摘要：随着经济的发展和科技的进步，我国的高层建筑技术也得到了飞速发展。高层建筑有效地解决了城市建设用地严重不足的问题，提高了土地的利用率，符合社会和经济发展的需要。但是由于高层建筑自身的特点，所以高层建筑的建设对于技术的要求特别高，其结构设计要充分考虑各种因素的影响。所以，本文对高层建筑结构设计中的不足及解决措施进行探讨。
关键词：高层建筑；结构设计；原则；问题；对策
1高层建筑结构的特点与设计原则
1.1框架结构
早期的高层建筑普遍使用框架结构，梁和柱以铰接或者钢接连的方式进行结构的搭建，框架结构的建筑空间有很高的灵活性，但是，由于梁柱截面积小，不具有很高的抗震能力，所以，框架结构只能应用于抗震要求不高的小型建筑。
1.2剪力墙结构
剪力墙结构是通过钢筋混凝土墙板实现水平和竖向力的承重。而剪力墙结构通用的形式是平面布置，一般情况下，使用双向或者多向的布置，可以有效承受水平荷载与竖向荷载这两方作用力。而钢筋混凝土墙板需要保持竖向设置的稳定性与整体性，所以，适合于较高建筑结构使用。剪力墙结构受力体系一定要满足间距要求，这就在很大程度上限制了建筑空间实现灵活性。
1.3框剪结构
框剪结构是将框架结构与剪力墙结构进行组合使用的结构体系。以框架结构为主要结构，应用剪力墙结构为辅助结构，两种结构形式配合使用，既能互相补充，又能弥补各自的不足。克服框架结构缺乏较强抗震性和剪力墙结构缺乏灵活性的缺点，我国高层建筑普遍应用的结构形式就是框剪结构。
1.4筒体结构
竖向筒体承受水平和竖向的荷载，这种结构就是筒体结构。筒体结构是从框架结构与剪力墙结构发展起来的，筒体结构具有封闭性，可以使受力能力大大提高，实现高层建筑高度的增加。
1.5组合结构
我国高层建筑高度不断在增加，要实现高层建筑各种功能，使建筑结构体系进一步完善，将各种建筑结构体系进行各种组合，形成了组合结构的体系，可以使我国高层建筑得到更大的发展。
1.6高层建筑结构的设计原则
在高层建筑结构设计的过程中，首先需要遵循的设计原则是提高混凝土设计的质量。提高混凝土设计的质量，是满足建筑需要的基本，可以有效的提高建筑的安全性。同时还需要相应的安全理念对施工进行引导，确保施工的安全。其次，高层建筑结构设计要满足实用性功功能原则。随着现代人生活质量的不断提高，对美的事物有了进一步的追求，也因此对高层建筑物提出了更高的要求。这就需要设计者在对高层建筑结构进行设计的过程中，需要注入更多的元素，并对建筑结构单元进行相应的协调，从而确保高层建筑的功能可以充分的展现。
2高层建筑结构设计中存在的不足
2.1均衡关系不合理
一个具有合理均衡关系的高层建筑，其裙房和主体之间的尺度空间偏移应在合理的数值内。为了使均衡关系可以达到合理的状态，设计师必须对设计进行充分清楚的规划，并对相应的建筑规模做准备。然而目前很多设计师在实际的设计过程中，并没有对高层建筑和城市道路进行均衡的布置，导致在一定程度上破坏了高层建筑与周围地理环境之间的兼容与和谐关系。
2.2高层建筑消防结构设计不规范
高层建筑的内部是通过多元化的结构组合而成，其建筑结构是非常复杂的，而在其中需要考虑的一个重点问题就是对不同建筑材料的使用。比如可燃性的材料往往极易发生火灾，如果在高层建筑中不恰当的使用该材料，将会带来严重的后果，并且由于高层建筑本身高层风力过大，一旦发生火灾，会使得后果进一步的恶劣化。因此，设计者在对高层建筑结构进行设计的过程中，应具有相应的消防意识，对高层建筑消防结构进行规范设计，并要充分考虑对结构关键主体的防护。
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2.3高层建筑结构的高度问题
高层建筑的高度本身就比一般建筑要高出很多，其安全性相比一般的建筑物要弱。但有些企业一味的追求利益的最大化，往往会将高层建筑的高度做到相关规定的极限，还会在具体的施工中作假。比如某些开发商为了不突破所要求的限制高度，往往会在设计稿中压缩层高，但在实际建筑过程中却还是按照压缩前的高度进行施工。这样的行为会使得高层结构中，起控制作用的不再是竖向的重力荷载，而要求了更多的横向下承载力，这对高层结构的安全埋下了隐患。
此外，由于高层建筑过高，对其抗震能力也具有了更高的要求。但目前在对高层建筑结构进行设计的过程中，虽然采取了相应的抗震措施，但是却没有对地震所带给高层建筑的破坏度进行预测。使得抗震设计不完善，在发生地震时，其危险性往往会超出抗震措施的抵抗性。
2.4高层建筑结构设计体系不合理
目前高层建筑结构在设计和建造的过程中，往往会过于追求建筑外表的美观，而对忽略建筑内部的结构化和系统化。这样的设计和建造会严重的违反高层建筑的规范要求，影响整个系统结构设计的安全性，使得高层建筑在实际使用的过程中，往往会受到极大的承受载荷。
3高层建筑结构设计不足的解决措施
3.1对基础方案进行综合考虑
基础方案对于保证建筑的结构的稳定性能和安全性能具有重要的作用，在对其进行设计的过程中，要充分的确保其科学性。在考虑基础方案的过程中，要合理计算简图，采取一定的构造方法并控制计算误差在一定的范围内，确保计算简图的科学性以及其经济上的合理性。
3.2设计相应的消防结构
在设计相应的消防结构的过程中，设计工程师首先应减少对易燃材料的使用，從而降低火灾发生的可能性。其次，设计工程师的过程中，应扩大建筑结构之间的距离，避免建筑之间相隔过近，致火灾危害的加深。此外，设计工程师需要建立良好的疏散系统，确保在发生火灾时，人员可以利用疏散系统进行逃脱，减少人员的伤亡。
3.3注重对结构抗震的设计
在对高层建筑结构进行设计的过程中，必须对抗震结构设计充分的重视。尤其是对于某些地震频的地区，在结构设计过程中需要对抗震结构进行严密的计算。同时，在某些非频发地震区的高层建筑，也需要对抗震结构加以考虑，并采取相应的措施手段，确保高层建筑结构的稳定性和安全性。此外，由于高层建筑随着楼层的增高，其本身结构的柔性也会不断加大，因此，在实际发生地震时，这样的结构特性会使其出现较大的变形，从而发生倒塌事件。为了避免这样倒塌事故的发生，在对其结构设计的过程中必须采用一些合理的抗震措施，比如确保建筑结构具有较好的延性，使得建筑结构可以抵抗一定的变形，从而提升高层建筑的稳定和安全。
3.4加强结构分析及计算
由于目前较常使用的计算软件种类较多，其各自的计算模型与计算方法也存在着一定的差异，造成各种软件最终计算结果往往各不相同。为了避免不同软件计算结果的不同而对建筑结构带来重大影响，因此，在对建筑结构进行分析的过程中必须从建筑本身的类型出发，根据其相应的类型选择恰当的计算软件和模型，并且可以对不同软件的计算结果进行相应的分析，选择恰当有效的结果作为实际建筑的数据依据。
此外，在加强结构分析及计算的过程中，必须重视对设计人员综合素质的要求，确保设计人员可以有效的使用这些计算软件，从而实现高层建筑设计的科学性、安全性、规范性。
结束语
高层建筑的增多是目前城市发展的必然趋势，是解决城市人口拥挤的重要方式。但由于高层建筑结构本身的复杂性，与其设计的高难度性，造成高层建筑的结构设计中存在着诸多不足。而对这些不足加以改善与防范，对于提高高层建筑结构设计的安全性、规范性具有重要意义。
参考文献
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[2]黄少坤.高层建筑结构设计中存在的不足及解决策略[J].建材与装饰，2017（6）：94～95.
[3]罗晓清.高层建筑结构设计特点及常见问题分析[J].科技创新与应用，2015（33）：249.
论文作者:庞义,王煜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/4
标签：高层建筑论文; 结构论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 过程中论文; 高层论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;