张瑜

摘要：在我国住房需求较大、土地资源逐渐匮乏的情况下，高层建筑的推出不仅解决了人们住房问题，还节约了土地资源。但因高层建筑的楼层高且功能，可能出现高层建筑结构设计或结构选型不当的情况。基于此，本文论述了高层建筑结构设计相关要点分析。

关键词：高层建筑；结构设计；要点

1、高层建筑结构设计的基本原则

1.1结构方案最优化原则

建筑施工前，需对建筑施工制定出一个合理的建筑结构方案。建筑方案对建筑工程的施工来说是非常必要的环节，它指导着整个建筑施工的构建。建筑结构方案的制定，需针对建筑所处的位置环境，以及周边的环境进行一个详细的了解和分析，从而对建筑所在地有一个准确的把握。

1.2计算简图合理化原则

高层民用的建筑在进行制定建筑结构方案时，必须要保证建筑结构是稳定和安全的，需避免一切安全风险隐患的出现，这时候就需要对建筑结构进行一个准确的公式计算，将建筑结构方案数字化，必须要确保数字的正确性。认真选择计算公式，计算公式一旦发生错误就会对计算结果产生很严重的影响，从而影响到建筑施工的安全，甚至在未来的使用中也会存在很多的安全风险隐患。

1.3结果分析精准化原则

计算机给数据的处理带来了很大程度的便利。在建筑结构方案的设计过程当中，可以合理的对计算机进行应用，利用计算机强大的数据分析，以及计算功能，对建筑结构方案需要的数据进行准确的计算。

2、高层建筑结构设计要点分析

2.1重视轴向变形问题

在高层建筑施工的过程中，因为竖向负荷比较大，会导致柱中出现程度比较大的变形。一般情况下，此影响主要有下面两个方面：（1）降低连续梁中间支座的负弯矩值；（2）对跨中正弯矩的数值、端支座负弯矩数值进行增加。通过使用构件的竖向变形和构件进行对比，得出不安全的结果，可以参考计算轴向变形的数值对构件下料长度的影响进行预测，然后根据预测结果合理的分配下料长度。

2.2高层建筑结构体系

2.2.1框架-剪力墙体系。框架-剪力墙体系是在框架体系强度和刚度不能满足要求的情况下提出的。主要是通过设置剪力墙来替换部分框架，进而满足标准要求。在框架—剪力墙体系中，剪力墙设置的主要目的是增强结构侧向刚度，负责承受水平荷载，加之框架所承受的垂直荷载，整个高层建筑位移情况将大大减小。

2.2.2剪力墙体系。整个高层建筑受力主体结构均有平面剪力墙构件组成的情况被称为剪力墙体系。因剪力墙体系属于刚性结构，其强度和高度较高且有一定的延性，使得其是一个良好的结构体系，能够承担高层建筑水平荷载和竖向荷载，保证高层建筑稳定。

2.2.3筒体体系。单筒体、筒中筒、多束筒等多种形式的通体体系均是以筒体作为抗侧力构建的构建体系。筒体是一种空间受力构件，但因其内部填充情况，可以使得其受力程度发生改变。所以在利用筒体体系中，可以根据风力、地震强度来合理设置筒体，促使其构件受力合理，提升高层建筑的稳定性。

2.3重视受力性能

在最初设计建筑物的时候，设计者一般对其空间组成较为关注，但却没有关注其具体的结构情况。而就建筑物而言，其底面对建筑物空间模式的稳定性十分重要，因为基本建筑物都是由多个构件构成，因而，就其结构而言，需要通过其将自身重量向着地面进行传递。而设计建筑的时候，一个标准就是了解体系中伴随的向下作用力和地基需要承载的向上承载力之间的关系，因而，设计建筑的时候，需要就承重柱的数量、承重墙的数量以及其分布作出合理的规划和布局。

2.3.1位移比。利用程序的节点搜索功能在SATWE的“分析结果图形和文本显示”中的“各层配筋构件编号简图”中，快速找到位移最大的节点，加强该节点对应的墙、柱等构件的刚度。节点号在“SATWE位移输出文件”中查找。也可找出位移最小的节点削弱其刚度，直到位移比满足要求。

2.3.2刚度比。刚度比主要是為限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。剪切刚度主要用于底部大空间为一层的转换结构及对地下室嵌固条件的判定。剪弯刚度主要用于底部大空间为多层的转换结构。

2.3.3层间受剪承载力之比。层间受剪承载力之比与刚度比一样，也是控制结构竖向不规则的重要指标。其限值在《建筑抗震设计规范》第3.4.3条和《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.3条中均有明确规定。

2.3.4周期比。周期比是控制结构扭转效应的重要指标，用于控制侧向刚度与扭转刚度的相对关系，它的最终目的是使结构的抗侧力构件平面布置更有效、更合理。所以，一旦周期比不满足规范要求，一般只能通过调整平面布置来改善这一状况，这种改变一般是整体性的，局部的小调整往往收效甚微。既周期比控制不是在要求结构足够结实，而是在要求结构承载布局的合理性。

2.3.5刚重比。刚重比是结构刚度与重力荷载之比，是控制结构整体稳定的重要因素，也是影响重力二阶效应的重要参数。

2.3.6剪重比。剪重比是主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。

2.3.7轴压比。主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求。可以增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度。

3.4注重抗震设计

高层建筑中与普通建筑的不同之处，还在于高层建筑由于其相对高度大，承受风力强度的不同，所受地震强度也有所不同，因此，高层建筑中的抗震设计也是极为重要的一部分。在抗震设防的设计中，应当对建筑周围的地形、地质等有提前的勘察考核，选择坚硬土地的等对抗震有益的地域。相反，地面高差大、土地较为疏松的地方对抗震不易，土地的变化也使建筑产生不稳定的因素。

总之，高层建筑并非是一个简单的工程，需要相关设计人员具有较高的技术水平，还需要其掌握充分的专业技术理论知识。建筑设计人员必须要懂得法律规定和条款等，保证建筑设计的安全性，从而提高建筑设计的整体质量，降低建筑设计的經济成本，设计出舒适健康美观的城市建筑。

参考文献：

[1]吴兴.高层建筑结构设计的要点分析[J].住宅与房地产，2017，03：88.

[2]张瑞敏.高层建筑结构设计的要点总结[J].四川水泥，2016，04：64.