何伟东
浙江山川建筑工程有限公司
摘要：随着社会的高度发展，在城市建设中高层建筑越来越普遍的呈现在人们面前，而高层建筑结构的设计也随之成为了高层建筑结构的重要内容。因此，我们研究高层建筑结构设计的问题是非常有意义的。本文就对高层建筑的结构特征做出较为详细的说明，同时也把高层建筑结构设计应遵循的设计原则和结构设计内容进行分析，并对高层建筑结构设计的问题与对策做出重点分析。
关键词：高层建筑结构；设计原则；设计内容；对策
0前言
在当今社会，高层建筑在城市发展中尤为突出。高层建筑是一个庞大而又复杂的系统，在结构设计方面不仅能满足自然然灾害对（抗震、抗风）对安全性能的要求，同时还要满足高层建筑结构的科学性和合理性。
1.高层建筑结构的特征
高层建筑结构不仅承受着自身垂直方向的荷载，同时还承受着大自然的风产生的水平方向的荷载。随着建筑物的高度增高，建筑物的位移幅度就越大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。建筑过大的侧移不仅会对人身居住产生负面影响，还会对筑物造成损坏。为此，我们在设计高程建筑时，应把侧移位控制在一定范围内。综上所述，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
2.高层建筑结构设计的原则
2.1、选择合理的计算简图
高层建筑结构的设计需要对简图进行合理的计算，反之，会在计算简图选择的问题上出现错误，会使建筑结构设计的不科学、不合理，更重要的是还会产生严重的安全隐患。为了使计算简图精确，并在可控范围之内，我们必须在计算简图的选择上严格把好关，尽可能的减少计算简图的失误，以此来保障建筑结构能够顺利的完工。实际结构中，结构的节点不可能是纯粹的铰结点或刚节点，应该保证误差是在计算简图的规定范围内。
2.2选择合理的基础设计
高层建筑的基础设计是依据不同的地质条件来进行选择的。制定合理的基础设计是要依据高层建筑的上半部分结构类型和整个建筑物各部分的荷载能力，还应考虑施工条件、相邻建筑物的影响等因素。合理的基础设计能使地基的潜力得到最大限度的发挥，还应在必要的时候进行地基变形的检验。详细的地质勘查报告是高层建筑基础设计的重要依据，如果是相同的单元应该用相同的类型。
2.3选择合理的结构方案
合理的结构设计方案是指既要满足经济型的要求，还同时要满足结构体系和结构形式的要求。其中的结构体系应受力明确、传力简单。在不同的单元，我们进行不同结构体系的选择。我们要想实现结构方案最优化就必须要对：地理条件、工程设计需求、施工条件、施工材料等问题进行合理的分析。
2.4选择相应的构造措施
高层建筑机构设计应该把握：强剪切力弱边弯、强压力弱拉力、强柱弱梁的原则，同时还要加强薄弱部位，高度重视钢筋的执行段锚固长度，还要对构件延性的性能和温度应力对构件的影响进行重点考虑。
2.5准确的对计算及结果进行分析
在如今这个科技不断进步发展的年代，计算机技术无孔不入。在建筑结构设计中采用不同的计算机软件得到的结果可能不同，那么我们就会要求建筑结构设计人员对计算机软件的使用范围进行全面的了解，以便能根据不同情况选择合适的软件进行计算。由于计算机软件本身存在着缺陷，而人工操作时又会有误差，所以我们的结构设计人员即便在拿到计算机软件的结果后，还是应该再进行核对、判断以便得出准确无误的结果。
3.高层建筑设计的主要内容
高层建筑的设计是需要根据不同的建筑结构、不同的环境、不同的地质条件等的建筑结构进行专业的分析、处理和设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆高层建筑结构的设计会对建筑物立体平面、结构、建筑物的高度、设备的安装等内容造成直接的影响。而高层建筑结构的设计内容主要包括以下三点：
3.1抗震设计
抗震设计对高层建筑结构设计而言是建设中最主要的，同时也在建设中起着主要作用。抗震设计是需要根据精确的计算，从结构的整体出发，再对建筑的强度、刚度、延展度和轴压比及进行设计。在高层建筑设计时不光要考虑建筑的横向和竖向的风荷载比，还要着重提高建筑结构的抗震能力，只有这样建筑设计结构才能真正做到大震不倒，小震不坏。
3.2水平力的设计
高层建筑的竖向荷载主要是体现在多层和低层房屋的结构设计，而水平力的设计才能在高层建筑的过程中体现出来。在高层建筑中虽然竖向荷载力对结构设计起着一定程度的影响，但是水平荷载是起着制约性和决定性的作用。在结构构造中水平荷载不但能产生倾覆力矩和轴向力，同时还是竖向荷载在大体上的定值，随着结构的不同水平荷载也会产生较大的变化。
3.3轴向力的变形设计
在高层建筑设计过程中采用的框架和框架体系对变形应力的设计，就是我们所说的轴向力的变形设计。如果框架中心柱体的轴压应力大于周边柱体的轴压应力，那就会在一定程度上加大压缩变形力。在对变形结构进行设计时，是要依据轴向力的相关内容来进行设计的。
4、高层建筑结构设计的问题与对策研究
4.1高层建筑结构超高问题
今年来我国建筑超高现象时有发生，再加上对建筑的抗震性能和风压雪压方面的考虑，我国新高规针对以上情况做出了明确的限制：由原来A级的高度限制增加到了B级。由于这一新高规的出台，我们在对高层建筑结构设计时要不断的改进其结构处理设计方法、不断的改进解决的措施。如果高层建筑出现超高问题，会对建筑结构类型的设计产生直接的影响，还会导致建筑施工时要进行的审图无法通过，所以这一问题是一个重大的问题。由于超高问题的存在我们就还要继续进行综合考虑和专家论证，结果会延误工期、会使，工程的造价大大提高。
4.2高层建筑结构嵌固端的设置
嵌固端的设置在高层建筑结构的整体计算方面是一个重要环节。在高层建筑结构中，地下室和人防的嵌固端位于建筑结构的两层或两层以上的顶板上面。由于其位置的特殊性，使工程设计人员在结构设计时要仔细认真地考虑。为了协调好两个嵌固端位置的关系，我们既要评估嵌固端设置将带来的不便、也要考虑楼板的设计（平衡上下两层之间的高度），还要实现两个嵌固端抗震能力上的平衡。
4.3挑板的问题
挑板问题的产生是为了在结构的设计时能平衡边跨的底板钢筋，减少基底的附加应力，节约底板的通长筋。挑板可以使用在地基问题上，尤其是在天然地基中使用，可以使楼体下降的程度得到降低。在高层建筑结构中，如果有些部分出现荷载偏心的问题，那么就可以运用增加挑板的方法来解决建筑物的倾斜，降低沉降速度。当数层地下室的横隔墙密度很高时，其横隔墙又能和内部墙体连通时，在以上两种情况下，我们就要对高层建筑结构的设计进行重新计算、重新设置挑板。
4.4过渡层设计的优化
当过渡层设计存在于剪力墙结构中时，那么在地震来临时就可以使墙体不受力，还可以减少地震发生时产生的切力和颠覆力，进而降低建筑物的损坏程度。剪力墙在垂直均匀荷载能力的作用下，会出项两种作用：力的压剪和力的拉剪，由于剪力墙结构本身会产生横向荷载能力，所以剪力墙结构就只会受到很小的承载力，也就不会对墙体造成大的撕裂。当剪力墙结构出现小的高跨时，就会使剪力墙承载力增大，建筑物的安全系数降低，抗地震的风险增大。为了使整个建筑系统的抗震能力增加，我们就要在设计过渡层时加入构造柱和圈梁，使之成为类框架系统。只有这样以来，过渡层的剪切力就会变得更灵敏，整个系统的建筑会更加的安全。
5.结束语
高层建筑的结构设计是整个建筑质量的最基础保证，对建筑的设计产生了巨大的影响。随着科学技术的不断发展，人们对建筑的品质也有了更高的要求。这就要求我们的高层建筑设计人员在工作时不能只重视计算的准确性，而应进行多方面的综合考量，进而做出既经济又实用的结构设计方案，并要对高层建筑结构设计时出现的问题做好应对措施，努力把我们的高层建筑结构推向一个新的高的。
参考文献：
[1]肖峻.高层建筑结构分析与设计[J].中华建设.2012（01）21-24
[2]杨军科，王小军.有关高层建筑结构设计问题及对策的探究[J].山西建筑，2014，（02）；43-44.
论文作者:何伟东
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/17
标签：建筑结构论文; 高层建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 高层论文; 建筑论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;