基于城市高层建筑结构设计的要点的分析与研究

苏新

摘要：优秀的高层建筑设计，应注重结构设计的重要性，在保证高层建筑结构设计达到预期功能及质量要求的同时，还应满足客户的实际需求，从而推动建筑业经济快速发展。

关键词：城市；高层建筑；结构设计；要点

当前，在城市土地面积的限制下，建设高层建筑已经是保证城市土地综合利用率的最佳途径。而随着科技技术的不断发展与进步，进一步带动了建筑的高度，这也因此对高层建筑的防震防风能力等提出了更高的要求。

1.高层建筑结构设计的要点

1.1结构形式方面

当前，大部分高层建筑设计普遍以钢结构和钢筋混凝土结构为核心。其中，由于钢筋混凝土结构无需太大的造价，企业具有多样化的材料来源，实际可浇筑成诸多复杂的断面形状，能实现各类结构体系，具有明显的耐久性及防火性特点。通过科学规范的设计后，钢筋混凝土结构将充分发挥抗震性能。但任何事物有利有弊，钢筋混凝土结构也是如此，具体体现在构件断面大、自重大等不足。钢结构的优势之处在于具有较好的强度和韧性，结构断面小、自重轻，抗震性也十分明显。同时由于可将钢结构构件置于工厂中加工，所以一定程度上节约了施工工期。其不足之处主要体现在构件用钢量大、需投入较高的造价，防火性能不强，对防火涂料的需求量大，进而使得成本及施工周期进一步延长。钢结构与钢筋混凝土结构相比，钢结构是西方国家建设高层建筑时使用最多的一种结构。而我国则恰恰相反，以钢筋混凝土结构和混合结构为主要。

1.2荷载与高度方面

建筑是根据自身的高度来明确所要达到的防震防风等要求。建筑设计过程中，必须始终以建筑的安全性为立足点。和多层建筑相比，高层建筑中的水平荷载力较为突出。高层建筑具体的重量和产生的内力与建筑高度的一次方成正比，而建筑水平荷载力对结构产生的力量，与建筑高度的二次方成正比。水平荷载力主要发挥防地震及风荷载的作用，荷载力的大小程度由结构的动力性质所决定，在高层建筑设计中是不容小觑的部分。特别当发生地震灾害时，水平荷载力将对建筑产生巨大的力量，所以建筑高度越高，就对荷载力的计算提出了更为精准的要求，以提高建筑安全性。在高層建筑相关的抗震规范要求中明确提出了不得随意更改建筑结构的高度，特别在新规范要求中更为关注建筑结构的高度问题，因此我们在结构设计过程中应时刻关注着建筑超高问题，只要出现了建筑高度超出了规定高度要求，就必须立即重新设计。若实际中对该方面的事项关注度低，那么不仅会造成图纸审核不通过，而且还会降低建筑施工的安全性。

1.3结构设计人员方面

部分设计人员工作的不认真而引起的高层建筑地基和基础设计问题已经成为了当前的焦点话题。要知道，设计人员设计工作的好坏对后续设计工作能否顺利有效运行起到决定作用。同时，建筑物的地基是整个建筑的基础，与高层建筑的价值息息相关。在地基基础设计过程中，常常会出现一些漏洞问题，若不提高重视，就会给建筑工程带来无法预料的损失。

2.强化高层建筑结构设计的方法

通常而言，我们都会以设计质量与施工质量为标准对整体建筑质量进行评价。相较于施工质量，建筑设计需经历繁杂的过程。所以相关设计者肩上所担负的责任重大，而且建筑结构的设计与高层建筑物的使用安全及经济效益息息相关。然而目前依旧有部分高层建筑结构设计者工作不认真，从而导致建筑结构设计的的概念与方法难以达成一致。因此为了保证高层建筑结构设计的科学合理，应考虑以下两点：

2.1注重实用性

对于高层建筑设计人员而言，除了要了解高层建筑具有一定的审美功能外，还应关注其实用功能。实际设计时，设计人员应结合艺术手段与工程技术手段，不仅要满足客户的审美需求，还应保证建筑的整体安全性。此外，设计中还应突出建筑的持久性，使其具有坚固的结构。总之，建筑的审美意义与实用意义是紧密相连的。

2.2注重设计和施工的紧密结合

在完成高层建筑结构设计后，接下来就是投入实际施工，应按具体情况实施。在高层建筑结构设计过程中，应准确计算结构构件的承载力极限状态，并对正常使用极限状态进行验算，如在直接承载动力荷载的构件上，应做好疲劳强度验算，当结构中若干作用效应一同产生，应及时分析其可能的最不利组合。

2.3科学选取结构形式

现阶段，我国高层建筑的结构设计远不及其相关理论的发展。计算机技术的兴起虽有助于结构设计者完成部分常规的计算，使结构设计效率得到了很大的提升，但由于建筑结构存在诸多的约束因素，要想实现建筑结构的优化设计还具有一定的困难。大部分结构设计者普遍认为只要设计与建筑规范要求相一致，计算准确就行了，然而建筑结构设计方案往往会根据工程施工的变化而需要进行相应的整改。现阶段，钢结构与钢筋混凝土结构有利有弊，实际选用时，应对建筑的地理环境加以考虑，并掌握了解建筑的实际用途。随着现代社会的不断发展，进一步促进了国内钢结构的制造水平，虽然西方国家已具备了较为成熟的钢结构技术，但也有一些不足，特别在防火方面，以钢结构为主的高层建筑必须深入分析火灾会对建筑整体造成的影响。将钢结构与钢筋混凝土结构等紧密结合，从而明确更优的解决方案。

3.结论

综上所述可知，随着我国高层建筑的蓬勃发展，使得城市土地的综合利用率得到了提高，丰富了人们的活动空间，推动了城市的良好发展。但与此同时，我们还必须充分的意识到，不管技术多成熟，都不得忽视建筑设计质量。由于我国目前在建筑理论领域的研究深度还不够，所以建筑结构设计除了要在相关书本中学习外，还必须根据工程实际，不断丰富自身的实践能力。唯有如此，方可为人们提供舒适安全的生活空间，方可保证我国建筑业向更高层次上发展。

参考文献

[1]殷晓瑾.某高层建筑结构设计与分析[J].中国房地产业，2011年02期.

[2]董燕，胡执标.浅谈高层建筑结构关键设计问题[J].科技创新导报，2011年11期.