有關高層建筑結構設計中常見的問題分析

摘要：社會的發(fā)展對高層建筑的樣式、性能等要求越來越高。因此，為了不斷滿足社會發(fā)展對高層建筑提出的新要求，高層建筑設計者要對高層建筑的結構設計不斷進行探索，從而不斷提高高層建筑的質量和使用壽命，提高人們的生活水平和生活質量，促進我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；問題；分析

引言：

隨著經濟的發(fā)展和科技的進步，我國的高層建筑技術也得到了飛速發(fā)展。高層建筑有效地解決了城市建設用地嚴重不足的問題，提高了土地的利用率，符合社會和經濟發(fā)展的需要。但是由于高層建筑自身的特點，所以高層建筑的建設對于技術的要求特別高，其結構設計要充分考慮各種因素的影響。

1、 高層建筑結構設計的原則

1.1選擇合理的高層建筑結構計算簡圖在計算簡圖基礎上進行高層建筑結構設計的計算，如果選擇不合理的計算簡圖，那么就比較容易造成由于結構安發(fā)生的事故，基于此，高層建筑結構設計安全保證的前提是合理的計算簡圖的選擇。同時，計算簡圖應該采用相應的構造方法保證安全。在實際的結構中，其結構節(jié)點不單是鋼節(jié)點或者餃節(jié)點，保證和計算簡圖的誤差在規(guī)范規(guī)定的范圍內。

1.2選擇合理的高層建筑結構基礎設計按照高層建筑地質條件進行基礎設計的選擇。綜合分析高層建筑上部的結構類型與荷載分布情況，考慮施工條件，相鄰的建筑物的影響等各個因素，在此基礎上選擇科學合理的基礎方案。基礎方案的選擇應該使得地基的潛力得到最大程度的發(fā)揮，必要的時候要求進行地基變形的檢驗。高層建筑設計要有詳細的地質勘查報告，如果缺失，那么應該進行現(xiàn)場勘查并參考相鄰建筑物的有關資料。一般情況下，相同結構單元應該采用相同的類型。

1.3選擇合理的高層建筑結構方案合理的結構設計方案必須滿足經濟性的要求，并且要滿足結構形式和結構體系的要求。結構體系的要求是受力明確，傳力簡單。在相同的結構單元當中，應該選擇相同結構體系，如果高層建筑處于地震區(qū)，那么應力需要平面和豎向的規(guī)則。在進行了地理條件，工程設計需求，施工條件，材料等的綜合分析的基礎上，并和建筑包括水，暖，電等各個專業(yè)的相協(xié)調的情況下，選擇合理的結構，從而確定結構的方案。

1.4對計算結果進行。隹確的分析隨著科技的不斷進步，計算機技術被廣泛的應用在建筑結構的設計中。當前市場上存在著形形色色的計算軟件，采用不同的軟件得到的結果可能不同，所以，建筑結構設計人員在全面了解的軟件使用的范圍和條件的前提下，選擇合適的軟件進行計算。由于建筑結構的實際情況和計算機程序并不一定完全相符，所以進行計算機輔助設計的時候，出現(xiàn)人工輸入誤差或者因為軟件本身存在著缺陷使得計算結果不準確的問題，基于此，結構設計工程師在得到了通過計算機軟件得到的結果以后，應該進行校核，進行合理判斷，得出準確結果。

1.5高層建筑的結構設計要采用相應構造措施高層建筑結構設計的原則是強剪切力弱彎變，強壓力弱拉力，強柱弱梁。高層建筑結構設計過程中把握上述原則，加強薄弱部位，對鋼筋的執(zhí)行段錨固長度給予重視，并且要重點考慮構件延性的性能和溫度應力對構件的影響。

2、高層建筑結構設計存在的問題

2.1超高問題。高層建筑最大的特點就是高，但是很多開發(fā)商為了追求利益的最大化，經常要求增加高層建筑的高度，而高層建筑超高，容易增加安全隱患。高層建筑受技術、施工材料、環(huán)境等各方面的影響很大，如果只是一味地追求高度，也會增加施工成本、延長工期，并且使高層建筑的安全性得不到保證。

2.2扭轉問題。扭轉問題是提高高層建筑抗震抗風性能的關鍵問題，也是近年來世界各國高層建筑研究的核心問題。由于受地形等因素的影響，導致在進行高層建筑結構設計的時候不能保證建筑的完全對稱，就會導致扭轉問題的出現(xiàn)。因此，設計者在進行設計的時候要力求高層建筑的對稱性，保證高層建筑的剛度和質量有效結合，最大可能地避免扭轉問題的出現(xiàn)。

2.3受力與承載問題。高層建筑在施工的過程中必然會使用很多機器設備，樓層越高，機器設備的數(shù)量就越多，會增加高層建筑的壓力。如果設計的時候沒有考慮周全，或者使用的建筑材料不達標，將會導致高層建筑的受力與承載力出現(xiàn)問題。

2.4抗震結構問題。抗震問題主要是高層建筑剛度的選擇問題。如果不能根據(jù)不同建筑地點的地震情況來選擇合適的剛度構造，就會導致高層建筑的抗震結構設計不合理，增加高層建筑的危險性。

2.5抗風結構問題。“樹大招風”。高層建筑過高當然會受到風力的影響，而很多設計者在進行高層建筑結構設計的時候，很容易忽視這一點，導致高層建筑在遇到強風的時候，容易發(fā)生倒塌事故。

3、高層建筑結構設計存在的問題解決措施

3.1針對超高問題。在進行高層建筑結構設計時，首先應確定高層建筑的高度，并在高度確定后增加一條附加規(guī)定，設計高層建筑的高度應嚴格遵守國家建筑標準，其高度不能有任何更改，還應對其進行嚴厲的監(jiān)察，如果發(fā)生問題應及時的對其進行處理。

3.2針對扭轉問題。為了避免地形因素破壞水平荷載作用，從而導致扭轉問題的出現(xiàn)，設計者要設計科學合理的高層建筑結構，盡可能保證高層建筑的對稱性，有效地解決高層建筑的扭轉問題。

3.3 針對受力與承載問題。應該對高層建筑進行科學合理的設計，不能使用不規(guī)范的建筑結構，一定要保證三點一心的原則，高層建筑空間應堅持實用的原則，降低高層建筑結構發(fā)生變形彎曲的概率，對建筑高層重力保證一直垂直于地面 。

3.4 針對抗震結構問題。在進行高層建筑結構設計時，應該對高層建筑結構增加抗震能力，同時對結構水平作用力的抗震能力進行保障，以此對高層建筑結構的穩(wěn)定性起到保證的作用，另外在進行抗震縫設計時，應該對抗震縫的寬度進行保證，使其達到比現(xiàn)行的標準還要高。

3.5針對抗風結構問題。設計者在進行高層建筑結構設計的時候，一定要考慮到風力對高層建筑的影響。結合分析施工地的風向和風力，對高層建筑的結構進行科學合理的抗風設計，為高層建筑的順利施工和安全使用提供保證。

結束語：

綜上所述，隨著社會經濟發(fā)展進步，高層建筑成為城市發(fā)展的重要標志。為了提升高層建筑結構設計的安全性、穩(wěn)定性，需要有關人員認識到綜合性、技術性很強的高層建筑結構設計工作對于建筑設計的重要作用和意義，加強對高層建筑結構設計的分析，應用多種技術，結合高層建筑結構特點，遵循相應的高層建筑結構設計原則，從而設計出符合社會發(fā)展需要的高層建筑結構。

參考文獻：

[1] 劉青松.高層建筑結構設計出現(xiàn)的問題及解決方法研究[J].江西建材. 2014（24）

[2] 陳鋒.關于高層建筑的設計要點分析[J]. 綠色環(huán)保建材. 2018（01）

[2] 羅曉清.高層建筑結構設計特點及常見問題分析[J]. 科技創(chuàng)新與應用. 2015（33）

作者簡介：陳樹建， 身份證號370982198801163613。