中铁合肥建筑市政工程设计研究院有限公司 230041
摘要：随着我国经济的不断发展，现代化建设也在白热化进行中，城市化速度越来越快，在城市规模不断扩大、人民生活日益富足的同时，人地矛盾也更为尖锐，在聚集区域范围内具体表现为过度增长的人口数量与空间、资源间的矛盾。为解决此类问题，在建筑材料与技术的加持下，高层、超高层建筑一栋栋拔地而起，为城市生活带来不同的新鲜感，带来更多的居住空间，而高层建筑与底层、多层建筑不同，其对稳定性、功能性有着更高要求，如何的处理好设计理念与结构件的关系就成为研究的热点内容。本文就对高层的建筑结构设计中的要点进行研究，希望对相关工作者有所帮助。
一、高层混凝土建筑结构设计的特点分析
高层建筑相对于低、多层建筑而言，高度更大，地基要承受的、基础要传递的荷载更高，且还易受风力等因素影响，所以在结构设计中对抗震性能、抗侧能力的考虑都有着较大差距。尤其是处理细节问题上，如果没有经验丰富、能力突出的老工程师把关非常容易出现质量问题，而高层建筑若“轰然倒塌”所造成的影响经济损失是巨大的，且会对施工人员与使用者造成严重的生命威胁，所以在具体设计的过程中，必须要考虑全面，从宏观、微观的不同角度进行细致思考，协调处理好主、次矛盾，完善优化设计。在实际操作中，由于高层建筑的特殊性，其结构侧向力较大、结构延性要好，这样在应对诸如地震等突如其来的问题后才能凭借优越的变形能力化解，为楼内住户创造更多的逃生时间与机会。此外，结构刚度也是需要着重把控的要点之一，因为高层建筑层数多、质量较大，结构所受到的水平作用急剧提升，保障足够的抗侧力刚度就显得十分重要。
二、高层混凝土建筑结构设计要点研究
在传统的结构设计工作中，相关人员将主要精力放在细部构件受力性能上，而忽视了整体性概念设计完善与优化，对总方案的关注度不高。其实，在建筑工程中，概念设计占据很关键的地位，对后续结构设计工作的开展与建设成本把控都有着重要影响的，所以做好概念设计就显得至关重要。因此，相关人员应从宏观角度对结构设计内容进行宏观把控，在设计目标明确的基础上，对建筑结构刚度、延性、承载力进行精准把控，不断完善设计方案，将相应的数据控制在一定范围内。除此之外，高层建筑结构设计应讲求刚柔结合，不能盲目追求整体刚度以保障抗震性能，这样会大大降低工程项目建设的性价比，徒增成本，很可能产生不必要的浪费，也会造成使用上的不变，所以设计人员应将不利于高层建筑稳定性提升的多种因素进行综合考虑，赋予其足够的变形能力，用以柔克刚的方式来抵消负面影响。
三、高层混凝土建筑结构设计策略研究
（一）保障计算简图的合理性
从结构方案设计的领域来说，在设计过程中运用计算简图，有着促进设计质量和准确性提升的效果，一定程度上降低设计误差的发生率。实际工程中，一点点细微的误差都可能会引起不可预料的事故，比如配筋误差等，对工程建设质量与整体效益产生诸多负面影响。因此，相关人员在进行结构设计时，应保障计算简图的合理性，综合分析各类因素，做好全面的把控。需要注意：要结合实际需求，选择适宜的结构设计计算软件，辅助结构设计作业的开展，保证设计方案参数计算结果的真实性和准确性，提高结构设计工作的质量和效率。
（二）对基础设计进行着重把控
高层建筑有着层数多、荷载大的特点，而基础作为传递上部建筑荷载的关键部件，是保障建筑稳定的重要元素，必须要认真对待、做好各项处理工作。在实际工程中，相关工作者应根据项目所在地的水文地质环境与项目的特性要求等，去合理、科学的选择适用的基础类型，真正做到因地制宜，并在可行范围内积极使用新技术、新工艺。高层剪力墙的上部荷载是比较大的，多数是选择桩基础以及筏板基础。基础的设计不仅要考虑到承载力的问题，地基沉降也是要进行验算的关键环节。要选择地质情况比较好的土层，来作为基础的持力层，选择一些刚度好的基础，减少对建筑沉降量，让工程要求得到基本的满足。
因为高层受到一定的水平荷载，容易出现结构倾覆，因此基础的埋深要达到要求，不能过浅，这是很多设计人员非常容易忽视的问题，会造成非常严重的后果。
（三）不断优化整体结构布置
对整体结构的布置进行优化，对抗侧力构件的尺寸、平面位置进行合理的布置，并防止出现结构偏心以及扭转的现象，最大程度上让构件承载力以及抗震延性得到充分的发挥，不要出现一些构件的承载力接近极限的状态，一些构件则是没有将自身的承载力发挥出来的现象。剪力墙布置要注意采取周边、对称的原则，竖向连续，防止出现刚度以及承载力突变。
（四）保障结构嵌固端的合理性
嵌固端位置的选择，对结构指标以及内里配筋会有直接的影响，因此结构设计以及计算中，要结合土体的实际约束以及上下层的刚度，对嵌固端的实际位置进行确定，让计算模型更加符合现实的情况。
（五）对结构延性进行有效把控
需要将结构耗能的能力进行充分的发挥，防止出现结构瞬时、脆性的破坏，在遇到地震以及极强风荷载的情况下，高层的高度原因，需要结构具备极强的抗侧强度以及延性，从而抵抗水平荷载。允许结构的一些构件出现塑性铰，可以对地震的能量进行不断的消耗，防止一些重要的构件被破坏，造成不良的后果。在结构设计中，要把握好一些关键构件的延性设计，比如传递水平力的构件以及抗侧力构件。要注意结构延性的整体设计，在地震下可以让结构保持安全，并减少造价。
（六）着重做好建筑抗震設计
高层建筑结构的抗震设计，需全面把控，做好设计要点的把控。首先，相关人员必须保障抗震结构的设计合理性，因为这是决定建筑抗震性能的关键因素，会对建筑的安全水平高低起到决定作用。从现在的情况来，目前在城市建设中大多数高层建筑常常选用的结构主要包括剪力墙结构、框架剪力墙结构、框筒结构、筒中筒结构等，而近年来钢结构建筑以其优势性能迅速占据了大面积市场，赢得了诸多设计人员的亲赖，其不仅结构性能好、且抗震能力强，开展抗震设计，要积极采用柔性体系，通过消减地震条件下的作用力，保障建筑的安全性。其次，要做好建筑材料的选择与准备工作，因为材料质量水平会直接影响到建筑抗震性能，基于抗震设计层面选择建筑材料，要做好整体分析，有效把控建筑物延性，实现材料的优选，保证建筑物整体性能。
（七）对计算结果进行合理分析
在网络时代背景下，计算机技术已经被应用于各行各业，在建筑工程领域中更是如此，许多结构设计人员都会借助软件来完成之前需要人脑完成的计算工作，可由于市场上的同类型软件数量繁多，而不同软件在运算模式、操作方法上所存在的差异，可能会产生不同的计算结果。为此，相关人员应对程序的适用范围、条件等进行全面了解，在使用计算机软件辅助设计时，由于结构实际情况与程序不相符合，或人工输入有误，或软件本身有缺陷均会导致错误的计算结果，因而要求结构工程师在拿到电算结果时应认真分析，慎重校核，做出合理判断。
综上所述，我们不难看出结构设计的重要性所在，相关工作者在对高层建筑结构进行处理时，需要统筹兼顾、考虑到各个要素，既不能过度凭借主观经验、也不能过分依赖计算软件，要在实践中不断总结与思考，坚决做到问题零发生，在凸显自我价值的同时，为我国建筑行业发展、城市建设奉献出自己的一份力。
参考文献
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