摘要：随着经济的不断快速发展，我国城市化进程的推进速度也在不断加快，对高层建筑物提出的建设要求越来越高。高层建筑行业虽然整体发展形势相对比较良好，但是由于当前我国土地资源已经处于非常紧张的状态，很多地区的土地资源已经逐渐呈现出供不应求的状态，对于现代高层建筑行业而言，为了能够有效应对这一客观因素带来的影响，逐渐将高层建筑建设方向的重点由多层高层建筑向高层建筑方面转变。高层建筑的兴起逐渐成为城市发展中非常重要的一部分，现代高层建筑在设计以及建造过程中，由于层数比较多，同时高度也比普通高层建筑物要高，所以必须要保证高层建筑物的结构具有非常良好的稳定性和安全性。这样不仅能够为高层建筑的质量提供保证，而且还能够减少对土地资源的大量消耗。
关键词：现代高层；高层建筑结构设计；优化
引言
相比于普通高层建筑来说，高层建筑不仅在垂直面上高度更高，其主体结构更加复杂多变。在工程建造上也更加困难，尤其在主体结构当中，要求更加严格，对于高层建筑的质量与性能也是具有重要影响意义。在高层建筑的主体结构施工中，需要不断引进和应用合适的施工技术与设施，对整体技术进行系统性分析，侧重于关键性技术的研究与探讨，通过加强施工技术手段，不断加强管理与控制，只有如此才能不断地将高层建筑的主体结构安全稳定性提高。
1高层建筑结构设计重点
1.1平面布局设计
在高层建筑设计中，概念设计是重中之重。结构平面布置应力求简单、规则，避免刚度、质量和承载力分布不均匀，是抗震概念设计的基本要求。设计环节中，因平面荷载分布不均匀或平面布置不合理，做不到三心合一的要求，在荷载作用下便会导致一定的扭转现象出现。平面不规则的高层建筑物在地震时容易产生不规则振动，产生较大的震害，所以要控制高层建筑平面布置的规则性，比如平面长宽比、局部外伸突出尺寸等不宜超过规范限制。因此设计人员要采用较为规则的高层建筑形体，并保证其质量分配的均匀性。在一般状况下，不建议采用T或L形来作为高层建筑形体。角部重叠和细腰形的平面图形，在中央部位形成狭窄部分，在地震中容易产生震害，尤其在凹角部位，因为应力集中容易使楼板开裂、破坏，不宜采用。如采用，这些部位应采取加大楼板厚度、增加板内配筋、设置集中配筋的边梁、配置45°斜向钢筋等方法予以加强。当对高层建筑立面效果或平面布置存在一定的特殊需求时，结构设计过程中要针对具体特征精密计算，针对性的采取加强措施。
1.2抗震性设计
在抗震设计中，设计人员要首先确保结构设计的规则性，合理布置抗侧力构件，保障体系承载力构件布置的合理性。为了确保高层建筑竖向承载力的稳定性和均匀性，设计者要使抗侧力构件的刚度及强度均匀变化，防止竖向刚度突变。其次，要正确确定高层建筑的抗震设防类别，设防烈度，场地类别，基本周期，地震加速度值等参数，准确确定高层建筑抗震等级。要合理选用高层建筑材料，条件允许的情况下尽可能采用高强钢筋，高强混凝土等，确保设计采用的材料满足抗震要求。采取切实可行的抗震构造措施，在供暖供水、机电设备安装，以及高层建筑装饰件安装等环节，采取可行的措施，达到高层建筑构配件抗震设防的要求。此外地基基础的抗震设计也比较重要，准确的地质资料，精密的承载力、刚度、变形计算，保证地震时的地基基础变形及承载力等满足抗震要求，在地基设计中，设计人员要对因地震会导致的破坏状况进行全面分析，以此来进行针对性的抗震设计。具体包括如设计合理的埋桩深度，优化剪力墙结构布局等等。
1.3抗风性设计
高层建筑抗风安全性设计，最有效的手段是采用有利于减小风荷载的高层建筑立面，风荷载计算关键在于准确确定风荷载大小，同时需要坚实稳定的地基来承载上部荷载，对软弱地层要采取换填、地基处理或桩基础等方案，保证基础的安全性和稳定性，尽量避免因水平作用力而对高层建筑结构产生不利影响。此外设计人员要将能耗原理结合起来，以此来布置高层建筑支撑、梁柱以及剪力墙等结构[2]。最后，设计人员要设法将结构刚度以及承载力提升，对风荷载以及其他承载力进行周密的计算，保障应对复杂多变的风荷载状况，提升设计结构的准确性，保障高层建筑的抗风性能，在基本风压较大地区，更应慎重对待。
2现代高层建筑结构设计的优化
2.1现代高层建筑结构设计方案科学合理性选择
现代高层建筑结构在涉及以及具体建设过程中，结构的稳定性和安全性，将会直接对整个高层建筑物的质量产生影响，尤其是高层建筑的层数很多、高度较高，所以对结构的要求也比较高。在对现代高层建筑结构设计进行优化时，设计人员首先要做的一点就是要对高层建筑结构自身在使用过程中的性质进行深入的分析。同时还要对其中各种不同的变量等因数进行掌握和了解，这样才能够从中找到符合实际要求的设计方法，比如当前比较常用的设计方法有直接优化方法和间接优化方法。在对设计方案进行制定和具体选择利用时，要想保证高层建筑结构设计方案的有效性和科学性，就必须要对其中各项因素、指标进行深入的分析。比如将材料的消耗量作为其中的关键点，在对该指标进行分析时，发现会直接对高层建筑结构构件的截面尺寸大小产生影响。也就是在实践中，必须要保证构件自身的截面尺寸能够通过力学分析等一系列措施和方法，从中得到准确有效的强度计算值以及对应的位移变形条件等。但是在与实际情况进行结合分析时，发现数学解析方法在其中的应用，无法将目标函数进行准确有效的表达，所以也无法通过极小值求解的方式，从中获取到最符合实际情况的高层建筑结构设计方案。针对这一问题，在对高层建筑结构进行设计优化时，一般会直接利用直接优化方法。该方法在应用时，主要是指在经过一系列的测算和分析之后，能够达到目标值的基本要求，同时还能够实现目标函数最优值的选择和利用。通过这种方式在其中科学合理的落实，能够保证现代高层建筑结构设计得到优化和完善。
2.2优化工程结构设计布局
结构设计要考虑高层建筑的使用，科学的布局和合理的设计提高工程的整体性能。具体可以从以下三个方面入手:(1)选择合适的结构形式。根据高层建筑层数、抗震设防类别、设防烈度，选择合适的结构形式，布置水平和竖向承重构件;(2)优化平面布置。高层建筑结构平面宜简单、规则，减少结构的扭转，不超限，剪力墙尽量对齐;(3)优化竖向布置。竖向传力路径应明确，竖向宜布置规则，尽量避免转换层尤其高位转换。
2.3现代高层建筑结构设计荷载取值合理性选择
现代高层最直接表现出来的特点就是层数多，单元重复性强，故一点点的荷载效应就会产生重复积累性的变化，从而导致结构整体的浪费，笔者曾经参与这样一个项目：一个接近百米的高层办公楼，因业主需要，设计单位需要在施工图阶段考虑夹层荷载，设计完成后业主因和之前的项目作出成本比较后，认为该高层办公楼建设成本过大，需要进行优化。经过拿到该项目的模型和施工图研究后，初步得到以下的判断：设计方采用的夹层荷载为考虑加建钢筋混凝土的楼板的荷载，而逐层递加累积，最终导致整个结构的荷载很大。优化建议：采用钢结构夹层荷载，楼面采用木地板做法，已达到减小荷载的目的。最终通过以减小荷载为目的的一系列的调整，成功地使整栋楼的造价得到了很好的控制。
结语
综上所述，高层建筑结构设计是高层建筑施工安全管理中的重要内容，高层建筑结构设计水平的高低往往决定了高层建筑整体质量。高层建筑结构设计工作不仅要充分保障高层建筑的安全性问题，有效帮助企业解决施工过程的安全隐患，还需提前优化改善和预防高层建筑安全质量问题，科学考虑到用户的高层建筑使用需求。因此，高层建筑施工企业单位要注重提高设计人员的专业水平和素质，确保他们能够履行好自身的职责，严格按照企业规章制度和国家法律法规操作办事，创新高层建筑结构设计方法和内容，只有这样才能够不断提升高层建筑安全质量性，推动我国高层建筑行业建设稳定持续的发展。高层建筑结构设计人员要通过自主学习，树立起先进的信息化技术应用意识，熟练掌握运用各项数字化高层建筑专业技术，从市场用户和高层建筑施工要求角度出发，合理运用数字化技术展开高层建筑结构设计。
参考文献
[1]徐燕丽,丁志胜.高层建筑结构设计与施工方案研究[J].高层建筑·建材·装饰,2017(12).
[2]万广利.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].文摘版：工程技术,2016,000(001):P.243-243.