（徐州中国矿业大学建筑设计咨询研究院有限公司，江苏徐州221008）
摘要：近年来随着城镇化建设速度的增快，城市人口数量不断增加，但城市建筑用地越来越少，为了能够更好的解决城市人民的住房问题，高层建筑的发展速度不断增加。高层建筑由于其自身高度较大，层数较多，所以具有较好的容积率。本文着重地分析了高层建筑结构设计的要点，其主要从以下几点进行分析：高层建筑结构设计的特点、高层建筑结构体系和高层建筑结构设计要点分析。
关键词：高层建筑；结构设计；要点
前言
高层建筑不同于多层建筑，其在结构上具有自己的独特性，所以高层建筑的结构设计在总体结构专业当中具有非常重要的地位。特别是在高层建筑结构设计的时候，它所选取的结构体系不同，它将会直接对建筑平面布局、建筑形态、建筑的高度、施工工期和造价带来很大的影响，所以，在对高层建筑结构进行设计时，要严格把握设计要点，确保结构设计的科学性和理性，使高层建筑的安全性可以得到保证。
1高层建筑结构设计的特点
1.1水平力是设计的主要因素
相较于多层建筑结构设计时重力以竖向荷载为代表，但在高层建筑设计过程中，竖向荷载仍然对结构设计产生了很大的影响，但起决定作用是水平荷载。因为在结构设计时，与建筑高度的一次方成正比的是建筑自身和楼面荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，而水平荷载所产生倾覆力和轴力则与建筑高度的两次方成正比。特别是在高层建筑结构设计中，其竖向荷载基本上是定值，但其水平荷载的风荷载和地震作用的数值则会根据结构动力性的不同而发生着变化。另外在当前高层结构设计时侧移成为设计时最重要的控制指标，但随着当前高层建筑高度的不断增加，水平荷载结构下的侧移也不断的增加，所以在设计时需要将侧移控制在一定范围内。
1.2抗震设计要求更高
我国部分地区处于地震带上，在这些地区进行高层建筑结构设计时，则需要进行抗震设防，这就需要在设计时不仅需要对竖向荷载进行考虑，同时还要充分的考虑到风荷载，而更为重要的一点设计是要确保结构具有良好的抗震性能，确保在小地震作用下，建筑结构不会发生损坏，在大级别地震作用下，建筑结构即使有损毁，但其不至于坍塌。
1.3充分重视轴向变形
轴向变形是由于竖向荷载达到一定数值时所产生的，对连续梁的变矩会带来较大的影响，同时还会影响到预制构件的下料长度、构件剪力和侧移。所以需要对轴向变变形给予充分的重视，在设计时做好计算工作，根据轴向变形计算值可能带来的不安全影响，采取切实可行的措施加以避免。
1.4结构延性是重要设计指标
高层建筑结构具较于多层建筑结构来讲，其为了能够具有更好的抗震性能，对其结构的延性具有更高的要求。只有高层建筑在设计时，确保其具有足够的延性，这样在地震作用下结构即使进入塑性阶段，也会具有较强的变形能力，不会导致结构发生倒塌。
2高层建筑结构体系
2.1高层建筑的剪力墙体系
剪力墙是高层建筑设计的一个重要组成部分，对高层建筑承受风荷载或者高层建筑承受地震有着积极性的作用。剪力墙体系主要受力主体结构全部都是由平面剪力墙的结构组成的一个体系。它不仅可以承受水平结构所产生的竖向荷载，而且还可以承担外部因素引起的振动作用。
2.2高层建筑的框架－剪力墙体系
框架剪力墙体系是高层建筑中最常见到的一种结构体系，其中，框架所承担的主要是垂直负荷的力量，剪力墙所承载的是水平剪力墙。剪力墙不仅可以在某种程度上极大地增强建筑的侧向刚度，使它的水平位移变小，而且还可以使该框架的力实现均匀分布。
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2.3高层建筑的筒体体系
高层建筑筒体结构体系由框架剪力墙结构和全剪力墙结构全面演变和发展而来的，简体结构体系是将剪力墙或者密柱框架集中到建筑的内部和外部而形成的空间封闭式的筒体。它的特点是剪力墙集中而获取更大的自由分割空间，目前在高层建筑当中已被广泛应用。
3高层建筑结构设计要点分析
3.1选择合理的结构方案
高层建筑的结构设计不仅要具有较高的经济性，更要满足使用性及合理性，因此在进行高层建筑结构设计时，首先就要选取一种既可行又满足较好经济性的结构形式及体系。其中要注意如下问题：首先在同一结构单元中，最好不要混合使用不同的结构体系，同时还要综合考虑使用要求、地理环境及施工条件等实际情况，还要协调好建筑电气及水暖等配套设施的设计，从而选择最优的建筑结构体系。
3.2选择合适的基础方案
基础设计应根据工程地质条件、上部结构类型与载荷分布、相邻建筑物影响及施工条件等多种因素进行综合分析，选择经济合理的基础方案，设计时宜最大限度地发挥地基的潜力，必要时应进行地基变形验算。基础设计应有详尽的地质勘察报告，对一些缺少地质报告的建筑应进行现场查看和参考临近建筑资料。
3.3选用适当的计算方法及简图
在高层建筑结构设计中，要注重相关计算方式的选择，从而保证强度等计算结果能够满足真实情况，从而更好的为结构设计提供依据。此外，由于建筑结构设计是在结构计算的基础上开展的，一旦计算方式不准确，导致计算结果有误，就会严重影响高层建筑的结构设计质量，更可能造成安全事故的发知，并带来巨大的损失，因此在高层建筑结构设计中，要注意相关计算方法的选择及计算简图的选取。同时，计算简图还应有相应的构造措施来保证。实际结构的节点不可能是纯粹的铰结点和刚结点，但与计算简图的误差应在设计允许范围之内。
3.4采取相应的构造措施
在进行高层建筑结构设计时，要始终要牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉原则”，注意构件的延性性能；加强薄弱部位；注意钢筋的锚固长度，尤其是钢筋的执行段锚固长度；还要考虑温度应力的影响力等。
3.5高层建筑结构抗震设计
由于高层建筑的楼层数较高，特别是某些超高层建筑，如果遇到如地震等灾害时，其抗震能力得不到有效的保证，就使其变形及破坏力都会远远的大于其它类型的建筑，因此要综合多方面因素，全面的提升高层建筑的抗震能力。首先要注重地基的选择及设计，高层建筑最好应建筑在土地较硬的地区，并远离河岸，同时还要注意，不要在断层或地陷等较易发生地震的地区建造，如果地基选择不合理很可能影响到其抗震能力。其次，在设计阶段还要注重建筑材料的选取，将钢筋与混凝土结合在一起的建筑形式主要是利用钢筋与混凝土具有相似的膨胀系数，在任务环境下都不会产生过大的应力，同时这两者之间的粘结性很好，特别是将钢筋表面预置肋条或在钢筋的端部弯起弯钩，可大大的提高钢筋与混凝土之间的拉力，可以更好的提高建筑的强度及抵抗外力的能力，从而更好的满足人们的使用要求。而在高层建筑的设计施工中会在框架结构中融入一定的剪力墙结构，从而更好的实现不同建筑的功能及相应的强度要求。
4结语
综上所述，我国城市化建设的速度不断加快，使得提高城市土地利用率的相关问题越发被社会所关注，与此同时，各种形式的高层建筑拔地而起，进而缓解了城市住房短缺问题，但由于高层建筑本身的结构特点，决定了其相应的结构设计必须满足一定的强度和使用要求，这对于建筑设计师来讲是一个艰巨的任务。想要保障高层建筑施工的质量，首先在结构设计阶段确保它的设计方案完全符合国家标准，并且结合它的实际用途，抓住设计关键点，并对比较容易发生潜在问题的设计实行及时排除，确保建设施工项目可以顺利开展，从而保障整个高层建筑的施工质量，为人民的正常使用提供高品质的保证。
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论文作者:姜坤
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年9月下
论文发表时间:2016/9/6
标签：高层建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 荷载论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 体系论文; 《建筑建材装饰》2015年9月下论文;