要求結構具有足夠的強度，能夠可靠地承受風(fēng)荷載作用產(chǎn)生的內力；還要求具有足夠的抗側剛度，使結構在水平荷載下產(chǎn)生的側移被控制在某一限度之內，保證良好的居住和工作條件。這是因為高樓的使用功能和安全，與結構側移的大小密切相關(guān)：

　　1．使用人員的正常工作與生活。當高樓在陣風(fēng)作用下發(fā)生振動(dòng)的頻率f為一定值時(shí)，結構振動(dòng)加速度a與結構側移幅值A成正比：a=A（2πf）。因而控制側移幅值的大小成為保證高樓良好的居住和工作條件的關(guān)鍵因素。

　　2．過(guò)大的側向變形會(huì )使隔墻、圍護墻以及它們的高級飾面材料出現裂縫或損壞，此外，也會(huì )使電梯因軌道變形而不能正常運行。

　　3．高樓的重心位置較高，過(guò)大的側向變形將使結構因P-△效應而產(chǎn)生較大的附加應力，甚至因側移與應力的惡性循環(huán)導致建筑物倒塌。

　�。ㄈ�）結構延性是高層建筑設計重要性質(zhì)

　　延性是指構件和結構屈服后，在承載能力不降低或基本不降低的情況下，具有足夠塑性變形能力的一種性能，一般用延性比來(lái)表示。對于受彎構件來(lái)說(shuō)，隨著(zhù)荷載增加，首先受拉區混凝土出現裂縫，表現出非彈性變形。然后受拉鋼筋屈服，受壓區高度減小，受壓區混凝土壓碎，構件最終破壞。從受拉鋼筋屈服到壓區混凝土壓碎，是構件的破壞過(guò)程。在這過(guò)程中，構件的承載能力沒(méi)有多大變化，但其變形的大小卻決定了破壞的性質(zhì)。是鋼筋砼受彎構件的M－Δ（Φ）曲線(xiàn)，Δy是屈服變形，Δu是極限變形。提高延性可以增加結構抗震潛力，增強結構抗倒塌能力。高層建筑相對低層結構而言，結構設計更柔一些，如果遇到地震，震動(dòng)作用下的建筑結構變形更大一些。為了做好防震設計，避免倒塌，建筑在進(jìn)入塑性變形階段后仍具有較強的變形能力，特別需要在構造上采以適當的設計，確保建筑設計具有很好的延性。

　　二、建筑結構經(jīng)濟性分析

　　建筑結構經(jīng)濟性包括內容注重經(jīng)濟性的建筑設計包含非常廣泛的內容。傳統中只強調改進(jìn)建筑材料保溫性、改善建筑體形系數、提高建筑材料的氣密性等一系列節能降耗措施，現在建筑隨著(zhù)形勢的發(fā)展，人們對居住環(huán)境不僅從結構性出發(fā)，更要在建筑結構的經(jīng)濟性角度考慮，如空間組織、技術(shù)組織、結構設置、能源與資源利用，以及建筑循環(huán)再利用等方面全面地確立經(jīng)濟性的原則、方法。

　　建筑結構的經(jīng)濟性就是只以較少的成本來(lái)獲得最大的效用。其中由美國建筑師、工程師R·B·富勒提出的“少費多用”原則是較常用普通的原則。“少費多用（more withless）”原則的含義是，憑借有效的手段或方式，利用最小化的量的材料、資源來(lái)投資，目的在于獲得盡可能大的發(fā)展效益。“少費多用”原則，順應目前的發(fā)展形勢，在建筑堅持可續費發(fā)展的思路上，該原則是一條重要的、有效的、節約型的設計方式。

　　在富勒的實(shí)踐中，“少費多用”原則最具代表性地表現在他對空間結構及建材應用的創(chuàng )意中。他的短桿網(wǎng)架穹隆結構體系（geodesic dome ）被稱(chēng)為人類(lèi)迄今為止最輕、最高效、最為有力的空間圍合手段，在造型、尺寸、材料選用上具有很大的靈活性，且造價(jià)低廉、營(yíng)造方便。另外，F·埃斯克里格的自成型結構、T·達蘭德對摩天樓張力結構的探索也都從不同側面詮釋了“少費多用”原則。

　　“少費多用”原則還體現在建筑空間組織、利用的高效化方面。原則堅持對平面面積的充分利用，還注重三維空間的挖掘。比如某市圖書(shū)館設計中提出了“ 模塊式”圖書(shū)館的創(chuàng )作思路，將圖書(shū)館劃分成不同的功能模塊，采用不同的層高、柱網(wǎng)，進(jìn)行類(lèi)比布局。這樣可以減少“三統一”標準空間所造成的浪費，充分發(fā)揮空間效益。某高效空間住宅的設計中則對廚房、廁所的上區、臥區上下等潛在空間進(jìn)行了有效的利用。將每戶(hù)主、次二個(gè)開(kāi)間設置為不同層高，對應于不同的功能使用要求，大大提高了住宅空間的使用效益。