摘要：随着我国的城市化发展与进步，我国的城市人口越来越多，城市的建筑物也越来越多，城市的不断发展需要容纳更多的人口，另外城市的人口流动性大，但是城市的发展与建设土地却是有限的。高层建筑就在这样的环境下应用而生，城市的发展也需要高层建筑来满足城市的发展需求，本文主要是针对高层建筑在结构设计上存在的一些不足之处以及解决策略进行探讨研究。
关键词：高层建筑；结构设计；不足与措施
1 高层建筑结构设计特点分析
1.1高度预防轴向变形
当前高层建筑多以框架结构为主，在这种结构形式中，框架的中柱轴压力会大于边柱轴的压力，这也导致中柱轴受形变形的几率增加。特别是当建筑物高度较大时，这种中柱轴变形数值会远远大于边柱轴的变形压数值，因此容易出现连续梁中间出现下沉及下陷的情况发生，从而导致跨中正弯矩值和两端支座弯矩值增大，给预制构件的下料长度带来较大的影响。由于高层建筑轴向变形的存在，会给构件的剪力和侧移力带来较大的影响，严重危及高层建筑的安全系数。
1.2抗震性要求越来越高
在地震作用下，高层建筑的安全性低于低层建筑，其变形会更加严重。这就需要在高层建筑设计过程中，需要确保承载力和刚度要自下而上的减小，确保其变化的均匀性。通过合理对楼体结构中塑性集中变形进行设计，确保楼层建筑延能够增强，从而更好的提升建筑物的变形能力。另外，还需要在设计时考虑好地基土质，假设在地震作用下进行计算，确保结构抗震性能得以提高。
2 高层建筑在结构设计上存在的不足之处
2.1抗震结构设计问题
由于我国不是地震高发国家，一直以来设计人员对建筑抗震结构设计也不怎么重视，所以能够胜任高层建筑抗震结构设计的设计工作人员十分有限。通常，在地高层建筑抗震结构进行设计的过程中，设计人员都是简单的对建筑抗震数据进行计算和分析，得出了模糊的结果之后就开始进行抗震结构设计，导致高层建筑抗震结构设计缺乏有效性和灵活性，无法保证建筑抗震结构设计达到建筑抗震设计规范的标准要求，留下安全隐患。
2.2消防结构设计问题
现代高层建筑结构比较复杂，功能性要求也比较强，所以在建筑过程中需要使用大量的建筑材料，而在这建筑材料中，就有很多是属于可燃性建筑材料，外加上高层建筑通风性极好，空气流动活跃，一旦发生火灾，火势蔓延的速度势必极为迅速，很难得到有效控制。因此，在建筑结构设计中，加强消防结构设计所具有的意义极为重要。但是，在当前高层建筑结构设计中，设计人员并没有高度重视起对消防结构的设计，消防系统和疏散通道设计不合理、建筑防排烟系统工作效率低下，没有替换可以进行替换的可燃性建筑材料等问题层出不穷，给建筑消防带来了极大安全隐患。
2.3 抗风结构设计问题
跟低层建筑结构设计相比，抗风结构设计是高层建筑结构设计中比较重要的一个设计环节，应该对其引起足够重视。高层建筑抗风结构设计主要表现在两个方面，一个是通过抗风结构设计对建筑物的墙体、装饰物以及玻璃等形成有效保护，避免因为受风力影响过大对这些东西造成破坏。另一个是通过抗风结构设计减轻高层建筑的晃动，保证建筑结构的稳定性。但是，在当前高层建筑抗风结构设计中，设计师多重视对外在的墙体、装饰物和玻璃的保护，却没有重视对建筑主体结构的保护。
3 加强高层建筑结构设计的有效措施
3.1合理的抗震设计
高层建筑的抗震设计是整个设计过程中较为重要的环节，在进行抗震设计时应充分结合建筑的基本体型以及建筑所处的抗震设防烈度要求进行设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆抗震设计是在重视"计算设计"的同时，要着重从结构的整体出发，在抗震设计中具有主导作用，在结构抗震设计过程中在结构的刚度、强度、延度和轴压比方面加强结构的"概念设计。建筑的结构主要为简单平面和不规则平面两种，一般而言在地震多发地段会采用简单平面如方形、圆形、矩形等，用于抵抗地震发生时较强的水平作用力。而不规则平面则是应对城市中由于街道以及土地的限制，需要根据场地的实际情况对建筑进行设计，可以采用不规则平面的方式。对于不同类别的高层建筑，需要采取不同的抗震措施，对结构进行精确的地震反应分析，保证建筑的抗震可靠性。
3.2合理选择计算简图及结构方案
在进行高层建筑结构设计计算时，要在计算简图基础上进行计算，所以在计算简图选择时必须合理选择，若计算简图不合理，极容易造成结构参数不准，影响正常施工，甚至导致事故的发生，合理选择计算简图是保障高层建筑结构安全设计的前提条件。在构建方法选择时应采用与计算简图相对的方法，设计构件结构节点时，要保障计算简图误差在规定范围内。另一方面，在选择结构方案时不仅要考虑外观造型，更要考虑方案经济性和可行性，方案必须满足结构形式和结构体系要求。尤其对荷载以及受力性能考虑时，必须遵循传力简单、受力明确均匀原则，避免受力过于集中影响建筑整体结构刚度。
3.3合理设计抗风结构
为使高层建筑抗风结构设计满足结构稳定性要求，在高层建
筑抗风结构设计中应做好以下优化设计工作：
（1）基础优化。高层建筑基础牢固，上部结构才能牢固可靠。为此，高层建筑基础设计中要合理确定混凝土级配，最好使用级配高的砂石，增加基础持力层的厚度，增设抗拔锚杆，提高建筑基础结构的稳定性。（2）适当增加层建筑耗能构件。增加高层建筑结构中的承重构件，如剪力墙、楼板等，一定程度上可抵消风能对建筑结构稳定性产生不利的影响，使结构稳定。（3）尽可能减少风的水平荷载和风力叠加对高层建筑结构稳定性产生的不利影响。在风力作用下，高层建筑可能出现水平方向的结构内力，与风的水平荷载叠加后，对高层建筑结构稳定性产生更严重的破坏。为此，高层建筑结构应使用高性能的混凝土材料，尽量防止出现结构内力。（4）根据建筑结构牢固可靠要求，对高层建筑结构的承载力和抗风能力进行科学验算，确定承载力和抗风力后，在原有数据基础上适当加大，以增强高层建筑结构的承载力和抗风能力。
3.4加强消防结构设计
由于高层建筑本身就有着很明显的特点，它的功能复杂性使得它在结构设计过程中非常复杂，所以要选用不同的结构建筑材料。一般传统的材料选用可燃性材料，这种材料提高了建筑物发生火灾的概率，并且不容易进行灭火处理。高层建筑物之间由于空气的流动性非常强，风力也比较大，如果在建筑物高层发生火灾，很难开展救援工作。传统的高层建筑在进行设计的过程中，一般把火灾路线设置成垂直的，这样救援人员在进行火灾疏散的过程中，需要浪费更多的时间，这样对人身财产安全造成了极大的损失。此外，在进行消防结构设计的过程中，也要好好对排烟结构进行设计，可以大大提高高层建筑的安全性能。在设计的过程中，还要有效的排出烟气，以免火灾发生时能够有效的控制火灾的蔓延。
结束语：
高层建筑的结构设计是一项综合性的技术工作，是建造建筑物的基础工，结构设计的优劣对建筑物的安全性、经济性、实用性有着重要的意义。因此工程技术人员要结合专业知识、施工技术要求、地质情况、开发商设计要求等，合理设计建筑物高度和建筑结构。
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论文作者:王婷婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第11期
论文发表时间:2018/6/4
标签：结构设计论文; 高层建筑论文; 结构论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 高层论文; 简图论文; 《基层建设》2018年第11期论文;