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摘要：随着社会越来越发达，高层建筑的数量越来越多并且继续增加的趋势，高层建筑结构设计也越来越受重视。本文结合笔者的多年实践经验，指出了在高层结构设计中应注意的一些问题，以提高结构设计的准确性、安全性和经济合理性。
关键词：高层建筑，结构设计，常见问题
前言
现代科技技术的快速发展以及我国城市建设用地的日趋紧张，城市建筑逐渐向中高层方向发展，越来越多的高层建筑和超高层建筑出现在各大城市中。伴随着高层建筑理念的发展，多种多样的新兴结构设计方案也迅速地发展起来。现在，一些高层建筑的种类与功能开始变得多样化和复杂化。因此，高层建筑结构设计也成为了高层建筑结构工程工作中的重点和难点。纵观当前形势,我们应该将高层建筑的结构设计放在首要位置加以研究和探讨。而在高层建筑结构设计中出现的问题，也必将成为设计师们要面对解决的首要问题。
1.高层民用建筑结构的设计原则
1.1结构坚固、耐久
除按荷载大小及结构要求确定构件的基本断而尺寸外，对阳台、楼梯栏杆、顶棚、门窗与墙体的连结等构造设计，都必须保证建筑物构、配件在使用时的安全。
1.2注意美观大方
建筑物的形象除了取决于建筑设计中的体型组合和立面处理外，一些建筑细部的构造设计对整体美观也有很大影响。例如栏杆的型式、阳台的凸凹、室内外的细部装修，各种转角、收头、交接处的接头设计．都应合理处理．并相互协调，注意美观大方。
1.3合理降低造价
各种构造设计，均要注重整体建筑物的经济、社会和环境的三个效益，即综合效益。在经济上注意节约建筑造价，降低材料的能源消耗，又要有利于降低经常运行、维修和管理的费用。还须保证工程质量，不能单纯追求效益而偷工减料，降低质量标准，应做到合理降低造价。
1.4应用先进技术
在进行建筑构造设计时、应大力改进传统的建筑方式，从材料、结构、施工等方面引入先进技术、并注意因地制宜。
2.影响高层民用建筑结构设计的因素
2.1轴向变形
轴向变形在高层民用建筑结构设计过程中不容忽视。高层民用建筑结构设计中，建筑自重和楼层载重荷载所产生的轴力和弯矩与楼房高度的呈线性关系。高层民用建筑的竖向的荷载包括建筑自重和楼层载重等，数值很大，容易引起较大的轴向变形。轴向变形会是建筑的内力分布发生变化，引起构建的塑性变形。因此，在高层民用建筑设计中，要充分考虑竖向荷载的作用，进行合理的配筋设计。
2.2结构延性
结构延性是高层民用建筑结构设计过程中的重要指标。为了保证建筑结构的安全可靠，防止高层民用建筑结构在地震等自然灾害作用下出现倒塌等重大破坏，必须要在高层建筑结构设计师采取措施，提高结构的延性，是高层建筑结构在进入塑性变形阶段后，仍具有变形能力。
2.3水平荷载
水平荷载是高层民用建筑结构设计的决定因素。建筑结构整体近似于一个悬臂梁，水平荷载引起的倾覆力矩和轴力与楼房高度的平方成正比。对高层民用建筑来讲，水平荷载主要有风荷载和地震作用等，在水平荷载的作用下，建筑结构容易出现失稳现象，所以水平荷载是建筑设计过程中必须要考虑的重要因素。
2.4侧移
侧移成为高层民用建筑结构设计的重要控制指标。在地层的楼房设计中，基本不存在侧移问题，但如果高层民用建筑设计不合理，在水平荷载的作用下，楼房发生侧移的可能性很大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了维持建筑结构的稳定性，在高层民用建筑结构设计中一定要把侧翼变形维持在一定的范围之内，只有这样才能保证建筑结构的安全。
3.高层建筑结构设计中常见的问题及对策分析
3.1结构规则性的问题及解决对策
在高层建筑结构的一些规定中，对高层建筑的规则性也作出了一定的的制约，高层建筑的规则性在整个在建筑的设计中占有非常重要的地位。例如：在结构设计中，结构嵌固端上层与下层的刚度比以及平面和立面的规则设计等都必须进行严密的描述，在设计中要综合考虑基于该建筑的最优化结构，不能死板硬套其他好的结构设计。
结构满足规则性的要求是建筑设计能够成功实施的开端，在审查中如果发现高层建筑的设计结构不满足规则性的设计要求，就有可能出现返工现象，从而延误整个工期。为避免这种现象的出现，在最初进行设计时，就要考虑结构规则性各方面的约束，合理调整设计中的相关数据，这也是提高安全性的一项保障。
3.2不合理的短肢剪力墙设置问题及解决对策
短肢剪力墙是指墙肢截面的高度和厚度比在5~8的墙，根据大量的建筑经验和数据分析，可以知道这种结构在强度和结构上存在一定的缺陷，影响建筑的稳定性和安全度。为了建筑的稳定性和科学性，在高层建筑的结构设计中，必须对短肢剪力墙的使用进行限制，对于建筑中有必要加入短肢剪力墙的结构，要对建筑的整体结构进行细致的分析，对短肢剪力墙的位置、结构进行合理的设置，尽量满足强度和稳定性要求，以减小不利影响。
3.3建筑结构超高问题及应对措施
随着建筑物高度的增加，水平侧向力对建筑物影响增大，建筑物的抗震能力、稳定性都会大幅下降，因此必须重视高层建筑设计中的超高问题。在建筑规范中规定了A级高度和B级高度来限制建筑物的超高问题，如果在结构设计中对超高问题没有足够的重视，在施工图纸进行审核的时候必然会发现其中隐含的安全隐患，就必须组织对该建筑物的审计或经过建筑方面的专家探讨，对建筑设计方案可行性进行细致的分析，如果问题较大则要重新进行设计，这将会增加整个建筑造价，延误施工进度。在进行结构设计时，尽可能地去优化结构以满足高度的需求，高度也必须尽可能地控制在规定的范围内，以防安全事故的发生。
3.4科学的嵌固端设置及解决对策
在现代高层建筑中，通常将嵌固端修筑在地下室和人防顶板地区。但是，这种设计方法在实质上并不稳妥，在整个设计中应力和载荷分布并不均匀，在建筑基部所受垂向的压力非常大，将嵌固装置设置在地下室和人防顶板处，若不进行合理的设置，很容易影响整个建筑的稳定。在进行相关的设计时，设计师必须重视嵌固端位置不合理将可能引发的问题，细致研究嵌固端的楼板设计和嵌固端上下层的刚度比例等。另外，在高层建筑计算的运算工作中，要将嵌固端的方位布局纳入其中，注意保持嵌固端的布局需要和抗震缝隙的和谐，使二者之间达到一定的平衡，以满足抗震的需要。
3.5不科学的高层建筑结构设计及解决对策
结构设计是高层建筑中可控性很强的一项工作，在设计过程中要将高层建筑物的抗震性、安全度、牢固度等纳入结构设计考虑范围，不能盲目听从业主的指导，忽视技术规定随意设计建筑结构，否则将会影响高层建筑的安全度与稳定性。在解决高层建筑结构设计不科学问题时，要有效把握、积极控制、全面加强、严谨规范，从整体上维护高层建筑的建设质量。在具体的建筑结构设计中，要综合考虑建筑物抗侧力、平面大小、结构质量、抗震能力等因素，进行优化布置，作出科学的建筑结构设计方案，为提高高层建筑的安全度与稳定性打好基础。
4.结语
最近几年来，我国城市的高层民用建筑得到了快速的发展，但是仍然存在着大量的问题。在城市高层民用建筑的结构设计过程中，工程师们不仅要加强对结构计算准确性的重视程度，同时还要关注结构方案具体实际情况的细节，并相应选择最佳的合理结构方案。随着我国高层民用建筑结构设计理论的不断发展，我们要严格遵守高层建筑设计的原则和理念，并挑选最佳的建筑结构体系，为我国建设更好的高层建筑，促进我国建筑业的发展做出贡献。
参考文献：
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[2]吴景祥.高层建筑设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
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论文作者:邹超
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/24
标签：结构设计论文; 高层建筑论文; 高层论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 民用建筑论文; 《基层建设》2016年17期论文;