摘要：高层建筑建设发展和一般的建筑结构不同，它需要承担一定的水平荷载、垂直荷载，具体包括外界风力带来的压力、建筑物本身高度带来的承重压力等。在高层建筑数量的增多下，高层建筑出现了不同程度的位移，对人们使用建筑的舒适度带来了影响，严重的位移甚至还会引起建筑结构构建的损害。基于此，文章对高层建筑结构设计的问题与设计方式进行研究，旨在更好的促进高层建筑发展。
关键词：高层建筑；结构设计；设计要点
引言
在建筑工程造价管理的过程中建筑结构造价占有非常大的比例，而建筑工程结构设计能够保证建筑工程经济效益的可靠性。所以，建筑结构设计人员在实际的设计过程中，必须加强相互之间沟通，精心设计结构施工方案，应用先进优化技术，选择合理的结构设计方案，降低工程施工成本。建筑工程中，结构造价占有非常大的比例，通过不断优化建筑结构设计，采用先进的设计方案，提高我国建筑行业的经济效益及社会效益。
1.高层建筑结构设计存在的问题分析
1.1消防结构设计问题
第一，在高层建筑内部装修中多采用可燃性材料，给建筑结构产生火灾埋下了隐患，高层建筑结构形式复杂，使用功能较其他建筑较多，使得消防结构的设计比其他结构较为复杂。第二，高层建筑因其所处的环境高层空气流通迅速、风力大等特点导致一旦发生火灾会很难控制局面，火势易迅速加剧。第三，高层建筑的竖直结构非常长，出现火灾时电梯等基础设施不能使用导致用户疏散困难、时间长，直接威胁人身财产安全。
1.2扭转问题
高层建筑结构设计过程中涉及结构中心、几何中心、刚度中心这三个关键点，位保证高层建筑的结构稳定性，需保证将这三点设计在同一点上。但是由于种种的计算误差、测量误差等，往往设计结果中三者存在扭曲现象，尤其是对于超高层建筑的几何中心和刚度中心几乎很难做到同心。如此，高层建筑在收到水平方向作用力时极易发生扭转问题，大大降低了高层建筑的安全指数。
1.3抗震结构设计的问题
在高层建筑结构设计中，需要重视结构的抗震设计。由于我国多数地区处于地震分布区，若结构的抗震设计不满足抗震规范要求，可能会在地震灾害发生时，无法承受地震水平作用。同时，一些设计院对结构的抗震设计不够重视，针对高层建筑，未开展抗震设计，或者抗震设计模型与实际结构存在一定的差距，导致抗震设计结果与真实模型抗震性能存在较大的出入。或者是在抗震设计中，采用的地震水准强度较低，地震烈度不满足抗震要求，导致结构抗震设计存在安全隐患。
1.4抗风结构设计问题
在高层建筑结构设计中，强风对结构的水平作用比较明显，但是一些设计单位对高层建筑结构设计中，忽视强风对结构水平作用，导致结构在抗风性能方面存在隐患。或者是结构抗风性能验算时，取值不合理，建筑上下部采用同一风速，无法准确的模拟结构受到强风的作用效果。
2.高层建筑结构设计的完善策略
2.1选择合理的高层建筑结构设计方案
高层建筑结构设计方案的选择需要考虑多重因素，包括：①结构的选型需要满足高层建筑各个功能的实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如为了提升高层建筑的视觉和传音效果，在进行结构设计安排的时候需要放弃一部分的竖向支撑构建，加强对大跨度结构的应用；②在高层建筑结构设计的时候需要通过防震缝的设计形成一定规则的结构单元；③需要有关施工人员根据高层建筑所在的地区情况对施工地下水位变化、地址土层、周围建筑物、建筑材料选择、工程造价等问题进行综合的权衡考虑；④需要加强对建筑结构的延展性设计；⑤加强对高层建筑结构水平力的关注；⑥保证高层建筑结构设计的规则性。高层建筑结构设对规则性有着很高的要求，比如结构嵌固端上层和下层的刚度比、平面规则问题等。为在高层建筑结构设计之后不出现后期施工改动的情况，在高层建筑结构设计的时候需要严格按照相关的规范条件进行施工。
2.2整体和局部优化
房屋建筑结构设计具有复杂层次性。首先要求在进行设计时要考虑设计、结构、安装等不同子系统及其下属体系。在进行优化设计时，要综合考虑各个子系统和下属体系并且进行优化。另外，由于在房屋建筑结构设计时设计到施工材料、构建、配件等内容，这就要求进行房屋建筑设计时，进行整体优化。建筑结构设计的重要组成部分就是结构的优化计算模型和优化计算方案。结构设计的优化工作其本质是将重要的参数在变量中提取，依据参数建立函数的模型，以此计算出最优的答案。一般情况下，建立模型主要是两个部分的工作，第一是对模型具有重要意义的就是进行设计变量的合理选择，并且参数在选择时会受到变量设计的影响，对变量进行合理的计算可以将计算编程的工作量降低;第二是目标函数的确定，要先找到可以符合函数条件的最优解，再进行目标函数的确定工作，然后确定约束条件，主要包含了弹塑性、强度、应力及尺寸等方面，在优化建筑结构的同时，必须确保约束条件的范围在规定的要求之内，满足设计的需求。
2.3重结构设计中的各种性能的满足
在高层建筑结构设计过程中，其最为主要的一个目标就是应该尽可能的满足各方面性能的要求，只有这样才能保障其结构有助于高层建筑后期的长期安全使用，对于这些性能指标来说，最为主要的有以下几点:(1)首先，必须加强对于结构延展性的设计，这主要是针对高层建筑容易出现的变形、倒塌等问题而言的，这种延展性更是极为关键，必须要在结构设计中体现出这种柔和度特点来;(2)其次，对于高层建筑结构的水平力也必须进行充分的关注，所谓的水平力主要就是指高层建筑在同一平面内的各种力学载荷特点，其对于高层建筑结构的影响也是比较明显的，必须在设计过程中加强控制。
2.4开展建筑材料统筹化地安排应用活动
在布置拓展建筑结构设计工作环节中，另一类较为重要的工作内容便是不同类型建筑材料的科学合理性选取。在此期间，设计人员需要将特定建筑材料受力特征、工作环境等指标全面考虑进去，在确保当下选取建筑材料性能得以保障前提下，竭尽全力减少建筑材料的损失浪费现象。其间需要特别关注的是，建筑结构人员有必要将项目设计过程中的诸多实际状况考虑进去，进一步设计出不同类型的建筑材料选取方案，之后借助综合对比分析途径，选取经济和性能优势同步突出的建筑材料设计方案。
另外，建筑结构设计中还须关注另一类问题，便是刚度，须知其对于建筑结构牢固安全性有着极为深刻的影响，因此要予以强化。如在土地较好岩基埋深较浅的区域，多以桩基为基础。其间整体建筑持力层便会落在微化的岩层之中，地基亦保留较为理想的稳定性和强度。在此类状况之下，针对相关结构刚度设计时可以考虑适当低一些，至于具体控制标准则以结构极限变形能力为主，如此对于抗震性和减少共振的发生，才会发挥适当的辅助效用。
3.结束语
综上所述，随着社会经济发展进步，高层建筑成为城市发展的重要标志。为了提升高层建筑结构设计的安全性、稳定性，需要有关人员认识到综合性、技术性很强的高层建筑结构设计工作对于建筑设计的重要作用和意义，加强对高层建筑结构设计的分析，应用多种技术，结合高层建筑结构特点，遵循相应的高层建筑结构设计原则，从而设计出符合社会发展需要的高层建筑结构。
参考文献
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[3]赵东晓.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].商品混凝土,2012, (9):132-133.
论文作者:宋伟良
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年3月上
论文发表时间:2017/7/3
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