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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。为了促进高层建筑物结构部分的设计更加科学，文章对其设计过程中的共性问题实施了深入研究，并且给出了适当的解决方案，期望能够为提升高层建筑结构设计的品质提供一定的参考价值。文中探讨高层建筑结构优化设计中的问题与对策，对于改进城市结构，推动我国建筑行业发展具有重要意义。
关键词：高层建筑结构；设计
引言
当前我国城市化发展进程越来越快，通过建设高层建筑有利于提升土地资源利用率，同时还能对建设形式起到优化作用，在正式开展高层建筑施工作业前，需要对整个建筑进行结构设计，从多个角度分析当前该建筑的受力形式，以此为基础保证建筑在未来使用中的载体稳定性，保证建筑的使用安全性，因此本文基于高层建筑，分析建筑结构选型优化策略，具有一定的现实性研究意义。
1高层建筑结构设计的要点
1.1重视轴向变形的问题
一般情况下，高层建筑的竖向荷载较高，在施工的过程中，很有可能发生轴向变形等问题，这会严重影响整个建筑的稳定性。当建筑发生轴向变形问题时，就会直接引发连续梁支座负弯数值下降，导致构件剪力和侧移发生较大的改变。
1.2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。
2高层建筑主体结构设计过程中的常见问题
2.1高层建筑主体结构扭转问题
建筑工程设计过程中的“三心”分别指的是：刚度中心、几何形心及结构重心，只有满足“三心合一”的状态才能确保建筑物主体结构安全稳定。然而在实际施工作业过程中受到现场地基状态及建筑物主要功能规定等条件的制约，许多高层建筑物外形多数呈现不规则形状，建筑工程设计过程中没能实现“三心合一”的状态，导致建筑物主体结构产生扭转的情况，甚至出现结构损坏。
2.2高层建筑主体结构抗风问题
因为高层建筑物具有层数多及高度高的特点，气流经过高层建筑物主体时，极易发生空气动力学相关效应，或因为气流在建筑物表面的流动性状态发生改变，导致高层建筑物主体结构中刚度较低的部分在气流的作用效应下发生震动现象，危及高层建筑物主体结构的安全稳定性。因此，相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构设计的过程中，必须考虑抗风结构的相关问题，确保高层建筑物主体结构抗风能力符合结构安全稳定的要求。
2.3高层建筑主体结构抗震问题
在高层建筑物主体结构设计过程中，结构抗震设计是一个关键点，通常由于工程设计人员职业素养不足及缺少应变能力，忽视了高层建筑主体结构抗震的科学设计。或者，相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构抗震设计校核的过程中，因为计算过程中的错误减少抗震设计的科学性。假如发生地震，高层建筑物抗震设计无法符合建筑结构的抗震规定，就有可能出现严重的损坏，导致严重的人员伤亡及经济损失。
2.4高层建筑主体结构消防问题
依据国内现有的有关规定及法规，高层建筑物主体结构需要具备完善的消防安全系统。
但是，在高层建筑物主体结构设计中往往存在被困人员撤离难度大、火灾蔓延速度快及排烟系统规划设计布局困难等问题，假如无法彻底的解决这类问题，无法确保相关高层建筑物的消防安全。
3高层建筑主体结构规划设计过程中的难点应对方案
3.1合理安排建筑物的布局
工程设计人员在进行高层建筑物主体结构设计的过程中需要依照地基具体情况及建筑物的主要功能需求等等条件科学设计高层建筑物的外型，最大限度地使用相对来讲比较规则的几何形状，比如圆形或者矩形等等，科学布置建筑物平面布局，尽量确保高层建筑物重量处于均衡分布的状态。在高层建筑主体中设计抵抗侧向应力的构件，防止建筑主体结构发生扭转的情况。例如在高层建筑物内部的凹角部位避免设计楼梯间及电梯间，保持建筑物主体结构内部的刚度载荷分布处在相对均匀的状态，防止高层建筑发生扭转的状况。
3.2科学选取计算参考图纸和相关结构模式
工程设计人员合理选取计算参考图纸是确保高层建筑主体结构设计结果安全的基础。在建设方案选取时需要使用和计算参考图纸相对应的方案，在进行构件的结构节点的规划设计时，必须保证计算参考图纸的误差值控制在规定的范围之内。另外在选取建筑物主体结构的设计方案时不但需要参考其外观形状，还要参考相关设计方案的可行程度及经济指标是否合理，选取的设计方案需要符合建筑主体结构外观及内部结构的相关规定和需求。特别是对于荷载及其受力情况进行设计的时候，需要遵照传力系统简明、受力状态均匀清晰的设计准则，防止出现受力集中导致建筑物的主体结构刚度受到影响的情况。
3.3科学设置抗风的相关结构
相关设计人员为了让高层建筑物的抗风设计符合稳定性方面的标准，在抗风结构的设计过程中需要完成如下优化设计的工作任务：（1）基础优化。只有基础坚实，上方的建筑结构才可以安全稳定。因此，高层建筑物的基础设计过程必须科学选定混凝土的级别和配比，使用级别和配比较高的砂石，加大基础持力层厚度尺寸，增加抗拔锚杆用来提升基础的稳定性。（2）减轻气流的水平荷载和风力对于结构稳定性带来的影响。风力可能使得高层建筑内部出现水平的内应力，此应力和风的水平荷载合成后，会对高层建筑的稳定性带来破坏。因此，高层建筑物必须采用高性能的水泥混凝土原材料，杜绝产生结构的内应力。
3.4重视建筑物的抗震设计
高层建筑物的抗震方面可应用如下方案：（1）在高层建筑物内部进行科学排布抗侧力的结构件。高层建筑物主体结构保证水平层面对称性的条件下，可在某种程度上减少建筑物在地震过程中被破坏的概率。因此，需要合理设置高层建筑内部的水平层面结构件，使得应力分布状态得以形成，增强高层建筑物主体结构连续性特征。并且增加竖向的侧力结构件，提高建筑物的抗震等级。（2）增强地基结构的抗震等级。高层建筑物的地基结构在地震发生的时候容易被破坏，导致建筑主体发生更大的损伤。可增加高层建筑物桩基的深度数值，保持其余上部结构保持良好的联动特性，进而增加建筑物的抗震等级。
3.5加强消防安全方面的优化设计
（1）依据建筑物的周边条件科学设计防火结构的间距。（2）采用阻燃的建筑原材料，强化建材的耐火性能。
结束语
综上所述，建设高层建筑能够进一步提升对有限土地资源的利用率，结构设计工作在高层建筑工程中尤为重要，为了尽可能提升高层建筑的稳定性、安全性以及抗震性能，就需要做好结构设计工作。通过对其进行合理的结构选型和优化，能够促使整个建筑在空间的布置上也会更为科学合理，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。
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