摘 要：高层建筑的出现和普遍应用对结构性能提出了一系列的新要求，对于风力荷载以及抗震性能的设计要求也更加严格。我国当前仍面临着高层建筑稳定性改善、优化的问题，因此结构设计方面具有较高的研究价值。本文以高层建筑结构为探讨主题，对其结构特征、设计要点及优化策略进行简要分析。
关键词：高层建筑；结构设计；性能优化
现代高层建筑工程建设的发展日新月异，建筑市场发展环境也在不断变化，这不仅仅对施工质量提出高要求，同时对建筑结构方面的安全性和稳定性等性能均提出了新的优化要求。因此，相关建筑企业要加强在建筑结构设计方面的研究力度，及时解决现存建筑结构设计的缺漏，充分确保高层建筑物结构性能的设计要求符合相关标准，推动高层建筑的可持续发展。
1 高层建筑特征分析
高层建筑区别于普通建筑的最大特征就是高度问题。建筑结构会因此受到更多方向的荷载压力，抗震性能方面也需要进行优化。对于高层建筑来说，风荷载的影响随高度增加而逐渐增大，同时剪切力也会增大。除此之外，受外部不利因素的影响，建筑结构会出现不同程度的水平、垂直位移现象，建筑的稳定性和安全性也会因此降低。因此，高层建筑的结构设计需要对各类影响因素都充分考虑，进行全方位分析、模拟试验，加强结构设计的科学性、合理性。
2 高层建筑结构设计中的问题
2.1 建筑超高问题
在高层建筑结构设计过程中遇到的另一个复杂而困难的问题是超高问题。 超高问题是一些施工单位在追求利润最大化时不顾文件的规定和相应的设计规范，私自到高层。超高问题是一些施工单位在追求利润最大化时不顾文件的规定和相应的设计规范，私自到高层。另一个方面则是，这种人为设计问题有背建筑设计标准规范，对高层建筑的抗震性能和稳定性均造成了不同程度的影响。尤其是遇到台风、暴雨、地震等自然灾害，碰上年限较久、维护不利的高层建筑，险情往往发生在一瞬间，很容易造成结构断裂、坍塌等问题。
2.2 结构扭转缺陷
在高层建筑结构设计阶段，结构设计需要遵循“三心”基本原则，“三心”也就是结构中心、刚度中心以及几何中心。科学、合理的结构设计方案应将“三心”集中在同一点，以使高层建筑具有稳定性的特点。然而，现阶段多数高层建筑单位在进行结构设计时，设计人员并未完整完成“三心”基本原则，难以形成“三心”的统一。建筑后期使用中这种问题就会慢慢显现出来，水平压力的作用会使得建筑结构扭转性能出现问题。
2.3嵌固端设计缺陷
嵌固端的设置在高层建筑的工程设计中起着重要的作用，需要实施科学的设计方案。现阶段，高层建筑的设计缺陷体现在几个主要方面：①预埋端的位置选择存在不合理性，在设计过程中，部分高层建筑把嵌固端部分设置在地下室顶板位置，也或者安置在人防顶板位置，降低了嵌固端的应用效果，不确定性增加，加大了整个结构的安全风险控制力度；②预埋端与抗震节点的关系复杂，两者之间的协调困难，对高层的稳定性有一定的影响。一般来说，嵌固端设计中出现的常见问题是位置选择、刚度尺寸设计两个方面；③嵌固端的设计比例不科学，主要在上下层刚度方面，存在计算错误、分析偏差等问题。
2.4 短肢剪力墙缺陷
现阶段，部分高层建筑的短肢剪力墙方面也存在一些问题，由于短肢剪力墙的应用会一定程度上影响到抗震性能的效果，建筑抗震能力将大大削弱，对结构性能也产生了一些影响，具有隐患威胁，长期下来容易导致更大故障，影响安全性。
3 高层建筑结构设计发展策略
3.1 科学控制建筑高度
在我国建筑规范标准中，对高层建筑的高度限制提出了明确的规定，通过限高措施，使其具有良好的抗震能力，保证建筑质量与稳定性。因此，建筑单位在结构设计阶段，应注意将高层建筑的高度设计控制在A级之内，对于一些特殊结构的建筑也可以控制在B级以内。该标准使我国高层建筑得到了明确的安全保障，避免了建筑超高等不规范问题的出现。
3.2 优化结构设计方案
以多年来高层建筑设计的发展与实践情况来进行分析，建筑结构的设计方案起到承上启下的关键性作用，做好科学合理的控制，对剪力墙以及嵌固端部分的设置展开优化设计，以保证后期施工质量。各种参数的设计必须能满足结构的实际要求，同时也要符合相应的建筑设计规范等标准。结构设计也要兼顾后期施工活动的具体情况，为后期施工作业提供设计方面保障的安全性与科学性。此外，设计工作开始前，要对建筑施工场地展开充分地质、环境等的勘察，确保调查力度，根据项目特征选择设计方案，保证方案整体具有可操作性。
3.3 加强抗震性能设计
对于高层建筑结构稳定性的设计优化，抗震性能是其中的关键要点之一，对建筑的使用性能影响颇深。抗震性能的优化策略可以从以下几点入手：
(1)对建筑抗震结构展开合理控制。建筑结构设计的规范性很大程度会影响抗震性能的发挥。现阶段高层建筑结构形式有框筒体系、框架体系及支撑体系等，钢结构也因其固定性被广泛应用。高层建筑的抗震性能需要根据不同结构体系进行分析，通过软性模式保障安全性。
(2)加强建筑材料控制。抗震性能的发挥效果也受材料作用影响。因此，在优化建筑抗震性能的同时需要在优质建筑材料的基础上展开设计，把控建筑延展性，保证建筑整体质量。
(3)合理布置抗震防线。各种抗震线路在地震中发挥积极作用，形成有力防护，对建筑物倒塌事故等起到规避作用。因此，在抗震设计中利用多肢节点、框架结构等，以提高建筑物的抗震性。此外，建筑框架结构设计需要考虑全面的的防线控制，而剪力墙是重要的组成部分，在抗震中起着重要的作用，如要增强抗震功能，要加强剪力墙数量的控制。这样一来，即使部分剪力墙遭到破坏，框架的地震剪力也能起到保护效果。
3.4 加强扭转控制
小型的高层建筑结构设计环节，应充分考虑工程专业预期标准与实际实施状况，实施科学的扭转控制措施。可以根据专业情况，以增设抗侧力刚度或框架柱的方式进行控制。对于剪力墙的应用，当然其施工成本也将增加不少。此外，若条件允许，框架体系的利用也能够实现剪适度减小中间空间的设置力度，以外侧剪力墙进行代替，力墙体系的效果，加强扭转控制。
此外，在建筑扭转性能方面，也可以适当提高结构的侧向抗力刚度，达到扭转控制的效果，当然前提是必须提前保证侧向抗力结构设计具备合理性。具体来说，可以将单个的剪力墙整合在一起，改造为成形剪力墙，并尽量拓展长度。同时，也可以适度增加剪力墙的厚度，或者通过楼板固定高度与下层门的距离来设计连梁高度，控制好周边剪力墙稳定性，加强建筑扭转的控制效果。
4 总结
总的来说，高层建筑要想在多类型建筑市场中取得更多优势，实现长足发展，就必须尽快解决现有建筑结构短板，避免因结构设计问题而对住户造成困扰，甚至导致安全事故的发生。同时，除了需要对结构设计实现全面掌控外，还要与项目施工环节紧密结合，将设计细节落实到施工作业中，实现设计、施工的“双保障”，为高层建筑的后期使用保驾护航。
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