高层结构设计中的几个问题分析

徐立刚

浙江新中环建筑设计有限公司

高层结构设计中的几个问题分析

徐立刚

浙江新中环建筑设计有限公司

城市的生产达到一定程度之后，就要提高城市建筑的层数，并且通过实践表明，高层建筑可以提高社会经济效益。但是因为高层建筑施工技术以及生产关系等都存在比较复杂的问题，这就给建筑施工带来很大的影响，同时高层建筑的质量以及施工进度也都会受到影响。强化高层建筑的关键技术具有非常重要的作用。为了探究高层结构设计，文章结合对相关文献的参考学习，先分析高层建筑结构特征及设计的基本原则，再深刻剖析高层建筑结构设计中存在的问题，最后再针对存在的问题提出相应的解决对策。

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1 引言

由于人口增长与地理环境的限制，高层建筑逐渐趋于建筑发展的主导形式。高层建筑建设发展和一般的建筑结构不同，它需要承担一定的水平荷载、垂直荷载，具体包括外界风力带来的压力、建筑物本身高度带来的承重压力等。在高层建筑数量的增多下，高层建筑出现了不同程度的位移，对人们使用建筑的舒适度带来了影响，严重的位移甚至还会引起建筑结构构建的损害。

2 高层建筑结构设计原则

高层建筑结构设计原则主要包括三方面的内容。

2.1 确定科学、合理的结构方案

建筑结构方案必须在满足建筑设计结构体系和形式的要求下，尽量降低成本费用。结构体系的设计要求受力准确、传力便捷。结构方案的选择过程中要综合考虑区域条件、自然条件、施工材料、施工技术等因素对结构设计的影响，以实现结构方案的最优化。

2.2 计算简图的合理选取

建筑结构设计时首先需要根据计算简图进行建筑结构的计算，计算简图选择。当极易导致建筑结构的不合理，从而在施工过程中导致安全事故的发生。因此必须选取合适的计算简图，为了实现计算简图安全性的要求，一般会在实际设计过程中，采用相应构件的方法，以减小计算误差，实现计算简图在相关规范的额合理性范围之内。

2.3 确定合适的基础设计

基础设计要以高层建筑的地质条件为选择依据，并综合考虑建筑的荷载分布和结构类型、相邻建筑物的影响、施工技术和条件等因素，实现具体基础设计的确定。在基础设计方案确定过程中要充分发挥地基潜力，必要时还需进行地基变形监测。

3 结构设计中的问题

3.1 超高问题

主要是指建筑单位不遵守相关的制度规范，过分加高建筑物的高度，以实现自身的盈利的最大化。当前高层建筑的高度已实现由原来的A级上升到B级，并且相应的建筑设计模式也实现了一定程度的发展。超高问题作为实际建筑结构设计中的常见问题，严重影响建筑物的结构稳定性，如果遇到强风、地震等严重自然灾害，极易发生倒塌、断裂，严重影响了人们的生命和财产安全。

3.2 建筑短肢剪力墙设置存在问题

在高层建筑结构设计中存在问题最多、危害性最强的是建筑短肢剪力墙现象。在一般情况下，建筑结构的短肢剪力墙是指墙肢的高度、厚度比例为5：8的墙。但是高层建筑结构设计中应用了过多钢筋混凝土结构的短肢剪力墙。短肢结构剪力墙高度、厚度之间的比例超过了限定比例要求，在应用的时候需要承载过大的轴力和剪力，在其本身抗震性能差、防风能力差的情况下，会出现过早压塌的情况，不利于高层建筑的稳定建设发展。

3.3 扭转问题

在实际施工中存在高层建筑施工设计三心偏离的问题。高层建筑结构设计中的“三心代表量中心、刚度中心和几何中心。在三心偏离的情况下，一旦出现不适当水平力的影响就会出现高层建筑扭曲震动的问题，影响高层建筑的安全建设。

3.4 抗震结构设计问题

受高层建筑高度过高的影响，一旦出现了地震，抗震结构设计作为最难的一部分就很容易诱发出各种不可估计的问题。现阶段我国建筑工程建设要求高层建筑要保证五十年的设计基准期，并对高层建筑的抗震设计进行了明确的规定。但是在实际应用中，受我国自然灾害的影响，原有的抗震等级不适用现阶段的高层建筑结构设计。

4 高层结构设计完善策略

4.1 合理设计方案

在高层结构设计中结构的选型需要满足高层建筑各个功能的实现，需要通过防震缝的设计形成一定规则的结构单元。也要根据高层建筑所在的地区情况对施工地下水位变化、地址土层、周围建筑物、建筑材料选择、工程造价等问题进行综合的权衡考虑，加强对建筑结构的延展性设计，加强对高层建筑结构水平力的关注，保证高层建筑结构设计的规则性。

4.2 培养技术型人才

提高高层建筑工程施工的技术水平，就要寻找并且培养相关的技术性人才。为了能够有效的进行研究高层建筑工程施工中的先进技术，就必须合理的利用人才，并且还要有培养建筑施工技术人才的力度。要想加强相关技术人员的综合素质，必须加强技术管理工作，从而提高技术人员的技术水平。

4.3 优化设计建筑扭曲

要根据一些城市规划发展要求和建筑物场地的限制来优化设计，高层建筑结构设计不能采取简单的模式，而是需要根据实际需要采用不同的模式，对建筑的扭转问题进行优化设计，以减少地震、风荷载等问题对高层建筑结构设计的影响。

4.4 应用新型技术

新型技术可以提高高层建筑的施工技术水平，必须吸取国内先进的施工技术，并且要加以利用，推广并且引入新技术是当今高层建筑施工技术关键技术必须重视的一项内容。同时还要在成功案例的引导下，与国内外的先进施工技术相结合，从而达到完善施工技术理论的目的。

5 结语

总而言之，在新时代的发展背景下，人民日益增长的社会需求对现代城市道路的设计工作提出了更高的要求，同时也给设计从事者们带来了更加严峻的考验。现代城市高层建筑的建设是一项漫长而复杂的过程。只有不断研究，不断创新，立足于设计任务的标准化与多元化发展方向，才能确保我国现代城市高层建筑建设的可持续发展。

[1]王金月.高层结构设计的初步探讨[J].民营科技，2014，10：180.

[2]安东.高层建筑结构设计要点探析[J].中国城市经济，2011，09：162.

[3]南春峰，黄朝刚.探究高层建筑结构设计的问题及对策[J].现代装饰(理论)，2016，01：263.

[4]黄民.高层结构设计中结构体系的确定[J].中国新技术新产品，2009，14：152.