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摘要：随着建筑行业的规模越来越大，高层的建筑也成为了城市中必不可少的亮点之一。然而近年来，我国的土地范围也在不断的减少，如何设计出优质、舒适且经济适用的空间范围也是目前人们较为关注的话题。
关键词：高层建筑；建筑结构；设计
前言
众所周知，当前城市发展过程中，高层建筑已经成为了一个主流发展趋势，尤其是随着城市人口的不断增加，高层建筑的数量也必然会越来越多，但是在高层建筑的兴建过程中，安全问题却必须要引起相关人员的高度重视，因为高层建筑自身的特殊性导致其一旦出现安全问题必然会造成极为严重的后果，而对于这种安全问题的保障来看，高层建筑的结构无疑是极为重要的一点。
1高层建筑结构设计的特点
1.1控制指标
高层建筑与低层建筑因楼层有较大差距，在结构设计中的侧重点也有所不同。高层建筑中的结构侧移是较为重要的设计，因为楼层的高度会使结构侧移程度变化较大，所以在设计的过程中，要注重结构侧移应当在某一控制范围之内。
1.2轴向变形
轴向变形在建筑设计的过程中也是不可忽视的部分。因为在高层建筑中，随着竖向荷载数值的增大，在竖向构件中可能会引起比较大的轴向变形，导致连续梁弯矩产生重大影响，容易使建筑产生不稳定的因素，不利于建筑的稳定持久，因此，建筑的结构设计，应该注重轴向的环节。
1.3水平荷载
水平荷载是建筑结构设计的重要元素，但是，因为竖向的荷载所导致的轴力和整个建筑物的高度的一次方之间是正比关系，而水平荷载所导致的倾覆力矩和竖向的构件所产生的轴力这两者和整个建筑物高度的二次方之间也是正比的关系；那么，也就是说，如果建筑物的高度不断的增加的话，这个值也是以几何级别的不断增大，也就会对建筑结构带来逐渐增大的影响，也就慢慢的成为了结构设计当中的一个关键的控制因素。在复杂的高层建筑的构造设计中，往往会出现外形上不规则不对称的情况，这些情况会发生不同程度的凹凸变化，应当根本风力以及建筑楼层的实际情况，设计出符合风向风力以及承重的楼表层，使其能够适当承受风力的压力。
1.4结构延性
结构延性是设计中较为重要的设计指标，它可以使得建筑在遭遇地震的时候，发挥出变形能力，塑造因地震而产生的倒塌变形。结构延性会因楼层的高低程度而产生不同的效果，在高层建筑中它会表现的更加柔软，产生更大的变形。在高建筑中结构延性的应用十分广泛。
2高层建筑结构设计的要点
高层建筑因为其自身的一些特殊性导致其设计的难度是比较高的，并且这种难度主要体现在其设计过程中需要注意的问题是比较多的，如何恰当的处理好这些问题的存在就能够在较大程度上保障高层建筑结构设计的有效性，但是对于如此繁杂的高层建筑结构设计内容来说，要想切实做好相应的工作必须要首先把握好其中的一些重点内容，做好了这些要点的设计才能够确保其整体结构的有效性。具体来说，在高层建筑结构设计中，需要注意的要点主要有以下几点：
2.1加强对于高层建筑结构荷载的设计
对于高层建筑结构的设计过程来说，相应的载荷必然是需要重点关注的一个要点内容所在，因为这些载荷大小直接关系到整个高层建筑结构的稳定性问题，所以说，恰当合理的处理好这些载荷就成了高层建筑结构设计的一个要点所在。具体到高层建筑结构载荷的设计中来看，其主要涉及到的水平载荷和垂直载荷两方面的内容，对于垂直载荷而言，最为关键的就是应该恰当的确定高层建筑的高度，避免出现高度超标问题，一旦其高度超出了相应的标准必然会导致其垂直载荷的增加，不利于高层建筑结构的稳定性；而对于水平载荷的设计来说，最为主要的一个设计目的就是尽可能的控制其倾覆力矩的出现，保障高层建筑结构的稳定性，一旦其倾覆力矩出现了问题则很有可能导致其整个的高层建筑结构受损。
2.2加强对于高层建筑结构延展性的设计
对于高层建筑的结构来说，延展性是极为重要的一个性能指标，尤其是和高层建筑的抗震性能存在着直接的联系，一旦高层建筑结构的延展性无法达到应用的设计水平就会很容易造成其出现震荡，更为严重的甚至会出现倒塌的危险，这一点对于地震灾害来说最为实用，确保高层建筑结构具备较强的延展性就能够保障其在面临较大的外部作用力时保障自身的抗变形和抗裂能力，最终保障整个高层建筑结构的稳定性和安全性。
2.3加强对于高层建筑结构轴向变形的设计
针对当前高层建筑后期使用过程中其结构出现的问题进行分析可以发现，轴向变形是比较常见的一个问题，其主要就是指高层建筑的结构中柱在承受一定的力学载荷的情况下出现了轴向变形问题，这一问题的出现对于高层建筑结构的影响是比较明显的，尤其是会影响到高层建筑结构的主体稳定性，进一步分析可以发现，这种轴向变形问题的出现在很大程度上和高层建筑的竖向压力存在着密切的联系，尤其是对于一些高度较大的高层建筑来说，这种轴向变形问题更为严重，因此，必须要加强对于高层建筑结构预防轴向变形问题出现的设计。
2.4注重高层建筑结构设计的整体性
对于高层建筑的结构来说，单单从结构几何空间来看，其整体性也是极为关键的一点，并且这种整体性对于高层建筑结构来说具备着极强的现行价值，也是保障其整体稳定性和牢固性需要重点关注的一点，对于这种整体性的实现来说，剪力墙是必不可少的一个组成部分，合理的设置相应的剪力墙结构，促使其高层建筑的结构能够在较大程度上具备完整结构空间的特点就能够在较大程度上确保这些高层建筑具备较强的结构稳定性。
2.5注重高层建筑结构设计的细节
对于高层建筑结构设计过程来说，其要点内容的把握还应该进行细化，尤其是针对一些重点问题必须细化成高层建筑结构中的每一个小元素才能够真正的实现其最终的设计目的和设计价值，比如对于结构中所需要的梁、板、柱、墙等细节进行恰当的设计必然能够在较大程度上提升其高层建筑结构设计的水平。
3高层建筑结构设计应注意的问题
3.1注重选材
高层建筑在设计的前提下是要选择质量较好的材料，在选择材料的时候，应当选择可以承受高强度的轻质材料，这样的材料可以起到预防地震的作用，楼屋面通常选择压型钢板加混凝土的构造，建筑面层结构构件可以采用钢筋混凝土等的材料，可以提高其强度，外墙围护可以使用铝合金或玻璃幕墙。
3.2平面结构的选择
如果采用正方形平面结构，就在立面开洞泄风、采用下大上小的立面体型结构降低风作用中心可以减小高风压在建筑物高处的迎风面积、尽量选取体形系数较小的平面形状，最好是流线光滑的外形来减小建筑物整体及局部的风压体型系数。
3.3注重选择结构体系
在结构体系的选择方面，剪力墙结构体系是高层建筑中最常用的结构体系（如图1），这样可以减少非承重隔墙的数量，可以起到抵抗高层建筑物地震水平力荷载和风荷载的作用，而且它也符合一般客户无外露梁柱的审美需求；增加其美感，除此之外，还有框架轻体墙结构和框架剪力墙混合结构体系，如果是较高层建筑则需要选择刚度较大的筒形结构，这种结构可以增强建筑物的抗侧力。其次，还可以采取将多个权威程序计算比较、小规模风洞试验获取相关参数、智能化设计提高结构可控性等措施。此外，筒体体系是采用筒体作为抗侧力构件的结构体系。筒体是一种在空间上受力的构件，可以将其分为：实腹筒以及空腹筒两种。该体系本身具有很大的刚度以及强度，各个构件之间所承受的荷载力十分合理，因此，是一种很好的结构体系，抗风以及抗震能力都很强，一般都会用在大跨度以及大空间或者是高层建筑的设计当中。
3.4注重概念设计
高层建筑的概念设计应当贯穿于建筑结构设计的全过程，从方案制定到施工图绘制，以至于最后来的工程现场服务等过程中也应当涉及。一般的施工设计措施必须满足以下几项要求： 建筑应当尽量选用规则的平面布置；在场地选择中应当有所避开对抗震不利的地方；建筑结构体系和材料的选择还应当综合考虑结构的延性、质量和房屋重心；以概念判断计算结果的合理性并进行必要的调整；尽量多的设置抗震防线。
3.5注重抗震设计
高层建筑中与普通建筑的不同之处，还在于高层建筑由于其相对高度大，承受风力强度的不同，所受地震强度也有所不同，因此，高层建筑中的抗震设计也是极为重要的一部分。在抗震设防的设计中，应当对建筑周围的地形、地质等有提前的勘察考核，选择坚硬土地的等对抗震有益的地域。相反，地面高差大、土地较为疏松的地方对抗震不易，土地的变化也使建筑产生不稳定的因素。
3.6弹性假定下高层建筑结构分析
弹性假定计算方法是目前高层建筑结构分析当中常用的计算方法。在风力或者是垂直荷载的作用下，结构大多数都是在弹性的工作状态，这个假定方法符合实际工作的状况。但是，如果是出现地震或者是台风的情况下，就会出现很大的位移，达到弹塑性工作状态。这种情况下，就不适合采用弹性方法去计算内力以及位移了。
4结语
综上所述，高层建筑结构无疑是高层建筑建设过程中需要重点关注的一个核心要点问题所在，尤其是在设计环节中更是应该重点加强对于高层建筑结构的设计，但是对于高层建筑的结构设计而言，其复杂性是比较高的，尤其是随着高层建筑高度的增加，在具体的结构设计中需要注意的问题也是比较多的，一旦任何一个环节出现了问题都会导致其整个的高层建筑结构出现损坏，进而就会影响到高层建筑的整体效果，甚至会造成更为严重的人员和经济损失，因此，对于高层建筑结构的设计必须要充分的把握好其中的重点内容，针对其容易出现问题的位置进行详细的设计。
参考文献：
[1]方浩波．高层建筑结构设计中的要点及问题[J]．中华建设，2012（07）
[2]杨留学．论高层建筑结构设计的注意事项和要点分析[J]．门窗，2012（08）
[3]赵旭．针对高层建筑结构设计的要点研究[J]．黑龙江科技信息，2015（09）
论文作者:王蓓新
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年11月下
论文发表时间:2016/9/20
标签：高层建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 高层论文; 结构设计论文; 荷载论文; 载荷论文; 《建筑建材装饰》2015年11月下论文;