我國高層建築發展很快，建築的數量和高度都在增加。對於建築來說，穩定是最重要的。隨著建築物的高度越來越高，建築物的側向位移和內力會逐漸增大，當側向位移和內力超過建築物的承載能力時，就會發生偏離。因此，預先計算建築物的承載力是非常重要的，有必要使用高層建築的力學分析方法。
1常微分方程求解器、有限條法和樣條函數法的分析方法
1.1常微分方程求解器的分析方法
常微分方程求解器是近年來發現並逐漸投入使用的高層建築結構力學分析方法。隨著建築高度的增加，離散化方法逐漸暴露出許多問題，嚴重阻礙了高層建築的結構力學分析。以前建築樓層不高，離散化方法很適用，可以很快得到力學結構分析的結果。然而，隨著樓層的逐漸增加，離散化方法的使用使得計算更加復雜。隨著數據的增加和復雜化，求解操作變得越來越困難。在這種背景下，常微分方程求解器應運而生。它最大的優點是求解過程大大簡化，運算過程變得簡潔，可以快速分析數據，定方程求解。壹般來說，常微分方程求解器對高層建築進行力學分析的方程較少，可以初步設定所需的誤差範圍，這意味著最終的分析結果可以更加精確，滿足初始要求。常微分方程求解器有許多優點，但這並不意味著常微分方程求解器是完美的。就常微分方程求解器的應用而言，常微分方程求解器的應用範圍仍然有限，常微分方程求解器的分析方法還不夠成熟，有待於進壹步完善和實驗驗證。另外，國外對常微分方程求解器的研究比較深入，國外的研究成果和實驗結果普遍比較理想。因此，國內相關研究者可以參考國外的研究成果。
1.2有限條法和樣條函數法的分析方法
我國高層建築的結構設計大多是規整的，類似的情況很多。因為建築的結構設計壹般是由當地的氣候條件、地質條件、水文條件決定的，不同的地區會有不同的建築設計。比如歐洲城堡多，中國平臺建築多。高層建築的結構力學也有規律，高層建築的結構設計壹般比較簡單。在這種情況下，如果使用常微分方程求解器，運算會變得復雜，產生病態方程組，使得計算過程更加困難，因此可以使用有限條法。有限條法是壹種簡單的運算分析方法，使用最簡單的多項式，因此可以實現有效的運算。此外，在有限條法的基礎上，發展了壹種稱為樣條函數法的方法。樣條函數是分段多項式，比有限條法應用更廣泛。有限條法和樣條函數法的共同點是可以應用於具有壹定規律性的高層建築結構力學。
2.基於分區混合有限元、彈塑性動力和高層建築結構優化理論的結構分析方法。
2.1分區混合有限元分析方法
分區混合有限元分析方法基於分區廣義變分原理。如果研究分塊混合有限元分析方法，首先要對分塊廣義變分原理有壹個基本的了解。分區廣義變分原理是針對增長型有限元提出的，因為隨著有限元的發展，出現了許多類型和特點。這些特征中的壹些具有共同的特征。為了有效地求解這些有限元，提出了分塊廣義變分原理。其本質是分類分析，將不同的有限元進行分類，並在分類的基礎上進行分析求解。分區混合有限元法是由分區廣義變分原理發展而來的。分區混合有限元法將彈性體分為兩個區域，不同的區域采用不同的單元單元和不同的未知量。通過這種分區計算分析方法，可以保證方程的條件和數量滿足要求。分區雜交有限元法的優點是顯而易見的。首先，它非常實用，因為分區非常靈活，可以有效地覆蓋許多類型的高層建築。其次，精度很高，因為分塊混合有限元的計算方法是目標分塊和目標未知數的共同解，所以最終結果與實際結果具有可比性。因此，分區混合有限元法將會得到更廣泛的應用。
2.2高層建築結構的彈塑性動力分析方法
高層建築結構的彈塑性動力分析方法在我國應用已久。隨著相關科研工作的不斷發展，高層建築結構的彈塑性動力分析方法已成為應用最廣泛、最有效的方法之壹。這種方法和前兩種方法最大的區別就是得到的數據不壹樣。高層建築結構彈塑性動力分析方法通過地震波采集相關數據信息，得到的地震波信息無需二次處理即可直接使用。將數據嵌入結構中，通過數學和物理方法計算分析相關方程，從而獲得高層建築的相關結構力學信息。在不同地震水平下，模擬了結構的彈性和非彈性變化、結構構件變化、結構變形變化等。通過這些信息，可以有效地進行高層建築的力學分析，從而實現高層建築的抗震和穩定，保證建築物的安全。但是這種方法也有壹個非常大的弊端，就是太理想化了。由於這種方法得到的地震波是模擬的，不是真實的地震波，虛擬地震波得到的分析數據與真實地震波會有偏差，無法得到準確的數據用於高層建築的彈塑性動力分析。目前業內對這種方式眾說紛紜。國內外對人工隨機輸入地震波的研究很多都是比較準確的，基於它的模擬數據也比較接近實際情況。因此，只要考慮相關的誤差問題，改進技術和相關設備，未來高層建築的彈塑性動力分析方法將會得到大多數人的認可。
2.3優化理論的結構分析方法
前面幾種分析方法的共性是被動的分析和研究，而最優化理論的結構分析方法是主動的設計和模擬。這種方法的基礎是數學的最優化理論。簡而言之，最優化理論的結構分析方法就是在眾多的結構設計方案中尋找最合適的結構分析方法來優化效果。它是在計算機技術的幫助下進行的。通過對某壹空間建築結構的極化設計，在此基礎上進行相關分析，如框架-剪力墻結構中剪力墻的最優數量分析和最優布置，使設計的結構具有最強的適應性。這種方法最大的優點是能抓住問題的本質，建立剪力墻最優剛度的數學模型，在壹定程度上很有說服力。最優化理論的結構分析方法仍在進壹步探索和完善中，其未來發展值得期待。
3結論
目前，高層建築的結構力學分析方法呈現出明顯的分類趨勢。比如有限條法，樣條函數法，都是針對高層建築的規則結構力學。筆者列舉的方法是目前關註度較高的高層建築結構力學分析方法，但從發展方向來看，高層建築結構力學分析方法正朝著細分化、針對性、簡單化、高效化的方向發展。隨著科學研究的不斷發展，未來可能會有更好的高層建築結構力學分析方法。
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