高层建筑结构特点及设计问题探讨

曹燕华

摘要：随着我国社会水平的提升，经济步伐的推进，我国的建筑事业也在这个过程中得到了较大程度的发展。而在建筑向着复杂化、高层化方向发展的过程中，对于建筑结构的设计以及质量也具有了更高的要求。在本文中，将就高层建筑结构特点及设计问题进行一定的分析与探讨。

关键词：高层建筑;结构特点;设计问题

1 引言

随着我国城市化水平的推进，使得高层建筑成为了城市未来发展的必然需求。而随着建筑高度的增加，就使其结构也具有着更加复杂化的特征，无论是对于建筑设计还是建筑施工都带来了较大的挑战。对此，就需要我们在对建筑建设时能够对高层建筑所具有的结构特点进行充分的了解与掌握，并在此基础上获得更好的建设质量。

2 高层建筑结构设计特点

2.1 结构延性

同低层建筑相比，高层建筑具有着柔性较强的特点。对此，当出现地震情况时高层楼房往往更容易出现变形问题。对此，在对高层建筑进行设计时，就需要能够对其所具有的延性进行充分的考虑，以此保证建筑在进入到塑性变形阶段之后也能够具有着足够的变形能力、避免出现坍塌现象。

2.2 水平荷载

在高层建筑建设中，载荷也是非常重要的一项因素。在以往我们对低层建筑进行施工时，通常都会将竖向荷载作为设计与施工的一个重点环节。而在高层建筑施工中，这种情况则会存在着一定的变化，因为当建筑高度增加之后，其对于抗侧力则具有了更高的要求，这就需要其能够通过水平载荷的作用对这种侧力起到一定的平衡作用，而这也使其成为了高层建筑设计的一个重点。另外，如果建筑的外部环境产生了一定的变化，也会使水平荷载出现一定的浮动现象。

2.3 轴向变形

在不同方向作用力下，高层建筑的外部形态往往会因此受到一定的影响，并产生位置变形、轴向变形以及剪切变形等问题。其中，轴向变形可以说是我们最需要引起重视的一项问题，同低层建筑不同，高层建筑往往具有着更大的结构轴力以及变形量。对此，在实际建筑工程设计与施工的过程中，就需要设计人员能够对建筑的轴向变形承受限度以全面、细致的方式进行计算与把握。

3 高层建筑结构设计应注意的问题

3.1 结构超高

在我国的建筑抗震规范中，对于建筑结构所具有的高度具有着非常明确、严格的限制。尤其是在我国新制定的规范中，特别增加了B级高度，同之前规范中制定的A级高度在处理方式上存在着较大的不同。对此，在实际结构设计时，就需要设计人员能够对建筑所存在的高度问题进行充分的考虑，并在联系实际情况的基础上制定出针对性的处理措施，并严格根据工程特点进行抗震设计，避免建筑物由于结构高度超出标准而存在不安全因素。

3.2 短肢剪力墙

短肢剪力墙是我们在建筑结构设计中经常会应用到的一种设计方式，但是，在实际应用过程中，却存在着较多的因素可能对短肢剪力墙的应用效果产生影响。对此，在我们对高层建筑结构进行设计时就需要尽量避免短肢剪力墙的应用，以此避免在结构施工、建筑施工完毕之后可能出现的不必要问题。另外，在建筑方案的设计过程中也需要能够对工程细节引起充分的重视，做到考虑问题的全面性。

3.3 嵌固端设置

在现今的高层建筑中，一般都会设置有人防以及地下室等设施。对此，在我们对嵌固端进行设置时，则可以根据情况在人防或者地下室顶板位置对其进行设置。同时，在对嵌固端进行设计时，也需要对其在安置过程中可能出现的问题进行充分的考虑，如嵌固端上下抗震等级的一致性问题和抗震缝设计与嵌固端位置的协调问题等，以此避免出现结构设计不合理的情况。

3.4 剪力墙设计

剪力墙可以说是现今高层建筑设计过程中非常重要、不可缺少的一部分，在某种程度上，我们对剪力墙进行设计与施工的质量将直接对整个建筑所具有的安全性能产生影响。而在对剪力墙进行设计时，则需要保证问题考虑的全面性，如墙体配筋、剪力墙定位以及连梁结构质量等等，这部分环节的设计情况都将对剪力墙最终的施工与应用效果产生影响，需要保障该环节设计的合理性。

4 高层建筑结构设计原则

4.1 重点考虑結构受力性

重力性是我们对高层建筑结构进行设计时需要重点考虑的一个环节，在高层建筑中，其在竖向方面会承受着较大的荷载。对此，在我们对建筑结构进行设计时需要能够对高层建筑整体结构以及外部力量所具有的承受力情况进行充分的考虑。除此之外，对于建筑结构的抗震结构以及局部受力情况如剪力墙等都需要在对其全面计算的基础上进行设计，以此在建筑结构受力特征能够满足设计需求的基础上获得更好的安全性以及稳定性。

4.2 保证设计方案质量

在高层建筑结构施工中，设计方案可以说是保障建筑结构具有稳定性、安全性的重要基础，将直接对整个建筑工程所具有的施工进度以及施工质量产生影响。对此，在我们对设计方案进行制定时就需要保证考虑的周全性：首先，要对建筑施工的材料、整体构造等做好计算工作;其次，要在实际方案制定之前对建筑周围做好调研与考察，在对环境具有充分了解与把握的基础上保障方案的设计质量。

4.3 详细分析各项数据

在建筑设计的过程中，往往会涉及到很多方面的数据，而正是这部分数据能够为我们提供很多关于建筑不同指标与质量的信息，通过这部分数据的分析与了解，则能够帮助设计人员更好的掌握设计方向。而在对数据进行实际分析过程中，除了需要保证数据分析人员的良好素质之外还可以根据情况通过计算机软件帮助我们进行分析，以此做好设计与风险防范工作。

5 结束语

在我国现今城市化进程不断加快的情况下，高层建筑的出现大大缓解了城市土地的压力。在上文中，我们对高层建筑结构特点及设计问题进行了一定的研究与探讨，而在实际设计过程中，也需要我们能够在对高层建筑结构特点、易出问题进行全面考虑的基础上做好设计工作，以此对高层建筑的结构质量作出保障。

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