高层建筑结构设计问题及对策分析

高层建筑结构设计问题及对策分析

陈德苗

33032919900404**** 浙江省普陀地基基础工程有限公司杭州分公司 浙江省杭州市 余杭区 310005

摘要：在建筑工程中，高层建筑工程的结构在垂直方向的载荷远超于多层建筑。而垂直载荷指的是高层建筑受到自重的影响在垂直方向产生的载荷量。同时，由于高层建筑工程的结构主体较为庞大，风力的接受面积较大，高层建筑还会受到水平载荷力的影响。此外，高层建筑工程极易产生侧移的问题，侧移程度主要与建筑高度相关。相关的设计师必须在设计阶段做好高层建筑的结构设计，最大化地提升高层建筑物的稳定性和居住性能。

关键词：高层建筑；结构设计；问题；策略

中图分类号：TU973

文献标识码：A

引言

随着中国的城市化进程不断加快，建筑领域也在稳步发展，建筑工程的质量直接影响着居民的生命财产安全，受到社会各界的广泛关注。所以，工程参建单位要加强对建筑结构设计的关注度，积极采取先进的结构设计技术，并加大对现场施工的管理和监督，保证项目施工的顺利进行，最终全面提升工程建筑结构设计的质量，给人们营造出一个安全舒适的居住环境。

1高层建筑结构设计在中存在的问题

1.1超出规定高度的问题

从本质上的追求来说，高层建筑的出现，主要是为了节约建筑用地，优化建筑布局和结构，因此，在结构设计中，虽然高层建筑的在层高上有一定的具体要求，但在具体实践中，基于建设需求和建设成本的要求，建筑设计超过规定限度的情况还是比较常见的，超高后，整个建筑结构的稳定性和承重情况都会发生变化，这不仅从直接的表现上体现出建筑结构设计的违规，从建筑本身的质量方面分析，超出限定的高度，也会影响整体的质量水平。例如，导致建筑的抗震水平降低，抵御外界环境影响的能力降低等。

1.2短肢剪力墙设置

短肢剪力墙设置存在问题，会严重损害高层建筑工程的结构质量，相关设计人员在进行高层建筑结构设计的时候，经常会增设短肢剪力墙，这一问题既会削弱高层建筑物中短肢剪力墙的抗震性能，又会影响建筑物后期投入使用中的稳定性，给高层建筑结构造成极大的安全隐患。一旦受到外界自然灾害的袭扰，极易引发建筑物的安全事故，造成不必要的经济损失及人员伤害。

1.3地基基础设计存在缺陷

地基的基础设计存在明显的缺陷，需要做好建筑结构的传力体系设计。一些设计人员地基设计的认识水平不高，导致设计过程中没有做好科学的选型，影响到建筑物的承载能力。另外，由于考虑不周，在地基基础设计规划过程中没有考虑到所有的考察设计内容与具体参数情况，而是根据平时的设计经验来实施设计，这样就会导致基础设施的承载性能达不到设计标准化要求。另外，由于地基的基础设计不足，为了满足应力载荷的实际需要，就必须提供更多的原材料，导致原材料的大量浪费。

1.4高层建筑框架结构设计不合理

高层建筑领域在设计过程中还容易发生的问题就是高层建筑结构框架设计不合理。许多设计师在设计高层建筑结构的过程中，经常会忽视纵向结构对高层建筑质量所产生的影响，最终导致设计出来的结构图纸缺乏合理性，质量无法得到保证；另外，在设计结构的过程中，不单单要求对纵向结构进行考虑，还需要对建筑的垂直框架结构进行精密设计，要有效提升整个高层建筑的结构质量安全与稳定性。在设计过程中，纵向结构设计与垂直结构设计需要进行一定的权衡，对相关因素进行综合考虑，才能保证施工进程安全可靠，且效率能够满足施工要求。

2针对高层建筑结构问题提出相关策略

2.1选择科学的建筑结构设计方案

科学地选择建筑结构设计方案是我国高层建筑结构设计的重要前提。为了确保高层建筑结构设计符合相关的应用要求，相关设计师需根据实际情况，选择最佳的结构设计方案，综合分析各个影响因素。第一，确保高层建筑结构设计方案与国家相关建筑设计文件制度、标准规范，尽可能规避对高层建筑予以超高建设；第二，设计师在设计高层建筑结构过程中，还要认真勘察施工现场附近的环境，并综合分析现场的实际条件，特别对工程涉及的地下水位、地质条件、基础土层、周边建筑、风雪荷载等因素予以充分地考虑，结合现场情况，选择最合适的建筑结构设计方案，为工程后期投入施工环节打下良好的基础。

2.2妥善选择地基基础

选择合适的地基施工工艺与基础类型对于提升建筑结构设计水平也具有一定的帮助。根据相关参数做好地基的基础设计，设计过程中通过勘察单位的报告作为基本依据，结合地基参数来进行选型调整，确保不同类型的基础受力均匀性。在设计过程中还需要考虑到图纸层面的内容，做好方案的整体设计与规划，确保各区域的受力平衡，提升建筑物的抗风性能与抗震性能水平。

2.3做好消防与抗震设计

高层建筑结构之中主要涵盖消防和抗震功能，两者同时也是构建高层建筑结构的基础所在。在对其实施消防设计的时候，要精准地将防火间距数值计算出来，并依据实际情况来予以优化。另外还要依照高层建筑所在地理位置与周边环境等外界因素，针对防火结构展开细致化的设计。另外，建筑物内部的安全疏散通道要选择运用分隔式设计方法，值得注意的就是分隔墙体耐火极限要达标，直接加大高层建筑结构的防火性能。

2.4针对安全问题加强设计效果

这里所指的安全问题，主要就是指在设计工作中的抗震性能、消防安全等各方面的问题，这些问题也是建筑结构设计中最为核心的问题。具体的设计方法方面，设计人员应当针对抗震性能、消防设计等问题，从原材料的筛选应用以及建设设计中抗震缝、消防系统和出口等具体的设计工作入手，结合建筑应用的实际需求合理地进行规划和设计，切实实现结构设计为抗震和消防服务的效果。另外，应当对这部分设计工作的效果进行及时检验和分析，确保相关的设计在实际应用中的效果，切实发挥设计的安全保障作用。

2.5扭转问题的处理

高层建筑结构设计中的扭转问题已成为世界地震工程领域的一项重要课题。通常状况下，在基础设计中，要求遵循“规则、简单、对称”的工作原则，尽量促进结构刚度中心和质量中心重合。在对施工方案进行设计的过程中，结构专业要协同建筑专业，引用抗震概念设计理念，特别遇到不规则的扭转现象时，要考虑扭转产生的影响，且在规定的水平地震力影响下，最大化地维持高层建筑主体结构的对称性。

2.6提升抗风结构设计水平

高层建筑的结构设计需要考虑到抗风设计的具体要求。大多数情况下，建筑物的受力特征决定了抗风结构水平，所以需要在高层施工过程中做好受力特征的分析，通过统筹规划的方式来避免风载荷过大的问题。根据施工经验以及区域施工的具体情况，做好框架结构的强化与调整，包括优化抗震指数，做好钢筋的选择与整体设计等，都可以有效提升混凝土的受力性能，满足抗震的设计要求。

结束语

总的来说，在现代建筑技术高速发展的今天，高层建筑施工已成为建筑领域的常规工程，而在实际的工程施工过程中，由于高层建筑结构设计过程较为复杂，所涉及的施工技术及相关因素都需要在设计过程中进行考虑，因而使高层建筑结构设计难度加大，设计工作也更加繁琐。在设计过程中，设计人员要从结构的安全性及合理性等角度进行全面考虑，结合自身经验逐步完善设计方案，提高设计质量，保证设计方案的安全性、合理性。

参考文献

[1]曹建华.高层建筑结构设计的问题及对策[J].居舍，2019（34）：90.

[2]郑世华.高层建筑结构设计问题分析及对策[J].现代物业（中旬刊），2019（09）：81.

[3]王继慧.高层建筑结构设计问题及对策分析[J].住宅与房地产，2019（15）：36.