浅谈高层住宅建筑结构设计的重点事项

浅谈高层住宅建筑结构设计的重点事项

郑张涛

浙江虹图建筑设计有限公司 浙江杭州 310000

摘 要：随着城市化建设的不断发展，高层住宅建筑的数量不断增加，高层住宅建筑成为城市发展的重要标志，也极大地提升土地资源利用率。随着城市化建设水平的提升，对于高层建筑工程的施工质量与施工安全要求越来越高。在高层住院建筑工程中，建筑结构设计属于重要环节，往往直接影响高层住宅建筑结构的安全性与稳定性，所以，需要在高层住院建筑管理中提升建筑结构设计整体水平。本次研究就高层住宅建筑结构设计特点、高层住宅工程概况及其结构特点开展综述。

关键词：高层住宅；建筑结构设计；重点事项；抗震设计

随着城市规模的不断扩大，土地资源大大减少，而高层住宅建筑在一定程度上缓解了土地资源的短缺。在高层住宅建筑设计中合理应用结构设计，可以使建筑整体设计更加完善，为建筑后续施工和使用的实用性和环保性提供有力支持^[1]。因此，设计人员有必要重视结构设计，提高对结构设计应用原则的认识，结合高层住宅建筑工程的实际情况，制定合理的设计方案，以提升高层民用建筑的整体效益。

一、高层住宅建筑结构设计特点

高层住宅建筑多采用框架结构、框剪结构与剪力墙结构等。框架结构是杠杆连接组成，具有灵活性，在空间布置中具有优势，但是弊端在于梁柱截面小，容易导致结构的刚度小，抵抗力差，在地震集中分布的地带（如青藏高原地震区、华北地震区、东南沿海地震带和南北地震带等）并不适用。框剪结构可以根基大剪力墙替代部分框架结构，根据楼板与连梁组成结构，提升机构的整体刚度，还会受到水平荷载作用的影响，承载力较高。剪力墙结构是结构形成的第一选择，主要是因为可以根据钢筋混凝土来承载水平力与竖向力，剪力墙结构的刚度大，抗震力较强^[2]。高层住宅建筑结构设计中，需要结合实际情况，保证结构进入塑性阶段期间能够维持理想的变性能力，预防出现坍塌。此外，结构侧移要控制在合理的范围中，预防水平荷载导致侧移和变性。在竖向荷载方面，需要保证引发的轴力与弯矩与楼房的高度呈现正比，降低对结构的影响。如果竖向的荷载力较大，则容易导致轴向变性，出现连续梁中间支座位置负弯矩缩小，对于结构的安全性会产生一定的影响。在高层住宅建筑结构设计中，需要强化抗震设计，以保证建筑的使用安全。

在高层住宅建筑设计中，需要满足以下三个要求：第一，安全性。高层住宅建筑的安全设计是第一原则，需要控制安全影响要素，在设计中充分考虑安全问题。高层住宅建筑结构设计方案中，需要明确规定安全管理与施工方面的问题，要求质量标注符合行业的领先水平，控制建筑安全要求，以期提升建筑物的使用性能。第二，舒适性。高层住宅建设的使用者是普通居民，在建筑设计中，要求具有舒适性，充分考虑位置与环境，控制户型的种类和室内空间，旨在提升居住者的舒适性，优化设计方案，规范设计结构方案^[3]。第三，经济性。在高层住宅建筑设计中，需要考虑建筑的经济成本，优化施工设计方案，控制基础结构，通过对施工人员技术的提升，强化工作能力，缩短工期，保证工程可以保质保量完成。

二、高层住宅工程概况及其结构特点

（一）高层住宅建筑结构布局

在高层住宅建筑结构布局设计中，需要分析建筑结构体系，分析并且发现其中存在的不规则性，在结构布局上需要做好核算，以提升结构抗扭能力。需要加强层间的位置，以保证水平布局的合理性，使平面布置的不规范性得到控制，以免结构出现较大的偏心力，降低出现扭转效应的发生率。若结构布局正常，往往可以限制水平位移，保障结构的强度与刚度，降低位移过大对结构承受力产生的影响^[4]。在建筑竖向布局方面，转换层的结构设计容易导致竖向不规则的问题，竖向抗侧力不连续的形势容易导致结构不规则限制。在设计阶段，通过完善抗震缝的优化，增设楼板结构。如果在上下结构的位置侧刚度相近，可以使结构部件的内部应力消除，减少变性突变。

（二）高层住宅建筑结构受力

在高层住宅建筑结构受力中，要分析结构竖向荷载和水平荷载作用力，以此来保证结构的稳定性。剪力墙结构受力的复杂性较高，需要采用三维分析软件进行分析，针对结构的整体性能进行分析。使用有限元分析软件对构建配筋进行分析，明确部分结构是否可以符合要求。通过分析各个部分的最大程度破坏程度，以为结构配筋的优化提供参考，改善结构的整体性能。

（三）高层住宅建筑结构抗震设计

为更好的提升高层住宅建筑结构设计的使用安全性，需要优化抗震设计，分析地震下结构位移，分析静力弹塑性分析是否符合结构的设计。此外，在优化结构中，需要充分考虑结构的承载力与稳定性，增强结构的性能。对于结构薄弱的问题，需要强化巩固措施，提升结构的抗震能力。高层住宅建筑结构抗震设计对于保证居民生命安全与财产安全具有重要意义。装配式高层建筑中，控制每层楼的后浇带，保证结构的稳定，施工应加强技术应用，提升建筑质量和安全性能。高层建筑中还需要控制剪重比参数，应加强技术应用，限制各楼层最小抗震剪力，保障结构安全以及使用周期。需要增强竖向构件剪力，提升构建强度，实现调整结构的目的。高层住宅建筑结构抗震设计可以最大限度的降低建筑在地震作用下产生的破坏。

（四）高层住宅建筑结构设计重点事项

首先，保证荷载的可靠传递。高层住宅建筑工程设计中需要采用合理的结构形式，并配合可靠的建筑方案来保证荷载传递，预防错层结构，如果出现错层结构，需要积极进行干预，保证设计的科学性，为后期结构施工奠定基础。如果在设计与施工中出现缺陷，就会影响建筑结构的使用安全，还会影响工程的使用寿命，提升后期建筑的维护成本。在高层住宅建筑结构中主要是对地基基础上与上部结构相连接，基础与桩之间需要做褥垫层来保证桩和土共同承担荷载需要改变褥垫层的厚度来分担桩垂直荷载力，保证荷载的可靠传递。

其次，注重变形协调，降低不均匀沉降，强化基础结构设计。需要合理布置建筑体形，在建筑平面的形状上坚持简单和规则，避免转折多变以及复杂的凹凸造型。在建筑立面时需要避免高低差较大。如果高低差较大，容易导致荷载差异性较大而削弱墙体，导致房屋建筑质量的重心和刚度一致，导致房屋自身抵抗不均匀成降力，在沉降缝的设置上如果长度较长，容易导致建筑从屋顶至基础面断开，形成沉降均匀单元。

再次，强化基础检验和检测。在基坑开挖后，需要及时检验基坑，第一时间发现存在的问题，进行积极处理，降低安全隐患。此外，在施工中通过分层取样，检验土的含水量以及密度，来保证满足建筑需求。

最后，控制整体结构。在高层建筑施工过程中需要控制整体结构，采用先进的管理措施和技术来解决出现的结构设计问题。

结束语：

综上所述，高层建筑是城市进步发展的重要标志，工程质量是决定高层住宅建筑的关键。高层住宅工程结构设计中，在设计中都需要保证结构的整体性，满足建筑设计的需求，保证建筑的稳固与安全性。此外，高层住宅建筑结构设计方面需要保证布局的合理性，做好抗震设计，保持结构整体稳定，满足建筑设计要求，分析受力结构，保证高层住宅在地震中的稳固，提升使用安全性，为建筑可持续发展提供保障。

参考文献：

[1] 袁见明. 高层住宅建筑结构设计的重点事项研究[J]. 建材与装饰,2020(18):110-111.

[2] 李锐. 高层住宅建筑结构设计的重点事项研究[J]. 百科论坛电子杂志,2020(9):1334-1335.

[3] 王磊,王晓婷. 高层住宅建筑结构设计的重点事项研究[J]. 商品与质量,2020(25):290.

[4] 耿小龙. 高层住宅建筑结构设计的重点事项研究[J]. 砖瓦世界,2020(22):70.