论文部分内容阅读
【摘 要】随着城市规模的不断扩大、土地资源的日益紧缺，高层建筑已经成为了城市未来发展的主要方向。因此，研究高层建筑结构设计存在的问题并提出相应的应对策略有着重要的现实意义。本文首先对高层建筑结构设计的原则进行了简单的阐述，而后分析了当前高层建筑结构设计存在的问题，并最终针对问题提出了相应的应对策略。
【关键词】高层建筑；结构设计；应对策略
众所周知，高层建筑能有效地提高土地利用率，这在一定程度上缓解了我国城市发展的土地稀缺压力，但建筑过高对结构设计的要求更高。结构设计在高层建筑中起着举足轻重的作用，它是建筑中的基础、建筑中的框架。结构设计不但会影响建筑物整体的形态，而且也直接影响到了建筑物的稳定性和安全性。好的结构设计能够使建筑使用的价值得到提升，让居民对住房的功能性与舒适度得到满足，同时也能够充分地利用好建筑空间，满足实用和美观两方面的要求。
一、高层建筑结构设计的原则
（一）科学合理选择基础方案
在高层建筑项目施工之前，应结合高层建筑项目周边的地质、地貌条件，科学合理的选择基础设计方案，对于高层建筑项目的结构类型、荷载分布，设计人员必须要熟练全面掌握，以便于能够全面、仔细的分析高层建筑施工条件、施工影响因素等各方面条件，最终科学合理的选择基础方案[1]。
（二）选择合理的计算简图
对于高层建筑结构设计来说，结构设计的计算必须要依照计算简图进行，因此，倘若计算简图存在问题，则会引起高层建筑结构设计的不合理，进而造成高层建筑的一些安全问题。因此，在设计高层建筑结构设计时，要建立在安全基础之上选择合理的计算简图[2]。
（三）选择适合的计算工具
目前，在高层建筑结构设计中，计算机技术已经得到了广泛的应用，并展现出了良好的应用效果，对于推动高层建筑结构设计的科学发展发挥了重要的作用。因此，对于计算机辅助计算工具，高层建筑结构设计人员必须要全面掌握、熟练运用，以便能够将计算工具的功效发挥的更大。
（四）选择科学合理的设计方案
高层建筑项目在建设之前，必须要全面考虑设计方案的可行性，是否满足结构设计的经济性原则，是否严格遵循建筑结构体系原则，此外，为保障结构设计的合理，在高层建筑结构设计时，一定要注重建筑结构的传力简单以及受力明确。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
（一）扭曲问题
结构中心、刚度中心、几何中心是建筑结构设计中的建筑三心，建筑三心合一是结构设计过程中的重要目标，然而，在高层建设结构设计中，三心存在着扭曲现象，设计过程中无法实现三心的真正合一，进而在水平压力的影响下，高层建筑产生扭曲震动的情况，给高层建筑的安全带来巨大的隐患。
（二）高层建筑结构超高问题
处于对高层建筑抗震的实际需要，对高层建筑物的高度有着严格的规范要求，因此，在高层建筑结构设计中需要确保能够满足抗震的实际需求。建筑物超高问题是常见的问题之一，以往对建筑物的设计高度规定为A级高度，在新规范不断改革中，对高层建筑设计超高规定的要求越发严格，并且规定的描述也越发详细，在新规定中不仅对限制高度A级高度做出了规定，还在细化的基础之上增加了B级高度[3]。在新规定中更加明晰的规定了超高问题，在高层建筑结构设计中其方法和措施等都有了一定的改进。如果在实际设计中，对于建筑结构等方面设计的改变问题忽视，并且在高层建筑超高问题上没有给予高度重视，施工图纸也没有进行严格的审查，不能够及时的发现问题等，都会给高层建筑结构设计带来消极的影响。
（三）结构设计刚度问题
在高层建筑设计的过程中经常遇到的一个问题就是楼层竖向结构规则性与楼层的平面刚度问题，进行高层建筑设计时，因为每个设计人员各自拥有不同的设计理念，所以就产生了存在差异的设计，致使结构因为设计过程的不同，也使得经济指标存在着很大的差异，有的设计人员没有采用正确的结构设计措施，在结构的设计上缺乏正确的观念，一味追求建筑外观上的独特新颖，忽视了抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震影响很大，地基有很好的强度与稳定性，所以在这个时候，设计时必须要降低抗需刚度。
三、高层建筑结构设计的问题应对策略
（一）在扭转问题方面
在高层建筑结构设计中，扭转问题也是常常会出现的一个重要问题。为了能够确保建筑物不受到荷载作用的影响而出现扭转的问题。高层建筑结构设计工作人員，在设计中一定要确保建筑结构设计的形式以及平面布局等具有合理性与科学性，确保在建设中高层建筑能够处于三心合一的状态之下[4]。除此之外，在受力性问题方面，需要对建筑结构体重地基承载力实施合理科学的设计，明确与向下作用力之间存在的关系。因此，在高层建筑方案设计中，一定要充分的考虑承重墙与承重柱等各个方面的因素，确保高层建筑结构设计的合理性。
（二）加大对超高建筑的审查力度
随着我国的高层建筑逐渐朝着高层的方向发展，在中国目前的施工水平与经济发展的水平下，我国对高层建筑的高度有了全面规定，然而在实际过程中，有很多超高情况的发生。在我国对于高层建筑不提倡超高的行为，因为随着高度越来越大，建筑整体上的抗震性也会减少，地震发生时，会危害到超高层的建筑，尤其是在建筑物高度不断上升的情况下，建筑的安全会受到很大的影响。因此，国家相关部门必须加大在高层建筑上的审查力度，加大违反建筑标准行为的惩处力度，健全建筑高度与抗震规范，使高层建筑结构的稳定性得到保障。
（三）合理选择结构刚度设计
进行结构的刚度设计时，在变形限值的范围内，在设计结构刚度时要尽量小，这样做会对共振的减少与抗震性产生极其重要的影响，高层建筑的设计才有安全的保障。在岩基埋的较浅的地方或者是土地比较好的地方，基础要以桩基为基础，这样建筑持力层会落在岩层中，使得地基能够具有很好的强度与稳定性，面对这种情况时，建筑抗需刚度的设计就可以降低了，把结构极限的变形作为主要的控制标准[5]。
四、结束语
本文主要针对高层建筑结构设计特点、高层建筑结构设计中存在的问题以及解决措施与高层建筑结构设计中所坚持的原则进行相应的分析。明确目前的高层建筑结构设计中有很多问题存在，这些问题不仅影响高层建筑的质量，还留下了极大的安全隐患，因此，解决这些问题已经成为建筑行业发展中的重要一项任务。在高层建筑结构设计中，应该给予建筑扭转问题以及规划问题等高度重视，确保所选的计算简图具有科学性与合理性，只有这样，才能够确保高层建筑设计科学合理，并且具有一定的安全性，从而不断的推动建筑行业的发展。
参考文献：
[1]薄克金.如何提高高层建筑结构设计水平 [J].城市建设理论研究（电子版），2015，（2）：30-31.
[2]张顺昌.高层建筑结构设计的质量安全思考[J].企业技术开发：中旬刊，2012，（7）：10-11.
[3]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2014，（3）：11-13.
[4]马春刚.高层建筑结构设计的问题及对策讨论[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（3）：28-29.
[5]潘启钊.高层建筑结构设计的问题及对策[J].建材发展导向（上），2014，（1）：17-18.
【关键词】高层建筑；结构设计；应对策略
众所周知，高层建筑能有效地提高土地利用率，这在一定程度上缓解了我国城市发展的土地稀缺压力，但建筑过高对结构设计的要求更高。结构设计在高层建筑中起着举足轻重的作用，它是建筑中的基础、建筑中的框架。结构设计不但会影响建筑物整体的形态，而且也直接影响到了建筑物的稳定性和安全性。好的结构设计能够使建筑使用的价值得到提升，让居民对住房的功能性与舒适度得到满足，同时也能够充分地利用好建筑空间，满足实用和美观两方面的要求。
一、高层建筑结构设计的原则
（一）科学合理选择基础方案
在高层建筑项目施工之前，应结合高层建筑项目周边的地质、地貌条件，科学合理的选择基础设计方案，对于高层建筑项目的结构类型、荷载分布，设计人员必须要熟练全面掌握，以便于能够全面、仔细的分析高层建筑施工条件、施工影响因素等各方面条件，最终科学合理的选择基础方案[1]。
（二）选择合理的计算简图
对于高层建筑结构设计来说，结构设计的计算必须要依照计算简图进行，因此，倘若计算简图存在问题，则会引起高层建筑结构设计的不合理，进而造成高层建筑的一些安全问题。因此，在设计高层建筑结构设计时，要建立在安全基础之上选择合理的计算简图[2]。
（三）选择适合的计算工具
目前，在高层建筑结构设计中，计算机技术已经得到了广泛的应用，并展现出了良好的应用效果，对于推动高层建筑结构设计的科学发展发挥了重要的作用。因此，对于计算机辅助计算工具，高层建筑结构设计人员必须要全面掌握、熟练运用，以便能够将计算工具的功效发挥的更大。
（四）选择科学合理的设计方案
高层建筑项目在建设之前，必须要全面考虑设计方案的可行性，是否满足结构设计的经济性原则，是否严格遵循建筑结构体系原则，此外，为保障结构设计的合理，在高层建筑结构设计时，一定要注重建筑结构的传力简单以及受力明确。
二、高层建筑结构设计中存在的问题
（一）扭曲问题
结构中心、刚度中心、几何中心是建筑结构设计中的建筑三心，建筑三心合一是结构设计过程中的重要目标，然而，在高层建设结构设计中，三心存在着扭曲现象，设计过程中无法实现三心的真正合一，进而在水平压力的影响下，高层建筑产生扭曲震动的情况，给高层建筑的安全带来巨大的隐患。
（二）高层建筑结构超高问题
处于对高层建筑抗震的实际需要，对高层建筑物的高度有着严格的规范要求，因此，在高层建筑结构设计中需要确保能够满足抗震的实际需求。建筑物超高问题是常见的问题之一，以往对建筑物的设计高度规定为A级高度，在新规范不断改革中，对高层建筑设计超高规定的要求越发严格，并且规定的描述也越发详细，在新规定中不仅对限制高度A级高度做出了规定，还在细化的基础之上增加了B级高度[3]。在新规定中更加明晰的规定了超高问题，在高层建筑结构设计中其方法和措施等都有了一定的改进。如果在实际设计中，对于建筑结构等方面设计的改变问题忽视，并且在高层建筑超高问题上没有给予高度重视，施工图纸也没有进行严格的审查，不能够及时的发现问题等，都会给高层建筑结构设计带来消极的影响。
（三）结构设计刚度问题
在高层建筑设计的过程中经常遇到的一个问题就是楼层竖向结构规则性与楼层的平面刚度问题，进行高层建筑设计时，因为每个设计人员各自拥有不同的设计理念，所以就产生了存在差异的设计，致使结构因为设计过程的不同，也使得经济指标存在着很大的差异，有的设计人员没有采用正确的结构设计措施，在结构的设计上缺乏正确的观念，一味追求建筑外观上的独特新颖，忽视了抗侧移的刚度对高层建筑能否抗震影响很大，地基有很好的强度与稳定性，所以在这个时候，设计时必须要降低抗需刚度。
三、高层建筑结构设计的问题应对策略
（一）在扭转问题方面
在高层建筑结构设计中，扭转问题也是常常会出现的一个重要问题。为了能够确保建筑物不受到荷载作用的影响而出现扭转的问题。高层建筑结构设计工作人員，在设计中一定要确保建筑结构设计的形式以及平面布局等具有合理性与科学性，确保在建设中高层建筑能够处于三心合一的状态之下[4]。除此之外，在受力性问题方面，需要对建筑结构体重地基承载力实施合理科学的设计，明确与向下作用力之间存在的关系。因此，在高层建筑方案设计中，一定要充分的考虑承重墙与承重柱等各个方面的因素，确保高层建筑结构设计的合理性。
（二）加大对超高建筑的审查力度
随着我国的高层建筑逐渐朝着高层的方向发展，在中国目前的施工水平与经济发展的水平下，我国对高层建筑的高度有了全面规定，然而在实际过程中，有很多超高情况的发生。在我国对于高层建筑不提倡超高的行为，因为随着高度越来越大，建筑整体上的抗震性也会减少，地震发生时，会危害到超高层的建筑，尤其是在建筑物高度不断上升的情况下，建筑的安全会受到很大的影响。因此，国家相关部门必须加大在高层建筑上的审查力度，加大违反建筑标准行为的惩处力度，健全建筑高度与抗震规范，使高层建筑结构的稳定性得到保障。
（三）合理选择结构刚度设计
进行结构的刚度设计时，在变形限值的范围内，在设计结构刚度时要尽量小，这样做会对共振的减少与抗震性产生极其重要的影响，高层建筑的设计才有安全的保障。在岩基埋的较浅的地方或者是土地比较好的地方，基础要以桩基为基础，这样建筑持力层会落在岩层中，使得地基能够具有很好的强度与稳定性，面对这种情况时，建筑抗需刚度的设计就可以降低了，把结构极限的变形作为主要的控制标准[5]。
四、结束语
本文主要针对高层建筑结构设计特点、高层建筑结构设计中存在的问题以及解决措施与高层建筑结构设计中所坚持的原则进行相应的分析。明确目前的高层建筑结构设计中有很多问题存在，这些问题不仅影响高层建筑的质量，还留下了极大的安全隐患，因此，解决这些问题已经成为建筑行业发展中的重要一项任务。在高层建筑结构设计中，应该给予建筑扭转问题以及规划问题等高度重视，确保所选的计算简图具有科学性与合理性，只有这样，才能够确保高层建筑设计科学合理，并且具有一定的安全性，从而不断的推动建筑行业的发展。
参考文献：
[1]薄克金.如何提高高层建筑结构设计水平 [J].城市建设理论研究（电子版），2015，（2）：30-31.
[2]张顺昌.高层建筑结构设计的质量安全思考[J].企业技术开发：中旬刊，2012，（7）：10-11.
[3]刘伟琼.关于高层建筑结构设计探析[J].中国新技术新产品，2014，（3）：11-13.
[4]马春刚.高层建筑结构设计的问题及对策讨论[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（3）：28-29.
[5]潘启钊.高层建筑结构设计的问题及对策[J].建材发展导向（上），2014，（1）：17-18.