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摘要：现阶段，随着城市化建设发展迅速，城市土地资源短缺，城市中出现了大量的高层建筑。高层建筑结构形式更为丰富，其结构设计对建筑的安全性和经济性具有显著的影响，因此，在建筑设计中，务必结合实际合理选择设计方案，本文将分析高层建筑结构设计要点，以供参考。
关键词：高层建筑结构设计；问题；对策研究
引言
近一二十年来，中国的城市化进程不断加速，基础设施建设蓬勃发展，一栋栋高层、超高层建筑不断刷新着各地城市的天际线，成为了城市的名片，也见证了城市的发展。住宅、办公、酒店、公寓、观光等高层建筑给城市带来了丰富的功能空间及美轮美奂的城市景观，它们推动了城市的发展，但它们的落成也消耗了大量的自然资源和社会资源。对高层建筑结构的合理构成进行分析并实现高效率的结构设计，不仅具有节约成本的直接经济效益，还具有绿色环保的长远社会效益，本文将在这方面进行探讨。
1高层建筑结构特征
高等建筑最为显著的特征表现在高度之上，这导致建筑结构会受到竖直和水平方面的荷载，对于抗震等级也有着更为严格的标准。针对高层建筑来分析，中低档部位受到荷载与风力方面因素的影响较小，然而在高度不断加大的情况下，所受到的风力与荷载也会逐步变大，相应的就会出现剪切力，在外界不良因素的影响下，使得建筑结构发生不同程度的位移，从而威胁到结构的安全可靠性。因此在高层建筑结构设计的时候，要全面化综合考虑诸多因素，以此来进一步强化设计的科学合理性。
2新时代环境下结构设计评价标准的变化
传统评价结构设计有三个基本标准，即“安全、经济、合理”。随着时代的不断发展以及社会生活水平的不断提高，新时代环境下对评价结构设计的三个传统标准赋予了更多的内涵，也对结构工程师提出了更高的挑战。安全是结构工程师设计的底线。随着建筑方案的不断求新求变，设计过程中各方对建筑品质的追求也不断提高，目前很多工程案例超出了规范编制时的背景环境，教条照搬规范条文，死抠具体指标不意味着安全。经济不能简单理解成为材料成本的优化节约，而从以下两方面进行理解：一方面是从结构材料、构件和体系构成这三个层次进行结构效率的分析评价，这需要在结构设计过程中，尤其是方案阶段，进行多方案的比选论证工作，能够为具体项目提供具体的结构方案建议；另一方面，在快节奏和劳动力逐渐短缺的的社会发展形势下，项目实际运作综合成本中，时间和人力成本渐渐成为了主导因素，对于超高层结构，项目周期长，施工难度大，矛盾更为突出。提高设计施工效率、节约开发周期的技术成为大势所趋，如工业化设计、装配式建筑、BIM技术应用、逆作法等。这些从材料、体系以及综合成本等角度出发的经济控制措施，才是未来结构成本控制的方向。合理指建筑、结构和机电等专业之间的协调配合，以结构的“力学”实现建筑的“美学”，以结构的“技术”成就建筑的“艺术”。同时，结构构件、体系各主要组成部分之间也存在“合理”的美学要求。高效是新形势下对结构工程师更高层次的要求。高效一方面指应用材料的高效、结构体系及受力的高效，并充分发挥材料的性能，这样才能实现以最少的材料完成最优的结构；另一方面是指，采用高效的设计施工一体化理念，包括工业化施工方法，用更短时间、更高效的方式实现结构施工，节约资源，创造价值，提高结构的经济性。
3优化措施分析
3.1选择科学的设计方案
在高等建筑项目之中，最为重要的就是结构设计方案，所以针对其实施结构设计的过程，要保障结构设计方案的科学合理性，并针对剪力墙，建筑结构超高和设置嵌固端方面的问题来实施优化。
第一，结构方案设计之中的全部参数都得要与建筑结构具体情况相符，还得要确保其与设计规范和技术标准一致。第二，在实施设计的时候，还得要针对施工过程之中的作业活动来予以考虑，在保障结构科学的形势上来为后续施工提供安全可靠性的基础。另外，合理化的结构设计方案还可以简化施工工序，减小施工难度。所以，在选择并确定结构方案的时候，还得要深入到施工作业现场之中来进行实地考察，以更好地掌握所在区域周边的水文地质条件。从而进一步优化结构设计方案，并依据特征来具体选择，从根本上保障结构设计方案的科学合理性与可行性。
3.2增强平面刚度的均匀性
平面刚度的均匀性直接决定了地震作用下高层建筑结构扭转破坏的程度，因此，高层建筑结构设计中，设计人员必须全面考量结构中多个部分刚度的均匀度，而合理布置剪力墙也成为了人们高度关注的重点问题。结构设计中也可将剪力墙集中设置在结构的一端，由于地震作用会产生较为显著的扭转效应，无法保证主体的安全性和稳定性，故而工作人员应对剪力墙采取对称布置的措施，以增强平面刚度的均匀性。
3.3确定结构底部嵌固部分
高层建筑结构计算分析前，工作人员需先明确结构嵌固端的具体方位，可结合实际调整刚度和承载力，在预定的位置设置塑性铰。受建筑物自身情况和基础形式的影响，如未设置地下室，但是建筑结构埋深较大或设置地下室但地下室层数和形式差异明显，则在设计中容易出现多种技术问题。如高层建筑中带有多层地下室，则设计人员要在地下室顶板设置上部结构的嵌固端部位。首先，地下室顶板标高与室外地坪的高差要合理，通常不得高于地下一层层高的三分之一。其次，地下室顶板结构主要采用梁板结构，避免在楼层下预留较大的孔洞，楼面框架梁的抗弯刚度也需满足结构设计的要求。地下室结构设计中，还需确保地下室顶板和地下室多层楼板平面的刚度和承载力满足设计的基本要求。其能够将上部结构的刚度和承载力顺利地传递到下部地下室构件当中。因此，规定地下室顶板的厚度在180mm以上，混凝土等级在C30以上。另外，设置双层双向配筋，不同方向配筋率应在0.25%以上。地下室结构自身的刚度要能够承受上部结构的荷载以及地下室所承受的地震作用力。地下室楼层的剪切刚度要为相邻上部结构楼层剪切刚度的2倍以上。如计算多塔大底盘地下室楼层剪切刚度比，则需保证每个塔楼范围室内的地下剪切刚度和相邻塔楼上部的剪切刚度比在1.5以上。地下室柱截面单侧截面的纵向钢筋面积既要满足计算的要求，又需确保其面积在地上一层对应柱纵向钢筋面积的110%。如地下室多个顶板降板或地下一层做车库使用，且无法满足结构设计要求，针对三层以上的地下室，可在地下一层底板位置设置结构嵌固部分，且确保满足下列条件：其一，地下一层楼层的剪切刚度不得小于地上一层的楼层剪切刚度；其二，地下二层楼层剪切刚度不得小于地下一层楼层剪切刚度，且其剪切刚度应在地上一层刚度的2倍以上。
3.4注重设计中的结构性能发挥
这一点主要是指，设计中，应当从延展性、水平方向的结构力以及结构稳定性三个主要方面做合理的考量，从而在各个环节的设计中，实现结构性能的有效发挥。例如，在延展性方面，实际上延展性是影响建筑变形情况的主要指标，在建筑结构设计中，应当充分考虑建筑结构中的柔性，为延展性的效果打好基础。另外，从水平结构力的角度分析，结构设计中，应当注意通过设计维持水平结构力的均匀分布和稳定性。最后，在结构稳定性的设计中，关键的问题在于将短肢剪力墙的设计位置和设计方法进行分析和优化，到达充分发挥设计结构性能的目的。
结语
当前，我国社会经济和城市建设快速发展，高层建筑成为了城市中独特的风景，高层建筑越来越多，高层建筑的质量和性能，尤其是高层建筑的抗震性能成为了人们关注的焦点。高层建筑结构设计在高层建筑建设中占据着极为关键的位置，设计人员务必准确把握高层建筑结构设计的要点，切实保障结构设计水平，以此增强结构稳定性，推动工程的顺利完工。
参考文献：
[1]艾凯，季园园.浅析钢筋混凝土高层结构设计的常见问题[J].中国住宅设施.2019（11）.
[2]王洋.钢筋混凝土高层结构设计的常见问题与处理[J].建材与装饰.2019（36）.