白立 杨洋
北京中外建建筑设计有限公司西北分公司 陕西省西安市 710075；61043019881018****
摘 要：高层建筑是为了满足日益紧张的城市建设用地而出现的建筑结构形式，它的出现大大缓解了城市建设用地，更大程度的利用了空间，如今在城市化建设中的比例进一步扩大。因为高层建筑不仅可以有效的利用土地资源，还能够提升城市的现代化景观的整体水平。所以，市政部门在城市规划的过程中需要在充分了解高层建筑结构设计中存在的问题，并结合实际，采取合理的措施完善高层建筑结构设计。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；措施
在如今飞速发展的城市里，高楼大厦随处可见，已经成为城市无法割舍的一部分。高层建筑确实可以为我们节约土地资源，并在更大的程度上利用空间，但是任何事物都有相反的一面，高层建筑自然也不例外。因此，本论文的主要内容就是探讨高层建筑在结构设计方面的问题，并针对这些问题提出一些对策，希望可以对高层建筑结构设计问题的解决起到推动作用。
1 高层建筑结构设计特点
1.1轴向变形的特点
对于高层建筑，轴力是一个重要的控制点。由于高层建筑的层数非常多，高度又很大，轴的力度数值也很高，轴向的变形会使得高层建筑结构内力的数值以及分布出现很大变化。对于一些连续性弯矩来说，在利用框--墙结构和框架墙结构的高层建筑中，一般中柱所承受的轴压普遍都会比边柱的大。一旦房屋属于高层建筑的时候，这种轴向变形的差别的数值就会很高，并使得连续梁之间的支座弯矩的数值变小，而跨中的正弯矩的数值逐渐增大。
1.2侧移的特点
与低层建筑不同，结构侧移已成为高层建筑结构设计中的关键因素。由实践可知，结构顶点侧移是与建筑高度H的四次方成正比。高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，能够可靠地承受水平荷载作用产生的内力，还要求具有足够的抗侧刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移限制在规范规定的范围之内，以保证有良好的居住和工作条件。
1.3结构的延性特点
对于高层的建筑结构来说，在地震的作用下，结构会产生更大的变形。为了使建筑经过塑性的变形之后，还具有较强的形变能力，避免建筑出现倒塌的现象，要确保建筑良好的延性。
2 高层建筑结构设计中存在的问题
2.1建筑物的高度问题
根据我国有关高层建筑技术的规定，高层建筑在一定的结构形式和设防烈度的基础上必须要有一个适宜的高度，而且该高度还必须与我国的经济发展水平、建筑的施工技术水平以及土建规范体系相适应。但是从当前的实际情况来看，还是有很多高层建筑超过了限定的高度。对于这些超出限定高度的建筑物，我们应采取专家论证以及振动台实验等科学方法，以科学严谨的态度相对待影响高层建筑的诸多因素在随着高层建筑高度的增加在不断发生着质变，超限建筑的安全指标、延性要求材料性能等参数会超出规范的使用范围。
2.2地基选择的问题
对于建筑物而言，地基的选择尤为重要，因为它直接关系着建筑物的抗震能力。高层建筑因为其特性，它的地基应选择在较为宽阔的土地上，并且保证土地质地坚硬，尽量避开滑坡、断层等异形地形，但是开发商和建筑商们只追求经济利益的最大化，往往选取那些利润空间大的土地来进行施工，而不会考虑这些土地是否适合建设高层建筑，对地基的选择不甚合理。
2.3抗震的问题
高层建筑在其结构的设计时，对于抗震的设计是一个非常难的环节，经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足，对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候，因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震，高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求，造成不同程度的损坏，更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。
2.4消防方面的问题
在高层建筑中，对于消防安全结构的设计是至关重要的。但是，由于公司为了追求利益，往往忽视对于建筑消防安全结构的重视。
同时，作为设计师在消防安全结构设计方面的意识也较为薄弱。这就导致高层建筑的结构设计当中存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题，如果不能对这些问题进行有效的处理，便不能确保高层建筑对于消防的安全。
3 解决高层建筑结构设计中存在问题的措施
3.1控制楼层的高度
高层建筑的稳定性是决定这个建筑物自身能否保留下来决定性因素之一，而影响高层建筑物的因素十分复杂。其中，大楼的高度问题对高层建筑物的稳定性起决定性因素，因此我们要重视对于大楼高度控制的问题。国家应在政策上对高层建筑物的高度进行明确的规定，严令设计师按照相关规定来设计高层建筑。在推出A级限度后，出台B级指标，同时可以将高层建筑的相关规定纳入法治化轨道，如果存在超高建筑就对其进行法律上的惩罚。
3.2科学合理的设计建筑平面
如果高层建筑的结构发生扭转的现象，主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一，导致建筑的质量不平衡，所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中，设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型，最大程度的运用较规矩的型体，例如方形或是圆形等，科学的布置建筑的平面，进而确保建筑质量的布局均衡。
3.3重视对高层建筑中消防结构设计
在高层建筑中设计师是起着决定性的作用，而在高层建筑中总是存在着消防结构设计不合理的问题，主要是由于设计师在这一方面的意识比较薄弱。
因此可以重点培养高层建筑师，将高层建筑设计师送往西方先进国家学习，让他们具备更加专业的素质。或者公司可以选用国外比较厉害的团队承包对高层建筑的建设，来达到对消防结构的设计更加合理的效果。短肢剪力墙是一种比较经典的高层建筑结构设计，在设计中要合理的设置短肢剪力墙，可以提高建筑物的安全性。
3.4重视建筑物的抗震性能设计
为了更好地提高高层建筑的结构稳定性和安全性，需重视高层建筑结构的设计方案。现阶段，部分建筑单位已在高层建筑结构设计工作中取得了一定的成绩，并突破了重重阻碍，大大提高了建筑物的稳定性和整体安全性。但由于我国建筑物的抗震标准较低，无法有效处理好建筑物抗震性能和结构设计之间的关系。因此，在进行高层建筑抗震工作和结构设计过程中，需确保两者之间的平衡关系，这样才能确保高层建筑物的安全性和稳定性符合要求。
3.5选择新型的高性能材料及合理的结构体系
为提高高层建筑的抗震性能，降低其柱截面的尺寸，在有条件的地方应尽量使用钢管混凝土结构、钢结构、钢骨混凝土结构及材料。而且在不同情况下对这些结构的选择也不同，比如，超过一定高度的建筑物，应选择钢管或钢骨混凝土结构及材料以便减小风振，而不应选用质量小并且较为柔软的钢结构。而且不同结构的建筑为了提高抗震性能选用的材料也不尽相同，比如，钢骨混凝土构件的高层建筑，其选用的材料应为实腹式焊接工字钢或大型型钢，这样在地震中受到的震害会比较轻微。
4 结束语
综上所述，高层建筑结构设计，是一个长期、复杂、甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误，都有可能使整个结构设计过程变得更加复杂或使结构设计结果存在不安全的因素。这就要求结构设计人员既要有扎实的理论功底，又要有丰富的工程经验，并且结合概念设计。只有不断的提高高层建筑的结构设计能力，熟知高层建筑的功能以及结构上的特殊性，才能灵活设计方案并不断提高结构方案的设计水平，设计出来的建筑物才能达到既安全、可靠，又经济、合理。
参考文献:
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