摘要：本文主要对高层建筑结构设计存在的问题及优化策略进行分析与探讨，以供同仁参考。
关键词：高层建筑；结构设计；存在问题；优化策略
一、前言
现代建筑设计不仅对建筑的使用性能与外观有着较高的要求，而且越来越注重建筑结构的稳定性与安全性。若建筑结构设计不合理，缺乏对安全性的充分考虑，势必会给整个工程施工埋下安全隐患，增加安全事故发生可能性，给企业带来不必要的经济损失。因而，重视并加强建筑结构设计中的建筑安全性考虑，提高建筑安全性非常重要，对促进建筑行业健康可持续发展具有重要意义。因此，本文主要对高层建筑结构设计存在的问题及优化策略进行分析与探讨，以供同仁参考。
二、高层建筑结构设计中存在的问题分析
（1）建筑基础选型不合理。在建筑结构设计时，合理的基础造型能够直接反映此设计是否经济安全且科学。但在我国的建筑结构设计中，仍然存在着这样的不合理现象。这成为我国建筑设计问题的现象之一。不合理的基础造型对施工地的地质沉降影响非常大，不但会增大其难度，还会将建筑的质量安全以及地基承载力大大降低，非常容易使建筑结构变形，造成人财损失。
（2）建筑框架结构设计不合理。建筑框架结构的设计也存在着许多的不合理，建筑结构设计工作者经常会将纵向框架的设计忽略掉。纵向框架的设计是一个抗震设计，它的忽略会使建筑没有了抗震能力，导致配筋和胯中纵筋出现配置不均匀的现象。
在框架结构的设计时，承重柱截面的高度过小，使柱顶抗弯强度降低，当地震发生时，房屋很容易被破坏。除此之外，还有一个突出的问题，在剪刀墙结构当中，把用于连接墙肢之间的连梁，按单梁设计。此问题最突出的便是阳台，因为阳台梁的荷载并不是很大。设计工作者就会经常将它按单梁来设计，这样设计不仅会降低梁的承载力，还会对房屋的安全性造成很大的影响。
连梁超筋设计问题。在高层建筑物剪力墙的结构设计中，连梁超筋设计问题十分常见，一般的处理方法是将其梁截面高度中心设计成宽10厘米的水平缝，进而产生两个只有半高度的连梁。这种设计方法主要是对连梁计算截面进行等效替换。然而因为截面选取与计算设定之间存有误差，实际连梁在计算模型上就明显区别于等效连梁，在高烈度区以及大震条件下，必然不能有效确保连梁的强剪弱弯，进而易导致连梁受地震影响失效，甚至会破坏剪力墙结构或者整个高层建筑物的结构体系。所以，双连梁的设计方法是有一定的限制前提的，高层建筑物设计人员必须科学分析它的受力状况，然后从多方面综合考虑，再进行设计。
（4）混凝土设计方案不科学。在建筑结构图纸绘制中，需要结合设计者实地考察进行反复修改，而且还要经过上级部门的审核和批复，这些流程的主要目的是为了增加建筑结构设计的科学性和安全性。一旦确定图纸方案，则需要对混凝土配置做进一步设计。在实际操作中，混凝土比例配置不科学问题经常出现。由于外界温度、湿度、季节变化、风向风速的因素都能够对混凝土凝结、强度等造成影响，但是在设计中不少设计者过于关注混凝土的建筑属性而忽略了外部条件可能造成的影响，进而造成建筑抗压能力下降、混凝土开裂等问题，为建筑安全性造成不利影响。
（5）抗震设计问题。随着现如今的经济增长趋势，城市高楼林立，高层建筑物更是层起彼伏，而对于高层建筑物来说，最重要的莫过于建筑物自身的抗震能力了，虽然各地对于建筑结构的抗震要求进行了更新，但是设计者在设计的过程中没有具体的贯彻实施建筑物所在地的实际抗震度要求，因此设计出来的建筑结构存在很大危险性。
三、高层建筑结构设计存在问题的优化策略
（1）优化建筑基础的选型。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑结构设计中，合理的建筑基础造型影响是非常大的。因此在造型时，必须对建筑的外形与地质情况进行合理的分析，并对其做出合理的选择。建筑设计人员在对项目进行工程数据计算的时候，一定要确保数据的准确性，一旦遇到不符合要求的现象，必须在第一时间内解决。除此之外，还应当进行反复的计算检验。
（2）优化建筑结构整体及局部设计。建筑结构设计过程中存在着复杂性、层次性这两个特点。首先，从建筑结构的复杂性来说，要注意选择建筑材料，材料必须符合使用标准，还要结合具体情况，选择建筑结构类型；其次，从建筑结构设计的层次性来说，要对建筑内部做出整体优化，可从建筑局部的结构设计、建筑使用设备、电气设计、安装体系等方面着手。除此之外，可将整体结构设计与局部结构设计同时进行优化，由此形成一个综合性的结构体系，这样一来能够使房屋的安全性与合理性得到提升，而且能够减少不必要的浪费，另外，要尽力保证建筑结构整体的协调优化，保证建筑的截面面积与建筑高度相协调，避免出现墙位错误的现象，在设计过程中，还可以适当运用几何结构，从而使建筑达到简洁、美观的视觉效果。
（3）优化建筑结构的刚度设计。建筑结构的刚度取决于建筑材料的含钢量，因此，在房屋建筑设计过程中，如果采用低含钢量的设计会使得工程具有极大的安全隐患，所以建筑施工企业必须注意房屋建筑的刚度设计，以保障建筑的工程质量。当然，建筑结构的刚度会随着不同的地质情况而不同，比如在平原地区，地质比较稳定，建筑结构对于刚度的要求就比较低，这时就可以采用含钢量稍微低一些的建材，而如果在山地丘陵地区，地质情况复杂，就要对建筑结构的刚度要求严格一些，采用含钢量高的建材。综上所述，建筑企业不能一成不变，在房屋建筑结构设计过程中，要因地制宜，不能仅仅考虑企业的利润，更多的是需要和实际情况相结合，设计出最符合要求的建筑结构刚度需求。
（4）优化混凝土及钢结构设计。当前混凝土浇筑技术应用较为广泛，因为混凝土具有较好的抗压性、刚度良好，强度较高，能够保证建筑物形体稳定，起到必要的框架支撑作用。设计者需要对混凝土比例进行科学分析，结合当前应用广泛的钢结构
进行配比设计。钢结构一般质地较轻而强度较高，有利于推进施工进步，而且科学的混凝土配比设计有利于增加建筑物的稳固性，延长其生命周期，是现代建筑结构的核心要素。
（5）优化抗震性能设计。高层建筑物结构抗震设计的关键点就在于科学的性能设计。建筑工程设计师在设计高层建筑物时，一定要考虑怎样可以有效提升高层建筑物的抗震性能，保护高层建筑物不受地震的影响和破坏。对此，建筑设计师必须全面分析不同地震水准下建筑物构件的变形情况、承载情况以及局部构造。单纯增强变形能力，就会造成高层建筑物结构在小震下的破坏情况和中震下的损坏状况改变不大，然而抵御大震防止倒塌的能力却显著提高。单一增强承载能力时，建筑构件在安全性上会有些提高，然而变形能力却不一定符合相关要求。因此，如果要很好地满足高层建筑物的性能设计，就必须逐步提高承载能力，迫使结构迈入塑性工作时期延后，并且进一步提高刚度，适度减小变形。也就说，只有探寻到结构构件的承载能力与结构构件的变形能力之间的平衡点，才能科学地完成高层建筑物结构中的性能设计。
四、结语
综上所述，随着经济的发展与人口的增加，高层建筑已经成为当今建筑行业建设发展的主要趋势之一，同时高层建筑工程的工程质量也日益成为人民大群的关注焦点。而高层建筑结构设计作为整个高层建筑工程的必不可少的组成部分，对于高层建筑工程的质量与以及使用年限有着直接的影响，所以建筑工程人员必须对其加以重视。现阶段，我国的高层建筑结构设计还存在诸多问题，为此相关建筑设计人员必须不断深入研究，以找出有效的针对性解决方法，进一不提升我国高层建筑工程的质量。
参考文献：
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[3]岳文萍，周强茂，刘飞飞等.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].住宅与房地产，2016，（3）：90-91.
论文作者:胡志国
论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期
论文发表时间:2019/5/17
标签：建筑论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 建筑物论文; 高层论文; 刚度论文; 混凝土论文; 《防护工程》2019年第3期论文;