探析高层建筑结构设计中问题与建议

连清臣

摘 要：近几年以来，我国科学技术和经济水平的发展都有了突飞猛进的增长，建筑事业也在随着国民经济水平和科技水平的提高而不断提高，出现一种极好的发展趋势，有着广泛的发展前景。建筑结构的设计随着社会的改变而日益变化着，当今社会对建筑结构的要求越来越高，不仅仅需要建筑结构满足欣赏性的美观，同时还需要建筑的安全质量得到保障。而目前建筑中高层建筑占有重要位置，因此，高层建筑的结构设计是我国建筑行业中的主要问题。高层建筑的结构设计对高层建筑物的美观、质量安全等都有着极其重要的作用。本文对高层建筑设计的特征，设计的原则及设计中所存在的一些问题进行详细地分析，并探讨相应的对策。

关键词：高层建筑；结构设计；关键问题；解决方法

随着社会经济水平地不断提高，我国城市的居民建筑用地越来越紧张，高层建筑得到了很好地发展。高层建筑的优点在于可以适当地减少占地面积，在有限的土地面积内大大增大居民量，满足更多人民群众的住房需求。高层建筑目前已经成为城市化建设的一项重要标志。近几年，高层建筑的数量越来越多，高层建筑设计行业也得到了很好的发展，其规模和发展速度都在不断加快。高层建筑的设计不再仅仅是考虑建筑外观的欣赏性，而要重视其质量安全。本篇文章就主要对高层建筑结构设计中涉及的问题展开，深入分析这些问题的解决方法，希望对以后的实践工作有指导作用。

1 高层建筑结构设计的特征

高层建筑所承受的竖向负荷和水平负荷不容忽视。竖向负荷是由建筑物的高度所产生的，如果竖向负荷很大，就容易引起轴向变形，对连续梁弯矩产生影响的同时，使梁弯矩中间支座负荷弯矩减少。根据轴向变形的计算值，对预测构件的下料长度进行适当地调整，再分析构件的实际变形情况，计算出不安全的结果值。而水平负荷则是由楼房自身的重量和楼面的负荷竖构件中的轴力和弯曲数值决定的，在一般情况下建筑物受到低层建筑水平负荷的影响比较小。总之，高层建筑的结构设计过程中，它的工作本质就是设计抗侧结构。

2 高层建筑结构设计工作的原则

2.1 制定适当的计算简图

在高层建筑结构的设计过程中，计算简图的制定和选择是十分有必要的。高层建筑结构的每一项计算式都是以计算简图为基础，假如计算简图的选择不合理，高层建筑的结构设计过程就可能出现事故。为了高层建筑物的安全质量问题，选择合理的计算简图是十分重要的。

2.2 制定合理的基础设计方案

在高层建筑结构设计过程中的基础方案应根据工地的地质条件进行，还要综合考虑施工的条件，分析高层建筑结构的类型以及负荷分布的情况，考察周围建筑是否对高层建筑有影响，在此基础上对高层建筑结构进行科学合理的设计，最大限度地发挥出地基具有的潜力，在必要的时候要对地基变形进行检测。

2.3 选择适当的建筑结构方案

有效合理的结构方案应当满足建筑设计的结构形式、建筑体系和经济合理性的要求，用最少的投资获得最佳的社会回报和社会效益。高层建筑结构要求设计出受力明确、传力简单的结构体系，在相同的结构单元中，不能选用不同的结构体系，另外在地震区的高层建筑，建筑应力应满足平面和竖向规则。

2.4 准确分析计算结果

计算机技术普遍应用于结构设计中，但形形色色、种类繁多的应用软件使得计算结果往往不相同，这就要求结构设计师要充分了解程序软件的适用范围和适用条件，合理选择恰当的程序软件进行计算。

3 高层建筑结构设计中的问题

3.1 建筑结构中的超高问题

为了满足了高层建筑抗震的实际需求，在抗震规范和高度规范中，对高层建筑物的高度有着十分严格的要求。对于一些高层建筑物的高度过高问题，传统的限制高度制定为A级高度，而近几年新的规定又把最高高度进行了细分，设定了B级高度，这一规则的制定对高层建筑结构设计的方法策略都有了很大的改进。

3.2 短肢剪力墙方面的问题

我国在新的建筑领域方面的规则中明确地对短肢剪力墙制定了要求，将墙肢截面的高度与厚度之比严格控制在5～8，但是在实际建设的过程之中，短肢剪力墙的设计有了很多方面的限制。为了在高层建筑的设计后期尽可能地减少麻烦，应该尽可能地减少使用或者不使用短肢剪力墙。

3.3 在高层建筑结构设计中的规则性问题

近几年来制定的新建筑领域规范和传统的规范相比，做出了更多方面的规范，对更多问题做出了限制，比如说在平面规则方面、嵌固端上下层的刚度比方面等。而且，新的建筑规范有了更加强制的要求，高层建筑结构不使用严重不符合规范的设计方案。总之，在高层建筑结构设计过程中，工作人员应该严格遵守新规范，为了高层建筑结构设计工程更加顺利地完成。

总的说来，即使近年来我国高层建筑行业的发展规模和速度都得到了很大程度上的提高，但是高层建筑的质量并没有特别好。高层建筑结构设计作为一门技术要求极高、综合性极强的工作，需要付出更多的努力。当今社会人们生活水平不断提高，人们对高层建筑结构设计的要求也越来越高，在实际设计的过程中，结构工程师既要保证结构计算的准确，又要综合考虑实际工作中各方面的因素，制定合理的设计方案和结构方案，并采用相应的构造措施，遵循“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则，加强薄弱部位的建设，做到具体问题具体分析，确保以最少的工程造价获得最佳的社会效益。

参考文献

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（作者单位：河北德鹏机械设备有限公司）