摘要：随着我国城市化的不断推进,建筑物高度也不断增加,同时施工难度也在不断增大。因此，在设计阶段必须进行科学地规划与安排，优化高层建筑工程的结构设计，提高建筑工程的整体性能，有利于顺利地开展施工环节，推动建筑行业的健康发展。
关键词：高层建筑；结构设计；问题及对策
引言
随着我国社会经济的不断进步,人们对公共建筑及民用建筑的需求越来越多,高层建筑的规模和数量也在逐渐扩大,高层建筑的结构设计也因此面临着诸多的问题。特别是目前各大城市土地资源紧张,土地成本高昂,建材及人工费用高涨,如何在现有条件下,设计出满足规范要求的既安全、舒适又经济、美观的房屋,是对我们建筑结构设计师专业知识及责任心的一大考验。
1高层结构分类
1.1框架结构体系
框架结构体系的最大特点是竖向荷载和水平荷载均由梁、柱承担，充分发挥混凝土的抗压强度和钢筋的抗拉强度，此种框架结构在多层公共建筑中最常用，一般不用于超高层建筑。框架结构的布置有很多细节需要注意，例如，传力途径的直接、结构的均衡及结构的美观等。框架结构在进行布置时传统多采用主次梁法，近年来逐步向扁梁与无梁楼盖方向发展。
1.2剪刀墙结构体系
剪刀墙结构体系在高层结构中较为常见，与框架结构体系不同，它是以建筑物墙体作为竖向承重与侧力抵抗的一种体系。一般情况下，剪刀墙间距为2～7m，因此，采用此种结构类型的建筑一般为旅店、住宅等横墙较密的建筑。剪力墙结构体系施工主要材料依然为钢筋混凝土。随着建筑行业的不断发展，框架-剪力墙结构体系逐渐出现。此种体系将框架与剪力墙的优点结合在一起，既有平面布局的灵活高效性，又有出色的水平、竖直荷载承受能力。
1.3简体结构
随着我国建筑物高度的不断增加，传统框架结构由于荷载承受强度的限制已经无法满足人们的需要，因而简体结构应运而生，它在抵抗水平力方面具有良好刚度，是由框架-剪力墙结构改进而来，常见的有中央钢筋混凝土核心筒和周边框架结构的布置方式。
2 高层建筑结构设计中的问题
2.1超高问题
对高层建筑结构进行设计过程中，必须重视超高问题。充分地考虑楼层的实际高度给整个建筑物的施工质量造成的影响，再对建筑结构展开有效地设计。对于高层建筑工程而言，超高问题在设计中是极为常见的。因此，相关工程设计人员有必要根据建筑物的实际建设要求，全方位地考虑后期使用过程中可能出现的安全问题，确保工程后续使用的安全性。
2.2 嵌固端设置
嵌固端在我国城市高层建筑结构设计中占据重要地位，有效地设置嵌固端十分关键。然而，在设计中，发现经常出现有些嵌固端的位置、嵌固端上下层的刚度设计比及处理抗震缝隙方面的问题，大部分设计师会选择把高层建筑工程的嵌固端设在人防顶板部位/地下室，或者在对嵌固端上、下层刚度比重确定时产生一定的计算误差。影响了嵌固端自身功能的发挥，也极易给建筑结构埋下不必要的安全隐患。
2.3 短肢剪力墙设置
短肢剪力墙设置存在问题，会严重损害高层建筑工程的结构质量，相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候，经常会增设短肢剪力墙，这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能，又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性，给高层建筑结构造成极大的安全隐患。
2.4 受力问题
在对高层建筑施工期间，往往会使用各种类型的大型机械设备，尤其是超高层的建筑物，需要使用的机械设备越多，无形中加大了高层建筑物垂直方向的载荷。若在前期设计中，相关设计人员未能有效地考虑机械设备因素，或使用不达标的施工材料，则极易使高层建筑的主体结构承载力、受力产生问题。
2.5 基础埋深问题
我国相关部门对高层建筑物的设计标准与建筑规范已作出详细地规定，指出建筑物的埋置深度可为建筑总体高度的1/15-1/18，然而，在实际建筑工程现场发现，有的承建单位为了最大化地利用土地资源，很多高层建筑的地下部分均为车库/地下商场，影响了高层建筑主体结构的抗震、抗风性能。
3 高层建筑结构设计问题的应对策略
3.1 选择科学的建筑结构设计方案
第一，确保高层建筑结构设计方案与国家相关建筑设计文件制度、标准规范，尽可能规避对高层建筑予以超高建设；第二，设计师在设计高层建筑结构过程中，还要认真勘察施工现场附近的环境，并综合分析现场的实际条件，特别对工程涉及的地下水位、地质条件、基础土层、周边建筑、风雪荷载等因素予以充分地考虑，结合现场情况，选择最合适的建筑结构设计方案，为工程后期投入施工环节打下良好的基础。
3.2 完善建筑结构设计的性能
第一，应确保高层建筑结构设计的稳定性。稳定性是所有建筑物最关键的性能指标，为了提升高层建筑物的稳定性，需考虑很多注意事项，其中，有效地进行嵌固端、短肢剪力墙的设置非常重要；第二，有效地控制建筑结构的水平力，对于高层建筑而言，在某一平面的水平方向，建筑结构受风荷载、地震荷载以及各荷载之间的组合作用影响，易导致建筑物在水平方向发生很大的位移，所以，在设计的时候，设计师需科学地进行建筑物高度的设置，更好地对高层建筑结构的水平力加以控制；第三，重视高层建筑结构的延性设计。很多高层建筑均带有防空设置及地下室。以上设置对于建筑工程整体的抗震性、稳定性产生不同程度的影响，为了做好高层建筑的延性设计，设计师应有效地把控高层建筑物的嵌固端上下刚性及抗震等级的比例，结构刚度要保持在变形限值区域内，为了控制高层建筑结构的共振现象，在进行结构刚度设置时，要尽可能小，以增强建筑物的抗震性。第四，设计师还要对不同地震水准下构件的承载力、变形、刚度结构情况进行考虑。为了提高高层建筑的性能设计水平，增强结构的承载力，仅需准确地找到结构构件的承载力和变形能力二者的平衡点，然后展开计算及设计即可。
3.3 受力问题的处理
设计单位在对高层建筑进行结构设计过程中，要计算高层建筑具体的地基承载力、高度及各个楼层的承载力等，做好地梁承载力的设计工作。特别在施工中各个机械设备的使用数量。严格控制承重柱、承重墙的质量结构，保证各个楼层均匀受力。
3.4 基础埋深的处理
在高层建筑结构设计中，基础埋深的问题常被忽略，影响了建筑物的整体性能。在进行概念设计的时候，可选择大底盘多塔结构的计算及设计，把主楼和裙楼视为一个整体，然后，采用后浇施工，降低温度应力、沉降差异带来的影响，把地下超高的、地下车库的刚度折算成覆土厚土，依据国家有关规定对埋置深度进行精准计算。
4现代高层建筑结构的未来发展趋势
随着科学技术的不断进步和快速发展，高层建筑结构优化设计工作也在不断的完善，为了能够保证结构的设计质量，可以对一些先进的技术手段、材料等进行合理的引进和利用。其中高性能混凝土将会成为未来高层建筑结构设计过程中的首选，这种材料与传统混凝土材料相比，无论是强度或者是韧性都有所改善，同时还能实现结构自重的有效控制，为结构的安全性和稳定性提供保证。
5结语
高层建筑已经逐渐成为现阶段以及未来建筑行业的主要发展趋势，为了保证建筑的质量，必须要保证结构设计的科学性和合理性。同时，在对结构设计优化方案进行制定和实施时，要对重点部位给予更多的关注，同时还要引进和利用一些先进的材料、技术，这样才能够保证现代高层建筑结构设计优化水平的有效提升。
参考文献：
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