夏兵 王雪莲

摘    要：随着经济的迅速发展和城市规模的不断扩大，高层建筑数量越来越多，建筑造型新颖独特，建筑高度与规模不断增加。在设计高层建筑时，会遇到很多问题和难题，针对这些问题，结构设计人员需要结合实际，采取有针对性的措施对这些问题进行妥善处理。制定科学合理的结构设计方案、实现计算简图的合理利用、满足各个性能的实际要求等，这样不仅能够从根本上为高层建筑结构设计的水平提升提供有效保障，而且还能够延长建筑物的使用寿命。

关键词：高层建筑;结构设计;问题;对策

1  引言

在高层建筑的整个实施过程中有很多重要阶段，其中以结构设计为最重要的阶段，结构设计在整个设计过程中居于核心位置，是保障高层建筑后期使用安全及稳定性最关键性因素之一。因此，研究高层建筑结构设计具有重要的现实意义。

2  高层建筑结构设计存在的问题

高层建筑在设计施工的过程中要严格按照预先的设计方案进行，后续施工的准行证是结构设计，其在整个项目的设计过程中有着重要的作用。不难发现，一个好的高层结构设计能够显著提高高层建筑的抗震、抗风等能力，这有利于消防安全。高层建筑结构设计过程中仍存在一些问题，下面就其进行分析。

2.1  结构体系不合理

当前，在高层建筑结构体系设计中存在很多不合理地方，特别是结构力学体系设计方面，导致其自身受力形态出现问题，最终影响建筑结构稳定性和抗震性能。在高层的建筑结构设计中，不同地区抗震等级要求有所不同，设计过程中，应根据当地抗震等级要求，合理选择结构形式，例如框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等，此外，还要考虑高层建筑的荷载分布情况。如果在高层建筑结构设计中设计人员没有对当地具体情况进行分析，盲目照搬照抄其他工程项目设计，没有对动态荷载变化情况进行分析考虑，将会直接影响高层建筑结构的设计效果。

2.2  高层建筑超高问题

随着建筑物高度的增加，其结构稳定性会降低，同时，受到水平荷载和竖向荷载影响较大，抗震性能也会降低。《抗规》及《高规》都对高层建筑的高度有着严格要求和限制，高层建筑分为A类和B类，二者的设计方法和处理措施都存在较大差异，在实际工程设计中，往往会出现由于结构层高的变更而忽略高层建筑类别变化的情况，从而导致施工图审查未能通过，这时就得重新进行设计或者召开专家会议对原设计方案进行论证，这些情况势必会对建筑工程造价、工期、成本等造成较大的影响。因此在结构设计中必须对高层建筑的超高问题予以重视，并按相关设计规范进行设计。

2.3  轴压比与短柱问题

由于高层建筑的整体结构具有塑性特点，假如柱（墙）的塑性变形能力较小，那么整体结构的延性就差，在遇到地震等情况时，就无法有效的缓解地震作用力，进而导致建筑物的整体质量受到影响，因此限制柱（墙）轴压比是保证柱（墙）延性的主要措施。在高层建筑特别是超高层建筑结构设计中，为满足规范对轴压比限值的要求，柱截面往往较大，在结构底部常常形成短柱甚至超短柱。众所周知，短柱的延性很差，尤其是超短柱几乎没有延性，在建筑遭受本地区设防烈度或高于本地区设防烈度的地震影响时，很容易发生剪切破坏而造成结构破坏甚至倒塌。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施，提高短柱的延性和抗震性能。

3  针对高层建筑结构设计问题提出的解决对策

3.1  结构方案要合理

在针对高层建筑结构进行具体设计的时候，最关键的一点就是要与实际情况进行结合，制定出符合实际要求，并且具有全面性的结构设计方案，将该方案落实到实处，体现在高层建筑结构设计的各个环节当中。结构设计方案的制定和落实，不仅能够为后期施工打下良好基础，而且还能够为结构设计的最优化状态提供有效保障。在多个结构设计方案中选择最优化方案时，需要对各方面因素条件进行综合考量。首先，在针对结构设计方案进行制定和落实时，必须要保证方案本身能够达到建筑结构在设计时的各种标准化要求。尽可能避免设计方案与这些标准或者是规范要求存在冲突;其次，建筑结构设计方案的制定必须要与实际情况进行结合，这样才能够保证方案的针对性和有效性，为结构设计提供有效保障。因此，在针对高层建筑结构设计方案进行有效落实时，应当对施工现场的实际情况进行重点考量。特别是在其中会涉及到一些施工现场的地质条件、地下水位等，这些因素都需要被综合考量，这样才能够最大限度保证设计方案的最优化。

3.2  计算简图要准确

高层建筑结构在设计时，会涉及到很多构件，这些构件本身的尺寸大小、配筋问题等，都会涉及到相对应的计算问题。这些计算数据和相对应的信息，具有非常重要的作用，一旦在某一个计算环节当中出现偏差，必然会直接导致结构设计的效果受到影响。在针对相关内容进行具体计算时，会涉及到计算简图的选择和利用，因此，在针对计算简图或者是计算模型进行计算和具体选择的时候，一定要保证简图、模型与实际情况相符和。但是由于现阶段在高层建筑结构设计过程中，其整个结构设计的流程具有一定的复杂性，所以在很多环节和方面，想要真正保证计算简图的合理性和有效性，都具有一定难度。针对这一现象，需要从各个方面的条件因素出发，对其进行综合分析，这样才能够保证计算简图在选择过程中的合理性。

3.3  各种性能要满足

高层建筑结构设计的最终目的是为了满足高层建筑在后期使用过程中各个性能的基本需求。只有保证设计效果能够满足相对应的要求，才可以将其称之为具有一定科学性和合理性的结构设计，同时为高层建筑在后期使用过程中的安全性和稳定性提供有效保障。在保证高层建筑结构设计质量的同时，能够最大限度延长高层建筑的使用寿命，为人们的日常生活质量和水平提升提供有效保障。首先，必须要对结构本身的延性特征给予一定的重视。延性这一指标在制定和具体落实过程中，其主要是针对高层建筑结构在设计和使用过程中出现的变形、倒塌等问题。特别是高层建筑如果遭遇到严重的地震时，这一特性就显得尤为重要。其次，高层建筑结构所受的水平力也是高层建筑结构设计需要考虑的非常重要的一部分。高层建筑结构在实際应用时，即使是在某一个平面水平方向上，也会受到各种不同类型的荷载作用影响。

3.4  构造措施要到位

始终牢记“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”设计原则;注意构件的延性性能;注意对薄弱部位和薄弱层进行加强;注意各构件内钢筋的锚固长度;考虑温度应力对结构的影响。除此之外，还应注意按均匀、对称、规整原则考虑建筑平面和立面的布置;综合考虑结构抗震的多道设防防线;尽量避免结构薄弱层的出现;注意结构正常使用极限状态下的各项指标验算等等都需要结构概念设计作指导，结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。

4  结束语

本文通过对高层建筑结构设计存在问题及对策研究和分析，从中可以总结出高层建筑的结构设计属于一种全面性、系统性以及相对复杂的设计过程，对结构设计人员来讲，高层建筑结构设计需要考虑到的问题点非常多，这就需要结构设计人员不断的提高自身知识和业务能力，结合高层建筑工程的具体状况，对结构设计中的各种问题进行合理分析和科学判断，并运用恰当的方法进行处理和完善，保证高层建筑结构的设计质量。

参考文献：

[1] 李秋娴.高层建筑结构设计中存在的问题及对策探讨[J].居舍，2017（36）：73.

[2] 李春娜.高层建筑结构设计的问题与对策研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（34）：80～81.