高层建筑结构设计问题及对策分析

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摘要：随着社会的发展与科技的不断进步，在城市建设的过程中，高层建筑出现的频率越来越高。对于高层建筑结构设计问题的研究有其特殊的重要性。本文以高层建筑结构设计的特点为基点，着重探讨高层建筑结构设计的问题与对策。

关键词：高层建筑；问题；对策

随着加快的城市化进程，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中，为了使空间可以加大利用率，我国房屋的结构已经发生了改变。单层发展成多层、高层，传统的砖混结构也改变为高层的框架，从而可以获得更大、更灵活、更自由的空间，以此来满足更多用户的需求，如若想稳固我国高层建筑事业的发展，必须要立即解决其中现行的问题，制定更为科学合理的设计方案。

1高层建筑结构设计的问题

1.1关于箱、筏基础底板的问题

在高层建筑结构设计中，箱、筏基础底板很容易在荷载发生偏心的情况下，出现下沉的严重后果。箱、筏基础底板的挑板应运而生，可仍然存在很大的不确定性。挑板阳角的大小成为关键，严重影响着整体的稳定性。如何确定挑板的位置及挑板阳角的大小，我们必须仔细认真的计算。

1.2关于扭曲的问题

建筑结构设计中的建筑三心为结构中心、刚度中心、几何中心。结构设计过程中的重要步骤是建筑三心的三心合一，但是，三心存在不规范的严重扭曲现象，在高层建设结构设计过程中，三心的真正合一一直无法完美实现，在水平压力的无形影响下，高层建筑会产生扭曲震动的不安情况，给高层建筑带来非常大的安全隐患。

1.3关于受力性能问题

对于高层建筑物，建筑设计师必须仔细考虑空间组成特征，认真分析高层建筑的具体结构特征，在关于高层建筑结构设计方案确定之后。

1.4关于高层建筑嵌固端的设置问题

众所周知，许多高层建筑都设置有地下室或者人防地下工程，一些工程的嵌固端就设置在地下室顶板处。但是，在地下室顶板、侧墙等构件的刚度、配筋条件等不满足相关设计规范的要求时，嵌固端就不能设置在地下室顶板处。对于此问题一些设计人员往往不能引起足够的重视，这样就造成了结构的安全隐患。在设计中应尽量避免此情况的发生。

1.5关于短肢剪力墙设置问题

短肢剪力墙即墙肢的截面的高度和厚度比在5～8的墙，对于增加或哲使用短肢剪力墙，存在着许多限制因素。例如，某些墙肢只有0.2米厚，而且受钢筋、端柱，暗柱的影响，在墙与梁的连接处，不仅设计的宽度没有办法实现，梁的强度有可能不够。如果在较短的墙肢上设置短肢剪力墙，因为异形柱与墙肢在受力性能方面相似，极有可能造成截面抗扭性能不高。

2高层建筑结构设计问题的解决对策

2.1关于箱筏基础底板问题的应对措施

（1）对箱、筏基础底板添加挑板。

挑板的问题，从结构角度来分析，存在很大的好处，一方面挑板可以调匀边跨的底板钢筋，另一方面可以大大节约由于边跨钢筋原因产生的底板通长筋的加大，出桃板还可以进一步降低其基底的附加应力。天然地基和人工地基的结合，我们可以在天然地基的基础上增加挑板，从而有效的控制其整体的沉降，如果重新荷载偏心的突发情况，为使有效的调整沉降差和整体倾斜，我们可以在某些很独特的部位增加挑板。如果有很密集的横隔墙排列在地下室的窗井，并且横隔墙又能连通内部的墙体，那么我们就要重新慎重考虑挑板的设置和他的计算问题。如果地下水位的高度高出基础挑板，那我们可以有效解决一些关于抗浮的问题，如果取消挑板的话，将更加方便柔性的防水。

（2）科学设计箱、筏基础底板挑板阳角。

面对位于基础底板的底面积中的阳角面积小的问题时，大多数情况下，我们可以使用直角，而阳角在悬挑的部分，保持不变即可，也可以不使用辐射筋。

2.2扭曲问题只要通过科学的计算，便可三心合一

（1）优化计算工具的选择。

现代信息技术的广泛发展及快速应用加速了建筑设计行业的快速发展。在高层建筑结构设计过程中，我们可以充分利用先进的计算机技术设计工程项目，并优化各参数，全面实现工程结构设计的安全化，科学化，先进化和节约化。例如，高层建筑设计人员充分利用仿真模拟软件CAD制图技术，不断提高自身的计算机应用水平，工程项目结构设计的效率和安全性也充分得到提高。

（2）对计算结果进行准确的分析。

伴随着科学技术的不断进步，高层建筑设计的计算结果必须精准，计算机技术也应恰当的应用在建筑结构的设计过程中。由于形形色色的计算软件存在于当前的市场，运用不同的软件计算得到的结果也很有可能不同，所以，建筑结构设计人员必须全面了解的软件使用的范围和条件，选择合适的软件。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相同，所以在进行计算机辅助设计的时候，会出现人工输入误差，或者因为软件本身存在着缺陷的因素，计算结果也会出现误差，所以，在结构设计工程师通过计算机软件测评得到的结果后，应该对其进行仔细校核，从而做出合理的判断，最后得出准确结果。

（3）精确选择计算简图，解决受力性能问题。

计算简图是高层建筑物结构设计过程中最重要的的计算依据。因此，对于计算简图的精准性，不言而喻。其直接影响建筑物结构设计的科学性。在解决高层建筑结构设计过程中出现问题的时候，精确地计算就显得尤为重要。

（4）嵌固端的合理选择。

对于地下室顶板作为上部结构嵌固部位时，顶板、墙柱等构件应满足的条件，《高层建筑混凝土结构技术规程》12.2.1条中有详细说明，设计时应尽量满足，对于不能满足此条件的地下室顶板，则不宜作为结构嵌固部位，此时应将嵌固端下移，对于单层地下室，可取至基础顶面（地下室底板面）。对于多层地下室，也可取至满足嵌固条件的地下结构板处，此时设计者应注意结构计算高度，风荷载合理取值等问题。

（5）全面提高设计技术，巧妙解决短肢剪力墙问题。

在高层建筑物结构设计过程中，不可避免的回受某些客观的或主观因素的影响，进而，出现一些技术问题，结果影响了建筑物的安全性。因此，为了远离因为建筑物设计的因素而带来的重大安全事故，在高层建筑设计过程中，有必要的采取一些行之有效的控制措施，从而，杜绝重大灾害的发生。例如，就具体关于针对短肢剪力墙设置不合理问题，我们可以根据工程的实际具体情况进行均匀的分布短肢剪力墙，并且严格控制墙体的厚度及光滑度，而墙体控制在0.2～0.3m是最合适的，墙体表面的光滑度同样也要适中，墙体过薄或者过厚，或者墙体凹凸不平，这些因素都会对建筑结构的稳定性造成极大的威胁，与此同时，我们可以将部分剪力墙与较长的墙体整合在一起，这样就可以提高整个建筑工程的安全性了。平面布置要遵守简单，减少偏心，对称，规则的要求。平面的长度不应该太长，同时，应减少扭转的影响。规则、均匀是短肢剪力墙结构体系的竖向体型的基本要求，避免外挑和内收。下大上小，均匀变化，是结构的侧向刚度所应呈现出来的。竖向布置严重不规则的结构是我们极力避免的。

3结束语

未来的城市建设发展的主打方向是高层建筑。高层建筑对土地资源的高利用，人们生活水平方面，具有积极的促进作用。高层建筑在结构设计中现存的明显的问题，已然严重影响了建筑物的实用性能，高层建筑的基础是安全。由于高层建筑中存在的明显问题，业主和用户的利益已经受到侵犯，所以，提高高建筑物结构设计水平，采取有效的，科学的管理措施，提高设计人员的职业素养，提升设计人员的工作水平，是保障高层建筑物质量的不可替代途径。

参考文献：

[1]王义文,冯兴传.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].城市地理,2014,(12):90.

[2]孙凯.高层建筑结构设计的问题及对策探讨[J].价值工程,2011,(25):88-89.

作者：刘梦海单位：珠海泰基建筑设计工程有限公司