高層建筑結構設計的問題與對策研究

張曉鋒

身份證號碼：211319197404014715 遼寧 沈陽 110000

前言

由于社會經濟的突飛猛進，高層建筑物的構造變化巨大，其高度也不斷地增加，特別是城市化進程的加速，大量的高層建筑物不斷涌現，并最大范圍地融入于人們的生產與生活中。

1 高層建筑結構設計中存在的問題

1.1 短肢剪力墻設計不夠科學

在當前高層建筑結構設計過程中，由于存在著各種問題，導致高層建筑受到了嚴重的影響。尤其是對于建筑結構的損害比較嚴重，其中主要包括在建筑結構設計過程中，一些設計人員容易出現增設短肢剪力墻的問題[1]。

1.2 抗震能力不夠強

對于高層建筑來說，抗震結構的設計具有非常重要的意義，同時也是難度比較大的結構設計。因為高層建筑結構比較高，如果出現了地震，那么對于高層建筑的危害也是比較大的。

1.3 建筑結構超高

超高問題是高層建筑結構設計中比較突出的一個問題。超高主要就是指在一些高層建筑設計過程中，相關單位無視我國的規范和標準，過度地增加高層建筑的高度。出現這樣問題的主要原因就是增加高度可以帶來直接的經濟效益。但是，從另一個角度來看，這種超高對于建筑的使用會有非常重要的影響，尤其是會影響到建筑結構的穩定性，如果遇到地震，那么高層建筑非常容易出現倒塌的情況。這樣最終會危及人們的生命和財產安全。

1.4 建筑結構存在扭轉問題

在高層建筑結構設計過程中，有的時候也會存在著扭轉的問題。在建筑結構設計過程中，會有三心，主要就是指質量中心、剛度中心和幾何中心，只有實現三心合一才可以實現建筑結構設計的目標。但是，在高層建筑結構設計過程中，三心往往會存在著偏離的情況，許多時候，設計難以保證三心合一，所以一旦受到水平力的影響，高層建筑就會容易出現扭轉的問題，嚴重影響建筑的安全[2]。

2 高層建筑結構設計的要點

2.1 側移問題的關注

一般來說，高層建筑由于高度非常高，因此對其穩定性以及安全性的要求非常高。在對高層建筑開展設計的過程中，必須要度建筑構造側移等相關的問題給予高度的重視。為了能夠避免高層建筑構造發生較為嚴重的變形，通常會對位移的顯著進行嚴格的要求。如果層間相對位移非常大的情況下，那么將導致構造變形，最終會對建筑的整體質量造成嚴重影響。隨著高層建筑的高度在不斷的攀升，其受到的水平荷載力也不斷加大，建筑物的側向移動幅度也變大，不僅會加大其側移附加力，還使建筑主體構造產生裂隙，進而帶來嚴重的結果。這就要求展開建筑設計時，要控制好構造水平區域的側移幅度，將其限制于一定范疇內，保證高層建筑物的安全性。

2.2 軸向變形的預防

就目前來看，大多數高層建筑都是以框架構造為主，在這種情況下，將會造成中柱軸受形變形的概率顯著增加。尤其是當建筑物高度非常大的情況下，這種變形會變得更加嚴重，所以很容易出現下沉的情況。由于高層建筑自身存在著一定的軸向變形，從而會為構件的剪力與側移力造成比較嚴重的影響，并且會使建筑的安全性大幅降低。

2.3 抗震要求的越提高

由于受到地震的作用，高層建筑的安全性相對來說非常低，并且形變也逐漸變得更加嚴重。因此，在對高層建筑進行設計的時候，必須要保證承載力以及剛度自上而下逐漸的減小，并保證變化非常的均勻。通過開展合理的設計，不能技能使建筑物變形能力得到進一步加強，同時還能夠有效提升抗震性能。同時，在實際設計的時候，應當對地基土質進行綜合考慮，保證結構具有較好的抗震性能[3]。

3 解決高層建筑結構設計中存在問題的措施

3.1 重視對高層建筑中消防結構設計

在高層建筑中設計師是起著決定性的作用，而在高層建筑中總是存在著消防結構設計不合理的問題，主要是由于設計師在這一方面的意識比較薄弱。因此可以重點培養高層建筑師，將高層建筑設計師送往西方先進國家學習，讓他們具備更加專業的素質。或者公司可以選用國外比較厲害的團隊承包對高層建筑的建設，來達到對消防結構的設計更加合理的效果。短肢剪力墻是一種比較經典的高層建筑結構設計，在設計中要合理的設置短肢剪力墻，可以提高建筑物的安全性。

3.2 控制樓層的高度

高層建筑的穩定性是決定這個建筑物自身能否保留下來決定性因素之一，而影響高層建筑物的因素十分復雜。其中，大樓的高度問題對高層建筑物的穩定性起決定性因素，因此我們要重視對于大樓高度控制的問題。國家應在政策上對高層建筑物的高度進行明確的規定，嚴令設計師按照相關規定來設計高層建筑。在推出A級限度后，出臺B級指標，同時可以將高層建筑的相關規定納入法治化軌道，如果存在超高建筑就對其進行法律上的懲罰。建立健全對高層建筑監督的相關部門和機構，拒絕貪污腐敗，將對于高層建筑高度的監察貫徹執行。

3.3 滿足高層建筑過程中各方面的性能需要，加大監察高層建筑材料的選用

在進行高層建筑設計的過程中要考慮全面，充分考慮高層建筑的整體需求。同時，高層建筑設計師應重視對于建筑材料的選用，在施工前對其進行合理的設計，加強在這一方面的意識。同時國家和社會也要做出一些努力，國家要對高層建筑的材料進行嚴格的檢查，要將執行落實到實處。出臺相關的法律法規，對于違規的建筑進行法律上的制裁[4]。

4 結束語

總而言之，高層建筑作為城市的典型標志物，所以，高層建筑構造設計質量的優劣程度直接關系到城市的進步水平，所以，在對高層建筑構造展開設計時，要嚴苛遵照有關的標準來開展，而且要強化實地考察，不同方面的對構造展開深層面的剖析，編寫不同的設計預案，通過對所有的預案展開比較來篩選出最適宜的設計預案，及時對設計進程中存有的問題展開處理，以確保高層建筑構造設計的質量與穩定性，進而加快我國城市化的發展腳步。