关键词:高层建筑；结构设计；问题及对策；探讨
引言
随着城市化的发展，我国大多数城市发展而不断的驶人建筑结构的设计难点，为了缓解这些不足的问题，就要坚持以高层建筑为主。它为企业带来了显著的社会经济效益，加快了城市化进程。对于城市化的发展来说，需要完善高层建筑的发展，但高层建筑功能的适用性、经济可行性和技术的合理性并没有随着楼层的增加而提高。量变必定引起质变。同时，我国的高层建筑技术尚且不成熟。设计和施工过程中还需要考虑和解决很多技术难题。
1高层建筑结构设计出现的问题
1.1 剪力墙设计问题
首先在新高度的规则下，短肢剪力墙的设置出现了一定的问题。短肢剪力墙就是截面的高厚比达到5~8的墙，并且无论是数据显示还是实际的经验，都对短肢剪力墙在高层民用建筑结构设计中增加了很多的限制，在高层民用建筑的设计中，结构设计的工程师应当尽量不采用这种形式的墙体，这样才能够避免后期设计工作中的出现的- -些后续问题。
1.2 地基与基础设计不科学
地基是建筑物的基础。如果基础和基础设计不科学，钢筋混凝土高层结构就无法实现。在这方面有几个常见的问题:(1)基础类型选择不当，导致建筑物不均匀沉降甚至倾斜；(2)自然地基的不合理设计和基础的大坡度会降低基础混凝土的振动质量，影响基础结构的稳定性；(3)地下室的加固底板配筋不合理。如果地下室加固底板配筋不合理，则高层建筑结构将变得不稳定，并增加建筑物的不均匀沉降。（4）地下水含量相对较高会影响基础和基础结构的耐久性和稳定性。
1.3 超高问题
对于高层建筑结构，最大的问题是高度，会有超高的问题。对于高层民用建筑的抗震减震要求，我国对建筑行业的相关法规和规范，包括建筑高度，有着非常严格的要求。在新的建筑高度调节中，原极限高度设定为A级，B级高度大幅度提高。进一步优化了高层民用建筑结构的设计方法和措施。在实际施工过程中，高层民用建筑的超高问题往往被忽视，导致设计审查失败，影响了工期和建设项目的总体成本。
1.4扭转问题
在设计高层建筑结构的过程中，存在三个关键要素：结构中心，几何中心和建筑刚度中心，并且为了确保高层建筑的结构稳定性，必须要保证三个重点设计在同一个点上。但是，由于各种计算误差，测量误差等，造成这三个点存在差异，特别是对于摩天大楼的几何中心和刚度中心，几乎很难达到完美结合。这样，高层建筑在受到水平力作用时容易出现扭转问题，大大降低了高层建筑的安全指数。
2高层建筑结构设计出现问题的对策分析
2.1 做好高层建筑结构不良地基处理设计
从高层建筑结构设计的整体观点来看，在此基础上需要完善设计的需求，满足不良的处理，使得在整体的设计上保证重要的过程和内容。认真认识高层建筑基础设计中不良地基处理的主要要求和技术要点，形成更规范的控制，更准确地控制地质和基础。为了完善和提高地基的稳定性，就要保证在此的安全性能，坚持以高层建筑结构设计的方案来实现技术和工作及其组织，同时还要严格实现高层建筑设计的标准，在此阶段需要强化及基本原则，把握好各项基础设计中最中心的参数和规则。要保证设计的质量，对于高层建筑结构设计上来说，不断的强化基础设计和应用程序，全面掌握了高层建筑的基本要点，形成了高层建筑基础的处理的多样化设计方案。以在安全可靠的基础上保证经济合理的原则，确定了高层建筑不良地盘处理的最终设计方案。
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2.2提升建筑消防设计
首先，在对超高层消防结构设计时，一定要全面分析影响设计质量的因素，保证超高层建筑所有设计工作均能和建筑结构设计规范相匹配，推动消防设计技术价值转变为建筑结构功能的进程。其次，应加强对消防设计环节科学性的评估与考察，具体是结合超高层结构设计的技术特征，总结不同设计环节的技术重难点，进而使超高层建筑的消防结构设计能为建筑物安全应用提供全面服务。再者,要从超高层建筑易燃性材料的研究视角出发，针对超高层建筑火灾情景下的安全管理需求进行全面调查和分析，以保证超高层建筑结构设计工作能够更完整地依照消防设计理念落实，加强对建筑材料应用措施的管控，促进超高层建筑结构优势的发挥，实现对，火灾蔓延过程的抑制。最后，应该与超高层建筑消防通道设计工作一定重视，特别是要保证所有消防设计工作均能符合建筑排烟体系建设要求，超高层建筑可以通过对使用者状态的全面分析。
2.3提高建筑结构的抗震能力
在高层建筑抗震设计中，需要加强对结构模型抗震验算，并针对超高建筑，采取一定的隔震设计措施。具体如下:
(1)选择稳定的建筑工地选择高层建筑工地时，应考虑该地区的地质条件，以避免在地震区设计高层建筑。必须使用地质调查技术来确定建筑物基础的稳定性，避免后期高层建筑基础沉降不均匀，并降低结构的稳定性。
(2)建立一个有限元模型。对于高层建筑，请使用sap20000有限元软件来建立地震分析模型。在建立有限元模型的过程中，对于梁柱结构，必须对实际尺寸进行建模。对于某些辅助结构，需要将结构转换为质量并将其增加到极限。在元模型中，进行强度验证以减小有限元模型与实际结构之间的差距，并使用XTRACT截面验证软件处理关键部件，例如结构以及梁和柱的有限元地震分析。抗震要求确保结构的抗震设计符合规范的要求。
(3)使用减地震设计。对于一些重要的建筑物或摩天大楼，可以采用隔震设计，根据建筑结构安装隔震支座，或者安装粘性阻尼器以提高结构的横向抗震性能，并改善结构的固有振动周期。是的避免与地震灾难发生共鸣，并提高摩天大楼的抗震性能。
(4)建造抗震结构时。在高层建筑的抗震设计中，为了提高高层建筑的抗震稳定性，可以根据结构的整体稳定性和建筑结构改善结构水平抗震性能的能力来选择合适的结构形式。
2.4钢筋混凝土结构优化设计
在对高层建筑的整体结构内力进行充分分析的基础上，根据每个梁柱构件受控制的内力要求，优化截面设计。在优化设计中，有必要确定满足荷载作用水平要求的每个结构构件的几何特征的加固的优化结果，并确定优化设计导致的荷载变化和原始结构的几何特性。当优化后的结构在现有的负荷作用下出现内力分布特征出现变化的情况时，相应的各个控制面板的控制内力也会出现变化，然后再基于此情况展开下一步的优化设计工作。
结语
现阶段我国的建筑行业发展十分迅速，高层结构的应用也越发广泛，为了更好的提升建筑整体质量，保证建筑长期使用，需要从结构设计上结构设计以及地基选择等多个角度进行考虑，这样才能从根本上保证结构的稳定性，在高层建筑结构设计中，由于需要考虑水平荷载、抗扭转、轴向变形等特点，增强高层建筑结构的抗震性能设计、延展性设计，特别是针对高层建筑的抗震性能设计，需要建立有限元模型，保证结构的抗震稳定性。也是现阶段解决钢筋混凝高层结构问题的主要方法。
参考文献
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[4]杨军科，王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].山西建筑，2014.
论文作者: 李有胜
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：高层建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 高层论文; 建筑结构论文; 基础论文; 稳定性论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;