高层建筑结构设计中存在的问题及其措施

摘要：高层建筑结构不同于一般的建筑结构，其结构复杂、要求高的特殊性使得建筑结构设计也存在诸多问题，本文通过对高层建筑结构设计中存在的问题进行分析，提出了相应的对策，以期加强高层建筑结构设计控制，满足高层建筑发展需求。

关键词：高层建筑；结构设计；设计策略

由于高层建筑结构的特殊性，对于结构的稳定性及安全性都提出了更高的要求，设计水平直接会对设计质量产生影响，因此也就会影响到高层建筑的投入使用，要想保证高层建筑结构质量，就必须加强设计阶段的质量控制，以保证后续使用的可靠性。因此，针对高层建筑结构设计中存在的问题，并采取应对策略对于提升高层建筑结构设计水平具有重要意义。

1 高层建筑结构设计的重要性

高层建筑中的结构设计包含内容比较丰富，比如建筑高宽比例的设计、建筑表面刚度的设计等等，所以结构设计是高层建筑行业一直比较关注的问题。随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，对高层建筑的结构设计提出了更多的要求，以前单纯的追求的建筑设计的安全性已经不能满足人们对高品质生活的需求了，除了追求物质上的高水平，精神上的享受也同样重要，因此高层建筑结构的审美性质和舒适程度也成为了人们考量建筑综合水平的一个指标。这就对高层建筑的结构设计人员提出了更高的要求，同时满足人们安全、经济、舒适等多方面的要求的结构设计才能在激烈的市场竞争中赢得一席之地，才能赢得消费者的青睐，从而促进建筑行业的经济的繁荣发展。在以前的建筑行业发展中对结构设计的工作关注比较少，要求也比较低，在个性化时代的到来，建筑的结构设计也受到了更多人的重视，结构设计的市场发展前景无限，所以建筑行业需要积极地抓住这一商机，不断发现问题提出解决策略，提高高层建筑中结构设计的质量，为建筑企业的发展增添新的竞争实力。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1 抗风设计不合理

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。众所周知，不同高度的建筑所承受的风力也不同，因为低层建筑周围有树木或者其他建筑的遮擋会相应的减少风力，在高层建筑的上层比较空旷，风就会显得尤其大，由于周围没有遮挡，所以建筑外层会承受大更强的风力，所以在高层建筑结构设计中需要考虑建筑的抗风能力。可以通过两个方面来提高高层建筑的抗风功能，一个就是运用必要的设计手段在建筑外层加设一层保护设备，第二个方法就是运用结构设计减弱高层建筑在大风时的晃动，提高建筑的稳定性。但是在实际的建设中，结构设计者将重点放在了对建筑表面玻璃、装饰物等的保护上，从而忽视了对高层建筑外层整体的防护，如果遇到强风天气，就有可能对建筑是整体外观产生损害，从而造成安全隐患问题的存在。

2.2 消防设计不合理

我国高层建筑逐渐成为了建筑行业的主要形式，建筑的高度不断增加，数量也逐渐增加，这就对高层建筑结构设计中的消防结构设计提出了更高的要求，因为一旦发生火险在高层建筑中逃生将会更加困难，不能乘坐电梯只能走楼梯的逃生通道，由于人员的拥挤，就会造成伤亡事件的发生，结果就会造成难以估量的经济和生命财产方面的损失。由于现代建筑结构的复杂性的要求，所以会在建设中使用到比较多的可燃性建筑材料，再加上高层建筑的良好的通风性，如果发生火灾就会发生加速蔓延的现象，增加了救火的难度。而实际的结构设计中还比较缺乏对消防结构设计的重视，消防设施不健全，消防通道的设计也不合理，比如安全出口的警示牌悬挂的不够明显，没有安置灭火器的结构设计等等，另外建筑中的排烟系统也经常被忽视，这些都是造成安全问题的细节事项。

2.3 忽略了抗震设计的重要性

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、建筑材料选择等方面的问题。我国人民的防震意识普遍比较薄弱，由于我国地壳活动相对比较稳定，所以人们逐渐忽略了地震的危险性和巨大的破坏性，在建筑行业也并没有采取相关的防护措施，有的只是为了应付检查，所以就只是对防震数据进行了简单的分析，在结果不准确的情况下就开始建设施工，建筑完成后远远达不到高层建筑的防震要求和规范标准，形成所谓的危楼，一旦发生地震就会造成建筑的塌陷，威胁人们的生命和财产安全。

3 高层建筑结构设计对策

3.1 加强抗风设计

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。在建筑的主体支撑结构上也要加强防风作用的设计，增加建筑的整体的牢固性，比如对高层建筑地基的加固方法，另外还可以使用性质更加稳定的高性能的混凝土进行建筑的结构建设，高层建筑的建筑材料的稳定性提高了，建筑整体的坚固性也会相应的提高。在建筑外层的结构设计上可以结合不同地区风向或风力的主要特点，适当的增加建筑表面的抗风角度，使风力在建筑表面被弱化，降低对建筑的冲击。

3.2 合理设计消防结构

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。可以借鉴其他国家优秀的高层建筑防震经验，不断加强地基的牢固性，在建筑建设之前进行实地考察，精确地对防震结构进行测算，综合考虑承重结构、主梁设计等方面的结构问题，在整体上提高建筑的防震功能，比如在对剪力墙的结构设计中，需要为它单独增加一面承重墙，在对建筑整体抗震结构进行设计时，应该将建筑的地上部分和地下部分统一的考虑在内，避免遗漏掉地下室等建筑结构。

3.3 加强抗震设计

提高高层建筑的消防结构的建设首先需要进行建筑材料的选择，尽量选择不容易燃烧的材料，在发生火灾时可以在一定程度上控制火势增长。其次在结构设计时应该注重对排烟系统的建设，遇到浓烟的状况，能够快速高效的使烟雾排出去，减少对建筑内部人们的伤害。还要对建筑的防火带进行合理设置，根据不同建筑地区的周边环境，在合理的范围内安装防火带，在发生火灾时，能够及时控制大火的蔓延，把损失降到最小。最后是对建筑内部报警装置的设置，安装智能的警报、灭火系统，及时向人们发出警告，增加人员的思想准备和撤离时间，智能灭火装置如果检测到浓烟就会自动进行喷水，及时控制住火灾，减少损失。

4 结束语

对于高层建筑结构设计，应当充分认识到设计的重要性，并积极找寻其中存在的问题，采取应对措施，以更好的满足建筑结构设计需求，同时也更好的促进高层建筑发展。

参考文献

[1]赵辉.高层建筑结构设计存在问题及对策分析[J].建筑工程技术与设计，2017（21）.

[2]杨卫东.高层建筑结构设计中存在的问题及改进策略[J].山西建筑，2017（02）.

作者简介：曲功园，男，1981.12.10，黑龙江省，助理工程师，研究方向结构。

（作者身份证号码：230126198112102510）