摘要：随着人们生活水平的提高，城市化进程不断加快，土地是社会经济发展的重要前提，近年来，土地资源紧张成了比较棘手的问题，较大程度地阻碍了社会进步。在当前现代化技术、可持续观念推行的背景下，高层建筑物类型越来越多，大幅度减少了土地资源的应用面积，但据实际情况看，我国高层建筑结构设计中存在较大的问题，必须解决，以确保高层建筑在承受巨大的垂直、外力载荷下依然可以保证其安全稳定性。文章围绕高层建筑结构设计中的问题及解决对策进行了分析。
关键词：高层建筑；结构设计；要点
引言
高层建筑需要在其建设工作正式开始之前需要考虑的情况，结合具体要求，将已有的各式设计方案进行建筑结构方案的改变，保证建筑物强度的同时还需要保证高层建筑物的使用功能和经济性具有更高的性价比，使高层建筑体系发展的更加完善，提高人们对于高层建筑的满意度，使高层建筑能够在未来的时间内获取更加广阔的发展空间。
1高层建筑结构设计中遵从的设计原则
高层建筑结构设计的基本原则有三点：①合理的设计方案；②合理的基础设计；③合理的图纸设计。合理的设计方案是指能够满足高层建筑结构的根本安全需要，能够最大程度达到节约材料的目的。比如实际建筑结构设计中，需要满足的基本条件是传力简单、受力明确，还要在建筑施工过程中考虑到建筑施工材料、施工条件和建筑地理位置等因素。合理的基础设计是指要根据附近不同建筑物之间的地理位置、地貌和影响因素进行分析，从而制定出科学的基础设计。因为基础设计的好与坏，对于建筑物承载能力和建筑物的上层构造都会起到重大的影响，所以不能忽视高层建筑物对承载力的分布状况，这有利于建筑物在质量、外观和安全性等方面发挥更大的作用。合理的图纸设计，可以增强建筑结构设计的安全性，为提高整个建筑物的结构设计的合理性做好坚固的基础。
2高层建筑结构设计的要点
2.1结构布局分析
对建筑结构体系展开分析，可以发现存在一定不规则性，在结构布局上需要多次验算，促使结构抗扭能力得到提高。在水平布局方面，应加强层间位置控制。利用层间位移比、位移角，能够使平面布置的不规范性得到控制，避免结构产生过大偏心力，以免引发较大扭转效应。在结构正常运转状态下，水平位移能够得到限制，保证结构具备足够强度和刚度，避免过大位移导致结构承受力受到影响。在案例中，部分楼层最大层间位移和两端层间位移比在1.2-1.4范围内，还应对刚度分布进行优化，以便使结构出现的扭转不规则问题得到改善。在边梁和边墙设计中，还应使结构对扭转刚度贡献得到增加。为满足建筑使用功能要求，建筑1-5层设计较多楼梯，将造成楼板存在大开洞，导致剪力墙刚度被削弱。为弥补结构刚度损失，需要将楼梯按照围合形式进行布置，构成筒体结构。此外，需采用150厚板对1-5层楼板刚度进行加强，在适当提高配筋率的同时，完成双层双向钢筋设置，使结构整体刚度得到提高。从建筑竖向布局上来看，转换层结构设计将引发竖向不规则问题。采取竖向抗侧力构件不连续形式进行转换层布局，容易导致结构因不规则问题出现超限情况。因此在设计阶段需要完成抗震缝设置，也可以对楼板结构进行增设。而转换层位于6层，相对较高，需要保证转换层上、下楼板刚度达到要求，促使上、下部结构得到严格控制，达到一定刚度比要求。等效刚度比越小，说明上、下结构位移角、内力发生明显突变。而上、下结构部分等效侧刚度较为接近，能够使结构部件内部应力得到消除，使变形突变得到减少，因此设计时还应将刚度比设定为1。无法达到这一要求，可以对柱体、墙体等竖向构件强度进行调整。针对6层以上楼层，考虑到楼板较薄，需要对连接板刚度进行加强，采用150厚板的同时，完成双层钢筋配置。在建筑28层位置，需要完成局部收进，尽管幅度较小，并未引发竖向不规则问题，但容易产生位移突变。为防止高位出现薄弱层，需要设计上下剪力墙进行加强设计，使上、下层刚度比得到有效控制。
2.2有效地利用计算简图
计算简图是高层建筑结构设计中有力的数据依据，设计人员在进行高层建筑结构设计过程中，往往涉及构件尺寸、配筋率、建筑高度的确定等实际问题，以上问题的解决必须依靠准确的计算。而计算相关的内容，需要有效地选择、利用计算简图，保证相关的计算模型，或者计算简图与工程实际情况相符。因高层建筑物对结构的抗震能力、荷载承受力及其他功能与功能提出较高的要求，结构设计也是一项极为繁琐、细致的工程，设计师在选择计算简图的时候是很困难的，一定要全面考虑高层建筑结构的制约因素，合理地选择计算简图，进而全方位、立体化地确保计算流程及数据结果的精度。
2.3优化平面和立面布置
①建筑结构相对简单性。由于建筑结构比较简单，在一般情况下均指地震作用下将会具有更加清晰或直接的作用传力途径。用来保证传力途径方面的简单情况，只有这样才会对结构自身的计算模型、建筑位移分析与作用内力。进一步对建筑结构中的薄弱部位做出有效把握，所以最终的结构性抗震性能估算也会比较可靠。②建筑结构的抗震水平和刚度。在一般情况下，水平地震产生的作用力是双向的，在建筑结构的正式布置阶段需要保证结构能够有效的抵抗任一方向上产生的地震作用。基于上述现象，通常使用的是建筑结构沿着平面向上两个主轴的方向最初足够有力的抗震能力和刚度。③建筑结构整体性。处于高层建筑的整体结构中塔顶楼盖会对结构自身的整体性起到一定的作用，对于楼盖而言，在建筑中的作用大致和水平隔板等同，在传递并且聚集建筑惯性力传递向各个竖向结构，在此基础上对建筑体系内的子结构做出对应的要求，最后还能够承受地震作用，尤其是在竖向抗侧力方面的结构布置不够均匀时，或者是需要使用形式更加复杂的水平抗侧力子结构需要保证楼盖和抗侧力子结构可以协同作业。
2.4结构抗震设计
为满足结构抗震设计要求，还要对地震下结构位移展开分析，利用静力弹塑性分析方法确认结构设计能否达到要求。在结构优化中，还要从结构稳定性、承载力等各方面采取措施，促使结构性能得到增强。针对结构薄弱位置，还应采取措施进行巩固，促使结构抗震能力得到提高，为人员生命财产安全提供保障。实际在抗震设计中，一般需设置多道抗震防线，完成建筑抗侧力构件合理布置，保证结构受力均匀。在高层住宅建筑中，还应加强剪重比参数控制，以便对各楼层最小抗震剪力进行限制，使周期长短和结构安全得到保证。如果周期偏小，与规范限值存在一定差距，还要对竖向构件剪力进行增强，通过提高构件强度达到结构调整目标。通过合理的抗震设计，才能使建筑在地震作用下产生的破坏得到最大限度降低。
结语
总之，高层建筑结构需要承受的荷载大，若其稳定性、抗震性能未能达到国家相关建筑设计标准，则极易引发建筑物坍塌、位移等安全问题，给人们的正常生活带来不便。高层建筑的结构设计是确保建筑整体结构性能、功能稳定的重要基础，设计师应科学地选择建筑结构的设计方案，根据实际情况，综合考虑各方面因素，合理地规避可能出现的问题，提升建筑物的抗震性、稳定性能，提高建筑物的利用价值。
参考文献
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