身份证号码：45032819870916XXXX
摘要：当下的社会环境中，高层建筑越来越多，人们对建筑的需求也越来越高，想要保障高层建筑工程施工质量，就必须做好高层建筑的结构设计工作。本文将从高层建筑结构设计的要点应遵循的原则入手，浅谈当下高层建筑结构设计中存在的问题，并提出相应的解决对策，希望能够为我国的建筑行业发展提供帮助。
关键词：高层建筑；结构优化；设计问题；对策分析
引言
随着城市的快速稳定发展，房屋建筑得到规模化发展，而房屋建筑的质量也受到了人们的关注。近年来，随着高层房屋建筑的不断建设，人们对房屋的抗震性能提出了新的要求。鉴于此，在房屋建筑结构设计过程中，相关设计人员在保证房屋建筑质量的基础上，要重点加强抗震设计方面的考虑，提高房屋建筑设计的质量，提升房屋的抗震性能，从而保证房屋的安全性能得到提高，以此保证人们的生命财产安全。
1高层建筑结构设计的要点
1.1结构形式以及结构延性问题
在当下的高层建筑工程中，一般选用钢结构以及钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构具备较高的经济性能，施工成本较低，并且材料种类较多，能够适用多种特殊施工情况，并且具备一定的抗震性能。但是，钢筋混凝土结构存在一定的问题，在适用的过程中，钢筋混凝土结构的构建断面较大，并且自重较大，很难保障建筑在后续的长时间使用中维持良好的稳定性以及安全性。
1.2抗震设计在房屋结构设计中的应用价值
地震灾害具有不可预见性及不可控性，一旦发生后果不堪设想。发生地震灾害时，由于受到地震波强力冲击，地面会随之发生猛烈的摇晃，若房屋建筑等级低于地震波强度等级，将会造成房屋局部或整体坍塌，严重威胁人民的生命财产安全，也给国家经济造成重大的损失。鉴于此，建筑设计人员要认识到地震带来的灾难，意识到抗震设计的重要性，并给予房屋建筑结构抗震设计足够的重视。城市的快速发展促进了建筑工程行业的发展，越来越多高层建筑在城市中拔地而起，成为城市中一道亮丽的风景。一旦发生高强度的地震灾害，超过房屋建筑的抗震等级，就会对建筑物结构造成巨大损害，降低建筑物整体性能，导致建筑物发生倒塌，威胁人们的生命安全。对此，在房屋建筑结构设计过程中，设计者要注重创新设计方法，提高整体设计水平，加强建筑结构的稳定性，优化建筑物的抗震性能，这对于保证人民生命财产安全具有至关重要的作用。
2高层建筑结构设计中存在的问题
2.1扭转问题
在建筑领域，扭转问题是非常关键和核心的一个问题，在世界范围内都受到了普遍的关注和研究。高层建筑对扭转设计直接关乎到高层建筑地理自然灾害的能力，尤其是在面对台风和地震时，建筑的扭转问题直接关乎到建筑的安全性。建筑在进行设计和施工时，因为某些不可抗的因素难免的会出现建筑的不平衡，不对称。在低层建筑中，这种不平衡，不对称可以被忽略不计，而在高层建筑中，这种不对称、不平衡则可能会酿成灾难性的后果。高层建筑中楼体的平衡关系以及力学构架是整个扭转问题产生和解决的核心。随着人们的物质生活水平发展以及审美需求的提高，单一的完全对称性建筑已经不能够再满足人们对建筑的期盼，更加多元化的高层建筑受到人们的追捧，这为设计师的工作带来了更大的挑战性和难度。一方面设计师要保证楼盘设计整体的安全性和抵抗自然灾害的能力，另一方面又要考虑到楼盘的艺术价值。
2.2地基与基础设计问题
在高层建筑工程中，地基与基础施工较为重要，其将会直接影响整个建筑的稳定性以及施工质量。如若不能做好高层建筑工程地基与基础环节的施工，就会导致建筑物发生不均匀沉降、建筑物整体倾斜等问题。在设计阶段，就需要考虑这些问题，选择合理的地基与基础类型。在地基基础设计不合理时，当地基斜面坡坡度较大的时候，就会对地基混凝土施工时振捣质量造成一定程度的影响，难以保障地基基础施工质量，从而对整个建筑结构的稳定性造成消极影响。在设计工作中，如若地下室底板配筋的设计不合理，就会导致高层建筑结构的稳定性受到影响，导致高层建筑出现不均匀沉降等问题。另外，在实际的设计工作中，设计人员往往会忽略掉地下水对地基基础造成的影响，从而严重影响了高层建筑工程后续施工的施工质量以及地基基础的稳定性与耐久性。
2.3基础不均匀沉降，引起建筑主体的开裂
建筑下部带多层裙房的建筑在现在设计中经常遇到，主楼处的荷载较裙房处的荷载大很多，基础设计时尽管按荷载大小设计了大小不同的基础，但是由于主楼基础荷载远大于裙楼基础荷载，主楼基础的沉降也远大于裙房基础的沉降，沉降差超过建筑材料的变形限值，构件就会产生裂缝。面积较大的建筑，地基持力层厚度变化很大的情况也很常见，在基础荷载相差不大的情况下，相邻基础持力层厚度相差较大，相邻基础的沉降差也可能导致建筑产生较大裂缝。
2.4上部结构设计问题
在对高层建筑的钢筋混凝土上部结构展开设计工作时，当框剪结构设计不够合理时，就会导致钢筋混凝土出现应力集中等现象，从而导致整个建筑的结构安全性受到消极影响，甚至出现裂缝或者坍塌等问题。在实际的设计工作中，需要考虑剪力墙设计的合理性，如若不能保障剪力墙在整体结构中的合理性，就会影响后续连接构件的设计工作，导致设计难度增加，并且对建筑整体的稳定性以及可靠性造成影响。
2.5温度因素
在施工过程中因为体积较大的混凝土产生许多水化热，环境温度高及大气温度变化，极易出现裂缝。许多建筑物是由混凝土和砖石组成，固化时，因为水化作用，在短时间内混凝土温度上升，加上砖石温度保持不变，使得混凝土与砖石间存在温差。受到房屋结构限制，砖石及混凝土为两种不同材料，有不同的线膨胀系数，随着温度变化，墙壁及屋顶产生的内部压力以及温度变化成正比。如果部件温度负荷比剪切强度和拉伸强度高，就会有裂缝问题出现。除此之外，建筑物长期暴露在室外，当日照时间比较长时，将会降低建筑耐热性，使地板和墙壁间有间隙出现，从而出现裂缝。
3解决高层建筑结构设计中问题的对策
3.1扭转问题的解决办法
随着人们审美需求的提高，单一的完全对称性的建筑设计已经不能够再满足人们的需求。个性化，多样化的建筑正成为城市发展的趋势。而即便如此，设计师在设计时仍然要在一定范围内寻求建筑形状和结构的对称，以此来保证建筑的受力合理。尽力使建筑物的质量重心和力量调度中心结合在一起，最大限度的增强建筑的抗灾害能力。并且在设计完之后，施工方在实地操作时要与专业的建筑人员相互合作，相互促进，最大限度的调整因设计上的缺陷而造成的建筑结构上的不足。即使在设计不规则建筑时，设计师也应从更大的层面上，从整体的层面上去思考建筑的平衡性，力求通过力学结构的改变来解决建筑的扭转问题，减少因不规则而造成的建筑不稳定。
3.2科学布局与选择设计方案
在高层建筑工程的结构设计环节，通常会出现结构扭转等问题，为了解决该种问题，就需要设计师在展开工作时，采取相对规则的图形作为建筑的结构设计。为了保障设计质量以及后续建筑工程施工的顺利展开，必须要保障每个设计部分的设计质量。在展开设计工作的过程中，需要考虑到建筑的稳定性，并且确保建筑结构具备对称性，避免由于建筑不对称而引发的建筑质量不过关等问题。也就是说，在实际的设计工作中，需要通过科学的技术以及手法，进行平面布局，以此提高建筑结构的稳固性以及安全性。高层建筑工程的设计方案是设计环节中最为关键的一部分。
首先，在选择设计方案时，需要参考建筑工程项目的具体要求，根据建筑工程的要求决定设计图纸上各工程部分的参数，另外，设计人员还需要考虑到设计图纸上标注的参数是否完全符合当下的行业标准以及我国法律法规的硬性要求；其次，在设计工作中，设计师需要考虑到后续建筑工程施工的可操作性，其不仅要保障设计图纸上的内容满足建筑工程需求，还要为建筑工程的后续施工提供依据，保障后续施工的安全以及质量。除此以外，通过科学的选择设计方案，能够有效提高建筑工程后续施工的施工效率以及施工质量，简化施工流程，降低施工难度，帮助施工单位更加便捷快速的完成施工作业，并保障施工质量。在设计初期，需要派遣专门的工作人员对施工现场进行勘察，了解施工现场的天气环境、水文地质等信息，并且要安插专门的设计人员跟踪完成对现场的勘察。通过该种方式，为后续的设计工作提供依据，帮助设计人员科学选择设计方案。
3.3全面考虑荷载
荷载的分类如下：按照时间变化分为永久荷载和可变荷载，永久荷载指的是随着时间推移不容易产生变化的荷载，例如结构自重。可变荷载是随着时间的变化而产生变化的荷载，如建筑物中的人和可移动的物体；按照作用方式分为动荷载与静荷载，以火车为例，当火车运行时，轨道承受火车开动产生的荷载为动荷载，火车停止运行时，对轨道只产生了火车本身的自重，这种荷载为静荷载；按照频率分为偶然荷载和正常作用荷载，偶然荷载是指受自然灾害所产生荷载，对建筑物的影响巨大，例如地震、超强台风和洪涝；其他情况下的荷载均为正常作用荷载。《建筑结构可靠度设计统一标准》中明确规定了建筑荷载规范，从业者要仔细研读荷载规范，了解各种情况下的荷载，并进行市场考察，正确选用荷载。
3.4荷载的分类
分类如下：按照时间变化分为永久荷载和可变荷载，永久荷载指的是随着时间推移不容易产生变化的荷载，例如结构自重。可变荷载是随着时间的变化而产生变化的荷载，如建筑物中的人和可移动的物体；按照作用方式分为动荷载与静荷载，以火车为例，当火车运行时，轨道承受火车开动产生的荷载为动荷载，火车停止运行时，对轨道只产生了火车本身的自重，这种荷载为静荷载；按照频率分为偶然荷载和正常作用荷载，偶然荷载是指受自然灾害所产生荷载，对建筑物的影响巨大，例如地震、超强台风和洪涝；其他情况下的荷载均为正常作用荷载。《建筑结构可靠度设计统一标准》中明确规定了建筑荷载规范，从业者要仔细研读荷载规范，了解各种情况下的荷载，并进行市场考察，正确选用荷载。
3.5优化结构形式
在进行房屋建筑结构优化时，必须足够重视细节设计，这样才能保障优化的效果。现浇板施工技术是常见的房屋建筑结构施工技术，也是关键的一道施工程序。在实际的施工过程中，经常会出现结构拐角末端异形板断裂问题。为了妥善处理该问题，需要合理进行设计方案的编制，这就要求设计人员要预先明确房屋建筑结构塑性要求，同时选择极限拉力较大的材料，增强钢筋受力的合理性，使其达到房屋建筑结构塑性标准。在结构设计过程中，要根据房屋建筑工程的标准及要求，对现有的设计方案进行合理优化。抗震设计是建筑结构设计的重点，也是设计的难点，相关设计人员要认识到抗震设计的重要性，提高抗震设计等级，实现其设计效果的最优化，以此保证房屋建筑的质量。
3.6设定抗震等级
为保障房屋建筑的抗震能力，降低地震对房屋结构的破坏程度，保证房屋建筑的整体安全性，需要重点加强对房屋建筑的抗震设计管理，必须保证房屋建筑抗震等级高于地区抗震等级。通过设定抗震等级，能够有效避免在常规地震条件下房屋结构出现大规模坍塌现象，同时提高地震等级异常情况下房屋的抗震能力，给居民逃生赢得宝贵时间。因此在房屋建筑结构设计过程中，要根据抗震等级进行设计，从而确保设计的合理性，在实际的设计过程中，设计者要尽可能与相关部门取得联系，查阅当地历史地震等级，并以此作为设计的参考依据，最终确定建筑物的抗震等级。此外，还需要重点考虑地震周期，提高建筑的设计等级，从而避免地震发生时出现房屋建筑抗震性能降低等情况，保证建筑物的安全，以此保障人们的生命财产安全。
3.7充分满足人们多样化的景观需求
随着人们生活水平的提高，人们对景观的需求也随之提高。美化环境的需求包括景观风格、景观元素、植物种类、后期维护、成本效益、节能要求等。例如，在景观园林风格中，可以根据居住区的建筑风格采用风景主题风格来实现居住区、环境和景观的一致性；景观元素可以通过充分利用水景和牧场等元素来丰富居住区的景观效果。对于植物物种，考虑到植物的生长特性及其影响，根据区域和季节特征优化种植。为防止植物不适应当地的自然条件，造成人力和物力、景观效应和后期维护成本的浪费，后期维护和成本效率不仅要满足住宅景观环境的要求，还要满足特定的投入成本。后期的维护费旨在满足居住区的长期居住环境保护。在景观设计阶段，充分考虑了节能要求，在景观草图中使用太阳能，在绿色植物灌溉中合理使用水资源等，有助于景观的创建和后续维护。
3.8种植设计的人性化
随着人们对生活环境质量要求的提高，居住区的景观应强调种植设计的人性化。种植设计的人性化是指在景观设计中尽可能强调“绿色”主题，可以让居民直观感受到。在居民区创造的自然风光中，在城市中就可以感受到自然的魅力。主要原则是遵循“组树”和“雕刻花草树木”的基本原则，着重于组队种植和斑块种植，通过各种类型的植物创建具有当地特色的植物景观。进入室外花园空间的主要目的是娱乐、休闲、运动和交流，因此，在进行设计种植时，要注意植物的色彩搭配，丰富园林空间的层次，使景观园林更加层次化和立体化。在景观设计过程中，应注意种植植物的选择和规划，以提高整个项目设计的视觉效果。一方面，在对居住区景观花园进行人性化设计之前，要了解项目所在区域，本地植物和景观空间规划的气候特征，以便可以更好地控制整个项目设计整体结构中的空间和风格。同时，要对各种植物的种植，生长特性和维持进行分析和研究，以免在随后的移植和维持中承担许多复杂的任务。同时，这些植物会根据季节显示出不同的视觉效果，为此，需要选择常绿树木进行搭配，有层次感，即使在冬天也可以具有艺术美感。全年为居民提供高质量的景观。
结语
综上所述，随着人类社会与文明的不断发展，建筑多样化正成为当前建筑发展的趋势，尤其是高层建筑多样化。人们更加倾向于把其作为城市的地标建筑来对待，由此可见高层建筑在人们心中的重要地位。进一步提出优化高层建筑结构的对策，有利于推动我国建筑行业的发展，为进一步促进高层建筑安全性能的提高奠定理论基础。
参考文献
[1]陈爽.高层建筑结构设计中的常见问题与对策[J].住宅与房地产，2020（18）：70.
[2]易宁湘.关于高层建筑结构设计中的问题与对策探究[J].科技创新与应用，2020（17）：93-94.
[3]刘有权.高层建筑结构设计问题及对策分析[J].科技创新与应用，2019（36）：94-95.
[4]刘竹青.高层建筑结构设计的问题及对策[J].门窗，2019（15）：143.
[5]王会荣,张宏春,王芍丹.高层混凝土建筑的抗震结构设计研究[J].工程技术研究,2020,5(18):200-201.
[6]赵宏伟.简述抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].中国住宅设施,2019(9):61-62+50.
[7]杨德明.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(6):79.
[8]郭敏.房屋建筑结构设计体系的选型及抗震设计探讨[J].住宅与房地产,2017(32):84.
[9]诸葛祥占,耿欣.抗震设计在房屋建筑结构设计中的应用探讨[J].住宅产业,2019(5):34-36.
[10]张颖.房屋建筑结构设计中应用优化技术探讨[J].绿色环保建材,2019(5):100.