浅谈建筑结构设计要点及优化措施

马文莉

摘要：近年来随着城市建设的迅猛发展，高层建筑已是琳琅满目，并在建筑专业领域里占据着重要地位。文章对建筑结构设计方面出现的问题进行了分析，同时，提出了相关的措施，以此希望更好的促进建筑行业发展。

关键词：建筑；结构设计；问题；注意事项

当前的高层建筑结构设计工作存在着一些难题，这给建设工作带来一定的困扰，应该从抓住高层建筑结构设计在水平荷载、结构延性、轴向变形三个要点的基础上，对于高层建筑结构的各种体系进行认真的分析和探讨，设计出适合于建筑施工和结构形式合理的城市建筑。

1 高层建筑结构设计中存在的问题

1.1建筑结构设计体系不够合理

高层建筑的结构设计出了追求外观好看以外，还需要注意设计的科学性和和合理性、体系化。高层建筑的结构体系一般有剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。高层建筑要想达到一定的安全性，一定要将其整个结构设计系统化，既要把地震载荷作为设计中考虑的主要因素，也要考虑到水平方向的强风等不利影响，同时还要做好相关的预防措施。如果这些问题只是被单独拿出来解决，而忽视其他一连串的问题，就极容易让高层建筑的安全性埋下隐患，给国家造成不必要的损失。

1.2建筑结构的高度问题

如今，不少建筑开发商家为了谋取自身高额的利润而一味地使高层建筑结构超高。在城市规划中建筑高度不是随意而为的，是有一定的限制的，而建筑控制高度的规定范围与容积率息息相关。我国地质结构多样化，每一个地方的地质结构都有自己的特点。一般处在板块边缘交界处的地方就容易发生地震，如我国的西南地区，如果高层建筑的高度过高，就会降低它的抗震效果，对使用人群带来极大的生命安全威胁。

1.3建筑基础选型不够合理

建筑结构的基础选型对建筑的安全性、实用性、科学性都具有重要意义，因此在设计中要高度重视。现在，很多的高层建筑项目在基础选型方面出现了不合理以及不科学的现象，基础形式的选择不当常常会导致建筑出现变形的问题，比如最常见的沉降不均匀等，而建筑物的地基若产生不平均沉降的现象，更会危及建筑物的安全，严重影响建筑质量，缩短建筑的使用寿命。

1.4地下室外墙设计不够科学

当前，由于城市建设在不断的快速发展，土地量在减少，开发地下空间就已经成为了主要的发展趋势。然而，在建设地下室的过程当中，会存在很多问题，在这其中，由于地下室的外墙出现渗水从而导致地下室不能正常的使用， 而出现渗水的主要原因就是设计不当，以及没有达到施工质量的要求等因素造成的，而设计则是最为重要的一个环节，也是确保地下室质量的基础。因此，在对其进行设计时必须要充分考虑到各种因素的存在， 从而认真研究分析地下室外墙设计的要点。

2 高层建筑结构设计优化对策

2.1选择合适的结构方案

选择合适的结构方案即选择可行的结构体系和结构形式。结构体系需要满足传力简捷，受力明确的条件。同一结构单元不能混合使用不一样的结构体系，地震区要尽可能的符合竖向和平面规则。同时要综合分析工程的材料供应、设计要求、施工条件、地理环境等情况，和其他专业充分的协商，然后进行结构的选型，以确定好结构方案。在有必要的情况下需要进行多方案的比较，建立模型分析比对，选择最合理的结构方案。

2.2增强高层建筑结构的刚度，尽量减少位移

位移对高层建筑结构的影响非常大，合适的结构体系、平面的体型、立面的改变等方面是探讨减少位移不可缺少的内容，只有综合考虑了上面的方面，才能有效控制位移。另外，在高层建筑的结构进行布置时，要适度地加强高层建筑楼盖的刚度，尽可能做到各构件连接合理，受力均匀。在高层建筑结构相对薄弱的位置和应力较复杂的位置，要加强重視，不可忽略。

2.3选择恰当的基础方案

要根据上部结构的类型、工程地质条件、施工条件、相邻建筑物影响、载荷分布等因素来选择恰当的基础方案。在设计的时候要尽可能的发挥地基潜力，在必要的时候要做好地基变形的验算。并配合详细的地质报告来做基础设计，以及进行现场的查看或者对临近的建筑资料进行参考。

2.4确保地下室外墙设计的科学性

在地下室外墙设计时，首先，设计工作人员应该科学衡量整个建筑物的质量，并且充分考虑建筑项目所处区域的地质特征，进而做好地下室外墙基本尺寸的设计工作。一般情况下，对于高层建筑项目而言，地下室外墙结构设计过程中的墙面厚度需要保持在250mm以上。同时，为了防止由水泥用量增大而导致地下室外墙墙面混凝土产生裂缝问题，应当避免将混凝土强度设计过高，但也应当在C30等级以上。因此，在对地下室的外墙结构进行设计时，必须要按照实际情况进行分析，从而达到设计经济合理、可靠安全，以便解决工程的具体需要，以确保整个项目的工程质量。

2.5优化高层建筑的消防结构设计

随着建筑业的发展，高层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，要严格按照相关规范进行操作。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。

2.6优化高层建筑的抗震性能

高层建筑结构的设计要提高建筑物结构设计的规则性，合理设计抗侧移构件的位置，以此形成承载力的合理性分布体系，垂直方向需要通过抗侧力构件刚度和强度的提高，满足其均匀和连续的稳定性。如果在设计中注意以上事项，那么在计算地震应力时调整结构内力应相对容易，比如地震应力扭转的处理等等。在高层建筑的抗震设计中，由建筑延性设计而带来的问题很多，其中最为显著的是载荷、建筑的形变以及与其相对的脆性问题。建筑延性设计主要包括两个方面：对建筑构造的设计和对建筑结构中的组成构件的设计。当然，具体的延性设计处理过程，必然要通过位移的延性、曲率的延性、和塑性等指标来实现。就像为了提高建筑混凝土结构设计的极限应变能力，需要在塑性铰区配置定量约束箍筋，进而极大的增强了建筑构造构件的延性能力。

结束语

近年来，我国经济发展迅速，人民生活水平不断提高，在这种情况下，要想更好地满足人们的需求就要付出更大的努力。项目建设前期要保证建筑设计的科学性以及合理性，同时还要加强管理，保证建设项目实施过程中的施工质量，只有建设项目的每个步骤都严格把关，才能有效地提升建筑行业的竞争能力，为社会做更多的贡献。

参考文献

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