摘要：近年来，建筑开始向复杂高层和超高层的方向发展，这对于当时城市紧张的住房问题起到了一定的缓解作用，同时也给人们打造了舒适的生活环境。但复杂高层和超高层建筑由于其垂直高较大，层数较多，所以需要对其结构设计进行重视，确保复杂高层和超高层建筑结构不仅能够满足建筑的质量要求，同时还要确保建筑外形的美观，为人们打造一个舒适、安全的生活和居住环境。本文对复杂高层和超高层建筑的结构设计要点进行了简单的分析和探讨。
关键词：复杂高层建筑；超高层建筑；结构设计
一、超高层建筑的特点
超高层建筑需要设置避难层和设备层。超高层建筑对消防安全具有较高的要求，所以需要设置避难层，这样一旦发生火灾，则能够有效的疏散人员并安全撒离。同时，超高层建筑中需要应用到较多的机电设备，所以还要进行设备层的设置。因此在超高层建设中，通常将设备层和避难层都放置在同一层。而对于对使用功能具有较高要求的超高层建筑，通常都是每隔15层则要设置一个避难层和兼设备层，同时还需要设有专门的机电设备层，通常可以将设备层或避免层设备为结构加强层，这样可以有效的确保结构整体刚度的提高。超高层建筑通常以方形或是近似方形为主，而且长宽比也不会超过2，这样即使在地震大的扭转效应下，超高层建设了具有较强的抗震性能，不易发生损坏。在对超高层建筑地基选择时，当其基岩埋深较浅时，则其基础持力层则可以选择天然地基，也可以采用筏基或是箱基，但对于基础持力层较深的情况，则持力层则宜以桩基为主，复合地基的情况在超高层建筑地基中较少采用。当超高层建筑超过150米时，不仅需要确保其具有良好的使用条件，同时还要使其能够满足风荷载作用下的舒适度的要求，在结构顶点需要有效的控制其最大加速度，使其能够与相关的规范要求相符合。超高层建筑设计时，对抗震性能具有较高的要求，所以需要进行抗震设防专项审查，而且在需要时还要进行专门的模型震动试验，从而使工程的设计和建造更具合理性。
二、复杂高层建筑与超高层建筑在结构设计上要考虑的问题
1、建筑结构设计方案问题
对于一个相对比较优秀的结构设计师来说，在对建筑结构进行设计的时候第一步就要对建筑物的结构方案问题进行重要的思考。特别是对于那些复杂高层与超高层建筑来说，如果因为在选择结构设计方案的时候没有恰当的选择，那么就很容易引起整个结构设计方案大幅度的调整。正因如此，设计单位在对建筑物进行设计方案的制定时，不仅仅要把专业的东西结合进去，还要对去其他地区的实例进行考察，结合多方面的东西，来对方案进行有效的确立。
2、建筑结构的类型问题
对复杂高层建筑与超高层建筑在展开选择结构类型的时候，结构设计工作者不仅仅要对建筑所在的地区的抗震度进行充分的考虑，还应该对建筑地区的外部环境的地质进行合理有效的分析。不仅如此，在一个方面还应该大量的减少建筑成本，对建筑工程造价问题进行充分合理的考虑，如果条件一样的话尽量选择成本比较低的借建筑结构。
3、防地震的烈度
对于有些高度超过100米的建筑，不同强度的抗震设防烈度相对于建筑物高度的要求也是不一样的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正常的情况下，如果该地区的抗震防烈度在8度左右，那么这个地方的房屋建筑的高度就不能超过300米，相对来说，复杂高层建筑与超高层建筑一般建在抗震防烈度为6度左右的地区比较适宜，所以，结构设计者应该把这些因素统统的考虑进去，这样才能有效的保证建筑的安全性和实用性。
三、复杂高层建筑与超高层建筑在结构设计上的关键点
1、构造设计要合理
在对复杂高层建筑与超高层建筑进行结构设计时，主要是要对结构设计进行有效合理的保证，然后要对一些相对比较薄弱的地方进行加强，以防建筑中出现一些薄弱的地方，对温度影响建筑物要进行充分的考虑，与此同时还应该对建筑物的抗震能力进行严格的考虑，对构件的延性以及钢筋的锚固长度进行有效的计算，在对平面和立面进行布置的时候要保证相对比较平整。
2、结构方案要合理的选择
结构方案的是不是合理能够直接影响到建筑方案的合理性，所以在对结构方案进行选择的时候不但要对经济因素进行充分的考虑，还要对建筑的结构形式以及结构体系进行充分的考虑，与此同时还应该把设计要求、施工材料、施工过程以及自然因素等进行有效的结合，从而确定有效的结构方案，从而进一步确保结构设计的合理性。
3、计算简图要合理
计算简图是对建筑物结构展开精密计算的前提，计算简图复杂高层建筑与超高层建筑的结构安全有着直接而且非常大程度的影响。正以如此，为了能够有效的对建筑结构安全进行保证，建筑施工人员在进行建筑施工的时候首先要从建筑简图的合理规划开始，并且对其详细的研究，而且一定要把计算简图中的误差控制到建筑允许的前提下，这样才能确保建筑结构设计的合理性、安全性。
四、超高层建筑结构设计的问题及对策
1、超高层建筑的超高问题
目前，超高承重的问题在很多超高层建筑中普遍存在，因此，我国对超高层建筑的抗震能力方面要求严格，并且严格规定了超高层建筑的高度。在超高层建筑结构的设计过程中，禁止出现由于结构类型的改变而导致超高层建筑的超高问题出现。在设计过程中要认真审核和设计超高层建筑的结构设计方案，解决设计中存在的超高问题。
2、超高层建筑的扭转问题
刚度的中心、整体结构的重心和几何形心是超高层建筑结构设计的三个核心。超高层建筑结构的扭转问题关键在于进行设计的时候未将刚度的中心、结构重心和几何形心重合，造成建筑物在水平压力下出现扭转的现象。设计者在设计时要尽量注重平面布局图的合理性，在一定程度上避免或预防建筑物的扭转问题，从而保证了在超高层建筑中刚度中心、整体结构的中心和几何形心三个核心的重合。
3、嵌固端设置问题
我国现有较多超高层建筑物在结构设计时都会配置地下室，超高层建筑的嵌固端自然而然地被设置在地下室顶板的位置。超高层建筑的结构嵌固端对高层建筑基础具有一定的要求，其基础需具有一定的埋置深度，目的是为了保证整体结构的稳定性，并对减弱地震反应也起着一定的作用。设计师在嵌固端设置的问题上面一定要表现出高效的工作状态，从而避免在施工过程中由于嵌固端的设置而修改设计方案，造成日后不必要的麻烦。
4、超高层建筑的基础设计
超高层建筑中最重要的设计就是基础设计，建筑物所受的各种荷载都需通过基础传至地基，可谓“承上启下”。超高层建筑的特点是层数多，上部结构荷载大且较为集中，因此其基础必须埋置深度大。在进行基础设计的时候要保证其埋置深度必须满足基地稳定和变形的具体要求，以避免日后建筑物出现倾斜的状况发生。超高层建筑物的基础通常采用桩形、筏形或者复合基础，其选型设计应根据工程地质条件、施工条件、上部结构情况、抗震设防和周围环境条件等因素综合考虑。
结束语
复杂高层及超高层建筑与普通建筑相比，施工难度大，注意事项较多，所以要做好复杂高层及超高层建筑结构设计，要结合复杂高层建筑或者超高层建筑所在的地理位置及特点进行全方位的结构概念设计，制定科学合理的设计方案，从而保证设计人员顺利进行结构设计施工建设，提高复杂高层及超高层建筑的结构设计水平，从而确保整个建筑的安全质量，为住户或者办公者提供良好的建筑环境。
参考文献
[1]林柏胜,季柏城.超高层建筑结构体系选型[J].建筑设计管理.2012(04)：41-16.
[2]彭水力.某超高层建筑结构方案比选[J].广东土木与建筑.2011(10)：65-43.
论文作者:吴英波
论文发表刊物:《基层建设》2015年17期
论文发表时间:2015/10/13
标签：高层建筑论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 高层论文; 基础论文; 《基层建设》2015年17期论文;