摘要：针对高层建筑工程中结构设计应把握相关原则性、设计中遇到的实际问题进行了探讨，分析总结结构设计经验，，并针对其中存在的问题提出了一些建议。
关键词：建筑结构设计；问题；策略探讨
一、建筑结构设计的原则
建筑行业在我国经济发展的推动之下有了长足的发展，建筑结构的设计工作之中也出现了许多杰出的设计作品，在保证了建筑结构安全性的同时也提高了建筑的美观性。近些年来虽然建筑结构的设计质量逐渐提高，但是仍然存在一些问题影响着建筑质量。在建筑设计之中，要想提高设计质量，工程设计人员需要遵守如下的原则：
1、重视抗震概念设计
抗震概念设计要求设计人员着眼于结构的总体反应，依据结构破坏机制，灵活运用抗震设计准则，从一开始就全面合理的把握结构设计的本质问题，顾及关键部位的细节，力求消除结构中的薄弱环节，从根本上保证结构的抗震性能。在抗震概念设计中应把握结构总体布置、结构体系、承载能力与刚度分布、结构延性等问题。重视抗震概念设计，是抗震设计应把握的要点，从某种意义上说，也是对地震理论不完善所采取的弥补措施。结构抗震设计应重概念轻精度，重视建筑和结构的总体布置，完善结构的细部构造。
2、选择合理的结构方案
结构方案选型对于结构设计至关重要，合理的结构方案设计必须是一个切实可行的结构体系，同时又必须兼顾经济合理性。结构体系应受力明确、传力简捷。高层建筑结构设计中应优先选用抗震能力强、延性好、耗能能力强、便于施工的具有多道防线的结构体系。应采用概念清晰、传力路径明确的结构布置。应尽量避免造成结构扭转、建筑平面和立面不规则（如外凸里凹）、竖向传力构件不连续/侧向刚度不规则等。同时，在设计中应注意把握抗震墙的合理间距、结构的协同工作、上部结构与地基基础的协调变形问题等。
3、确定合理的基础形式
高层建筑的基础设计应根据项目所处地块的工程地质条件，结合上部结构体系选型、荷载分布、周边相邻建筑的基础形式等多方面因素综合考虑，通过对基础形式进行多方案对比分析，选择最合适的经济合理的基础形式。场地勘察资料是建筑基础设计的依据，在设计前必须充分了解地基状态，尤其是基底土层的受力及变形性能。在设计过程中，设计人员应根据不同的设计阶段，向勘察单位提出初勘和详堪的技术要求。应明确提出设计所需的地质资料、钻探点和钻探深度，对重要建筑物的复杂地基，必要时提出补充勘察要求。
4、对计算结果合理性的判断
在高层建筑结构设计中目前已经全面采用计算机进行建模和计算，结构设计人员在设计中应选用合理的计算程序，应对软件的功能有相当的了解，计算模型的选取必须符合结构的实际工作状态。计算软件的技术条件应符合国家规范的要求，即应选用合法有效的结构计算软件；对所采用的计算结果应先判别，并在确认合理有效后方可在设计中采用。对复杂结构应采用多个相对恰当、合适的力学模型进行比较，避免单一计算模型带来的模型误差。
二、建筑结构设计中的问题
1、地基与基础设计问题
高层建筑的地基与基础设计问题一直是结构设计人员重点关注的问题，地基与基础设计直接决定后续结构设计工作能否顺利推进。另外，高层建筑的地基与基础对整个建设项目的工程造价的高低起关键性作用。在地基与基础设计阶段，如果设计人员理论知识与实践经验不足，极有可能出现问题，如不加以重视，将对建设项目产生巨大的损失。我国幅员广阔，不同地域相应的地质条件会各有差异，地方性规范标准更适合本地区的实际情况，在进行地基基础设计时，务必要全面熟悉地方性标准，避免对后期项目施工工作造成不良影响。
2、建筑设计中的轴压比问题
对于高层建筑物来说，为了使结构在发生塑性变形后仍有良好的变形能力，避免出现重要构件破坏，我们在设计中需要采取一定的措施，以保证高层建筑结构的延性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆柱的轴压比往往是设计人员的控制手段之一，设计中常将柱的横截面设计很大，柱纵向钢筋则是按构造配筋，即使采用高强度的混凝土，结构柱截面的尺寸并无明显减小。为了结构柱处于偏压状态，防止混凝土被压碎，则必须限制柱的轴压比数值。建筑主体的塑性变形能力越小，其延性就越差，当发生地震时，结构吸收和耗散地震能量的能力则相对较弱，导致结构遭到一定程度的损坏。在建筑结构设计中，应根据强柱弱梁的原则来进行设计，同时选择具有良好延性的梁，就可以使柱子进入屈服的可能性大大的减少。
3、后浇带代替温度伸缩缝的问题
目前建筑物长度不断增加，经常出现超长商业建筑。为了减少温度变化对结构的影响，我们在设计中常要求布置温度伸缩缝，尤其在地震区，伸缩缝的宽度需符合防震缝的要求。但这样做会影响建筑立面、建筑防水处理也有一定困难。因此常有结构设计师采用后浇带代替伸缩疑的做法，此种做法其实是欠妥当。后浇带的作用之一是因为结构区段超长，当现浇混凝土凝固时，容易产生干缩裂缝，因此将楼板划分为20－40米的区格，用后浇带分开，以减少干缩的影响。在混凝土干缩过程大都已完成时，即可将后浇带封闭。后浇混凝土凝固完成后，后浇带即不存在了，楼板成为较长的区段，此时如果受温度变化作用，后浇带就不能再起作用了。
三、优化策略
1、对试验桩和工程桩采用相同的试验要求
试验桩在于发现问题，带有一定的探索性质，试验桩的施工及试验，可以为工程桩的设计与施工提供准确的第一手资料。为最大程度的了解基桩的极限承载力，以提高单桩承载力，节约桩基费用，试验桩设计及检测，应能满足上述功能的要求。对于设计时的建议如下：
1）应根据桩的极限承载力确定试验桩的桩身强度要求，并考虑可能出现的意外情况适当留有余地，不能因为试验桩极限承载力的不足而影响承载力的确定。
2）试验加载的最大量应根据试验桩的极限承载力确定，并考虑不小于20%的加载余量。
3）工程桩的试验加载应以单桩承载力特征值为依据，以工程桩满足2倍的单核承载特征值为终止检验的依据。
2、上部结构嵌固端
地下室顶板必须具有足够的平面内刚度，以有效传递地震基底剪力，其厚度不宜小于180mm若柱网内设置多根次梁使板跨度较小时，板厚可适当减小。度高层建筑的地下室顶板及裙房地下室与主楼相关范围的地下室应采用梁板结构。地下室作为上部结构的嵌固部位时，结构的加强部位明确，地下室结构的加强范围高度较小，结构设计经济性好。嵌固部位在地下室顶面是最经济的选择，嵌固部位越低，总强度范围越在，因而结构的费用越高。
3、伸缩缝过长问题
如果建筑物的伸缩缝过间距过长，可以采用以下几种办法：
1）加强屋面的保温隔热措施。除保温层适当加厚，并采用有效的隔热方法，例如，在屋面上设计置架空层，以减少太阳辐射对屋面板的直接影响。
2）适当配置温度筋。配置直径较少，间距较密的温度筋，能起到良好的作用。
3）如果有可能在混凝土板内设置预应力筋，使板保持一定的预压应力，对于防止温度收缩裂缝有良好的效果。
四、结语
建筑设计之中应当充分的明确土木工程建筑结构设计的基本原则,针对设计当中存在的各种问题,应当采取有效的策略加以解决,从而确保建筑结构设计的良好质量。
参考文献
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[3]杨娇艳.关于土木工程结构设计中存在的问题与对策[J].中国建筑金属结构,2013,(14):118.
论文作者:王辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
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