高层建筑结构设计的问题及对策探讨叶茂新

叶茂新

摘要：随着城市化进程的深入，作为建筑行业的重要组成部分，高层建筑的需求与日俱增。在高层建筑结构设计中，其质量水平和结构的科学合理直接影响着高层建筑的安全性和稳定性，是保证使用者财产和人身安全基础条件。在本文中，笔者对当前高层建筑结构设计中存在的一些问题进行了阐述，并提出一些看法和建议。

关键词：高层建筑；结构；措施

近年来，人们生活水平提高，城市发展速度越来越快，尤其是随着人口数量的不断增加，使高层建筑成为建筑行业的重点内容，与普通的住宅相比，高层建筑结构设计过程中难度会有所增加，为了确保后期的工程项目顺利进行以及建筑企业的效益，必须将结构设计作为高层建筑的重点，加以优化和完善，保证高层建筑的安全性和稳定性，为实现这一目标，就需要设计人员具备专业的技术水平以及对结构设计的正确认识。在本文中笔者分析了高层建筑结构设计中存在的一些问题并提出了几点建议。

一、高层建筑结构的主要特征分析

在高层建筑工程项目中，其结构设计效果直接影响建筑物的使用和安全，在结构设计中需要考虑两个方面的作用，即水平和垂直。在水平方面主要是高层建筑应该能够承受地震和风的作用，在垂直方面主要针对的是建筑物自重与使用载荷。在普通的多层建筑中，水平和垂直方面的作用较少，但是高层建筑不同于多层建筑，受到外界地震和风力的影响较大，应该高度重视结构抗震能力，才能满足人们的使用。高层建筑近年来的快速发展，使其高度逐渐增加，适当的结构侧移与扭转的绝对值也有所增加，一旦发生较大的侧移，人们会产生不舒服的感觉，从而影响高层建筑的安全使用，在一定程度上就会损害结构构件或是非结构构件，带来的损失比较严重。为避免这些问题的发生，在结构设计过程中就需要将高层建筑物的侧移尽量控制在规定的范围内，给居民提供一些健康、舒适的生活工作环境。

二、结构设计在高层建筑工程项目中的重要性

不同普通的多层建筑，高层建筑的要求更加严格，并且具有一定的难度，在施工过程中必须严格按照施工标准进行，一旦某个环节出现问题，造成的损失是难以估量的，所以结构设计方案就显得尤为重要，也是后续施工顺利开展的重要保障。在高层建筑中对于结构的要求具有一定的标准，尤其是在抗震能力、安全性能、稳定性能等方面相较于普通住宅要严格。科学合理的高层建筑结构设计方案能够提高建筑的风载荷、地震载荷，减少这些不可抗力的自然灾害对高层建筑以及人们生命安全带来的威胁，同时合理的结构设计也会在一定程度影响安全消防工作。由此可见，在高层建筑中结构设计是否科学合理、是否符合相关规范和标准，会直接影响建筑后期的使用安全。随着高层建筑行业的深入发展，在结构设计方面存在的问题建筑企业必须给予高度重视，推动高层建筑的健康长久发展。

三、当前高层建筑结构设计中存在的问题

（一）短肢剪力墙设置问题

高层建筑在近年来的需求不断增长，但是在很多高层建筑中存在的一些问题对建筑物的正常使用带来一些困难，比如短肢剪力墙的设置，会对高层建筑的整体结构产生一些影响，如果短肢剪力墙的设置不科学合理，严重情况会给高层建筑带来致命的损害，而且这一问题或多或少存在一些高层建筑中，实践证明短肢剪力墙会给高层建筑的稳定性能和安全性能带来一定的难题，尤其是建筑的抗震能力将达不到预期的效果，带来的后果不堪设想。

（二）嵌固端设置问题

在高层建筑结构中，嵌固端占据着极其重要的作用，所以在设计过程中应加以重视。在嵌固端的设计中主要有以下问题：1.位置的选择，在很多高层建筑中嵌固端位置的选择存在一些问题，甚至将位置选择在地下室、人防顶板处等，这种方式缺少科学性而且安全隐患较大，难以将其作用展现出来；2.嵌固端上下层刚度设计比例问题，其比例设计是决定嵌固端是否科学合理的重要评估因素，经常存在计算误差等问题；3.在嵌固端设计中，抗震缝隙的处理有一定难度，很难保证抗震缝隙的协调，最终会影响到建筑结构的稳定性。

（三）超高问题

在高层建筑结构设计中超高也是比较常见的问题，存在这一问题的主要原因在于一些建筑单位为了自身的利益，无视工程项目设计规范和相关文件，违规增加高层建筑高度。一旦高层建筑出现超高问题必然会影响到稳定性能和抗震能力，如果遇到地震、强风天气很可能发生安全事故，严重的话会使高层建筑出现倒塌或断裂的问题，其后果难以想象。

（四）其他方面的设计问题

在高层建筑结构设计中，需要涉及很多内容，具有一定的复杂性，并且是一项巨大的系统化工程，在设计过程中需要注意的问题也很多。为了确保高层建筑结构的稳定，除了以上笔者分析的几点问题以外，还应该注意高层建筑结构的抗震验算、结构稳定性、应变应力处理等多方面因素，这些小细节地方都会对高层建筑的正常使用产生极大的影响，必须给予高度重视。此外，还有对一些构件位置的计算，需要确保计算结果的准确，影响结果准确性的因素主要有设计规范不完善、采用的图集、计算公式甚至相关参数的选择等，这些因素最终会影响到高层建筑结构设计的整体效果。

四、高层建筑结构设计中存在问题的解决建议

近年来，高层建筑的迅速发展，使其结构设计中存在的问题逐渐凸显出来，笔者结合多年的工作经验对存在的问题进行了分析，为了减少以上问题对高层建筑带来的影响，提出了以下几点应对建议：

（一）选择合适的结构设计方案

在高层建筑结构设计中，应该多方面考虑实际情况选择最佳的设计方案，为后期施工提供重要的参考，只有科学的设计方案才能保证高层建筑结构能够达到施工标准。在选择设计方案时，首先要确保方案与施工标准一致，避免存在不达标的问题，影响后期的工作的顺利开展和使用效果；其次，要充分考虑施工场地的实际情况，保障施工的安全；最后，设计方案应方便施工，综合考察实际地质条件、地下水位等。

（二）计算简图的使用

在高层建筑结构设计中，会对一些构件的尺寸、配筋率等问题进行必要的计算，这些计算结果的准确性就是建筑结构设计的参考依据，在计算过程中应该注重计算简图的使用和选择，并确保简图与实际情况相符。但在实际情况中，高层建筑结构设计相对复杂，同时也影响了计算简图的使用，需要综合各方面影响因素。同时在计算过程中还会用到计算软件，提高计算准确度。

（三）要确保结构设计中各项性能符合标准

高层建筑的发展为人们生活质量的提高发挥了重要作用，在结构设计中应该确保各项性能符合标准，满足不同使用者的需求，只有这样才能称为科学合理的结构设计，确保使用者的安全。在高层建筑结构设计中的性能指标准主要有以下几方面：1.要重视结构的延性问题，也就是确保高层建筑结构的不会发生变形或倒塌，尤其是在受到地震的影响，加强高层建筑结构延性就至关重要；2.高层建筑结构的水平力，在某一平面的水平方面，建筑物会因为载荷的作用，比如常见的风载荷和地震载荷，会高层建筑发生一定的危机，为避免这种情况必须在设计阶段中将这些因素充分考虑；3.高层建筑结构设计的稳定性，稳定性是建筑物能够安全使用的重要衡量指标，为确保整体稳定需要注意很多环节，比如短肢剪力墙的合理设置。

结论

综上所述，高层建筑的快速发展已经不再局限于国家或地区标志性建筑物，逐渐向居民住宅方向发展，并且受到了人们的关注，而高层建筑也将会成为建筑行业发展的重要趋势。高层建筑结构设计是确保建筑物安全和稳定性能的重要因素，在设计阶段应加以重视，尤其是在短肢剪力墙、建筑超高、嵌固端设计等方面，严格按照施工标准进行，以满足人们的正常安全使用。

参考文献：

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