天津市港建建筑设计有限责任公司 天津市 300403
摘要：现阶段，随着我国经济的飞速发展，而我国现代建筑行业的不断发展，高层建筑在技术方面和设计方面均取得了重大突破，并在我国城市化进程中取得了众多成果。虽然在建筑领域许多技术已经趋于成熟，但在高层建筑施工及结构设计过程中，仍然存在较多难题难以解决，这就需要相关行业从业人员针对相关问题进行仔细研究，并找出相应的解决办法优化策略。
关键词：高层建筑结构；设计问题；对策
引言
在高层建筑建设过程中，结构设计是较为关键的一个环节，其会对建筑的质量、安全和稳定性带来直接的影响。因此在实际高层建筑结构设计过程中，需要保证结构方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性，并针对实际结构设计中的轴向变形、结构形式、荷载及高度等问题加以重视，科学合理对高层建筑结构进行设计，进一步提升高层建筑结构设计的水平，为建筑行业的健康、稳定发展奠定良好的基础。
1高层建筑结构特征
高层建筑最为明显的特征就是高度较高，这使得建筑结构会受到水平、竖直等方向传来的荷载，且在抗震等级上也有着较高要求。对于高层建筑来说，中低档位置受到风力和荷载的影响相对较小，但是随着高度的增加，其受到风力和荷载的影响也将逐渐增大，进而产生一定的剪切力，在外界不良因素的影响下，导致建筑结构出现不同程度的位移，降低建筑安全性。所以在高层建筑结构设计中，需要综合考量多方面因素，以加强设计的合理性、科学性。
2高层建筑结构的设计问题
（1）剪力墙在针对建筑结构设置剪力墙的时候，会展现出来可以同时承载水平力和竖向重力的优势，假使规划布局不科学，那么刚度与强度就会出现不达标的情况，势必会出现结构损坏的情况，从而导致结构性能无法发挥出来，在地震的时候难以吸收冲击力。（2）建筑结构超高依照目前高层建筑设计规范，对于建筑结构高度进行了明确规定。在建筑高度不断加大的形势下，导致建筑出现很大的安全隐患。假使碰到强风或是地震灾害的时候，会发生损坏的现象。在该种情况下，进行结构设计的时候，要严格依照当下现行的规范标准来选择适宜的结构计算模型，时刻把控超高结构设计。（3）设置嵌固端通常来进行分析，嵌固端设计所出现的问题基本上都是位置的选择与刚度的大小。其主要表现在，抗震嵌固端和计算嵌固端的概念混为一谈，这直接性地加大了结构出现安全风险概率。刚度设计比例不科学，威胁着结构的安全稳定性。
3解决高层建筑结构设计问题的对策
3.1优选设计方案
从高层建筑设计实践来说，结构设计方案为关键内容，要做好科学性以及合理性的把控，做好剪力墙和嵌固端布置等的优化设计，保证建筑工程建设的质量。结构设计的方案，提出的各类参数必须要能够满足结构实际需求，同时还要达到设计规范以及技术标准。开展结构设计，要考虑到后期施工活动的开展，做好结构设计，为后期施工作业的进行，提供安全保障。除此之外，加大对现场环境的调查，结合结构方案设计的特点，优选设计方案，确保整个方案具有科学性以及可行性。
3.2对高度的合理控制
在高层建筑结构设计中，需要对高度进行合理控制。在现阶段，一些建筑高度限制在A级高度范围，但是一些建筑工程企业不按规定进行执行，导致一些建筑仍然处于B级限制范围之内，导致建筑存在一定的安全隐患。所以在具体设计工作中，相关设计人员应当高度允许范围之内，把相关参数设计精确，满足高层建筑施工要求，更好地保证高层建筑施工质量。
3.3提高消防设计水平
对超高层建筑进行设计时，对于消防安全方面，一定要着重分析，应使消防结构的设计为整个建筑物的安全提供服务。首先，对影响超高层建筑设计质量的因素进行全面分析，是超高层建筑所有设计均能与国家规定的设计规范相符，在合理合法的范围内进行设计。其次，重点加强对消防环节的分析，结合超高层建筑的具体特点，设计完善的消防环节，确保超高层建筑提高安全性。最后根据超高层建筑所使用的易燃性材料分析，对模拟火灾情景下的安全管理需求进行评估与考察，全面落实消防安全观念，实现对火灾的防火控火工作，保证所有消防设计环节均在建筑排烟体系建设要求内，促进超高层建筑消防环节的优化。
3.4抗风结构设计优化
高层建筑由于高度较高，对风力的振动也较为敏感，所以在高层建筑结构设计中，需要对建筑的抗风性能进行充分考虑。高层建筑的高度会对风力产生一定的干扰，阻碍自然风的流动，进而改变流动和动能效应，对高层建筑产生动力何在。所以在设计过程中，设计人员需要先对高层建筑结构的材料予以检查，确保其抗压性能符合建筑要求，降低荷载压力对建筑结构的影响。当建筑周围的气流发生变化时，会受到建筑之间的间距、高度、数量等的影响而产生狭管效应，进而降低建筑结构质量。如果在建筑结构设计中，并未将这一情况考虑其中，势必会影响建筑结构的质量，威胁人们的生命安全。
3.5做好超限设计的把控
从建筑结构设计角度来说，现行的各类规范，提出了计算要求以及构造措施，难以有效保证超限结构在地震条件下的安全性以及可靠性，在进行建筑结构设计时，需严格控制。采取以下措施：（1）做好结构全面计算。使用有限元程序，开展模拟分析和计算。做好地震作用下的建筑结构分析，除了运用振型分解反应谱方法外，还可以进行弹性时程分析，结合使用力学模型，开展对比分析。一般来说，超限结构具有很强的复杂性，对软件性能的要求较高，可使用SAP2000等进行实际分析，获得高质量的计算结果。不过需要注意的是，软件的先进性越高，精准度就越高，由于软件使用者的熟悉程度不高，加之操作复杂，需要消耗很多的分析时间。除了上述方法外，在进行结构抗震设计时，可以运用静力分析法或者动力弹性分析法，分析结构的性能，依据计算结果，开展配筋设计，保证结构整体的性能。（2）采取相应的措施，增强建筑整体性能，保证建筑的安全性。在进行计算分析之前，要提高设计标准，高于现行的规范标准，同时对结构重要位置进行强化设计。运用软件分析，明确薄弱点，进行优化设计，增强建筑的性能，保证结构设计达到安全性和可靠性目标，推动建筑结构设计工作的高质量落实。
结语
总的来说，在现代建筑技术高速发展的今天，高层建筑施工已成为建筑领域的常规工程，而在实际的工程施工过程中，由于高层建筑结构设计过程较为复杂，所涉及的施工技术及相关因素都需要在设计过程中进行考虑，因而使高层建筑结构设计难度加大，设计工作也更加繁琐。在设计过程中，设计人员要从结构的安全性及合理性等角度进行全面考虑，结合自身经验逐步完善设计方案，提高设计质量，保证设计方案的安全性、合理性。
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