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摘要：当前我国的建筑行业发展速度有了非常明显的提升，在城市化不断发展的大背景下，城市中出现了越来越多的高层建筑，高层建筑在主体结构的设计方面和普通的建筑有着非常明显的差异，所以我们必须要对这一问题予重视。本文作者结合多年工作实践经验，主要就高层建筑结构设计进行了简单探讨，希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：高层建筑；主体结构；措施
高层建筑的出现，一方面是为了缓解城市的用地紧张的情况，提高土地的综合利用率，使城市规划逐渐合理化和科学化；另一方面原因是高层建筑本身具有美学方面的重要意义，是一个城市现代发展的名片，可以作为城市重要的地标建筑。高层建筑作为一个复杂而又庞大的综合系统，其结构设计是否合理影响着高层建筑的安全和性能，所以高层建筑的结构设计有三个方面的基本要求：不但要满足抗震、抗风的安全性要求，而且要满足结构合理、构造科学的专业性要求，还要满足建设成本合理的经济性要求。
1 高层建筑主体结构设计的特点
首先，在低层和多层建筑当中，一般都是竖向荷载的设计形式，但是高层建筑受力的主要形式是水平受力，我们也将其称作是水平荷载，在开展受力分析的时候，竖向的荷载会对整个建筑的主体结构会产生一定的影响，但是在实际的分析工作中，我们需要重点考虑的是水平荷载。需要注意的是风荷载和地震荷载也在水平荷载的范围之内，建筑自身的结构动力和外观形式也会发生较为明显的变化。
其次，在高层建筑设计的过程中一定要采取有效的措施来减轻自重，在设计的过程中我们需要对地基的承载能力予以充分的考虑。如果地基基础的形式完全一致。在软土结构中减轻建筑结构自重会有比较好的效果，地震效应和建筑的重量也呈现出了正相关的关系，所以在建筑设计的过程中如果可以减轻建筑的自重，就可以十分有效的减少地震对建筑的不利影响。高层建筑的重量有所提升之后就会对结构产生较大的地震剪力，这主要是由于结构自身的重心比较高，地震作用在这一过程中也会存在着非常大的倾覆力矩，针对竖向构件而言，就会出现比较大的附加轴力，建筑主体结构的抗震性能会受到非常不利的影响。
再次，在高层建筑的设计中，对抗震设计的要求相对比较严格。高层建筑在结构设计的过程中一定要按照相关的标准和要求对施工的规范予以充分的考量，同时对其自身的抗震能力也要予以仔细的设定，只有这样，才能使整个高层建筑具备非常好的抗震性能。
2 高层建筑主体结构设计出现的问题
2.1剪力墙结构
在建筑结构设计方面，存在一类结构形式是底部结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构，上部结构为多层砌体，此类结构应用的范围是沿街的住宅、办公区域或者是旅馆，下层为开放式房屋，如商店等，上层是多层砌体开间住宅。对于此类建筑，一些设计人员为扩大使用的面积，将2层以上外层挑墙的位置进行特殊处理，安排于悬挑梁上部，由于荷载较大，底层承载挑梁容易产生裂缝。在临街砌体结构中，此类问题发生比较多。
2.2楼层在平面刚度方面不符合标准
部分结构在设计时，没有采取相应的措施，只是应用简单的变形。从理论角度考虑，数学模型准确性比较高，但是，不能掌握楼板变形的具体数值。在这种设计中，实施后，结构的构件安全性不能得到保证，建筑的整体结构存在问题。
2.3结构设计不合理
由于在高层建筑结构设计中过度追求美观、个性，导致在结构设计中出现不合理、不科学的现象。同时，高层建筑结构设计并不是单一的，而是融合了各种力学关系，如剪力墙结构、简体结构体等，同时为了保证高层建筑结构的安全，还要考虑到水平、垂直方向的风量，以及结构的抗震荷载能力，如果这些因素考虑的不全面、不科学，势必会影响到建筑结构的安全性、稳定性。
2.4高层建筑的基础设计相关问题
高层建筑的地基设计既是高层建筑结构设计的前提性工作，也是建筑设计师非常重视的一个问题。地基设计的重要性不言而喻，地基设计的质量直接影响着基础的类型选择和工程的造价。基础的设计工作包含了基础的类型设计和对地基的处理工作。地基类型的选择要考虑到上部结构的荷载、地基的承受荷载的能力以及工程的整体造价等因素，其中比较重要的是上部建筑荷载的准确计算和结构选型。另外在地基的设计和相关计算中一定要遵守国家规范和地方性规范，因为就全国来说，各地的地质条件差别很大，国家规范没有办法作出统一全面的规定，所以在地基的设计工作中要注意遵守地方性的设计规范的问题。
2.5高层建筑结构设计中的剪力墙设置问题
高层建筑中的剪力墙的数量要求和位置的设置问题也是高层建筑结构设计的重要因素之一。第一，在现行的建筑规范中，具体描述了短肢剪力墙的定义问题，短肢剪力墙是指截面的高度和厚度的比在5－8的墙体，在具体的建筑应用中，短肢剪力墙的使用受到诸多限制，结构设计中应尽量少使用这种墙体结构，避免后续的设计上的诸多问题。第二，剪力墙的位置设置除了在建筑的两端以外，在建筑的纵向中轴线还应该增加剪力墙结构，并调整剪力墙中心的位置，合理设置厚度以及截面，使建筑的结果位移保持在合理的范围之内。
3 高层建筑结构设计的完善措施
3.1优化消防结构设计
在高层建筑结构的设计中注意防火是很关键的。首先，防火间距要合理，设计人员在进行设计时，要按照相关规定进行操作，精确地测出建筑物之间的实际距离。然后，对于设计要因地制宜，防火结构一定要符合实际的地形情况。除此之外还有安全疏散通道的设计也很重要。一般而言，安全疏散通道应该进行垂直结构设计，而且尽量多设计几条，利于慌乱人群的疏散。安全疏散通道中一定要设计防烟区，避免烟雾将疏散的人群呛晕。设计人员可以使用分隔式的设计，可以更好地控制火势和烟雾的蔓延。另外，防火门、防火墙以及其他防火设备等也需要设计人员注意。
3.2抗风结构的优化设计
若想使高层建筑有良好的抗风性：淤要确保地基的牢固。可在设计地基时采取高级的砂石，在基础持力层的设计中加设抗拔锚杆。于可以强化建筑耗能结构的设计。在设计高层建筑时，利用耗能构件如剪力墙、楼板等来减弱风对建筑的影响。减小风力叠加和水平荷载对建筑的影响。高层建筑在风力的作用下必然产生结构内力，而水平方向的结构内力容易和风力叠加使水平作用力加强。因此在设计过程中必须考虑到水平力对建筑的影响，同时使用高性能混凝土加以施工，力求减少结构内力。
3.3抗震设计
在地震作用下，高层建筑会受到很大的变形破坏，建筑的抗震能力的大小将直接影响建筑的安全性，因此，在建筑设计时一定要设置适当的抗震能力。高层建筑选址对抗震有重要影响，一般应选择开阔平坦、土地坚实、远离河岸、同类土壤的地方，应避开断层、滑坡等有抗震危险的地段。材料及结构的设计也影响着抗震能力。现在的建筑一般以钢筋混凝土核心筒为主，钢筋混凝土结构的位移极限值是变形控制的基准，但是它弯曲变形的侧移比较大，靠钢框架结构来减小侧移，增加了钢结构的负担，而且取得的成效不好，应该设计相应的结构来减少这种侧移。我国目前的抗震设防标准较其他国家来说，处于比较低的水平。而高层建筑在设计时，由于标准中采用较低的抗震设防烈度，也使他们放松了抗震的要求，所以，抗震安全度水平应当大幅提高，加强高层抗震的能力，使建筑更加安全。
4 结语
在高层建筑主体结构设计工作中，很容易就忽略上述的问题，这样也就影响到了建筑整体的安全性和稳定性，所以为了避免这样的问题，设计人员一定要提高设计的质量和水平，只有这样才能更好的推动高层建筑的健康发展。
参考文献：
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