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摘要：随着高层建筑进一步的发展，满足高层建筑的形式，材料，力学分析模型都将日趋复杂多元，为了革新高层建筑，体现其魅力，追求新的结构形式和更加合理的力学模型将是土木工程师们的目标和方向。
关键词：高层建筑；结构；设计
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
0引言
如何设计出舒适、安全同时又符合人们精神生活要求且经济实用民用建筑以适应建筑市场的变化，满足消费者们的需求，成为设计师们要面对解决的首要问题。结合多年的设计实践经验对高层民用建筑结构设计中常出现的问题进行总结。
1要进行合理的概念设计
1.1结构平面布置刚度宜均匀，减少扭转
高层建筑的平面布置宜简单，规则，尽量减少突出、凹进等复杂平面。更重要的是结构平面布置时要尽可能刚度均匀，即结构的刚心与质心尽量接近，减少地震作用下的扭转，扭转对结构的危害很大。减少结构的扭转，一是减少地震作用引起的扭转，二是增加结构抵抗扭转的能力。平面刚度布置均匀，可减少地震作用下的扭转。而影响平面刚度均匀的主要因素是剪力墙的布置。剪力墙集中布置在结构平面的一端或一侧是不好的。大刚度抗侧力单元偏置的结构在地震作用下扭转大，而对称布置剪力墙、井筒有利于减少扭转。周边布置剪力墙，或周边布置刚度很大的框筒等，都是增加结构抗扭刚度的重要措施，有利于抵抗扭转。为了减少地震作用下的扭转，还要注意平面上质量分布，质量偏心会引起扭转，质量集中在周边会加大扭转。
1.2结构竖向刚度宜均匀，避免薄弱层，减少鞭梢效应
结构宜做成上下等宽或由下向上向心逐渐减小的体型，更重要的是结构的抗侧刚度应当沿高度均匀分布，或沿高度向心逐渐减小。各层剪力墙的布置是影响结构竖向刚度是否均匀的主要因素。框支剪力墙结构是典型的结构竖向刚度有突变的结构，框支层的变形大，为薄弱层，容易发生地震震害。故在结构设计时，不允许将全部或大部分剪力墙设计成框支，必须有一走数量的落地剪力墙，将框支剪力墙转换层以上的剪力较均匀的转移到落地剪力墙，从而避免软弱层引起的震害。
2高层结构设计的控制参数与应用
高层结构设计中各控制参数的选取直接影响结构的安全性、合理性等。因此。合理的选取各控制参数，有助于提高结构整体控制的效率，也有助于使结构设计更加安全、经济合理。
2.1轴压比
限制结构的轴压比，以保证结构的延性要求。当不满足规范要求时可以通过增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度的办法调整。
2.2剪重比
限制各樓层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。当偏小且与规范限值相差较大时，可通过增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.3刚重比
规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。当不满足规范下限要求时，可以通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.4层间位移角
限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。当不满足规范要求时，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.5层间位移比
限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。当不满足规范要求时，可以改变结构平面布置，减小结构刚心与质心的偏心距达到规范要求。
2.6周期比
限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。当不满足规范要求时，只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。
2.7刚度比
主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。当不满足规范要求时，可以适当加强本层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度以满足要求。
3钢筋混凝土结构梁柱抗震设计问题
对于钢筋混凝土的抗震问题,我们在设计中通常是坚持强柱弱梁的原则,这是结合我们设计中能达到建筑物遇到小的地震时不被损坏,遇到中型地震后能够修复,遇到大的地震时整个建筑物不倒塌的目标而提出来的,并且一直以来我们设计人员也是这样坚持的。提出的所谓强柱弱梁主要是考虑到如果一个建筑物的梁坏了,只会导致建筑物局部受到损坏,但是如果柱子坏了,就会导致建筑物的整个受力结构发生变化,出现整体建筑坍塌的现象。但是,在实际操作过程中我们发现,建筑物的柱也不是越强越好,柱的轴压比也不能太高,如果轴压比过高,在大地震发生时将对建筑物的边柱产生最少30%以上的附加轴力,这对建筑物的安全问题是致命性的。因此,不是强柱弱梁就一定能够保证建筑物不倒塌。我们通常要注意以下几个方面： （1）控制好建筑物的柱轴压比,保证这个比率在各种建筑物中不超过1%,并且要对重点部位的柱断面和配筋进行特别处理,对角柱和边柱要加强,通常要加密箍筋。（2）科学配置框架柱和小截面柱的钢筋,确保不小于20,矩形的柱面我们要采用对称配筋的方法,增强稳定性。（3）巧妙设计梁配筋,对于梁的配筋来说我们应该加强梁中部的配筋,而支座部分的配筋可以根据情况适当降低,这样有利于形成梁铰机制,当地震发生时,因梁端的塑性铰作用而增加柱的实际承载能力。
4防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏
预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。
5结语
随着社会的进步，高层建筑的发展很快，日新月异。高层建筑的结构设计人员应不断学习和提高，通过力学知识和力学规律建立结构受力与变形规律的各种概念，并注意吸取周内外的震害经验和教训，重视结构试验研究成果，结合施工实践，通过大量工程经验的日积月累，精心设计才能够作出技术先进、安全可靠、经济合理的各种高层建筑的结构设计。
参考文献：
[1]徐建.建筑结构设计常见及疑难问题解析[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[2]李必瑜.房屋建筑学[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.
[3]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2003.
关键词：高层建筑；结构；设计
中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：
0引言
如何设计出舒适、安全同时又符合人们精神生活要求且经济实用民用建筑以适应建筑市场的变化，满足消费者们的需求，成为设计师们要面对解决的首要问题。结合多年的设计实践经验对高层民用建筑结构设计中常出现的问题进行总结。
1要进行合理的概念设计
1.1结构平面布置刚度宜均匀，减少扭转
高层建筑的平面布置宜简单，规则，尽量减少突出、凹进等复杂平面。更重要的是结构平面布置时要尽可能刚度均匀，即结构的刚心与质心尽量接近，减少地震作用下的扭转，扭转对结构的危害很大。减少结构的扭转，一是减少地震作用引起的扭转，二是增加结构抵抗扭转的能力。平面刚度布置均匀，可减少地震作用下的扭转。而影响平面刚度均匀的主要因素是剪力墙的布置。剪力墙集中布置在结构平面的一端或一侧是不好的。大刚度抗侧力单元偏置的结构在地震作用下扭转大，而对称布置剪力墙、井筒有利于减少扭转。周边布置剪力墙，或周边布置刚度很大的框筒等，都是增加结构抗扭刚度的重要措施，有利于抵抗扭转。为了减少地震作用下的扭转，还要注意平面上质量分布，质量偏心会引起扭转，质量集中在周边会加大扭转。
1.2结构竖向刚度宜均匀，避免薄弱层，减少鞭梢效应
结构宜做成上下等宽或由下向上向心逐渐减小的体型，更重要的是结构的抗侧刚度应当沿高度均匀分布，或沿高度向心逐渐减小。各层剪力墙的布置是影响结构竖向刚度是否均匀的主要因素。框支剪力墙结构是典型的结构竖向刚度有突变的结构，框支层的变形大，为薄弱层，容易发生地震震害。故在结构设计时，不允许将全部或大部分剪力墙设计成框支，必须有一走数量的落地剪力墙，将框支剪力墙转换层以上的剪力较均匀的转移到落地剪力墙，从而避免软弱层引起的震害。
2高层结构设计的控制参数与应用
高层结构设计中各控制参数的选取直接影响结构的安全性、合理性等。因此。合理的选取各控制参数，有助于提高结构整体控制的效率，也有助于使结构设计更加安全、经济合理。
2.1轴压比
限制结构的轴压比，以保证结构的延性要求。当不满足规范要求时可以通过增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度的办法调整。
2.2剪重比
限制各樓层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。当偏小且与规范限值相差较大时，可通过增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.3刚重比
规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计。当不满足规范下限要求时，可以通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.4层间位移角
限制结构在正常使用条件下的水平位移，确保高层结构应具备的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求。当不满足规范要求时，只能通过调整增强竖向构件，加强墙、柱等竖向构件的刚度的办法调整。
2.5层间位移比
限制结构平面布置的不规则性，以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应。当不满足规范要求时，可以改变结构平面布置，减小结构刚心与质心的偏心距达到规范要求。
2.6周期比
限制结构的抗扭刚度不能太弱，使结构具有必要的抗扭刚度，减小扭转对结构产生的不利影响。当不满足规范要求时，只能通过调整改变结构布置，提高结构的抗扭刚度。
2.7刚度比
主要为限制结构竖向布置的不规则性，避免结构刚度沿竖向突变，形成薄弱层。当不满足规范要求时，可以适当加强本层墙、柱和梁的刚度，或适当削弱上部相关楼层墙、柱和梁的刚度以满足要求。
3钢筋混凝土结构梁柱抗震设计问题
对于钢筋混凝土的抗震问题,我们在设计中通常是坚持强柱弱梁的原则,这是结合我们设计中能达到建筑物遇到小的地震时不被损坏,遇到中型地震后能够修复,遇到大的地震时整个建筑物不倒塌的目标而提出来的,并且一直以来我们设计人员也是这样坚持的。提出的所谓强柱弱梁主要是考虑到如果一个建筑物的梁坏了,只会导致建筑物局部受到损坏,但是如果柱子坏了,就会导致建筑物的整个受力结构发生变化,出现整体建筑坍塌的现象。但是,在实际操作过程中我们发现,建筑物的柱也不是越强越好,柱的轴压比也不能太高,如果轴压比过高,在大地震发生时将对建筑物的边柱产生最少30%以上的附加轴力,这对建筑物的安全问题是致命性的。因此,不是强柱弱梁就一定能够保证建筑物不倒塌。我们通常要注意以下几个方面： （1）控制好建筑物的柱轴压比,保证这个比率在各种建筑物中不超过1%,并且要对重点部位的柱断面和配筋进行特别处理,对角柱和边柱要加强,通常要加密箍筋。（2）科学配置框架柱和小截面柱的钢筋,确保不小于20,矩形的柱面我们要采用对称配筋的方法,增强稳定性。（3）巧妙设计梁配筋,对于梁的配筋来说我们应该加强梁中部的配筋,而支座部分的配筋可以根据情况适当降低,这样有利于形成梁铰机制,当地震发生时,因梁端的塑性铰作用而增加柱的实际承载能力。
4防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏
预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一类型基础并埋置于同一土层中等一系列措施。应该引起重视的是：对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使用同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。
5结语
随着社会的进步，高层建筑的发展很快，日新月异。高层建筑的结构设计人员应不断学习和提高，通过力学知识和力学规律建立结构受力与变形规律的各种概念，并注意吸取周内外的震害经验和教训，重视结构试验研究成果，结合施工实践，通过大量工程经验的日积月累，精心设计才能够作出技术先进、安全可靠、经济合理的各种高层建筑的结构设计。
参考文献：
[1]徐建.建筑结构设计常见及疑难问题解析[M].北京：中国建筑工业出版社，2007.
[2]李必瑜.房屋建筑学[M].武汉：武汉理工大学出版社，2003.
[3]沈蒲生.混凝土结构设计原理[M].北京：高等教育出版社，2003.