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【摘 要】 目前我国的国民经济取得了快速的发展，人们建设房屋建设的观念也在不断的改变，人们对建筑的功能需求也不断的提高。进行高层建筑结构设计的过程中，要根据建筑结构特点进行具体的设计，这样才能保证设计的经济和安全。基于此，本文对高层建筑设计中存在的问题进行分析，提出了具体的结构设计的措施。
【关键词】 高层建筑；建筑结构；结构设计
一、高层建筑设计的原则
1.场地适应性原则。场地适应性原则主要指的是高层建筑的地基承载能力和其防震能力能够符合建筑的整体需要。
2.空间整体原则。高层建筑的设计不是一个单一的结构体系，而是由许多子结构与若干的组成部件构成的一个整体的空间结构体系。只有这些子结构与部件能够协同与配合，才能保证整个建筑的空间整体性与其整体的稳定性。而一个结构的整体抗震能力与其各自的子结构与部件的刚度，强度，受力状态分不开。
3.功能适应性原则。高层建筑的设计因其功能不同，一般具有不同的功能空间特征。因此分别具有不同的结构体系模式，它们相互之间的空间布置也会有很大差别。要求不同的内部空间特征与不同的结构相适应。
4.高度合理性原则。建筑结构的结构体系不同，其力学特征与整体性能也不尽相同，不同的结构体系有其各自能够适应的的高度范围，在其合适的高度范围内，才能使得整体的综合性能得以发挥。
5.施工方便性原则。建筑设计的施工方便性原则指的是建筑设计的不同将会影响甚至决定着施工的工艺，难度，施工工期乃至施工质量。
二、高层建筑设计的特点
1.结构延性。高层建筑不同于普通建筑，高层建筑柔性更好，当它受到外界环境影响时，更容易产生变形的现象。因此，在高层建筑的设计中就要充分考虑高层建筑的延性问题，把建筑结构延性作为重要的设计指标进行结构设计，保证在高层建筑进入塑性变形阶段后变形能力仍然良好，以防止楼层的坍塌，保证建筑的安全性和穩定性。
2.水平载荷。高层建筑不同于普通建筑，高层建筑结构设计要充分考虑水平载荷和竖向载荷的影响。水平载荷的考虑是为了使高层建筑在遭遇侧向力时能够保持建筑的平衡性和稳定性，因此，水平载荷的作用不容忽视。通常来说，竖向载荷是一个定值，而水平载荷会随着结构动力特性的不同而浮动变化。
3.轴向变形。建筑结构在外力作用下会产生位移，包括轴向变形、剪切变形和弯曲现象。高层建筑与普通建筑不同，其建筑轴力相对较大，因此轴向变形就会更加显著，而轴向变形会影响到建筑结构的内力，因此在建筑结构设计中轴向变形不容忽视。
三、高层建筑结构设计中存在的问题
1.高层建筑结构的均衡关系不够合理。在高层建筑的结构布局上，设计人员在设计前应该先将街道的宽度和窄度测量清楚，再考虑高层建筑物的自身尺度。一个设计合理的高层建筑其主题、裙房和顶部之间应该是均衡的尺度空间。另外，高层建筑的地理位置应该以城市的街道布局为基础，与其相容，做到和谐，确保高层建筑的结构设计部不会坏周边建筑的美感，不阻碍车辆行人的出行，并且自身外形应该做到美观。然而，设计人员在该方面还存在一些薄弱意识。
2.高层建筑消防结构设计不够规范。合理高层建筑的结构设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部结构设计的多样化。不同的结构设计又会需要不同性质的材料，这也给高层建筑的设计带来了障碍。换言之，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑材料的特性。
3.高层建筑结构的高度问题。不少建筑开发商家为了谋取自身高额的利润而一味地使高层建筑结构超高，这种在建筑物上私自增高的行为不仅违反规范操作，而且还会带来很多隐患。我国地质结构多样化，每一个地方的地质结构都有自己的特点。一般处在板块边缘交界处的地方就容易发生地震，如我国的西南地区，如果高层建筑的高度过高，就会降低它的抗震效果，对使用人群带来极大的生命安全威胁。
4.高层建筑结构设计体系不够合理。高层建筑的结构设计出了追求外观好看以外，还有注意设计的科学性和和合理性、体系化。对于高层建筑的设计并不是单一的，有剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。另外，要想一个高层建筑达到一定的安全性，一定要将其整个结构设计系统化，既要考虑地震等带来的巨大载荷，也要考虑到水平方向的强风等，并且还有做好相关的预防措施。如果这些问题只是被单独拿出来解决，而忽视其他一连串的问题，就极容易给高层建筑埋下隐患，对突如其来的灾害不知所措。
四、高层建筑结构设计问题的具体解决措施
1.高层建筑的规划设计。在对高层建筑进行规划设计时，一方面要避免高层建筑的过度密集，不然会给城市带来过多的空间压力，不利于居住和办公的便利性，还会造成交通拥堵、玻璃幕墙光污染等问题；另一方面要考虑到高层建筑与城市街道的和谐统一，因为高层浇筑一般分布在商业中心地带，交通压力本身就比较大，因此在规划设计过程中应当采取相应的街道扩展措施。
2.短肢剪力墙设置问题新规范。把墙肢的截面高厚比为5～8剪力墙称呼为短肢剪力墙，并且对在高层建筑中使用短肢剪力墙的增加了限制。其破坏形式与剪力墙起有区别，所以在设计高层建筑时，要尽减少短肢剪力墙的使用。
3.嵌固端设置问题。高层建筑通常有二层或者二层以上的人防或者地下室，嵌固端可能设在人防或者地下室顶板等位置，因此，结构设计的工程师经常会忽视由嵌固端设置所带来的嵌固端的上下层刚度比限制；嵌固端上下层的抗震等级一致性；嵌固端楼板设计等需要注意的问题，给后期的设计工作埋下隐患。
4.高层建筑设计中的垃圾处理问题。高层建筑中由于其设计在城市的繁华地段，往往人口密度也很大，这就会造成在短期内产生大量的生活垃圾。在这样的背景下，这就需要高层建筑的设计者有针对性地设计出垃圾通道，使用户可以通过垃圾通道很方便地把垃圾送进统一的收集间内进行集中处理。这需要一定的技术条件。当然，如果建筑中没有设计逐层的垃圾通道，也可以由大楼物业安排保洁人员进行逐户收集再集中运出。这种方法看似简单，其实会增加很多的人力成本，同时对高层建筑的管理也提出了更高的要求。因此建议采用垃圾通道的垃圾处理办法。 5.高层建筑设计中的安全问题。高层建筑的安全问题涉及到防火、抗风、消防、配电、安全通道、电梯等很多方面。为了确保高层建筑运行安全，要建立健全的安保体系，引进专业的人才进行安全设计与维护，对各个环节制定严格规范的安全手册与标准并严格执行。此外，也要加强对高层建筑业主、租户的宣传教育，建立相互监督管理机制以及各种突发事件的处理机制。
6.电梯。电梯在设计中要保证位置合理，让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整，保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行，便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
7.高层建筑的节能设计。在對高层建筑的节能设计时，应当充分考虑到地区、方位、朝向、建筑布局、地形地势等客观因素，重视地热、风能、太阳能等清洁能源的应用。在对单体建筑进行设计时，要保证有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，以满足采暖、通风与采光的要求；还应当重视节能材料、节能技术和节能工艺在高层建筑设计中的应用与推广。
8.选择恰当的基础方案。要根据上部结构的类型、工程地质条件、施工条件、相邻建筑物影响、载荷分布等因素来选择恰当的基础方案。在设计的时候要尽可能的发挥地基潜力，在必要的时候要做好地基变形的验算。并配合详细的地质报告来做基础设计，以及进行现场的查看或者对临近的建筑资料进行参考。
9.做好计算结果的分析。目前结构设计多为软件计算，且种类比较多，不同的软件易和不同的计算方法都会导致不同的结果。设计前应全面了解程序的适用条件和范围，熟悉设计规范，让计算机作为辅助设计。设计过程中容易出现错误，如人工输入错误；软件本身有缺陷；结构的实际情况和程序的不符等，都会导致计算结果不准确，所以设计师计算完成后，应对电算结果认真分析审核，做出准确的判断。
综上所述，高层房屋的建筑结构设计比较复杂，因此我们要因地制宜的实行全过程的管理和控制。以使整个高层房屋建筑结构设计安全可靠、经济合理，工程建设顺利进行。
参考文献：
[1]吴必正，赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].门窗，2014，01：95+98.
[2]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学，2013.
[3]董安正.高层建筑结构抗风可靠性分析[D].大连理工大学，2002.
【关键词】 高层建筑；建筑结构；结构设计
一、高层建筑设计的原则
1.场地适应性原则。场地适应性原则主要指的是高层建筑的地基承载能力和其防震能力能够符合建筑的整体需要。
2.空间整体原则。高层建筑的设计不是一个单一的结构体系，而是由许多子结构与若干的组成部件构成的一个整体的空间结构体系。只有这些子结构与部件能够协同与配合，才能保证整个建筑的空间整体性与其整体的稳定性。而一个结构的整体抗震能力与其各自的子结构与部件的刚度，强度，受力状态分不开。
3.功能适应性原则。高层建筑的设计因其功能不同，一般具有不同的功能空间特征。因此分别具有不同的结构体系模式，它们相互之间的空间布置也会有很大差别。要求不同的内部空间特征与不同的结构相适应。
4.高度合理性原则。建筑结构的结构体系不同，其力学特征与整体性能也不尽相同，不同的结构体系有其各自能够适应的的高度范围，在其合适的高度范围内，才能使得整体的综合性能得以发挥。
5.施工方便性原则。建筑设计的施工方便性原则指的是建筑设计的不同将会影响甚至决定着施工的工艺，难度，施工工期乃至施工质量。
二、高层建筑设计的特点
1.结构延性。高层建筑不同于普通建筑，高层建筑柔性更好，当它受到外界环境影响时，更容易产生变形的现象。因此，在高层建筑的设计中就要充分考虑高层建筑的延性问题，把建筑结构延性作为重要的设计指标进行结构设计，保证在高层建筑进入塑性变形阶段后变形能力仍然良好，以防止楼层的坍塌，保证建筑的安全性和穩定性。
2.水平载荷。高层建筑不同于普通建筑，高层建筑结构设计要充分考虑水平载荷和竖向载荷的影响。水平载荷的考虑是为了使高层建筑在遭遇侧向力时能够保持建筑的平衡性和稳定性，因此，水平载荷的作用不容忽视。通常来说，竖向载荷是一个定值，而水平载荷会随着结构动力特性的不同而浮动变化。
3.轴向变形。建筑结构在外力作用下会产生位移，包括轴向变形、剪切变形和弯曲现象。高层建筑与普通建筑不同，其建筑轴力相对较大，因此轴向变形就会更加显著，而轴向变形会影响到建筑结构的内力，因此在建筑结构设计中轴向变形不容忽视。
三、高层建筑结构设计中存在的问题
1.高层建筑结构的均衡关系不够合理。在高层建筑的结构布局上，设计人员在设计前应该先将街道的宽度和窄度测量清楚，再考虑高层建筑物的自身尺度。一个设计合理的高层建筑其主题、裙房和顶部之间应该是均衡的尺度空间。另外，高层建筑的地理位置应该以城市的街道布局为基础，与其相容，做到和谐，确保高层建筑的结构设计部不会坏周边建筑的美感，不阻碍车辆行人的出行，并且自身外形应该做到美观。然而，设计人员在该方面还存在一些薄弱意识。
2.高层建筑消防结构设计不够规范。合理高层建筑的结构设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部结构设计的多样化。不同的结构设计又会需要不同性质的材料，这也给高层建筑的设计带来了障碍。换言之，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑材料的特性。
3.高层建筑结构的高度问题。不少建筑开发商家为了谋取自身高额的利润而一味地使高层建筑结构超高，这种在建筑物上私自增高的行为不仅违反规范操作，而且还会带来很多隐患。我国地质结构多样化，每一个地方的地质结构都有自己的特点。一般处在板块边缘交界处的地方就容易发生地震，如我国的西南地区，如果高层建筑的高度过高，就会降低它的抗震效果，对使用人群带来极大的生命安全威胁。
4.高层建筑结构设计体系不够合理。高层建筑的结构设计出了追求外观好看以外，还有注意设计的科学性和和合理性、体系化。对于高层建筑的设计并不是单一的，有剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。另外，要想一个高层建筑达到一定的安全性，一定要将其整个结构设计系统化，既要考虑地震等带来的巨大载荷，也要考虑到水平方向的强风等，并且还有做好相关的预防措施。如果这些问题只是被单独拿出来解决，而忽视其他一连串的问题，就极容易给高层建筑埋下隐患，对突如其来的灾害不知所措。
四、高层建筑结构设计问题的具体解决措施
1.高层建筑的规划设计。在对高层建筑进行规划设计时，一方面要避免高层建筑的过度密集，不然会给城市带来过多的空间压力，不利于居住和办公的便利性，还会造成交通拥堵、玻璃幕墙光污染等问题；另一方面要考虑到高层建筑与城市街道的和谐统一，因为高层浇筑一般分布在商业中心地带，交通压力本身就比较大，因此在规划设计过程中应当采取相应的街道扩展措施。
2.短肢剪力墙设置问题新规范。把墙肢的截面高厚比为5～8剪力墙称呼为短肢剪力墙，并且对在高层建筑中使用短肢剪力墙的增加了限制。其破坏形式与剪力墙起有区别，所以在设计高层建筑时，要尽减少短肢剪力墙的使用。
3.嵌固端设置问题。高层建筑通常有二层或者二层以上的人防或者地下室，嵌固端可能设在人防或者地下室顶板等位置，因此，结构设计的工程师经常会忽视由嵌固端设置所带来的嵌固端的上下层刚度比限制；嵌固端上下层的抗震等级一致性；嵌固端楼板设计等需要注意的问题，给后期的设计工作埋下隐患。
4.高层建筑设计中的垃圾处理问题。高层建筑中由于其设计在城市的繁华地段，往往人口密度也很大，这就会造成在短期内产生大量的生活垃圾。在这样的背景下，这就需要高层建筑的设计者有针对性地设计出垃圾通道，使用户可以通过垃圾通道很方便地把垃圾送进统一的收集间内进行集中处理。这需要一定的技术条件。当然，如果建筑中没有设计逐层的垃圾通道，也可以由大楼物业安排保洁人员进行逐户收集再集中运出。这种方法看似简单，其实会增加很多的人力成本，同时对高层建筑的管理也提出了更高的要求。因此建议采用垃圾通道的垃圾处理办法。 5.高层建筑设计中的安全问题。高层建筑的安全问题涉及到防火、抗风、消防、配电、安全通道、电梯等很多方面。为了确保高层建筑运行安全，要建立健全的安保体系，引进专业的人才进行安全设计与维护，对各个环节制定严格规范的安全手册与标准并严格执行。此外，也要加强对高层建筑业主、租户的宣传教育，建立相互监督管理机制以及各种突发事件的处理机制。
6.电梯。电梯在设计中要保证位置合理，让电梯在运行中的噪音不会打扰用户的正常生活。电梯的最大载荷也要根据居住结构作相应的调整，保证居住者平时出行上的方便和快捷。电梯在遇到紧急情况时要有方便快捷的方法使人迅速撤离。为了保证电梯正常而安全的运行，便于在发生事故的时候进行救人和灭火。
7.高层建筑的节能设计。在對高层建筑的节能设计时，应当充分考虑到地区、方位、朝向、建筑布局、地形地势等客观因素，重视地热、风能、太阳能等清洁能源的应用。在对单体建筑进行设计时，要保证有充足的迎风面，冬季都有充足的日照，以满足采暖、通风与采光的要求；还应当重视节能材料、节能技术和节能工艺在高层建筑设计中的应用与推广。
8.选择恰当的基础方案。要根据上部结构的类型、工程地质条件、施工条件、相邻建筑物影响、载荷分布等因素来选择恰当的基础方案。在设计的时候要尽可能的发挥地基潜力，在必要的时候要做好地基变形的验算。并配合详细的地质报告来做基础设计，以及进行现场的查看或者对临近的建筑资料进行参考。
9.做好计算结果的分析。目前结构设计多为软件计算，且种类比较多，不同的软件易和不同的计算方法都会导致不同的结果。设计前应全面了解程序的适用条件和范围，熟悉设计规范，让计算机作为辅助设计。设计过程中容易出现错误，如人工输入错误；软件本身有缺陷；结构的实际情况和程序的不符等，都会导致计算结果不准确，所以设计师计算完成后，应对电算结果认真分析审核，做出准确的判断。
综上所述，高层房屋的建筑结构设计比较复杂，因此我们要因地制宜的实行全过程的管理和控制。以使整个高层房屋建筑结构设计安全可靠、经济合理，工程建设顺利进行。
参考文献：
[1]吴必正，赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及对策[J].门窗，2014，01：95+98.
[2]蔡静敏.某超限高层建筑结构抗震超限设计与分析[D].华南理工大学，2013.
[3]董安正.高层建筑结构抗风可靠性分析[D].大连理工大学，2002.