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摘要：随着城市化的速度日益加剧，城市的建设用地面积也越来越紧张，城市的建筑也越来越多的向高层和高层发展，以此解决用地紧张的问题，可以提高用地的效率，也使得建筑更加立体美观。更多的设计人员选择高层的设计构造，但是高层的建筑设计要求设计人员具有较强的专业理论和实践经验，而且建筑设计人员还应当更加熟知建筑设计的相关条文和设计规范，应当在安全稳定的前提下设计建筑构造。以此使得建筑结构更加优化安全，提高其安全稳定性，同时也能降低建筑设计的成本，为城市设计出更多美观舒适安全的建筑。
关键词：高层建筑；结构设计；要点
1导言
结构设计作为高层建筑这一庞杂系统的设计核心，其合理性直接影响着高层建筑的安全和性能。笔者试图通过对高层建筑结构设计的现状分析和问题研究，提出切合实际的可行对策，从而最大程度地满足使用者的功能需求，践行“物尽其用”的设计理念。
2高层建筑结构设计的特点
2.1控制指标
高层建筑与低层建筑因楼层有较大差距，在结构设计中的侧重点也有所不同。高层建筑中的结构侧移是较为重要的设计，因为楼层的高度会使结构侧移程度变化较大，所以在设计的过程中，要注重结构侧移应当在某一控制范围之内。
2.2轴向变形
轴向变形在建筑设计的过程中也是不可忽视的部分。因为在高层建筑中，随着竖向荷载数值的增大，在竖向构件中可能会引起比较大的轴向变形，导致连续梁弯矩产生重大影响，容易使建筑产生不稳定的因素，不利于建筑的稳定持久，因此，建筑的结构设计，应该注重轴向的环节。
2.3水平荷载
水平荷载是建筑结构设计的重要元素，但是，因为竖向的荷载所导致的轴力和整个建筑物的高度的一次方之间是正比关系，而水平荷载所导致的倾覆力矩和竖向的构件所产生的轴力这两者和整个建筑物高度的二次方之间也是正比的关系；那么，也就是说，如果建筑物的高度不断的增加的话，这个值也是以几何级别的不断增大，也就会对建筑结构带来逐渐增大的影响，也就慢慢的成为了结构设计当中的一个关键的控制因素。在复杂的高层建筑的构造设计中，往往会出现外形上不规则不对称的情况，这些情况会发生不同程度的凹凸变化，应当根本风力以及建筑楼层的实际情况，设计出符合风向风力以及承重的楼表层，使其能够适当承受风力的压力。
2.4结构延性
结构延性是设计中较为重要的设计指标，它可以使得建筑在遭遇地震的时候，发挥出变形能力，塑造因地震而产生的倒塌变形。结构延性会因楼层的高低程度而产生不同的效果，在高层建筑中它会表现的更加柔软，产生更大的变形。在高建筑中结构延性的应用十分广泛。
3高层建筑中存在的问题
3.1建筑基础选型问题
建筑结构中最重要的组成部分之一是建筑基础，主要原因在于高层建筑物所有荷载都需要由建筑物的基础来承担。对于高层建筑来说，建筑物整体质量更大，因此在基础结构的设计上，不仅要求整体性能较好，还需要承载众多的建筑质量及适度的变形。高层建筑所需资源较多，因此在基础选型上不仅需要考虑建筑物整体的安全性还需要兼顾到成本。
3.2抗震设计问题
建筑物的抗震规范中曾经明确了抗震设计目标。建筑结构设计在设计时需要考虑到建筑物所处的地质环境，依据地质状况的不同进行合理分类。此外，高层结构建筑设计需满足设计结构的延性需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，严格遵守设计的多道设防原则，这一多道设防原则在于确保建筑物稳固性，当遇到第一道防线摧毁后，第二道防线可以发挥作用，进而使得建筑物不至于遭受地震的强烈破坏。高层建筑物遇到地震后，自身重力的合荷载是直接导致高层坍塌的主要原因，高层建筑在进行结构设计时，在原材料的选择上追求质高强，在充分考虑到强度与稳定度的前提下选择价位较低的材料。
3.3高度过高问题
一般而言，建筑物对抗震、抗风都有明确要求，而高层建筑之中，高层建筑缺乏一个统一、明确的规定与划分。高度超过24米就属于高层建筑范围，高度超过100米就属于超高层的建筑范围，因此，高层建筑结构设计中应当严格按照建筑结构的高度进行设计。由于结构的变更，会出现不少问题使得施工图未能及时通过审查，设计师应当重新设计方案，通过专家审议、商讨才能确定设计方案，进而增加工资造价的成本与工期，最终影响整体规划。
4高层建筑结构设计的可行对策
4.1要考虑多种需求下的多元设计方案
在确定结构设计的方案时，明确受力、经济传力是最基本的要求。而在确定高层建筑的结构设计方案时，在综合分析使用需求、施工条件、地理条件、材料等的基础上，要考虑使用者的多种需求，在各种条件的综合考量中选择最合理的结构，从而确定高层建筑的结构设计的多元方案。
例如，按结构形式分类，高层建筑的结构体系包括“框架结构、抗震墙结构、框架一抗震墙结构、简体结构、部分框支抗震墙结构、板柱一抗震墙结构”等等。各种结构体系适用的高度范围，因其刚度、强度上的巨大差距也存在极大差异，要组合应用，考虑多种需求下的多元设计方案，真正践行“物尽其用”的设计理念。
4.2在高层建筑的结构设计功能方面
要预留足够的施工误差空间。高层建筑的结构设计必须考虑到方方面面的影响因素。而在高层建筑的结构设计功能方面，要真正满足使用者的多元化需求，保证即使经手不同的施工者，设计功能的实现效果也不会被削弱。因此，在高层建筑的结构设计功能方面，就不能不考虑不同施工标准下这些设计功能的实现条件，从而预留施工的误差空间。
例如，高层建筑结构设计的构造措施的预设中，应当把握“强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁”的原则，关注材料在不同温度、湿度条件下的性能，充分考虑应力、温度对结构元件的影响，注重与具体施工条件的对接，从而预留足够的施工误差空间，真正做到“接地气”。
4.3要对软件计算结果进行多方面的测试
使用高层建筑的结构设计软件时，为了尽可能地减少数据误差，笔者主要从以下两方面考量解决的问题的对策：一是软件本身可能存在缺陷；二是人工输入造成的误差。
4.3.1使用多个不同的软件模型
以防止单个软件可能存在的缺陷。例如，分析突发地震时的内力作用和变形作用，高层建筑这一复杂结构应当使用多个不同的软件模型，并对其力学计算结果进行分析比较，最大程度地避免因单一软件存在缺陷造成的高层建筑结构设计数据误差。
4.3.2进行多次测试，核对最终的计算数据
应对重要软件进行多次数据输入的测试，并核对最终的计算结果，以防止单次的人工输入失误造成的数据误差。总而言之，高层建筑的结构设计应该践行“物尽其用”的设计理念。相对于低层建筑，高层建筑的结构设计要更加注重水平方向上的位移影响因素，在方案与细节设计上加重对抗侧力结构方面的考量。同时，还必须考虑到方方面面的影响因素，尤其是要注重与具体施工条件的对接。最终，提出高层建筑的结构设计要考虑多种需求下的多元设计方案、预留足够的施工误差空间、对软件计算结果进行多方面的测试等可行对策。
5结论
随着城市人口越来越多，城市的土地面积也越来越拮据，但是城市人口的增多，也推动了城市建筑的发展，这对我国的建筑行业提出了新的要求，近年来建筑设计人员越来越寻求空间上的新突破，以此推动了高层建筑技术和水平的稳定发展，高层建筑已经成为城市中必不可少的元素，因此应当注重如何推动高层建筑的结构设计，使城市中的高层建筑不仅能够满足人们的生活居住需求，还能增加城市美观立体，成为一道城市的亮点的风景线，建设城市形象等。
参考文献：
［1］王慧君，徐勇．高层建筑结构设计的要点探析［J］．科技与企业，2014，06∶171．
［2］方浩波．高层建筑结构设计中的要点及问题［J］．中华建设，2012，07∶106－107．
论文作者:肖辉
论文发表刊物:《基层建设》2016年6期
论文发表时间:2016/7/4
标签：高层建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 建筑物论文; 荷载论文; 误差论文; 《基层建设》2016年6期论文;