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摘要：根据相关的标准和规定完成结构设计，确保结构的稳定性，并尽可能的减少成本，是当前高层结构设计所关注的核心焦点。文章将就高层结构设计的基本规定与布置原则进行探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；基本规定；布置原则
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
从本质上看，高层建筑结构设计的核心问题有2个：满足建筑结构功能的要求和经济问题。在高层结构设计中，既需要保证建筑的稳定性，还需要平衡结构的稳定性与经济性。
一、高层结构设计的基本规定
一般来说，为了保证结构的稳定性，在结构设计的过程中，设计人员需要根据相关的标准，确保设计方案能够满足各种基本规定。由于文章字数有限，仅就结果体系的选择、结构功能等方面来探讨。
1、结构体系的选择
（1）在高层建筑结构体系的选择上，一定要对场地类别、地基情况、建筑使用功能、房屋高度和高宽比、结构材料、施工技术条件、抗震设防烈度、抗震设防类别等进行综合全面的分析，再经过系列论证判断之后，再选出最佳方案。
（2）在高层建筑的结构设计与选择上，需要遵循以下几点基本原则：承载能力、刚度和变形能力要达到相关标准；尽可能防止结构或构件的破坏，最终导致整个结构丧失风荷载、承受重力荷载、地震作用能力的情况出现；在设计过程中，需要对薄弱部位重点关注，并及时的采取相应措施。
2、结构平面及竖向布置
（1）确保建筑设计达到抗震设计标准，并确保建筑的平面和竖向布置，不出现严重不规则的设计布局。
（2）由于高层建筑高度较高，因此需要考虑建筑承受的风力，尤其是在沿海地区，风力更成为高层建筑的控制性荷载。因此，此时就需要采用风压较小的平面形状，这样才能达到相关的抗风设计标准。
（3）在高层建筑中，往往会设置伸缩缝、沉降缝或防震缝，而这些缝划分出来的各个部分，就组成了独立的结构单元。事实上证明，各独立的结构单元平面形状和刚度对称，能够有效的降低地震时造成的震害。
所以，在高层结构设计中，应该尽可能的减小刚度的偏心。假如建筑物平面出现不规则、刚度明显偏心的情况，就需要设计人员用精确的内力分析方法分析偏心的影响，同时采取在配筋构造上对边、角部位予以加强的相应措施。
3、结构的功能要求
（1)满足安全性功能。安全是核心的设计标准。因此，在高层结构设计的过程中，就必须确保建筑结构能够承受一定的外力作用，即可以承受在正常设计、施工和使用过程中可能出现的荷载、温度、收缩、外加变形等外力对结构的影响，也需要能够承受地震、爆炸等突发事件发生时或发生后，结构的整体稳定性，确保建筑物不会发生倒塌。
（2)满足适用性需求。也就是说，要确保建筑结构在正常使用过程中，结构构件可以正常发挥其工作性能，避免变形、裂缝或振动等影响使用的情況出现。
（3)符合耐久性标准。也就是要确保建筑结构在正常使用、维护的情况下，所有的结构构件都有足够的耐久性，确保整个建筑的各项功能达到设计使用年限。具体来说，就是确保建筑结构没有严重锈蚀、风化等现象出现。
二、高层结构的总体布置
高层建筑结构设计必须要注重概念设计、重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性，从各种备选方案中选出最佳结构布局体系。这就需要设计人员从各个方面，把握结构的总体布置：
(1)从项目需要出发，选择有利的场地
为了保证建筑的质量，就需要在设计的过程中，做好基础设计，只有根基稳固，才能保持整个建筑的稳定性。这也就意味着，设计人员在高层建筑的基础设计中，必须要全面分析考虑建筑场地的地质状况，以及整个建筑的上部结构类型、使用要求、施工条件等，只有综合考虑这些因素，才能确保建筑物在长期使用的过程中，不会发生过量沉降或倾斜等情况，保证建筑本身的质量和使用功能。
因此，高层建筑在总体布局上，必须要先选择有利的场地，才能避开对抗震不利的地段。当然，在无法避免不利地段的情况下，就需要采取相应的应对措施，确保建筑物在地震时不会因为地基失稳而被破坏。
(2)根据工程特点，选择合理的基础形式
一般来说，基础形式、设计方法等多层房屋惯用的形式，并不能适用于高层建筑，因此，设计人员需要完全掌握高层建筑地基主要特点的基础上，选择和设计与高层建筑特性相适应的基础形式。总体来说，高层建筑应采用整体性好、承载力强、能满足建筑物容许变形要求，同时还可以调节不均匀沉降的基础形式。
常用的形式有：筏形基础、箱形基础。通常来说，条形基础、筏板基础或柱下独立承台基础，是高层框架结构的常用形式；高层框——剪结构，则普遍选择筏板基础或柱下独立承台基础，而剪力墙部位采用条形承台基础；如果是高层剪力墙结构，那么可以优先采用墙下布桩并设置承台梁或采用桩筏基础。
（3）运用概念设计的原则，做好总体布置
在高层建筑结构设计中，不管是竖向布置，还是水平布置，都需要采用合理的刚度和承载能力分布，要尽可能的避免因局部突变和扭转效应，导致薄弱部位的产生。如果是抗震建筑，就需要设置多道防线。根据概念设计的原则，需要坚持采用规则性结构，也就是保证平面和立面体型规则：即确保结构平面布置均匀对称，同时还要具备相应的抗扭刚度；确保结构竖向布置均匀，包括结构的刚度、承载能力和质量分布均匀，没有突变的情况。
（4）根据项目特点，把控房屋高度
在高层结构布局上考量，需要从房屋抗震性能与抗风能力等的要求出发，考量建筑本身的适用高度。毕竟，在超过规定高度限值的情况下，如果根据常规设计理念，就难以达到相关规程所规定的各项要求，就算是勉强达到结构规范的要求，也难以满足技术、经济及建筑功能的指标。一般来说，高层建筑按适用高度分为A级与B级两类，设计人员需要根据项目的分类情况，展开相应的高度设计。
（5）控制主体结构高宽比，保持建筑稳定性
在地震等外力作用下，高层建筑的抗震性能，取决于整体刚度。如果整体刚度不足，那么就可能出现过大的变形，最终严重损坏建筑的主体结构，此外，非结构构件的门窗、隔墙、填充墙、电气设备等，也将会遭到一定程度的破坏。
在高层建筑中，最大高宽比的限制，其实是对整个楼层整体的稳定度、承载能力以及结构刚度和经济合理性的一种较为科学的、宏观的控制。所以在国家出台的《高规》中，对A级高度和B级高度的钢筋混凝土高层建筑都有不同的硬性规定及施工建筑要求，同时还要综合地考虑房屋的非抗震或抗震，抗震设防烈度以及结构体系类型等方面的因素，这样才能准确地给出高层钢筋混凝土建筑最大高宽比的限值。而对于较为复杂体形的高层建筑，则可以按照所考虑方向的最小投影宽度的方法来计算高宽比，但是，对于突出建筑物平面很小的局部结构(比如说电梯之间的距离，楼梯之间的面积等，通常都不包括在计算的宽度之内。
三、小结
综上所述，正所谓万丈高楼平地起，建筑的安全性、科学合理性及经济实用性在高层结构设计以及布局规划中，都成为了关键的一个理念，因此，建筑设计人员应以实事求是、严谨科学的态度，综合考虑高层建筑各个方面的要求，才能确保结构的稳定性，保证建筑物的安全性能。
参考文献：
[1]李冬冬，徐鑫鸣，王南．高层建筑结构概念设计中的互动效应[J]．四川建筑科学研究，2007年01期．
[2]杨佳锦．浅析高层建筑的形体造型设计与结构设计[J]．中华建设，2008年06期．
个人简介：廖桂泉（1985.08-），女（壮族），广西武鸣人，助理工程师，学士学位，从事结构设计工作。
关键词：高层建筑；结构设计；基本规定；布置原则
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
从本质上看，高层建筑结构设计的核心问题有2个：满足建筑结构功能的要求和经济问题。在高层结构设计中，既需要保证建筑的稳定性，还需要平衡结构的稳定性与经济性。
一、高层结构设计的基本规定
一般来说，为了保证结构的稳定性，在结构设计的过程中，设计人员需要根据相关的标准，确保设计方案能够满足各种基本规定。由于文章字数有限，仅就结果体系的选择、结构功能等方面来探讨。
1、结构体系的选择
（1）在高层建筑结构体系的选择上，一定要对场地类别、地基情况、建筑使用功能、房屋高度和高宽比、结构材料、施工技术条件、抗震设防烈度、抗震设防类别等进行综合全面的分析，再经过系列论证判断之后，再选出最佳方案。
（2）在高层建筑的结构设计与选择上，需要遵循以下几点基本原则：承载能力、刚度和变形能力要达到相关标准；尽可能防止结构或构件的破坏，最终导致整个结构丧失风荷载、承受重力荷载、地震作用能力的情况出现；在设计过程中，需要对薄弱部位重点关注，并及时的采取相应措施。
2、结构平面及竖向布置
（1）确保建筑设计达到抗震设计标准，并确保建筑的平面和竖向布置，不出现严重不规则的设计布局。
（2）由于高层建筑高度较高，因此需要考虑建筑承受的风力，尤其是在沿海地区，风力更成为高层建筑的控制性荷载。因此，此时就需要采用风压较小的平面形状，这样才能达到相关的抗风设计标准。
（3）在高层建筑中，往往会设置伸缩缝、沉降缝或防震缝，而这些缝划分出来的各个部分，就组成了独立的结构单元。事实上证明，各独立的结构单元平面形状和刚度对称，能够有效的降低地震时造成的震害。
所以，在高层结构设计中，应该尽可能的减小刚度的偏心。假如建筑物平面出现不规则、刚度明显偏心的情况，就需要设计人员用精确的内力分析方法分析偏心的影响，同时采取在配筋构造上对边、角部位予以加强的相应措施。
3、结构的功能要求
（1)满足安全性功能。安全是核心的设计标准。因此，在高层结构设计的过程中，就必须确保建筑结构能够承受一定的外力作用，即可以承受在正常设计、施工和使用过程中可能出现的荷载、温度、收缩、外加变形等外力对结构的影响，也需要能够承受地震、爆炸等突发事件发生时或发生后，结构的整体稳定性，确保建筑物不会发生倒塌。
（2)满足适用性需求。也就是说，要确保建筑结构在正常使用过程中，结构构件可以正常发挥其工作性能，避免变形、裂缝或振动等影响使用的情況出现。
（3)符合耐久性标准。也就是要确保建筑结构在正常使用、维护的情况下，所有的结构构件都有足够的耐久性，确保整个建筑的各项功能达到设计使用年限。具体来说，就是确保建筑结构没有严重锈蚀、风化等现象出现。
二、高层结构的总体布置
高层建筑结构设计必须要注重概念设计、重视结构选型与建筑平面、立面布置的规律性，从各种备选方案中选出最佳结构布局体系。这就需要设计人员从各个方面，把握结构的总体布置：
(1)从项目需要出发，选择有利的场地
为了保证建筑的质量，就需要在设计的过程中，做好基础设计，只有根基稳固，才能保持整个建筑的稳定性。这也就意味着，设计人员在高层建筑的基础设计中，必须要全面分析考虑建筑场地的地质状况，以及整个建筑的上部结构类型、使用要求、施工条件等，只有综合考虑这些因素，才能确保建筑物在长期使用的过程中，不会发生过量沉降或倾斜等情况，保证建筑本身的质量和使用功能。
因此，高层建筑在总体布局上，必须要先选择有利的场地，才能避开对抗震不利的地段。当然，在无法避免不利地段的情况下，就需要采取相应的应对措施，确保建筑物在地震时不会因为地基失稳而被破坏。
(2)根据工程特点，选择合理的基础形式
一般来说，基础形式、设计方法等多层房屋惯用的形式，并不能适用于高层建筑，因此，设计人员需要完全掌握高层建筑地基主要特点的基础上，选择和设计与高层建筑特性相适应的基础形式。总体来说，高层建筑应采用整体性好、承载力强、能满足建筑物容许变形要求，同时还可以调节不均匀沉降的基础形式。
常用的形式有：筏形基础、箱形基础。通常来说，条形基础、筏板基础或柱下独立承台基础，是高层框架结构的常用形式；高层框——剪结构，则普遍选择筏板基础或柱下独立承台基础，而剪力墙部位采用条形承台基础；如果是高层剪力墙结构，那么可以优先采用墙下布桩并设置承台梁或采用桩筏基础。
（3）运用概念设计的原则，做好总体布置
在高层建筑结构设计中，不管是竖向布置，还是水平布置，都需要采用合理的刚度和承载能力分布，要尽可能的避免因局部突变和扭转效应，导致薄弱部位的产生。如果是抗震建筑，就需要设置多道防线。根据概念设计的原则，需要坚持采用规则性结构，也就是保证平面和立面体型规则：即确保结构平面布置均匀对称，同时还要具备相应的抗扭刚度；确保结构竖向布置均匀，包括结构的刚度、承载能力和质量分布均匀，没有突变的情况。
（4）根据项目特点，把控房屋高度
在高层结构布局上考量，需要从房屋抗震性能与抗风能力等的要求出发，考量建筑本身的适用高度。毕竟，在超过规定高度限值的情况下，如果根据常规设计理念，就难以达到相关规程所规定的各项要求，就算是勉强达到结构规范的要求，也难以满足技术、经济及建筑功能的指标。一般来说，高层建筑按适用高度分为A级与B级两类，设计人员需要根据项目的分类情况，展开相应的高度设计。
（5）控制主体结构高宽比，保持建筑稳定性
在地震等外力作用下，高层建筑的抗震性能，取决于整体刚度。如果整体刚度不足，那么就可能出现过大的变形，最终严重损坏建筑的主体结构，此外，非结构构件的门窗、隔墙、填充墙、电气设备等，也将会遭到一定程度的破坏。
在高层建筑中，最大高宽比的限制，其实是对整个楼层整体的稳定度、承载能力以及结构刚度和经济合理性的一种较为科学的、宏观的控制。所以在国家出台的《高规》中，对A级高度和B级高度的钢筋混凝土高层建筑都有不同的硬性规定及施工建筑要求，同时还要综合地考虑房屋的非抗震或抗震，抗震设防烈度以及结构体系类型等方面的因素，这样才能准确地给出高层钢筋混凝土建筑最大高宽比的限值。而对于较为复杂体形的高层建筑，则可以按照所考虑方向的最小投影宽度的方法来计算高宽比，但是，对于突出建筑物平面很小的局部结构(比如说电梯之间的距离，楼梯之间的面积等，通常都不包括在计算的宽度之内。
三、小结
综上所述，正所谓万丈高楼平地起，建筑的安全性、科学合理性及经济实用性在高层结构设计以及布局规划中，都成为了关键的一个理念，因此，建筑设计人员应以实事求是、严谨科学的态度，综合考虑高层建筑各个方面的要求，才能确保结构的稳定性，保证建筑物的安全性能。
参考文献：
[1]李冬冬，徐鑫鸣，王南．高层建筑结构概念设计中的互动效应[J]．四川建筑科学研究，2007年01期．
[2]杨佳锦．浅析高层建筑的形体造型设计与结构设计[J]．中华建设，2008年06期．
个人简介：廖桂泉（1985.08-），女（壮族），广西武鸣人，助理工程师，学士学位，从事结构设计工作。