武汉市人防建筑设计研究院有限公司 湖北武汉 430000
摘要：此文简单介绍了高层建筑结构设计的主要特征，详细分析了结构设计的作用，研究了当前高层建筑结构设计存在的问题，并提出了相应的解决措施。
关键词：高层建筑结构；设计问题；研究对策
引言
由于现代科学手段的迅猛发展，我国建筑行业的施工技术得到了有效提高，不仅建筑的类型及功能呈现多样化，而且建筑的设计复杂多样。建筑结构对于整体建筑的安全性和美观等有着紧密的联系，所以做好建筑结构设计是至关重要的，对人类的生产和生活都起着极大的作用。
1高层建筑结构设计的主要特征
高层建筑结构设计是独特的，例如其与多层建筑结构之间有着较大的差异，因为高层建筑最为明显的就是建筑较高，需要承受竖直和水平两个方向的载荷，竖直载荷被高度决定，水平载荷被多种环境因素控制，因此高层建筑比多层建筑需要承受的力度更大。高层建筑负载荷数是建设建筑中不能忽视的因素，地区的风力、地势以及建筑的移动都会影响负载荷数的变化，建筑物移动的速度越快，则建筑物的高度越高，两者的增长或减少是同步的，最关键的是，建筑移动的增加会影响建筑的性能寿命，还会降低日常人们使用建筑的舒服程度，更甚者会对建筑的功能产生影响，危害着人们生活的方方面面。所以建筑物进行设计一定要确保多种负荷因素最优，在不影响建筑物的安全和质量的前提下，使用最好的高层建筑结构设计方案[1]。
2结构设计作用分析
2.1满足高层建筑的架构需求
从建筑行业的专业角度来讲，当建筑的层高不断地提升，则意味着其结构的设计工作，需要在达到一定的层高程度后，从整体建筑的应用需求的角度，考虑如何进行上层结构的架构。前期的设计工作，是针对高层建筑的实际需求，从原材料、结构、应用效果方面对建筑架构进行研究和分析，从而在既定的建筑需求下，通过结构设计实现建筑架构的合理性和完整性，也就是说，设计出符合高层建筑特点和需求的针对性结构。
2.2满足高层建筑的安全稳定需求
安全稳定的指标无论对于什么样的建筑项目来说，都是非常重要的一项指标，随着建筑层高的提升，对安全和稳定效果的要求也会随之有所提升。基础环节的结构设计，如果能够达到科学合理的程度，则整体的建筑效果中的安全性和稳定性也能够得到相应的保障，针对具体的建筑设计问题提升其设计的效果，是追求安全稳定的一个重要方法，有了科学的设计方法和结构形式做基础，则安全问题自然能够得到保障[2]。
2.3满足建筑的应用性能
从用户的角度来说，建筑的应用性能是建筑设计需要考虑和解决的一个重点问题，对高层建筑来说，结构设计的效果会影响到其实际的应用性能。
3结构设计中的实际问题分析
3.1超出规定高度的问题
从本质上的追求来说，高层建筑的出现，主要是为了节约建筑用地，优化建筑布局和结构，因此，在结构设计中，虽然高层建筑的在层高上有一定的具体要求，但在具体实践中，基于建设需求和建设成本的要求，建筑设计超过规定限度的情况还是比较常见的，超高后，整个建筑结构的稳定性和承重情况都会发生变化，这不仅从直接的表现上体现出建筑结构设计的违规，从建筑本身的质量方面分析，超出限定的高度，也会影响整体的质量水平[3]。
3.2剪力墙设置方面的问题
剪力墙结构在高层建筑中是维持其结构设计科学性的一个重要结构。一方面，剪力墙对于建筑主体的承重能力会产生很大的影响。但从现实的角度来讲，剪力墙结构的设计在目前的高层建筑中，存在结构设计的一个典型问题，就是短肢剪力墙的出现，这种结构虽然在建筑结构中能够满足一定的建设需求，但从总体的建筑结构的稳定性来讲，是会对其稳定性造成不良的影响的。
3.3嵌固端设置方面的问题
第一，对于嵌固端的选择缺乏合理性。很多的高层建筑嵌固端都是设计在地下室和人防结构的顶板位置上的，这种位置本身在安全性上就存在很大的隐患。第二，设计中对于刚度设计的比例大小控制不足，这一点主要是指，在嵌固端的上下层中，刚度的比例存在设计上的不合理问题。第三，嵌固端的抗震设计存在合理性不足的问题[4]。
4解决问题的具体对策
4.1提升建筑结构设计方案的合理性
这一点主要是指，在实施建筑设计的过程中，应当注重基础的建筑结构设计方案的合理性。在方案确定的阶段，为了提升高层建筑结构设计的合理性，一方面应当从理论的专业方面，选择应用建筑结构设计的科学理论作为指导，达到提升建筑结构设计效果的目的，另一方面结构设计的工作，也可以通过应用专业的结构设计模拟软件，实现对结构设计方案中各个层面的要点进行模拟和分析，从而为建筑方案的设计提供依据。
4.2针对安全问题加强设计效果
这里所指的安全问题，主要就是指在设计工作中的抗震性能、消防安全等各方面的问题，这些问题也是建筑结构设计中最为核心的问题。具体的设计方法方面，设计人员应当针对抗震性能、消防设计等问题，从原材料的筛选应用以及建设设计中抗震缝、消防系统和出口等具体的设计工作入手，结合建筑应用的实际需求合理地进行规划和设计，切实实现结构设计为抗震和消防服务的效果[5]。
4.3注重设计中的结构性能发挥
这一点主要是指，设计中，应当从延展性、水平方向的结构力以及结构稳定性三个主要方面做合理的考量，从而在各个环节的设计中，实现结构性能的有效发挥。例如，在延展性方面，实际上延展性是影响建筑变形情况的主要指标，在建筑结构设计中，应当充分考虑建筑结构中的柔性，为延展性的效果打好基础。最后，在结构稳定性的设计中，关键的问题在于将短肢剪力墙的设计位置和设计方法进行分析和优化，到达充分发挥设计结构性能的目的。下表1为目前高层建筑结构设计中存在的实际问题与解决对策的对比表[6]。
表1 建筑结构设计问题与对策分析
.png)
结语
总的来讲，高层建筑由于其特殊的结构和应用需求，在结构设计的工作中，设计效果的安全性、应用性和结构本身的合理性是设计中需要考虑的几方面核心问题，为了提高建筑设计的效果，优化建筑设计的流程，设计人员应当结合实际从技术应用、理念更新的以及安全稳定都能够多个方面入手综合考虑，达到良好的设计效果。
参考文献：
[1]龚良娟.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].江西建材，2018（13）：66-67.
[2]逯涛.高层建筑结构的优化设计问题及对策[J].城市建设理论研究（电子版），2018（33）：63.
[3]刘焕访.高层建筑结构设计的问题及对策的探析[J].住宅与房地产，2018（30）：56.
[4]李重啸.高层建筑结构设计中存在的问题及对策[J].城市建设理论研究（电子版），2018（30）：144.
[5]姚文娟，李鹏斐，黄文吉，邓鑫.浅谈高层钢结构设计存在问题及解决对策[J].现代物业（中旬刊），2018（09）：85.
[6]程兆君.高层建筑结构优化设计问题及对策的探讨[J].住宅与房地产，2018（25）：58.