摘要：高层建筑结构设计合理与否，直接关系到建筑使用功能的发挥，并且还与建筑安全性、耐久性有着密切的关联。然而受到一些因素的影响，使得高层建筑结构中常常会出现各种问题，从而导致结构设计质量下降。基于此点，本文从高层建筑结构设计中存在的问题分析入手，提出解决高层建筑结构设计问题的有效对策。
关键词：高层建筑 ；结构设计 ；地基基础 ；嵌固端
近年来，钢结构在我国建筑领域中得到了广泛的应用，其具有抗震性能优越、节能性好、经济指标高、可持续发展、施工高效等诸多优点。高层建筑钢结构设计在工程中有着至关重要的作用，当前我国钢结构设计水平显著提高，但是也暴露出一些问题，因此，加强相关研究并解决、克服钢结构设计中存在的问题具有重要的现实意义。
1 高层建筑结构设计中存在的问题
1.1 高度超出限值
我国现行规范标准中，对高层建筑进行了明确定义，即层数≥10，高度 >27m 的建筑为高层建筑。而当建筑的高度超过100m 时，则为超高层建筑。在此需要指出的一点是，高层建筑与超高层建筑的结构设计方面存在一定的差别，所以当高层建筑的高度超出限值时，必须按照超高层建筑的设计标准，对结构进行设计。但是，一些超高层建筑结构设计却按照高层建筑结构设计规范进行设计，以达到降低建筑工程成本的目的，获取更多的经济利益。在这种情况下，降低了建筑物的抗震能力和稳定性，尤其在遇到地震等自然灾害时，易出现建筑结构破坏，危及建筑安全。
1.2 地基基础设计问题
高层建筑结构的地基基础设计常见以下问题 ：天然地基设计不合理，地基斜面坡度过大，影响混凝土振捣质量和地基结构的稳定性 ；地基基础设计未根据实际地质情况选择合适的基础类型，造成高层建筑物出现不均匀沉降 ；地基基础设计没有考虑到水对地基基础的影响，未能针对地下水位过高问题制定合理的防水设计方案，降低了地基基础稳定性和耐久性 ；建筑物地下室设计中没有合理设计底板配筋，易导致建筑物不均匀沉降，造成建筑物失稳。
1.3 嵌固端设置问题
在嵌固端设计中存在着以下问题 ：嵌固端没有选择合理的位置，在设计时一些设计人员将嵌固端设置在人防地板或地下室 ；在设计嵌固端上下层刚度时未能设计合理的比例，或计算嵌固端上下层刚度比例时出现人为计算差错 ；嵌固端设计对抗震裂缝处理不合理，未能发挥出嵌固端的作用，一旦发生地震等自然灾害，则会给高层建筑结构带来较大安全隐患。
1.4 短肢剪力墙设置问题
高层建筑结构设计中存在着增设短肢剪力墙的现象，影响着高层建筑结构的安全性和稳定性。短肢剪力墙的抗震能力有限，在高层建筑物投入使用阶段会逐步丧失抗震能力，一旦遇到地震等自然灾害，受建筑物整体抗震能力降低的影响，直接会导致建筑物结构断裂或倒塌，造成严重的生命财产损失。
2.质量管理对策
健立科学的质量优化管理制度可以使建筑设计工作更加制度化和经济化以及责任化。首先，制订的质量管理制度一定要符合施工的实际状况，而且制度必须得进行合理的细化和量化，同时还得具备易操控的特点，以达到制度运行的可靠性。对于质量制度的量化，应达到可以通过表格进行各种类别的评分等标准。其次，制度的制定一定得有原则性，应规范设计人员的行为准则，只有通过有效的规章制度，才能保证设计人员的行为更加规范。
2.1人员安排组
织设计团队应选择有相应资格和丰富经验的人员担任项目组长，并确定各专业负责人，保证设计人员队伍的稳定，确保设计质量和后期施工阶段的服务质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2设计组织
各专业设计人员在设计总负责人统一调度安排下，按设计周期制定严密的计划，包括从设计深化调整、各专业互提设计条件、技术定案、各专业互提施工图设计条件、施工图定案、施工图设计，直到中间过程的校对、互审、院审等各个环节，并按计划、按步骤进行各阶段的构思、调整、计算、设计工作。工程组的设计人员应本着对工程负责的态度，在满足国家与地方规范的前提下，认真计算、精心设计，多方案比较，以保证设计的合理性和经济性。
2.3管理组织
根据工程的情况，组成项目管理领导小组、质量管理小组及服务小组，及时协调各个部门出现的问题，从管理方面、质量方面及服务方面保证设计进度与质量。项目管理组负责组织、协调各专业设计，监督设计质量、服务质量，及时与业主方沟通，解决设计过程中出现的问题；质量管理组负责设计全过程的设计质量，与工程设计组沟通，及时向管理组汇报；服务组负责与业主沟通，及时了解业主的意图，协调各阶段各部门的工作，及时向管理组汇报，保证整个设计过程的顺利实施。总之，必须要保证设计过程中涉及到的各部门和各专业相通相融，避免出现各专业交叉带来的质量隐患，这样既可以节省大量的工作时间，又可大大的提高设计效率。
3解决高层建筑结构设计问题的有效对策
3.1 优化方案避免超高
在高层建筑物结构设计之前，设计人员要深入到工程现场考察周边环境，掌握地下水位、基础土层地质、既有建筑物以及风雪载荷等具体情况，为结构设计提出可靠依据，确保结构设计符合现场实际情况，减少施工阶段设计变更问题。在高层建筑结构设计中，要严格按照建筑设计标准规范及相关文件进行设计，合理选择设计方案，并在综合考虑各方面因素的基础上对设计方案进行优化，避免出现高层建筑结构设计与实际情况不符的现象，尤其要避免对高层建筑进行超高建设。
3.2 合理设计地基基础
在高层建筑结构的地基基础设计中，设计人员要全面掌握场地的地质情况，综合分析地质条件，对地基基础设计进行优化，保证建筑结构的稳定性和安全性。一般情况下，可采用天然地基独立基础 + 防水板 + 抗浮锚杆的形式进行地基基础设计，并合理设计拉梁结构，准确计算基础配筋量，避免出现建筑失稳现象。在设计有地下室的高层建筑时，要采用褥垫处理方案设计不同持力层，防止因地下室底板出现大面积裂缝而影响地基基础的安全性。同时，设计人员还要根据地下水位的变化绘制包络图，针对地下水位过高的问题制定防水设计方案，确保防水设计方案符合地基基础结构的特点。
3.3 科学设置嵌固端
在设置嵌固端时应满足以下条件 ：嵌固端部位的选择要满足基础有效埋深条件，合理在基础顶面或高于基础顶面的位置选取。若高于基础顶面，则要保证嵌固端位置与室内地沟布置和埋深情况相符，控制好嵌固端高出室外地面的高差，不允许高差大于边梁的梁高 ；嵌固端的设置要保证其下部有足够的承载力，防止在上部结构作用下出现柱塑性铰向下转移 ；若高层建筑有地下室，则要将嵌固端设置在地下室的上部结构，并保证地下室顶板厚度大于160mm。此外，地下室梁板结构不可设计为无梁体系，不得留有大孔洞，保证地下室顶板有足够抗弯刚度。若在高层建筑结构中采用半地下室结构，则不能将嵌固端设置在首层楼面。嵌固端设置在地下室上部结构时，要保证地下室抗侧移刚度至少为上部结构第一层的2倍，并且地下室侧壁也要有良好的刚度，否则不能将嵌固端设置在地下室上部结构。
结语
综上所述，高层建筑结构设计具有一定的复杂性，为确保结构设计质量，必须对其中存在的问题进行分析，并采取有效的方法和措施加以解决处理，只有这样，才能使设计出来的结构满足安全性、耐久性的需要，也才能延长高层建筑的使用寿命。
参考文献
[1] 龚良娟 . 高层建筑结构设计的问题及对策探讨 [J]. 江西建材，2018（11）：74-76.
[2] 林再添 . 某高层商业建筑改造结构设计 [J]. 福建建材，2018（11）：90-92.
论文作者:刘科
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：高层建筑论文; 结构设计论文; 地下室论文; 建筑结构论文; 结构论文; 建筑物论文; 地基基础论文; 《基层建设》2019年第8期论文;