高層建筑結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及對策

摘 要：高層建筑結(jié)構(gòu)設計是建筑工程最重要的組成部分之一，對于整個建筑工程的順利完成具有至關重要的作用，對于促進建筑行業(yè)的發(fā)展有非常重要的意義。本文主要研究了高層建筑結(jié)構(gòu)設計的原則以及存在的問題，并針對高層建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題提出了解決對策。

關鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設計；原則；問題；對策

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.106

隨著經(jīng)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(jīng)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(jié)構(gòu)設計要充分考慮各種因素的影響。

1 高層建筑結(jié)構(gòu)設計應該遵循的原則

為了適應人們的不同要求，現(xiàn)代化的高層建筑種類繁多，形式各異。這就對高層建筑結(jié)構(gòu)的設計者提出了更高的要求。設計者在設計高層建筑的結(jié)構(gòu)的時候，不僅要考慮到高層建筑的性能，也要考慮到人們的審美需要。

（1）根據(jù)要求討論并確定合適的設計方案?，F(xiàn)代任何一個建筑要想順利施工，必須先要制定一個科學合理的設計和施工方案。設計者必須綜合地理地質(zhì)、物理、設計、計算機技術等各個領域的知識來進行高層建筑結(jié)構(gòu)的設計。通過綜合分析各種影響因素，確保設計方案的可行性和實用性。

（2）抗震設計要合理。擁有良好的抗震性能是對現(xiàn)代高層建筑的基礎要求之一。設計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，要充分考慮到施工地點的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和板塊構(gòu)造的特點，通過分析該地的地震頻率和級別等數(shù)據(jù)，有針對性地進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計。保證抗震設計的合理性，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

（3）保證高層建筑結(jié)構(gòu)設計的完整性。在對高層建筑結(jié)構(gòu)進行設計的過程中，設計者要保證高層建筑結(jié)構(gòu)設計的完整性，不同的建筑結(jié)構(gòu)的承載力不同，導致高層建筑的整體性能也各不相同。因此，在設計的過程中要充分考慮到不同的結(jié)構(gòu)的性能以及各種構(gòu)件的承載力情況，以便于各種構(gòu)件的組合能夠發(fā)揮出最大的作用。同時還要重視氣候等自然因素對高層建筑的影響，科學合理地設計高層建筑的結(jié)構(gòu)。

（4）對計算結(jié)果進行精準的分析。對計算結(jié)果進行精準的分析是進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計最重要的工作，只有保證計算結(jié)果的準確度，才能從結(jié)果中提取有用的信息，保證建筑工程施工的安全性。為了保證計算結(jié)果的準確度和提高工作的效率，設計人員應該選擇合理的計算機軟件進行分析，但是不能完全依賴于計算機，還要結(jié)合自己的經(jīng)驗做出準確的判斷，保證計算結(jié)果的可靠性。

2 高層建筑結(jié)構(gòu)設計存在的問題

（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(jīng)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）扭轉(zhuǎn)問題。扭轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)設計的時候不能保證建筑的完全對稱，就會導致扭轉(zhuǎn)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(zhì)量有效結(jié)合，最大可能地避免扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)。

（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。

（4）抗震結(jié)構(gòu)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(gòu)造，就會導致高層建筑的抗震結(jié)構(gòu)設計不合理，增加高層建筑的危險性。

（5）抗風結(jié)構(gòu)問題?！皹浯笳酗L”。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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設計存在的問題的對策

（1） 針對超高問題。高層建筑結(jié)構(gòu)設計者在設計的時候要結(jié)合理論和實際，嚴格限制高層建筑的高度，保證高層建筑保質(zhì)保量按期完成。

（2）針對扭轉(zhuǎn)問題。為了避免地形因素破壞水平荷載作用，從而導致扭轉(zhuǎn)問題的出現(xiàn)，設計者要設計科學合理的高層建筑結(jié)構(gòu)，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(zhuǎn)問題。

（3）針對受力與承載問題。在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，設計者要準確地計算出高層建筑的地基承載能力以及各樓層的承載能力，對于承重墻和承重柱的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)要嚴格把關，保證高層建筑的受力均勻，提高高層建筑的承載能力，增強高層建筑的安全性和實用性。

（4）針對抗震結(jié)構(gòu)問題。為了有效地增強高層建筑的抗震性能，設計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，要對施工地的地質(zhì)、地震的級別和頻率進行實地勘察，為高層建筑的抗震設計提供依據(jù)。同時要根據(jù)實際情況選擇合適的建筑材料，保證建材的質(zhì)量，并對施工過程進行監(jiān)督，避免施工單位偷工減料，從而有效地保證高層建筑的抗震性能。

（5）針對抗風結(jié)構(gòu)問題。設計者在進行高層建筑結(jié)構(gòu)設計的時候，一定要考慮到風力對高層建筑的影響。結(jié)合分析施工地的風向和風力，對高層建筑的結(jié)構(gòu)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。

4 總結(jié)

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(jié)構(gòu)設計不斷進行探索，從而不斷提高高層建筑的質(zhì)量和使用壽命，提高人們的生活水平和生活質(zhì)量，促進我國建筑行業(yè)的長遠發(fā)展。

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作者簡介：宋祥（1986-），男，陜西吳起人，碩士，助教，研究方向：建筑與土木工程。