广西南宁 530000
摘要：我国的高层建筑虽然相对发达国家起步较晚，但是已经取得了很大的成就。高层建筑设计与城市空间的融合也正不断完善和发展。在高层建筑设计中，不仅要与建筑物所处地理位置、环境相符合，也要注重可持续发展与生态环境的发展。
关键词：高层建筑设计；问题；对策
一、高层建筑结构的特性
1、高层建筑结构的受力分析
因为高层建筑物都是由许多构件组合而来，结构设计一定要把建筑物的重量传至地面。就受力而言，在竖构件中，建筑自重与楼面应用荷载所引起的弯距与轴力数值和高层建筑的高度是正比关系，但是水平荷载对结构的倾覆力距和其在竖构件中产生的轴力，和高层建筑高度的平方是正比关系。就一个建筑来说，竖向荷载往往不会出现太大的变化，而地震荷载、风荷载等作用的大小会由于结构动力的不同特性而出现一定的变化，进而使得建筑出现一定的位移。在高层建筑设计中，一定要将位移量限定到一定的范围之中。
2、预防建筑轴向变形与扭转破坏
通常而言，在高层建筑之中，过大的竖向荷载值会致使柱中出现较大的轴向变形，进而影响到连续梁弯矩，致使连续梁中间的支座位置的负弯矩变小，而跨中正弯矩变大;除此之外，还会影响到构件侧移与剪力，较之于构件的竖向变形，可能会出现不安全的结果。所谓的结构扭转问题指的是，在结构设计中没有做到三心合一，为了使得建筑物因水平荷载作用的影响而出现扭转破坏问题得以有效避免，在开展结构设计时，要对结构形式与平面布局予以合理选择，使得建筑物能够保持三心合一。
3、高层建筑结构要考虑更大的延性设计
所谓的结构延性指的是：从相符时直到最大承载力或者达到之后承载力并无明显下降时期的变形能力。在对高层建筑进行抗震设计时，就是运用结构的延性来吸收地震的能力，从而有效避免建筑出现破坏。在地震的作用下，高层建筑往往会出现更大的变形。为了使得结构在到塑性变形阶段后还有较强的变形能力，就需要在构造上予以考虑，采取适当措施，有效确保结构具备较大的延性。
二、高层建筑常见问题探析
1、部分结构的设计存在安全隐患
对于高层建筑，与一般建筑不同的是水平荷载的影响占主要部分，轴向变形是很严重的一个问题。随着高层建筑的高度增加，竖向结构部分就成为控制整个建筑物质量的核心部分。在某些高层建筑中，其底层部分整体为大空间，很少有抗震墙，仅存的砌体抗震墙也不符合工程要求，使整个结构体系失去科学性和合理性；部分结构使用的小构件数量和质量也没达到要求，比如悬挑构件的最小配筋率；部分结构设计的强度远远达不到工程要求，存在比较多的安全隐患。
2、设计深度低于工程要求
高层建筑设计人员态度过于松懈，没有认真考虑建筑所面临的问题，以致于设计图纸比较简单粗糙，缺乏科学性和合理性，施工图纸缺乏部分详图；在设计图纸中重要的设计说明也没表述清楚，如设计参数、各种性能等级、防火处理等等；高层建筑对于各方面的要求都非常高，设计者的力学概念和相关专业知识都需要非常高的水平才能减少后顾之忧，但是实际工程的设计师们存在很多不达标的地方，对关键部分还存在不了解的情况，设计存在盲目和不慎重的现象，导致建筑施工存在不少的问题。
三、提升高层建筑质量的设计对策
1、地基和基础设计
地基是建筑物的重要部分，承载整个建筑的荷载。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的质量直接决定建筑项目的成功与否，也关系到建筑物的抗破坏能力，所以地基的相关设计非常重要。所以在设计地基的时候，务必好好研究相关设计规范，不能只局限于国家标准。目前，我国很多地区都有自己的地基设计规范，它能更加详细准确地位设计者提供相关信息和建议。所以设计者要根据当地地基类型的实际情况，科学合理地拟定相关数据，规范设计图纸，以免对整个建筑结构造成基础性的影响。此外，设计时还要考虑基坑支护，在施工前要根据土质概况、基坑深度等确定具体方案，对于高层建筑，基坑周边应有防护措施。如设立排水设施，加强监测工作。
2、加强高层建筑的选型设计
建筑结构的选型设计关系到建筑最终的使用寿命和它的安全性，准确合理的选型设计时决定设计质量的关键。首先，流线型的建筑结构因为其相对较小的体型，具有很好地抗风性能，得到了比较广泛的应用，具体包括截锥型或者类似建筑结构类型。此外，在建筑结构的平面设计和布置方面也有很多需要注意的地方。为了保证整个建筑结构的受力稳定性和力学平衡，在进行建筑的平面布置时，要尽量使平面的形状和刚度匹配，均匀一致，对称协调，这样还能在一定程度上减少建筑扭转效应带来的不利影响。高层建筑相对于一般建筑而言，在结构刚度、建筑稳定、抗压抗震、承载能力等方面均有更高的要求，所以，根据大量的实际建筑工程经验来看，高层建筑设计一个合理的高宽比对其质量是非常重要的。
3、选择科学合理的结构体系
建筑物的某些结构体系的选择是根据建筑的高度、建筑物的功能类型以及建筑物的抗震要求等因素，以科学合理、安全可靠、经济适用为原则进行设计的。一般而言包括以下几种结构体系：框架结构体系、剪力墙和筒形结构体系等等。其中，框架型结构体系自重最小，这在很大程度上减少了整个建筑的载荷，从而减少了很多由于荷载问题导致的安全事故，所以，目前在国内已经得到了广泛应用。剪力墙结构体系则是现代住宅中比较常用的一种，它可以有效减少非承重隔墙的数目，并且也不会有外露梁柱，得到许多用户的青睐。筒形结构体系相对来说则适用于超高层建筑，因为建筑物比较高之后，会受到侧力的影响，而筒形结构因为其独特的结构特点，具有较大的刚度，因而抗侧力性能极佳。所以，设计师在设计高层建筑的某些结构体系时，要根据具体情况综合考虑，选择一个最合理的结构体系，提高建筑物的质量。
4、使用辅助设计
随着我国建筑业的快速发展，建筑物变得更加复杂化和多样化，因此对于建筑设计的要求更加苛刻。目前，我国建筑工程领域已经开始借助于计算机设计系统进行辅助设计。它可以辅助工程设计师进行结构计算和结构分析，并且进行图纸设计。目前各研究院开发的相关软件有很多种，并且绝大部分都很优秀。但是，数值模拟软件虽然很强大，并不能完全代替人工分析和计算，每一款软件都是根据不同的条件模拟编制出来的，它们的适用对象和使用范围也各不相同。这就要求设计师明确各种软件的适用范围，在充分的计算和分析的基础上，利用计算机进行科学规范、深入细化的辅助设计，这是决定整个设计质量好坏的关键一步。
5、加强结构分析计算
高层建筑相关的结构设计、分析和计算要比一般建筑复杂、困难的多，所以做好高层建筑结构体系的分析和计算对提高设计质量意义非凡。相关的计算主要由周期折减系数、振型数目和藕联计算。首先计算周期折减系数时务必不能忽略砌体填充墙的影响；计算振型数目时要根据具体的振动特性；当多塔之间的强度差别很大时，不能忽视掉耦合效应，以免出现安全隐患。
四、结语
随着当前高层建筑物设计理念的更新和施工技术的换代，行业整体水平有了明显的提升，工程设计者和业主也越来越倾向于追求结构新颖、承重结构合理的高层建筑物形式。作为工程设计者，在工程设计的每个环节中都要做到精确的计算和模拟，以期得到最优的结构设计，增强结构的设计效果，保证建筑物的安全性能、耐久性能和经济可行性。这就要求高层建筑物设计从业者要不断学习理论知识，打好从业基础，将理论知识与具体实践相结合，培养大局观念更要着眼于细节，不断创新又要尊重建筑设计之根本，这样才能使整个行业水平更上一层楼！
论文作者:陆亿斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/13
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