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摘要：近年来，高层建筑在我国得到了一定的发展，在建筑中所占的比例也越来越大。随着高层建筑技术的发展，其建筑结构也在不断的变化，其结构也是越来越复杂，建筑类型和功能也在不断的发展，这就给高层建筑结构工程设计的过程中带来了一定的难度。在这种情况之下，高层建筑结构的设计方案的发展也越来越快，这就给结构设计人员的要求也更高，需要在对高层建筑进行设计的过程中，将结构设计放在首位，确保高层建筑结构设计的优质。
关键词：高层建筑；结构设计；存在问题
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言
城市建设步伐的加快同时增加了高层建筑的发展，高层建筑具有层数高、高度高的特点，在实际施工的过程中，需要综合对其结构设计进行考虑，因为结构设计的科学与否直接影响到日后高层建筑物的养护与维护，高层建筑物的结构设计要本着科学、合理、安全、高效等原则，不仅能够为人们提供使用上的便利，而且也要体现出一定的安全性能，发挥抗震、抵风等方面功能与作用，只有这样才能体现出高层建筑物的优势和优点，才能有效发挥其功能和作用。
1.高层建筑结构设计的特点
和一般建筑结构设计来说，高层建筑结构设計要求的专业性更强，对于不同的结构的体系，影响建筑平面的布置、楼层高度和立体的面积等，而且还可以影响建筑工程造价的高度，其结构的设计特点主要包括：
1.1、水平力设计
在一般的建筑结构设计的过程中，以重力为代表的竖向荷载控制着建筑结构的设计，但是在高层建筑结构设计的过程中，竖向荷载对结构设计有着很重要的影响，而水平荷载起到了决定性的作用。这主要是因为楼面和建筑结构的自重在结构竖向构件中的轴力和弯矩数据，仅仅与建筑结构的高度有关，成正比例关系；与建筑结构的倾覆力矩、竖向构件上的轴力等，与建筑的高度的二次方成正比。另一方面，对于一定高度的建筑物来说，竖向荷载一般为定值，而水平荷载中的风荷载和地震作用，随着结构动力性的变化而变化。
1.2、抗震设计
高层建筑结构在设计的过程中，往往需要考虑的是结构的抗震设计，而抗震设计除了需要考虑正常使用状态之下竖向荷载恶化风荷载之外，还需要使得结构具有良好的抗震的性能，在发生地震的时候，可以将建筑受损降低到最低。
1.3、轴向变形设计
高层建筑物的轴向变形设计常常需要采取框架体系和框架，也就是说剪力墙体系。在高层建筑结构中，框架中柱的轴压应力一般比边柱的轴压应力还大，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当楼层比较高时，这种轴向变形的差距将会拉大，其后果相当于连续梁中间的支座下沉。
2.高层建筑结构设计中存在的问题
2.1、楼层平面刚度的问题
当前的高层建筑结构设计中的一个常见问题便是楼层平面刚度的问题。一些高层建筑结构设计人员缺乏必要的结构观念或者在布置建筑结构时，没有采取必要的措施，采用的是楼板变形计算程序。我们知道，程序变成在数学力学模型上尽管是成立而，有时甚至是准确无误的，但作为计算的前提是，无法确保计算结果的准确，其程序计算也就不再具有意义了。因此，按照这种结构设计的方式进行结构的设计，肯定会存在这样或者那样的问题，导致结构的不安全或者某些构件的不安全因素增多。
2.2、建筑结构超高层的问题
高层建筑在建设施工过程中容易出现高度超标的问题，凡是超过规定科学标准的高层建筑，无论在结构稳定性、建筑安全度，还是抵御自然灾害能力方面都会受到负面影响，一些建筑施工企业无视高层建筑超高问题，对高层建筑实行无限度增高，面对这一问题，相关部门必须须出台一套科学的法规制度，科学规范高层建筑的高度，当前的高层建筑高度从起初的A级上升到了B级，而且对应的高层建筑的设计模式也得到了发展和更新，当前的高层建筑高度设计必须严格依照国家相关法律法规规定进行科学控制，同时也要将其抗震性能"防火性能等纳入考虑范围。
2.3、连梁超筋的问题
在框剪结构和剪力墙结构中连梁超筋非常普遍，造成连梁超筋的原因是计算剪力不能够达到减压比的要求，一般来讲剪力墙的墙肢通过连梁组成一个整体，从而让剪力墙拥有比较大的抗侧刚度。在剪力墙发生形变的时候，连梁此时就会承担很大的弯矩和剪力。连梁会最先开裂，这也正是连梁在地震时起到的保护，连梁超筋会造成连梁不能把保护作用发挥到极致，连梁超筋一般都分为几种情况；平面中的墙段过长，其中容易发生连梁超筋和墙面的强制平面长度大小均匀。
3.提高高层建筑结构设计的措施
3.1、平面和立面的选择
（1）在结构设计的过程中，尽可能的把结构的刚度、几何恶化结构中心设计在一个点上，如果不能达到这个要求，那么就会影响后期的施工，最主要的还是扭转问题。扭转问题是指由于水平荷载力的因素，结构发生振动扭转效用，可能会对结构产生危害。
（2）在对平面和立面选择的时候，平面应该避免复杂、尽可能的做到对称、规则和简单。相关的数据结果显示出来，结构如果不对称，则可能影响其稳定性，在结构的凹凸拐角处，可能产生比较大的损害。
（3）对于完全对称的高层建筑结构，同样需要注意凸起部分的比例问题，比例一定要符合设计的要求，不能够太大，也不能够太小，在发生问题时，可允许采取一定的补救措施。而在竖向布置方面，刚度应当连续而且均匀，不能出现结构上的软弱刚度突变的情况。这主要是因为刚度突变是剪力墙被切断导致的。总的来说，不能一味追求建筑的新颖设计，而忽略建筑的安全设计。
3.2耐久性的优化设计
在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证高层建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降；对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。
3.3、准确设置参数
现代建筑建模基本都使用计算机设计软件来进行，软件进行建模方面快捷，但是有一点非常的重要，那就是对于参数的设计，参数的正确与否直接会影响到最后建模的正确。一般来说不要随意地修改系统参数，在对参数进行修改时一定要注意参数的准确性，有些参数在同一系统里可能并不是所有地方都使用，例如在砖混结构里正确的参可能就不用于框架结构的计算，在参数进行设置的时候，一定要注意不同结构里参数的不同。对于使用计算机建模，必须要求使用者对计算机运行的情况和软件的工作原理非常了解，一方面可以使使用者更好地利用计算机解决问题，另一方面有时候计算机也可能会出现错误，设计人员一定要能够自己进行手动的核算，对结果进行仔细地检查，避免设计出现较大的错误。
结束语
对于高层建筑的结构设计，首先要考虑的是其与多层建筑设计的不同。在高层建筑中起到控制作用的是风和地震作用的水平荷载，已不再是竖向荷载，设计者在进行设计的时候要遵循高层建筑的设计原则，充分考虑到影响施工各方面的因素，然后根据具体的情况，进行建筑结构选型等操作，在建立初步的设计方案之后，要根据整体的情况进行分析，最终确定最合理的方案。
参考文献
[1]杨军科,王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].山西建筑,2014,02:43-44.
[2]杨涛,宋志.高层建筑结构设计中存在的问题及改进策略[J].中华建设,2014,02:112-113.
[3]罗国栋.对高层建筑结构设计的分析[J].江西建材,2014,04:42+47.
[4]刘毅平.高层建筑结构的设计问题及解决措施方案应用[J].科技与企业,2014,08:188-189.
关键词：高层建筑；结构设计；存在问题
中图分类号：TU208文献标识码： A
前言
城市建设步伐的加快同时增加了高层建筑的发展，高层建筑具有层数高、高度高的特点，在实际施工的过程中，需要综合对其结构设计进行考虑，因为结构设计的科学与否直接影响到日后高层建筑物的养护与维护，高层建筑物的结构设计要本着科学、合理、安全、高效等原则，不仅能够为人们提供使用上的便利，而且也要体现出一定的安全性能，发挥抗震、抵风等方面功能与作用，只有这样才能体现出高层建筑物的优势和优点，才能有效发挥其功能和作用。
1.高层建筑结构设计的特点
和一般建筑结构设计来说，高层建筑结构设計要求的专业性更强，对于不同的结构的体系，影响建筑平面的布置、楼层高度和立体的面积等，而且还可以影响建筑工程造价的高度，其结构的设计特点主要包括：
1.1、水平力设计
在一般的建筑结构设计的过程中，以重力为代表的竖向荷载控制着建筑结构的设计，但是在高层建筑结构设计的过程中，竖向荷载对结构设计有着很重要的影响，而水平荷载起到了决定性的作用。这主要是因为楼面和建筑结构的自重在结构竖向构件中的轴力和弯矩数据，仅仅与建筑结构的高度有关，成正比例关系；与建筑结构的倾覆力矩、竖向构件上的轴力等，与建筑的高度的二次方成正比。另一方面，对于一定高度的建筑物来说，竖向荷载一般为定值，而水平荷载中的风荷载和地震作用，随着结构动力性的变化而变化。
1.2、抗震设计
高层建筑结构在设计的过程中，往往需要考虑的是结构的抗震设计，而抗震设计除了需要考虑正常使用状态之下竖向荷载恶化风荷载之外，还需要使得结构具有良好的抗震的性能，在发生地震的时候，可以将建筑受损降低到最低。
1.3、轴向变形设计
高层建筑物的轴向变形设计常常需要采取框架体系和框架，也就是说剪力墙体系。在高层建筑结构中，框架中柱的轴压应力一般比边柱的轴压应力还大，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当楼层比较高时，这种轴向变形的差距将会拉大，其后果相当于连续梁中间的支座下沉。
2.高层建筑结构设计中存在的问题
2.1、楼层平面刚度的问题
当前的高层建筑结构设计中的一个常见问题便是楼层平面刚度的问题。一些高层建筑结构设计人员缺乏必要的结构观念或者在布置建筑结构时，没有采取必要的措施，采用的是楼板变形计算程序。我们知道，程序变成在数学力学模型上尽管是成立而，有时甚至是准确无误的，但作为计算的前提是，无法确保计算结果的准确，其程序计算也就不再具有意义了。因此，按照这种结构设计的方式进行结构的设计，肯定会存在这样或者那样的问题，导致结构的不安全或者某些构件的不安全因素增多。
2.2、建筑结构超高层的问题
高层建筑在建设施工过程中容易出现高度超标的问题，凡是超过规定科学标准的高层建筑，无论在结构稳定性、建筑安全度，还是抵御自然灾害能力方面都会受到负面影响，一些建筑施工企业无视高层建筑超高问题，对高层建筑实行无限度增高，面对这一问题，相关部门必须须出台一套科学的法规制度，科学规范高层建筑的高度，当前的高层建筑高度从起初的A级上升到了B级，而且对应的高层建筑的设计模式也得到了发展和更新，当前的高层建筑高度设计必须严格依照国家相关法律法规规定进行科学控制，同时也要将其抗震性能"防火性能等纳入考虑范围。
2.3、连梁超筋的问题
在框剪结构和剪力墙结构中连梁超筋非常普遍，造成连梁超筋的原因是计算剪力不能够达到减压比的要求，一般来讲剪力墙的墙肢通过连梁组成一个整体，从而让剪力墙拥有比较大的抗侧刚度。在剪力墙发生形变的时候，连梁此时就会承担很大的弯矩和剪力。连梁会最先开裂，这也正是连梁在地震时起到的保护，连梁超筋会造成连梁不能把保护作用发挥到极致，连梁超筋一般都分为几种情况；平面中的墙段过长，其中容易发生连梁超筋和墙面的强制平面长度大小均匀。
3.提高高层建筑结构设计的措施
3.1、平面和立面的选择
（1）在结构设计的过程中，尽可能的把结构的刚度、几何恶化结构中心设计在一个点上，如果不能达到这个要求，那么就会影响后期的施工，最主要的还是扭转问题。扭转问题是指由于水平荷载力的因素，结构发生振动扭转效用，可能会对结构产生危害。
（2）在对平面和立面选择的时候，平面应该避免复杂、尽可能的做到对称、规则和简单。相关的数据结果显示出来，结构如果不对称，则可能影响其稳定性，在结构的凹凸拐角处，可能产生比较大的损害。
（3）对于完全对称的高层建筑结构，同样需要注意凸起部分的比例问题，比例一定要符合设计的要求，不能够太大，也不能够太小，在发生问题时，可允许采取一定的补救措施。而在竖向布置方面，刚度应当连续而且均匀，不能出现结构上的软弱刚度突变的情况。这主要是因为刚度突变是剪力墙被切断导致的。总的来说，不能一味追求建筑的新颖设计，而忽略建筑的安全设计。
3.2耐久性的优化设计
在之前大部分混凝土结构设计方案中，很多没有充分考虑到建筑结构设计耐久性，也就是保证高层建成之后，在合理使用期限内，要能满足用户正常使用要求但是很多的设计未能达到，造成此现象的根本原因是没有充分考虑到建筑结构在使用的过程中，由于遭受条件和使用环境变化最终造成房屋结构损伤，引起房屋可靠度指数下降；对一般高层混凝土结构设计来说，低造价和省材料设计都应为满意的结构设计，但随着人们生活水平的提高和在实际工程中，有时在其他使用要求或技术指标上升为设计主要矛盾时，设计者们就要放弃对经济的单纯追求。所以当选以高层混凝土结构优化为设计的主要目的时，就应依据设计所要面对的关键性问题，分清主次，选多目标或单目标来实施优化，达到满意效果。
3.3、准确设置参数
现代建筑建模基本都使用计算机设计软件来进行，软件进行建模方面快捷，但是有一点非常的重要，那就是对于参数的设计，参数的正确与否直接会影响到最后建模的正确。一般来说不要随意地修改系统参数，在对参数进行修改时一定要注意参数的准确性，有些参数在同一系统里可能并不是所有地方都使用，例如在砖混结构里正确的参可能就不用于框架结构的计算，在参数进行设置的时候，一定要注意不同结构里参数的不同。对于使用计算机建模，必须要求使用者对计算机运行的情况和软件的工作原理非常了解，一方面可以使使用者更好地利用计算机解决问题，另一方面有时候计算机也可能会出现错误，设计人员一定要能够自己进行手动的核算，对结果进行仔细地检查，避免设计出现较大的错误。
结束语
对于高层建筑的结构设计，首先要考虑的是其与多层建筑设计的不同。在高层建筑中起到控制作用的是风和地震作用的水平荷载，已不再是竖向荷载，设计者在进行设计的时候要遵循高层建筑的设计原则，充分考虑到影响施工各方面的因素，然后根据具体的情况，进行建筑结构选型等操作，在建立初步的设计方案之后，要根据整体的情况进行分析，最终确定最合理的方案。
参考文献
[1]杨军科,王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].山西建筑,2014,02:43-44.
[2]杨涛,宋志.高层建筑结构设计中存在的问题及改进策略[J].中华建设,2014,02:112-113.
[3]罗国栋.对高层建筑结构设计的分析[J].江西建材,2014,04:42+47.
[4]刘毅平.高层建筑结构的设计问题及解决措施方案应用[J].科技与企业,2014,08:188-189.