中冶地建设集团（三河）建筑设计咨询有限公司 河北省三河市 065201
摘要：近年来，随着城市化进程加快，促使现阶段高层建筑数量增多，以满足人们的建筑需求。高层建筑相比于低层建筑在结构设计上更为复杂，为保证其整体的稳定性，需要全面分析建筑的体型比例与设计形态，分析地面沉降、风力、地震等因素产生的影响，基于此，本文从高层建筑结构设计的特点入手，全面展开分析，明确其设计中存在的问题，针对问题提出合理的优化策略，以供参考。
关键词：高层建筑；结构设计；质量
引言：经济的繁荣发展促使人们生活水平提升，进而对建筑提出全新的要求，以优化建筑空间，满足自身的需求。高层建筑的功能要求增多导致自身的建设难度增大，尤其是在建筑结构设计方面，还存在一些不足之处，需要工作人员全面进行优化，完善现阶段的发展模式，针对性的开展创新设计，以保证高层建筑整体结构提升，提高建筑安全性与质量。
一、高层建筑结构设计呈现出的特点
相比于低层建筑，高层建筑呈现出的特性更为明显，如柔韧性，其特性导致高层建筑在遭遇地震、意外等冲击时容易产生结构变形情况，造成严重的后果，因此在进行高层建筑设计过程中，应明确其呈现出的特性，以提升整体的建筑质量，具体来说其特点主要表现在以下几方面：第一，水平载荷，一方面，建筑自身的重量与建筑楼面所承受的载荷作用于竖向构件中，保证其产生的弯矩数值、轴力与建筑的高度形成一次方正比关系，另一方面，特定的高层建筑自身的竖向载荷能力已经确定，但其水平的载荷则会根据建筑结构的动力变化而变化。第二，轴向变形，通常情况下，建筑竖向载荷数值通常较大，如果未能合理的进行设计将可能造成其出现轴向变形情况，最终对连续梁弯矩产生影响，此时将造成连续梁中间支座的负弯矩值发生明显的变化，同时其端支座的副弯矩值与跨中正弯矩值出现增大情况，需要加强重视力度，以保证建筑设计安全[1]。第三，结构延性，对于低层建筑来说，自身的结构呈现出明显的柔和性，当发生地震情况时，建筑将出现较大的变形，为促使建筑在发生塑性变形后，可以呈现出良好的变形能力，应做好合理的优化设计，提高建筑结构的延性，提升建筑的整体功能。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
（一）抗风问题
受高层建筑自身的性质因素影响，整体的高度较高，因而其建筑自身更容易改变风的流动性与空气的动力效应，由于钢架结构与玻璃幕墙的柔性刚度影响，当风荷载较大时容易破坏建筑的整体质量，降低建筑的稳定性，需要进一步的开展优化，以满足现阶段的需求[2]。
（二）抗震问题
高层建筑抗震结构设计始终是现阶段居住设计的重点内容，主要的原因在于地震产生的后果较为严重，因为地震属于自然因素，不同的地区防震系数不同，因而在建筑设计过程中需要根据实际情况开展各项工作，减少不确定元素，确保整体的设计质量。
（三）消防问题
高层建筑消防设计是现阶段高层建筑设计的重点，主要的原因在于如果高层建筑失火其人员疏散难度较大，对火势控制效果不佳，容易造成严重的后果，因此在高层建筑设计过程中重点任务在于排烟系统、消防系统的设计，以提升建筑的安全性。
三、高层建筑结构设计问题优化策略
（一）积极提升建筑抗风荷载能力
在高层建筑结构设计过程中，应明确抗风荷载的作用能力，因此应加强重视力度，合理开展设计，分析抗风荷载的影响，针对性的开展优化，以此来提升高层建抗风构件与结构其设计的整体牢固性，提升建筑整体质量。
全面开展创新，注重建筑的基础优化，保证高层建筑的基础部分稳定性提升，对于基础部分来说，是建筑其他部分的施工基础，只有做好基础部分才能促保证筑上层结构稳定可靠，满足现阶段的发展需求。严格按照地下结构混凝土设计要求，明确其级配标准，为基础施工的开展奠定良好的基础。例如，在施工过程中，应合理的进行高级配砂石选择，优化其基础持力层厚度，并充分发挥出的锚杆构件的优势，提升整体的基础牢固性，优化建筑工程设计。与此同时，还可以通过改变建筑的轮廓设计来优化建筑功能，并促使其区域布局、建筑高度以及投影面积合理，优化风荷载，为人们提供优质的服务[3]。
（二）优化高层建筑的抗震能力
高层建筑结构设计过程中，设计人员应明确其抗震能力的重要性，全面开展设计，优化其整体模式，从不同的角度开展分析，以提升高层建筑的综合性能。例如，设计者应深入分析高层建筑自身的结构特点，合理进行布置，保证其抗侧力构件合理，针对性的进行优化，通过合理的布置来促使高层建筑内部实现最优化，在水平方向形成良好的应力分布系统，提升建筑自身的承受力，保证其具有连续性与均匀性，优化地基自身的综合抗震能力，满足现阶段的发展需求。工作人员可以选择与地基结合受力最佳的桩工艺、合理的加深建筑桩基的深度，以此为基础来提升建筑的抗倾覆能力与稳定性，为人们提供优质的建筑。另外，可以积极进行高层建筑的承重结构优化，利用框架剪力墙结构拓展空间，打造全新的模式，该模式在地震情况下，可以充分对当前的建筑进行保护，提升建筑自身的承受能力，将建筑下部的结构传递的地震能量进行吸收，以避免对建筑产生破坏，以保证建筑的整体框架不受影响，可以支撑建筑的整体结构，降低安全事故的发生几率。该方式促使建筑形成良好的二道防线，降低地震产生的冲击，以减少建筑损毁程度，同时建筑自身内部的墙体与楼板的刚度也需要加强，以避免建筑出现位移情况[4]。
（三）合理进行建筑消防结构优化
对于高层建筑来说，其自身的结构设计较为复杂，当出现火灾时，将威胁建筑使用者的安全，并且限制整体的救援效果。因此设计者应充分考虑其自身的实际情况，根据现阶段的需求开展优化设计，完善现阶段的发展模式，以保证高层建筑结构合理，提升建筑自身的消防能力。例如，设计者可以根据实际情况设计合理的防火间距，明确建筑自身的各项数据，按照相关的建筑标准进行设计，测量建筑物间的距离，根据各项要求开展处理，针对性的防控，以保证相邻建筑之间达到最佳的防火间距，提升建筑的整体安全性。在进行距离计算过程中，应明确其外墙的易燃构件的状态与距离，尽可能的设计人员疏散通道，根据现阶段的实际情况开展处理，并保证安全疏散通道数量满足规范要求，尽可能的为人们提供避难逃生紧急服务，并加速烟雾的扩撒，以提升建筑整体的安全性，同时设计合理的防烟区，选择分割式设计进行有效的控制，以避免烟雾与火势蔓延，得到合理的控制。
结论：综上所述，在当前的时代背景下，高层建筑数量增多，人们对高层建筑结构设计提出全新的要求，注重建筑的整体优化，从多个方面考虑，明确影响建筑安全的因素，遵循现有的设计原则，以提升建筑整体的安全性。与此同时，全面分析传统设计中存在的问题，解决问题，以优化建筑结构设计质量，促使我国建筑行业全面发展，促进建筑行业经济繁荣。
参考文献：
[1]朱粟郁.高层建筑结构设计存在的问题及优化措施分析[J].工程建设与设计，2020，11（22）：22-23.
[2]石建光.大型高层建筑结构设计第三方审核和优化中的几个问题[J].建筑设计管理，2018，33（08）：62-67.
[3]姜桂荣.浅析高层建筑抗震结构设计现状与优化方法[J].科技经济市场，2018，15（06）：208.
[4]高仁国.浅析高风压区高层建筑结构设计应注意的问题及处理方法[J].福建建材，2018，15（02）：33-35.
作者简介：赵永峰，1979--，男，汉，籍贯：山西襄汾，职务职称：工程管理部经理，高级工程师，学历：本科，单位：中冶地建设集团（三河）建筑设计咨询有限公司，研究方向：结构设计，单位所在省市及邮编：河北省三河市，065201