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摘要：高层建筑结构设计对高层建筑工程有着举足轻重的作用，要了解高层建筑结构设计基本原则，并对设计的相关要点进行研究，为我国的高层建筑业谋得更长远的发展。
关键词：高层建筑结构设计；原则；要点
中图分类号：TU97文献标识码： A
前言
随着城市建设的不断加快，建筑业有了突飞猛进的发展，建筑用地也不断紧张，给高层建筑的设计提出了更新更高的要求。尤其是高层建筑的结构设计越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点，给工程设计人员提出了更高的要求。
一、高层建筑结构设计基本原则
高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强构造措施。钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求：应具有必要的承载力、刚度和变形能力。应避免因局部破坏而导致整个结构破坏。对可能的薄弱部位要采取加强措施。结构选型与布置合理，避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。宜具有多道抗震防线。
二、高层建筑结构设计的要点
1、框架结构体系
整个结构的纵向和横向全部由框架构件组成的结构成为框架结构。框架既负担重力荷载又负担水平荷载。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的内部空间。但由于结构属于柔性结构体系，在水平荷载作用下，强度低，刚度小，水平位移大，在高烈度地震区不宜采用。目前，主要适用于10～12层左右的商场，办公建筑。如果过高，就要靠加大梁，柱截面来抵抗水平荷载，从而导致结构的不经济，因此在高层建筑的使用时应该重点考虑。
采用框架结构的高层建筑，框架底层往往出现塑性变形集中现象。这是因为建筑地面以下基础部分的抗推刚度很大，相对而言，建筑底层的抗推刚度就很小，形成刚度突变。在遭遇地震时，建筑容易因框架底层的塑性变形集中而导致破坏。如果在框架的地上一二层采用型钢混凝土，可以减小该处的刚度突变。
2、地基与基础设计
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习,以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
3、结构选型
高层建筑结构施工工艺在一定程度上不仅会影响到建筑施工材料的消耗，还在很大程度上影响到工期和质量。因此在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员要对建筑结构体系进行全面控制，对建筑结构工艺进行合理选取。在进行选型的过程中，设计人员要对高层建筑结构平面及立面进行控制，保证将建筑结构的几何中心、刚度中心、结构中心有效汇于一点，提高单独结构的控制效果。要注意将建筑结构力学分析进行完善，保证建筑施工的受力效益和受力特性，对高层建筑结构选型概念阶段进行设计，保证建筑施工的经济效益。设计人员要对选型环境、工艺、施工效果等因素进行全面考虑，提高建筑结构的综合效益，降低可能出现的工程资源消耗和工程资源浪费现象。
4、水平荷载
施工的过程中影响建筑质量的因素主要有：垂直荷载、风力产生的水平荷载、地震抵抗力等。水平荷载对建筑质量起决定性作用。水平荷载是建筑结构设计的主要控制因素，其在楼房自重及楼面自重等方面具有非常好的结构控制效果，可以对楼房结构进行倾覆，加强建筑竖构件的作用力。设计人员要对水平荷载的大小和方向进行分析，对水平荷载可能导致的高层建筑结构问题进行预防和控制，加强对建筑结构的强化效果，减少水平荷载造成的建筑结构问题。
5、优化消防结构设计高层建筑消防结构设计
为有效保证建筑居民的健康生命财产安全，其中设计理念主要为防，同时辅以消防应急应对，共同对建筑结构的消防结构形成一定的防护性:第一，设计合适的防火间距，设计间距应该根据相关规范要求，对建筑物之间距离进行精确计算。同时对防火结构设计要根据具体的地形条件进行设计，因地制官，同时提高防火措施实施的灵活性；第二，对建筑结构安全疏散通道进行设计，有效解决火灾发生时人员无法疏散问题，一般高层建筑的疏散通道为垂直结构，但电梯会在火灾发生时断电不能进行人群疏散，不利于疏散人群因此在设计时，应该设计多条疏散通道，保证有一定的防烟区，根据具体的地形条件，设计合理的避难场所；第三，分隔式进行设计，可有效控制烟雾以及火势蔓延，在建筑结构的设计中，应设计防火墙、防火门以及排烟设备，争取有效的疏散路线，并有效降低建筑遭受破坏程度。
6、按照抗震要求进行合理设计
概念设计在整个建筑设计中具有举足轻重的作用，只有经过了全盘正确合理的概念设计，才会完成合理、经济的优秀设计。根据目前我国最新的抗震规定和要求，在那些抗震等级比较高的地区，建筑设计无论是框架剪力墙结构或多层砖混结构，都必须要从抗震角度出发，通过采用二阶段设计达到实现三个水准的设防要求。设计人员为此必须要进行建筑结构的概念设计，具体的做法如下。
对于多层砌体结构，要优先采用横墙承重或者是采用纵横墙承重的结构体系。在布置纵横墙时，要保证均匀对称，竖向上要上下连续，房屋的转角处和尽端不宜设置楼梯。以免在发生地震时，造成坍塌伤人事故。
对于多高层、钢筋砼的建筑结构，要做到双向布置抗震墙和框架等抗侧力结构，以便这些结构能够承担来自平面方向的地震力。在框剪体系中，各抗侧力结构应该达到空间上共同工作的状态。要控制好抗震墙之间屋盖和楼盖的长宽比，保证好抗震墙本身的刚度、保证楼盖和屋盖的整体性及可靠性。布置结构时，要选用规则的结构。可以在复杂结构上设置防震缝，使其成为一个个规则的结构单元。
依据地基沉降问题进行合理的设计在设计高层建筑结构时，由于必須要有一定的埋置深度，基础通常会采用桩筏或桩箱结合的形式。这时要保证箱体的整体刚度，布置群桩的形心就要跟上部的结构重心相互吻合。如果土层有比较大的起伏时，可以使同一个建筑结构下的桩端位于同一土层中，还要考虑可能会产生的液化作用。对于软土层厚度比较大的地区的多层建筑，可以通过地基处理法来控制建筑物的沉降。软土地基处理方法有很多，选择时一定要充分研究考虑地基和上部结构的特点和周围的环境情况；还要依据工程设计，确定好地基的处理范围和要达到的技术指标。综合考虑各种处理方案的可行性与成熟度，最后选择最经济、安全、实用的处理方案。
结束语
高层建筑有效的减轻了住房压力，随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型都将日趋复杂且多元化。高层建筑结构设计工程师们应该根据实际情况对结构设计方案做出相应的修改，这样才会设计出科学合理的结构方案，为高层建筑的质量奠定坚实的基础。
参考文献
[1]宗国光.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用.2013，8（5）：29-30
[2]文智斌.高层建筑结构设计的要点探析[J].山西建筑,2013,07：48-49.
[3]]宗国光.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用.2013，8（5）：29-30
关键词：高层建筑结构设计；原则；要点
中图分类号：TU97文献标识码： A
前言
随着城市建设的不断加快，建筑业有了突飞猛进的发展，建筑用地也不断紧张，给高层建筑的设计提出了更新更高的要求。尤其是高层建筑的结构设计越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点，给工程设计人员提出了更高的要求。
一、高层建筑结构设计基本原则
高层建筑结构设计的基本原则是：注重概念设计，重视结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的结构体系，加强构造措施。钢筋混凝土高层建筑结构设计应与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求：应具有必要的承载力、刚度和变形能力。应避免因局部破坏而导致整个结构破坏。对可能的薄弱部位要采取加强措施。结构选型与布置合理，避免局部突变和扭转效应而形成薄弱部位。宜具有多道抗震防线。
二、高层建筑结构设计的要点
1、框架结构体系
整个结构的纵向和横向全部由框架构件组成的结构成为框架结构。框架既负担重力荷载又负担水平荷载。框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可提供较大的内部空间。但由于结构属于柔性结构体系，在水平荷载作用下，强度低，刚度小，水平位移大，在高烈度地震区不宜采用。目前，主要适用于10～12层左右的商场，办公建筑。如果过高，就要靠加大梁，柱截面来抵抗水平荷载，从而导致结构的不经济，因此在高层建筑的使用时应该重点考虑。
采用框架结构的高层建筑，框架底层往往出现塑性变形集中现象。这是因为建筑地面以下基础部分的抗推刚度很大，相对而言，建筑底层的抗推刚度就很小，形成刚度突变。在遭遇地震时，建筑容易因框架底层的塑性变形集中而导致破坏。如果在框架的地上一二层采用型钢混凝土，可以减小该处的刚度突变。
2、地基与基础设计
地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。
在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对地方规范进行深入地学习,以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。
3、结构选型
高层建筑结构施工工艺在一定程度上不仅会影响到建筑施工材料的消耗，还在很大程度上影响到工期和质量。因此在进行高层建筑结构选型的过程中，设计人员要对建筑结构体系进行全面控制，对建筑结构工艺进行合理选取。在进行选型的过程中，设计人员要对高层建筑结构平面及立面进行控制，保证将建筑结构的几何中心、刚度中心、结构中心有效汇于一点，提高单独结构的控制效果。要注意将建筑结构力学分析进行完善，保证建筑施工的受力效益和受力特性，对高层建筑结构选型概念阶段进行设计，保证建筑施工的经济效益。设计人员要对选型环境、工艺、施工效果等因素进行全面考虑，提高建筑结构的综合效益，降低可能出现的工程资源消耗和工程资源浪费现象。
4、水平荷载
施工的过程中影响建筑质量的因素主要有：垂直荷载、风力产生的水平荷载、地震抵抗力等。水平荷载对建筑质量起决定性作用。水平荷载是建筑结构设计的主要控制因素，其在楼房自重及楼面自重等方面具有非常好的结构控制效果，可以对楼房结构进行倾覆，加强建筑竖构件的作用力。设计人员要对水平荷载的大小和方向进行分析，对水平荷载可能导致的高层建筑结构问题进行预防和控制，加强对建筑结构的强化效果，减少水平荷载造成的建筑结构问题。
5、优化消防结构设计高层建筑消防结构设计
为有效保证建筑居民的健康生命财产安全，其中设计理念主要为防，同时辅以消防应急应对，共同对建筑结构的消防结构形成一定的防护性:第一，设计合适的防火间距，设计间距应该根据相关规范要求，对建筑物之间距离进行精确计算。同时对防火结构设计要根据具体的地形条件进行设计，因地制官，同时提高防火措施实施的灵活性；第二，对建筑结构安全疏散通道进行设计，有效解决火灾发生时人员无法疏散问题，一般高层建筑的疏散通道为垂直结构，但电梯会在火灾发生时断电不能进行人群疏散，不利于疏散人群因此在设计时，应该设计多条疏散通道，保证有一定的防烟区，根据具体的地形条件，设计合理的避难场所；第三，分隔式进行设计，可有效控制烟雾以及火势蔓延，在建筑结构的设计中，应设计防火墙、防火门以及排烟设备，争取有效的疏散路线，并有效降低建筑遭受破坏程度。
6、按照抗震要求进行合理设计
概念设计在整个建筑设计中具有举足轻重的作用，只有经过了全盘正确合理的概念设计，才会完成合理、经济的优秀设计。根据目前我国最新的抗震规定和要求，在那些抗震等级比较高的地区，建筑设计无论是框架剪力墙结构或多层砖混结构，都必须要从抗震角度出发，通过采用二阶段设计达到实现三个水准的设防要求。设计人员为此必须要进行建筑结构的概念设计，具体的做法如下。
对于多层砌体结构，要优先采用横墙承重或者是采用纵横墙承重的结构体系。在布置纵横墙时，要保证均匀对称，竖向上要上下连续，房屋的转角处和尽端不宜设置楼梯。以免在发生地震时，造成坍塌伤人事故。
对于多高层、钢筋砼的建筑结构，要做到双向布置抗震墙和框架等抗侧力结构，以便这些结构能够承担来自平面方向的地震力。在框剪体系中，各抗侧力结构应该达到空间上共同工作的状态。要控制好抗震墙之间屋盖和楼盖的长宽比，保证好抗震墙本身的刚度、保证楼盖和屋盖的整体性及可靠性。布置结构时，要选用规则的结构。可以在复杂结构上设置防震缝，使其成为一个个规则的结构单元。
依据地基沉降问题进行合理的设计在设计高层建筑结构时，由于必須要有一定的埋置深度，基础通常会采用桩筏或桩箱结合的形式。这时要保证箱体的整体刚度，布置群桩的形心就要跟上部的结构重心相互吻合。如果土层有比较大的起伏时，可以使同一个建筑结构下的桩端位于同一土层中，还要考虑可能会产生的液化作用。对于软土层厚度比较大的地区的多层建筑，可以通过地基处理法来控制建筑物的沉降。软土地基处理方法有很多，选择时一定要充分研究考虑地基和上部结构的特点和周围的环境情况；还要依据工程设计，确定好地基的处理范围和要达到的技术指标。综合考虑各种处理方案的可行性与成熟度，最后选择最经济、安全、实用的处理方案。
结束语
高层建筑有效的减轻了住房压力，随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式、材料、力学分析模型都将日趋复杂且多元化。高层建筑结构设计工程师们应该根据实际情况对结构设计方案做出相应的修改，这样才会设计出科学合理的结构方案，为高层建筑的质量奠定坚实的基础。
参考文献
[1]宗国光.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用.2013，8（5）：29-30
[2]文智斌.高层建筑结构设计的要点探析[J].山西建筑,2013,07：48-49.
[3]]宗国光.高层建筑结构设计要点分析[J].科技创新与应用.2013，8（5）：29-30