摘要：在本文之中，我们首先分析了高层建筑的主要特点，然后探究了高层建筑结构设计的主导因素，并从实际情况出发，探究了高层建筑结构设计的重点和要点，希望能对相关行业的从业人员起到应有的启发作用。
关键词：高层建筑；结构设计；问题
一、高层建筑的主要特点
高层建筑的主要特点是高度高、层数多、体量大。其结构需要抵抗竖向荷载、水平荷载和地震作用。在低层和多层房屋结构中，往往是以重力荷载为代表的竖向荷载控制着结构设计，而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载和地震作用却起着决定性作用。高层建筑随着高度的增加，结构在水平荷载和地震作用下产生的侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗侧刚度，使结构的侧移被控制在某一限度之内。
二、高层建筑结构设计的主导因素
（一）结构方案与设计方案存在着相互制约的关系
对于高层建筑而言，其建筑方案应该能够充分考虑到结构方案，要能够保证结构设计能够满足高层建筑总体设计的多种需求，提升二者之间联系的紧密程度，同时在高层建筑结构方案设计时，也要能够确保结构设计方案能够具备较为良好的可行性，做到安全适用、技术先进、经济合理。另一方面，设计人员在开展高层建筑结构设计工作时也要积极采用新技术、新工艺、新材料，从而确保高层建筑的建设能够获取预期的经济效益和社会效益。
（二）综合性因素
事实上来看，高层建筑结构设计方案往往会受到综合性因素的影响。首先，要能够考虑到建设地点岩土工程地质条件的因素，在高层建筑之中，如果施工建设地点的场地基岩埋深较浅，那么可以采用天然地基作为基础，这种场地的类型可以分为一类和二类两种，在当地的抗震设防烈度要求较低的情况下，我们可以选择钢筋混凝土结构进行建设。而对于第四纪土层而言，高层建筑的抗震设防烈度要求较高时，可以选择结构自重较轻的混合结构，能够使地震作用得到有效规避。
其次要能够考虑到抗震性能的要求，一般来说，要能够达到中震不屈服的目的，要求建筑结构之中的竖向构件有着较高的承载能力。另一方面，剪力墙底部加强区域要具备较强的抗震能力。而从实际情况来看，钢筋混凝土结构往往难以满足较高抗震设防烈度的条件，因为在进行竖向构件截面计算时，需要较多的配筋量，甚至出现超筋的问题。如果单纯采取增大构件截面的方式，往往会导致结构的自重提升，在地震作用之下，结构的内力也会不断提升，导致截面配筋率难以得到有效控制。因此在一般情况下，可采取混合结构或者钢结构形式，让地震作用下构件的剪力和拉力能够由型钢承担，从而使地震作用下结构构件的内力得到有效控制[2]。
（三）经济性因素
想要确保高层建筑能够获取预期的经济效益和社会效益，就应该从工程造价控制的角度出发，不断提升高层建筑结构设计的经济性能。从多种结构特点的角度来看，钢筋混凝土结构拥有较为良好的经济性能，混合结构的经济性也较为良好，而全钢结构的成本造价较高。因此在进行高层建筑结构设计的过程之中，应该能够对工程成本造价加以合理控制，对竖向承重构件的截面积进行有效控制，使高层建筑的有效使用面积能够达到既定的要求。一般来说，为了确保结构柱承载能力的提升，要能够在高层建筑之中采用型钢混凝土柱或者钢管混凝土柱作为主要的承重构件，要确保总体结构具备较为良好的延性，柱截面要相对较小，从而使建筑物有效的使用面积得到全面提升。如果采用的是钢筋混凝土结构，那么可以在高框架柱内部设置对应的型钢来确保截面得到控制，从而使经济效益能够满足最大化的需求[3]。
三、高层建筑结构设计的要点
（一）体系分类以及选用原则
高层建筑结合其属性和特征分为框架结构、框剪结构、剪力墙结构、筒体结构等多种体系。在高层建筑结构设计之中，采用最多的就是钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构以及钢管混凝土结构。从目前来看，钢筋混凝土结构是高层建筑之中应用最为广泛的结构，而在高层建筑结构体系选择时，应该考虑到其安全性和经济性的要求。高层建筑结构应注重概念设计，重视结构的选型和平面、立面布置的规则性，加强构造措施，择优选用抗震和抗风性能好且经济合理的结构体系。在抗震设计时，应保证结构的整体抗震性能，使整体结构具有必要的承载能力、刚度和延性。
（二）高层建筑结构材料选择
钢筋混凝土材料目前已经成为了我国高层建筑结构材料的主要选择，其有着较为良好的性能和较为优越的耐久性，建造出来的结构刚度较高且维护过程之中成本费用较低，因此钢筋混凝土能够作为建筑结构材料广泛的应用到高层建筑结构设计之中，而为了确保钢筋混凝土结构材料的优势得到充分发挥，应该在结构设计时明确建筑结构材料的质量要求。
（三）体系选择
在进行高层结构设计之中，最为重要的就是体系选择。框架结构体系指的是通过梁柱组成的横纵两个方向的建筑体系，能够同时进行水平荷载和垂直荷载的承担，而其主要优势在于建筑的平面布置形式较为灵活，建筑空间较大且其立面处理较为简单和快捷，在我国高层建筑结构设计之中有着较为广泛的应用。然而这种体系也存在着一定的缺陷，其侧向刚度较低，一旦楼层层数较高就有可能出现侧向位移的问题，导致非结构性的构件被破坏，最终使高层建筑的使用性能受到了不良影响[4]。
剪力墙结构又称为抗震墙结构。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置剪力墙，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。 剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。这种结构体系缺陷是结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，平面布置不灵活。
框架剪力墙结构也就是将上述二者的优势加以整合，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。然而这里要注意的是，设计过程之中要提升剪力墙比例分配的有效性，防止出现建筑物经济性和使用性受到影响的问题。
（四）抗震性能
由于地震是一种瞬时作用，产生的效应非常强烈，这就要求结构有较好的延性，使结构能在强震作用下产生较大变形而不破坏。安全的结构体系是多层设防的，多肢墙比单肢墙抗震性能好，框架剪力墙比纯框架抗震性能好等。结构应具有合理的刚度和强度分布，避免因局部削弱或突变形成薄弱部位，产生应力集中。对结构整体刚度的控制主要是对结构位移比、位移角、周期比的限制。结构平面布置宜简单，规则和对称，结构刚度分布为求均匀，控制建筑平面的长宽比，采用规则的竖向体型，结构沿竖向刚度均匀连续，避免刚度突变。
四、结束语
综上所述，高层建筑结构设计具有内容复杂、技术专业、综合性较强等多种特性，而这也就要求了高层建筑的结构设计人员能够结合高层建筑的实际特点，对其结构设计进行全面优化，从而推动高层建筑结构设计水平的全面提升。
参考文献
[1]张连忠. 高层建筑结构设计的相关问题[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2014,(6).
[2]戴玉群. 浅析建筑结构优化设计方面的问题[J]. 城市建筑,2017,(6):72.
[3]吕盛东. 高层建筑结构设计中的几个问题[J]. 轻工设计,2011,(3):252.
[4]蔡松辰. 高层建筑结构设计相关问题及对策分析[J]. 城市建设理论研究（电子版）,2016,(11):2925-2925.