欧阳鹏
中南建筑设计院股份有限公司，湖北省武汉市，430000
摘要：随着城市化发展水不断平的提高，大城市持续新增高层建筑物，此类建筑能够缓解大城市用地紧张的难题。高层建筑物的结构设计一直以来都是本领域关注的焦点问题，如果处理不得当，可能会影响其结构的稳定能力，甚至引发严重的问题。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。
关键词：高层建筑；结构设计；常见问题；解决措施
中图分类号：TU355 文献标识码：A
1高层建筑结构设计中应当遵循的原则
1.1结构方案的优良性
在高层建筑工程，结构设计将直接影响着整个建筑工程的顺利开展。因此在高层建筑结构设计工作中，应当保障设计图纸满足建筑工程施工的可行性以及经济性，并保障高层建筑工程后续施工的安全性[1]。在对同一结构系统展开设计工作时，应当尽可能的减少多种不同类型的设计体系被应用于同一种结构设计单元中，并且在设计图纸中，深入分析建筑工程后续施工环节可能对施工质量以及施工效率造成的消极影响。
1.2计算简图的合理性
对于高层建筑结构设计来说，计算简图的合理性尤为重要，其直接关系着高层建筑结构的计算公式以及建筑结构的构造方式。在设计工作中，如若不能够科学地选择计算简图，那么将会导致后续的结构设计无所依据，难以保障设计工作各项参数的准确性，并且将设计中的问题直接反应在具体的施工环节中，影响整个建筑结构的稳定性以及可靠性。
2当前高层建筑结构设计存在的问题
2.1结构体系问题
在高层建筑的结构设计工作中，需要考虑到结构体系的合理性，确保高层建筑的结构体系能够满足建筑工程的实际需求，并将结构的稳定性考虑进去，如若选择的结构体系并不合理，就会直接影响到结构的稳定性，导致结构的稳定性下降[2]。比如在钢筋混凝土结构体系设计工作中，设计人员就需要充分结合工程结构的特点，并根据建筑所在的地区抗震设防等级的具体情况来选择适宜的结构体系。设计人员在选择结构体系时，如若不考虑结构的合理性，就会直接影响到高层建筑结构的稳定性以及安全性。特别是在决定钢筋混凝土的结构体系时，如若不能科学制定设计指标，就会直接影响整个建筑结构的各项性能，并在后续的施工以及使用过程中产生各种安全以及质量问题。
2.2地基与基础设计问题
在高层建筑工程中，地基与基础施工较为重要，其将会直接影响整个建筑的稳定性以及施工质量。如若不能做好高层建筑工程地基与基础环节的施工，就会导致建筑物发生不均匀沉降、建筑物整体倾斜等问题[2]。在设计阶段，就需要考虑这些问题，选择合理的地基与基础类型。在地基基础设计不合理时，当地基斜面坡坡度较大的时候，就会对地基混凝土施工时振捣质量造成一定程度的影响，难以保障地基基础施工质量，从而对整个建筑结构的稳定性造成消极影响。在设计工作中，如若地下室底板配筋的设计不合理，就会导致高层建筑结构的稳定性受到影响，导致高层建筑出现不均匀沉降等问题。另外，在实际的设计工作中，设计人员往往会忽略掉地下水对地基基础造成的影响，从而严重影响了高层建筑工程后续施工的施工质量以及地基基础的稳定性与耐久性。
2.3上部结构设计问题
在对高层建筑的钢筋混凝土上部结构展开设计工作时，当框剪结构设计不够合理时，就会导致钢筋混凝土出现应力集中等现象，从而导致整个建筑的结构安全性受到消极影响，甚至出现裂缝或者坍塌等问题。在实际的设计工作中，需要考虑剪力墙设计的合理性，如若不能保障剪力墙在整体结构中的合理性，就会影响后续连接构件的设计工作，导致设计难度增加，并且对建筑整体的稳定性以及可靠性造成影响。
3高层建筑结构设计优化措施
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]。
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[4]。
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。
综上所述，高层建筑结构设计工作较为繁杂，涉及的方面较多，除了在设计工作中需要考虑到建筑工程施工的可行性以及施工质量意外，还要尽可能的提高施工质量，降低施工成本，以此促进施工行业的健康发展。
参考文献
[1]刘督政，陈亚敏.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨[J].城市建设理论研究(电子版)，2019(35):50.
[2]李钢.高层建筑立面风格的细部设计[J].四川建材，2019，45(12):51-52+55.
[3]高飞.高层建筑地下基坑支撑结构设计探讨[J].居舍，2019(34):97.
[4]蔡颖.高层建筑钢筋混凝土剪力墙结构设计分析[J].住宅与房地产，2019(34):69.