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【摘 要】 着我国经济和建筑技术的发展，建筑的结构不断变化，建筑的高度不断增加。对于高层建筑来说，其结构设计的好坏直接影响着其施工建设难度和维护质量。本文从高层建筑的结构特点出发，探讨目前我国高层建筑结构设计中存在问题，并提出相应的措施。
【关键词】 高层建筑；结构设计；问题；对策
引言：
在高层建筑结构设计方面，我国起步较晚，近几年来，各大城市才不断出现了一些高层建筑，甚至超高层建筑，这些建筑的结构设计非常重要，决定着建筑的使用质量与寿命，业主的需求不断增加，也给设计人员提出了更多的要求。针对在高层建筑结构设计中的问题，需要进行一一解决，才能真正实现高质量建筑投入运行。
一、高层建筑结构设计的原则
1、结构计算简图选择的合理性
计算简图是进行高层建筑设计的基础，如果计算简图选择的不合适，那么很容易造成高层建筑结构设计得不合理，进而导致安全事故的发生。因此，在进行高层建筑结构设计时，务必要保证其计算简图的恰当。
2、结构基础设计的合理性
在进行高层建筑结构基础的设计时，要根据建筑所处的地理、地质环境不同进行选择。而且还要分析其对周围建筑物的影响以及施工的条件，在综合考量各种因素之后选择一个最科学、最合适的基础设计方案，尽可能地使地基的禀赋得到发挥。
3、结构设计方案的合理性
相关建筑设计单位在进行高层建筑结构设计时，应充分考虑到高层建筑自身特点、选择合理的结构形式，保证高层建筑结构设计方案的最优化。设计人员应对建筑所处的地理环境、施工条件、材料和设计需求等作出分析，确立最佳的结构设计方案。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
1、短肢剪力墙的设置问题
在新規范中，对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
2、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了自嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
3、结构的超高问题
高层建筑钢筋混凝土结构设计对于结构超高具有一定的规定，尤其是在抗震规范中，建筑物的高度控制是非常严格的，而在新规范中对这一点重新进行了界定，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑。因此，所以在进行设计的时候一定不可以超越其应属范围，B级建筑物就应该控制在B级规定范围之内，一旦超过了，那么无论是设计还是施工都要全部进行重新设定。在现实情况中这类问题曾经出现过，结果导致审查时难以通过。
4、高层建筑结构设计中抗震的问题
对一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位控制轴压比，并设置约束边缘构件，是《高规》为保证剪力墙的延性，新增加的要求。在剪力墙约束边缘构件配箍特征值为λv/2的区段，规范允许配置箍筋或拉筋。所设拉筋应同时钩住墙体的水平分布筋（或箍筋）和竖向分布筋，而不能有一部分拉筋仅钩住墙体的竖向分布筋。当此区段的体积配箍率或拉筋的竖向间距不能满足规范要求时，应同时设置箍筋。
三、高层建筑结构设计解决措施
1、合理选择构方案
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
2、收集数据资料
准确的计算出建设工程所处的地理位置的制约条件，以及设计要涉及的所有数据和资料，都要提前收集好，等要用到的时候能够很快的查阅到，方便工作的需要，而且对于一些特殊的建筑还要根据经验来确定各种数值的参数取值，收集设计所需要的资料和规范，根据不同地域工程类型准确计算参数，可以使设计计算更加的可靠。
3、加强对高层建筑构造周期性折减系数设计
在框架结构中，当采用砌体来填充墙体时，折减系数在计算周期时取0.6-0.7；当采用轻质的砌块或者墙体少时，折减系数在计算周期时取0.7-0.8；当采用轻质的墙板时，折减系数在计算周期时取0.9。除了没有墙的框架结构，其余都要进行适量的折减。在框架结构与顶盖结构设计中，填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度，所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期。因此，计算出的结构剪力比较小时，这就会使房屋建筑的结构不安全，所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减，只有这样建筑的效果才能有所改善。
4、加强概念设计
概念设计广泛说来包括了建筑结构受力与变形特性的整体概念，同时还包括建筑物的外观设计。由于建筑不同于普通商品，尤其是高层建筑，很多因为是地理标志性建筑，所以往往都是有一定个性的，千篇一律的建筑会给人带来枯燥的审美观。在概念设计上，我们应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。但是建筑也不能盲目的标新立异，结构上应该选择规则性强一些的，不论是平面或者立体都应该尽量遵循这个原则。而且建筑在弹性设计上，尽量要满足延展性的需求。这种概念设计的强调是对建筑师的必须要求，建筑设计师一定要重视各种规范规定，千万不要陷入只管设计不管计算的误区。 5、加强对高强混凝土和高强钢筋的合理设计
為了可以有效地降低基本设施实施的难度与工程造价，在高层建筑混凝土结构设计中，要合理地使用高强混凝土和高强度钢筋。高层建筑的总造价一般包含框架结构的基础物料、施工及材料费用等，其中影响房屋造价比较大的是构筑件截面积和用钢量，所以，为了有效地降低建筑的用钢量，可以在建筑设计的时候合理地使用高强度钢筋和高强混凝土，这样可以大幅度地节约建筑的成本。若高层的建筑设计是在厚软的地基上面的话，由于矗立在地基上面的荷载比较大，所以应该高效合理地使用高强混凝土及高强钢筋来优化构件的截面积，用来减少结构的重量，这样可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。
6、提高高层建筑耐久功能
在高层建筑钢筋混凝土的结构设计中若以优化结构设计为主要目的，则要根据设计规范来处理主要问题，认清主次，通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。因此，必须加强房屋耐久性设计，在原来的混凝土结构设计方案中，混凝土结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑，其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中，许多方案设计都没有达到这些要求。出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。
7、注重混凝土结构抗震功能的设计
高层建筑钢筋混凝土的抗震设计是建筑设计中的关键因素之一，在进行工程图纸设计时，房屋的结构按照其抗震的设防进行分类，其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度来按照国家抗震规范来确定。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取≥12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取得更大些。
四、结束语
高层建筑结构设计是高层建筑的灵魂，关系到整个建筑的安全及可行性，同时高层建筑行业与高层建筑结构设计是一个彼此影响、相互关联的整体，高层建筑行业的深入发展需要高层建筑结构设计的支撑，直接关乎到高层建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1]葛斌.浅析钢筋混凝土高层结构设计的常见问题[J].中国高新技术企业，2011（16）.
[2]陈友.探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题及对策[J].城市建筑，2012（87）.
【关键词】 高层建筑；结构设计；问题；对策
引言：
在高层建筑结构设计方面，我国起步较晚，近几年来，各大城市才不断出现了一些高层建筑，甚至超高层建筑，这些建筑的结构设计非常重要，决定着建筑的使用质量与寿命，业主的需求不断增加，也给设计人员提出了更多的要求。针对在高层建筑结构设计中的问题，需要进行一一解决，才能真正实现高质量建筑投入运行。
一、高层建筑结构设计的原则
1、结构计算简图选择的合理性
计算简图是进行高层建筑设计的基础，如果计算简图选择的不合适，那么很容易造成高层建筑结构设计得不合理，进而导致安全事故的发生。因此，在进行高层建筑结构设计时，务必要保证其计算简图的恰当。
2、结构基础设计的合理性
在进行高层建筑结构基础的设计时，要根据建筑所处的地理、地质环境不同进行选择。而且还要分析其对周围建筑物的影响以及施工的条件，在综合考量各种因素之后选择一个最科学、最合适的基础设计方案，尽可能地使地基的禀赋得到发挥。
3、结构设计方案的合理性
相关建筑设计单位在进行高层建筑结构设计时，应充分考虑到高层建筑自身特点、选择合理的结构形式，保证高层建筑结构设计方案的最优化。设计人员应对建筑所处的地理环境、施工条件、材料和设计需求等作出分析，确立最佳的结构设计方案。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
1、短肢剪力墙的设置问题
在新規范中，对墙肢截面高厚比为5-8的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制，因此，在高层建筑设计中，结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙，以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。
2、嵌固端的设置问题
由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防，嵌固端有可能设置在地下室顶板，也有可能设置在人防顶板等位置，因此，在这个问题上，结构设计工程师往往忽视了自嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面，如：嵌固端楼板的设计嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题，而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。
3、结构的超高问题
高层建筑钢筋混凝土结构设计对于结构超高具有一定的规定，尤其是在抗震规范中，建筑物的高度控制是非常严格的，而在新规范中对这一点重新进行了界定，除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外，增加了B级高度的建筑。因此，所以在进行设计的时候一定不可以超越其应属范围，B级建筑物就应该控制在B级规定范围之内，一旦超过了，那么无论是设计还是施工都要全部进行重新设定。在现实情况中这类问题曾经出现过，结果导致审查时难以通过。
4、高层建筑结构设计中抗震的问题
对一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位控制轴压比，并设置约束边缘构件，是《高规》为保证剪力墙的延性，新增加的要求。在剪力墙约束边缘构件配箍特征值为λv/2的区段，规范允许配置箍筋或拉筋。所设拉筋应同时钩住墙体的水平分布筋（或箍筋）和竖向分布筋，而不能有一部分拉筋仅钩住墙体的竖向分布筋。当此区段的体积配箍率或拉筋的竖向间距不能满足规范要求时，应同时设置箍筋。
三、高层建筑结构设计解决措施
1、合理选择构方案
一个合理的设计必须选择一个经济合理的结构方案，也就是要选择一个切实可行的结构形式和结构体系。结构体系应受力明确，传力简捷。同一结构单元不宜混用不同结构体系，地震区应力求平面和竖向规则。总而言之，必须对工程的设计要求、材料供应、地理环境、施工条件等情况进行综合分析，并与建筑、电、水、暖等专业充分协商，在此基础上进行结构选型，确定结构方案，必要时应进行多方案比较，择优选用。
2、收集数据资料
准确的计算出建设工程所处的地理位置的制约条件，以及设计要涉及的所有数据和资料，都要提前收集好，等要用到的时候能够很快的查阅到，方便工作的需要，而且对于一些特殊的建筑还要根据经验来确定各种数值的参数取值，收集设计所需要的资料和规范，根据不同地域工程类型准确计算参数，可以使设计计算更加的可靠。
3、加强对高层建筑构造周期性折减系数设计
在框架结构中，当采用砌体来填充墙体时，折减系数在计算周期时取0.6-0.7；当采用轻质的砌块或者墙体少时，折减系数在计算周期时取0.7-0.8；当采用轻质的墙板时，折减系数在计算周期时取0.9。除了没有墙的框架结构，其余都要进行适量的折减。在框架结构与顶盖结构设计中，填充墙会直接使结构的实际刚度大于设计时的刚度，所以这就会导致计算周期远远大于结构的实际周期。因此，计算出的结构剪力比较小时，这就会使房屋建筑的结构不安全，所以要把建筑物的结构计算周期进行适当的折减，只有这样建筑的效果才能有所改善。
4、加强概念设计
概念设计广泛说来包括了建筑结构受力与变形特性的整体概念，同时还包括建筑物的外观设计。由于建筑不同于普通商品，尤其是高层建筑，很多因为是地理标志性建筑，所以往往都是有一定个性的，千篇一律的建筑会给人带来枯燥的审美观。在概念设计上，我们应该多选择一些新颖的建筑样式，同时又要注意其抗震设计、抗风设计等基础要素。但是建筑也不能盲目的标新立异，结构上应该选择规则性强一些的，不论是平面或者立体都应该尽量遵循这个原则。而且建筑在弹性设计上，尽量要满足延展性的需求。这种概念设计的强调是对建筑师的必须要求，建筑设计师一定要重视各种规范规定，千万不要陷入只管设计不管计算的误区。 5、加强对高强混凝土和高强钢筋的合理设计
為了可以有效地降低基本设施实施的难度与工程造价，在高层建筑混凝土结构设计中，要合理地使用高强混凝土和高强度钢筋。高层建筑的总造价一般包含框架结构的基础物料、施工及材料费用等，其中影响房屋造价比较大的是构筑件截面积和用钢量，所以，为了有效地降低建筑的用钢量，可以在建筑设计的时候合理地使用高强度钢筋和高强混凝土，这样可以大幅度地节约建筑的成本。若高层的建筑设计是在厚软的地基上面的话，由于矗立在地基上面的荷载比较大，所以应该高效合理地使用高强混凝土及高强钢筋来优化构件的截面积，用来减少结构的重量，这样可以明显地降低基本设施的实施难度和工程的造价，用来取得较好的经济效果。
6、提高高层建筑耐久功能
在高层建筑钢筋混凝土的结构设计中若以优化结构设计为主要目的，则要根据设计规范来处理主要问题，认清主次，通过多种目标与单一目标的优化使设计的效果令人满意。因此，必须加强房屋耐久性设计，在原来的混凝土结构设计方案中，混凝土结构设计的耐久性往往没有得到设计人员充分的考虑，其实就是在规定的使用年限内对于用户的各种正常使用要求均能够满足。在实际情况中，许多方案设计都没有达到这些要求。出现这种情况的主要原因是设计时没有完全考虑建筑物在实际运作中由于环境、条件的影响，从而导致建筑的可靠指数明显降低。因此在对一般的高层建筑混凝土进行设计时，主要都集中在造价、材料上，所以只有造价小、材料少的结构设计才是满意的设计。
7、注重混凝土结构抗震功能的设计
高层建筑钢筋混凝土的抗震设计是建筑设计中的关键因素之一，在进行工程图纸设计时，房屋的结构按照其抗震的设防进行分类，其中房屋抗震的等级可以依据房屋结构类型、烈度和高度来按照国家抗震规范来确定。高层房屋结构的层数多或者房屋结构的刚度突变系数较大的话，其振型数则应该多取，例如房屋结构中含有多塔结构、顶部有小塔楼、转换层等，其振型数应尽量取≥12的数，但是它的大小依然不可以大于房屋总共层数的3倍，除了含有弹性的楼板，而且在进行总刚性的分析时，它的振型数才可以取得更大些。
四、结束语
高层建筑结构设计是高层建筑的灵魂，关系到整个建筑的安全及可行性，同时高层建筑行业与高层建筑结构设计是一个彼此影响、相互关联的整体，高层建筑行业的深入发展需要高层建筑结构设计的支撑，直接关乎到高层建筑行业的可持续发展。
参考文献：
[1]葛斌.浅析钢筋混凝土高层结构设计的常见问题[J].中国高新技术企业，2011（16）.
[2]陈友.探讨钢筋混凝土高层结构设计中存在的问题及对策[J].城市建筑，2012（87）.