【摘 要】 文章结合实例对高层建筑结构设计的要点进行分析，提出了加强建筑结构设计的措施，以保证高层建筑的设计合理性和安全性，以供参考。
【关键词】 高层建筑；结构设计；要点
一、工程概况
本工程为普通的高层住宅楼，总面积为4337.18㎡，高度为54.60m，地上建筑有18层，每层高度为3m，于18层之上还有一层跃层。本建筑其它各项指标如下：场地类别为Ⅱ类；安全等级为一级；设计地震分组是第一组，抗震设防类别是乙类，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g；地面的粗糙度为C类别；基本的风压值为0.35kN/㎡。在设置建筑平面结构时，做到了平面结构形状与刚度的对称均匀，以拉通和对直的方案双向处理短肢剪力墙；在对竖向结构进行规划布置时，设定房屋抗侧刚度中心应向水平何在力的作用线靠拢。同时，依据建筑的平面规划，建设房间、楼梯间及电梯间的四角墙肢时，选用的是Z型、L型、T型或异型的墙肢。
二、建筑工程结构设计中存在的问题分析
1、地基与基础结构设计的问题
1.1建筑结构设计图
在现在的建筑过程中，许多的建筑单位在为做好实际地质检测报告的情况下，仅仅依据以往的建筑经验、数据及图纸作为参考，就直接设计建筑图纸。但是地基的处理和基本图纸的设计对于建筑施工和质量是极为关键和重要的环节，后续的所有施工环节都需要以此为基础和指导。地基作为建筑的重中之重，必须严格要求，做好实地的勘探工作，将各方面的资料和实际情况结合起来，综合考量，设计出最合理和科学的计划及设计。
1.2行荷载值的计算
在进行高层建筑设计时，设计人员计算荷载时，未按照建筑结构设计规范来进行梁、柱和基础的负荷的计算，反而把计算结果直接作为最终荷载值。这是一种欺诈行为，忽视了广大消费者的知情权，同时也不能保证房屋建设的质量，给以后业主的生命安全留下了隐患。
1.3地基的选型
地基是整个建筑的载体，只有打好了地基，才能保证后续建筑工程的顺利和质量的过关，直接关系整个建筑项目的成败与否，因此，在进行地基选型时，一定要合理和科学，为建筑的质量与安全奠定基础。如果选型不合理，地基的承载能力不足以应对建筑的实际压力，那将会在以后使用中出现如不均匀沉降或侧移等现象，大大降低了给建筑的安全系数，既留下了安全隐患又缩短了建筑的使用寿命。
2、建筑上部结构设计的问题
2.1建筑房梁的设计
在对房梁进行设计时，设计人员通常都会考虑到房梁的强充和倾覆验算，但是梁的手挠度却被忽略了。梁高度与梁截面的受压区应力成反比，高度变小，应力则会增加，通常情况下，在建筑使用时，在梁截面受压区会发生非线性徐变现象，同时随着时间的推移，梁挠度也会增加。挑梁发生变形后会造成梁板裂缝的产生，并且裂缝会随着跳梁变形程度的加深而加宽，一旦到了变形的后期阶段，在梁支座截面的周围及上部将出现缝隙较大的竖直方向的裂缝，对房屋的正常使用产生了极大影响。
2.2承受柱截面高度设计
某些设计者在进行建筑结构受力分析时，为减少工作量，有意的缩减了截面的承重高度，对分析进行了简化处理，同时增加了梁祝的线刚度比。这种做法是不可取的，因为这样做是在不计梁柱间的刚接作用前提下，但是一旦房屋建筑整体受力，柱子承受的压力增加进而弯曲，直至裂缝的出现，变成塑性铰。严重违反了现阶段抗震规范中对于梁设计的原则—“强柱弱梁，降低了房屋在地震事故的防护能力和耐久性。
2.3楼板的实际受力分析
建筑结构中，楼板会随着建筑墙体、柱等竖向的抗侧力结构的变形而变形，它们共同承担着整栋建筑的荷载。但由于设计人员的能力和素质有限，在进行板受力情况分析计算时，把本应归于双向板的计算变成单向板来进行计算，这样得到的结果，必定与实际情况相悖，单向板在使用时会出现一边受力过大而另一边不足的情况，这便会导致裂缝的产生，对建筑的稳固与安全造成不良的影响。
3、地下室外墙的结构设计
在对高层建筑进行地下室建设时，尤其要注重对于地下室外墙的设计，因为外墙对于建筑结构的作用十分重要。地下室外墙收到水平和水质两个方向的载荷作用。然而在分析地下室外墙结构设计时可以发现，由于竖向结构产生的荷载内力不能起到控制作用，而是由水平荷载产生的内力去控制。内力的计算则是要根据地下室外墙周围的支撑情况，以双向或单向板来计算。由于建筑的地下室内墙之间相距较远，在计算时以底部作为固定支座，把顶板设为铰接支座进行计算。同时计算过程中，不必考虑由于竖直和水平荷载的双向压力引起的压弯效应，只需考虑到水平荷载的影响。
在进行高层建筑地下室外墙的建设时，常会先建立起框架柱，框架柱的作用再与支撑上部结构，承受荷载，所以对于这些框架柱的要求极高，所使用的混凝土强度要大于地下室外墙结构的强度。虽然从设计角度来看，这种做法无可厚非，但是采用不同标号的混凝土会给施工造成诸多不便。标号过低，会造成混凝土强度不够，影响建筑的结构安全；但采取高标号的混凝土，就会增加成本，经济性不强。所以对于强度要求差别不大时，可以使用在墙柱交接处加腋的施工方法解决这一问题，加腋之后就可以用与地下室外墙一样的标号混凝土浇筑。如图1所示。设计人员在进行建筑结构的实际设计时，眼中是对于此类问题的分析和研究，尽可能地做到在符合设计规范的情况下，保障工程施工的便利与实用。
图1 柱竖向加腋
4、材料、结构体系方面的问题
建筑材料和结构体系的选取不合理。现今社会，大面积的高层或超高层民用建筑已经被普遍建设和采用，为了保证建筑具备优良的抗震功能，要选择钢骨混凝土和钢管混凝土作为建筑结构，这样可以有效地减少柱断面尺寸。但是，在实际的工程建设过程中，规则性差、楼层错层或抗震结构功能不足等现象时有发生。建筑的错层现象如果大面积的发生，那样建筑楼板的连续性必然得不到保证，易出现不良状况，而且这种现象一旦定型，将会严重降低建筑的抗震功能，所以在这类问题出现后必须迅速的拿出方案用以解决这一问题，将损失和危害降至最低。
三、提高建筑结构设计水平的具体措施
1、完善建筑结构设计领域的法制建设
为了规范建筑设计领域的健康有序发展，国家相继出台了众多法律法规，除从技术上给予了严格规定外，还从政策上给相关工作的开展提供了法律强制性。这些法律法规及相关标准是本领域的权威泰斗经过长期工作而总结出来的经验，具备极高的宏观指导性，然而在实际设计过程中，我们还应站在这些巨人的肩膀上，做出更为严格的设计要求，以更好地促进行业发展。
2、优化建筑结构
建筑结构设计单位在优化设计高层建筑结构的时候，需要注意几个问题：（1）设计工作要为提高建筑工程的施工质量服务；（2）要尽可能地控制好工程造价，将之设计在可接受范围内。对此，需要建筑结构设计单位，在开展设计工作的过程中，要充分考虑投资商的经济实力和实际的施工需求，权衡建筑项目的施工质量与建筑施工企业投资回报之间关系。所以建筑结构设计单位，要借助“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉”的原则，对建筑结构进行优化设计，促使建筑结构设计单位制定的方案可以达到令人满意的效果。
3、提高消防结构设计水平
随着建筑业的发展，建筑在城市中的应用越发普遍。除去自然灾害引发的地震以外，还要充分考虑人为因素引起的灾害，比如火灾。高层建筑结构越复杂越高，那么一旦引起了火灾，使用者的人身安全和财产安全就会受到极大的威胁。因此，在高层建筑结构的设计中注意防火是很关键的。首先，防火间距要合理，设计人员在进行设计时，要按照相关规定进行操作，精确地测出建筑物之间的实际距离。然后，对于设计要因地制宜，防火结构一定要符合实际的地形情况。除此之外还有安全疏散通道的设计也很重要。一般而言，安全疏散通道应该进行垂直结构设计，而且尽量多设计几条，利于慌乱人群的疏散。安全疏散通道中一定要设计防烟区，避免烟雾将疏散的人群呛晕。设计人员可以使用分隔式的设计，可以更好地控制火势和烟雾的蔓延。另外，防火门、防火墙以及其他防火设备等也需要设计人员注意。
4、注重概念设计在建筑结构设计中的应用
概念设计不单是建筑结构设计中的一种理念，还属于建筑设计中的一部分，隶属于建筑结构方案设计阶段，主要原因是计算机不能用来进行建筑结构的初步设计，要想设计出科学合理的，并且比较经济的建筑结构方案需要建筑结构工程师综合运用建筑结构知识和全面把握建筑结构设计的概念才能实现。要实现这样的要求，建筑结构设计工程师除了要了解各类建筑结构的基本性能来增加自身的知识理论水平外，还要在工作实践中不断丰富自己的结构概念以便可以灵活地设计建筑结构方案。建筑结构设计的工程师运用自身专业的理论知识而不是依赖计算机这种现代科学技术，所以在平时工作中建筑结构设计工程师就要加强知识的积累，在建筑结构设计中灵活运用。
5、进一步加建筑结构的抗震设计
由于地区地质条件的影响，板块的运动，导致地震的发生，为了保证人们的生命财产安全不受到威胁，进行建筑物结构设计时要充分考虑抗震要求，尤其对于抗震烈度要求高的区域，一定要合理设计，防止地震使建筑物造成坍塌。对于普通的多层建筑物，设计过程中，要使得横墙承重，或采用纵横墙一起承重，特别注意的是，要使得纵横墙承重受力均衡，上下要连接好，平面内要对整齐，避免受力不均造成破坏。对于楼梯的设计也有特别的要求，楼梯尽量不要设计到房屋的拐角处和近端，不利于防震。对于建筑物的整体框架也要注意对其抗震墙的长宽高度比进行控制，对其抗震墙的刚度进行控制，保证连接可靠，结构坚固，对于建筑结构空间复杂的建筑物，还可以采用防震缝的设计方法【3】。
四、结束语
总之，建筑结构是整个工程的核心所在，建筑结构的稳定性与安全性是整个工程质量得以保证的关键，上文针对建筑结构设计问题及提高其设计水平的具体措施进行了分析，具有重要的现实意义。
参考文献：
[1]张桂霞.浅谈建筑结构设计中的常见问题[J].科技与企业，2013，06：183.
[2]赵朝辉.关于建筑结构设计常见问题分析[J].中华民居（下旬刊），2014，05：99.
[3]于洪生.浅谈建筑结构设计及其常见问题[J].中国新技术新产品，2012，17：177.
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