卫志健
广东省肇庆市博宇设计有限公司
摘要：建筑事业在我国经过快速发展和提升后，我国逐渐出现了越来越多的超高层建筑，同时，也给超高层建筑带来了全新的结构设计。高层建筑的现代化建设核心就是结构设计，然而，目前的超高层建筑缺乏完善的结构设计，因此，需要从设计要点和关键问题方面，对超高层建筑进行一系列研究，其意义十分重大。本文从结构特点方面对高层建筑进行了介绍，并从结构体系方面，对选择超高层建筑时需要遵守的原则进行了阐述，并根据存才于设计工作中的问题，提出了相应的改进策略，以供参考。
关键词：超高层建筑；结构设计；关键问题
随着社会经济和科学技术在我国的快速发展，人们逐渐对超高层建筑引起了关注，并且其在我国城市建设中逐渐受到了重视。超高层建筑工程具有一定的复杂性和系统性，在对其结构进行设计的过程中，不仅需要考虑烤全兴，并且还需要考虑所设计的超高层建筑结构，是否具有科学性以及合理性。因此，相关单位在对超高层建筑进行施工的过程中，需要对部分重点问题加以关注，并为超高增建筑提供更高质量的施工作业。
一、超高层建筑结构设计概述
在建设超高层建筑时，一直以来最为重要的研究课题就是结构设计，以此为标准，能够使超高层建筑得到重要的质量保证，同时，还需要通过对有效措施的积极采取，来保证其能够具有稳定的结构，此外，还需要全面结合业主对超高层建筑提出的要求，在保证其功能完好的情况下，对结构高速进行合理的控制。为了使两者能够保持正常。工程师就需要根据相关要求，对其进行严格、规范的设计，并且需要结合实际情况，来合理的对超高层建筑进行调整。其中，在对超高层建筑进行设计的过程中，工程设计人员必须要加入抗震措施，详细的研究相应的设计规范，并对其进行执行，以此来使地震发生时，建筑物所受到的伤害能够得到减少，并给人们带来身体健康和财产安全的保证，使超高层建筑能够具备更加稳定的整体性能，为人们提供安全保证，在对某个项目进行设计方向的确定时，设计人员在设计阶段需要做到对相应的设计原则的遵守[1]。
二、超高层建筑结构体系
（一）体系分类及选用原则
在对超高层建筑使用功能进行设计的过程中，所采用的原则需要具有经济性、合理性、可靠性以及安全性，并且需要从高度、抗性防水以及防火性方面，对建筑物加以考虑， 超高层建筑主要由框架、框架-剪力墙以及剪力墙等结构系统组成。在设计超高层建筑时，主要涉及到的结构有钢筋混凝土、型钢混凝土以及全钢等结构。目前我国最主要的超高层建筑材料就是钢筋混凝土。在为超高层建筑选用相应的结构系统时，首先需要从安全性和经济性方面对其加以考虑，并且需要结合结合建筑高度和施工环境，来对其进行选择，同时，超高层建筑需要具有承压能力较强的结构。
（二）结构材料分析
目前，我国在建设超高层建筑的过程中，之所以对钢筋混凝土进行了广泛的使用，是因为其能够为超高层建筑提供满足设计要求的结构，并实现对自身性能的全面发挥，由于钢筋混凝土具有较强的耐久性以及较大的结构刚度，并且无需过多的维护成本，因此建筑领域对混凝土材料进行了广泛的应用。为了使钢筋混凝土能够实现对自身性能的良好发挥，在对其进行选择的过程中，就需要对其材质加以考虑。
（三）选择超高层建筑结构体系
1.框架结构体系，所谓的框架架构指的就是，在纵向和横向通过对梁柱的利用，来实现对相应的框架结构体系的组成，可以在水平和垂直方向同时对其施加受力。由于其能够灵活的布置建筑平面，并且建筑空间较大，能够更加便于处理建筑立面，因此在超高层建筑中得到了广泛的应用。但是此类结构也存在着一定的问题，就是如果楼层具有较高的层数，就更易导致侧移现象的发生，更易对非结构性结构造成破坏。2.剪力墙结构体系，指的就是钢筋混凝土的承重体系，所应用的剪力墙具有抗风性和抗震性。由于剪力墙具有良好的整体结构，和较大的刚度，因此在水平方向对其施加作用力，不会导致其出现形变，还具有良好的承载能力，并且梁柱在房间内并无出现外露，因此具有良好的美观性。这类结构被广泛的应用到了高层建筑中，然而无法轻易的对剪力墙进行破坏或拆除，也无法实现对大空间的形成。3.框架-剪力墙结构，由于此类结构在框架中对剪力墙结构的优势进行了结合，因此，超高层建筑具有了灵活的结构布局，并且使超高层建筑具备了更强的抗震性能，可以做到对各种建筑功能满足，但是，过多的剪力墙会导致建筑物无法保持经济性和使用性，过少的话有会导致其出现变形问题[2]。
三、高层建筑结构设计存在的问题及解决策略
（一）高层建筑结构设计存在的问题
1.分析扭转问题
图1 扭转破坏
针对超高层建筑来说，在对其刚度、几何以及结构进行设计的过程中，需要将重心集中到同一点上，但是由于在实际设计结构的过程中，三者的实现位置没有得到统一，
此，三者无法重合，如此，受到水平压力对超高层建筑的影响，会出现扭转问题。为了使扭转问题得到有效的解决，设计人员在开展设计工作的过程中，需要对平面图进行合理的布局，以此来为所有核心提供重合的条件[3]。
2.分析受力性能
在设计超高层建筑结构的过程中，由于建筑师将空间结构作为了建筑物的重点，因此没有对其具体的结构特征引起关注，进而导致建筑物无法具备良好的受力性能。所以，在设计建筑物结构的过程中，需要对地基所承受的作用力加以明确，同时，在对设计方案进行选择的过程中，需要从部位、布局以及数量方面，综合的考量其承重。
3.探讨超高问题
针对超高层建筑来说，需要综合的考虑其高度和承重，并分析其抗震性能。由于在设计超高层建筑结构的过程中，设计人员出于对各类建筑结构的考虑，会忽略超标的高度，因此，需要不断的设计和审核相应的结构设计方案，以此来有效的解决超高问题。
4.分析嵌固端设置问题
针对目前的超高层建筑来说，最为常见的设计就是地下室，在地下室通常会嵌固于顶板位置。在设计嵌固端的过程中，大部分设计人员并没有对这一问题引起关注，在建设超高层建筑的过程中，通常需要对所设计的嵌固端进行多次整改，因此会导致建筑物出现安全隐患，进而影响后期的维护工作[4]。
（二）分析基础设施
在对超高层建筑进行结构设计的过程中，最为关键的就是基础设计，同时，基础设计能够为整个超高层建筑，提供更加良好的结构设计，因此在基础设计环节，需要加深建筑埋置的深度，以此来使基地能够符合基本的变形标准和稳定标准，使建筑物能够免于出现倾斜。针对桩基来说，需要根据相应的技术标准，保证埋置深度和技术标准、整个建筑设计和地下室结构之间能够保持一致。由于采用人工挖桩更具便捷性，并且有着较强的承载能力，因此，目前在建设大部分超高层建筑时，对其进行了广泛的应用。在进行基础设计的过程中，需要在地下设置连续墙，并对支护的挡土作用进行发挥，同时，对于施工现场遇到的问题来说，在进行基础设计的过程中，需要对楼层中心进行深埋，并采用人工的形式，来对部分外墙结构的桩进行挖孔。
（四）合理的构造设计
在设计超高层结构的过程中，需要科学有效的整个结构进行科学的设计，然后对部分薄弱环节进行相应的加强，对影响因素的考虑和分析，需要具有全面性，同时，需要严格的约束其温度和抗震性能，对构件延性等进行准确的核算，并对平面和里面进行合理的布局，以此来使其状态能够保持平整[5]。
（五）合理的结构方案
针对高层建筑结构来说，如果缺乏合理的结构方案，就会影响到整个建筑方案，因此，在选择结构方案的过程中，需要从模式和体系方面，全面的对建筑结构进行分析，同时还需要对经济因素进行充分的考虑，并在设计阶段有机的结合相关理念、物料以及施工过程等，以此来使所形成的结构方案能够更加高效，使设计能够更具合理性。
（六）合理的核算简图
在全面核算建筑结构之前，需要对简图进行重点的计算，并以此为前提和基础，对结构进行设计。通过对简图的计算，能够为高层建筑提供更加安全的结构，因此，为了使建筑结构能够具有安全性，相关人员需要合理的对简图进行规划设计，并深入、详尽的对其进行研究，以此来使误差能够在合理的范围内得到控制，如此才能够使建筑物得到合理、安全的结构设计[6]。
结束语：
总的来说，时代在经过不断发展后，建筑企业必然会向着超高层的方向发展，针对超高层建筑来说，最为重要的就是结构设计，并且需要具有全面性以及系统性，针对超高层建筑整体来说，具有十分重大的意义。高层建筑在经过长期发展后，对超高层结构提出了更高设计标准和设计要求，因此，需要对自身的专业技术和专业能力进行不断的提升，并积极的对自身的经验进行总结，以此来为建筑结构，提供更加良好的问题解决方案。
参考文献：
[1]郭怀祥. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 中华民居(下旬刊), 2014(27).
[2]申又喜. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 房地产导刊, 2015, 000(026):120.
[3]甘日宁. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 装饰装修天地, 2019, 000(002):184.
[4]赵新源. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 中国房地产业, 2019, 000(008):205.
[5]朱思卒. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(022):121-122.
[6]李志辉. 浅谈超高层建筑结构设计的关键性问题[J]. 建筑·建材·装饰, 2019, 000(005):186,223.