高層建筑結構設計要點及應注意的問題分析

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摘要：隨著我國城市化進程的不斷加快，我國的建筑行業得到飛速發展，人們對于高層建筑的質量要求也越來越高，由于其結構設計的規范與否直接決定著高層建筑質量的優劣，所以結構設計在建筑工程中顯得尤為重要。文章分析了高層建筑結構設計方面出現的問題，進而提出了相關的措施，以此希望更好的促進建筑行業發展。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題；注意事項

1. 高層建筑結構設計中存在的問題

1.1建筑結構設計體系不夠合理

高層建筑的結構設計出了追求外觀好看以外，還有注意設計的科學性和和合理性、體系化。對于高層建筑的設計并不是單一的，有剪力墻結構體系、筒體結構體系等等。另外，要想一個高層建筑達到一定的安全性，一定要將其整個結構設計系統化，既要考慮地震等帶來的巨大載荷，也要考慮到水平方向的強風等，并且還有做好相關的預防措施。如果這些問題只是被單獨拿出來解決，而忽視其他一連串的問題，就極容易給高層建筑埋下隱患，對突如其來的災害不知所措。

1.2建筑結構的高度問題

不少建筑開發商家為了謀取自身高額的利潤而一味地使高層建筑結構超高，這種在建筑物上私自增高的行為不僅違反規范操作，而且還會帶來很多隱患。我國地質結構多樣化，每一個地方的地質結構都有自己的特點。一般處在板塊邊緣交界處的地方就容易發生地震，如我國的西南地區，如果高層建筑的高度過高，就會降低它的抗震效果，對使用人群帶來極大的生命安全威脅。

1.3建筑基礎選型不夠合理

建筑結構在基礎選型方面對建筑的安全性、實用性、科學性以及合理性問題要進行重視。現在，很多的高層建筑項目在基礎選型方面出現了不合理以及不科學的現象，地基的承載能力不足導致建筑項目出現變形的問題。不合理的建筑基礎選型會導致建筑項目地基出現不均勻的沉降問題，對建筑的安全系數有很大影響，建筑質量無法達到要求，對建筑項目的使用壽命也將產生很大的影響。

1.4消防結構設計不夠規范合理

高層建筑的結構設計是非常復雜的，因為其功能的多樣化，就要求其內部結構設計的多樣化。不同的結構設計又會需要不同性質的材料，這也給高層建筑的設計帶來了障礙。換言之，材料的可燃性會加大火災的風險，特別是在風力較大的高層建筑中，一旦發生了火災，就會迅速擴張火勢，對高層建筑的安全性造成了極大的威脅。此外，高層建筑的層數越多，越應該充分考慮到高層建筑材料的特性。

1.5地下室外墻設計不夠科學

在建筑結構設計中，地下室外墻設計占據非常重要的地位，其也是建筑結構設計中非常容易出現問題的部分。地下室外墻設計對地下室建設有很大的影響，對整個建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設計方面比較嚴格。但是，地下室外墻設計在整個建筑結構設計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數、地上負載等因素，這些因素對建筑項目的安全系數都有很大的影響，對建筑項目的質量也有很大的影響。

2 .高層建筑結構設計要點及應注意的問題

2.1選擇合適的結構方案

選擇合適的結構方案即選擇可行的結構體系和結構形式。結構體系需要滿足傳力簡捷，受力明確的條件。同一結構單元不能混合使用不一樣的結構體系，地震區要盡可能的符合豎向和平面規則。同時要綜合分析工程的材料供應、設計要求、施工條件、地理環境等情況，和其他專業進行充分的協商，然后進行結構的選型，以確定好結構方案。在有必要的情況下需要進行多方案的比較，建立模型分析比對，選擇最合理的結構方案。

2.2增強高層建筑結構的剛度，盡量減少位移

位移對高層建筑結構的影響非常大，合適的結構體系、平面的體型、立面的改變等方面是探討減少位移不可缺少的內容，只有綜合考慮了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高層建筑的結構進行布置時，要適度地加強高層建筑樓蓋的剛度，將各個構建連接好。在高層建筑結構相對薄弱的位置和應力較復雜的位置，要加強重視，不可忽略。對于高層建筑結構體系中的抵御復力矩的寬度、結構寬度，要進行適當有效地加大，減少高層建筑的側向位移。如今高層建筑結構設計中使用的材料范圍越來越廣，采用的結構形式也越來越新穎，這也就隨之對高層建筑結構設計的影響越來越大。然而隨著混凝土材料性能的日趨完善，其在高層建筑結構中的使用也越加廣泛。

2.3選擇恰當的基礎方案

要根據上部結構的類型、工程地質條件、施工條件、相鄰建筑物影響、載荷分布等因素來選擇恰當的基礎方案。在設計的時候要盡可能的發揮地基潛力，在必要的時候要做好地基變形的驗算。并配合詳細的地質報告來做基礎設計，以及進行現場的查看或者對臨近的建筑資料進行參考。

2.4優化高層建筑的消防結構設計

隨著建筑業的發展，高層建筑在城市中的應用越發普遍。除去自然災害引發的地震以外，還要充分考慮人為因素引起的災害，比如火災。高層建筑結構越復雜越高，那么一旦引起了火災，使用者的人身安全和財產安全就會受到極大的威脅。因此，在高層建筑結構的設計中注意防火是很關鍵的。首先，防火間距要合理，設計人員在進行設計時，要按照相關規定進行操作，精確地測出建筑物之間的實際距離。然后，對于設計要因地制宜，防火結構一定要符合實際的地形情況。除此之外還有安全疏散通道的設計也很重要。一般而言，安全疏散通道應該進行垂直結構設計，而且盡量多設計幾條，利于慌亂人群的疏散。安全疏散通道中一定要設計防煙區，避免煙霧將疏散的人群嗆暈。設計人員可以使用分隔式的設計，可以更好地控制火勢和煙霧的蔓延。另外，防火門、防火墻以及其他防火設備等也需要設計人員注意。

2.5確保地下室外墻設計的科學性

在地下室外墻設計時，首先，設計工作人員應該科學衡量整個建筑物的質量，并且充分考慮建筑項目所處區域的地質特征，進而做好地下室外墻基本尺寸的設計工作。一般情況下，對于高層建筑項目而言，地下室外墻結構設計過程中的墻面厚度需要保持在250mm以上。同時，為了防止由水泥用量增大而導致地下室外墻墻面混凝土產生裂縫問題，應當避免將混凝土強度設計過高，但也應當在C30等級以上。

2.6優化高層建筑的抗震性能

高層建筑結構的設計要保證各個地方的剛度對稱且均勻，其平面形狀也要盡量的規范和盡量的簡單。如果能夠保證以上要求達到標準，那么在計算地震應力時就會容易的多，處理起來也會容易很多。比如地震應力扭轉和集中地方的處理等等。由此可見，在設計高層建筑的結構時，要盡量可能地將建筑剛度的中心點和地震力作用中心點設計到一起，正常情況下，偏心距要比與外力作用線垂直的建筑物邊長的5%小。高層建筑物體積龐大，噸位也很大，如果抗震效果不好，那么一旦出現地震或者其他使之震動的因素，造成的損失將是巨大的。為了避免災難的發生，必須要優化好高層建筑的抗震性能。

結束語：

近年來，我國經濟得到了快速發展，人們的生活水平也得到了提高，在這種情況下，要想更好地滿足人們的需求就要付出更大的努力，建筑企業為了獲得更多的經濟效益，在施工前要保證建筑設計的科學性以及合理性，并且，對設計方面出現的問題要采取必要的措施，保證建筑項目的施工質量，同時，更好地促進經濟社會發展。建筑結構設計人員也要不斷地提高設計的水平，更好地提升建筑結構設計的水平

參考文獻：

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