探讨高层建筑结构设计的原则及注意问题

高慧敏

摘 要： 随着经济和建筑行业的快速发展，在建筑工程中，高层建筑工程的结构在垂直方向的载荷远超于多层建筑。而垂直载荷指的是高层建筑受到自重的影响在垂直方向产生的载荷量。同时，由于高层建筑工程的结构主体较为庞大，风力的接受面积较大，高层建筑还会受到水平载荷力的影响。此外，高层建筑工程极易产生侧移的问题，侧移程度主要与建筑高度相关。相关的设计师必须在设计阶段做好高层建筑的结构设计，最大化地提升高层建筑物的稳定性和居住性能。

关键词： 高层建筑;结构设计;设计原则;注意问题

【中图分类号】TU97     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）17-0120-01

引言：近些年随着社会经济的发展，城市化进程逐渐加快，使得城市规模日渐扩大，但与此同时城市土地面积也越发紧张起来，为了更合理使用土地资源，高层建筑由此产生。由于高层建筑的建设对施工质量有着很高的要求，所以结构设计是质量达标的关键，影响建筑的使用性能以及后期的稳定性。本文针对高层建筑结构设计中存在的一些问题和相关的解决措施做了简要分析，期望对我国高层建筑事业的发展提供有益的借鉴。

1 高层建筑结构设计中遵从的设计原则

高层建筑结构设计的基本原则有三点：①合理的设计方案;②合理的基础设计;③合理的图纸设计。合理的设计方案是指能够满足高层建筑结构的根本安全需要，能够最大程度达到节约材料的目的。比如实际建筑结构设计中，需要满足的基本条件是传力简单、受力明确，还要在建筑施工过程中考虑到建筑施工材料、施工条件和建筑地理位置等因素。合理的基础设计是指要根据附近不同建筑物之间的地理位置、地貌和影响因素进行分析，从而制定出科学的基础设计。因为基础设计的好与坏，对于建筑物承载能力和建筑物的上层构造都会起到重大的影响，所以不能忽视高层建筑物对承载力的分布状况，这有利于建筑物在质量、外观和安全性等方面发挥更大的作用。合理的图纸设计，可以增强建筑结构设计的安全性，为提高整个建筑物的结构设计的合理性做好坚固的基础。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1 重视结构形式及结构延性问题

高层建筑项目的建设耗时较长，对设计人员专业素质的要求较高。设计团队在设计时，必须详细了解建筑功能项目的用途、施工区域周围情况等多方面情况，进而有针对性地选择结构形式，一般情况下高层建筑的结构形式为钢结构和钢筋混凝土结构两种，其中以钢筋混凝土的应用频率最高，不仅具有良好的经济性，同时在钢筋混凝土的支持下，高层建筑物的整体结构耐久性、防火性也會得到较大的提升。因此，建筑结构设计人员必须加强对结构形式及结构延性问题的重视度。

2.2 超高问题

对高层建筑结构进行设计过程中，必须重视超高问题。充分地考虑楼层的实际高度给整个建筑物的施工质量造成的影响，再对建筑结构展开有效地设计。对于高层建筑工程而言，超高问题在设计中是极为常见的。因此，相关工程设计人员有必要根据建筑物的实际建设要求，全方位地考虑后期使用过程中可能出现的安全问题，确保工程后续使用的安全性。

3 高层建筑设计应注意的问题

3.1 严格按照规定进行建筑结构设计，保证结构设计方案的合理性

政府应当出具相关的政策法规，明确规定在高层建筑结构设计过程中要严格按照相关规章制度来进行，不能采用不合理的设计方案，预防安全隐患的发生。建筑结构设计方案中的数据，要符合我国相关建筑设计要求和标准规范，保证结构设计方案在建造过程中实施的可靠性和安全性，还要对于建筑结构实际要求进行合理设计，有利于加快施工作业的顺利进行和施工进度的提高，很好地解决了施工中出现的难题。而且实施建筑设计方案时要充分考虑附近环境的水文地质条件的情况以及施工场所，掌握施工场地附近环境因素的影响并结合相关的状况和因素设计出合理科学的建筑结构设计方案。因为合理的、科学的和可行的建筑结构设计方案是高层建筑顺利施工进行的关健环节，是高层建筑结构设计问题的有力解决措施。

3.2 科学布置平面布局

当前时代背景下，高层建筑物的应用越来越多，关乎着社会发展及广大人民群众的身体健康。在高层建筑物的建设过程中，设计阶段非常关键，但是由于在设计中存在着较大的不足，可能会影响高层建筑物的整体安全稳定性，要解决其中存在的问题，首先便要科学布置平面布局。设计人员在设计之初，必须具备整体性观念，详细了解建筑物具体用途、建筑地区具体情况等，并有针对性地开展高层建筑结构设计。

3.3 确保结构的延性抗震能力

在科学合理的选择建筑结构之后，还需要通过一定程度的抗震措施为建筑结构具有的实际延性抗震能力做出保障，进而为建筑结构中的大震、中震下实现抗震目标，系统防震抗震能力保证下述几方面内容：①建筑强柱弱梁。人为造成的增大柱会对量体产生较大的抗弯压力，使得钢筋混凝土构成的建筑框架处于大地震之下，梁端塑性出现较早。到达最高非线性位移时面对的塑性转动较低，完全不会发生该有的塑性铰。通过这样的方式来保证建筑框架能够具有更加平稳的塑性能耗能力和塑性耗能机构;②强剪弱弯。在处于剪切破坏的情况下基本不会产生延性，对柱端造成的剪切破坏依旧有可能造成结构的整体倒塌或者局部破坏。

结束语：总之，高层建筑结构需要承受的荷载大，若其稳定性、抗震性能未能达到国家相关建筑设计标准，则极易引发建筑物坍塌、位移等安全问题，给人们的正常生活带来不便。高层建筑的结构设计是确保建筑整体结构性能、功能稳定的重要基础，设计师应科学地选择建筑结构的设计方案，根据实际情况，综合考虑各方面因素，合理地规避可能出现的问题，提升建筑物的抗震性、稳定性能，提高建筑物的利用价值。

参考文献

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