高层建筑结构设计问题及对策分析

于海

摘 要：在建筑工程中，高层建筑工程的结构在垂直方向的载荷远超于多层建筑。而垂直载荷指的是高层建筑受到自重的影响在垂直方向产生的载荷量。同时，由于高层建筑工程的结构主体较为庞大，风力的接受面积较大，高层建筑还会受到水平载荷力的影响。此外，高层建筑工程极易产生侧移的问题，侧移程度主要与建筑高度相关。相关的设计师必须在设计阶段做好高层建筑的结构设计，最大化地提升高层建筑物的稳定性和居住性能。

关键词：高层建筑;结构设计;问题;策略

随着中国的城市化进程不断加快，建筑领域也在稳步发展，建筑工程的质量直接影响着居民的生命财产安全，受到社会各界的广泛关注。所以，工程参建单位要加强对建筑结构设计的关注度，积极采取先进的结构设计技术，并加大对现场施工的管理和监督，保证项目施工的顺利进行，最终全面提升工程建筑结构设计的质量，给人们营造出一个安全舒适的居住环境。

1高层建筑结构设计在中存在的问题

1.1建筑结构超高。依照目前高层建筑设计规范，对于建筑结构高度进行了明确规定。在建筑高度不断加大的形势下，导致建筑出现很大的安全隐患。假使碰到强风或是地震灾害的时候，会发生损坏的现象。在该种情况下，进行结构设计的时候，要严格依照当下现行的规范標准来选择适宜的结构计算模型，时刻把控超高结构设计。

1.2受力性能的困境问题。不管是哪种类型建筑物，在设计方案期间，需要对空间组成的基本特征进行全面考量，因不同类型建筑物其结构特点也不尽相同，设计方案要给予高度重视，才能使建筑物有着较高的受力性能。针对高层建筑物而言，为了确保其具备受力性能，高层建筑物重力要保持与地面是垂直向下作用，但是在实际高层建筑结构设计过程中，往往忽视此问题，促使高层建筑物受力性能面临困境问题。

1.3嵌固端设置方面的问题。嵌固端的设置，对于整个建筑的设计来说，也发挥着关键性的作用。关于嵌固端的一些具体问题，主要表现在以下几个方面。第一，对于嵌固端的选择缺乏合理性。很多的高层建筑嵌固端都是设计在地下室和人防结构的顶板位置上的，这种位置本身在安全性上就存在很大的隐患[3]。第二，设计中对于刚度设计的比例大小控制不足，这一点主要是指，在嵌固端的上下层中，刚度的比例存在设计上的不合理问题。第三，嵌固端的抗震设计存在合理性不足的问题。

1.4短肢剪力墙设置。短肢剪力墙设置存在问题，会严重损害高层建筑工程的结构质量，相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候，经常会增设短肢剪力墙，这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能，又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性，给高层建筑结构造成极大的安全隐患。一旦受到外界自然灾害的袭扰，极易引发建筑物的安全事故，造成不必要的经济损失及人员伤害。

2针对高层建筑结构问题提出相关策略

2.1选择科学的建筑结构设计方案。科学地选择建筑结构设计方案是我国高层建筑结构设计的重要前提。为了确保高层建筑结构设计符合相关的应用要求，相关设计师需根据实际情况，选择最佳的结构设计方案，综合分析各个影响因素。第一，确保高层建筑结构设计方案与国家相关建筑设计文件制度、标准规范，尽可能规避对高层建筑予以超高建设;第二，设计师在设计高层建筑结构过程中，还要认真勘察施工现场附近的环境，并综合分析现场的实际条件，特别对工程涉及的地下水位、地质条件、基础土层、周边建筑、风雪荷载等因素予以充分地考虑，结合现场情况，选择最合适的建筑结构设计方案，为工程后期投入施工环节打下良好的基础。

2.2妥善选择地基基础。选择合适的地基施工工艺与基础类型对于提升建筑结构设计水平也具有一定的帮助。根据相关参数做好地基的基础设计，设计过程中通过勘察单位的报告作为基本依据，结合地基参数来进行选型调整，确保不同类型的基础受力均匀性。在设计过程中还需要考虑到图纸层面的内容，做好方案的整体设计与规划，确保各区域的受力平衡，提升建筑物的抗风性能与抗震性能水平。

2.3做好消防与抗震设计。高层建筑结构之中主要涵盖消防和抗震功能，两者同时也是构建高层建筑结构的基础所在。在对其实施消防设计的时候，要精准地将防火间距数值计算出来，并依据实际情况来予以优化。另外还要依照高层建筑所在地理位置与周边环境等外界因素，针对防火结构展开细致化的设计。另外，建筑物内部的安全疏散通道要选择运用分隔式设计方法，值得注意的就是分隔墙体耐火极限要达标，直接加大高层建筑结构的防火性能。

2.4针对安全问题加强设计效果。这里所指的安全问题，主要就是指在设计工作中的抗震性能、消防安全等各方面的问题，这些问题也是建筑结构设计中最为核心的问题。具体的设计方法方面，设计人员应当针对抗震性能、消防设计等问题，从原材料的筛选应用以及建设设计中抗震缝、消防系统和出口等具体的设计工作入手，结合建筑应用的实际需求合理地进行规划和设计，切实实现结构设计为抗震和消防服务的效果。另外，应当对这部分设计工作的效果进行及时检验和分析，确保相关的设计在实际应用中的效果，切实发挥设计的安全保障作用。

2.5扭转问题的处理。高层建筑结构设计中的扭转问题已成为世界地震工程领域的一项重要课题。通常状况下，在基础设计中，要求遵循“规则、简单、对称”的工作原则，尽量促进结构刚度中心和质量中心重合。在对施工方案进行设计的过程中，结构专业要协同建筑专业，引用抗震概念设计理念，特别遇到不规则的扭转现象时，要考虑扭转产生的影响，且在规定的水平地震力影响下，最大化地维持高层建筑主体结构的对称性。

2.6提升抗风结构设计水平。高层建筑的结构设计需要考虑到抗风设计的具体要求。大多数情况下，建筑物的受力特征决定了抗风结构水平，所以需要在高层施工过程中做好受力特征的分析，通过统筹规划的方式来避免风载荷过大的问题。根据施工经验以及区域施工的具体情况，做好框架结构的强化与调整，包括优化抗震指数，做好钢筋的选择与整体设计等，都可以有效提升混凝土的受力性能，满足抗震的设计要求。

2.7充分运用计算简图。在针对高层建筑结构方案实施设计的阶段之中，科学化应用计算简图来显著提高结构设计的精准性，从而预防设计方案之中发生参数方面的失误。比如配筋和尺寸参数假使有误，不但会致使之后计算结构发生失误，后续也会引发一系列的设计安全问题。为了可以直接提升结构设计结果的精准性，在设计阶段中合理运用计算简图，由于结构设计工作尤为繁杂，因此在运用计算简图的时候还得要针对结构设计中的其他因素实施全方位考究，并依据实际需求来选择适宜计算软件，以显著提高计算结果的精准性，确保结构设计人员可以更为高效化地完成设计任务。

结束语

总的来说，在现代建筑技术高速发展的今天，高层建筑施工已成为建筑领域的常规工程，而在实际的工程施工过程中，由于高层建筑结构设计过程较为复杂，所涉及的施工技术及相关因素都需要在设计过程中进行考虑，因而使高层建筑结构设计难度加大，设计工作也更加繁琐。在设计过程中，设计人员要从结构的安全性及合理性等角度进行全面考虑，结合自身经验逐步完善设计方案，提高设计质量，保证设计方案的安全性、合理性。

参考文献

[1] 曹建华.高层建筑结构设计的问题及对策[J].居舍，2019（34）：90.

[2] 郑世华.高层建筑结构设计问题分析及对策[J].现代物业（中旬刊），2019（09）：81.

[3] 王继慧.高层建筑结构设计问题及对策分析[J].住宅与房地产，2019（15）：36.