高層建筑結構設計的問題及對策

丁輝

摘要：隨著科學技術的不斷發展，建筑設計領域不斷提升建筑物的高度，高層建筑由此得到發展，并在節約土地之源，增加人均居住面積方面具有重要作用，本文要圍繞高層建筑物結構設計中存在的問題及解決對策進行說明，希望能引起同行者共鳴。

關鍵詞：高層建筑、結構設計、對策

1概述

隨著城市化建設進程不斷加快，城市居民人均居住面積不斷縮小，土地資源日益緊張，給高層建筑帶來了極大的發展空間。高層建筑提高了土地利用率，增大了人均居住面積，已經成為城市未來發展的主要方向，并逐步深入到人們的日常生活中去。結構設計是高層建筑的關鍵部分，直接影響了高層建筑的實用性能以及后期的維護，做好高層建筑的結構設計，使其滿足抗風、抗震等相關標準的同時，還能方便居住用戶的生產和生活。

2 高層建筑結構設計中存在的問題

2.1 短肢剪力墻設置問題 根據近年的高層建筑建設情況來看，短肢剪力墻在高層建筑物結構設計中出現頻率較高，而短肢剪力墻的增設對建筑物的穩定性、抗震性能、牢固度的提升不僅沒有起到促進作用，反而在一定情況下還會產生不利影響。因此，在設計高層建筑時，應盡量減少短肢剪力墻的使用頻率，以提升高層建筑物結構的質量。

2.2 嵌固端設置問題 地下室和人防是高層建筑結構設計中不可或缺的組成部分，而且地下室或人防頂板地區通常會修筑嵌固端，這就降低了高層建筑結構的穩定性。設計者在對嵌固端進行布置時，應充分考慮由此引發的問題，如對結構穩定性的影響、嵌固端樓板設計等。嵌固端布局時，應對其上下層的剛度比例、方位布局進行全方位的綜合考量，通過專業的計算軟件，對各項參數進行準確計算，盡量保障嵌固端布局和抗震縫隙二者之間的平衡。

2.3 超高問題 建筑物超高問題是在施工過程中較為普遍的問題，高層建筑在施工過程中若超出相關的建筑標準，將嚴重影響建筑物結構的穩定性、安全性、抵御災害的能力等，這是必須避免的問題。一些工程設計單位及建設單位，為了增加工程賣點，不顧客觀實際，無限增高建筑工程的高度。相關部門應抓緊制定出臺相關的法律法規制度，對高層建筑物的設計高度進行嚴格規定，并對建筑物的抗震性能、防火性能等其他與安全有關的性能進行科學控制。

2.4 設計缺乏科學性 高層建筑物不同于普通的建筑物，該類建筑的機械性能和功能具有自身特點，這就要求在對高層建筑物進行設計時，要加強對結構設計的質量控制。然而，實際情況是，我國很多高層建筑設計者在專業水平和對相關技術法規了解程度方面，還存在極大的不足，無法將高層建筑物的抗震性、安全度和牢固度等參數納入到結構設計范圍之內，更有甚者，部分設計者受業主的影響，在沒有充分安全保障的情況下，對高層建筑的結構設計進行更改，這勢必會影響高層建筑物的安全性和實用性。高層建筑結構設計是否科學、規范，對于建筑物的使用壽命及用戶的安全具有密切聯系，應采取積極有效的管控措施，對建筑物的結構設計進行嚴格管控，保障高層建筑的使用性能和安全性能，維護用戶的切身利益。

3 高層建筑物結構設計應采取的對策

3.1 高層建筑結構設計基礎方案的選擇 高層建筑設計之前，應對高層建筑工程項目的所在地區實際情況進行自習勘探，了解工程項目所在地區的地質、地貌、水文、氣候等要素，在科學的指導下選擇基礎設計方案;設計人員應對建筑項目的結構類型、荷載情況進行全方位的了解，以便能對工程項目的施工條件、施工影響因素進行準確判斷，使基礎方案達到最優化。

3.2 計算簡圖的選擇 計算簡圖是高層建筑物結構設計的計算依據，因此，保障計算簡圖的精準性，對于建筑物結構設計的科學性具有直接影響。

3.3 計算工具的選擇 現代信息技術的發展及應用，極大的推動了建筑設計行業的發展，在高層建筑結構設計中，可利用先進的計算機技術對工程項目進行結構設計，并通過各參數的優化，實現工程結構設計的安全化、科學化、先進化和節約化。如仿真模擬軟件、CAD制圖技術等均得到了廣泛的應用。高層建筑設計人員應不斷提高自身的計算機應用水平，提高工程項目結構設計的效率和安全性。

3.4 設計方案的選擇 高層建筑工程項目施工之前，應對工程設計方案的可行性進行科學判定，在對設計方案進行評價時，應從工程的經濟性角度、實用性角度、科學性及安全性等多個因素進行綜合評定，以確保工程項目設計方案能夠按照既定計劃加以實施。

3.5 提高設計技術 高層建筑物結構設計過程中，由于客觀、主觀因素的影響，不可避免的存在一些技術問題，影響了建筑物的安全性。為避免由于建筑物設計問題而帶來的重大安全事故，在設計過程中，應采取有效的控制措施，以杜絕重大災害的發生。如針對短肢剪力墻設置不合理問題，應根據工程實際情況，均勻分布短肢剪力墻，并對墻體的厚度及光滑度進行嚴格的質量控制。墻體控制在0.2-0.3m較為合適并保證墻體表面的光滑度;墻體過薄、過厚或墻體凹凸不平，都對建筑結構的穩定性造成極大的影響;同時，還可將部分剪力墻與較長的墻體進行結合，以提高整個建筑工程的安全性。

3.6 設計者職業素養的提升 高層建筑結構設計的各項問題的解決，最終需要設計人員的參與，因此，提升設計者的職業素養，對于提升高層建筑物的設計質量具有直接影響。設計者應不斷加強專業設計知識的學習，同時還要加強對建筑領域各項技術標準、法律法規知識的學習、以及建筑領域先進設計理念、設計技術、相關的計算機技術的學習，以保障高層建筑設計的先進性和安全性。

4 總結

高層建筑是城市建設未來發展的主要方向，高層建筑在節約土地資源、提高人們生活水平方面具有促進作用，但其積極作用是以建筑的安全性為基礎的。高層建筑在結構設計中存在一系列的問題，影響了建筑物的實用性能，損害了業主和用戶的利益，因此采取科學有效的管控措施，提升設計人員的設計水平及職業素養，是提高建筑物結構設計水平，保障高層建筑物質量的有效途徑。

參考文獻：

楊聲波，高層建筑結構設計的問題及對策【J】中國建材科技2018，S2：62

沈陽晶鑫建筑工程有限公司 遼寧沈陽 110031