摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展与进步、城市化进程的不断深入，城市用地日益紧张，为有效解决城市有限的土地资源与人们日益增长的居住需求之间的矛盾，高层房屋建筑结构应运而生并在实践中得到广泛使用。高层建筑的出现不仅解决了城市用地不足的问题，同时也有效改善了人们生活条件和生活水平；但同时要注意到，城市高层建筑为了满足公众需求，其内部结构大多复杂多变且其内人口密集，一旦发生事故，后果不堪设想。基于此，本文以目前我国高层房屋建筑结构的设计现状为出发点，对高层房屋建筑结构的设计特点、要点进行了分析总结，并就管理中常见问题的解决提出了几点意见和建议，以供参考。
关键词：高层；房屋建筑；结构设计；探析
为保证高层房屋建筑的安全性以及整体良好的使用性能，对高层房屋建筑结构的设计进行分析是应有之义，就现阶段我国高层房屋建筑结构的设计情况来看，其中还存在较多问题，如建筑基础设计周期过短、地下室抗浮设计的地下水位高度不准等，长远来看，这不仅将影响高层建筑本身的建设质量，同时对于我国建筑事业的整体发展与进步也是极其不利的。对此，对高层房屋建筑的结构设计展开具体的分析与阐述就变得十分重要且必要了，只有保证在具体的工程设计中，既符合相关高层建筑的设计标准，同时也对工程周围的实际情况进行充分考虑，才能保证建设出来的高层建筑同时满足安全性、舒适性、便利性的要求。
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1高层房屋建筑结构设计常见问题
1.1缺乏健全的结构设计管理制度
就现阶段我国大多数建筑企业的高层房屋建筑结构设计情况来看，相关人员对高层房屋建筑结构设计的重视程度不高的问题依旧十分突出，受此影响，高层房屋建筑结构的具体设计大多缺乏健全的设计管理制度作为支撑和依据，在这样的背景下，设计安全 、质量问题频发，如建筑结构变形、偏移、建筑装饰以及填充墙等设施出现裂缝等。在上述安全质量问题中，随着建筑物高度的增加，其结构在水平荷载作用下将不可避免的出现侧向位移，此时，相关设计人员若未能严格依照相关设计规范进行结构设计、保证强大的结构强度，则可能导致结构在水平荷载作用下的横向位移，当侧移过大时，将导致建筑物中的居住者产生心理不适与生理不适，因此，为了保证建筑物的正常使用功能，必须做好建筑结构的横向移动控制，而实现上述目的的重要途径之一便是建立健全完善的结构设计管理制度，保证各项设计措施的执行有据可循。
1.2轴向变形
轴向变形对高层建筑结构的安全性与稳定性有很大影响，因此，相关人员在进行高层结构设计时，必须充分考虑高层建筑的高度对竖向构件轴向力值的影响，一般情况下，随着竖向高度的增加，竖向构件的轴向力值在达到一定程度时也会显著增加，为防止高层建筑结构的内力值因此而发生变化，导致整个建筑的质量降低，在设计过程中应该从多个角度对此进行考虑。
1.3建筑主体上部结构设计与工程实际不符合
在现阶段我国大多数建筑企业的高层建筑结构设计中，建筑主体上部结构设计与工程实际不符合的现象还较为突出，主要表现在以下方面：第一，高层建筑的柱、梁的荷载不符合规范，梁、柱的荷载未能按照现行设计标准进行计算；第二，建筑物高度的高度与宽度的比值大于现行规范，房屋的最大使用高度和宽度比限值与现行抗震规范不一致，个别建筑物的高度和宽度明显超过现行规定的极限值；第三，高层建筑的高度与结构体系的类型和抗震设防烈度以及场地类别结构的有关规则不相符。
2高层房屋建筑结构设计优化策略
2.1建立健全结构设计管理制度体系、提升人员安全设计意识
完善的结构设计安全管理制度是各项设计安全管理工作得以落实的前提，为此，在优化高层房屋建筑结构设计的过程中，首先就应当建立基于“安全第一，预防为主”理念的建筑设计安全标准体系，促使建筑工程施工朝着标准化和规范化的方向发展；其次，落实安全责任制，将设计责任分解落实到个人，防止人员之间互相推诿；最后，建立结构设计预警机制和安全事故应急方案，以便及时发现和处理各种安全事故，将事故造成的损失降至最低。在这过程中，为保证各项措施得到彻底的贯彻和落实，还应同步加强对于相关设计人员的安全教育，制定详细的安全教育计划，通过培训、讲座以及交流学习等多种形式加强人员的安全教育，提高人员安全意识，充分提高设计人员队伍的整体素质，保证每一位设计人员均能严格按照规范和操作规程进行工程设计，确保将安全事故杜绝在源头。
2.2优化建筑主体上部结构设计
在对高层房屋建筑结构进行整体上的上部结构设计优化时，首先应当根据建筑需要合理设置剪力墙，借此保证楼层中平面刚度的中心点与楼层整体的结构重心重合，确保建筑结构的稳定性。具体的行剪力墙结构设计过程中，严格遵循安全性和经济性的原则，结合建筑实际，并在均匀、对称性的指导下，对剪力墙结构进行全面考虑和合理布置，尽可能的简化剪力墙肢截面，使墙面结构刚度中心和质量中心重叠在一起，保证剪力墙抗侧力刚度在合理范围。其次，剪力墙设计完毕后，根据建筑情况尽可能地对剪力墙行大开间构造，保证剪力墙结构具有丰富的延展性，从而有效避免剪力墙的脆性剪切毁坏。因此，对于长度在8m以上的大墙肢，应当由此承载楼层剪力，对此，在具体的工程设计中，就需要根据实际情况开施工洞和计算洞，当施工结束后将施工洞进行填充，进而有效的将大墙肢分成小墙肢，全面提升较小的墙肢配筋性能。与此同时，对于本身不具有上述设计条件和改造条件的建筑，为了保证建筑同样具备良好的抗震抗压性能，此时应当避免构造过大的剪力墙。
2.3应用筒体结构体系、防止轴向变形
近年来，随着我国高层建筑楼层高度的不断增加以及抗震设防要求的持续提高，高层建筑结构体系传统的平面工作状态的框架组成开始逐渐不能满足现代高层建筑剪力墙的有关要求，受此影响，高层建筑结构轴向变形问题时有发生。在这样的背景下，为有效解决上述问题、满足剪力墙的相关设计要求，可在设计中拆除剪力墙，使用薄壁筒体的方式替代，并形成一个竖向悬臂箱梁和加密柱，以有效提高梁的刚度，防止建筑结构轴向变形。此外，还可把握整体空间框架的设计理念，由一个或多个圆柱体抵抗水平力的结构进行圆柱形结构设计，以有效降低高层建筑的自重，保证在不增加基础设计成本和建设本的情况下，在软土地基上修建更多的楼层，提高建筑设计与建设的经济效益。
3结束语
综上所述，就现阶段我国的高层房屋建筑结构设计管理现状来看，其中还存在较多问题与不足，如高层建筑结构的均衡关系不够合理、消防结构设计不够规范、建筑刚度不达标、结构设计体系过于复杂等。上述问题的存在对于我国高层房屋建筑结构的进一步发展是及其不利的，对此，我们应当加强对于高层房屋建筑结构设计管理的研究，明确管理原则，并以此为基础，通过人员教育、制度完善、建筑结构改造等途径来完善高层房屋建筑结构的设计管理，以此全面提升高层房屋建筑结构的安全性和稳定性。
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论文作者:万喜辉
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/17
标签：高层论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 房屋建筑论文; 建筑论文; 结构论文; 高层建筑论文; 《防护工程》2018年第20期论文;