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摘要：高層建筑物的出现，极大地改善了城市人群的居住环境，也有效地丰富了城市建筑物的类型。在高层建筑结构设计的过程中，不仅要满足建筑物本身的各种特性，还要结合具体的使用目的、环境安全进行专业有效的设计，并对结构内部的各个要点进行可靠设计，以最大化地满足高层建筑的优势发挥。
关键词：高层建筑;结构设计;要点
一、高层建筑结构设计中存在的问题
（一）设计中计算简图使用问题
在高层建筑进行结构设计的过程中，存在着计算简图不准确的现象。高层建筑的建筑高度很高，相比多层建筑需要进行更严格的设计与计算，结构本身需要承受更多的荷载，但是在部分高层建筑物的结构设计过程中，对建筑物承受的外力计算不准确，不能合理地将各种外力影响因素进行分析、计算，计算简图与实际建筑物的结构体系有偏差，造成整体建筑物的结构计算结果有误，影响高层建筑物的施工和使用安全。
（二）设计中嵌固端位置选取问题
在高层建筑物的设计过程中，嵌固端位置的选取问题，影响了设计的合理性和安全性。嵌固端位置的选取对整个高层建筑物的结构设计非常重要，在某些设计中，简单地默认地下室顶板为建筑的嵌固端，这样的设计很不合理，是当前结构设计中的主要问题。另外，并没有对地下室顶板的刚度进行精确的计算，如存在楼板开大洞的情况，造成地下室顶板刚度损失过大，使顶板作为嵌固端的条件不足，很可能造成结构安全隐患。
二、高层建筑结构设计要点的对策分析
（一）对计算简图合理使用
在高层建筑结构设计过程中，要善于合理地应用计算简图。计算简图指用一个简化的图形代替实际结构，反映实际结构的主要性能。
高层建筑结构体系比较复杂，很难凭空想象结构的受力、传力模式，而如果能熟练地使用计算简图，就能在设计之初，对整体结构有相对明确的把控，对下一步精细设计进行完善的准备，虽然是计算简图，但是各种设计的要素和重点应全部涵盖，要保证从实际出发，真正地适用于该结构，以便于后期更好地进行对比和计算。
另外，在计算过程中，要对各种影响计算结果的因素进行分析，对这些影响因素可能产生的影响进行预测和计算，尽可能地准确，保证将影响因素的作用降到最低，发挥出计算简图的作用。
（二）对嵌固端进行合理设计
嵌固端就是预期塑性铰出现的部位，嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的平动位移和转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。因此在选择嵌固端时通过对结构刚度和承载力的调整，使塑性铰出现在设计预选的位置。对于把地下室顶板作为结构嵌固端，首先，地下室的顶板标高与室外的实际地面高差，一般情况下不能高于地下1层高度的1/3。
其次，地下室顶板采用现浇梁板结构，不能开设大面积孔洞，使楼板刚度满足设计的要求。要保证整个结构的承载力能够得到顺利的传递，在实际施工过程中，地下室顶板的厚度要在180 mm以上，混凝土的等级也要在C30以上，配筋率不小于0.25%才符合结构规范要求。如地下室顶板不能满足成为嵌固端的相关要求时，应将嵌固端移至结构的最底部，即地下室底板。对于不带地下室的结构，地震作用下结构塑性铰一般出现在结构最底部，基础面作为结构嵌固端。
（三）对结构扭转进行合理设计
1、结构抗侧力合理布置
在高层建筑结构设计的过程中，要依照均匀、分散、对称的原则进行设计，尤其是在进行结构扭转设计的过程中，更要注意严谨遵循这些原则。在设计过程中，为了更好地控制结构扭转的现象，要对结构的质量中心和刚度中心之间的距离进行必要的控制，如果两者之间的距离太大，则会出现高层建筑整体抗侧力分配不均匀的问题，一旦出现如地震、强风等影响，会造成高层建筑整体扭曲的现象。
2、平面刚度均匀性增强
在高层建筑结构设计过程中，要对平面的刚度均匀性进行有效的增强，使其更好地保证设计的合理和稳定。平面刚度的设计在整个结构设计中发挥着降低扭转破坏程度的作用，如结构平面刚度分布不均，在结构发生扭转时，抗侧刚度弱的一侧就会出现很大位移，导致结构发生扭转破坏，因此在设计过程中，要在合理的位置设置剪力墙。在剪力墙的设置过程中，要综合分析整体建筑高层的情况，进行对称、合理的布置，以最大限度地减小扭曲发生的程度，保证整个建筑平面刚度均匀性，发挥出最佳的设计效果。
3、抗扭刚度结构性增强
在高层建筑结构设计过程中，为最大地减少扭转发生的不利影响作用，结构的侧向刚度应均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度应自上而下逐渐增强，且应避免抗侧力构件的侧向刚度和承载力突变。一般情况下，增加刚度有2种途径，第一种，对抗侧力的刚度的提升，第二种，对剪力墙进行刚度的提升。其中，在进行剪力墙刚度提升的过程中，大多数设计会使用以下几种方法。
（1）在设计过程中，对整个高层建筑的四周进行刚度的保障，并在四周设置L形剪力墙的设计，保证四周的稳定。
（2）对剪力墙的厚度进行必要的提高，提升剪力墙的刚度。
（3）增加剪力墙梁的高度，在增加的过程中，巧妙地使用楼层中窗下的位置，进行连梁的设计，能有效提升整个结构的抗扭刚度。
（四）对结构抗震进行合理设计
1、合理选择建筑位置
要注意对建筑物的建筑位置进行合理的设计。首先，要对建筑物所在城市的地震情况进行详细的了解，对地震带的分布进行必要的勘测，在选择建设高层建筑的过程中，不能将高层建筑物设计在地震断裂带的位置，这样会增大高层建筑物的安全风险。要选择在相对稳定，且地震影响较小的位置进行高层建筑物的设计。其次，要对高层建筑物的具体设计区域进行地质勘测，由于高层建筑物在长期的使用过程中，会对地层产生一定的沉降问题，要选择有资质的专业地勘单位对土层情况进行检测，避免高层建筑在后期的施工和使用过程中，出现大面积不均匀沉降现象，影响整个结构的安全和稳定，也限制了抗震结构的合理设计。
2、结构形式的选择
不同的结构形式直接影响建筑的抗震性能。高层建筑常用的结构形式包括框架剪力墙结构、筒中筒结构、剪力墙结构、钢框架结构等。根据建筑高度、平面布局、设防烈度等因素选择合理的结构形式，尽可能地将抗震设计融合在整体设计中的每一个环节，才能使整个结构设计既安全又经济。
三、结束语
以上就是对高层建筑结构设计中存在问题的分析，高层建筑结构设计涉及的方面很多，存在的问题也很多，随着社会的进步和建筑技术的不断发展，高层建筑也越来越多，希望本文能对高层建筑结构设计提供一定帮助。
参考文献：
[1]赵鑫.高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J].工程建设与设计，2020（5）：18–19，43.
[2]李盛勇，吕坚锋，徐麟，廖耘.高层建筑结构合理构成与高效率结构设计[J].建筑结构，2020，50（4）：1–7，24.
[3]康颖.高层及多层民用建筑设计中剪力墙的结构设计研究[J].建材与装饰，2020（6）：75–76.
关键词：高层建筑;结构设计;要点
一、高层建筑结构设计中存在的问题
（一）设计中计算简图使用问题
在高层建筑进行结构设计的过程中，存在着计算简图不准确的现象。高层建筑的建筑高度很高，相比多层建筑需要进行更严格的设计与计算，结构本身需要承受更多的荷载，但是在部分高层建筑物的结构设计过程中，对建筑物承受的外力计算不准确，不能合理地将各种外力影响因素进行分析、计算，计算简图与实际建筑物的结构体系有偏差，造成整体建筑物的结构计算结果有误，影响高层建筑物的施工和使用安全。
（二）设计中嵌固端位置选取问题
在高层建筑物的设计过程中，嵌固端位置的选取问题，影响了设计的合理性和安全性。嵌固端位置的选取对整个高层建筑物的结构设计非常重要，在某些设计中，简单地默认地下室顶板为建筑的嵌固端，这样的设计很不合理，是当前结构设计中的主要问题。另外，并没有对地下室顶板的刚度进行精确的计算，如存在楼板开大洞的情况，造成地下室顶板刚度损失过大，使顶板作为嵌固端的条件不足，很可能造成结构安全隐患。
二、高层建筑结构设计要点的对策分析
（一）对计算简图合理使用
在高层建筑结构设计过程中，要善于合理地应用计算简图。计算简图指用一个简化的图形代替实际结构，反映实际结构的主要性能。
高层建筑结构体系比较复杂，很难凭空想象结构的受力、传力模式，而如果能熟练地使用计算简图，就能在设计之初，对整体结构有相对明确的把控，对下一步精细设计进行完善的准备，虽然是计算简图，但是各种设计的要素和重点应全部涵盖，要保证从实际出发，真正地适用于该结构，以便于后期更好地进行对比和计算。
另外，在计算过程中，要对各种影响计算结果的因素进行分析，对这些影响因素可能产生的影响进行预测和计算，尽可能地准确，保证将影响因素的作用降到最低，发挥出计算简图的作用。
（二）对嵌固端进行合理设计
嵌固端就是预期塑性铰出现的部位，嵌固部位应能限制结构上部构件在水平方向的平动位移和转角位移，并将上部结构的剪力全部传递给下部结构。因此在选择嵌固端时通过对结构刚度和承载力的调整，使塑性铰出现在设计预选的位置。对于把地下室顶板作为结构嵌固端，首先，地下室的顶板标高与室外的实际地面高差，一般情况下不能高于地下1层高度的1/3。
其次，地下室顶板采用现浇梁板结构，不能开设大面积孔洞，使楼板刚度满足设计的要求。要保证整个结构的承载力能够得到顺利的传递，在实际施工过程中，地下室顶板的厚度要在180 mm以上，混凝土的等级也要在C30以上，配筋率不小于0.25%才符合结构规范要求。如地下室顶板不能满足成为嵌固端的相关要求时，应将嵌固端移至结构的最底部，即地下室底板。对于不带地下室的结构，地震作用下结构塑性铰一般出现在结构最底部，基础面作为结构嵌固端。
（三）对结构扭转进行合理设计
1、结构抗侧力合理布置
在高层建筑结构设计的过程中，要依照均匀、分散、对称的原则进行设计，尤其是在进行结构扭转设计的过程中，更要注意严谨遵循这些原则。在设计过程中，为了更好地控制结构扭转的现象，要对结构的质量中心和刚度中心之间的距离进行必要的控制，如果两者之间的距离太大，则会出现高层建筑整体抗侧力分配不均匀的问题，一旦出现如地震、强风等影响，会造成高层建筑整体扭曲的现象。
2、平面刚度均匀性增强
在高层建筑结构设计过程中，要对平面的刚度均匀性进行有效的增强，使其更好地保证设计的合理和稳定。平面刚度的设计在整个结构设计中发挥着降低扭转破坏程度的作用，如结构平面刚度分布不均，在结构发生扭转时，抗侧刚度弱的一侧就会出现很大位移，导致结构发生扭转破坏，因此在设计过程中，要在合理的位置设置剪力墙。在剪力墙的设置过程中，要综合分析整体建筑高层的情况，进行对称、合理的布置，以最大限度地减小扭曲发生的程度，保证整个建筑平面刚度均匀性，发挥出最佳的设计效果。
3、抗扭刚度结构性增强
在高层建筑结构设计过程中，为最大地减少扭转发生的不利影响作用，结构的侧向刚度应均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度应自上而下逐渐增强，且应避免抗侧力构件的侧向刚度和承载力突变。一般情况下，增加刚度有2种途径，第一种，对抗侧力的刚度的提升，第二种，对剪力墙进行刚度的提升。其中，在进行剪力墙刚度提升的过程中，大多数设计会使用以下几种方法。
（1）在设计过程中，对整个高层建筑的四周进行刚度的保障，并在四周设置L形剪力墙的设计，保证四周的稳定。
（2）对剪力墙的厚度进行必要的提高，提升剪力墙的刚度。
（3）增加剪力墙梁的高度，在增加的过程中，巧妙地使用楼层中窗下的位置，进行连梁的设计，能有效提升整个结构的抗扭刚度。
（四）对结构抗震进行合理设计
1、合理选择建筑位置
要注意对建筑物的建筑位置进行合理的设计。首先，要对建筑物所在城市的地震情况进行详细的了解，对地震带的分布进行必要的勘测，在选择建设高层建筑的过程中，不能将高层建筑物设计在地震断裂带的位置，这样会增大高层建筑物的安全风险。要选择在相对稳定，且地震影响较小的位置进行高层建筑物的设计。其次，要对高层建筑物的具体设计区域进行地质勘测，由于高层建筑物在长期的使用过程中，会对地层产生一定的沉降问题，要选择有资质的专业地勘单位对土层情况进行检测，避免高层建筑在后期的施工和使用过程中，出现大面积不均匀沉降现象，影响整个结构的安全和稳定，也限制了抗震结构的合理设计。
2、结构形式的选择
不同的结构形式直接影响建筑的抗震性能。高层建筑常用的结构形式包括框架剪力墙结构、筒中筒结构、剪力墙结构、钢框架结构等。根据建筑高度、平面布局、设防烈度等因素选择合理的结构形式，尽可能地将抗震设计融合在整体设计中的每一个环节，才能使整个结构设计既安全又经济。
三、结束语
以上就是对高层建筑结构设计中存在问题的分析，高层建筑结构设计涉及的方面很多，存在的问题也很多，随着社会的进步和建筑技术的不断发展，高层建筑也越来越多，希望本文能对高层建筑结构设计提供一定帮助。
参考文献：
[1]赵鑫.高层建筑混凝土结构优化设计分析研究[J].工程建设与设计，2020（5）：18–19，43.
[2]李盛勇，吕坚锋，徐麟，廖耘.高层建筑结构合理构成与高效率结构设计[J].建筑结构，2020，50（4）：1–7，24.
[3]康颖.高层及多层民用建筑设计中剪力墙的结构设计研究[J].建材与装饰，2020（6）：75–76.