娄霄楠
哈尔滨市永大建筑设计有限责任公司
摘要：当前我国的建筑行业发展速度有了非常明显的提升，在城市化不断发展的大背景下，城市中出现了越来越多的高层建筑，高层建筑在主体结构的设计方面和普通的建筑有着非常明显的差异，所以我们必须要对这一问题予重视，本文主要分析了高层建筑主体结构设计的相关问题，以供参考和借鉴。
关键词：高层建筑；主体结构；结构设计
在当前的城市发展和建设中，高层建筑占据的位置越来越重要，因为当前我国的土地资源相对较少，在这样的情况下，高层建筑就减少了土地资源的占用，所以在这一过程中高层建筑也成为被人们广泛接受的一种建筑结构形式，此外高层建筑的建设业使得城市的整体环境得到了有效的改善，而设计的合理性直接影响到了高层建筑的质量和性能。
1、高层建筑主体结构设计的特点
首先，在低层和多层建筑当中，一般都是竖向荷载的设计形式，但是高层建筑受力的主要形式是水平受力，我们也将其称作是水平荷载，在开展受力分析的时候，竖向的荷载会对整个建筑的主体结构会产生一定的影响，但是在实际的分析工作中，我们需要重点考虑的是水平荷载。需要注意的是风荷载和地震荷载也在水平荷载的范围之内，建筑自身的结构动力和外观形式也会发生较为明显的变化。
其次，在高层建筑设计的过程中一定要采取有效的措施来减轻自重，在设计的过程中我们需要对地基的承载能力予以充分的考虑。如果地基基础的形式完全一致。在软土结构中减轻建筑结构自重会有比较好的效果，地震效应和建筑的重量也呈现出了正相关的关系，所以在建筑设计的过程中如果可以减轻建筑的自重，就可以十分有效的减少地震对建筑的不利影响。高层建筑的重量有所提升之后就会对结构产生较大的地震剪力，这主要是由于结构自身的重心比较高，地震作用在这一过程中也会存在着非常大的倾覆力矩，针对竖向构件而言，就会出现比较大的附加轴力，建筑主体结构的抗震性能会受到非常不利的影响。
再次，在高层建筑的设计中，对抗震设计的要求相对比较严格。高层建筑在结构设计的过程中一定要按照相关的标准和要求对施工的规范予以充分的考量，同时对其自身的抗震能力也要予以仔细的设定，只有这样，才能使整个高层建筑具备非常好的抗震性能。
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2、高层建筑主体结构设计的原则
2.1计算简图合理
在高层建筑结构计算的过程中，通常体现在了工程计算的简图当中，为了更好的提高结构设计的质量和水平，所选择的设计方法和计算的整体规划要有高度的科学性和合理性，对真个高层建筑主体结构来说，首先我们要保证的就是计算方案的合理性，在高层建筑设计的初始阶段，设计人员不能保证计算简图的合理性，在工程建设和施工的过程中就会出现较大的误差，这种误差会超出正常的范围，这样一来就会严重的影响到建筑整体的施工质量和施工水平，如果不对其进行及时的处理，就可能会出现比较严重的安全隐患问题，所以在设计当中，工作人员就必须要严格的按照设计的原则对其予以控制，规划处相对比较完备的计算简图。
2.2基础方案合理
如果想要更好的提高建筑结构自身的稳定性和安全性，在施工的过程中就要采取有效的措施对地基的施工质量予以严格的控制，只有在地基基础达到一定水平之后，工程的稳定性才得以保证，所以在对高层建筑进行设计的过程中，我们必须要采取有效的措施做好地基结构的设计工作。一定要充分的考虑到工程的具体条件以及其他方面的因素，按照工程的类型和结构形式完成地基设计工作，在开展地基设计的时候，如果施工地点的地理条件并不是很好，设计人员必须要亲自到施工现场去考察，形成设计地质勘察报告，这样才能更好的保证地基设计的质量。
2.3对计算结构进行科学的分析要合理
在对高层建筑整体结构进行设计的时候，我们需要借助计算机应用技术，但是在当今这样一个计算机技术高度发展的时代，计算机应用软件的数量和种类非常多，不同的软件在计算的结果上会存在着一定的差异。所以我们在使用计算机进行辅助设计的时候，如果结构的具体状况和程序运行不完全一致或者是操作的过程中出现了一定的失误，计算结果的准确性就会受到非常严重的影响，所以对计算结果，我们必须要进行合理的计算和分析，之后才能给出一个科学准确的判断。
3、高层建筑主体结构设计出现的问题
3.1剪力墙结构
在建筑结构设计方面，存在一类结构形式是底部结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构，上部结构为多层砌体，此类结构应用的范围是沿街的住宅、办公区域或者是旅馆，下层为开放式房屋，如商店等，上层是多层砌体开间住宅。对于此类建筑，一些设计人员为扩大使用的面积，将2层以上外层挑墙的位置进行特殊处理，安排于悬挑梁上部，由于荷载较大，底层承载挑梁容易产生裂缝。在临街砌体结构中，此类问题发生比较多。
3.2混淆边续梁和单梁
这类情况主要是出现在阳台边梁设计中。原因主要是边梁的荷重比较小，设计人员不重视边梁的荷重情况，在支座上，缺少梁负筋量，受拉区容易存在裂缝。如果边梁比较长，问题会比较明显，阳台边梁位置是室外，恶劣天气容易对此造成影响，裂缝会变大，承载力降低，容易产生安全隐患。
3.3忽略纵向框架
在对现代建筑进行抗震结构设计时，主要是在2个主轴角度实行计算。不同角度抗震能力承担者主要是同方向的抗侧力。在框架结构设计中，它是比较重要的内容，横向框架、纵向框架发挥的作用都比较重要。部分设计人员在纵向框架上，抗震设计的节点、箍筋都不符合实际的要求。在跨中纵筋以及梁支座负筋等具体的位置上，缺少充足的配筋。
3.4楼层在平面刚度方面不符合标准
部分结构在设计时，没有采取相应的措施，只是应用简单的变形。从理论角度考虑，数学模型准确性比较高，但是，不能掌握楼板变形的具体数值。在这种设计中，实施后，结构的构件安全性不能得到保证，建筑的整体结构存在问题。
4、高层建筑主体结构设计的方法
4.1主梁中存在次梁位置增加附加筋
在这种情况下，通常是增设箍筋。附加筋需要设置，但要结合实际的情况。当主梁、次梁在截面方面差距较小时，次梁荷载比较大，需要增设附加筋。若主梁高度到特定的程度，次梁截面较小，荷载负担也比较小时，主梁就不必增设附加筋。当主梁和次梁具有较大的截面时，荷载压力比较小，不必增设附加筋。
4.2依据实际的需求选择结构形式
首先，对于高层建筑主体结构设计方面，建筑几何中心、刚度中心以及结构中心尽量处于同一点，如果未满足这个要求，在施工以及使用时，会产生很大的问题，主要是扭转问题。扭转问题即在建筑结构内部，由于水平荷载力的因素，出现振动扭转。扭转问题以及水平风载，会严重地影响到建筑的结构。
其次，对于立面、平面，在选择形式时，高层建筑的平面应当力求形式简单、对称，具有规则性。很多的研究结果表示，建筑结构缺乏对称性，出现内凹、外凸，会损害建筑稳定性以及抗震性能，减少建筑的荷载力。若建筑结构不对称，在凹凸拐角地方，应力太集中，会出现损害，应该避免。
5、结语
在高层建筑主体结构设计工作中，很容易就忽略上述的问题，这样也就影响到了建筑整体的安全性和稳定性，所以为了避免这样的问题，设计人员一定要提高设计的质量和水平，只有这样才能更好的推动高层建筑的健康发展。
参考文献：
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[4]钟金成.高层建筑主体结构设计探讨[J].企业导报.2013（08）
论文作者:娄霄楠
论文发表刊物:《基层建设》2016年3期
论文发表时间:2016/5/30
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