高層建筑結構設計策略研究

劉寧

【摘 要】這幾年，隨著我國經濟的高速發展，房地產企業也在快速成長，很多地方都建起了樓盤，但是伴隨著建筑行業的突飛猛進，建筑用地的數量在不斷減少，高層建筑開始建的越來越多，只要在少量的地皮上，建更高的建筑，才能滿足日常的需要，因此，對于建筑單位來說，如何設計和施工好高層建筑，這是很多施工單位面臨的重要問題，通過走訪調查，目前，高層建筑設計存在很多問題，因此，本篇文章將結合實際高層建筑結構設計的情況，詳細介紹高層建筑結構設計存在的問題，針對這些問題，提出自己的研究策略，從而為后續提升高層建筑質量提供一定的理論基礎。

【關鍵詞】高層建筑；結構設計；策略

一、課題研究的背景與意義

隨著城市用地越來越少，如何在有限的地皮上滿足更多的人，那么建筑樓層只能越來越高，因此，高層建筑結構的設計問題就會顯得越來越重要。我們都知道，高層建筑本身就要比相對矮一些的樓層的建筑施工難度要更難一點，結構方面，如果不能提前設計好，那么后期出現地震，暴風等惡劣天氣，很容易出現樓層坍塌的危險，因此，如何在高層建筑結構方面進行更加完善的設計就顯得尤為重要，所以本篇文章的研究也是非常有意思的【1】。

二、高層建筑結構設計中存在的不足

目前，我國高層建筑數量不在少數，通過調查了解，他們本身在建筑結構設計方面還是存在一定的不足之處，因此，接下來，我將詳細介紹一下高層建筑結構設計中常見的不足之處。

（一）超高問題

所謂超高問題，顧名思義，就是樓層建設的過于高，現階段，地皮的價格非常的高，怎么才能讓更多的人入住呢，那么就要將建筑樓層建的更高一些，但是這其中，就會出現建筑施工單位為了節省建筑的成本，想要獲得最大的利益，從而不按照建筑建設的相關規范，不斷地增加建筑本身的高度，從而增加建筑自身的安全隱患。假如遭遇一些惡劣天氣以及一些比較嚴重的自然災害，比如地震、臺風，特別容易發生一些斷裂以及倒塌的情況，這對人生的生命財產安全構成了很大的威脅【2】。

（二）短肢剪力墻

所謂短肢剪力墻，就是各橫截面高度與厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墻，它的作用就是增加高層建筑的穩固性以及抗震性，但是，過多的短肢剪力墻對于高層建筑結構來說也會有一定的影響，因此短肢剪力墻的數量一定要適中，不要過多，所以在高層建筑設計建造的前期，一定要設計好短肢剪力墻的數量，從而在建造過程中，有計劃的安裝短肢剪力墻，從而提升高層建筑物的抗震性和抗風性【3】。

（三）固定端問題

固定端就是嵌固端，它的作用就是防止高層建筑結構構件出現位移的情況，因此固定端對于高層建筑結構來說非常的重要，通過走訪調查，目前，很多施工單位對于固定端的使用存在一定的問題：第一，固定端的選取位置存在問題，很多施工單位將固定端設置在地下室，這種設計很不合理，還會存在一定的安全隱患，因此，選取好固定端的位置非常重要；第二，固定端的剛度不合理，固定端重要性就是他可以防止內部構建出現位移，因此，它的機械強度一定要高，這就體現在固定端的剛度方面，因此，在實際的施工過程中，對于固定端的剛度設計一定要非常謹慎；第三，固定端的銜接問題，一定要詳細的設計，避免出現平衡性不足的問題出現，一旦這里設計不好，很容易造成建筑物結構不穩定的情況出現【4】。

（四）其他部位的問題

高層建筑物不同于其他建筑物，它對于設計有更高的要求，在上述提到的三個問題之外，高層建筑物還存在牢固性、穩定性以及抗震性等問題，一旦這些問題不能全面的考慮進去，很容易對高層建筑物的使用壽命造成重大影響。另外，在高層建筑結構的設計方面，一定要詳細的實地考察和計算，確保計算結果準確無誤之后，才能進行高層建筑的設計，要充分考慮高層建筑施工的各項因素，避免由于一些設計不當或者計算不準確，從而造成高層建筑結構不合理的情況出現【5】。

三、高層建筑結構設計解決策略

（一）應用計算簡圖

所謂應用計算簡圖就是將高層建筑結構設計的各項數據集中計算，從而對建筑結構設計起到非常重要的數據作用。目前，很多施工單位都在使用計算簡圖，通過它的計算，從而確保高層建筑結構的科學性和合理性，高層建筑的結構設計完全不同于一般的建筑，它對高層建筑結構設計非常嚴格，需要將各項因素，各項數據都考慮進去。這幾年，3D打印技術開始逐漸應用到高層建筑結構設計當中，很多時候，可以將計算簡圖和3D打印技術相結合，從而通過數據的計算，將高層建筑的初步模型打印出來，然后在對其中的疑難問題進行分析和計算，對于不合理的數據重新更改，從而能夠順利地達到理想的效果，還能夠保障建筑的整體質量。另外，在對高層建筑結構設計方面，有關人員一定要重視起來，不但要選擇合理的結構方案，而且一定要按照方案的規范和標準進行細致的研究和計算，避免出現由于疏忽問題導致的重大失誤。與此同時，對于施工現場的實際情況，也要進行詳細的研究和排查，對于可能出現的問題提出認為合理的應急預案，最后在各方面的協調努力下，選擇出最佳的結構設計方案進行高層建筑的施工【6】。

（二）充分發揮性能的作用

高層建筑結構設計的三個指標是：穩定性、結構延展性以及安全性，這三項指標缺一不可，穩定性和安全性，大家都非常熟悉，所謂的結構延展性就是高層建筑在遇到極端天氣，比如暴風，暴雪，地震等情況的時候，高層建筑結構都需要一定的結構延展性，只要破壞程度在結構延展性的范圍內，那么造成的傷害就會非常的小，因此，在對高層建筑結構設計的時候，一定要注意結構延展性的重要性。此外，對于高層建筑結構的水平力也要有一定的重視程度，所謂水平力，就是指高層建筑在同一個平面內，所受到的各項負荷，這種符合可能對建筑的結構造成影響，因此，高層建筑結構設計人員一定要將這個水平力數值設計好，進而增加高層建筑的穩定性。最后，在高層建筑結構設計的過程中，科學的使用計算機能力，對整個高層建筑結構進行詳細的計算也是非常有必要的，只有充分發揮高層建筑性能的作用，對每一個點都進行關鍵性的科學設計，才能真正完成好高層建筑結構的設計工作【7】。

四、結論

未來的日子里，高層建筑的數量將會越來越多，只有重視高層建筑的結構設計，才能從根本上提升高層建筑的穩定性和安全性，相信，在未來的日子里，在施工單位的重視下，我國政府相關部門的大力監管下，一定會對高層建筑的結構進行更加科學，更加合理的設計，從而為老百姓建設出更多，更好的高層建筑。

參考文獻

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