发表时间：2020-11-05T10:05:14.737Z 来源：《基层建设》2020年第18期 作者： 陈永
[导读] 摘要：随着高层建筑技术的迅速发展，高层建筑已经成为城市空间中不可缺少的元素，高层建筑的表现形式也多种多样，高层建筑的结构设计不仅要有足够的安全性，还要考虑到经济性、合理性等方方面面。本文结合工作经验就高层建筑结构设计中的几个问题进行了分析。
济南高新控股集团有限公司 山东济南 250000
摘要：随着高层建筑技术的迅速发展，高层建筑已经成为城市空间中不可缺少的元素，高层建筑的表现形式也多种多样，高层建筑的结构设计不仅要有足够的安全性，还要考虑到经济性、合理性等方方面面。本文结合工作经验就高层建筑结构设计中的几个问题进行了分析。
关键词：高层建筑；原则；措施 前言：
高层建筑结构设计是一项系统而全面的工作，也是关系建筑安全的基础性工作。与一般建筑相比，高层建筑对于结构设计的要求更高，在对高层建筑进行结构设计时，要结合现场的实际情况，对设计施工的重点和难点进行分析，提出切合实际的、科学合理的结构设计方案，使之保证设计的质量，为高层建筑的质量打下坚实的基础。 一、高层建筑的结构设计原则
高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。在选择设计方案的过程中，需要综合考虑建筑结构类型、荷载分布、施工现场基础条件和地质特征等内容，制定出最佳的设计方案。提前研究施工现场的地质勘测报告以及各种相关资料，掌握施工现场真实地质状况，以全面的数据信息作为有效支撑，促进建筑结构设计的有序进行。在对高层建筑的设计方案进行选择时，要根据建筑地点的实际情况以及建筑施工企业的实际情况，选择最为经济合理的结构设计方案，不能一味选择最优方案而忽视实用性原则，导致工程成本过高或施工困难。在满足现阶段居民需求的基础上，还应顺应时代的发展趋势，满足未来一段时间内房屋的扩建或改造工程。在选择好施工方案后，还要制定恰当的计算简图，细致计算工程施工的进展和资金等的利用，其与实际情况的误差应该在设计允许的范围内。考虑到建筑的安全性能，还要对其经济性进行关注，在满足建筑年限持久、安全与舒适的基础上，更要关注建筑的经济性，对建筑中各个环节的成本进行探究。同时，在建筑结构设计中，计算机软件的应用是十分广泛的，但是由于目前建筑用软件的种类繁多，各自的功能也存在一定的差异，因此，高层建筑的设计人员必须对软件计算的结果进行正确的分析和验证，从而对计算结果和设计方案进行合理判断，确定最佳的设计方案，确保结构设计的准确性和合理性。 二、高层建筑结构合理方案设计问题 1高层受力问题
建筑是人们生活中必不可少的部分，对建筑的结构进行设计是建筑功能发挥的重要前提，高层建筑的结构设计通常需要考虑很多方面、满足多种功能。对于高层建筑结构设计来说，其自身的荷载作用最终都是作用于地面的，因此，在对高层建筑进行结构设计时，设计人员往往会犯一种通病，即对地基和承重墙十分关注，对于建筑竖向方面的受力情况有着一套十分完备的处理体系，但往往会忽略水平方向的受力情况，进而使建筑存在严重的安全隐患。水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。对于高层建筑的结构设计，必须充分考虑建筑高层的水平受力情况，确保建筑的使用安全。 2结构选择问题
高层建筑设计时，对于结构的规则性、结构高度等的选择必须经过精确的计算和分析，找到高层建筑设计方面存在的问题和产生的原因，并在设计中有针对性地进行解决。现代高层出现了不规则、不对称和曲线形的平面，主要是结构分析技术和计算手段的提高为它创造了条件，需要结构设计更加提高。同时，要对建筑的总高度进行限制，进而对每一层的高度进行细致把握，杜绝超高现象和不规则的建设情况，是建筑高度得到有效控制，不会出现大幅度超高的现象。设计人员必须事先掌握房屋内地震作用的传递路径，在对其进行构建设计时，应注意尽量内部应力实现均匀性，从而提升整体建筑结构的稳定性。再次，要使建筑结构具有适宜的强度和刚度，为了避免在抗震过程中，建筑内部的变形对其整体造成影响。在建筑方案设计时应针对预估的建筑场地特征周期，通过调整结构的层数，选择合适的结构类别和结构体系，扩大建筑物的自振周期与建筑场地特征周期的差别，避免共振的发生。最后，实现抗震设计还需要各个构建之间的配合支持，根据其自身强度和刚度形成可靠连接。在设计房屋建筑的抗震设施上，要对相关的知识有系统的认识，结合抗震设计的管理规定和各地地质的数据资料，在这些资料系统化之后再进行结构设计。有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
3计算分析问题
高层建筑的结构设计是一项复杂的工作，涉及的数据和力学计算问题众多，必须充分重视起来。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能忽略结构方案的具体情况，而需要重视结构计算的准确性，做好结构方案的合理选择。高层建筑受重力、风力等作用的影响是十分巨大的，在结构设计工作中必须充分进行考虑和计算。建筑设计的各项参数中，一般以刚度为核心，所谓刚度，是指建筑能够承受破坏的能力上限，体现的是建筑的稳定性，要求设计人员针对当地实际情况进行反复计算，包括沉降率、水位、土质条件、建筑自重等。合理的选择设计方案，可以延长建筑的使用寿命，刚度计算一般遵循保持空间利用率、提升空间利用合理性、低耗材、高美观度原则。在进行设计的过程中，设计人员必须对细节性的数据和指标认真对待，对三维空间中的相关数据计算重视起来，选择精确度较高的计算软件，在对细节进行计算分析时，要结合工程整体，避免部分与整体的脱离。在设计过程中，要将建筑的所有参数和数据进行细致的分析和计算，避免因为计算上的失误而造成的施工事故，影响建筑的施工质量。同时，结合概念设计进行计算，可以提高计算结果的准确性，结构设计人员通过计算机分析计算，得出最终成果，并根据自身经验对结果进行合理甄别。如此，不仅能够保证计算准确性、真实性，还能促进建筑领
域实现健康、平稳发展。 4经济性问题
建筑结构方案的选择对于建筑的施工有着至关重要的影响，关系着建筑工程的施工和质量。在设计的过程中，不仅要考虑技术性指标的问题，还应考虑工程的经济性原则，考虑在房屋建筑结构的设计中需要消耗的材料成本及其他成本。在进行建筑的设计过程中，选择最适宜的建筑结构设计要求，以及相关的施工工艺，这样可以让施工的环境和施工的流程相适应。建筑的结构设计进行优化和改进，需要在满足建筑各项功能的前提下进行，保证建筑的安全性、舒适性，满足国家的相关标准和制度，对建筑的成本进行控制，将成本造价降到最低。所以，重视建筑结构设计中的经济性，设计师要考虑到对建筑工程产生影响的各种因素，考虑到建筑的用途，对建筑周围的环境和地质情况进行了解，降低因为人为因素而出现的差错，降低因为设计的不合理而出现的返工现象，对工程中可能出现的安全问题进行优化，提高整个建筑的安全性能。 三、结语
随着经济水平的迅猛发展及科学技术水平的不断提高，高层建筑的形式、材料、力学分析模型都将日趋复杂多元。因此，应当对于结构设计的要点有着清晰的了解，深入研究建筑结构，结合概念设计相关内容，不断吸取经验，从而能够在此基础上有效的促进房屋建筑结构整体水平的顺利提升。 参考文献：
[1]郝鑫佳.高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].工程建设与设计，2018（10）：4-5 [2]谈技威.高层混凝土建筑抗震结构设计有效对策探讨[J].建材与装饰，2017（51）：128
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容