摘要：高層建筑作為城市的代表性標(biāo)志，所以，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞程度也決定著城市發(fā)展水平，因此，保證高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量與穩(wěn)定性，對(duì)我國(guó)的城市化發(fā)展水平起著關(guān)鍵的作用，通過(guò)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的研究，并提出了一些針對(duì)問(wèn)題的解決措施，努力提高高層建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問(wèn)題；對(duì)策

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則

1.1選擇更加合理的結(jié)構(gòu)方案

在設(shè)計(jì)方面如果想要做到方案的合理化，則應(yīng)當(dāng)使得結(jié)構(gòu)方案更加經(jīng)濟(jì)化、高效化，使得結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)方式的實(shí)現(xiàn)切實(shí)可行，其中結(jié)構(gòu)體系應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)傳力簡(jiǎn)單、受力明確；結(jié)構(gòu)方式應(yīng)當(dāng)滿足建筑功能的實(shí)現(xiàn)。在相同的結(jié)構(gòu)單元中不應(yīng)運(yùn)用不同的結(jié)構(gòu)體系，在地震區(qū)域應(yīng)當(dāng)考慮房屋豎向與平面的規(guī)則性，將其控制在一定的安全范圍內(nèi)；且需要全面分析工程當(dāng)中的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、地理環(huán)境、施工條件乃至材料供應(yīng)等各個(gè)方面；同時(shí)做到有效協(xié)調(diào)好水、暖、電等多個(gè)方面，從而進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，初選不同概念設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方案，通過(guò)對(duì)比各種方案，挑選出適宜該房屋的方案，并給予運(yùn)用。

1.2確定適宜的基礎(chǔ)方案

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)選擇適宜的基礎(chǔ)方案，先要從整體上對(duì)工程地質(zhì)的因素、施工環(huán)境、上部結(jié)構(gòu)類別、相鄰建筑物的影響乃至土層分布給予綜合分析，并且應(yīng)當(dāng)確?；A(chǔ)方案的經(jīng)濟(jì)型。在房屋基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)最大程度的分析計(jì)算出地基的潛能，并且對(duì)地基進(jìn)行變形沉降的演算，從而保證現(xiàn)有場(chǎng)地地基承載力的高效運(yùn)用。通常建筑地塊面積較大，而地質(zhì)勘查又屬于抽樣設(shè)計(jì)，所以在實(shí)際的勘察中應(yīng)盡量做到勘察報(bào)告的詳實(shí)與可信，部分特殊情況需要補(bǔ)點(diǎn)勘察的應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)要求提供地質(zhì)資料。建筑物的基礎(chǔ)類型盡可能的采用同一種類，這樣有利于不同基礎(chǔ)類型建筑物的沉降有所不同，而造成的建筑物出現(xiàn)裂縫。

2、高層建筑中的問(wèn)題

2.1抗震設(shè)計(jì)問(wèn)題

建筑物結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)考量建筑物的地質(zhì)環(huán)境，依照地質(zhì)情況的差異給予有效的分類。并且，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合結(jié)構(gòu)的延性要求。同時(shí)，嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)的多重設(shè)防原則，這項(xiàng)多重設(shè)防原則是確保建筑物的穩(wěn)定性，在遭遇首道防線被破壞后，第二道防線則能夠產(chǎn)生積極地防御效果，從而保證建筑物不會(huì)被地震所損壞，從而造成更大程度的人財(cái)物的損害。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)秉持“大震不倒，中震可修，小震不壞”的設(shè)計(jì)原則。高層建筑物在出現(xiàn)地震以后，因自身重力的荷載較大，在強(qiáng)烈的地震力作用下，若是建筑物的整體剛度、薄弱層的強(qiáng)度、崁固端的穩(wěn)定性等等因素不能充分考慮，則會(huì)令高層建筑物小則局部構(gòu)件出現(xiàn)裂縫、損壞，大則發(fā)生倒塌。因此高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，選擇原材料時(shí)應(yīng)追尋高品質(zhì)，充分考量材料強(qiáng)度和穩(wěn)定度，同時(shí)采用合理的結(jié)構(gòu)受力模式，最大可能的發(fā)揮共同抵抗地震的能效。并且，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)做到與時(shí)俱進(jìn)，使用科技產(chǎn)品，將本身的設(shè)計(jì)能力給予提升。

2.2消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題

高層建筑與一般建筑進(jìn)行對(duì)比更為繁瑣，在設(shè)計(jì)高層建筑的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)當(dāng)挑選出類型不同的材料。當(dāng)前時(shí)期，可燃性材料依舊被使用于高層建筑當(dāng)中，造成了高層建筑的火災(zāi)隱患。并且，由于存在建筑物高度較高等問(wèn)題，高層建筑會(huì)承受較大的風(fēng)力，并且具有較強(qiáng)的空氣流動(dòng)性，如果出現(xiàn)火災(zāi)則會(huì)形成惡劣的后果。垂直建筑設(shè)計(jì)在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，人們需要較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行疏散，從而也變成高層建筑在消防方面的主要問(wèn)題。

2.3嵌固端設(shè)置中的問(wèn)題

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，嵌固端也屬于十分主要的一個(gè)構(gòu)成，對(duì)嵌固端的設(shè)計(jì)而言，目前具有的問(wèn)題有以下幾種：首先，嵌固端位置的判定錯(cuò)誤，諸多高層建筑將嵌固端設(shè)定于地下室或人防頂板當(dāng)中，這一設(shè)計(jì)方式具有安全隱患；其次，嵌固端的上下層剛度比例設(shè)定并不正確，對(duì)嵌固端的正確規(guī)劃而言，上下端在剛度比例方面具有十分重要的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于這一標(biāo)準(zhǔn)而言，目前諸多嵌固端設(shè)計(jì)具有核算錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)問(wèn)題；再次，嵌固端設(shè)計(jì)方面還具有一個(gè)明顯的問(wèn)題，則為與抗震縫隙的處理方面具有一些沖突及矛盾，缺乏了應(yīng)有的平衡性，從而對(duì)總體高層建筑的結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定。

2.4短肢剪力墻設(shè)定具有問(wèn)題

目前在高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中具有一些問(wèn)題，而有些問(wèn)題會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)重的損傷，還會(huì)出現(xiàn)生命危險(xiǎn)，而最為突出的則為短肢剪力墻的不正確設(shè)定。由諸多高層建筑結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)當(dāng)中均產(chǎn)生過(guò)增設(shè)短肢剪力墻的狀況，這一狀況的出現(xiàn)令高層建筑在后期運(yùn)用當(dāng)中嚴(yán)重影響到安全性以及穩(wěn)定性，總體高層建筑的短肢剪力墻在抗震能力方面具有影響，所以高層建筑在后期長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)用中會(huì)具有安全方面的問(wèn)題。

2.5扭轉(zhuǎn)問(wèn)題

扭轉(zhuǎn)問(wèn)題指的是在高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“三心合一”的要求，即幾何形心、剛度中心和結(jié)構(gòu)重心，進(jìn)而導(dǎo)致在水平荷載的作用之下產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)振動(dòng)效應(yīng)，因此，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能的選擇矩形、圓形等平面布局方式；在設(shè)計(jì)“T、L、十”形等不規(guī)則的結(jié)構(gòu)形式的時(shí)候，應(yīng)保證凸出部分厚度和寬度的比值在規(guī)范要求之內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)的自振周期實(shí)現(xiàn)合理的控制。

3、高層建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題的對(duì)策

3.1改良抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則性。在高層建筑當(dāng)中，抗震性極為關(guān)鍵，甚至?xí)绊懙礁邔咏ㄖ陌踩?。所以，?yīng)當(dāng)強(qiáng)化高層建筑在結(jié)構(gòu)方面的抗震設(shè)計(jì)。并且需正確設(shè)定抗側(cè)力構(gòu)件的位置，以此保障高層建筑在承載力上能夠更加科學(xué)的進(jìn)行分布。還應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化建筑結(jié)構(gòu)的持續(xù)穩(wěn)定性，從而強(qiáng)化構(gòu)件的強(qiáng)度與剛度。其次，簡(jiǎn)化建筑平面。在建筑平面簡(jiǎn)化的過(guò)程當(dāng)中，將相應(yīng)的平面設(shè)定降低下來(lái)，以此透過(guò)科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)令基礎(chǔ)在強(qiáng)度和剛度方面獲得提升。并且，提升建筑結(jié)構(gòu)在承重構(gòu)件方面的抗側(cè)力，盡量符合承載力所需的延性，以此令建筑在抗震性方面獲得提升。

3.2改良消防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

防火對(duì)于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言十分重要。防火間距必須足夠合理，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)依照相應(yīng)制度給予執(zhí)行，精準(zhǔn)測(cè)量出建筑物相互間的距離。之后依照因地制宜的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，防火結(jié)構(gòu)必須符合實(shí)際地形進(jìn)行規(guī)劃。還應(yīng)當(dāng)具備安全疏散通道的設(shè)計(jì)。通常安全疏散通道需依照垂直結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且盡可能多設(shè)計(jì)出一些通道，從而對(duì)于慌亂人群的疏散極為有利。安全疏散通道內(nèi)必須具備防煙區(qū)，以免煙霧嗆暈疏散人員。設(shè)計(jì)人員可以通過(guò)分隔式的方式，掌控火勢(shì)與煙霧的蔓延情況。并且，防火門、防火墻乃至其他防火設(shè)備也應(yīng)當(dāng)引起設(shè)計(jì)人員的注意。

3.3挑選正確的結(jié)構(gòu)方案

是否正確的選擇了結(jié)構(gòu)方案，會(huì)影響到高層建筑在工程建筑方面的品質(zhì)。正確有效的建筑結(jié)構(gòu)方案可以令建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果完美展現(xiàn)，所以極為注重建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)方案的選擇。首先，結(jié)構(gòu)選型需符合建筑功能的所需，比如為了傳達(dá)出更為良好的視覺(jué)與傳音效果，則應(yīng)當(dāng)拋棄一些豎向支撐結(jié)構(gòu)，使用跨度較大的結(jié)構(gòu)。其次，建筑造型繁瑣，對(duì)于平、立面不規(guī)則的建筑物而言，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)透過(guò)設(shè)定防震縫的方法構(gòu)成規(guī)則結(jié)構(gòu)單元。還需對(duì)于建筑所在地的實(shí)際情況給予考量，從而才可以獲得良好的結(jié)構(gòu)方案。

3.4剪力墻框支梁支放問(wèn)題

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題還體現(xiàn)在剪力墻框支梁支放的方面。在混凝土剪力墻之上支放框支梁的時(shí)候，其實(shí)際上是給剪力墻施加了一個(gè)包括豎向、水平向、集中壓力、集中彎矩等在內(nèi)的較大的集中荷載。雖然剪力墻在沿著墻長(zhǎng)度的方向上具有一定的承載能力，但是在垂直框支梁所傳荷載作用的方向上的實(shí)際承載能力卻較弱，因此，設(shè)計(jì)框支梁直接支放在混凝土剪力墻之上的時(shí)候，因?qū)σ韵聨追矫婕右宰⒁猓孩俑鶕?jù)底部加強(qiáng)部位無(wú)翼墻的要求，限制框支柱的截面高度，剪力墻厚度的確定因結(jié)合框支梁鋼筋水平段的實(shí)際錨固需求；②在不小于框支梁實(shí)際寬度的范圍當(dāng)中合理設(shè)置暗柱和配筋等；③對(duì)框支梁所傳的集中荷載進(jìn)行局部抗力驗(yàn)算。

3.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)建筑物各種性能的完成

首先，提高建筑物結(jié)構(gòu)的延展性設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)延展性設(shè)計(jì)是對(duì)于高層建筑物較易坍塌、變形等現(xiàn)象提出的。而較為普遍的建筑物在自然災(zāi)害中會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形及倒塌的問(wèn)題。所以，提高建筑結(jié)構(gòu)的延展性極為重要。其次，加強(qiáng)高層建筑結(jié)構(gòu)水平力。水平力指的是高層建筑結(jié)構(gòu)在相同平面中所受的不同載荷力的統(tǒng)稱。水平力對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)具有鮮明的影響，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)將相應(yīng)控制工作做好。再次，達(dá)到高層建筑對(duì)穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)。建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言極為重要。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的完成需要正確設(shè)計(jì)所有重要環(huán)節(jié)，而短肢剪力墻位置的設(shè)定控制則極為典型。

3.6加強(qiáng)設(shè)計(jì)材料管理

高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須加強(qiáng)材料管理，特別是嚴(yán)格控制混凝土強(qiáng)度，設(shè)定高層建筑基礎(chǔ)墊層的混凝土穩(wěn)定性和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，施工人員和技術(shù)人員嚴(yán)格按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織施工，提高高層建筑監(jiān)理人員的責(zé)任意識(shí)。 盡量減少混凝土材料浪費(fèi)，設(shè)計(jì)人員不僅要考慮混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，還要考慮土建工程基礎(chǔ)層墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，避免土建結(jié)構(gòu)受到施工機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)影響而發(fā)生損壞。 如果混凝土設(shè)計(jì)采用原有設(shè)計(jì)強(qiáng)度，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度缺陷，并且在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中明確混凝土材料的各種性能要求和參數(shù)指標(biāo)，保障高層建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和牢固性。

4、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，我國(guó)在高層建筑設(shè)計(jì)中依舊存在一些不足之處，需要逐一攻破，從而才可以將高層建筑的基礎(chǔ)打好，令高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠穩(wěn)步提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙曉東.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題與對(duì)策研究[J].商品混凝土，2012（9）：132-133.

[2]王義文，馮興傳.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題及對(duì)策探討[J].城市地理，2014（12）：90.

[3]楊軍科，王小軍.有關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題及對(duì)策的探討[J].山西建筑，2014，02：43～44.

[4]吳榮德，李國(guó)方.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2015，（28）：40.

[5]吳必正，趙永輝.試論高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].門窗，2014，01：95+98.