建筑高层结构设计相关问题分析

马立伟 中土大地国际建筑设计有限公司

改革开放以来，我国的社会经济得到了快速的发展，城市化进程不断的加速，高层建筑模式在城市发展中应运而生，逐渐成为经济繁荣和社会进步的重要象征，加强高层建筑的结构设计工作十分重要。我国的城市化进程过程中，高层建筑得到了快速的发展，高层建筑在发展过程中得到了社会的认可，高层建筑提高了人们的生活舒适度，改善了居民的生活环境。

一、高层建筑结构设计的意义

高层建筑设计能够做到结构的功能，以及居住的舒适性和经济性之间达到统一。从而解决了城市发展过程中对建筑物的需要，从理论上也达到了概念设计和结构设计的结合。高层建筑的主体结构主要应考虑到高层建筑物的抗侧力承载力、结构稳定性以及居住舒适性等因素。在建筑结构设计中，要充分考虑到建筑物的受力情况以及建筑结构之间的协调。要构建成稳定的传力路线，将整个建筑结构的受力传给地基。建筑结构设计就是要把整栋建筑物的结构做得比较完美，在承受力以及造价上要具有先进性，要充分考虑到建筑物的综合结构和使用功能。

二、高层建筑结构的特点

（一）框架结构

框架结构一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，主要是有梁和柱通过节点构成建筑结构的承载体系，框架结构能够灵活的布置建筑空间。具有较大的室内空间能够使用方便，框架结构主要是梁柱截面比较小，抗震性能受到限制。所以建筑物的高度就受到限制，所受的剪切力能够在抗震设计过程中缺少结构支撑，在抗震结构设计中在一般框架结构，应用比较广泛。

（二）剪力墙结构

在建筑结构体系中，剪力墙结构能够承受竖向荷载和水平荷载的受力情况称之为剪力墙结构，剪力墙结构主要应用于钢筋混凝土结构中，能够承受墙体水平作用和竖向何载力的共同作用。

（三）巨型结构

巨型结构是建筑结构中，常用的一些大型的框架结构。包括：跨若干楼层的巨型衍架构件。这些巨型的结构能够承受建筑结构巨大的水平力和竖向荷载。在建筑结构应用过程中，巨型结构在巨型结构框架设计中和巨型衍架结构设计中应用比较广泛。

三、高层建筑结构设计的具体措施

（一）建筑地基设计

对于高层建筑来说，地基的选择是关系到建筑结构的后期质量问题。在建筑结构地基处理过程中，地基的抗震设计是需要建筑结构设计师重点考察的对象。在地基基础设计过程中，要依照地方以及国家的相关规范。要对地质条件进行检测，制定出规范的地基基础处理方案。要依据地基基础类型和处理方法对建筑整体结构后期设计进行综合性的考量。

（二）高层建筑不规则性的设计

在高层建筑结构设计中，结构的位移以及周期要进行规范。结构的抗侧能力，钢厂抗侧力偏小，结构的扭转力就会较大。在高层结构中对楼层中间结构要做减法，可剪薄剪力墙，减小连接梁的高度。钢结构的抗侧力小，侧移力较大时，可对楼层周边结构做加法。可增大周边构件的高度。总体而言，不规则性的设计能够适应结构的抗侧刚度，能使高层结构的位移比放到合理的比值，要依据高层建筑的功能，要布置好高层建筑的结构高层建筑的下部几层设置为大空间，上部为办公或者隔墙较多的建筑。上下层刚度差别较大，此时高度变化能够使内侧里放大进行调整。

（三）高层建筑剪力墙结构的设计

高层剪力墙结构就是将特定的剪力墙和框架两种结构互相结合，进而形成一种新的结构体系。高层建筑的竖向荷载力和竖向水平荷载力能够有剪力墙和框架共同承担。从而降低剪力墙所承受的抗侧剪力墙结构能够大大增强建筑及高层建筑结构的抗震能力，还使空间结构使用更方便，空间布置更灵活。

（四）高层建筑升高结构的设计

在高层建筑结构设计中，相关的生活和消防用的供水是设计的客观要求。在高层建筑结构供水设计是不可避免的设计环节。在供水环节中，要设法减轻非承重结构部分的重量，同时将供水环节中的平面位置是指已接近抗侧力结构高度中心中中心处。能够达到结构抗震能力，屋顶突出升高部分设备有电梯机房和水箱两部分。还可以应用于消防对水压的要求，剪力墙结构能对建筑结构的强度起到增强作用，能有效的提高高层建筑物的抗震能力。

四、高层建筑设计的相关问题

（一）高层结构设计的超高问题，在建筑结构抗震中要严格控制建筑物的高度，因为高度的增加会给建筑带来建筑结构设计的难度。

（二）短肢剪力墙的应用，在工程设计实践中，高层结构的短肢剪力墙的应用能对建筑物的稳定提供技术支撑，降低高层建筑的风险，减少工程设计的技术难度。

（三）高层结构的规则性问题，在建筑结构的设计中，国家的相关技术规范为新建筑结构制定了强制性的条文，建筑结构不能采用不规则的建筑结构模式，高层结构设计中，不规则的建筑结构要依照相关的技术规范进行设计。

结语：高层建筑结构的设计过程中，结构工程师要结合国家主管部门的相关技术规范进行结构的设计方案的制定。 经过近几年的发展，我国的高层建筑业得到了快速的发展，但是在发展的过程中，我们还是应该遵循高层建筑的设计原则和设计理念，选择最有效的高层建筑结构体系，建设好我国的高层建筑，令其更加符合甚至是超越国际市场上的标准，为我国的高层建筑业谋得更长远的发展。