高層建筑結構設計要點及應注意的問題分析

摘要：建筑結構設計的合理性對整個建筑物的質量和安全都起著重要的作用，因此建筑結構設計人員要不斷提高專業技能，綜合考慮各方面因素，以確保設計的建筑物結構滿足相關規范和使用要求。基于此，文章重點探討了高層建筑結構設計要點，并提出了幾個應注意的問題。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；要點；問題

引言

社會經濟的迅速發展帶動了建筑行業的發展，隨著科學技術水平的快速進步和人民生活水平的迅速提高，人們對于建筑的要求也不斷增加，除對以往如安全性、適用性、耐久性等建筑結構的基本預定功能提出要求之外，更對建筑的質量、舒適性以及環保性等方面提出了更高的要求。這就要求在進行建筑結構設計時，必須依據相關原則，保證其設計過程的科學性、合理性和規范性，從而設計出最為合理的方案。

1高層建筑結構設計要點

1.1選定位置

建筑物選址的地質條件不同，所受的地震災害的程度有很大不同，主要原因就是所選擇的地理地質條件有區別。以此對建設項目位置確定提出了以下兩點要求：一是工程項目建設位置的在選取時應選擇地質環境具備一定的緩解地震能力的地方；二是避免與重大威脅場地相鄰，例如變電站、大型石油儲存設施等，降低除地震外其他因素帶來的安全隱患問題。

1.2整體設計

建筑結構整體設計包括基礎選型、布置柱網、剪力墻分布、結構體系選擇等內容，其中最重要的是主體設計和基礎設計。

（1）基礎設計。建筑結構設計基礎選型一般包括有箱形基礎、筏板基礎、條形交叉梁基礎等。在選擇建筑基礎形式上，我們應根據建筑的上部結構類型、層數、荷載及地基的承載能力選擇整體好、滿足地基承載力和建筑整體允許變形要求的基礎形式，以達到建筑結構的安全實用和經濟合理的目的。如果在選型基礎上沒有考慮以上因素的存在，當高層建筑物層數較多、地下室柱距較大、基底反力較大時，選型使用筏板基礎中的梁板式而非平板式，這樣建筑基礎梁截面較大，其必然增加基礎埋置深度，且當建設水位高時，梁板的混凝土需要分層澆筑，這樣必會增加梁板支模的時間，使工期增長，實用和經濟效益反而比平板式差。對于多層建筑而言，如果遇到軟土層厚度較大的情況，此時可采用軟土地基處理法來控制多層建筑的沉降情況。在選擇處理方法時，需將地基情況、建筑上部結構特點和周邊環境綜合考慮，并結合建筑結構的實際設計情況，確定出地基的處理范圍和處理完成后應達到的技術指標。在綜合考量各處理方案的可行性、經濟性、實用性的基礎上，確定最佳處理方案

（2）主體設計。高層建筑結構設計應盡量采用規則的平面布置和立面對稱造型在高層建筑方案設計初期階段，應提倡平面布置和立面造型簡單對稱。簡單、對稱的建筑結構設計中，震害不容易破壞，在民用建筑結構方案設計時，首先應考慮抗震的概念設計，多采用規則的、對稱的建筑設計方案，避免采用不規則的、不對稱的設計方案。在平面、豎向建筑結構設計中沒有明顯的、突出的突變，并應盡量避免整體扭轉不均勻的現象出現，使質量中心和剛度中心基本相重合。在建筑結構體型上簡單、抗側力體系的剛度和承載力上下變化應連續。

1.3抗震設計

建筑結構設計的抗震性能理應受到結構設計師重視，但是，卻因為建筑受到地域性的影響，地震的發生也會根據地區的地質地貌存在差異，很多地區多年未見地震，但是，即使是對多年未見地震的地區進行建筑結構設計的過程中，設計師也不能忽視建筑結構的抗震性，建筑結構的抗震性能不僅是針對地震來設計的，也有可能發生共振的情況，因此，為了確保人民群眾的生命財產安全，必須要將建筑結構設計的抗震性能重視起來。首先，建筑結構設計師應切實的對當地的自然環境因素進行調查分析，并采用科學的手段來安排施工材料，并對建筑結構進行合理的規劃設計，這樣才能有效的提高建筑結構設計的抗震性能，不僅如此，對提高建筑結構設計的耐久度、安全度也有著極大的作用。其次，要對建筑結構設計的每個工程細節進行充分的考慮，如，建筑的鋼筋骨架結構、混凝土結構、剪力墻結構等，必須要對各個環節進行詳細縝密的計算和分析，這樣才能滿足建筑物安全質量的需求，才能確保建筑結構有著可靠的抗震性能，避免或降低地震給人們帶來的安全影響，進一步提高了建筑結構設計的水平。

2高層建筑結構設計應注意的問題分析

2.1優化結構計算

建筑結構計算結果的準確性和合理性直接關系著整個建筑工程施工設計，因此應根據建筑項目施工現場實際情況，優化地基基礎設計和結果計算。例如，在計算建筑項目樓板時，應結合樓板的類型和結構，采用正確的計算方法，如果樓板是連續板，則不能使用單向板的計算方法，如果是雙向板，在結構計算時應考慮建筑材料泊松比的影響，并且注意調整跨中彎矩，確保建筑結構計算的準確性。現階段，建筑結構設計多采用計算機程序進行計算，雖然計算機程序計算結果精確度較高，但是有時不符合建筑結構的實際要求，因此應仔細分析計算機計算結果，全面評價設計結果的正確性和合理性。

2.2嚴格遵循設計規范

設計規范是在社會發展到一定階段所出臺的與社會發展相適應的設計人員需遵守的規范條文，是大量理論與經驗的產物，目的是為了提高建筑結構的質量，降低安全隱患，是設計人員必須遵守的。實際設計中不乏設計人員為了某些設計條件而在規范方面做妥協，這種做法具有極大的危險性，所以設計人員需認識設計規范的重要性，對建筑過程中不符合相關規定的行為及時的解決，避免出現安全隱患。

2.3重視建筑結構的耐久性

結構耐久性不足已成為最現實的一個安全問題。現在有這樣的傾向：設計中考慮強度多而考慮耐久性少，重視強度極限狀態而不重視使用極限狀態。重視新建筑的建造而不重視舊建筑的維護。因此，要想提高建筑工程的安全性，在建筑結構的設計中就必須要重視建筑結構的耐久性分析，進而有效提高建筑結構在規定設計年限的安全性能，促進建筑工程建設的發展，促進建筑業的發展。

2.4應用合適的設計軟件

近年來，計算機設計軟件逐漸普及，建筑結構設計人員越來越依賴計算機設計軟件，但是這也導致建筑結構設計人員盲目的信任計算機結構設計結果，忽視手工計算的檢驗，沒有充分分析和判斷計算機結構設計結果的合理性和正確性，直接應用到建筑結構設計中，最終導致建筑結構設計不合理而返工。為了避免這個問題，建筑結構設計人員應采用合適的結構設計軟件，科學分析計算機結構設計結果，第一，了解相關計算機設計軟件的適用條件和范圍，選擇合適的建筑結構設計軟件，提高建筑結構設計效率和質量；第二，確保所使用的計算機設計軟件的計算程序嚴格符合建筑結構設計要求；第三，計算機結構設計軟件輸入的設計參數必須有準確依據，確保設計參數的準確性和合理性；第四，計算機結構設計軟件計算結果必須符合建筑結構設計要求，如建筑結構配筋、結構抗裂性能、剛度比、自振周期等。

結束語

綜上所述，建筑結構設計直接的影響著民用建筑的安全、舒適和耐久性能，所以建筑結構設計必須科學合理。結構設計首先是做出經濟合理的結構方案，然后進行構件及其連接的設計，最后是解決關鍵問題的措施，且保證工程建設和使用，需要取得規定的安全系數和可靠指標來保證結構的安全性。

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