李岳乐
青岛市民用建筑设计院有限公司 山东省青岛市 266000
摘要：近些年随着社会经济的发展，城市化进程逐渐加快，使得城市规模日渐扩大，但与此同时城市土地面积也越发紧张起来，为了更合理使用土地资源，高层建筑由此产生。由于高层建筑的建设对施工质量有着很高的要求，所以结构设计是质量达标的关键，影响建筑的使用性能以及后期的稳定性。文章针对高层建筑结构设计中存在的一些问题和相关的解决措施做了简要分析，期望对我国高层建筑事业的发展提供有益的借鉴。
关键词：高层建筑；结构设计；问题对策
引言
随着中国的城市化进程不断加快,建筑领域也在稳步发展,建筑工程的质量直接影响着居民的生命财产安全,受到社会各界的广泛关注。所以,工程参建单位要加强对建筑结构设计的关注度,积极采取先进的结构设计技术,并加大对现场施工的管理和监督,保证项目施工的顺利进行,最终全面提升工程建筑结构设计的质量,给人们营造出一个安全舒适的居住环境。
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。
2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。
3高层建筑结构设计中存在的问题
3.1结构体系不合理
虽然当前我国建筑领域较之过去得到了长足进步,但同时也存在着一定的不足,尤其是在高层建筑结构设计工作中,其中结构体系不合理是主要问题之一。在进行建筑结构设计时,必须注重结构体系的合理性。我国国土面积大,地形复杂多样,部分地区时常出现较为严重的自然灾害,因此建筑物必须具备更强的安全性,但根据实际情况来看,部分高层建筑结构设计合理性、科学性不足,且在选择建筑物结构形式前并未详细了解相关情况,进而造成了结构体系不合理的问题。
3.2地基与基础设计不科学
在高层建筑工程项目施工开始后,首要任务便是加强地基建设。地基的施工对整体高层建筑的安全稳定性有关键性影响作用,高层建筑结构设计人员必须做好地基设计,且应保障地基与基础设计相统一,并符合标准。但当前部分高层建筑结构设计人员在设计时可能存在基础类型选择不合理的情况,导致地基与基础设计在配合度方面有着极大的不足,同时在施工后建筑物可能会出现倾斜、地基沉陷的情况,会极大影响建筑物的整体安全稳定性。
3.3上部结构设计存在较多缺陷
当前高层建筑结构设计中除存在结构体系不合理、地基与基础设计不科学的问题外,还存在着上部结构设计缺陷问题。
在地基及和基础设计达到标准后,上部结构相对较为简便,但设计人员也应严格按照相关情况进行针对性的设计。上部结构设计环节中,框剪结构是关键环节,对维持高层安全性有重要作用,但个别情况下设计团队对上不框剪结构设计重视度不高,以致存在着一定的缺陷,使得裂缝、倒塌事故发生率较高。
3.4忽略环境因素
建筑工程设计过程中需要对环境因素进行全方位分析,不仅要考虑工程的安全性、耐久性,还要对土壤的温度、湿度、硬度和水土的酸碱性进行综合考量,然而在实际设计过程中,设计人员常常忽略外部环境因素,导致实际施工过程中意外频发。
4高层建筑结构设计问题的对策
4.1科学布置平面布局
当前时代背景下,高层建筑物的应用越来越多,关乎着社会发展及广大人民群众的身体健康。在高层建筑物的建设过程中,设计阶段非常关键,但是由于在设计中存在着较大的不足,可能会影响高层建筑物的整体安全稳定性,要解决其中存在的问题,首先便要科学布置平面布局。设计人员在设计之初,必须具备整体性观念,详细了解建筑物具体用途、建筑地区具体情况等,并有针对性地开展高层建筑结构设计。
4.2合理计算与应用简图
建筑结构设计过程中,对简图的应用频率较高,一般情况下多采用简图来计算配筋率、构件尺寸、建筑物高度等。高层建筑物机构设计比较复杂,不仅需要严格按照相关标准进行设计,同时还应结合实际情况,因此计算量非常大。在计算过程中,要着重围绕结构载荷能力、抗震能力、稳定性、安全性等方面进行重点计算,且还应结合建筑区域地理环境,做好简图计算工作,确保计算结果的精确度。
4.3科学设计结构
在高层建筑机构设计过程中,设计人员必须遵循科学化原则。当前时代背景下建筑技术理论发展较快,但能真正被应用到实际中的内容相对较少,因此建筑理论的滞后性比较强。如当前建筑领域对高层建筑结构的选择存在着一定的不足,进而较大程度地影响了设计的进步。钢筋、混凝土均是建筑结构常用原材料,均有着不同的特点,因此设计人员应加强对建筑结构材料的深入了解,进而更加科学地进行结构设计。
4.4加大对周围环境的重视度
在建筑结构施工过程中,需要专业人员加大对建筑环境的重视度,时刻到施工现场进行勘察,并做好施工场地周围的温度、湿度和水土酸碱性的记录。一旦出现超过指标的因素,要立即调整结构设计策略,及时采取应对措施,避免因为外界环境因素给建筑结构设计带来不良影响。
4.5注重材料质量问题
建筑行业中最关键的就是基础材料问题。近些年来建筑材料问题始终被广泛关注,而随着材料利润的不断降低,新型建筑材料逐渐得到广泛应用,在建筑设计中需要广泛应用这些材料,以提升建筑工程设计的质量和安全性。
结语
综上所述，要完全了解设计过程中遇到的多种因素所造成的影响，才能设计出科学的、切实可行的、高效的高层建筑结构设计方案。高层建筑结构功能必须要符合相关建筑要求和标准规定，同时设计师在高层建筑结构设计过程中作为最重要的人物，要努力提高自身的修养，增强专业知识，有意识的去总结过去所出现的设计错误，来增加自己的经验，确保以后的高层建筑设计方案顺利实施。国家相关部门也要对建筑行业重视起来，必须要建设强有力的相关法律法规，对不符合建筑行业规定的工程要实行惩罚措施，这样使得建筑行业的工程项目中也有了更多的约束。虽然我国建筑行业的发展道阻且长，但随着有识之士的引导和社会的注意与督促，能够提高我国建筑物的设计水平，推动我国建筑行业的进步发展。参考文献
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