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摘要：结构设计是保障建筑工程质量的关键因素，优化结构设计，有利于在确保工程施工质量和施工安全的基础上，降低工程投资成本，提高工程建设的经济效益，对于高层建筑来说，亦是如此。文章主要分析了高层建筑结构设计的特点，并针对其存在的问题，提出了有效的处理措施。
关键词：高层建筑；结构；设计；问题分析
中图分类号： TU208 文献标识码： A
引言
高层建筑结构设计需要衡量多方面的设计因素，如建筑本身结构的合理性和实用性，与周围环境的协调性和美观性，最重要的是人的宜居性，设计人员在设计时要做足环境条件的考察和对目标居住群体的调研工作，在设计时发挥专业的设计技术水平，才能打造出精品的建筑设计工程。
1、高层建筑结构设计的基本特点
1.1、轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整，另外对构件剪力和侧移产生影响。
1.2、侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的關键因素.随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
1.3、水平荷载成为决定性因素
建筑物自重和楼而使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑物高度成线性关系。而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与建筑物高度的一次方成正比。另外，对某一定高度建筑物而言，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，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2、高层建筑结构设计存在的问题
2.1、结构选型问题
高层建筑结构所选用的施工工艺不仅在很大程度上影响着建筑施工材料的消耗，还影响着工期和建筑质量。之所以，在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员需要全而控制建筑结构体系，合理选取建筑结构的工艺。在进行结构选型的过程中，设计人员需要对高层建筑结构平面和里面进行全方位的控制，优化单独架构的控制效果。完善建筑结构力学分析，确保建筑施工的受力效益和特性，设计高层建筑结构的选秀概念阶段，确保高层建筑施工的经济效益。高层建筑结构设计人员需要对选型环境和施工效果等进行充分的考虑，提高建筑结构的综合经济效益和社会效益，避免出现工程资源浪费现象。
2.2、剪力墙设置不合理
一些高层建筑物结构设计中增设了短肢剪力墙，从多年的高层建筑建设工作来看，此类剪力墙的设置对建筑结构的牢固度、稳定性以及抗震能力产生不利作用，因此，井盖尽量减少对这种墙体的使用，只有这样才能有效提升高层建筑结构质量。
2.3、不科学的嵌固端设置
一般来说，现代高层建筑都设有多层地下室以及人防，而且通常习惯将嵌固端修筑在地下室，以及人防顶板地区，然而，这样的设计实质上并不完全稳妥，相关设计工作者必须细致深入地分析嵌固端位置布局欲将引发的诸多问题，容易造成的不良影响等等，而且要重点思考嵌固端的楼板设计等重要方面，重点综合、精细、全方位地分析嵌固端上下层的刚度比例，而且要将嵌固端的方位布局纳入高层建筑计算运算工作中，特别引起注意的是，嵌固端的布局需要同抗震缝隙保持和谐，注重二者之间的平衡。
2.4、抗震及连梁问题
在进行高层建筑抗震设计的过程之中，一般情况下，高层建筑不使用单纯的框架结构体系，而是会选取框架——剪力墙、剪力墙、筒体结构等来实现对自身结构的加固，提高其抗震性能。这以上方法可以有效地提高对地震的抵抗效果，从而提高建筑结构的经济性。在框架一剪力墙结构中，设计人员可以降低连梁的刚度，折减刚度系数。如果在折减之后，建筑结构仍然无法满足设计的需要和设计要求，设计人员可以适当内调幅连梁，然而在实际调幅的过程中，还要保证调幅力度应低于20个百分点。
2.5、建筑结构超高问题
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，而对这一问题，相关部门必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。
3、优化高层建筑结构设计
3.1、做好结构方案的选择
结构方案的选择与使用直接关系到建筑物的结构质量，一个科学的结构方案具有以下方面特征:第一，能够达到高层建筑设计的结构形式、结构体系的规定标准：第一，方案的经济性、科学性、能够以最小的成本收获最优设计方案，能够明确各部分的受力情况，各部分之间力量传递相对简明，只有这样才能达到科学的设计标准。要确保在同一个结构中，使用同样的结构系统。
3.2、重视建筑平面布置的规则性
在我国的抗震设计规范中对于各种不规则的建筑都对其所需要选择的计算模型进行了规定。对于建筑的平面和立面布置在设计时尽可以的按照抗震设计的原则进行设计，采用规则的设计方案，特别是在我国建筑的建设时，由于其和种结构特点，要想实现抗侧力主体结构的对称性较为容易。而且建筑平面布置的规则性不仅对抗震性能有较大的影响，而且在建筑结构设计中也具有非常重要的作用，所以需要在实际建筑结构设计时对这点进行特别关注。
3.3、优化剪力墙在建筑设计中的应用
3.3.1、剪力墙平而结构布置
剪力墙的平而布置首先要做到的就是保证均匀，并保证质量中心和刚度中心处在重合的状态下，减少力矩对墙体的作用力剪力墙在施工中应当沿主轴力一向布置，并保证剪力墙的抗侧力刚度保持在合理范围内，如果有必要可适当增加可利用空间，并保证适当的高度。另外，剪力墙还应当保持合理的间距，通常采用经验公式进行设计，公式为T=(0.05-0.06)n，其中n为建筑结构层数。实际剪力墙的数量应当与计算结果接近剪力墙处理要具备较强的承重能力与刚度，还应当保证良好的延伸性和弹性，从而保证其在因外力作用产生裂缝时，剪力墙还能够不发生倒塌。
3.3.2、剪力墙约束边缘构件处理
约束边缘构件能够促使剪力墙的承载能力得以显著提高，并减少层间位移，同时提高抗震能力，而且对于墙板也能提供稳定作用。剪力墙抗震设计应当满足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上约束边缘构件的确定应当以剪力墙相关轴压比为依据。一般来说，抗震等级较高的剪力墙，应当采取层数较多的约束边缘构件，并有效控制剪力墙的均匀性，以从根本上提高墙肢的承重能力。
3.4、强化建筑物的抗震加固
在进行建筑物的地基与基础隔震设计时，必须要在建筑物没有开工之前依照隔震的设计措施，进行有关的工作。最晚的也要在建筑物施工过程当中，在建筑物的重要部位装置特别的隔震设置，不然的话，就达不到隔震功效。在建筑物建成之后，倘若想对其进行抗震稳固，就要运用增多阻碍的方式，在建筑物结构上来增添消能减震设施，如此不仅仅会增多施工的成本，造成工程造价的增多，还为施工导致了不便，由于增多阻碍的施工步骤要比隔震层的施工繁杂许多。
3.5、控制结构的高宽比
高宽比实际上反映了建筑物的“苗条”程度。在高层建筑的设计中，控制侧向位移是结构设计的主要问题。随着高宽比的增大，结构的侧向变形能力也相对越强，倾覆力矩也越大。因此，建造宽度很小的高层建筑是不合适的，应对建筑物的高宽比加以限制。
结束语
总之，高层建筑结构设计属于技术密集型建设项目，具有一定的复杂性和巨大的挑战性，在建筑设计持续进步的现代社会，必须加强对高层建筑结构设计的研究，将一切影响结构设计的因素纳入考虑范围，降低不良问题出现的概率，才能打造出高质量、高安全等级的高层建筑。
参考文献：
[1]张政.高层建筑结构设计的问题和策略分析[J].价值工程，2014，16:161-162.
[2]范文彬，唐明忠.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].建筑设计管理，2014，06:72-74.
关键词：高层建筑；结构；设计；问题分析
中图分类号： TU208 文献标识码： A
引言
高层建筑结构设计需要衡量多方面的设计因素，如建筑本身结构的合理性和实用性，与周围环境的协调性和美观性，最重要的是人的宜居性，设计人员在设计时要做足环境条件的考察和对目标居住群体的调研工作，在设计时发挥专业的设计技术水平，才能打造出精品的建筑设计工程。
1、高层建筑结构设计的基本特点
1.1、轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大，还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整，另外对构件剪力和侧移产生影响。
1.2、侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的關键因素.随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
1.3、水平荷载成为决定性因素
建筑物自重和楼而使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑物高度成线性关系。而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖向构件中引起的轴力，是与建筑物高度的一次方成正比。另外，对某一定高度建筑物而言，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，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2、高层建筑结构设计存在的问题
2.1、结构选型问题
高层建筑结构所选用的施工工艺不仅在很大程度上影响着建筑施工材料的消耗，还影响着工期和建筑质量。之所以，在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员需要全而控制建筑结构体系，合理选取建筑结构的工艺。在进行结构选型的过程中，设计人员需要对高层建筑结构平面和里面进行全方位的控制，优化单独架构的控制效果。完善建筑结构力学分析，确保建筑施工的受力效益和特性，设计高层建筑结构的选秀概念阶段，确保高层建筑施工的经济效益。高层建筑结构设计人员需要对选型环境和施工效果等进行充分的考虑，提高建筑结构的综合经济效益和社会效益，避免出现工程资源浪费现象。
2.2、剪力墙设置不合理
一些高层建筑物结构设计中增设了短肢剪力墙，从多年的高层建筑建设工作来看，此类剪力墙的设置对建筑结构的牢固度、稳定性以及抗震能力产生不利作用，因此，井盖尽量减少对这种墙体的使用，只有这样才能有效提升高层建筑结构质量。
2.3、不科学的嵌固端设置
一般来说，现代高层建筑都设有多层地下室以及人防，而且通常习惯将嵌固端修筑在地下室，以及人防顶板地区，然而，这样的设计实质上并不完全稳妥，相关设计工作者必须细致深入地分析嵌固端位置布局欲将引发的诸多问题，容易造成的不良影响等等，而且要重点思考嵌固端的楼板设计等重要方面，重点综合、精细、全方位地分析嵌固端上下层的刚度比例，而且要将嵌固端的方位布局纳入高层建筑计算运算工作中，特别引起注意的是，嵌固端的布局需要同抗震缝隙保持和谐，注重二者之间的平衡。
2.4、抗震及连梁问题
在进行高层建筑抗震设计的过程之中，一般情况下，高层建筑不使用单纯的框架结构体系，而是会选取框架——剪力墙、剪力墙、筒体结构等来实现对自身结构的加固，提高其抗震性能。这以上方法可以有效地提高对地震的抵抗效果，从而提高建筑结构的经济性。在框架一剪力墙结构中，设计人员可以降低连梁的刚度，折减刚度系数。如果在折减之后，建筑结构仍然无法满足设计的需要和设计要求，设计人员可以适当内调幅连梁，然而在实际调幅的过程中，还要保证调幅力度应低于20个百分点。
2.5、建筑结构超高问题
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，而对这一问题，相关部门必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。
3、优化高层建筑结构设计
3.1、做好结构方案的选择
结构方案的选择与使用直接关系到建筑物的结构质量，一个科学的结构方案具有以下方面特征:第一，能够达到高层建筑设计的结构形式、结构体系的规定标准：第一，方案的经济性、科学性、能够以最小的成本收获最优设计方案，能够明确各部分的受力情况，各部分之间力量传递相对简明，只有这样才能达到科学的设计标准。要确保在同一个结构中，使用同样的结构系统。
3.2、重视建筑平面布置的规则性
在我国的抗震设计规范中对于各种不规则的建筑都对其所需要选择的计算模型进行了规定。对于建筑的平面和立面布置在设计时尽可以的按照抗震设计的原则进行设计，采用规则的设计方案，特别是在我国建筑的建设时，由于其和种结构特点，要想实现抗侧力主体结构的对称性较为容易。而且建筑平面布置的规则性不仅对抗震性能有较大的影响，而且在建筑结构设计中也具有非常重要的作用，所以需要在实际建筑结构设计时对这点进行特别关注。
3.3、优化剪力墙在建筑设计中的应用
3.3.1、剪力墙平而结构布置
剪力墙的平而布置首先要做到的就是保证均匀，并保证质量中心和刚度中心处在重合的状态下，减少力矩对墙体的作用力剪力墙在施工中应当沿主轴力一向布置，并保证剪力墙的抗侧力刚度保持在合理范围内，如果有必要可适当增加可利用空间，并保证适当的高度。另外，剪力墙还应当保持合理的间距，通常采用经验公式进行设计，公式为T=(0.05-0.06)n，其中n为建筑结构层数。实际剪力墙的数量应当与计算结果接近剪力墙处理要具备较强的承重能力与刚度，还应当保证良好的延伸性和弹性，从而保证其在因外力作用产生裂缝时，剪力墙还能够不发生倒塌。
3.3.2、剪力墙约束边缘构件处理
约束边缘构件能够促使剪力墙的承载能力得以显著提高，并减少层间位移，同时提高抗震能力，而且对于墙板也能提供稳定作用。剪力墙抗震设计应当满足第一振型的抵抗力矩大于承受力矩的一半以上约束边缘构件的确定应当以剪力墙相关轴压比为依据。一般来说，抗震等级较高的剪力墙，应当采取层数较多的约束边缘构件，并有效控制剪力墙的均匀性，以从根本上提高墙肢的承重能力。
3.4、强化建筑物的抗震加固
在进行建筑物的地基与基础隔震设计时，必须要在建筑物没有开工之前依照隔震的设计措施，进行有关的工作。最晚的也要在建筑物施工过程当中，在建筑物的重要部位装置特别的隔震设置，不然的话，就达不到隔震功效。在建筑物建成之后，倘若想对其进行抗震稳固，就要运用增多阻碍的方式，在建筑物结构上来增添消能减震设施，如此不仅仅会增多施工的成本，造成工程造价的增多，还为施工导致了不便，由于增多阻碍的施工步骤要比隔震层的施工繁杂许多。
3.5、控制结构的高宽比
高宽比实际上反映了建筑物的“苗条”程度。在高层建筑的设计中，控制侧向位移是结构设计的主要问题。随着高宽比的增大，结构的侧向变形能力也相对越强，倾覆力矩也越大。因此，建造宽度很小的高层建筑是不合适的，应对建筑物的高宽比加以限制。
结束语
总之，高层建筑结构设计属于技术密集型建设项目，具有一定的复杂性和巨大的挑战性，在建筑设计持续进步的现代社会，必须加强对高层建筑结构设计的研究，将一切影响结构设计的因素纳入考虑范围，降低不良问题出现的概率，才能打造出高质量、高安全等级的高层建筑。
参考文献：
[1]张政.高层建筑结构设计的问题和策略分析[J].价值工程，2014，16:161-162.
[2]范文彬，唐明忠.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[J].建筑设计管理，2014，06:72-74.