摘要：近些年来，我国住房和商业建筑的设计层数不断提高，城市中有了越来越多的高层建筑，而且由于人们对建筑外观的要求不断提高，高层建筑的结构设计也趋向于多种多样，高层建筑物的结构设计要求也越来越高。在高层建筑物的实际设计过程中要兼顾安全、经济和合理的特点，建筑物的结构要与外部条件协调一致，而结构的设计要考虑经济合理性。高层建筑物的建设材料以钢筋混凝土为主，因为其造价低且具有较好的抗火、耐久性能以及承重能力。而钢材具有较大的韧性，采用钢筋混凝土和钢结构作为基本材料，使得高层建筑具有良好的抗震性能、断面小以及自重轻的优点。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；解决措施
引 文：现代的高层建筑设计是一个长期以及复杂的过程。高层建筑设计应该满足美观、舒适以及人的安全要求。怎么样才做出一个舒适以及安全，同时还符合人们的精神物质的需要，经济上还实用的住宅设计，可以适应高层建筑的市场变化，满足高层消费的需求，这些成为了高层建筑设计人员应该要解决的重要问题。这样就要求了高层建筑的设计人员在工作当中应该严格地要求自己，不断地学习一些新的规范，进而可以掌握一些比较合理的设计方法。而有的设计者为了别出心裁，只是追求一些效果，却影响了人们的使用甚至还会影响到安全，在设计上出现一些不合理的现象是不可避免的。所以，对高层建筑设计当中存在的问题进行探讨就显得非常的重要。
1高层建筑中设计的意义
在城市当中，一般高层建筑大部分在商业比较发达区域所布置，因为这样的地段街道自身就有很大的交通荷载，高层的建筑也使这些街道交通的压力不断增加，所以，在这些街道的两侧分布的高层的建筑一定要使其高度以及层数尽可能的控制，与此同时，在对设计规划的过程中，一定要扩展街道，这样就可以使其通行的能力不断加大。就现在国内外抗震设计发展的趋势而言，分析结构弹塑性则能成为抗震设计的一个非常重要的组成部分，但由于结构弹塑性分析非常复杂，各个国家对于怎么样进行计算以及怎么样设定具体的问题上的做法也是不一样的。对于抗震设计而言，要求建筑的立面以及平面布置应该对称以及规正，建筑的刚度变化以及质量的分布都需要较为均匀，一旦不是这样的话，就要考虑到不利的影响。但是一些平面设计仍然有严重不对称存在，一边墙是落地承重，而另一边则是柱承重，一边的设计是大的房间，而另一边则是小的房间，一边的进深很大，而另一边进深则非常小。高层建筑不恰当的尺度会一定程度的影响到城市，进而将城市的传统历史的文化所改变，还会使原来的城市每个构成要素之间的关系得以改变。
2高层建筑结构设计的特点
2.1框架结构
框架结构最大的问题就在于抗震性能差。不过一些早期的高层建筑大都采用框架结构，这种结构中，梁柱通过钢连接或者铰接来组成结构框架，这种结构的优点也很显著，就是它的灵活性很高。当然由于梁柱截面积的原因，抗振性能差。因此对于有抗震需求的建筑不适合使用框架结构。
2.2剪力墙结构
同框架结构的高层建筑相比，剪力墙结构的缺点就是缺乏灵活性。通过钢筋混凝土制成的墙板承担水平方向和垂直方向的受力。剪力墙结构一般采用双向或多向的平面布置，这样的布置特点能够有效保证对竖直和水平方向力量的承载。剪力墙结构适合高层建筑结构的使用，而此类结构类型需要一定的间距来满足本身的受力，因此建筑空间缺乏灵活性。
2.3框剪结构
所谓框剪结构，顾名思义就是框架和剪力墙结构的合称。此种结构正是将框架结构和剪力墙结构合用而生成的一种结构类型。其中，框架结构是主体，剪力墙结构作为辅助，两种结构组合使用，从而将两种结构的不足完美的避开，避免了框架结构抵抗震性能和剪力墙结构灵活性欠缺的缺点。由于这种结构的优良性能，因此在我国高层建筑中得到广泛使用。
2.4简体结构
框架结构和剪力墙结构进一步发展成为简体结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该种结构通过竖向的筒体结构承担水平和垂直方向的负荷。由于简体结构本身的封闭性能，使得其承重能力大大提升，有利于促进高层建筑物不断的增加高度。
2.5组合结构
所谓组合结构就是将上面的几种结构进行组合使用。由于我国建筑的高度不断增加，同时对高层建筑的要求也越来越高，各种新的功能需求不断增加，因此建筑结构的体系也要不断扩大。将各种结构进行组合利用，能够帮助我们实现高层建筑的设计更好更快的发展。
3高层建筑结构设计存在的问题及优化策略
3.1建筑结构高度超出限制
对于有抗震性能要求的高层建筑结构来讲，在有关规定中明确提出了建筑结构的总高度，在最新出台的规程中，对于建筑结构的高度更是做出了更加严格的要求，严禁杜绝以前出现的结构超高问题。除此之外在结构设计的方法上面也进行了更改。但是由于建筑工程设计人员未及时了解相关规程，使得最终给出的施工图并不符合规程要求，从而导致审查被拒绝，这样就需要设计人员重新设计规划图纸，导致延误建筑工程项目的施工进度，对工程造价、工程施工期限等带来非常大的负面影响。因此，在设计建筑结构的时候必须要严格根据相关的规程来进行，建筑结构的总高不得超出规程要求，避免延误工期。
3.2设置短肢剪力墙的设计
在建筑设计相关规程中，将墙肢截面高厚比处于4到8之间的墙称为短肢剪力墙。并且相关规程中，结合实际施工中的情况以及进行的相关试验研究，严格限制了短肢剪力墙的应用范围，特别是在高层建筑中的应用范围。因此，在高层建筑结构的设计中为了避免因短肢剪力墙的设计不符合规范而导致返工，最好尽量减少短肢剪力墙的应用。
3.3设置嵌固端时的相关问题
高层建筑在设计建造的时候会考虑到建设两层及以上的地下室或人防工程，而嵌固端则一般在地下室或者人防的顶板位置上。在实际的结构设计中，由于嵌固端的设置，诞生许多围绕着嵌固端需要注意的问题，比如嵌固端楼板的设计、上下层刚度比的限制、建筑结构抗震性设计和嵌固端位置的相互协调、嵌固端上下两层抗震性能是否一致等问题。在实际的结构设计中，设计人员常常容易忽略这些问题，从而导致在后期的结构施工中增加建筑工作量，甚至为整个建筑带来很大的安全隐患。因此，在高层建筑的结构设计之初，这些嵌固端的相关问题都要及时全面的考虑进去。
3.4高层建筑结构规则
之前关于高层建筑结构的规则相关内容对于高层建筑结构设计的要求没有那么多的限制，而最新出台的相关规则则严格限制了高层建筑的设计要求。并且新出台的规则增加了很多强制性的规定，比如高层建筑不应采取严重不规则的结构。建筑设计师在设计建筑的时候应及时了解新出台的规范对这些设计的要求，以免在后期的设计施工中出现问题，影响施工进程。
4小结
随着我国经济的不断发展，我国高层建筑的规模逐渐增大。但是同时要严格保障高层建筑的设计规范和安全性能。作为高层建筑的设计人员应该及时掌握学习相关规范知识，不断提高自身专业能力，结合以往的设计施工经验，设计出更加安全、美观、经济的高层建筑结构。
参考文献：
[1]安东.高层建筑设计要点探析[J].中国城市经济，2017（09）：15～16.
[2]董燕，胡执标.浅谈高层建筑结构关键设计问题[J].科技创新导报，2016（11）：24～26.
[3]陈光远.高层住宅建筑设计需关注的几个问题[J].中国建设信息，2015（07）：17～19.
[4]谭德华.对高层住宅建筑基础结构设计的探讨.建筑遗产，2016（21）.
论文作者:张翔
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/13
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