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摘要：现阶段，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。
关键词：高层建筑结构选型设计；建筑结构优化设计；策略
1导言
高层建筑结构设计方案的科学性与合理性，对于高层建筑物的施工作业的过程有直接影响，并且还可能对后期的日常保养带来诸多不便。因此，高层建筑结构设计工作的难度相比普通建筑物来讲更大，在其结构选型及优化设计过程中的一些难点，如果不能妥善处理，可能会严重影响高层建筑物结构设计的最终品质。因此本文基于高层建筑，分析建筑结构选型优化设计策略，具有一定的现实性研究意义。
2影响高层建筑结构选型设计的因素
其一，高层建筑所处区域的环境条件，主要有场地条件、基本风压等；其二，建筑设计方案特征，主要有建筑高度、建筑形状，建筑的高宽和长宽比例，其中建筑形状可分为平面和三维两种，对于平面形状，主要是由其规则性、对称性、质量以及刚度偏心等要素共同组合而成；对于三维形状，主要是由结构高宽比、立面内收形状、塔楼以及层间刚度等要素共同组合而成；其三，从建筑的使用功能角度来讲，以此进行划分可将高层建筑分为居住、办公、宾馆以及综合楼等几种类型，在高层住宅建筑中，因其具有使用空间相对比较小，分隔性质的墙体数量多，与此同时各楼层之间在平面布置上大体上相同的，因此对于这部分的建筑适用于剪力墙结构或者框架-剪力墙结构；其四，高层建筑具有施工量大，投资多的特征，如果缩短结构施工周期，能够促使建筑物快速投入实际应用中，以此获取到经营效益；其五，在建筑结构抗灾以及维护方面，在概念阶段做好结构设计具有非常重要的意义，这个阶段设计成果对整个工程经济效益而言具有直接性影响。
3高层建筑结构选型设计及建筑结构优化设计策略
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。在高层建筑结构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严格遵循结构选型设计原则
在进行高层建筑结构设计过程中，要遵循一般建筑设计的相关要求，同时也要满足如下原则，具体如下：其一，实际性原则，首先应基于当前的大数据总结当前工程实际情况，然后根据以往的设计经验来制定符合该工程的各项指标，以此从根本上保证整个建筑结构选型设计的实际性；其二，安全与使用原则，这两项原则是结构设计中的基本原则；其三，个性化原则，应将整个建筑中的重点部分具有特别之处体现出来，在这个过程中，还要做好对重要环节的管控工作，以此从根本上保证该部分符合工程设计规范标准中要求；其四，要基于最佳效益开展相应的设计工作，从施工材料、机械设备、施工工艺等多个角度来进行综合分析，删减不必要的内容。
3.3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结构刚度受到影响的情况。
3.4加大对结构选型的重视力度
在进行高层建筑结构施工中，结构在整个建筑中起到承接和传递重力的作用。因结构模式的不同，其在实际建设中也存在一定的差别之处，为此在进行结构选型时应结合当前高层建筑的层高、使用功能等多方面来决定，最大化确保结构选型设计产生的效益性。随着我国建筑领域的发展，相关的设计单位数量不断增多，在这样的背景下，施工、设计等方面工作人员出现了专业能力不一情况，另外，由于市场的需求量相对比较大，因此也出现了设计质量差，周期短等情况，甚至有些设计没有注重质量，将大部分重点用于经济效益方面，因此要对前期概念设计加大重视力度，促使优化高层建筑结构选型设计，保证高层建筑质量符合规范标准要求。
3.5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：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；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。
3.6在实际工程中优化剪力墙结构理论的应用
在对结构进行计算时，应当结合工程实际需求运用软件深入分析，以便于能够符合周期比、压轴比、位移比等多种要求；在实际设计时，可以通过减少剪力墙长度的方式来降低其重量，进而起到增加建筑内部空间的作用；在具体控制剪力墙肢节上，应当根据简单规则作为设计依据，要求门、窗、洞口的混凝土设计应当整齐，能够明显呈现出墙肢和连梁，进而保证墙体承受的应力平均、合理，以此提升高层建筑稳定性、安全性；针对剪力墙长度过长的问题而言，通过开孔的方式均匀划分剪力墙，之后采用弱连接的方式进行梁连接工作，这样做的目的主要是为了避免剪力墙的脆性破坏，防止对建筑物安全和质量造成影响；布置剪力墙应当自上而下进行，避免建筑刚度突变，进而保障剪力墙具有一定的连续性，设计过程中，需要结合实际情况适当调整剪力墙混凝土的厚度和强度，以此达到压轴比的标准要求；通过对阳台梁和窗梁截面的适当调整，可以使结构刚度调整更具有合理性。根据建筑结构选型结合实际情况来完成优化建筑结构的目的，进而提升建筑的整体空间效果、功能、综合效益，基于建筑基本功能上，加强建筑物安全、稳定功能。
结束语
总之，建设高层建筑能够进一步提升对有限土地资源的利用率，通过对其进行合理的结构选型和优化设计，能够促使整个建筑在空间的布置上也会更为科学合理，在实际结构选型设计中，根据当前工程实际，从荷载、环境等多方面来选择合适的建筑结构设计体系，确保最终结构符合建筑工程提出的各项要求，从根本上起到对建筑结构质量的保障作用。
参考文献：
[1]陈敏.探讨高层建筑结构的设计问题及对策[J].智能城市，2019，5（19）：30-31.
[2]周文平.高层建筑结构优化设计[J].建筑知识，2017，37（11）：94-95.
[3]郭典.高层住宅建筑结构设计优化策略[J].建材与装饰，2016（05）：67-68.
[4]袁永洁.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].建材与装饰，2016（48）：116-117.