杨宇基
身份证号：45020419671021****
摘要：随着经济的腾飞，中国城市建设飞速发展、日益繁荣，由此使得高层建筑行业业务快速增加。面对数量更庞大的建设需求，面对设计难度与施工复杂度不断增加的现状，高层建筑结构设计中提高高层建筑的安全性问题刻不容缓，提升高层建筑安全是高层建筑工程顺利落成的要求和保障。高层建筑结构设计对高层建筑工程施工有着重要的先导作用，设计不合理导致的安全问题需要规避，在高层建筑结构安全设计的基础上遵循设计原则，优化高层建筑结构设计有利于高层建筑工程落实应用目标。国内经济发展走向新常态，高层建筑行业得到了迅速发展，高层建筑结构设计质量须得到严密的保障。基于此，本文详细分析了高层建筑结构设计问题及对策。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策
引言
高层建筑结构设计的合理性，决定了整个高层建筑工程的安全性、适用性与耐久性。然而，纵观我国高层建筑行业发展现状可以发现，高层建筑结构设计中仍存在一系列亟待解决的突出问题，影响了整体高层建筑工程的质量。为此，全面探究高层建筑结构设计中的问题及解决策略就尤为重要。在高层建筑工程规划阶段合理设计建设结构，确保工程施工的高效、安全。我国高层建筑行业发展过程中存在较多问题，应优化工程的设计和实施方案，在实践中不断解决问题、吸取经验，以实现高层建筑行业的进一步发展。建设单位应重视消费者的个性化需求，且立足于工程项目的设计规划，实现房屋设计结构的不断优化，实现我国设计领域的可持续健康发展。
1重视高层建筑结构设计水平的必要性
随着高层建筑业不断发展，高层建筑行业领域涉及的施工规模不断扩大，行业内外的竞争环境也日趋激烈。建设单位为了在行业竞争中取得明显的优势，须确保高层建筑工程能够为企业发展带来较高的经济效益。通过高层建筑结构设计优化法，规范房屋的变形缝设置，控制房屋高宽比和桩距，以保障新项目运作的盈利性。由于当前高层建筑业的工程结构设计需求越来越复杂，高层建筑体的实用功能趋向复杂化，建筑企业为了维持优势竞争地位，须不断升级自身审美观念、设计水平，合理设计高层建筑结构，从而为下一阶段的工程施工提供保障。工作人员应充分重视房屋工程的设计，明确高层建筑工程的结构布置和设计要点，优化工程设计方案，在高层建筑项目施工过程中落实工程方案，以提高施工质量。为了推动高层建筑行业发展，工程项目施工应重视原有的设计方案，综合考虑工程运作的各方面影响因素，提升高层建筑体适应性、耐久性。房屋工程高层建筑结构设计人员应重视工程的整体美观与协调程度，满足客户的现实需要，立足以人为本的建设观念，保障高层建筑工程的使用性能、安全性能[1]。
2高层建筑结构设计的不足
2.1框架柱施工问题和数据测量问题
（1）框架柱的配筋忽视了客观情况，高层的建筑设计中配筋率偏低，不符合相关的规定，易出现安全隐患。（2）前期规划阶段建筑行业内部不重视现场勘察工作，仅依靠开发商提供的资料文件，未充分收集其他数据信息作为重要的结构设计依据，在房屋建筑设计过程中易出现数据偏差的问题，导致各类数据测量结果准确性较低，降低了数据处理的精细程度。
2.2地基基础设计不合理
建筑结构的设计中地基基础设计非常关键，地基的设计、基础的选型直接影响着整个建筑结构的安全性。这就要求在地基基础设计时，除了仔细研究建设项目的《岩土工程勘察报告》外，还应去工程项目的建设场地，仔细考察项目建设场地的地质及周边环境，为地基基础设计提供依据。由于我国地质情况比较复杂，对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土等力学性能比较特殊的地基，选用土的地基承载力、基础埋深、地基处理及相应地基上的基础选型除符合国家相关规范的规定外，还应结合当地工程经验来提高设计质量[2]。
2.3高层建筑常见安全问题
高层建筑的安全性的考察体现在高层建筑的可靠性上。足够可靠安全的高层建筑能在常规要求和意外情况下，保证自身结构的稳定，从而保证高层建筑内及周边人员及财产的安全。然而有诸多环节都可能导致高层建筑的不安全及不可靠：前期高层建筑结构设计不够科学合理，高层建筑抗震防灾功能欠缺，施工过程材料管理不当或人员意识不足，缺乏有效安全设计监管。
2.4短肢剪力墙数量过多
当前，在高层建筑结构设计中，普遍存在短肢剪力墙设置数量过多的问题。通常，短肢剪力墙多呈十字形、T字形或L形，且短肢剪力墙的墙肢长度约为厚度的4-8倍。然而事实上，大多数短肢剪力墙的抗震效果不够理想。一旦突发地质灾害，极易引起高层建筑物坍塌，造成无法挽回的经济损失和人员伤亡[3]。
2.5施工技术水平和管理能力不足
高层建筑工程结构设计是一项系统化、复杂化的工作，高层建筑工程前期的规划设计方案对高层建筑结构的科学性较为关键，设计图纸在工程施工过程中具有指导性的作用。现代科学技术应用、细节描绘不合理，会降低后期具体施工的水平，影响高层建筑工程的质量。房屋设计施工过程中监管机制不严格，团队工作人员在施工过程的积极性、主动性不足，高层建筑结构高宽比计算标准不合理，易导致出现检验失职等问题。
2.6嵌固端设计不合理
任何高层建筑结构在进行结构计算分析之前，首先要确定上部结构嵌固端的所在位置，对于有地下室的高层建筑结构，许多设计人员为图设计便利，将嵌固端直接取在地下室顶板上，并未复核地下一层与首层的侧向刚度比是否满足嵌固要求。由于嵌固端的合理选用直接关系到结构计算模型与结构实际受力状态的符合程度，影响到杆件内力与结构侧移等计算结果的准确性，因此，随着地下室和地基基础形式的多样化，上部结构嵌固端的选取显得极为重要。结构设计只有通过综合分析，才能正确的选取上部结构的嵌固端，采取正确的计算方法和抗震加强措施[4]。
3加强高层建筑结构设计科学性的策略
3.1科学应用设计结构方法
建筑结构设计过程中，使用完善的设计方法可提升设计的科学性。在高层建筑工程设计规划阶段，须进行统筹管理，前期规划时对实际施工过程中的问题进行预期处理，可加快施工进度。应用设计结构优化法可对施工问题进行完善处理，施工设计团队应明确高层建筑结构设计要点，优化设计方案中统筹管理制度等。人们对高层建筑工程结构质量提出了更高、更具体的要求，施工人员应充分重视高层建筑工程的耐用性。应在设计、施工、检验等阶段过程落实结构设计方法，在设计施工团队内部定期召开调整施工方案、技术的相关会议。根据工程施工实际情况，充分落实设计方案，及时商议每个阶段房屋质量优化的新对策。在设计施工图纸的过程中，设计人员须考虑多种主客观因素，包括高层建筑外形、总体结构布局、建筑承载力位置等，施工人员须严格按照前期规划阶段制定的设计图纸，进行实际施工操作[5]。
3.2优化地基基础设计
在地基基础设计前，应对建设场地进行踏勘，对场地及周边情况应进行了解；地基基础设计时，设计人员除依据本场地的《岩土工程勘察报告》外，还应结合当地完成工程的地基基础设计经验，复核和优化地基基础设计。对于天然地基上的基础设计，应充分利用天然的地质条件；对于地基处理后的基础设计，应确保处理后的地基承载力满足基础设计的要求。一般要求，对于处理后的地基须做地基承载力试验；对于湿陷黄土地区上的桩基，其单桩竖向抗压承载力特征值计算时，应考虑桩侧湿陷性土层的负摩阻力引起的下拉荷载，并在桩基施工前，在场地内进行试桩，并通过静载试验，测得单根桩的竖向抗压承载力极限值，待测得的单桩承载力满足设计要求时，方可大面积施工[6]。
3.3优化高层建筑结构整体
在高层建筑物的结构中，优化高层建筑物的安全性必须做整体考量。地基是高层建筑安全稳定的基础，是结构设计的重点。地基结构的好坏不仅影响造价和工程进度，更直接关系到高层建筑整体结构好坏，地基安全性不好，会引起无法估量的严重后果和损失。地基在高层建筑物荷载作用下的容许承载力必须达到标准。针对不同的高层建筑荷载大小、地质情况空间分布、水文及灾害的情况来优化设计，增加高层建筑总体的稳定性、安全性。高层建筑上部结构是满足高层建筑使用人员、财产安置、功能使用的重要部分，是整个高层建筑中的关键部分。对高层建筑上部结构的优化可做多重考虑。优化前期概念设计，前期设计起着先导作用，针对细部进行优化，经过完整的、全盘的概念设计，为之后的计算、造价、建造等环节打下良好的基础。优化设计概念与高层建筑建造之间的融合，根据实际情况因地制宜针对每一个环节，进行灵活的设计，让结构设计落地能真正实现高层建筑结构本身的强度与承受性能，增强准确性，一定程度上提高高层建筑的质量与安全性[7]。
3.4强化高层建筑结构设计的技术效果和质量
高层建筑结构设计的水平与房屋工程设计人员的专业能力相关联，房屋工程设计单位应充分关注设计人才的培养，保障设计人员的专业素养。通过加强培训，提升设计人员的专业技术与水平，促进高层建筑结构设计进一步发展。建设单位应重视高层建筑设计人员的工作责任感，在高层建筑结构设计工作中保持认真严谨的工作态度，严格控制施工各过程质量，以保证满足房屋设计标准。
3.5合理设置嵌固端
对于没有地下室的普通高层建筑结构，其结构的嵌固端位置比较明确；对于带有地下室建筑结构，且地下室的结构刚度和受剪承载力相比上部楼层较大时，地下室顶板可作为嵌固端；对于带有地下室建筑结构，但地下室顶板由于开设地下中庭、开大洞、半地下等原因，不能满足嵌固要求时，此时的地下室顶板是不能作为嵌固端的，嵌固端位置可能下移；对于带底盘的地下室，上部结构地下室顶板与周边地下室顶板存在高差时，若该高差小于首层层高的1/3，且嵌固端满足刚度和承载力的要求时，嵌固端可取在地下室顶板处，但需采取加强措施；若该高差不小于首层层高的1/3时，地下室顶板不能作为嵌固端，还需对高差位置处的梁或墙采取竖向加腋或斜撑等的处理措施[8]。
结语
综上所述，高层建筑行业应充分重视高层建筑结构设计，为了提高工程的综合竞争实力，施工设计单位必须全面优化建筑结构的总体布局，以保证高层建筑结构设计的科学性，满足消费者的实际需求。通过高层建筑结构设计优化法，规范房屋的变形缝设置，控制房屋高宽比和桩距，全面保障房屋工程的设计水平，严格控制房屋细节结构的质量，提升房屋细部结构优化的合理性。
参考文献
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