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【摘要】高层建筑的越高，其结构设计也就越复杂，设计时需要考虑的相关因素也就越多，需要我们从多方面来进行综合考虑,针对结构设计存在的问题给予相应的解决措施。
【关键词】高层建筑；结构设计；解决措施
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
前言
文章简析了高层建筑的结构特征、设计原则、设计特点以及设计过程中出现的相关问题，对问题加以分析并结合相关理论知识提出了相关的解决措施。
二、高层建筑结构的特征
高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
三、高层建筑结构设计特点
1.水平荷载成为决定因素
因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比；对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
3.侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
4.结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
四、高层建筑的结构设计原则
1.结构平而的设计与布置
平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由丁使用功能与建筑的要求，结构平面布置严重不规则时，将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑.简单、规则、对称的原则尤为重要。
2.结构立体的设计与布置
结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀、规则，主要是指休型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变将使地震时某此变形特别集中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层十严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大卜小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生，对于收进的尺寸应当限制。
3.建筑基础的设计与布置
高层建筑的上层结构载荷很大。基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数，载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础;当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基，筏刑基础一般有两种做法:倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式倒肋形楼盖的筏基宁板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费:如果采用板底架梁的方案有利干地下室布间的刊用，但地基开背施工麻烦，而破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力;采用倒无梁楼盖式的筏基，板厚较大，用料较多，刚度也较差.但施工较为方便，且有利于地下空问的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时，采用筏形基础，其刚度会显得不足，在这种倩况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大，整体性好、传力均匀:能适应局部不均匀沉降较大的地基，有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱，而坚实十层距离地面又较深的时候，采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求.。桩距应尽可能的大，在充分发挥单桩承载力的同时，还能发挥承台上的反力作用，以取得最佳效果。
五、高层建筑结构设计问题分析及对策
1.高层建筑结构存在著超高的问题基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。
2.高层建筑结构设计短肢剪力墙设置我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5～8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。
3.高层建筑结构设计嵌固端的设置一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计：综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的：高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。
4.高层建筑结构的规则性在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。
六、结束语
随着经济的发展和社会的进步，人们对于高层建筑的需求和要求也越来越高，这需要我们以人为本，从人们的实际需求出发，同时结合高层建筑设计的基本原则，对结构设计的出现的问题仔细分析，这样才能让高层建筑的结构设计更加合理。
参考文献：
[1]徐培福．复杂高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．
[2]何俊旭．高层建筑结构设计及结构选型探讨[J]. 价值工程. 201O(2).
[3]田龙．浅谈高层建筑的结构设计[J].价值工程，2011(1).
[4]钟国华．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．重庆大学硕士学位论文，2006．
【关键词】高层建筑；结构设计；解决措施
中图分类号：[TU208.3] 文献标识码：A 文章编号：
前言
文章简析了高层建筑的结构特征、设计原则、设计特点以及设计过程中出现的相关问题，对问题加以分析并结合相关理论知识提出了相关的解决措施。
二、高层建筑结构的特征
高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。
三、高层建筑结构设计特点
1.水平荷载成为决定因素
因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的二次方成正比；对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
3.侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
4.结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
四、高层建筑的结构设计原则
1.结构平而的设计与布置
平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由丁使用功能与建筑的要求，结构平面布置严重不规则时，将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑.简单、规则、对称的原则尤为重要。
2.结构立体的设计与布置
结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀、规则，主要是指休型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变将使地震时某此变形特别集中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层十严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大卜小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生，对于收进的尺寸应当限制。
3.建筑基础的设计与布置
高层建筑的上层结构载荷很大。基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数，载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础;当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基，筏刑基础一般有两种做法:倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式倒肋形楼盖的筏基宁板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费:如果采用板底架梁的方案有利干地下室布间的刊用，但地基开背施工麻烦，而破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力;采用倒无梁楼盖式的筏基，板厚较大，用料较多，刚度也较差.但施工较为方便，且有利于地下空问的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时，采用筏形基础，其刚度会显得不足，在这种倩况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大，整体性好、传力均匀:能适应局部不均匀沉降较大的地基，有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱，而坚实十层距离地面又较深的时候，采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求.。桩距应尽可能的大，在充分发挥单桩承载力的同时，还能发挥承台上的反力作用，以取得最佳效果。
五、高层建筑结构设计问题分析及对策
1.高层建筑结构存在著超高的问题基于高层建筑抗震的要求，我国的建筑规范对高层建筑的结构的高度有严格的规定，针对高层建筑的超高问题，在新规范中不但把原来限制的高度规定为A级高度，并且增加了B级高度，使得高层建筑结构处理设计方法和措施都有了改进。实际工程设计中，对于建筑结构类型的改变对高层超高问题的忽略，在施工审图时将不予通过，应该重新进行设计或者进行专家会议的论证等。在这种情况下，整个建筑工程的造价和工期都会受到极大的影响。
2.高层建筑结构设计短肢剪力墙设置我国建筑新规范中，短肢剪力墙是指墙肢的截面的高度和厚度比在5～8的墙，按照实际经验以及数据，高层建筑结构设计中增加了对短肢剪力墙的使用限制。所以，在高层建筑的结构设计中，必须尽可能的减少或者避免使用短肢剪力墙。
3.高层建筑结构设计嵌固端的设置一般情况下，高层建筑配有两层或者两层以上的地下室或者人防。高层建筑的嵌固端一般设置在地下室的顶板或者人防的顶板等位置。因此，结构工程设计人员应该考虑嵌固端设置会可能带来的问题。考虑嵌固端的楼板的设计：综合分析嵌固端上层和下层的刚度比，并且要求嵌固端上层和下层的抗震的等级是一致的：高层建筑的整体计算时充分考虑嵌固端的设置，综合分析嵌固端位置和高层建筑结构抗震缝隙设置的协调。
4.高层建筑结构的规则性在关于高层建筑的新规范中，对于高层建筑结构的规则性做出了很多限制，比如规定了结构嵌固端上层和下层的刚度比，平面规则性等等，并且硬性规定了“高层建筑不能采用严重不规则的设计方案。”因此，为了避免后期施工设计阶段的改动，高层建筑结构的设计必须严格遵循规范的限制条件。
六、结束语
随着经济的发展和社会的进步，人们对于高层建筑的需求和要求也越来越高，这需要我们以人为本，从人们的实际需求出发，同时结合高层建筑设计的基本原则，对结构设计的出现的问题仔细分析，这样才能让高层建筑的结构设计更加合理。
参考文献：
[1]徐培福．复杂高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．
[2]何俊旭．高层建筑结构设计及结构选型探讨[J]. 价值工程. 201O(2).
[3]田龙．浅谈高层建筑的结构设计[J].价值工程，2011(1).
[4]钟国华．高层建筑结构设计及某工程结构选型探讨[J]．重庆大学硕士学位论文，2006．