邝卫国 顾杰华
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摘要：在现阶段城市发展过程中，高层建筑已成为主要建筑结构类型。在对其展开应用设计时，需考虑城市规划设计中的具体要求，对高层建筑结构高度、建筑群密度、建筑群数量、外观形状等内容展开应用设计，从而提升高层建筑设计方案内容合理性，也为后续施工活动的顺利进行奠定坚实基础。基于此，本文主要探讨了高层建筑结构设计常见问题与解决措施。
关键词：高层建筑结构设计；常见问题；解决措施
中图分类号：TU973文献标志码：A
引言
为满足现代高层建筑工程的结构设计需求，要加强建筑结构设计体系的规范性与标准性。在高层建筑结构设计阶段，设计人员要深入了解与研究建筑结构不规则性设计方法，掌握不规则设计技巧，有效应对与解决设计期间面临的各项问题，以及早构建完善的不规则建筑结构设计体系。
1重视房屋建筑结构设计水平的必要性
通过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。由于当前建筑业的工程结构设计需求越来越复杂，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，合理设计房屋建筑结构，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，明确建筑工程的结构布置和设计要点，优化工程设计方案，在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，提升建筑体适应性、耐久性[1]。
2高层建筑主体结构设计过程中的常见问题
2.1高层建筑主体结构扭转问题
高层建筑结构设计的控制核心问题是刚度中心、几何形心和结构重心的合理化，所以当超高层建筑物结构发生扭转问题时，其原因主要就是刚度中心、几何形心和结构重心没有重合，从而使得高层建筑在水平力组合作用下出现扭转。设计人员进行结构计算时，在保障建筑平面功能的前提下，应选用合理的平面布局图，以保障结构安全为前提，然后才考虑建筑方案的协同调整和结构经济性。最终的目的是保证高层建筑物的形心、重心和中心能够重合[2]。
2.2高层建筑主体结构抗震问题
在高层建筑物主体结构设计过程中，结构抗震设计是一个关键点，通常由于工程设计人员职业素养不足及缺少应变能力，忽视了高层建筑主体结构抗震的科学设计。或者，相关工程技术人员在进行高层建筑物主体结构抗震设计校核的过程中，因为计算过程中的错误减少抗震设计的科学性。假如发生地震，高层建筑物抗震设计无法符合建筑结构的抗震规定，就有可能出现严重的损坏，导致严重的人员伤亡及经济损失[3]。
2.3高层建筑主体结构消防问题
依据国内现有的有关规定及法规，高层建筑物主体结构需要具备完善的消防安全系统。但是，在高层建筑物主体结构设计中往往存在被困人员撤离难度大、火灾蔓延速度快及排烟系统规划设计布局困难等问题，假如无法彻底的解决这类问题，无法确保相关高层建筑物的消防安全。
3高层建筑结构设计常见问题解决措施
3.1前期参与科学规划
在建筑结构设计中应用优化技术，设计人员应从项目立项之初，就参与到工程现场的勘察中，对现场实际情况、房屋建筑的建设要求等有全面的了解。结合这些基本信息，初步制订一套建筑结构设计方案。
在初步设计中，可采取经验设计法或概念设计法，将建筑不同部位的尺寸参数等在设计方案中标记出来。以概念设计法为例，结合建筑的功能需求，提出相应的概念，作为结构设计的指导。例如，在建筑抗震性能分析中，若单方面依靠数据公式进行计算，则计算结构不一定能真实反映建筑整体性能，而在概念设计思想的指导下，设计人员会将公式计算结果作为一种概念，并根据这种概念逐步把握建筑抗震设计细节，最终提高建筑设计质量[4]。
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。
3.3?合理选择假定计算条件及方法
在工程设计阶段，设计师往往选择将楼板在平面内刚度无限大与不变形作为假定条件。这一假定条件仅适用于多数高层建筑，而在部分高层建筑工程中，若楼板部位存在开洞或是出现楼板变形现象，则上述刚性楼板假定条件不具备适用性，如果仍采取原有计算条件与方法，将出现参数计算错误问题，并降低建筑结构设计方案的可行性。因此，设计人员应结合工程情况，合理选择假定计算条件与计算方法。例如，当存在楼板变形现象时，要着重考虑楼板变形问题所造成的具体影响，采取楼板等效受弯水平梁简化计算方法，或对楼板划分单元进行处理，运用有限元法加以计算。同时，当楼板部位存在凹入或是开洞质量缺陷情况时，会对楼板性能起到削弱作用，需在结构设计方案中采取相应措施，如将楼板开洞面积控制在楼面总面积的30%以下，将楼板各方向最小静宽度控制在5m及以上[5]。
3.4控制房屋高宽比和桩距
房屋建筑结构的抗震设防烈度应控制房屋高宽比以及桩距，科学设计建筑结构，应确保设计方案符合施工现场的实际情况，满足对房屋工程施工的需求。设计人员提出高质量的结构设计方案，可提升房屋建筑工程质量，加强结构设计人员的专业水平，严格审核已设计好的项目，以提升建筑结构设计的科学性、适用性。设计人员应考虑房屋建筑结构类别，综合非抗震设计等级、抗震设防烈度，合理选择最大高宽比控制标准。非抗震设计水平为5、抗震设防烈度为8的框架结构，结构高宽比应控制在3以下。对于框架-剪力墙结构，应控制结构的高宽比在5以下。设计过程中高层房屋建筑高宽比设计难度较大，设计人员应综合考虑方向的最小投影宽度，适当增大最小投影宽度，缩减最大宽度。可根据房屋建筑宏观体型合理调整相关指标，在施工过程中优化组合软件的计算结果。房屋建筑结构设计人员应合理选定桩距下限的基础，结合以往项目设计经验，考虑现场土质影响、沉降、桩类型、群桩效应等客观因素，再科学设定的桩距[6]。
结束语
综上所述，建筑行业应充分重视房屋建筑结构设计，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，以保证建筑结构设计的科学性，满足消费者的实际需求。通过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：
[1]罗晓清.高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J].科技创新与应用，2015（33）：249.
[2]郭峰，梁利生.高层建筑结构设计的问题及解决措施方案应用[J].科技传播，2013，5（13）：135-136.
[3]宋志瑜.建筑结构设计中常见问题与解决措施分析[J].城市建筑，2014（4）：66.
[4]徐建道.高层建筑暖通设计的常见问题及应对措施[J].河南科技，2015（21）：131.
[5]关民明.复杂高层与超高层建筑结构设计要点探析[J].门窗，2019（15）：131，134.
[6]严锐.复杂高层与超高层建筑结构设计研究[J].建材与装饰，2019（25）：84–85.