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摘要：高层建筑的结构设计是一个复杂的、整体的、系统化的设计过程，需要对多个专业的整体配合，进行提高建筑的整体稳定性和有效性，文章分析高层建筑结构设计的相关专业之间的协调和应该注意的问题。
关键词：高层建筑；结构设计；应力
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
高层建筑能够容纳更多的人居住，也能解决土地的利用效率，在现代化的建筑设计中得到了广泛的应用，这就需要建筑设计人员能够有效的对高层建筑结构进行全面的理解它的建筑结构体系，对相关各个专业进行协调设计，保证高层建筑的安全性和稳定性。
一、高层建筑结构设计的相关专业的协调
高层建筑设计是多个相关专业共同合作与努力的结果，基本的要涉及建筑、结构和设备三个基本的单位进行施工和管理，如果每个专业进行单独的设计高层建筑，都是不能够居住的要求的，它们是三个相互制约、相互合作的有机组成部分，在施工的过程中，也是三个专业相互完善、相互协调的过程。
1、高层建筑结构设计与建筑专业的合作
高层建筑结构设计能够保证建筑的美观和空间布置，满足现代审美的要求，它主要是对空间结构进行设计，而建筑专业要与建筑的平面结构设计相配合，对建筑的受力进行分析，使高层建筑能够满足施工方便，造价比较合理，二者的结合能够有效的从空间和平面上体现建筑结构的效果。
(1)建筑的柱网和剪刀墙的设计，要能够满足建筑物的受力和空间的功能的要求。
(2)建筑平面设计的开间进深能够体现出设计的美观性，做到设计的统一性，与建筑结构设计的结构构件标准化相统一。
(3)建筑体系变化不宜复杂。柱子剪刀墙不能错位,其截面不能明显缩小或取消,同一楼层楼面标高要尽量一致,不宜设计错层和局部夹层,防止短柱及剪力集中。
(4)楼梯间、电梯间的设计的区域不能设置在受力承载大的建筑部位，如必须要设计在这些地方，建筑的结构必须要采取加强施工的措施。
(5)对于建筑平面的设计要合理，做到对称，保证建筑物的平面质心、刚心一致，满足建筑物的抗震的要求。
(6)对建筑物的承重和非承重构件的选材要合理，满足建筑承重的要求，降低建筑物的设计荷载。
2、高层建筑结构设计与给排水专业设计和合作
高层建筑的给排水是建筑设计的重要考虑的因素，需要进行全面考虑建筑的结构和居住条件的设计，对于高层给排水的设计主要包括水泵房、消防水泵房、水箱间和水处理间的设计。由于水处理的设备比较大，建筑物需要承载的荷载比较高，在高层建筑物的水箱间的荷载比较大，需要进行全面的考虑，加强建筑物建筑构件的设计，以满足设计的要求，在对给排水管道的设计时，要注意预留孔洞、预埋件的位置及尺寸的设计，保证建筑结构的设计能够满足这些要求，提升建筑物的使用效益。
对于高层建筑的给排水管道的设计，要能够满足供水和排水的需求，供水管道的直径粗,数量多,需要进行集中设计，一般将他安放在竖向管道井中，进行统一管理，在进出管道的孔洞局部需要进行加强处理，保证建筑结构的安全。同理在建筑高层建筑设计中，给排水管道的设计不能穿过结构的梁、柱，当管理在设计要穿过剪力墙时，建筑物的楼板时，必须对建筑的强度进行验算，采取必要的加固措施，建筑的管道网的布置和设计，应该围绕建筑物结构的设计，满足建筑物的结构要求，尽量要避免影响建筑物空间美观的设计，也不能对管道进行弯曲设计，增加水阻力，不能够满足管道设计的坡降。在高层建筑物的设计中，要保证消防管道的设计，尽量满足建筑物美观和建筑结构的要求，防止局部削弱建筑物的受力要求。
3、高层建筑结构设计与电气设计的要求
电气设计主要是建筑的室内敷线设计，应该按照建筑结构的设计，在一般的原则上要进行暗线设计，保证高层建筑美观设计的要求，对整体楼层的框架设计中，一般的情况下，框架—剪力墙结构设计走线是比较困难的，设计时要预留详细的电气管道，在穿梁的线路设计中，尽量保证线路的设计与梁的平齐，使穿梁管的长度不能超过梁的宽度，
二、高层建筑基础沉降
高层建筑对地基是建筑的基础，对它的要求非常严格，它是保证高层建筑稳定性的基本要求，在一般的情况下，高层建筑基础沉降值和倾斜度都有严格的控制范围，所以在对建筑物的箱形基础和群桩基础的设计要进行详细的分析和设计，满足高层建筑物的沉降不会影响建筑的安全，有效控制建筑物的倾斜度。
(1)在一般的情况，高层建筑在承受自重应力时，建筑物的沉降是很小的，对建筑物不会产生影响，而且沉降也是均匀的，但是随着居住和一些設备添加时，建筑物的沉降也会出现不均匀的情况，往往会出现倾斜的现象，所以，对高层建筑的基础设计，应该充分的考虑建筑物的附加应力值，以及附加应力给建筑带来的影响。
(2)在高层建筑的地基在承受自重应力阶段，建筑物整体变化值比较小，建筑物的沉降属于均匀中沉降，就是对建筑物的整体应力变化进行总体设计考虑。但是，在附加应力增加的时候，建筑物整体受力的均匀就会受到变化，弯曲的程度就会变好的比较明显，可以通过增加的相应的地基的抗应力设置，来提升地基的稳定性，提高建筑物的稳定性。
(3)高层建筑物的地基变形在一般情况下，不是直线变形，而是中不下凸变形曲线，主要原因是地基的受力不均匀造成的，最终导致地基变形不均匀，导致地基的下层不均匀，因此在对高层建筑进行设计时，应充分的考虑建筑物整体结构，要求地基和基础结构能够共同工作。
三、高层建筑基础应力测试分析
对高层建筑物的基础应力测试，是保证建筑结构设计的重要内容之一，为了保证地基能够满足建筑的要求，对基础进行应力测试，是完全必要的，也是对高层建筑结构的上部结构、地基、基础进行整体考虑的依据。
(1)首先要求地基的钢筋进行测试，这是保证群桩基础的箱形承台的受力能够满是高层建筑的需求，对钢筋的受力效果进行分析，通过对钢筋应力的测试分析，提升建筑物稳定性。在对具有群桩基础的箱形承台，对于建筑物的整体设计可以不考虑整体弯曲设计的影响，可以通过附加墙的设计，增加地基的整体刚度。
(2)建筑物地基的土压力的测试，由于高层建筑的群桩基础的箱形承台要与回填土之间存在一定的压力，但是这样的应力值比较小，与建筑物基础的其他方面的压力相比还是比较小的，可以不考虑桩间土的作用和压力。
(3)对混凝土应的应力的测试。由于群桩应力的变化是与建筑物的承受压力有关的，是随着压力的增大而增大的，在这种情况下，各桩受到的应力是比较均匀的，相差不是很多，这种情况下可以认为群桩受到的荷载是相同的，单桩受到的应力也是一样的。
四、转换层和加强层对结构分析
由于转换层和加强层的存在，会引起高层建筑的结构刚度发生变化，会对楼层的上、下结构产生影响，进而影响建筑物防震作用，对高层建筑造成危险，因此，在实际的结构设计中要整体考虑二者之间的关系。在对加强层的结构设计时，要尽量避免采用实腹梁，保证建筑物承载的负重满足要求，减轻建筑物的之重，在一般的情况下，要采用钢—混凝土结构实现建筑物的腹梁设计。同时，在转换层的设计时，还要应尽力避免采用厚板，防止增加建筑物的自重，对地基产生影响。
五、小结
高层建筑结构的设计是一个复杂的工程，需要建筑相关的专业的各部门进行整体的考虑和设计，在设计这些部门还需要进行整体的配合，提高建筑物的稳定性，实现设计简单化和方便施工。
参考文献：
[1]许树峰,刘鸿绪,霍达.佳木斯商业大厦基础的应力测试[J].建筑结构,2011(10).
[2]许树峰,霍达,刘鸿绪.佳木斯商业大厦沉降观测及分析[J].建筑结构,2010(4).
[3]方鄂华等编著.高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]徐培福主编.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
关键词：高层建筑；结构设计；应力
中图分类号： TU97 文献标识码： A 文章编号：
高层建筑能够容纳更多的人居住，也能解决土地的利用效率，在现代化的建筑设计中得到了广泛的应用，这就需要建筑设计人员能够有效的对高层建筑结构进行全面的理解它的建筑结构体系，对相关各个专业进行协调设计，保证高层建筑的安全性和稳定性。
一、高层建筑结构设计的相关专业的协调
高层建筑设计是多个相关专业共同合作与努力的结果，基本的要涉及建筑、结构和设备三个基本的单位进行施工和管理，如果每个专业进行单独的设计高层建筑，都是不能够居住的要求的，它们是三个相互制约、相互合作的有机组成部分，在施工的过程中，也是三个专业相互完善、相互协调的过程。
1、高层建筑结构设计与建筑专业的合作
高层建筑结构设计能够保证建筑的美观和空间布置，满足现代审美的要求，它主要是对空间结构进行设计，而建筑专业要与建筑的平面结构设计相配合，对建筑的受力进行分析，使高层建筑能够满足施工方便，造价比较合理，二者的结合能够有效的从空间和平面上体现建筑结构的效果。
(1)建筑的柱网和剪刀墙的设计，要能够满足建筑物的受力和空间的功能的要求。
(2)建筑平面设计的开间进深能够体现出设计的美观性，做到设计的统一性，与建筑结构设计的结构构件标准化相统一。
(3)建筑体系变化不宜复杂。柱子剪刀墙不能错位,其截面不能明显缩小或取消,同一楼层楼面标高要尽量一致,不宜设计错层和局部夹层,防止短柱及剪力集中。
(4)楼梯间、电梯间的设计的区域不能设置在受力承载大的建筑部位，如必须要设计在这些地方，建筑的结构必须要采取加强施工的措施。
(5)对于建筑平面的设计要合理，做到对称，保证建筑物的平面质心、刚心一致，满足建筑物的抗震的要求。
(6)对建筑物的承重和非承重构件的选材要合理，满足建筑承重的要求，降低建筑物的设计荷载。
2、高层建筑结构设计与给排水专业设计和合作
高层建筑的给排水是建筑设计的重要考虑的因素，需要进行全面考虑建筑的结构和居住条件的设计，对于高层给排水的设计主要包括水泵房、消防水泵房、水箱间和水处理间的设计。由于水处理的设备比较大，建筑物需要承载的荷载比较高，在高层建筑物的水箱间的荷载比较大，需要进行全面的考虑，加强建筑物建筑构件的设计，以满足设计的要求，在对给排水管道的设计时，要注意预留孔洞、预埋件的位置及尺寸的设计，保证建筑结构的设计能够满足这些要求，提升建筑物的使用效益。
对于高层建筑的给排水管道的设计，要能够满足供水和排水的需求，供水管道的直径粗,数量多,需要进行集中设计，一般将他安放在竖向管道井中，进行统一管理，在进出管道的孔洞局部需要进行加强处理，保证建筑结构的安全。同理在建筑高层建筑设计中，给排水管道的设计不能穿过结构的梁、柱，当管理在设计要穿过剪力墙时，建筑物的楼板时，必须对建筑的强度进行验算，采取必要的加固措施，建筑的管道网的布置和设计，应该围绕建筑物结构的设计，满足建筑物的结构要求，尽量要避免影响建筑物空间美观的设计，也不能对管道进行弯曲设计，增加水阻力，不能够满足管道设计的坡降。在高层建筑物的设计中，要保证消防管道的设计，尽量满足建筑物美观和建筑结构的要求，防止局部削弱建筑物的受力要求。
3、高层建筑结构设计与电气设计的要求
电气设计主要是建筑的室内敷线设计，应该按照建筑结构的设计，在一般的原则上要进行暗线设计，保证高层建筑美观设计的要求，对整体楼层的框架设计中，一般的情况下，框架—剪力墙结构设计走线是比较困难的，设计时要预留详细的电气管道，在穿梁的线路设计中，尽量保证线路的设计与梁的平齐，使穿梁管的长度不能超过梁的宽度，
二、高层建筑基础沉降
高层建筑对地基是建筑的基础，对它的要求非常严格，它是保证高层建筑稳定性的基本要求，在一般的情况下，高层建筑基础沉降值和倾斜度都有严格的控制范围，所以在对建筑物的箱形基础和群桩基础的设计要进行详细的分析和设计，满足高层建筑物的沉降不会影响建筑的安全，有效控制建筑物的倾斜度。
(1)在一般的情况，高层建筑在承受自重应力时，建筑物的沉降是很小的，对建筑物不会产生影响，而且沉降也是均匀的，但是随着居住和一些設备添加时，建筑物的沉降也会出现不均匀的情况，往往会出现倾斜的现象，所以，对高层建筑的基础设计，应该充分的考虑建筑物的附加应力值，以及附加应力给建筑带来的影响。
(2)在高层建筑的地基在承受自重应力阶段，建筑物整体变化值比较小，建筑物的沉降属于均匀中沉降，就是对建筑物的整体应力变化进行总体设计考虑。但是，在附加应力增加的时候，建筑物整体受力的均匀就会受到变化，弯曲的程度就会变好的比较明显，可以通过增加的相应的地基的抗应力设置，来提升地基的稳定性，提高建筑物的稳定性。
(3)高层建筑物的地基变形在一般情况下，不是直线变形，而是中不下凸变形曲线，主要原因是地基的受力不均匀造成的，最终导致地基变形不均匀，导致地基的下层不均匀，因此在对高层建筑进行设计时，应充分的考虑建筑物整体结构，要求地基和基础结构能够共同工作。
三、高层建筑基础应力测试分析
对高层建筑物的基础应力测试，是保证建筑结构设计的重要内容之一，为了保证地基能够满足建筑的要求，对基础进行应力测试，是完全必要的，也是对高层建筑结构的上部结构、地基、基础进行整体考虑的依据。
(1)首先要求地基的钢筋进行测试，这是保证群桩基础的箱形承台的受力能够满是高层建筑的需求，对钢筋的受力效果进行分析，通过对钢筋应力的测试分析，提升建筑物稳定性。在对具有群桩基础的箱形承台，对于建筑物的整体设计可以不考虑整体弯曲设计的影响，可以通过附加墙的设计，增加地基的整体刚度。
(2)建筑物地基的土压力的测试，由于高层建筑的群桩基础的箱形承台要与回填土之间存在一定的压力，但是这样的应力值比较小，与建筑物基础的其他方面的压力相比还是比较小的，可以不考虑桩间土的作用和压力。
(3)对混凝土应的应力的测试。由于群桩应力的变化是与建筑物的承受压力有关的，是随着压力的增大而增大的，在这种情况下，各桩受到的应力是比较均匀的，相差不是很多，这种情况下可以认为群桩受到的荷载是相同的，单桩受到的应力也是一样的。
四、转换层和加强层对结构分析
由于转换层和加强层的存在，会引起高层建筑的结构刚度发生变化，会对楼层的上、下结构产生影响，进而影响建筑物防震作用，对高层建筑造成危险，因此，在实际的结构设计中要整体考虑二者之间的关系。在对加强层的结构设计时，要尽量避免采用实腹梁，保证建筑物承载的负重满足要求，减轻建筑物的之重，在一般的情况下，要采用钢—混凝土结构实现建筑物的腹梁设计。同时，在转换层的设计时，还要应尽力避免采用厚板，防止增加建筑物的自重，对地基产生影响。
五、小结
高层建筑结构的设计是一个复杂的工程，需要建筑相关的专业的各部门进行整体的考虑和设计，在设计这些部门还需要进行整体的配合，提高建筑物的稳定性，实现设计简单化和方便施工。
参考文献：
[1]许树峰,刘鸿绪,霍达.佳木斯商业大厦基础的应力测试[J].建筑结构,2011(10).
[2]许树峰,霍达,刘鸿绪.佳木斯商业大厦沉降观测及分析[J].建筑结构,2010(4).
[3]方鄂华等编著.高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[4]徐培福主编.复杂高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.