摘要：近些年来，我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在高层建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。本文介绍了高层建筑结构设计的特点和基本原则，对高层建筑结构设计中常见的问题进行了分析，同时提出相应的对策予以解决，以供参考。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策
在高层建筑设计的整个过程中，建筑结构的设计是核心内容，是非常重要的，设计人员的设计要保证高层建筑在后期使用的过程中具备安全性与稳定性的重要指标，这就要求对高层建筑结构的设计更加重视，不断提高高层建筑结构的设计水平，不断将先进的科技技术应用到高层建筑结构设计中。
1 高层建筑结构设计特点
1.1轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向载荷很大，能在柱中引起较大的轴向变形，对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；此外还会对预测构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
1.2 结构延性是重要设计指标
相对于底层建筑而言，高层建筑的结构更柔和一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
1.3 水平荷载成为决定因素
一方面，因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。
2 高层建筑结构设计基本原则
（1）就高层建筑的结构设计而言，应按照高层建筑所在的地质条件确定科学合理的基础方案。设计基础方案时，设计者除研究高层建筑的结构之类与荷载分布等问题，还应当对建筑的施工条件、干扰因素展开综合考虑，最后明确设计方案。
（2）高层建筑结构设计任务的完成，一定要有科学的计算简图为保证，如果建筑计算简图的设计不合理，很有可能导致整个设计工作出错。所以开展高层建筑结构设计工作时，必须以质量与安全为原则，制定科学的计算简图。
（3）确定构造手段是高层建筑的结构设计工作的重要组成部分。高层建筑结构设计除了要符合强剪弱弯与强压弱拉的设计要求，还要符合强柱弱梁的设计原理，最后使得建筑物的强度与耐力条件符合标准，增强高层建筑的使用价值。
（4）根据上述原则完成设计后，要制定出结构设计的最终方案，同时要确保该方案的经济性、可行性与持久性。
3 高层建筑结构设计中的问题
3.1建筑结构超高问题
超高问题是高层建筑结构设计中比较突出的一个问题。超高主要就是指在一些高层建筑设计过程中，相关单位无视我国的规范和标准，过度地增加高层建筑的高度。出现这样问题的主要原因就是增加高度可以带来直接的经济效益。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是，从另一个角度来看，这种超高对于建筑的使用会有非常重要的影响，如果遇到地震，那么高层建筑非常容易出现倒塌的情况。这样最终会危及到人们的生命和财产安全。
3.2建筑结构扭转问题
在高层建筑结构设计过程中，有的时候也会存在着扭转的问题。在建筑结构设计过程中，会有三心，主要就是指质量中心、刚度中心和几何中心，只有实现三心合一才可以实现建筑结构设计的目标。许多时候，设计难以保证三心合一，所以一旦受到水平力的影响，高层建筑就会容易出现扭转的问题，严重影响建筑的安全。
3.3抗震结构设计问题
对于高层建筑来说，在对其结构设计的过程中最为重要也是最难实施的环节就是其抗震结构的设计，因为高层建筑特点，使得其在地震发生过程中可能会存在很多不确定的因素，而在目前建筑结构设计的过程中，也没有对当地震发生时如何有效的进行避震以及其可能带来的破坏性进行足够的考虑。而如果在设计的过程中没有对高层建筑的相关抗震数据较为精确的分析，且不能够根据地震发生原理为依据进行相应的设计，则很有可能由于高层建筑抗震性能的不足而存在一定的安全隐患，从而对人们的生命财产安全造成严重的威胁。
3.4受力以及承载问题
高层建筑在施工的过程中必然会使用很多机器设备，楼层越高，机器设备的数量就越多，会增加高层建筑的压力。如果设计的时候没有考虑周全，或者使用的建筑材料不达标，将会导致高层建筑的受力与承载力出现问题。
4 高层建筑结构设计问题的对策
4.1建筑结构超高问题控制
我国针对高层建筑结构的高度做出了明确的规定，在原先实施的规章制度规定的A 级高度的限制条件下，又增加了B 级高度，也实施了对高层建筑的高度实施限制的目的。因此，在不断优化调整高层建筑结构设计方式的过程中，研究崭新的结构设计方法十分重要。比如说在结构设计工作实施时如果忽略了超高问题，那么必然会从最直接的层面上对建筑结构类型的设计产生影响，非常不利于高层建筑的未来发展。
4.2优化建筑结构扭转设计
为了更好地应对自然灾害，在高层建筑结构设计的过程中，应该选择科学合理的结构形式和平面的布局，尽可能实现三心合一。在一些情况下，为了更好地符合城市规划和建筑场地的要求，高层建筑应该避免使用简单的平面形式，应该采取一些复杂的替代形式，把凸出部分的长度与宽度的比值控制在合理的范围之内。
4.3抗震结构问题控制
为了科学地提升高层建筑的抗震性能，设计人员在实施高层建筑结构设计时，应该对施工位置的地质、地震的级别以及频率实施实地勘察，提供依据给高层建筑抗震设计。还应该按照具体情况确定合适的建筑材料，确保建材的质量，并针对施工过程实施监督。对于抗风结构问题，设计人员在实施高层建筑结构设计时，必须重视风力对于高层建筑的影响。对施工地的风向和风力进行分析，科学合理的进行高层建筑结构的抗风设计，为高层建筑的建设以及安全使用提供保障。
4.4高层建筑结构基础设计
在高层建筑结构设计中基础设计工作占据较为重要的地位，而且在高层建筑基础设计正式实施时，应该把施工现场地质水文情况包括高层建筑功能要求当中设计的依据。在高层建筑基础设计中，应该针对建筑上部结构类型进行分析，并将分析工作得到的结果和高层建筑物荷载实际分布情况进行比对，在对各项科学、有效的措施加以一定程度的应用的基础上将高层建筑物基础类型、深度等层面上行的参数确定下来。
5 结语
高层建筑结构设计是一个长期、复杂甚至循环往复的过程，任何在这个过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使设计结果存在不安全因素。因此，针对这些问题进行必要的控制，恰当准确的选择最佳的设计方案，确保其相关计算的准确性和合理性也是极为必要的。当然，对于整个的结构设计环节来说，提高设计人员的设计水平也应该是当前需要解决的一个重要问题。
参考文献：
[1]张林林.论高层建筑结构设计存在的不足与对策[J].建材与装饰，2016（01）：70～71.
[2]钱冬江.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].中国新技术新产业，2016（11）：139～140.
[3]杨佩琨.高层建筑结构设计的问题与对策论述[J].四川水泥，2016（12）：72.
论文作者:唐任科
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月上
论文发表时间:2018/7/25
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