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摘要：随着我国经济的发展，建筑企业得到了飞速发展的机遇，但同时也面临着更多的挑战。在建设结构设计中，总结出建筑结构设计中的相关问题以及相关解决措施，十分关键，本文针对建筑结构设计中相关问题及措施展开了论述，以供参考。
关键词：建筑结构设计；基本原则；设计问题；设计策略
一、 高层建筑结构设计中的基本原则
（1）应当确保计算简图的准确合理性。基于设计简图，科学计算建筑结构，以免因结构问题而造成严重的事故。计算简图时应采用构造法确保其安全性，尤其是高层建筑结构节点，不能只关注钢节点或者饺节点，还要确保简图计算误差一直处在允许的范围中。
（2）高层建筑结构基础设计方案的合理性。在高层建筑结构设计过程中，根据拟建工程所在地的水文地质条件，合理的设计基础建设方案；建筑工程的上部结构以及荷载分布，也需进行全面地分析，尤其要考虑环境条件、项目特点以及与相邻建筑物的关系。基础方案选择过程中，应保证地基潜力得以正常发挥，或者先对地基变形状况进行检查。
（3）结构方案的科学合理性。在高层建筑结构设计过程中，应当确保其方案的科学合理性，这直接关系着建筑工程项目的安全性和实用性；同时，还应当满足结构形式、经济以及整体性要求，比如受力明确等。对于相同的结构单元而言，在设计过程中应当确保结构体系的统一性。
（4）计算结果分析的准确性。在当前的计算机网络时代背景下，建筑结构设计人员不能再过分地依赖传统的设计方法和工具，而是应当深入了解和应用现代计算机软件设备，以确保计算结果的准确性。比如，高层建筑结构现场情况、程序之间难免会存在不相符现象，此时可借助计算机辅助设计技术获得计算结果，然后对其进行及时地校核、判断，最终得到准确的计算结果。
二、 高层建筑结构设计问题
1. 建筑结构设计图纸相对比较简单、笼统
对于高层建筑工程项目而言，设计图纸的质量或者详细度，在很大程度上关系着施工质量和施工进度，如果设计图纸过于简单和笼统，则可能会造成施工受阻，甚至无法施工。然而，实践中确实存在着这样的问题，一些高层建筑结构设计图纸中，只是明确了工程结构的大体框架，而结构的细节部分却非常的模糊，以致于严重影响了施工建设。比如，结构类型、抗震要求等，因没有在图纸中标明而导致施工随意性非常的大，安全时效性得不到保证。
2. 双向框架设计时易被忽略
抗震结构设计是现代高层建筑结构设计的重要内容，然而当高层建筑结构抗震设计过程中所规定的依据水平功能，在主轴上计算，而且每个层面的地震通过抗侧力构件支撑。在建筑结构框架设计过程中，双向框架纵向、横向框架之间存在着作用层面的差异性。然而，对于非常抗震建筑结构设计而言，主要是依据连续梁对双向框架进行设计，梁柱节点、框架箍筋以及纵筋配置，无法满足框架构造需求，因此双向作用上易被忽略，而且纵筋、箍筋以及支座负筋不合理配置现象屡见不鲜。
3. 结构超高、短肢剪力墙设计方面的问题
根据抗震规范以及高规范要求，对高层建筑结构的总高度有严格的限制和标准，特别是新规中针对传统的超高问题，也做出了规定。比如，除将限制高度设定a 级高度，还适当地增加了关于b 级高度的规定，处理措施、设计思路和方法均匀较大的改变。在高层建筑结构设计过程在，因结构类型发生变化而忽略上述问题，以致于施工图未通过审查，必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况，对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。在新规范中，对墙肢截面高厚比为5～8 的墙定义为短肢剪力墙，且根据实验数据和实际经验，对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制。
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三、 高层建筑结构设计策略
基于以上对当前高层建筑结构设计原则、实践中存在的主要问题分析，笔者认为，高层建筑结构设计过程中，除应当注意设计图纸、设计深度以及含钢率问题，还要合理选择平、立面，强化剪力墙设计，具体分析如下：
1. 合理选择平、立面
在高层建筑设计过程中，应当在某个具体的点上设计结构中心、几何以及结构刚度，如果不能满足这一要求，则会对后续施工造成非常大的麻烦。在此过程中，最大的问题就是扭转问题，这主要是因为水平荷载影响下，容易出现扭转问题，而且结构扭转、振动，会对建筑结构造成非常大的危害，因此在高层建筑结构设计时，需对其加强重视。平、立面选择过程中，前者应做到简单、规则、对称，而且不能太复杂。据调查发现，如果结构不对称，则可能会影响其安全稳定性，甚至可能会对结构凹凸拐角位置造成严重的影响。比如，某高层建筑结构设计过程中，因忽视了布置平面的连续性，当发生地震时，电梯、楼梯受到了严重的损害。高层建筑对称时，凸起部分的比例任需注意，严格按照设计要求确定比例；有问题时，需为后续的补救留出一定的空间余富。竖向布置过程中，因突变情况出现在刚度中，切断了剪力墙造成的，总的来讲，对建筑的新颖设计上绝对不能够一味地去追求，而对建筑的安全设计上进行忽略。
2. 高层建筑结构设计中的抗震结构
高层建筑结构设计过程中，应当确保各个环节的刚度对称性、均匀性，而且平面形状应当尽可能的规范化和简单化。实践中，为了达到标准要求，在地震应力计算过程中，应当加强重视，比如应当对地震应力扭转、集中处进行优化处理。在高层建筑结构设计过程中，应当尽可能将刚度中心点、结构地震作用点统一起来，一般偏心距应当比与外力作用线垂直边长的5%还要小。对于高层建筑结构而言，吨位非常的大，若处理不好抗震问题，一旦遇到地震、其他震动因素，则可能会影响高层建筑结构的稳定性。在此过程中，应当做好高层建筑结构剪力墙设计工作。某高层建筑结构设计过程中，结合高层建筑工程特点，对剪力墙结构设计进行取值、选择。比如，某高层建筑有二十层，高度超过了80 m，在设计剪力墙时，要求美观、安全和实用，尤其是可抗三级地震。该高层建筑结构高度厚度比为8 的剪力墙；为保证抗震性能，该高层建筑剪力墙面积占整个高层建筑结构面积的6%，体积是总体积的16%。该高层建筑为垂直平面平行线方式，剪力墙的形式为L、T 和Z；墙肢距离应当保证室内净高，以6 m 为宜，而且底部抗震强调应当满足地震倾覆力矩半数；肢截面设计过程中，应用普通的剪力墙建设参数即可。
（1）选择合适的配筋参数。对于高层建筑剪力墙结构而言，如果配筋过多，则必然会造成严重的经济损失，因此需合理地选择配筋数量。对于该高层建筑底部位置而言，为加强区，所以需增加剪力墙的配筋数量，取值以φ10@200 为宜；其中，2 层和3 层是非加强区，具体的取值以φ8@200 双层双向为准，这样可以有效满足高层建筑结构抗震要求，而且还能有效节约成本。对于上层和下层相邻的预制剪力墙而言，连接处理时，需按照以下设计要求：预制剪力墙底、现浇圈梁间，应当进行座浆，设计方案中建议采用高强灌浆料，座浆的实际厚度不能超过20 mm，立方体本身的抗压强度应当超过剪力墙混凝土立方体抗压强度，但是最大强度不能超过60 MPa；对于预制剪力墙而言，其竖向钢筋建议采用浆锚套筒和浆锚搭接连接方式。
（2）边缘构件设计。对于高层建筑结构而言，其抗震级别应当达到三级，而且参数选择过程中，应当确保科学合理性，具体应根据整片墙肢条件设计；同时，还要充分考虑实际情况，并在此基础上选择箍筋、拉筋采用+10，而且肢距在250 mm 范围之内。
（3）连梁参数设计。高层建筑剪力墙连梁与自身的延性之间，存在着密切的关系，因此应当对连梁合理取值。在连梁设计时，应结合纵筋和弯筋分析和考虑，本高层建筑剪力墙连梁尺寸以200 m×500 m 为宜。
3. 嵌固端设置与结构规则性
对于高层建筑而言，通常都带有二层或者更多层地下室、人防等结构，嵌固端有可能会设在地下室顶板，或者设在人防顶板等处，因此在设计过程中，结构设计人员通常会忽视由嵌固端设置带来的问题和注意事项。比如，嵌固端楼板设计、嵌固端上下层刚度比限制、上下层抗震等级是否一致以及结构整体时嵌设置与抗震缝设置、嵌固端位置协调等，其中任何一个方面的内容被忽略掉，都可能会对后期的设计工作造成不利影响，或者需进行大量的修改，或者可能会埋下一系列安全隐患问题。从这一层面来看，在嵌固端设计设置过程中，一定要充分考虑上述问题，不断优化设计方案。同时还要注意高层建筑结构的规则性，因新、旧规范对此的规定存在着差异性，比如新规范中这增加了很多限制性条件，平面规则性信息以及嵌固端上下层刚度比信息等；新规范中还采用了很多强制性条文，建筑不能采用严重不规则的设计方案。基于此，高层建筑结构审计人员，应当遵循新规范中的限制性条件，以免后期施工图设计过程中出现频繁的变动，不利于高层建筑结构的建设。
四、 结语
总而言之，随着建筑行业的快速发展，高层建筑结构设计问题层出不穷，如果不及时采取有效的措施应对，则会对整个建筑工程是质量和使用安全可靠性，产生不利影响。随着国内建筑行业的快速发展，对高层建筑结构设计提出了更高的要求，因此应当加强思想重视和设计思路创新，只有这样才能确保设计方案的科学合理性。
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[4]陈明辉.浅谈高层建筑结构设计的常见问题及对策[J].规划设计，2012（21）：103-104.
论文作者:王忠明
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/29
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