高层建筑结构设计的问题及对策分析

摘 要：高层建筑结构设计在高层建筑工程建筑施工中占据极为重要的地位，直接影响着高层建筑的施工质量和安全性。本文先简要阐述了高层建筑结构设计所具有的重要意义，接着指出了结构设计中消防结构、抗震结构以及抗风结构设计中的问题，并提出了相应的解决对策。

关键词：高层建筑；结构设计；建筑施工；解决对策

自改革开放以来，我国经济取得了快速发展，城镇化建设脚步也在不停加快，两者全面推动了我国建筑行业的发展，也使我国建筑逐渐从低层、散分布向着高層、密集分布发展。相对于低层建筑而言，高层建筑的结构设计也变得越来越复杂，建筑结构设计的难度越来越高，给我建筑企业的设计工作带来了不小的挑战。一直以来，由于受到建筑行业一直飞速发展的影响，我我国建筑企业为了能够快速占领市场，几乎将全部的发展精力都放在了企业经营规模的扩大上，对建筑工程的管理和设计工作却没有引起足够的重视。虽然，近几年来在我国市场经济体系逐渐完善，行业间竞争压力越来越大的逼迫下，一些建筑已经开始重视对建筑工程的管理和设计工作，但是因此发展时间尚短，在工作中还是存在不少问题。接下来本文就将对高层家主结构设计中所存在的问题进行信息分析，并提出相应的解决对策，希望能够对我国建筑结构设计工作的发展和改进起到一定的推动作用。

1 高层建筑结构设计所具有的重要意义

当前，在对高层建筑结构进行设计的过程中，通常都是在建筑施工设计的基础上，对建筑结构进行相应的完善设计，并没有形成单独的设计体系。但即使是这样，高层家主结构设计所具有的重要意义也是不容忽视的。因此，高层建筑结构设计不仅会对整个建筑施工设计形成一定影响，还直接关系到整个高层建筑结构在消防、抗风以及防震等方面的设计是否合理，是否能使整个高层建筑结构本身的施工质量和安全性得到保证。因此，在对高层建筑工程进行施工的过程中，决不能顾此失彼，只重视建筑施工设计而不重视房屋建筑结构设计，最终导致整个高层建筑安全性得不到保证过，威胁着人们的生命财产安全[1]。

另外，随着人们生活水平的不断提高，人们对居住和办公环境的要求也有了新的变化，不仅重视建筑的质量安全，还重视建筑结构设计的可观性和舒适性。也就是说，高层建筑结构设计，不仅要满足人们的物质需求，还要满足人们的精神需求。因此，只有在对高层建设结构进行设计的过程中，使得建筑同时具有安全、经济、舒适、舒心以及富有内涵等特点，才能够吸引消费者眼球，成功为建筑企业带来更大的经济效益。但就目前而言，由于一直以来我国建筑企业发展受到行业特点限制，都没有对高层建筑结构设计引起足够重视，只重视建筑施工阶段设计，认为只要在设计阶段成功对工程造价成本进行控制，就能够为企业带来更大的经济效益，有效推动企业持续发展，导致在高层建筑结构设计过程中漏洞百出，效率十分低下。直到近几年，在我国市场经济体系逐渐完善，行业间竞争压力不断增大的大前提下，我国建筑企业终于才开始逐渐意识到建筑结构设计所具有的重要意义，在建筑设计中开始强调建筑结构设计的重要性，以求能够有效解决当前高层建筑结构设计中所存在的种种问题，提高高层建筑结构设计的工作效率，提升建筑结构设计的整体质量，使企业能够在竞争日益积累的建筑行业站稳脚跟，保证企业稳定发展。

2 当前高层建筑结构设计中存在的主要问题

2.1 消防结构设计问题

当前，我国建筑结构逐渐向着层数高、分布密集的趋势发展，这就对建筑结构设计中的消防结构设计提出了更高的要求，否则，一旦出现火灾必将造成难以估量的经济和生命财产损失。现代高层建筑结构比较复杂，功能性要求也比较强，所以在建筑过程中需要使用大量的建筑材料，而在这建筑材料中，就有很多是属于可燃性建筑材料，外加上高层建筑通风性极好，空气流动活跃，一旦发生火灾，火势蔓延的速度势必极为迅速，很难得到有效控制。因此，在建筑结构设计中，加强消防结构设计所具有的意义极为重要。但是，在当前高层建筑结构设计中，设计人员并没有高度重视起对消防结构的设计，消防系统和疏散通道设计不合理、建筑防排烟系统工作效率低下，没有替换可以进行替换的可燃性建筑材料等问题层出不穷，给建筑消防带来了极大安全隐患[2]。

2.2 抗震结构设计问题

抗震结构是高层建筑结构设计中最重要的环节，但也是我国建筑结构设计中最薄弱的环节。高层建筑结构设计中的抗震结构设计比较复杂，它需要综合考虑建筑结构、墙体承重、建筑材料选择以及建筑结构抗震规范设计要求等对地震发生时可能对建筑物所造成的影响进行综合分析，全面考虑建筑物的抗争效果，才能有效避免发生地震对建筑造成破坏。但是，由于我国不是地震高发国家，一直以来设计人员对建筑抗震结构设计也不怎么重视，所以能够胜任高层建筑抗震结构设计的设计工作人员十分有限。通常，在地高层建筑抗震结构进行设计的过程中，设计人员都是简单的对建筑抗震数据进行计算和分析，得出了模糊的结果之后就开始进行抗震结构设计，导致高层建筑抗震结构设计缺乏有效性和灵活性，无法保证建筑抗震结构设计达到建筑抗震设计规范的标准要求，留下安全隐患。

2.3 抗风结构设计问题

跟低层建筑结构设计相比，抗风结构设计是高层建筑结构设计中比较重要的一个设计环节，应该对其引起足够重视。高层建筑抗风结构设计主要表现在两个方面，一个是通过抗风结构设计对建筑物的墙体、装饰物以及玻璃等形成有效保护，避免因为受风力影响过大对这些东西造成破坏。另一个是通过抗风结构设计减轻高层建筑的晃动，保证建筑结构的稳定性。但是，在当前高层建筑抗风结构设计中，设计师多重视对外在的墙体、装饰物和玻璃的保护，却没有重视对建筑主体结构的保护。如果当建筑物所承受的风力荷载超过承受要求之后，虽然表面上没有表现出明显的变化特征，在建筑物的主体结构却受到了一定破坏，存在极大的安全威胁[3]。

3 解决高层建筑结构设计问题的有效对策

3.1 优化消防结构设计

想要实现消防结构的优化，就要从三方面对消防结构进行改进。①在选择建筑材料时，尽可能选择耐火性比较高的材料，这样即使发生火灾，也可以对火势的蔓延进行有效控制。②要对建筑的防火带进行合理设置，根据建筑物的建筑特点和消防特点，在合适的距离内设置防火带，一旦发生火灾，通过防火带可是及时控制火势蔓延，降低损失。③优化包括智能灭火、防排烟系统、报警系统以及疏散通道，当发生火灾时，消防系统能够及时发出警报，并且及时开启水雾灭火、干冰灭火或者是隔离灭火等智能灭火系统，第一时间控制火势[4]。同时，防排烟系统要能够高效工作，快速排烟，避免烟气扩散和积累对人们造成伤害；另外，火灾发生时，疏散通道的指示灯应该自动亮起，广播系统也应该提示疏散方向，配合指挥人员及时做好疏散工作。

3.2 优化抗震结构设计

在对建筑抗震结构进行设计的过程中，应该经由专业的抗震结构设计人员针对建筑物的建筑特点以及地方的地震发生情况，在满足建筑物抗震结构设计规范的基础上对建筑物的抗震结构进行严格设计。通过对抗震数据的精确计算和分析，从建筑物的地基结构设计、建筑物主体结构设计以及承重墙、主梁等抗震构件结构设计的方面综合考虑，全面加强建筑物的抗震能力。比如，在对剪力墙的抗震结构进行设计中，应该充分考虑剪力墙的抗震要求，设置单独的承重墙和承重柱；在对建筑整体抗震结构进行设计时，应该按照规范要求从最底层开始进行计算，而不应该将地下室以及地下車库抛出在外。

3.3 优化抗风结构设计

在优化抗风结构设计的过程中，首先要考虑的是水平作用力对建筑物的影响，尤其是在受到风力作用干扰时，一定要保证建筑物所承受的风力荷载在建筑物的极限承受能力之内；其次，要对建筑物主体结构进行坚固处理[5]。加固方法主要有两种，一种是采用高级砂石和先进的施工技术手段对地基进行加固处理，另一种是采用高性能的混凝土进行建筑的主体施工，增加建筑物主体结构的承重能力；最后，增加高层建筑结构设计中耗能结构的设计，比如，对楼板等一些非承重构件的构建进行耗能设计，减少风能对建筑物的影响，达到优化抗风结构设计的目的。

4 结束语

高层建筑结构设计的合理性和高效性直接关系到高层建筑整体的施工质量和安全性。因此，为了避免安全事故的发生，降低因为高层建筑结构设计问题而带来的经济损失，在对高层建筑结构进行设计中，应该全面加强消防结构、抗震结构以及抗风结构的设计，以保证高层建筑结构设计的工作效率，保证高层建筑的施工质量，消除隐患。

参考文献

[1]孙建文.高层建筑结构概念设计初探[J].山西建筑，2011（08）.

[2]周敏.高层建筑结构设计有关问题分析[J].知识经济，2012（08）.

[3]安志宏.高层建筑结构设计不规则性的研究与应用[D].长春：吉林大学，2010.

[4]朱方青.高层建筑结构设计有关问题探讨[J]中国新技术新产品，2011（12）.

[5]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程，2010（6）.

作者简介：苏定（1965-），男，贵州省凤冈县人，本科，工程师，主要从事方向为结构设计。