1 高层建筑结构受力分析

建筑师设计师对于一个建筑物的最初方案而言，并不是对其具体的结构进行详细的确定，而是要重点考虑其空间的组成特点。

建筑物的空间形式，即水平方向和竖向的稳定对于一个建筑物的底面来说是非常重要的。因为建筑物的组成是由一些无论是外形还是重量都较为大的构件所组成，而建筑物的结构载荷又竖直向下作用于地面上，所以其结构本身要能将它本身的重量传至地面，对于建筑物的设计而言，明确地基土的承载力与建筑物所选择结构体系的作用力之间的关系是一个最为重要的，最基本的要求。所以在建筑方案设计阶段，要分布作出承重柱和承重墙的总体设想。

水平向与竖向结构体系相对于高层、多层以及低层建筑物而言，其设计的基本原理一般具有相同性。但是随着建筑物高度的不断增加，对与设计的要求也越来越高，而竖向结构体系就成为了高层建筑结构设计的控制因素，因为，首先高层建筑物有较大的竖直载荷，而在这种情况下，就要求有较高的墙、柱或者井筒来支撑;其次，高层建筑物其侧向力形成的剪切变形以及倾覆力矩比之于普通的建筑物要大很多。

侧向载荷比之于竖向载荷，其对建筑物的效应与建筑物的高度呈正比，即建筑物的高度增加，那么对建筑物的效应也相应的增大，它并不是呈现线性增加的。比如，所有条件都基本相同，在风荷载作用下，建筑物高度的平方与建筑物基底的倾覆力矩成正向比例，而建筑物高度的四次方与其顶部的侧向位移成正向比例，地震的作用效应会更加明显。另外，在高层建筑中，除去抗剪的问题之外，最为关键的是建筑物整体的抵抗变形和抗弯性，由此可见，高层建筑与低层建筑在其建筑结构的受力性能上存在很大差异。

2 结构选型分析

在建筑物设计的结构选型上，对于高层建筑物的结构而言，工程设计师应注意一下几个方面。

2.1 结构规则性

新旧规范在建筑物结构规则方面的内容出现了很大变动，在这方面新规范增加了很多的限制条件。如:嵌固端上下层刚度比以及平面规则性信息等，这些都是新的限制条件。而且，新规范也明确表明了强制性的规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”所以，针对这些新规范，结构设计师必须严格遵循并加以注意，以免在后期的设计方面处于被动状态。

2.2 结构超高

对于结构高度而言，在高规与抗震规范中有了很严格的限制，特别是在新规范中，对于超高问题除了对于原来的高度增设为A级高度外，还增设了B级的高度建筑。所以，必须严格控制结构的高度因素，如果确定了结构为B级高度建筑物，甚至超过了B级的高度，其处理措施和设计方法就会有很大的变化。

对于结构类型的变更，在实际工程设计中曾经出现过对该问题忽略的情况，致使施工图在审查阶段就未予通过，在这种情况下，应该对其进行重新设计或者进行专家讨论、评定。但是这些对于整个工程的规划、造价和工期而言具有很大的负面影响。

2.3 嵌固端设置

嵌固端对于高层建筑而言，其一般设置于地下室的顶板处，因为高层建筑通常下会带有人防和地下室，那么嵌固端也有可能被设置于人防的顶板位置。而对于这个问题，结构设计师往往会忽略嵌固端的很多问题，如:上下层刚度比的限制、楼板的设计、上下层抗震等级一致性以及嵌固端位置与结构抗震缝设置的协调问题等，如果对其中一个方面造成忽视，那么就有可能为后期工程作业埋下很大的安全隐患。

2.4 短肢剪力墙

对于墙肢截面高厚度为5-8的，在新规范中规定为短肢剪力墙。对于短肢剪力墙而言，在实际经验和试验资料中其在高层建筑中的应用增添了很多限制性条件，因此，结构设计师应该尽量避免对短肢剪力墙的采用，以免给后期工程的进展带来麻烦。

3 建筑结构设计质量优化措施

3.1 在结构设计概念的基础上进行优化设计

在计算中要对建筑结构设计的经济性在满足技术条件的基础上进行充分考虑。对于钢筋配量以及大构件的截面不能随意增加或减少，以防造成肥柱、肥梁或者瘦柱、瘦梁的后果。有些设计人员因为计算不清，所以就随意增加钢筋，并层层附加保险造成了超筋梁柱的现象。对于这种情况要牢记“弱弯强剪、弱梁柱以及弱拉强压”的原则，加强薄弱部位，注意构件延性以及钢筋的锚固长度，对温度应力的影响多加关注，重视钢筋的直线段锚固长度等等。另外，对于平面和立面的布置应该按照均匀对称规整的原则来设计，对于地震的多道防线进行综合考虑，以防止薄弱层面的出现。根据高层建筑结构设计的概念，应正常使用极限状态的验算。总体来说，对于结构设计而言，从其结构的选型、布置、以及分析计算上来看，每一步都要求进行详细的处理，综合考虑各方面的因素，力求达到最优设计方案。

在建筑方案得到确定之后，其结构设计应尽量采取最合理、最科学、最经济的设计方案。对于各种受力部件的布置要力求达到其能承受的荷载范围。竖向承重构件在将荷载传到地面的同时，还要承受地震以及风的水平载荷。因此，在布置竖向承重构件时应将其放于有利于承受载荷的位置。除此之外，楼板的刚度也要考虑到，考虑其是否满足整体工程的要求等，并限制剪力墙的间距。而对于水平承重构件的布置而言，要力求达到简洁的传力路径，将楼面上的荷载以最快的方式传递到主梁上，再由剪力墙、柱等传给地面、地基。另外，地基土具有不确定性，并没有合理的模型对其精确性的具体描述，所以要根据实际总结的经验以及现有的理论知识来设计地基基础，并能够预见和分析可能出现的各种问题，从而制定出较为完美的处理方案。

3.2 与相关专业人员做好沟通工作

高层建筑结构设计工作具有一定的复杂性，需要其他相关专业的配合与沟通，不能自己独立独行。由此可见，做好高层建筑设计工作不仅要具备扎实的专业理论基础，还要对于此相关的一些专业有所了解。如果在设计过程中出现了其他相关专业的问题，那么结构设计师要能够对其作出相关回应，然后组织专业协调会，力争达成统一标准，然后确定其设计的原则，以防止设计图出来之后因各个专业不协调而出现变更和返工的情况。

3.3 计算机辅助设计的正确运用

随着科学技术的快速进步，网络化的范围越来越广，计算机辅助设计系统也被广泛应用于建筑设计领域。应用计算机技术可以实现工程师对结构分析的顺利进行，能够正确使用计算机辅助设计对我国建筑结构设计水平有很重要的影响。但是，随着经济的不断发展，建筑物的规模日趋增大，而其结构形式也日渐复杂，对其结构的设计难度也大大增加，这就要求设计人员了解所使用软件的特点和适用范围，熟悉和掌握各项参数的选取条件，真正做到计算机为人服务，为工程设计服务。

[1]王永，胡凌燕.浅析高层建筑结构设计[J].中华民居(下旬刊)，2013-02.

[2]刘昊.浅析高层建筑结构设计要点[J].电子制作，2013-12-02.

[3]李博，郝战军.高层建筑结构选型的要点[J].门窗，2013-04-20.