高层建筑结构设计存在的不足与对策

文/于洋 山东大卫国际建筑设计有限公司 山东济南 250000

史安朋 滨州正泽建筑设计有限公司 山东滨州 256600

近年来经济的高速发展使得建筑行业如雨后春笋般快速的发展，全国各地各个大小城市的高层建筑不断涌现。高层建筑不像单层或者低层、小层建筑，随着其建筑面积的不断增加，其存在的风险就越来越高。因此设计师们在对高层建筑进行设计时务必要进行各方面因素的综合考虑，其中主要包括防震、防撞、防风、防火等重要指标。 然而现实生活中，我们经常听到关于高层建筑由于设计原因存在的安全问题，威胁着人们的生命安全。为此我们不得不对高层建筑结构设计加以重视，并对其提出更高更严格的要求。这让设计工程师们面临了更大的挑战。

高层建筑的结构特征：在结构的复杂性方面，高层建筑结构相比普通建筑结构要复杂的多，在水平和竖直方向上同时存在对建筑的荷载，因此，在高层建筑结构设计中应充分考虑到荷载问题。同时高层建筑抗震能力的特性要求也是很严格的。对于一般建筑来说，结构在水平方向影响相对较弱，但在高层建筑结构中，外部地震和水平荷载的影响却尤为严重。目前高层建筑的高度不断增加的，但层高却普遍减少，相比普通单层或者低层建筑的高层高，人们生活舒适度有一定的影响，容易使人感觉到压抑，同时也严重影响了施工过程中的建设，甚至对建筑物的结构造成严重的破坏，因此高层建筑结构设计在这种情况下应该对侧向位移的影响进行有效控制，并将产生的影响控制在合理的范围内，抗侧力结构设计是高层建筑结构设计中的另一个重要环节。

下面是对高层建筑设计结构存在的不足详细的刨析，并对高层建筑结构设计存在的问题提出解决对策，希望对以后的高层建筑结构设计有所帮助。

1、高层建筑结构设计中的问题

1.1 高层建筑结构设计中明显的超高问题

在实际的工程设计工作，超高的问题在建筑结构问题中还没有得到充分的重视，对超高的问题忽视，会影响到工程质量和安全，因此在施工图部分，面对这样的问题审核是不允许被通过的，技术人员应积极组织相关的技术工程师参与设计讨论。这个超高的问题会给项目进度和项目成本带来沉重的代价。由于高层建筑超高的高度，在安全方面也具有诸多问题，比如说抗震能力低、稳定性差等甚至于有的超高建筑在遇到较为严重的自然灾害会出现倒塌或者对联等现象。

1.2 结构的规则性问题

高层建筑在结构上与原有的常规建筑有比较大的差别，新旧规范发生了很大的变化，尤其在新规范上这种变化变现的尤为明显。高层建筑在原有的基础上加了嵌固端上下层刚度和信息与平面规则性信息等限制性因素。在新规范中还有强制性的条文规定：高层建筑设计中不得选用与规范严重不相符的设计方案，因此在遵循新桂芳的前提要求下，设计师们应当格外注意着一点，一面在后期设计中带来不必要的麻烦。

1.3 结构的均衡性问题

在高层建筑的设计过程中结构的均衡性是非常重要的，我们应该提前将街道的宽度和窄度测量准确，然后才考虑高层建筑自身的尺寸。无论是设计什么样风格或者什么样造型的高层建筑，都应该将设计结构的均衡性考虑进去，要使得高层建筑的设计在城市的街道中体现的更为和谐，既要相容又要和谐还要美观，其设计应该不破坏周边环境的美感。设计师往往容易忽视在结构均衡性方面的问题，设计的高层建筑既要做到美观又不影响车辆行人的出行。

1.4 高层建筑的消防结构设计不够合理

对于设计者来说，应该重点考虑高层建筑的内部结构情况，因为这样才能对该设计有一个较好的把控，其安全和质量也会更加有保障。对于不同的结构以及不同功能的区域应该选择适合的材料，这样可以避免给高层建筑的设计带来不必要的麻烦，因为一些可燃性的材料可能会带来火灾的风险。在一些风力较大的建筑中更加应该考虑火灾的因素，因为当风力较大时，火势很容易引起扩张，我们需要结合一些外部条件对高层建筑进行设计，同时考虑一些材质的选取问题，来尽可能的将安全风险降到最低。

2、高层建筑结构设计中所存在问题的解决对策

2.1 减轻高层建筑的结构自重

减轻结构自重指的是在不增加地基的以及基础造价的情况下，尽可能的多建层数。因此可以考虑使用软土，同时由于高层建筑其高度高、重心也高，因此我们在考虑使用建筑材料的时候，应该尽可能的考虑使用轻质材料，可以将这些轻质材料运用到隔墙以及填充物中。

2.2 优化抗风结构设计

对于高层建筑来说其高度较高，因此我们必须考虑高层建筑的抗风防风能力，所以在基础的结构设计方面，应该尽可能的保持稳定性，另外我们也应该估算高层建筑所能承受的最大风压值，避免因为风压的影响而破坏整个高层建筑的结构。在高层建筑风压较高的位置应该进行加固，分析高层建筑所受到的实际风力，计算其水平载荷能力。

2.3 优化抗震结构的设计

对建筑平面进行简化，减少相关的平面设计，通过合理的施工设计使地基的强度得到增强，另外对于高层建筑来说，抗震的性能是非常重要的部分，在设计的时候应该将其重点考虑进去，可以通过合理的设计承重力的分布，以及加强构件的强度来达到目的。对于高层建筑来说稳定性是衡量一个建筑是否达标的关键因素，它关系到高层建筑的安全问题，因此在设计的过程中必须要把它纳入到重点考虑的范围内。

总结：

随着社会的发展，高层建筑已经成为了当下城市发展的潮流，越来越多的高层建筑拔地而起，因此高层建筑的安全性也得到了越来越多的重视，对于建筑来说其设计过程的质量保证，会对建筑后期的安全性产生重要的影响。在整个建筑设计的实施过程中，设计阶段的作用尤为重要，它体现了整个高层建筑的实施水平，文中通过分析了高层建筑所存在的问题，提出了一些对于高层建筑所存在的一些问题的解决策略，使得高层建筑的设计能够更加的安全合理。