罗健
中国能源建设集团新疆电力设计院有限公司
摘要：现阶段，我国建筑行业发展的势头正盛，究其原因，不仅是得益于我国经济建设脚步的加快，还与我国民众逐渐提高的生活需求息息相关。建筑建设水平的提升，使得高层建筑项目越来越多，因此对于结构设计的能力有了更高的要求。本文从高层建筑结构的设计内容着手，浅析其在实际工程中应当注意的问题，再加以某工程结构选型的实例，对其进行了简单的探究，以期为我国建筑行业的发展提供一定程度的帮助。
关键词：高层建筑；结构设计；结构选型
高层建筑本身拥有着综合性强以及相对复杂的特性，尤其是在结构设计的方面，需要的专业知识比较繁杂，施工难度也相对较高，这同时又使得高层建筑结构设计充满了不确定性。所以随着我国建筑行业前行的脚步愈来愈快，为了能够在未来的市场竞争中更胜一筹，必须要加强建筑行业的综合能力，努力提升高层建筑结构设计及其选型工作的技术水平，对于现阶段的建筑行业来说，是极具现实意义的。
1高层建筑结构内容
1.1剪力墙
剪力墙结构对于高层建筑结构设计而言，是具有保障性作用的，它借助建筑工程内墙以及外墙的力量，将建筑物水平以及垂直两种方向的荷载一同承载起来，对保障高层建筑的稳定性有着非凡的意义。在实际工作中，剪力墙从受力特性的角度以及变形状态的角度来说，都离不开开洞情况的影响。单片剪力墙通常来讲分为两类，以轧受力特点为分辨标准，其一是特殊开洞墙，另一类就是与之相应的单肢墙。同时，也因为剪力墙不是单一的结构，所以其截面应力也不能统一而论。所以，当需要解决位移等问题时，不但要严谨的计算数据，还需要确保设计思路的正确性与有效性。例如，利用有限元分析法解决剪力墙相关问题。从实际工作中可以得知，此方法不但可以保障数据计算的精准度，还能够应对不同种类的剪力墙结构。值得注意的是，剪力墙也存在“双刃剑”的特性，由于本身自由度相对较大的优点，在实际施工作业中，可以得到更加灵活地操作方式，提升工程的实际效率，但是，倘若对此特性利用不当，也会使得作业过程中出现不适用的状况，反而得不偿失，拖累工程施工进度，甚至对工程项目的安全性产生影响。因此，在实践作业的过程中，通常是利用开洞墙的模式。
1.2筒体
在高层建筑结构式设计中，框架——核心筒、筒中筒都属于筒体结构，这是从结构框架的角度划分的。通常来说，竖向上方位的荷载交由前者框架来负责，与之相反的水平荷载则是由筒体应对。将其与框架剪力墙相对比，也只有抗侧刚度存在差异，其余特性差别不算太大，当然，仅仅是从变形特点的层面来讲。
1.3框架——剪力墙
此结构相对而言比较复杂，通常是由剪力墙组合与框架一同组成，同时，它负责竖向上的承重任务。尽管施工作业中，对此结构的针对性算法多种多样，但是实际使用的算法却并不多，只有连梁连续化假定法才是其中最为常用的算法。需要注意的是，针对位移协调条件展开计算工作时，需要严谨的、严格的依据框架剪力墙转角的真实数据，再加上实际工程中的水平位移搭配进行设计，构建完善的、有效的微分方程，以便能够充分展现位移与荷载关系。同时，还需要最大程度的提高对未知因素的重视度，以及需求量存有的差异，考虑到影响因素数量较多，涵盖内容较为复杂，因此解答方式也无法统一。
2设计方面需要注意的事项
2.1侧控确定方面的注意事项
结构侧移问题对高层建筑的施工设计与作业都有着很大的影响，此问题在低层建筑中不甚明显，因此也就相对没有那么重视，但是在高层建筑中，倘若出现结构侧移问题对于高层建筑来说是极为严重的，不仅对施工工程的质量造成负面影响，还会威胁到使用人员的人身安全，因此在设计工作中，必须要将此问题极度重视起来。在实际施工作业中，楼层的高度对施工影响也非常的大，楼层越高，结构侧移问题也随之变得越来越不好解决，水平荷载侧向变形同样也会随之增加。
因此在高层建筑结构设计的工作中，不但需要加强结构硬度的重视度，还需要注重抗侧刚度的问题，最大程度的避免结构侧移为建筑工程带来严重的影响，将风险控制在可控的范围内，进而提升建筑工程的质量，为民众提供安全的、稳定的保障。
2.2结构延性方面的注意事项
结构延性是一项对建筑工程影响较大的系数指标，尤其是对于高层建筑而言，在其结构设计的工作中，要将此问题严谨对待。高层建筑于其他建筑相比较，柔和性更为凸显，这就使得地震等灾害发生时，其变形量会急速增大。因此为了确保这一问题得到有效解决，在结构设计工作中，需要依据实际工程需求，结合科学的手段设计合理的结构，尽可能的避免垮塌现象的发生，进而保证工程项目的结构延性。
2.3水平荷载方面的问题
高层建筑结构设计时需要注重荷载方面的问题，垂直荷载自不必多说，因为高层建筑施工作业中它的占比相对较多，自然而然的会被施工及设计人员所重视。但是与之相应的水平荷载的重视程度就没有同样被重视，或者说重视程度相对不足。建筑楼层数量不断增多，在考虑抗震能力的同时，也应该多多关注水平荷载问题。
3结构选型案例分析
3.1工程概况
选型案例为某高层修建工程，预修建楼层数为26层，结构主体属于规则的井字型平面，抗震设防强度8级。
3.2结构设计
依据修建工程的实际需求，首先在结构选型阶段应当格外注意剪力墙以及筒体结构的选用，因此，在此工程中选用的是框架——核心筒结构，值得注意的是，选用结构的抗震等级需要全部都为一级才可以投入使用。其次在结构平面设计的阶段，对水平与垂直荷载方面的问题进行充分的考虑，剪力墙根据实际项目需求，设置在核心筒，这样一来，传力就会更加直观，不仅如此，受力也会相对明确，进而使墙体更加对称。从扭转的层面来看，需要以不影响建筑结构为前提，选择合适的地区布置抗侧力剪力墙，此工程中选择地点为建筑的平面四角，通过这种方式来降低扭转所带来的影响。
结构构件的施工作业中，梁和柱需要保证重心可以完全重合，这样才能够确保传力的直接性。与此同时，中心线位置需要注意的是应该最大程度的减少重合现象，在计算的过程中，应当重点应对偏心带来的影响，尤其是在核心区构造以及受力方面。倘若偏心距与柱宽之间的距离大于四分之一，就应该从水平的方向着手，采用加腋处理的措施进行应对。针对此建筑项目，由于对空间的需求较高，所以在剪力墙以及框架柱方面的设计，需要依据大开间方案进行布局，不仅可以充分体现此结构的承载力，还能满足建筑工程的使用需求。这对于建筑项目而言，是极为有利的，提升项目工程质量的同时，也保障了建设工程的实际效益。
3.3保障项目合理性
在结构选型阶段的工作完成后，工作人员需要采用有限元分析法针对性的、整体性的对其进行分析，将结构内力等数据信息利用相关的算法严谨的、精准的计算出来，然后通过计算出的数据信息，对结构的能力进行分析测试，例如承载能力以及变形度等。由此来评测结构选型能否满足高层建筑的修筑需求。而通过上述手段进行检测可知，该项目工程并没有超限超筋等状况的出现，与此同时，项目建设的相关数据也都符合规范规定，因此可以判定此工程结构选型是合理的。
4结束语
综上所述，在我国建筑行业中，高层建筑结构设计并不是一项普通的建设环节，它对于建筑工程来说有着不可替代的作用，是十分重要的工作环节。随着社会的发展，高层甚至超高层建筑越来越多，所以高层结构设计的重要性愈加凸显。为了有效提升设计水平，就必须要对其展开深入的探究，从设计内容入手，深入发掘其发展过程中存在的问题及注意事项，进一步提升高层建筑结构设计的技术水平，以此保障建筑工程项目的修建质量，进而推进建筑行业的持续发展。
参考文献：
[1]范宝明.高层建筑结构设计及某工程结构选型问题分析[J].四川水泥,2016(03):110.
[2]覃金喜.高层建筑结构设计及某工程结构选型研究[J].中国高新技术企业,2016(05):109-110.
[3]沙建华.高层建筑结构设计及某工程结构选型研究[J].中国高新技术企业,2015(30):11-12.