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摘要：随着我国社会、政治、经济的快速发展，我国居民对于建筑的多样性有了更高的需求。而我国商业化、工业化及城市化的快速发展，带动了我国建筑工程技术水平的飞速提升，促进了我国高层建筑结构设计的不断创新。因此，本文重点就高层建筑结构设计中常见的几个问题，进行分析与探讨，提出合理的建议。
关键词：高层建筑，结构设计，问题，概念设计
前言
我国的现代高层建筑是伴随着社会的飞速进步逐渐发展起来的，是我国商业化、工业化和城市化发展的必然结果。另一方面，伴随着新式科技的快速发展，我国施工技术的快速提升，各类设备的不断创新与完善，特别是计算机结构分析手段的涌现，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。本文对高层建筑结构设计中的几个常见问题进行分析与探究，提出合理的解决措施。
一、刚性楼板假定问题
在目前的高层建筑结构设计中，软件计算中有一个最常见的假定：刚性楼板假定。假设楼板平面内刚度无限大，楼板只存在平面内两个方向的平移以及绕着刚心的转动，不发生平面内的剪切和弯曲变形。一般认为，当楼板平面内的挠度小于1/2500时，就可以假设楼板平面内刚度无限大，进行结构整体计算时得到的结果基本能反应结构真实的受力情况。但是需要注意的是，有一些情况下，如果随意采用了刚性楼板假定，可能导致结构计算的结果失真，如：平面内有大开口，楼板有效宽带较小的;平面存在错层的;楼板与周边梁墙连接不可靠时等。此时楼面平面内出现变形，应按弹性板或弹性膜等柔性楼面进行计算。
二、结构嵌固端问题
高层建筑结构设计在进行整体的结构分析计算之前，首先要确定结构嵌固端所在的位置，希望能够在预期的位置出现塑形铰。这也就要求设计者在进行嵌固端的选择时，做出一个重要假定，关乎到结构构件内力分配的准确性，同时还能对结构的位移产生影响。但是在实际设计过程中，嵌固端的选取往往出现不同的情况，因此需要设计者针对此类问题予以高度重视。
①不设地下室时的建筑
高层建筑不设地下室，主要是一些层数较少的小高层或者是一些基础持力层较浅的情况，从抗震的角度出发一般是不提倡这类方式的。此种情况下，无论是采用何种基础，需在基础面标高处的XY方向各设置一些刚度较大的基础梁，以基础面做为结构嵌固端，结构计算时首层层高从基础顶面算起。
②单层地下室的建筑
当高层建筑仅有单层地下室，且基础类型为筏板基础或桩筏基础时，建议选择基础顶作为嵌固端。这样做充分运用了基础的刚度，为地下室顶板的选型提供了充分的灵活性：不论是采用有梁楼盖还是无梁楼盖，无论是采用错层结构还是楼板大开洞，都能正确的计算整体结构，既可以取得较好的经济效益，又保证了建筑方案的多样性。但当地下室作为人民防空地下室时，地下室顶板往往具有较大的刚度，在满足刚度比的情况下，可以将其作为嵌固端进行结构计算。
③多层地下室的建筑
当带多层地下室的高层建筑地下室顶板与室外地坪标高相差不大时，宜将结构嵌固端选在地下室顶板处，同时应满足顶板为梁板结构，顶板无大开洞，顶板厚度大于180mm，刚度比大于2等规范要求。
三、平面不规则问题
在正常情况下，高层建筑需要设置成简单、对称的规则结构，各楼层刚心与质心基本重合，立面上无突进，刚度沿竖向均匀变化。但随着人民的生活水平逐步提高，人民的审美要求也随之提高，各式各样奇形怪状的复杂建筑应运而生。面对复杂不规则的建筑平面，我们需要把复杂问题简单化，通过设置抗震缝的方法，把不对称、不规则的平面切分为较为规则、平整的平面，让各平面的刚心与质心基本重合，使得结构的周期比、位移比等计算指标正常化，为后续的结构整体设计提供一个好的铺垫。通过设置水平抗震缝，避免了复杂平面建筑在地震作用时，因为各区域的位移的偏差，导致连接部位等薄弱位置出现较大程度的破坏。
四、大底盘多塔楼不均匀沉降问题
大底盘多塔楼是目前最受欢迎的房地产建筑方式之一，该种建筑方式塔楼部分层数一般较多，且总高度不低，地基往往承受非常大的荷载，但是裙楼部分层数少，高度低，地基所受荷载较小，上述受力不均匀的情况造成了大底盘多塔楼结构容易出现地基不均匀沉降的问题。在解决这类问题时，设计人员首先应根据地质资料计算出沉降量以及不均匀沉降引起的沉降差，然后根据沉降差的大小，合理设置沉降后浇带，使得各自单元稳定沉降，避免因为不均匀沉降导致的地下室开裂、漏水问题。
五、调整周期比问题
周期比是高层建筑结构设计中一个很重要的指标。《高层建筑混凝土结构技术规程》要求：结构扭转为主的第一自振周期Tt与第一平动周期T1之比，A级高度建筑不应大于0.9，B级高度建筑及其他复杂高层建筑不应大于0.85。在实际工程中，引起结构扭转的因素有很多，如：结构平面不对称;结构平面荷载分布不均匀;结构抗侧力构件刚度不对称等。而且即使是平面对称，荷载分布均匀的结构，也有可能在地震扭转分量的影响下，出现扭转振动。
究其原因，使得高层建筑不满足周期比指标的主要问题，还是因为结构的竖向抗侧力构件设置得不合理。有时候即使抗侧力构件布置得对称，但是由于设置得相对集中，导致抗侧力刚度布置不均匀，平面抗扭刚度过小，扭转周期偏大，周期比超过规范限值。所以设计人员在进行高层建筑的结构布置时，除了要考虑布置的对称性外，还可以通过减少平面中心刚度，增加外围刚度的措施，提高整体抗扭刚度，使得抗扭周期后移，从而控制周期比，满足规范的相关要求。
结束语
综上所述，虽然高层建筑结构存在着一些技术难题，但只要设计人员做到结构设计的合理性和经济性双把握，不仅考虑结构计算软件的结果指标，同时也重视整体性的结构概念设计，依靠计算机而不依赖计算机，我相信，随着科学技术的不断发展，我国的高层建筑结构设计水平也会越发地提高。
参考文献
[1]李偉.浅谈高层建筑的结构设计特点及基础结构设计[J].建筑·建材·装饰.2018，（14）.219.
[2]罗敏，易中凯.高层钢结构建筑设计应注意的问题[J].江西建材.2016，（6）.20，25.
[3]徐琳.关于建筑结构设计注意问题分析[J].建筑技术开发.2017，（22）.33-34.
[4]崔亚男，单俊鸿，王飞.基于SATWE计算结果的混凝土构件优化设计[J].四川建筑.2013，（6）.168-169，172.
关键词：高层建筑，结构设计，问题，概念设计
前言
我国的现代高层建筑是伴随着社会的飞速进步逐渐发展起来的，是我国商业化、工业化和城市化发展的必然结果。另一方面，伴随着新式科技的快速发展，我国施工技术的快速提升，各类设备的不断创新与完善，特别是计算机结构分析手段的涌现，为迅速发展高层建筑提供了必要的技术条件。本文对高层建筑结构设计中的几个常见问题进行分析与探究，提出合理的解决措施。
一、刚性楼板假定问题
在目前的高层建筑结构设计中，软件计算中有一个最常见的假定：刚性楼板假定。假设楼板平面内刚度无限大，楼板只存在平面内两个方向的平移以及绕着刚心的转动，不发生平面内的剪切和弯曲变形。一般认为，当楼板平面内的挠度小于1/2500时，就可以假设楼板平面内刚度无限大，进行结构整体计算时得到的结果基本能反应结构真实的受力情况。但是需要注意的是，有一些情况下，如果随意采用了刚性楼板假定，可能导致结构计算的结果失真，如：平面内有大开口，楼板有效宽带较小的;平面存在错层的;楼板与周边梁墙连接不可靠时等。此时楼面平面内出现变形，应按弹性板或弹性膜等柔性楼面进行计算。
二、结构嵌固端问题
高层建筑结构设计在进行整体的结构分析计算之前，首先要确定结构嵌固端所在的位置，希望能够在预期的位置出现塑形铰。这也就要求设计者在进行嵌固端的选择时，做出一个重要假定，关乎到结构构件内力分配的准确性，同时还能对结构的位移产生影响。但是在实际设计过程中，嵌固端的选取往往出现不同的情况，因此需要设计者针对此类问题予以高度重视。
①不设地下室时的建筑
高层建筑不设地下室，主要是一些层数较少的小高层或者是一些基础持力层较浅的情况，从抗震的角度出发一般是不提倡这类方式的。此种情况下，无论是采用何种基础，需在基础面标高处的XY方向各设置一些刚度较大的基础梁，以基础面做为结构嵌固端，结构计算时首层层高从基础顶面算起。
②单层地下室的建筑
当高层建筑仅有单层地下室，且基础类型为筏板基础或桩筏基础时，建议选择基础顶作为嵌固端。这样做充分运用了基础的刚度，为地下室顶板的选型提供了充分的灵活性：不论是采用有梁楼盖还是无梁楼盖，无论是采用错层结构还是楼板大开洞，都能正确的计算整体结构，既可以取得较好的经济效益，又保证了建筑方案的多样性。但当地下室作为人民防空地下室时，地下室顶板往往具有较大的刚度，在满足刚度比的情况下，可以将其作为嵌固端进行结构计算。
③多层地下室的建筑
当带多层地下室的高层建筑地下室顶板与室外地坪标高相差不大时，宜将结构嵌固端选在地下室顶板处，同时应满足顶板为梁板结构，顶板无大开洞，顶板厚度大于180mm，刚度比大于2等规范要求。
三、平面不规则问题
在正常情况下，高层建筑需要设置成简单、对称的规则结构，各楼层刚心与质心基本重合，立面上无突进，刚度沿竖向均匀变化。但随着人民的生活水平逐步提高，人民的审美要求也随之提高，各式各样奇形怪状的复杂建筑应运而生。面对复杂不规则的建筑平面，我们需要把复杂问题简单化，通过设置抗震缝的方法，把不对称、不规则的平面切分为较为规则、平整的平面，让各平面的刚心与质心基本重合，使得结构的周期比、位移比等计算指标正常化，为后续的结构整体设计提供一个好的铺垫。通过设置水平抗震缝，避免了复杂平面建筑在地震作用时，因为各区域的位移的偏差，导致连接部位等薄弱位置出现较大程度的破坏。
四、大底盘多塔楼不均匀沉降问题
大底盘多塔楼是目前最受欢迎的房地产建筑方式之一，该种建筑方式塔楼部分层数一般较多，且总高度不低，地基往往承受非常大的荷载，但是裙楼部分层数少，高度低，地基所受荷载较小，上述受力不均匀的情况造成了大底盘多塔楼结构容易出现地基不均匀沉降的问题。在解决这类问题时，设计人员首先应根据地质资料计算出沉降量以及不均匀沉降引起的沉降差，然后根据沉降差的大小，合理设置沉降后浇带，使得各自单元稳定沉降，避免因为不均匀沉降导致的地下室开裂、漏水问题。
五、调整周期比问题
周期比是高层建筑结构设计中一个很重要的指标。《高层建筑混凝土结构技术规程》要求：结构扭转为主的第一自振周期Tt与第一平动周期T1之比，A级高度建筑不应大于0.9，B级高度建筑及其他复杂高层建筑不应大于0.85。在实际工程中，引起结构扭转的因素有很多，如：结构平面不对称;结构平面荷载分布不均匀;结构抗侧力构件刚度不对称等。而且即使是平面对称，荷载分布均匀的结构，也有可能在地震扭转分量的影响下，出现扭转振动。
究其原因，使得高层建筑不满足周期比指标的主要问题，还是因为结构的竖向抗侧力构件设置得不合理。有时候即使抗侧力构件布置得对称，但是由于设置得相对集中，导致抗侧力刚度布置不均匀，平面抗扭刚度过小，扭转周期偏大，周期比超过规范限值。所以设计人员在进行高层建筑的结构布置时，除了要考虑布置的对称性外，还可以通过减少平面中心刚度，增加外围刚度的措施，提高整体抗扭刚度，使得抗扭周期后移，从而控制周期比，满足规范的相关要求。
结束语
综上所述，虽然高层建筑结构存在着一些技术难题，但只要设计人员做到结构设计的合理性和经济性双把握，不仅考虑结构计算软件的结果指标，同时也重视整体性的结构概念设计，依靠计算机而不依赖计算机，我相信，随着科学技术的不断发展，我国的高层建筑结构设计水平也会越发地提高。
参考文献
[1]李偉.浅谈高层建筑的结构设计特点及基础结构设计[J].建筑·建材·装饰.2018，（14）.219.
[2]罗敏，易中凯.高层钢结构建筑设计应注意的问题[J].江西建材.2016，（6）.20，25.
[3]徐琳.关于建筑结构设计注意问题分析[J].建筑技术开发.2017，（22）.33-34.
[4]崔亚男，单俊鸿，王飞.基于SATWE计算结果的混凝土构件优化设计[J].四川建筑.2013，（6）.168-169，172.