李晓丹
中维国际工程设计有限公司 四川成都 610000
摘要：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。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策分析
1导言
随着城市化进程的加快，城市规模逐渐扩大，使各类城市建筑得以快速发展。伴随着人们需求的多样化发展，城市建筑结构形式也越发丰富，结构设计的重要性逐渐凸显。而在实践中，因为各种因素的影响，建筑结构设计中存在不少问题，影响了结构设计方案的合理性，需要建筑设计人员对存在的问题进行解决，保障建筑工程项目建设的顺利进行。
2高层建筑结构设计中存在的问题
要想使给出的改良建议更加具有针对性和可行性，那么首先就要对高层建筑结构优化设计中所存在的问题进行分析，为下文提出对策做出铺垫。
2.1超高问题
高层建筑，指10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他高层民用建筑。高层建筑在功能和美观上都更受人们的欢迎，但是在抵抗自然灾害上，高层建筑的超高问题则被进一步放大。在面对台风，火灾，地震等灾害的时候，高层建筑更容易发生坍塌问题，因此，安全问题是高层建筑最为人所关注的一点。在对高层建筑进行设计时，设计时除了要考虑到建筑的美观，实用性以外，考虑最多的还是建筑的安全问题。而由于高层建筑工程让庞大建筑整体结构复杂，安全问题即便在设计初期便开始考虑，到实际施工中，仍有很多的变数需要设计师和工程师去面对。并且很多高层建筑在开工之后会根据某些外力因素再进行改动，这使得如果在对建筑进行重新规划的话，那么很容易遗漏某些安全领域的问题，从而造成安全隐患。
2.2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。
2.3参数设计不准确
现代建筑结构复杂，类型众多，要保证结构性能良好，在设计过程中，必须做好各种参数的计算工作。而部分结构设计人员在进行建筑结构设计时，存在参数设计不准确的情况，影响了后续施工的质量和安全。例如，在针对高层建筑中的楼板进行设计时，存在设计高度值偏大的问题，因没有将荷载弯矩考虑在内，也没有结合建筑整体情况对楼板结构性能参数进行测算分析，导致结构设计不合理。
2.4基础选型不合理
在建筑工程结构设计中，基础结构的选型非常关键，其与建筑的施工质量、整体稳定性和使用安全密切相关。但是从目前来看，不少结构设计人员在对建筑结构进行设计的过程中，存在基础结构选型不合理的问题，在这种情况下，地基的承载能力无法很好地满足建筑实际需求，使建筑在使用过程中容易出现基础侧向位移或不均匀沉降问题，严重时甚至可能导致建筑过度沉陷和结构开裂，影响使用寿命和使用安全。
2.5设计人员过度依赖软件设计
在采用计算机完成结构设计的时候会存在许多缺陷，这是由于计算机设计往往会为设计师造成一定的错觉，会使得设计人员觉得计算机程序的运用简单易行，从而对计算机软件产生过度依赖的心理，进而形成一种错误的观念“只要计算结果没有问题结构设计就没有问题”。另外，由于软件种类繁多，不同的计算软件其计算结果往往存在差异。另一方面软件计算结果的准确性取决于与实际相符的模型和计算参数的合理设置，设计师要凭着自己过硬的专业知识、丰富的经验，合理建模并正确输入合理的计算参数，认真分析电算结果，做出合理的判断。比如:高层;剪力墙结构中小墙垛超筋或配筋较大的问题普遍存在，给截面配筋设计带来较大困难，此时应判断模型与实际受力是否相符。若较大跨度或较大刚度梁确实在小墙朵中承担较大弯矩，设计中应增加小墙垛截面并按计算值配筋。只有小墙朵对受力和配筋几乎不产生影响时可简化不进入模型计算，否则，模型中不建小墙朵，其实质是采用与实际受力情况不符的计算模型，掩盖小墙垛实际需要较大配筋甚至于超筋的问题。
3解决高层建筑结构设计中问题的对策
前文对于现阶段我国建筑领域中高层建筑结构设计中所存在的问题作出了总结和分析，以下针对上述内容提出具有针对性的改良策略，为进一步促进我国高层建筑行业发展做出贡献。
3.1?细部薄弱部位的解决办法
现在很多高层建筑平面都有开转角飘窗的作法以及楼梯间和电梯间位于腰部的情况。转角飘窗的存在会使转角的地方形成薄弱部位，位移增大，结构设计中可通过增加转角飘窗处的楼板厚度（可取150mm）、增加暗梁、增加转角处的墙肢厚度和梁高等构造措施来进行加强。楼梯间和电梯间位于腰部使得腰部刚度削弱，扭转增大，结构设计中可通过增加楼梯间和电梯间所在区域的板厚及设置双层双向通长钢筋、以及在腰部增设结构板等构造措施来加强。
3.2?建筑平面不规则的解决办法
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。建筑平面不规则对结构设计尤其是高层建筑的结构设计很不利，很容易形成扭转不规则和凹凸不规则。要解决平面不规则的问题要从两个方面入手，一方面是在方案阶段应尽量避免采用不规则平面建筑。另一方面，是在结构设计阶段当建筑平面形状不规则时可通过设置抗震缝将不规则平面化为规则的单元建筑，并且尽量使建筑物的质量中心和形状中心结合在一起，减小扭转问题。
3.3超限问题的解决办法
随着现在越来越多地标建筑的出现，建筑高度也越来越高，体型越来越复杂，在进行高层建筑设计时应从两方面入手;一方面是在建筑方案设计阶段与结构设计人员提前沟通，在满足建筑使用功能和需求的前提下避免出现超限高层；另一方面，当确有需要建筑高度超出规范高度限值或者因体型不规则成为超限高层时，在进行高层建筑设计时应进行抗震性能设计，通过计算措施和构造措施两方面进行包络设计，提高结构或构件的抗震承载能力和变形能力，通过深入的计算分析和工程判断，找出结构可能出现的薄弱部位以及需要加强的关键部位（如：框支梁、框支柱和扭转变形很大部分的竖向构件），提出有针对性的抗震加强措施。
4结语
总而言之，在建筑行业飞速发展的大背景下，建筑结构设计的重要性越发凸显，对建筑工程施工建设有不容忽视的影响，需要得到相关单位的重视，对建筑结构设计中存在的问题进行分析和处理，采取有效措施对问题进行应对和解决，保证建筑工程的施工效果，继而实现建筑行业的可持续发展。
参考文献
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