高层建筑结构设计策略研究

刘宁

【摘 要】这几年，随着我国经济的高速发展，房地产企业也在快速成长，很多地方都建起了楼盘，但是伴随着建筑行业的突飞猛进，建筑用地的数量在不断减少，高层建筑开始建的越来越多，只要在少量的地皮上，建更高的建筑，才能满足日常的需要，因此，对于建筑单位来说，如何设计和施工好高层建筑，这是很多施工单位面临的重要问题，通过走访调查，目前，高层建筑设计存在很多问题，因此，本篇文章将结合实际高层建筑结构设计的情况，详细介绍高层建筑结构设计存在的问题，针对这些问题，提出自己的研究策略，从而为后续提升高层建筑质量提供一定的理论基础。

【关键词】高层建筑；结构设计；策略

一、课题研究的背景与意义

随着城市用地越来越少，如何在有限的地皮上满足更多的人，那么建筑楼层只能越来越高，因此，高层建筑结构的设计问题就会显得越来越重要。我们都知道，高层建筑本身就要比相对矮一些的楼层的建筑施工难度要更难一点，结构方面，如果不能提前設计好，那么后期出现地震，暴风等恶劣天气，很容易出现楼层坍塌的危险，因此，如何在高层建筑结构方面进行更加完善的设计就显得尤为重要，所以本篇文章的研究也是非常有意思的【1】。

二、高层建筑结构设计中存在的不足

目前，我国高层建筑数量不在少数，通过调查了解，他们本身在建筑结构设计方面还是存在一定的不足之处，因此，接下来，我将详细介绍一下高层建筑结构设计中常见的不足之处。

（一）超高问题

所谓超高问题，顾名思义，就是楼层建设的过于高，现阶段，地皮的价格非常的高，怎么才能让更多的人入住呢，那么就要将建筑楼层建的更高一些，但是这其中，就会出现建筑施工单位为了节省建筑的成本，想要获得最大的利益，从而不按照建筑建设的相关规范，不断地增加建筑本身的高度，从而增加建筑自身的安全隐患。假如遭遇一些恶劣天气以及一些比较严重的自然灾害，比如地震、台风，特别容易发生一些断裂以及倒塌的情况，这对人生的生命财产安全构成了很大的威胁【2】。

（二）短肢剪力墙

所谓短肢剪力墙，就是各横截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙，它的作用就是增加高层建筑的稳固性以及抗震性，但是，过多的短肢剪力墙对于高层建筑结构来说也会有一定的影响，因此短肢剪力墙的数量一定要适中，不要过多，所以在高层建筑设计建造的前期，一定要设计好短肢剪力墙的数量，从而在建造过程中，有计划的安装短肢剪力墙，从而提升高层建筑物的抗震性和抗风性【3】。

（三）固定端问题

固定端就是嵌固端，它的作用就是防止高层建筑结构构件出现位移的情况，因此固定端对于高层建筑结构来说非常的重要，通过走访调查，目前，很多施工单位对于固定端的使用存在一定的问题：第一，固定端的选取位置存在问题，很多施工单位将固定端设置在地下室，这种设计很不合理，还会存在一定的安全隐患，因此，选取好固定端的位置非常重要；第二，固定端的刚度不合理，固定端重要性就是他可以防止内部构建出现位移，因此，它的机械强度一定要高，这就体现在固定端的刚度方面，因此，在实际的施工过程中，对于固定端的刚度设计一定要非常谨慎；第三，固定端的衔接问题，一定要详细的设计，避免出现平衡性不足的问题出现，一旦这里设计不好，很容易造成建筑物结构不稳定的情况出现【4】。

（四）其他部位的问题

高层建筑物不同于其他建筑物，它对于设计有更高的要求，在上述提到的三个问题之外，高层建筑物还存在牢固性、稳定性以及抗震性等问题，一旦这些问题不能全面的考虑进去，很容易对高层建筑物的使用寿命造成重大影响。另外，在高层建筑结构的设计方面，一定要详细的实地考察和计算，确保计算结果准确无误之后，才能进行高层建筑的设计，要充分考虑高层建筑施工的各项因素，避免由于一些设计不当或者计算不准确，从而造成高层建筑结构不合理的情况出现【5】。

三、高层建筑结构设计解决策略

（一）应用计算简图

所谓应用计算简图就是将高层建筑结构设计的各项数据集中计算，从而对建筑结构设计起到非常重要的数据作用。目前，很多施工单位都在使用计算简图，通过它的计算，从而确保高层建筑结构的科学性和合理性，高层建筑的结构设计完全不同于一般的建筑，它对高层建筑结构设计非常严格，需要将各项因素，各项数据都考虑进去。这几年，3D打印技术开始逐渐应用到高层建筑结构设计当中，很多时候，可以将计算简图和3D打印技术相结合，从而通过数据的计算，将高层建筑的初步模型打印出来，然后在对其中的疑难问题进行分析和计算，对于不合理的数据重新更改，从而能够顺利地达到理想的效果，还能够保障建筑的整体质量。另外，在对高层建筑结构设计方面，有关人员一定要重视起来，不但要选择合理的结构方案，而且一定要按照方案的规范和标准进行细致的研究和计算，避免出现由于疏忽问题导致的重大失误。与此同时，对于施工现场的实际情况，也要进行详细的研究和排查，对于可能出现的问题提出认为合理的应急预案，最后在各方面的协调努力下，选择出最佳的结构设计方案进行高层建筑的施工【6】。

（二）充分发挥性能的作用

高层建筑结构设计的三个指标是：稳定性、结构延展性以及安全性，这三项指标缺一不可，稳定性和安全性，大家都非常熟悉，所谓的结构延展性就是高层建筑在遇到极端天气，比如暴风，暴雪，地震等情况的时候，高层建筑结构都需要一定的结构延展性，只要破坏程度在结构延展性的范围内，那么造成的伤害就会非常的小，因此，在对高层建筑结构设计的时候，一定要注意结构延展性的重要性。此外，对于高层建筑结构的水平力也要有一定的重视程度，所谓水平力，就是指高层建筑在同一个平面内，所受到的各项负荷，这种符合可能对建筑的结构造成影响，因此，高层建筑结构设计人员一定要将这个水平力数值设计好，进而增加高层建筑的稳定性。最后，在高层建筑结构设计的过程中，科学的使用计算机能力，对整个高层建筑结构进行详细的计算也是非常有必要的，只有充分发挥高层建筑性能的作用，对每一个点都进行关键性的科学设计，才能真正完成好高层建筑结构的设计工作【7】。

四、结论

未来的日子里，高层建筑的数量将会越来越多，只有重视高层建筑的结构设计，才能从根本上提升高层建筑的稳定性和安全性，相信，在未来的日子里，在施工单位的重视下，我国政府相关部门的大力监管下，一定会对高层建筑的结构进行更加科学，更加合理的设计，从而为老百姓建设出更多，更好的高层建筑。

参考文献

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[2]王倩，刘正伟，孙志伟.高层建筑结构设计中存在的问题及改进策略[J].《城市建设理论研究：电子版》 ， 2014 （24） ：112-113

[3]香东.探究高层建筑结构设计的问题及解决措施[J].《房地产导刊》 ， 2013 （20） ：173-173

[4]赵光飞.关于高层建筑结构设计中节能环保的研究[J].《低碳世界》 ， 2014 （19） ：260-261

[5]陈浩.关于高层建筑结构设计的控制策略的探讨[J].《四川水泥》 ， 2016 （2）

[6]梁志刚.探讨高层建筑结构设计的常见问题及解决策略[J].《科技视界》 ， 2014 （11） ：120-120

[7]白怀星，李淑婷.有关高层建筑结构设计问题及对策的探讨[J].《大陆桥视野》 ， 2017 （12）

[8]庄聪颖.高层建筑结构设计中的问题与设计方式研究[J].《住宅与房地产》 ， 2017 （6）

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[10]潘启钊.高层建筑结构设计的问题及对策[J].《建材发展导向：上》 ， 2014 （23） ：117-118