高层建筑结构设计问题与应对策略

王健雄

摘要：随着城市发展速率逐步提升，城市发展资源利用效率提升，逐步成为房产开发的主要趋向。高层建筑，就是城市土地资源高效利用的代表。为了进一步发挥城市高层建筑，在城市资源高效利用中的作用，就必须准确把握结构设计环节的实践要点。本文首先对高层建筑结构设计原则进行了介绍，然后对高层建筑结构设计存在的问题进行了分析，最后对高层建筑结构设计问题的解决策略加以探讨，希望对我国社会经济发展提供帮助。

关键词：高层建筑；结构设计；对策分析

高层建筑已经逐渐成为现代社会的主要产物，同时对现代城市规划建设而言，在某种程度上，能够起到良好的标志性作用。在针对高层建筑进行具体建设时，结构设计是其中非常重要的一部分，能够直接对建筑物的质量、安全稳定性等产生影响。因此，需要针对高层建筑结构设计现阶段存在的各种问题进行分析，并且提出有针对性的解决措施，为高层建筑结构设计的水平提升提供有效保障。

1高层建筑结构设计的原则

1.1因地制宜原则

设计前需对建筑物周围环境进行仔细勘察，如周围地形、管道和地基荷载力等，以确保建筑物结构设计能够得到落实。

1.2结构功能健全原则

不同类型的高层建筑其功能要求并不相同，为此，设计人员还需根据用户的实际需求，设计合理的建筑结构，才能确保建筑结构的功能需求得到满足。

1.3简图误差合理原则

在进行高层建筑物结构设计前，都需要进行简图计算，一方面其能保证高层建筑物结构设计能够满足用户需求，另一方面合理的计算简图还能有效降低建筑物结构安全事故的发生率，因此，在实际设计过程中，需要尽量将施工结构设计的误差控制在规定范围内，以确保计算简图计算数据的准确性。

1.4建筑延性原则

与普通建筑相比，高层建筑的抗震要求较高，为此，在设计和施工过程中，还需保证高层建筑的延性，可通过应用各种施工材料、建筑物功能设计和结构本身特点等保证建筑的延性与功能齐全。

2高层建筑结构设计存在的问题

2.1结构体系不合理

如果设计人员选择的结构体系不合理，在一定程度上会降低结构的稳定性。在设计钢筋混凝土高层结构体系的过程中，设计人员要结合工程结构特点，并根据该地区抗震设防等级及风荷载情况等，选择合理的结构体系。如果钢筋混凝土高层结构体系不合理，该高层建筑工程的结构性能会降低，如果设计人员选择的设计指标不科学，则会降低钢筋混凝土高层结构的可靠性，导致各种质量问题的出现，甚至出现安全问题。

2.2地基与基础设计不科学

在设计钢筋混凝土高层建筑工程地基与基础的过程中，经常会出现以下几个问题：①基础类型选择不当，导致建筑物出现不均匀沉降甚至倾斜。②天然基础设计不合理，地基的斜面坡坡度较大，会降低地基混凝土的振捣质量，影响地基结构的稳定性。③地下室底板配筋不合理，如果地下室底板配筋不合理，高层建筑结构很容易出现失稳现象，增加建筑物的不均匀沉降量。④设计人员没有考虑到地下水对地基与基础的影响，如果地下水位比较高，会影响地基与基础结构的耐久性和稳定性，因此，设计人员要制定合理的地基与基础防水设计方案，提升地基与基础的可靠性。

2.3上部结构设计存在较多缺陷

在钢筋混凝土高层建筑上部结构设计中，如果框架-剪力墙结构设计不合理，很容易出现应力集中现象，降低高层建筑结构的安全性，容易导致结构裂缝或者倒塌事件，当外界发生地震时，高层建筑结构很容易出现坍塌。此外，在设计框架-剪力墙连接构件的过程中，由于剪力墙布置不合理，会增加框架-剪力墙连接构件的设计难度，影响钢筋混凝土高层建筑整体结构的可靠性。

3高层建筑结构设计问题的解决策略

3.1科学的布置平面布局

在高层建筑结构设计工作当中，针对所产生的结构扭转方面的问题，可能是因为没有真正的实现“三心合一”的施工标准，形成了建筑体在整体质量的分布上产生不均匀的问题。因此，在设计工作当中，相关的设计工作人员需要对建筑施工中，采用相对比较规则的图形，比如：长方形、圆形或者是正多边形等结构形式，通过对质量的均匀分布来保证建筑体的稳定性，同时通过这种施工方式还可以充分保证建筑结构的对称程度。

3.2高度重视计算简图的合理计算与应用

计算简图计算是高层建筑结构设计的重要依据，原因是在建筑结构设计过程中，不可避免地会涉及到配筋率、构件尺寸大小、建筑物高度确定等问题，这些问题都属于计算问题，因此，在计算相关内容的过程中还需合理选择计算简图，并确保计算模型或计算简图能够符合实际工程状况。由于高层建筑对结构的荷载承受能力、抗震能力以及其他功能与性能要求较高，其结构设计是一项较为复杂的工程，会导致设计人员在实际选择过程中存在一定的难度，因此，设计人员必须综合考虑高层建筑结构的各方面影响因素，对计算简图进行选择，以立体式和全方位地保障计算过程、结果的精准度。

3.3结构设计中各种性能的满足

高层建筑在针对自己的结构进行设计时，其根本目的是为了能够满足高层建筑在后期使用过程中，满足各个性能提出的基本需求。只有保证设计效果能够满足相对应的要求，才可以将其称之为具有一定科学性和合理性的结构设计，同时为高层建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性提供有效保障。在保证高层建筑结构设计质量的同时，能够最大限度保证延长高层建筑的使用寿命，为人们的日常生活质量和水平提升提供有效保障。首先，必须要对结构本身的延性特征给予一定的重视。延性这一指标在制定和具体落实过程中，其主要是针对高层建筑结构在设计和使用过程中出现的变形、倒塌等问题。特别是高层建筑如果遭遇到严重的地震时，这种延性特征在其中的重要性就会更加的明显。其次，高层建筑结构的水平力也是其中非常重要的一部分。高层建筑结构在实际应用时，即使是在某一个平面水平方向时，也会受到各种不同类型的荷载作用影响。

4结语

在实际设计过程中，设计人员需对建筑结构设计方案进行合理选择、高度重视计算简图的合理计算与应用以及注意满足建筑结构设计中的各种性能，才能有效满足住户对高层建筑结构的舒适度和功能性要求，并提升高层建筑物的空间使用价值。

参考文献：

[1]吴必正，赵永辉.试论高层建筑结构设计存在的问题及對策[J].门窗，2014（01）：95+98.

[2]杨军科，王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].山西建筑，2014，40（02）：43～44.

（作者单位：河北省水利水电勘测设计研究院）