高层建筑结构设计若干问题分析

高层建筑结构设计若干问题分析

吴惠茹

身份证： 1301231993090****

摘要：高层建筑结构设计是一项综合性技术工作，对高层建筑施工具有重要意义。随着我国高层建筑的不断发展，人们对高层建筑结构设计要求越来越高，科学、合理的高层建筑结构设计，能够有效保证高层建筑质量，同时达到环保节能目标，提高高层建筑的经济价值，并进一步推动建筑业发展。基于此，下文以高层建筑结构设计特点和设计原则为切入点，对高层建筑结构设计存在的问题进行分析，并提出相关应对措施，以期保证高层建筑设计质量。

关键词：高层建筑；结构设计；特点；原则；问题；对策

引言

随着我国城市化进程的不断推进，城市用地紧张，高层建筑逐渐发展壮大，并成为城市的主流建筑形式。高层建筑结构功能的多样化与复杂性对高层建筑结构设计也提出了更高的要求，提高高层建筑结构设计质量，确保高层建筑设计的经济合理与安全可靠，已经成为高层建筑设计的核心，也是高层建筑结构设计过程中所必须恪守的基本原则。

1高层建筑结构设计的特点

高层建筑结构设计要综合考虑竖直方向和水平方向的作用，竖直方向作用主要是指建筑自重和内部使用荷载；水平方向作用主要地震、风等作用，因此，在高层建筑设计中，要加强抗震设计重视程度。通常来说，普通的多层建筑所承受的水平方向和垂直方向的作用都比较小。但是在高层建筑中，因为外界的地震左右和风力作用都会对高层建筑产生非常大的影响，所以在结构设计中必须加以注意。随着建筑物高度的增加，水平方向位移和扭转的绝对值也随之增加，如果高层建筑侧向位移过大，会影响人们正常生活，还会影响建筑物的使用年限，破坏高层建筑相关构件。因此，为了防止意外事故发生，在设计中，要将建筑物的侧向位移控制在安全的范围之内，使人在建筑物其中可以舒适生活和工作，使建筑物能够正常使用。因此要牢牢把握高层建筑结构设计的核心，抗侧力结构。

2高层建筑结构设计的原则

2.1选择合理的计算简图

高层建筑计算简图是高层建筑结构设计计算的基础，对高层建筑结构设计起着关键作用。基于此，高层建筑结构设计中，要合理选择计算准确的设计简图，保证高层建筑结构的计算简图偏差维持在限定的范围以内。

2.2选择合理的基础设计

对于整个高层建筑的稳定来说，高层建筑的基础显得尤为重要，在进行实际的高层建筑结构设计方案时，应该根据高层建筑所在地的实际土质情况进行准确、合理的基础结构设计，在确定最终的基础结构设计方案之前要综合考虑高层结构各个方面的影响因素。使建筑结构基础方案不但具有受力明确、经济型、遵循传力简单等高层建筑结构的设计原则，还应该满足高层建筑物使用的需求

2.3选择合理的结构方案

高层建筑结构设计方案不仅要满足经济性要求，更要满足结构形式安全要求。结构体系要求受力明确、传力简单，在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力设计需要坚持平面和竖向的设计原则。在进行地理条件、工程设计需求、施工条件、材料等综合分析的基础上，并协调水、暖、电等各个专业下，选择合理的结构，从而确定结构方案。

2.4准确掌握计算结果

当前，计算机技术广泛应用于建筑结构设计中，大大提高了设计效率，但是由于不同软件之间存在一定差异，因此，得到的计算结果也不尽相同，高层建筑结构设计中，相关数据较多，因此，要借助相关软件进行计算，同时需要专业人员进行辅助计算，在数据计算完成后，要进行校核，减少设计误差，保证高层建筑结构设计质量和安全。

3高层建筑结构设计存在的问题

3.1抗侧力结构设计问题分析

建筑事业的飞速发展，高层建筑建设数量不断增多，从建筑外部结构来看，高层建筑与普通建筑存在的差别主要表现在层数和高度上；从结构设计原理来看，二者没有实质性差别，设计重点主要是抵抗竖向和水平方向的荷载。但是在实际设计过程中，随着建筑愈来愈高，愈来愈复杂，抵抗外荷载的难度和要求也愈来愈高，需要使用更多的结构材料，来抵抗水平荷载作用，增加了设计难度。高层建筑抗测力结构多为大底盘、多塔楼、带高位转换层，

3.2安全性、功能性和经济性不协调

虽然建筑行业有了突飞猛进发展，但是我国与发达国家相比还存在一定的差距。在高层建筑设计中要充分结合当前国情，严格遵循环保节能，可持续发展相关战略，综合考虑高层建筑安全性、功能性和经济性，有效提高建筑企业的社会效益和经济效益。但是，相关人员存在高层建筑结构设计中存在一个误区，分割了安全性、功能性与经济性的关系，认为只要节约能源资源，降低施工成本就能达到安全性的设计效果，导致高层建筑设计存在很多问题，影响结构安全和稳定性。

4提高高层建筑结构设计水平措施

4.1重视抗震结构设计

地震带来的灾难是毁灭性的，但是有些却是可以通过提高建筑物抗震结构来避免的，为此，对高层建筑的抗震结构设计应引起足够的重视。建筑物高度增加，其横向剪切作用越明显，当发生地震时，很可能发生较大的侧向位移，因此，在高层建筑设计中，要加强抗震结构设计，结合当地抗震等级进行设计，特别是在地震区，要对地震危害进行详细分析，并制定合理的设计方案；当然，非地震区高层建筑结构设计抗震设计也不能忽视，仍需要将抗震构造措施作为考虑重点。在抗震结构的设计上，应该注意到高层建筑随着高度的稳定性降低，如此一来，受到地震作用势必将引起较大的变形，为了有效地防止出现倒塌事故，在构造的设计上必须积极采取合理的措施，保证建筑结构具有足够大的延性，当建筑结构在进入塑性变形阶段后，仍能表现出超强的变形能力。

4.2切实提高高层建筑安全性设计水平

高层建筑内部空间很大，可以容纳很多人和物，如果发生事故，会造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此，在高层建筑结构设计中，不但要考虑现阶段我国设计水平，还要将安全性、功能性和经济性相统一，为人们营造一个安全、稳定的生活空间。在具体的设计实践过程中倡导概念设计，尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中，依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和下程经验所获得的基本设计原则和设计思想，从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

结束语

综上所述，高层建筑作为城市主要建筑标志，不仅关系到建筑行业的发展，还与人们日常生活息息相关，因此，在高层建筑设计中，要结合高层建筑特点和设计原则，合理控制竖向作用和横向作用对高层建筑的影响，并加强抗震结构设计，切实提高高层建筑安全性设计水平，提高高层建筑设计水平。

参考文献

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