高层建筑结构设计与特点分析

袁贝贝

新疆四方建筑设计院有限公司 新疆乌鲁木齐 830042

二十一世纪的到来，我国在经历过改革开放后的发展是极为迅速的。在现如今我国的生活质量上已经较之前发生了天翻地覆的变化，人们的生活品质达到了前所未有的高度，人们对于高层建筑质量的要求也是前所未有的。因此，高层建筑对于现如今人们的生活来说是一个有着促进作用的。因此，对于高层建筑结构设计与特点进行分析，对建筑行业乃至社会发展都有着一定的促进意义。

1 高层建筑结构设计特点

1.1 位移成为控制指标

高层建筑的高度对于稳定性以及安全性来说有着极高的要求，在实际的高层建筑结构设计过程中，要对建筑的位移现象予以重视。这对于高层建筑的安全性来说，极其容易出现结构变形的现象，因此对于高层建筑的位移程度要进行严格限制[1]。最重要的一点是高层建筑的位移限制，位移的限制对于整个楼体的振动频率是有着极为重要的联系的。位移问题倘若较为严重，那么主体就会出现结构上的变形，随之位移现象愈演愈烈，最终发生高层建筑出现倒塌。因此要充分控制高层建筑的位移，以此来保证高层建筑的安全性。

1.2 预防轴向变形

高层建筑有些是由框架-剪力墙结构构成的，其中框架的中心点受力程度明显大于框架四周的受力程度，这也使得高层建筑框架的中心点受损几率较为严重。值得注意的是，当高层建筑的高度较大时，框架中心点的变形几率是成倍数的大于框架周边的，这对高层建筑的安全来说是有着一定影响的。

1.3 抗震性能要求不断提高

在面对地震灾害时，高层建筑的危险程度要比普通建筑高出很多，因此随着高度的加大，变形的程度也会大幅度升高。这就需要我们在设计高层建筑的过程中，要充分考虑建筑的受力均匀程度，不断加强高层建筑的抗变形能力，这样才能使得高层建筑的抗震性能突出。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1 高层建筑的扭转问题

高层建筑发展至今，其高度已经屡屡突破记录。高层建筑如果想要保持结构的稳定性，就必须要将刚度、结构中心进行统一，不然在水平地震作用下，高层建筑就会在扭转上出现问题，导致高层建筑受到损坏，这对于高层建筑结构设计来说，是极为严重的。

2.2 高层建筑的地基和基础设计问题

在进行高层建筑的设计过程中，要充分重视地基与基础设计的问题。在实际的高层建筑结构设计时，良好的地基与基础设计可以充分保障下一步高层建筑施工的效率性与安全性，它对于施工工程的整个施工质量来说，都有着决定性的作用。因此要想避免工程质量出现问题，那么必须重视高层建筑的地基与基础设计问题。

3 高层建筑结构设计中问题的解决措施

3.1 采用平面结构对称模式

在对高层建筑结构进行设计的过程中，我们要充分遵循楼层水平力作用的设计假定，让其围绕平面尽可能的均匀分布，以此来降低扭转的影响，建筑平面应该尽可能使用较为简单的形式，例如：方形、圆形等等[2]。倘若没有可以利用的简单形式，只能选择不规则形状时，就必须将其数据控制在一定数值内。而在布置结构的平面时，也要将结构保持在对称的状态上。

3.2 掌握地区差异性

我国的国土面积在世界上来说是数一数二的，国内不同地区不同省份的地形地貌差距是巨大的。针对这种情况，我们就需要根据国家标准规定进行设计，并在设计的过程中充分掌握当地的地质特征与地形面貌，并将其科学合理的结合在一起，大幅度提升设计的合理性。此外，在对高层建筑进行地基设计时，需要深入了解当前地域的实际情况，这不仅可以有效防止因为地域问题而导致的不利因素，对于高层建筑的施工设计来说，也大幅度的提升了其合理性与安全性。

3.3 合理选择高层结构计算软件

在对高层结构进行计算的过程中，应该科学合理的利用计算软件进行结构计算。在计算之初，结构设计人员应该先充分了解高层建筑的受力特点与国家设计规范，然后再进行计算软件的分析。此外，因为在计算机上模拟的高层结构模型会与实际的高层建筑产生一定的偏差，因此会在结果上出现不能对应的现象，这就需要设计人员切实合理的选择高层结构计算软件，提升高层结构的安全性。

3.4 利用时程分析法进行弹性计算

近年来，我国的不可抗力灾害是较为严重的，尤其是地震灾害，对于我们高层建筑来说，是一项有着很强挑战性的问题。一般情况下，高层建筑在遇到地震灾害时，首先它的抗震结构都会处于一个可塑性的状态，这是为了缓解地震冲击所导致的楼体断裂现象[3]。在地震过程中，高层建筑的内部都会进行一个对地震等级与强度的计算，以此来调整楼体的塑形变形。国内对于高层建筑的抗震问题选择了时程分析法来进行弹性计算，这对于缓解地震冲击波的冲击力是有着良好的效果的。此外，在对高层建筑进行抗震计算的过程中，设计人员首先要考虑的因素就是建筑的高度问题，高度对于抗震能力来说是有着决定性的影响的，只有切实有效的提升高层建筑的抗震能力，才能切实保障高层建筑的安全。

4 结语

在对高层建筑的结构设计中，我们必须要按照国家相关规范进行设计，加强对施工现场实际情况的检查，对高层建筑的结构设计进行全方位的对比，并且对设计方案要有一个准确的落实，直到确认最佳设计方案。此外，还要对在高层建筑结构设计中所出现的问题进行充分的解决，加强高层建筑设计的实际性与合理性，将高层建筑的抗震能力大幅度提升。