摘要：在建筑事业的全面发展下，越来越多的新概念被人们提出并在实践中进行了相应的尝试，这无疑加速了我国建筑多元化的发展进程。复杂高层与超高层建筑的出现也对相应施工技术提出了更多的要求，其实际的结构设计中也应区别于普通建筑结构设计，这样才能确保复杂高层与超高层建筑结构设计能够达到施工的要求。以下本文将简单分析复杂高层与超高层建筑结构设计的特点，重点就复杂高层与超高层建筑结构设计要点及工程案例展开详细论述。
关键词：复杂高层；超高层建筑；建筑结构；设计要点；案例分析
建筑结构设计对建筑整体性能的影响非常之大，强化结构设计有利于社会的稳定及和谐，复杂高层与超高层建筑与普通建筑不同，在复杂的结构型式与过高的建筑高度下，复杂高层与超高层建筑的结构设计应明确其设计的要点，做到主次分明，而不是一味地沿用传统设计方案及理念。保障复杂高层与超高层建筑的安全性与实用性需要通过切实可行的结构设计方案的引导，作为新时期的建筑结构设计者应明确自身的职责，结合复杂高层与超高层建筑结构设计的要求及相关标准逐一细化，确保复杂高层与超高层建筑建筑结构设计切实可行。
一、复杂高层与超高层建筑结构设计的特点
随着城市土地资源的日趋紧张，极具功能性、经济性的建筑结构的设计及应有有效的缓解了发展中的住房危机，复杂高层与超高层建筑结构的出现不仅表明了我国近年来建筑事业取得的显著成就，同时也意味着相关的技术也得到了完善。复杂高层与超高层建筑结构与传统建筑结构设计不同，过多的层数与建筑高度下，其选用的施工材料及设备也要有所区别，如传统的建筑结构设计中钢筋混凝土结构应用较多，但是在超高层或复杂高层建筑结构设计中应着重进行安全性的研究，同样也应做好功能性研究，如给排水、水电安装、消防等，再者，复杂高层与超高层建筑结构的抗震性研究也不可轻视，受建筑高度的限制，部分抗震技术及抗震结构设计理念无法得到运用，在可再生能源的利用问题上也会比普通建筑结构设计更加复杂，如何在建筑结构设计的共性中满足复杂高层与超高层建筑结构的特性需求需要设计者予以关注和研究。
二、复杂高层与超高层建筑结构设计要点分析
1、重视结构设计
结构设计对建筑整体价值的实现影响较大，在具体的设计中，设计者应综合考虑建筑整体的稳定性及设计的可行性，如均衡的受力等。结构设计中的质量问题也十分关键，设计者应在考虑结构设计中的整体性前提下保障各部位施工的质量，将现下较为流行的绿色概念渗透到设计细节中，降低不必要的损耗及成本，优化现有能源及材料的使用现状，与技术人员做好密切的沟通与交流，进行建筑结构设计细节优化。
2、科学选择结构抗侧力体系
为了在复杂高层与超高层建筑结构设计中，能够充分体现出安全性问题，我国相关设计师总结出，提高结构抗侧力体系的科学性是基础。选择该体系的过程中，应当注重以下几点：结构体系的合理选择应当根据具体的建筑高度来确定，我国相关工作人员在近年来的工作中总结出了不同结构抗侧力体系与不同高度建筑之间的关系。
例如，在建筑高度小于等于 100m 的时候，该体系最佳组合为框架、框架剪力墙及剪力墙；当建筑物的高度在 100～200m 之间的时候，最佳体系为剪力墙和框架核心筒；当建筑物高度在 200～300m 之间时，该体系最佳组成为框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果该建筑高度小于 600m 时，该结构抗侧力体系的最佳构成应该为筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撑及组合体；在进行设计的过程中，应注重以上提及的相关结构抗侧力构件能够保持高度的连接，最好能够形成一个统一的整体。
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3、要注意做好防震设计
与常规建筑相比，复杂高层与超高层建筑的主要特征就是“高”，在该特征的影响下，建筑的抗震设防烈度十分重要，如果建筑抗震等级不达标，一旦出现地震等恶劣自然灾害，将会对建筑物内人员的生命安全造成威胁。一般情况下，当建筑高度超过 100m 时，就应该根据当地的抗震设防烈度来控制建筑高度；而如果当地的抗震设防烈度超过 8 级，则当地是不能建造高度超过 300m 建筑的。而从当前我国大部分地区的实践经验来看，如果当地的抗震设防烈度为 6 级时，则可以建造复杂高层与超高层建筑。
4、合理选择分析软件、合理计算结果
现阶段，复杂高程与超高层建筑结构计算软件的种类很多，侧重点也有所不同，在结构设计过程中，设计人员首先应该明确不同的软件的作用，然后根据实际需要合理选择合适的计算软件。与此同时，还应该对具体的设计计算结果进行科学分析，从力学理念和工程设计经验方面进行合理判断，确保计算结果的合理性和准确性。对于复杂高层与超高层建筑的结构设计，由于高层建筑很容易受到风载荷的影响，因此在高层建筑，尤其是超高层建筑结构设计中，应该重点考虑风载荷的影响。
三、工程实例分析
1、工程案例简介
在某高层建筑施工中，该建筑的整体高度约为200m，塔楼采用以low-e玻璃为主的外围护结构，保证了建筑的整体美观。在该建筑结构设计中，设计人员在综合考虑当地地质特征、自然环境后，进行了全面的设计分析。文章选择该工程项目中抗侧力结构设计的相关内容，并对其进行深度分析。
2、抗侧力结构设计研究
根据该工程的结构特征，在主塔楼设计中，采用框架-核心筒结构，外框架为钢梁+钢管混凝土结构柱结构。为了提高外围环状框架刚度与抵抗水平地震的延性能力，在外围结构设计中，保证外围环状框架与钢管混凝土柱有效的连接在一起；在楼面钢梁与混凝土核心筒设计中，使用刚性连接方法，以保证建筑结构的整体刚度。
在该项目的设计过程中，为了提高其侧移刚度，在设计过程中采用伸臂结构。其要点为：沿高度选择一层、两层布置伸臂结构，考虑到伸臂本身具有刚度大的特征，因此当结构侧移过程中伸臂会是外柱出现压缩、拉伸等运动，进而增加其承受的轴力，最终增加外柱抵抗倾覆力矩。同时，伸臂对内筒具有良好的反向约束弯矩，随着内筒弯矩改变，降低内筒弯矩参数水平，达到了控制侧移的目的。
同时，在设置伸臂时，伸臂所在层的上下相邻层的剪力、柱弯矩都会发生变化，增加了设计柱配筋的难度。在这种受力条件下，上下柱会与较大刚度的伸臂连接，而一旦出现地震现象，将会导致这些柱子遭到破坏，不利于抗震。因此在设计过程中，相关人员需要重点处理核心筒与框架柱之间的内力不变问题，以保证建筑结构安全。
总结：
结构设计是实现建筑施工的重要前提，科学的设计可以增强建筑使用中的安全性与实用性，反之则会给建筑施工埋下较大的质量隐患。复杂高层与超高层建筑自身就比较特殊，合理的结构布局与设计有利于实现建筑工程的社会价值与经济价值。近年来城市发展非常快捷，复杂高层与超高层建筑数量的增多也从某种程度上表明了我国建筑事业发展的趋势。为了更好的增强复杂高层与超高层建筑的各项性能，在实际的设计过程中，设计者应抓住结构设计要点，将自身的工作经验与专业知识相结合，着重就抗震性、安全性、功能性展开深入研究及分析，减低其设计中的风险，尽可能的为用户构建安全、舒适的居住、工作环境。
参考文献：
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论文作者:范烨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/17
标签：结构设计论文; 高层建筑论文; 建筑论文; 高层论文; 结构论文; 高度论文; 框架论文; 《基层建设》2017年第12期论文;