摘要：随着我国的城市化发展与进步，我国的城市人口越来越多，城市的建筑物也越来越多，城市的不断发展需要容纳更多的人口，另外城市的人口流动性大，但是城市的发展与建设土地却是有限的。高层建筑就在这样的环境下应用而生，城市的发展也需要高层建筑来满足城市的发展需求，本文主要对高层建筑结构设计的要点进行分析探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；要点分析
一、高层建筑结构设计特点
1.1高度预防轴向变形
当前高层建筑多以框架结构为主，在这种结构形式中，框架的中柱轴压力会大于边柱轴的压力，这也导致中柱轴受形变形的几率增加。特别是当建筑物高度较大时，这种中柱轴变形数值会远远大于边柱轴的变形压数值，因此容易出现连续梁中间出现下沉及下陷的情况发生，从而导致跨中正弯矩值和两端支座弯矩值增大，给预制构件的下料长度带来较大的影响。由于高层建筑轴向变形的存在，会给构件的剪力和侧移力带来较大的影响，严重危及高层建筑的安全系数。
1.2抗震性要求越来越高
在地震作用下，高层建筑的安全性低于低层建筑，其变形会更加严重。这就需要在高层建筑设计过程中，需要确保承载力和刚度要自下而上的减小，确保其变化的均匀性。通过合理对楼体结构中塑性集中变形进行设计，确保楼层建筑延能够增强，从而更好的提升建筑物的变形能力。另外，还需要在设计时考虑好地基土质，假设在地震作用下进行计算，确保结构抗震性能得以提高。
二、高层建筑结构设计问题分析
2.1 消防结构设计问题
现代高层建筑结构比较复杂，功能性要求也比较强，所以在建筑过程中需要使用大量的建筑材料，而在这建筑材料中，就有很多是属于可燃性建筑材料，外加上高层建筑通风性极好，空气流动活跃，一旦发生火灾，火势蔓延的速度势必极为迅速，很难得到有效控制。因此，在建筑结构设计中，加强消防结构设计所具有的意义极为重要。但是，在当前高层建筑结构设计中，设计人员并没有高度重视起对消防结构的设计，消防系统和疏散通道设计不合理、建筑防排烟系统工作效率低下，没有替换可以进行替换的可燃性建筑材料等问题层出不穷，给建筑消防带来了极大安全隐患。
2.2 抗震结构设计问题
由于我国不是地震高发国家，一直以来设计人员对建筑抗震结构设计也不怎么重视，所以能够胜任高层建筑抗震结构设计的设计工作人员十分有限。通常，在地高层建筑抗震结构进行设计的过程中，设计人员都是简单的对建筑抗震数据进行计算和分析，得出了模糊的结果之后就开始进行抗震结构设计，导致高层建筑抗震结构设计缺乏有效性和灵活性，无法保证建筑抗震结构设计达到建筑抗震设计规范的标准要求，留下安全隐患。
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2.3 抗风结构设计问题
跟低层建筑结构设计相比，抗风结构设计是高层建筑结构设计中比较重要的一个设计环节，应该对其引起足够重视。高层建筑抗风结构设计主要表现在两个方面，一个是通过抗风结构设计对建筑物的墙体、装饰物以及玻璃等形成有效保护，避免因为受风力影响过大对这些东西造成破坏。另一个是通过抗风结构设计减轻高层建筑的晃动，保证建筑结构的稳定性。但是，在当前高层建筑抗风结构设计中，设计师多重视对外在的墙体、装饰物和玻璃的保护，却没有重视对建筑主体结构的保护。
三、高层建筑结构设计的要点分析
高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，是建造建筑物的基础工，结构设计的优劣对建筑物的安全性、经济性、实用性有着重要的意义。因此工程技术人员要结合专业知识、施工技术要求、地质情况、开发商设计要求等，合理设计建筑物高度和建筑结构。
3.1合理选择计算简图及结构方案
在进行高层建筑结构设计计算时，要在计算简图基础上进行计算，所以在计算简图选择时必须合理选择，若计算简图不合理，极容易造成结构参数不准，影响正常施工，甚至导致事故的发生，合理选择计算简图是保障高层建筑结构安全设计的前提条件。在构建方法选择时应采用与计算简图相对的方法，设计构件结构节点时，要保障计算简图误差在规定范围内。另一方面，在选择结构方案时不仅要考虑外观造型，更要考虑方案经济性和可行性，方案必须满足结构形式和结构体系要求。尤其对荷载以及受力性能考虑时，必须遵循传力简单、受力明确均匀原则，避免受力过于集中影响建筑整体结构刚度。
3.2合理设计抗风结构
（1）基础优化。高层建筑基础牢固，上部结构才能牢固可靠。为此，高层建筑基础设计中要合理确定混凝土级配，最好使用级配高的砂石，增加基础持力层的厚度，增设抗拔锚杆，提高建筑基础结构的稳定性。
（2）适当增加层建筑耗能构件。增加高层建筑结构中的承重构件，如剪力墙、楼板等，一定程度上可抵消风能对建筑结构稳定性产生不利的影响，使结构稳定。
（3）尽可能减少风的水平荷载和风力叠加对高层建筑结构稳定性产生的不利影响。在风力作用下，高层建筑可能出现水平方向的结构内力，与风的水平荷载叠加后，对高层建筑结构稳定性产生更严重的破坏。为此，高层建筑结构应使用高性能的混凝土材料，尽量防止出现结构内力。
（4）根据建筑结构牢固可靠要求，对高层建筑结构的承载力和抗风能力进行科学验算，确定承载力和抗风力后，在原有数据基础上适当加大，以增强高层建筑结构的承载力和抗风能力。
3.3注重抗震设计
为满足高层建筑结构抗震要求，可以采取以下措施：
（1）在高层建筑内容合理布置抗侧力构件。对于高层建筑而言，确保水平方向对称，一定程度上可以降低建筑在地震灾害中被损坏的几率。为此，应当合理布置高层内部水平方向的构件，在水平方向形成应力分布系统，强化高层建筑结构的连续性。此外，加强竖直方向的测力构件，增强高层建筑结构稳定性，提升建筑抗震能力。
（2）强化地基抗震能力。发生地震灾害时，高层建筑地基容易遭受破坏，使建筑产生更严重的损毁。为此，可以增加高层建筑桩基深度，是指与上部结构形成良好的联动性，从而增强建筑结构的抗震能力。
（3）建设高性能剪力墙。剪力墙在地震灾害中可以吸收一定建筑内里，降低高层建筑的损毁程度。鉴于这一点，高层建筑内部应当增加墙体和楼板的刚度，用来有效控制建筑位移问题。
3.4强化消防结构设计
通过以下措施以强化高层建筑消防结构，适应建筑消防安全需要。具体措施如下：（1）根据建筑的地形条件合理设置防火结构间的距离。（2）使用不易燃烧的材料，增强材料的耐火性。（3）设置双疏散通道，尽量不要将疏散系统设计成垂直状态，以免降低疏散效率。（4）设置耐火区、防烟区等，增强建筑消防安全能力。（5）设置隔离结构，用于控制火势蔓延。
结束语
本文针对高层建筑结构设计中的抗风、抗震、消防等问题，提出相应的解决措施，进一步完善了高层建筑结构设计，能明显提高高层建筑结构的稳定性。随着城市化进程的日益深化，城市中的高层建筑会越来越多，我们应当不断加强高层建筑结构设计研究，持续推动高层建筑结构设计水平提高，跟上城市发展速度。
参考文献
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[4]于险峰.高层建筑结构设计特点及其体系[J].建筑技术，2016（25）：04.
论文作者:胡柯
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2018/12/29
标签：高层建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 高层论文; 简图论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;