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摘要：伴随着我国人口的逐年增加，我国对于建筑的建设趋于高层设计，高层建筑能够节省地理空间，这可以为我国节约土地资源，在此前提下，国内的高层建筑设计理论和施工方法也在不断发展变化。高层建筑高度越来越高，数量越来越多，超高层建筑层出不穷。高层建筑的大规模建设代表着我国建筑技术领域的不断突破和创新，推动了我国的城市化进程不断前进。随着高层建筑的规模、高度不断增大，新的计算理论及施工方法也在不断被创造和应用，建筑形体更加复杂、功能更加的完备多样、施工工艺更加的先进、计算理论更准确，计算软件更加易于操作。但结构安全，是建筑所有功能中最基本也是最重要的要求，为保障高层建筑的结构稳定性和安全性，以下笔者从高层建筑的结构设计及施工技术两方面入手，探究具体的措施来保证结构的安全性，以供参考。
关键词：高层建筑；结构合理构成；高效率；结构设计
引言
在高层建筑建设过程中，结构设计是较为关键的一个环节，其会对建筑的质量、安全和稳定性带来直接的影响。因此在实际高层建筑结构设计过程中，需要保证结构方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性，并针对实际结构设计中的轴向变形、结构形式、荷载及高度等问题加以重视，科学合理对高层建筑结构进行设计，进一步提升高层建筑结构设计的水平，为建筑行业的健康、稳定发展奠定良好的基础。
1现代高层建筑结构设计存在的问题分析
虽然目前建筑行业的整体发展形势相对比较良好，但是由于我国当前土地资源已逐渐表现出贫瘠状态，导致建筑用地已经逐渐呈现出供不应求的态势。面对土地逐渐稀缺这一客观因素的影响，建筑行业逐渐将发展的重点转移到高层建筑设计与建造方面，高层建筑与普通建筑相比，无论是在层数、高度等方面都有所差异，同时在结构以及地基基础等方面提出的建设质量要更高。尤其是建筑物的结构设计是否具有安全性和稳定性，将会直接对建筑的整体质量产生影响。虽然高层建筑设计必须要保证建筑结构设计的合理性，但是在笔者通过对现代高层建筑结构设计现状进行分析时，仍然发现其中存在很多问题，导致建筑结构设计水平无法达到标准要求。
2高层建筑结构合理构成与高效率结构设计
2.1高层建筑结构设计方案合理性
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合理的结构设计模型
在进行优化设计时首先必须建立科学合理的建筑设计模型，控制各个参数的变化并根据试验结果选择合适的变量。另外，通过优化设计提升结构计算模型的科学性，对影响建筑结构设计方案的各个因素进行对比分析，对不合理之处加以改进制定合理的计算方案，从而可降低结构计算失误，保证建筑结构计算方案的科学合理。如选取合适的地震动参数、在计算模型中考虑梁端刚域与楼板翼缘计算梁的配筋等均是合理的经济设计措施。
2.3合理的刚度构成
结构设计中不仅必须重视属于结构外部因素的“力”，而且要牢牢地掌握及控制好属于结构内部因素的“刚度”。前者所涉及的力的平衡、结构或构件变形的协调以及由此而产生的构件内力都是通过后者所包含的绝对刚度、线刚度及相连构件之间的相对刚度来体现的。如在连体高层建筑中，连接体将不同的塔楼连为一体并协调塔楼之间的受力及变形。“强连接”的连体结构设计时宜尽量使连接体两侧塔楼刚度匹配且整体动力特性接近，从而减小连接体承受的“协调力”，降低连体结构设计难度并控制成本。当连接体两侧塔楼刚度及动力特性相差较远时，可考虑将连接体设计为“弱连接”或“半刚性连接”，通过弱化连接体刚度以减小或释放塔楼之间的“协调力”。
2.4合理的高层建筑结构体系参数设计以及计算
针对形式比较复杂的建筑结构形式，需要考虑到多种地震情况下产生的变形和内力作用时，需要使用两个以上的不同类型的力学模型，就目前而言，主要使用的计算方式有以下两种：①主拉应力理论；②对应的剪摩理论，二者能够有效作用于砌块结构，在使用计算机进行计算之后，能够得出更加科学合理的计算结构，有效的提升后续的工程设计工作。对于结构设计工作而言，能够有效的控制有效质量系数等相关的数据值。对于地下室的水平位移而言，能够保证转换层处于刚度方面的需求区间之内，将有层刚度作为计算依据，充分考虑到建筑的振型数，因为高层建筑的结构性计算难以一次完成，所以需要根据实际取得的计算结果做出多次计算，保证建筑物安全性能够达到最高标准。
2.5合理的平面和立面布置
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。
结束语
结合以上，施工方在进行高层建筑的施工时，要依据设计方案出发，根据实际情况和设计人员做好沟通，合理安排和各个环节的施工流程，在重点结构的施工中更要做好每一个细节的工作，保障最终的建筑质量，提升建筑的安全性能以及稳定性。优质工程来源于优质设计，同时也离不开优质施工，更需要参建各方都提供优质的服务及合格的产品，设计指导施工，施工要精细管理，高标准严要求执行设计文件及国家相关标准规范，只有这样才能创造出优良工程。
参考文献：
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