摘要：由于高层建筑结构设计中会受到较多因素的影响，这也导致在实际设计中往往会存在一些问题，本文针对此对高层建筑结构设计问题及对策进行了分析。
关键词：高层建筑；结构设计
1我国高层建筑结构设计概述
对于高层建筑结构设计来说，在设计过程中不是考虑建筑的美观性和经济性，首先要重点考虑的高层建筑的安全性和可靠性。高层建筑不同于其他建筑，由于重点较高，在收到外力作用时，尤其是一些自然灾害的影响（比如地震），很容易导致高层结构发生坍塌，因此如何安全性和可靠性是高层结构设计第一原则。另外随着我国城市土地资源越来越紧张，如何在有效的空间内更好地进行建筑设计也是高层建筑设计需要考虑的问题。同时在进行建筑空间的设计时需要进行统筹兼顾，从而全局的角度来进行设计，将建筑的消防、防水、抗震等方面要求都考虑在设计环节。在满足这些要求的基础之上还要考虑施工的可行性和经济性，很多建筑设计在设计过程中没有考虑到材料和施工技术对于建筑的影响，使得高层在建筑在建设过程中造价成本很多，导致企业的经济效益不高。因此进行高层建筑设计需要从宏观角度出发，充分利用经济学、设计学和美学的知识使得建筑在满足安性的基础，尽量降低高层建筑的成本，从而保障企业的经济效益。
2高层建筑结构设计中应该遵循的原则
2.1结构方案的优良
高层建筑结构设计过程中，要求保证建筑设计的可行性和经济性，具体的设计方案要合理，同时结构体系和结构形式要更具可行性。在同一结构设计单元中，尽量避免出现多种类型的结构设计体系，结构体系受力要明确，并深入分析各种可能的影响因素。针对于结构方案中的一些重要问题要加强与专业设计人员进行沟通，以此来保证高层建筑结构设计方案的合理性。
2.2设计的合理性
在高层建筑结构设计中选择合理的计算草图应注意设计的合理性，选择更合理的计算草图，进而提高设计效率，确保后期施工标准化。在计算草图的基础上，设计人员应计算高层建筑的结构设计。一旦数据采集不合理，容易导致最终结构设计不合理，影响后期施工。为保证以后建筑结构设计的安全和规范,设计者必须选择更合理的设计方案，采取相应的有效施工方法。在实际结构设计中，应尽量减小误差，使计算图尽可能控制在规范的范围内。
2.3分析计算结果的合理
目前高层建筑设计普遍运用计算机来完成，建筑设计软件种类较多，当选择的设计软件存在差异时，即使同一建筑也会存在不同之处。这就要求设计人员在选择建筑设计软件时，需要针对每一个软件的适用范围和使用条件进行仔细研究，保证计算机辅助软件的合理性。在具体设计过程中，尽量避免人为操作的情况发生，针对于输入的数据要仔细审查，确保分析计算结果的准确性和合理性。
3高层建筑结构设计中的问题
3.1消防结构设计问题
高层建筑装修中使用的可燃性材料相对较多，这为火灾事故的发生创造了条件。受到高层建筑自身结构特征的限制，消防结构在设计中存在一定的复杂性，消防系统的运行存在诸多阻碍；高层建筑中随着层高的增加，受到的风力也就越大，空气流通速度较快，一旦发生火灾，上层建筑的火势会快速蔓延，威胁人们的生命财产安全；对于高层建筑来说，在火灾发生时，电梯等设施无法正常使用，且建筑内部人员数量众多，这为人员疏散带来了困难，再加上很多消防设施的高度无法满足高层建筑需求，救援工作的开展受到阻碍，导致伤亡和损失的增大。
3.2剪力墙设计问题
剪力墙又称抗风墙或抗震墙，在建筑的结构中起着承载着水平力和竖向重力的作用。在建筑的布局中应确保其具有足够的强度、刚度以及抗倒塌能力，从而防止建筑结构被破坏。在对剪力墙进行设计时，应确保建筑结构具有足够的刚度，以避免由于设计不合理而引起的侧向位移，从而避免在地震发生时不能很好地吸收地震波所带来的冲击力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，剪力墙在设计时还应充分利用双向布置法，以全面吸收来自各个方向的地震力，实现保护高层建筑主体结构的目的。
3.3建筑结构超高问题
现行的高层建筑设计规范，对建筑结构高度做出了明确具体的规定。不过部分企业为了获得更多的经济效益，存在着随意增加高度的行为，使得建筑存在很大的安全隐患。若遇到强风或者地震情况，很容易出现破坏的情况。基于此，开展结构设计时，要严格按照现行的规定和标准，做好高度设计的把控。
3.4扭转问题
扭转问题的产生主要是由于高层建筑三心设计存在偏离，导致建筑结构在水平力影响下出现不同程度的扭曲震动，降低建筑安全性。高层建筑的三心指的是质量中心、刚度中心和几何中心这三项。所以在建筑结构设计中，要对三心进行合理把控和计算，减少偏差的产生。
4高层建筑结构设计优化对策
4.1选择科学的设计方案
结构设计方案是高层建筑项目中最为关节的部分，因此在进行高层建筑结构设计时，应确保结构设计方案的科学性与合理性，并对剪力墙、建筑结构超高以及嵌固端的设置等问题进行优化。首先，结构设计方案中的所有参数不仅需要符合建筑结构的实际需求，还应确保其符合相应的设计规范与技术标准。其次，在进行结构设计时，还应对施工阶段的施工作业活动进行充分的考虑，在确保其结构合理的基础上为后续的施工提供安全和可靠的必要条件。此外，科学的结构设计方案还能够起到简化施工流程、降低施工难度的作用。因此，在选择并确定结构方案时还应对施工作业环境进行考察，以掌握项目所在地周边的地质及水文条件。在充分掌握施工现场的周边环境后，应再次对结构设计方案进行优化，并根据不同方案的特点进行选择，以确保结构设计方案的科学性与可行性。
4.2消防结构设计优化
首先，加强防火间距设计的合理性。防火间距的长短对于防火效果有着直接影响。对于高层建筑结构设计来说，防火间距要避免过长，以免阻碍应急处理措施的落实，降低防火效果。而防火间距过小则会造成费用的浪费及防火器材利用率低下等问题。针对不同形式的高层建筑，国家有相应的国定标准，必须严格执行。其次，安全疏散通道设计。安全疏散通道的设计要保证其合理性，且在条件允许情况下，尽可能保持2条以上的安全疏散通道，从而提高火灾发生时人员疏散效率，减少伤亡的产生。在安全疏散通道内还要设置排烟系统，隔绝浓烟侵袭。最后，按照高层建筑结构特征，设置防火层、防火墙等设施。
4.3做好超限设计的把控
从建筑结构设计角度来说，现行的各类规范，提出了计算要求以及构造措施，难以有效保证超限结构在地震条件下的安全性以及可靠性，在进行建筑结构设计时，需严格控制。采取以下措施：（1）做好结构全面计算。使用有限元程序，开展模拟分析和计算。做好地震作用下的建筑结构分析，除了运用振型分解反应谱方法外，还可以进行弹性时程分析，结合使用力学模型，开展对比分析。一般来说，超限结构具有很强的复杂性，对软件性能的要求较高，可使用SAP2000等进行实际分析，获得高质量的计算结果。除了上述方法外，在进行结构抗震设计时，可以运用静力分析法或者动力弹性分析法，分析结构的性能，依据计算结果，开展配筋设计，保证结构整体的性能。（2）采取相应的措施，增强建筑整体性能，保证建筑的安全性。在进行计算分析之前，要提高设计标准，高于现行的规范标准，同时对结构重要位置进行强化设计。运用软件分析，明确薄弱点，进行优化设计，增强建筑的性能，保证结构设计达到安全性和可靠性目标，推动建筑结构设计工作的高质量落实。
总结：高层建筑在设计过程中需要考虑多方面的影响，确保高层建筑结构设计方案的质量进行严格的把控，从而为推动我国建筑行业的良好发展起到积极的作用。
参考文献
[1]何小雄.建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J].住宅与房地产,2019(6).
[2]占宇飞.高层建筑结构设计存在的问题与对策探讨[J].建筑工程技术与设计,2017(23).
[3]陈柘.高层建筑结构设计的问题及对策研究[J].江西建材,2017(11).
论文作者:林建明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/11
标签：高层建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 设计方案论文; 合理性论文; 《基层建设》2019年第29期论文;