摘要：随着城市化进程不断深入，使得高层建筑的规模与数量持续增加。与普通建筑相比，高层建筑在施工中的建设难度大，同时对于设计环节的要求也较高。在设计初期阶段，应对全局进行把控，以保证后期的施工作业活动能够顺利进行。高层建筑的结构设计是整个设计方案的核心内容，同时是确保建筑物整体安全的关键因素。因此，在高层建筑设计过程中，设计者应对结构设计给予更多的关注，并将其作为设计工作的重点。
关键词：高层建筑；结构设计问题；对策
引言
在高层建筑建设过程中，结构设计是较为关键的一个环节，其会对建筑的质量、安全和稳定性带来直接的影响。因此在实际高层建筑结构设计过程中，需要保证结构方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性，并针对实际结构设计中的轴向变形、结构形式、荷载及高度等问题加以重视，科学合理对高层建筑结构进行设计，进一步提升高层建筑结构设计的水平，为建筑行业的健康、稳定发展奠定良好的基础。
1高层建筑结构特征
高层建筑最为明显的特征就是高度较高，这使得建筑结构会受到水平、竖直等方向传来的荷载，且在抗震等级上也有着较高要求。对于高层建筑来说，中低档位置受到风力和荷载的影响相对较小，但是随着高度的增加，其受到风力和荷载的影响也将逐渐增大，进而产生一定的剪切力，在外界不良因素的影响下，导致建筑结构出现不同程度的位移，降低建筑安全性。所以在高层建筑结构设计中，需要综合考量多方面因素，以加强设计的合理性、科学性。
2结构设计中存在的问题
2.1剪力墙设计
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。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。
2.2建筑结构超高
现阶段，建筑结构超高是设计中的常见问题，虽然在设计规范中对建筑结构的合理高度进行了明确与规定，但是多数企业为了提高利润，在规定的结构高度上人为地增加其高度。超高的建筑结构存在着大量的安全隐患，一旦遭受强风和地震，将会受到巨大的破坏。因此，为提升建筑结构的安全性，应在结构设计过程中应按照相关规定及标准对其高度进行合理设置。
2.3嵌固端的设置
高层建筑结构中的嵌固端存在两大设计问题，分别是位置的设置和自身的刚度。在结构设计阶段，应确保嵌固端被设置在准确合理的部位。但在大多数高层建筑中却将其设置在人防地下室的顶板处，这种设置方法无形中为结构的安全带来较大的隐患。为确保嵌固端的整体刚度，应确保其设计比例正确，以使其起到稳定结构的作用，从而使得高层建筑结构的安全性得到提升。
3高层建筑结构设计的要点
3.1要重视轴向变形的问题
由于高层建筑竖向荷载较大，因此在施工过程中易出现轴向变形，影响建筑弯矩及连续墙结构。当建筑出现轴向变形时，其会造成连续梁支座负弯矩数值下降，建筑正弯矩值也会随之提高，构件剪力和侧移会发生较大的改变。针对于轴向变形问题，需要对变形进行仔细观察，并做好构件对比工作，针对一轴向变形结果进行计算，对构件下料长度进行预测，并对下料长度进行合理分配。
3.2结构形式及结构延性问题
目前高层建筑设计多采用钢结构和钢筋混凝土结构。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于钢筋混凝土结构而言，其具有较好的经济性，材料来源具有多样性特点，能够针对各种复杂的断面形状进行浇筑，将各类结构体系更好的体现出来，整体结构耐久性和防火性具有一定的优势。针对于钢筋混凝土结构进行科学和规范的设计，能够更好地发挥出结构的抗震性能。但钢筋混凝土结构使用时存在构件断面大及自重大的问题。采用钢结构时，其在强度和韧性方面具有较强的优势，同时结构断面小、自重轻，具有较强的抗震性。通过在工厂中对钢结构构件进行加工，可以实现施工工期的节约。但构件用钢量较大，造价相对较高，防火性能不强，使用过程中需要大量的防火涂料，无论是施工周期还是成本都会有所增加。因此要针对建筑的实际情况来选择适宜的结构形式。另外，在高层建筑结构设计时，需要将结构的延性作为设计的重要指标，这样即使有强力的冲击影响，建筑结构也能够保护良好的变形而不会坍塌，针以于地震破坏力具有较强的抵御能力。
3.3荷载与高度问题
高层建筑结构的防震及防风设计需要根据其自身高度为依据，具体设计时需要以建筑安全为基点。由于相较于多层建筑高层建筑水平荷载力较为突出，高层建筑重量和产生的内力与建筑高度的一次方为正比的关系，建筑水平荷载力对结构产生的力量与建筑高度的二次方成正比，水平荷载力直接关系到防震性能和防风的设计。一旦地震发生，水平荷载力会对建筑产生巨大的作用力，因此在设计时需要精准计算水平荷载力，有效地保证建筑的安全。在实际高层建筑结构设计中，需要针对建筑超高问题给予高度的重视，一旦高度超出规定高度，必然重新设计。
4高层建筑结构设计问题的解决策略
4.1科学布置平面布局
高层建筑结构设计工作中易出现结构扭转问题，这就需要在实际设计过程中，建筑结构形式宜采用相对规则的图形，并保证质量的均匀分布，进一步提高建筑体的稳定性，保证建筑结构的对称性。即在实际设计过程中，具体通过科学进行平面布局，以此来保证建筑结构的稳固性和安全性。
4.2合理计算与应用计算简图
在高层建筑结构设计中，需要以计算简图的计算作为重要依据。由于在结构设计中会涉及到配筋率、构件尺寸及建筑物高度等问题，这些问题都离不开准确的计算，在实际计算过程中还需要合理选择计算简图，以此来保证计算模型或是计算简图能够与实际工程状况相符。对于高层建筑而言，其对于结构荷载承受力、抗震能力及其他功能、性能等都具有较高的要求，因此建筑结构设计较为复杂，在实际设计过程中设计人员会受到诸多因素的影响，特别是需要合理计算和应用计算简图，从而保证计算过程和计算结果的精准度。
4.3科学进行结构设计
相较于高层建筑结构设计理论的发展，结构设计相对滞后。计算机技术在结构设计中的应用，有效地提高了结构设计的效率，但在实际结构设计过程中还存在一定的约束因素，这也使建筑结构优化设计的难度较大。在当前部分结构设计时，设计人员往往觉得设计与规范要求相符，计算准确即可，但在实际工作中建筑结构设计方案一般需要根据工程施工变化而进行相应的调整。因此在实际建筑结构设计中，要求其要能够满足各种性能的要求，以此来保证结构设计的科学性和合理性，而且建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性也能够得到有效的保障。同时在结构设计时还要重视结构的延性特征，这样才能保证高层建筑使用过程中变形和倒塌风险降低，提高建筑对荷载的承受力。另外，针对于建筑结构形式的选择，由于钢结构和钢筋混凝土结构各有特点，在具体选用过程中，需要考虑建筑地点的地理环境，同时还要结合建筑的实际用途，从而选择更为适宜的结构形式。虽然近年来钢结构制造水平有了大幅度的提升，但其在防火方面还存在一定的欠缺，因此在当前高层建筑结构设计过程中，通常会将钢结构与钢筋混凝土结构相结合，进一步保证结构的稳固性和安全性。
结语
由于高层建筑结构设计工作所具有的综合性与系统性等特点，应对结构设计中经常出现的各种问题进行汇总，以此为基础制定并落实具有较强针对性的应对措施，并对整个结构设计工作进行合理优化，从而从本质上提高整个高层建筑结构的设计水平。同时，还应该对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):78.
[2]蔡伟.高层民用建筑结构设计的问题及对策分析[J].住宅与房地产, 2019(6):81.
论文作者:文静
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签：结构设计论文; 建筑结构论文; 高层建筑论文; 结构论文; 荷载论文; 建筑论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第29期论文;