高层建筑结构设计的问题及对策探讨（1）

摘 要：随着我国社会经济的迅速发展，商业企业的信息化先进技术也不断地引进于国内各类经济发展生产领域，所以对于我国建筑行业的发展有一定的促进作用，我国建筑企业在进行城市建设、房屋、楼房的生产经营过程中，也逐渐利用科学技术完善建筑结构中存在的质量问题，近年来高层建筑出现问题的现象越来越多，只有通过引进先进的技术水平，在设计环节消除高层建筑结构问题，才能够确保建筑工程在日后使用的过程中安全可靠，也是对客户安全需求的保障。因此，本文就是根据在高层建筑结构设计的问题开展一系列的讨论，并提出相应的对策，希望能够有效促进高层建筑结构安全。

关键词：高层建筑；结构；设计

1 高层建筑结构设计的重要意义

由于我国现阶段的建筑需求不断加大，随着居民经济水平上升，对高层建筑工程的质量要求开始提高，当前我国建筑企业引进了先进的BIM技术，为的就是能够在设计环节就充分的保障高层建筑施工的质量和安全水平，但是由于高层建筑在生产环节就具备一定的风险，所以对建筑企业在工程质量和结构设计等方面都有很大的考验，高层建筑结构设计的完善，是充分保障居民生活水平，加强安全保障的重要工程，所以研究高层建筑结构设计的问题也是进一步提升我国建筑行业生产水平，缓解社会矛盾。

2 高层建筑结构设计中存在的问题

2.1 超高问题

在高层建筑结构设计中，就会存在超高问题，建筑超高是由于相关建筑单位在设计与生产阶段无视与违反当地政府的相关制度规范，为了将企业的盈利的最大化，从而盲目的对建筑物的高度进行设计，出现了过分加高的现象。由于高层建筑的高度也是分等级的，越是高的建筑自身结构的安稳性就容易受到挑战，对于高层建筑的地基、混凝土结构等都有超高标准，风险也会大大上升。比如：建筑物已经由原来的A级上升到B级，那么对于高层建筑设计的要求也会逐渐上升，对于各个环节的安全性受到挑战，建筑企业应该更加避免因为个别部门的流程工作出现差错，导致建筑物整体抗震结构不完善、内部质量问题造成结构不稳、缺乏对建筑整体的承重能力进行有效的评估、因个别材料对建筑整体性能的影响等问题。建筑物出现超高，一旦遭遇强风、地震等灾害，极易发生倒塌、断裂，从而造成居民生命和财产安全的消极影响。

2.2 短肢剪力墙设置问题

由于短肢剪力墙设置存在的问题，很容易就会造成建筑结构设计的不合理，一旦结构设置不合理，那么对于高层建筑五的稳定性、结构安全性造成很大程度的影响。从而将这种消极影响从结构设计环节转移到了施工环节，进一步的影响施工质量。短肢剪力墙的作用是能够帮助高层建筑物在受外力产生变形时，有效组合成框剪结构，通过刚度、内力的分配，从而减轻建筑物的位移差别，让建筑物承受的荷载力能更均匀合理。但正是因为短肢剪力墙的作用，会让在高层建筑物设计环节进行不合理的增加，从而造成损害建筑物的结构的现象。

根据众多建筑结构设计的实例可知，盲目设置短肢剪力墙，会让高层建筑物在结构上有所影响，主要体现在高层建筑物的抗风、抗震和稳固性产生问题。

2.3 嵌固端设置问题

嵌固端的设置问题主要是指固定端的设置问题，固定端则是帮助建筑物在进行构建过程中的结构形状，避免出现构件位移，产生于原位置的距离差异。因此对于嵌固端在如今高层建筑物的设置中，更多的是设置于地下室，但是这种设计存在极大的安全隐患，难以实现预期效果。嵌固端的位置设置与抗震缝隙处理容易存在矛盾。这主要是因为在地震发生时，不是所有的部件都能够派上用场，总有一部分的部件是属于无法运作的状态，但是其他的部件仍然能够完成自己的工作，帮助建筑物承担地震强大的作用力，减少建筑物崩塌的现象产生，由于嵌固端的位置设置与抗震缝隙之间很容易存在矛盾，所以导致嵌固端出现平衡性不足的问题，很容易导致整体结构的稳定性产生影响。

3 高层建筑物结构设计问题的解決对策

3.1 合理使用计算简图

合理的计算简图，是为了让高层建筑减少出现超高问题，对于楼层高度、整体结构的数据基础合理的进行计算，充分利用BIM技术对于简图中的建筑结构有充分的了解，立体化的模拟结构流程，对于容易出现的问题进行模拟，从而有助于完善建筑结构设计的质量安全、结构合理。另外在简图的设计中，需要对简图中的各项参数、需要囊括的各种因素的影响有所了解，并且充分确保后续计算工作的准确性、客观性。高层建筑的简图设计可以由多数设计是共同参谋与合计，落实简图的参数计算与模拟参数的实践工作，从而充分的保证计算的高准确性。

3.2 注重选择结构方案合理性

在结构方案的选择程序中，建筑企业应该了解当地的建筑生产相关指标，仔细研究对于当地历史发生特大灾害的情况，对于建筑指标中的参数与相关规定或者事件出现矛盾的情况时，应该考虑对短肢剪力墙设置是否合理，应该注意材料的刚度和强度有效的结合，让地震在发生时，能够将作用力分散到各个部件当中，让建筑物整体均匀受力。从而避免短肢剪力墙的盲目设置，进一步加强抗震部件的合理安装，将框架内部同一水平朱两端的长度加强，能够帮助因为地震压力造成的塑胶性变形。在结构方案的选择中设计时还需要进行实地勘察，对于最优结构方案的选择有所帮助。

3.3 有效满足结构设计中各类性能需求

首先，需要遵守设计的整体性。保障建筑结构整体布局的合理整齐，从而能够保障结构的坚固，提高抗震性能。另外在实际的设计过程中，还需要有效的提升建筑结构的抗侧压力。一旦发生地震，能够有效的避免建筑物整体的抗压能力，防治法伤偏移的现象，保障人员安全，以及工程质量。

其次，注重高层建筑结构水平。把握高层建筑物的水平力需要对各种载荷力进行分散。因此在结构设计环节，对于建筑物的水平力的设置于平衡，需要相关设计人员在做好控制工作，完善数据分配与材料结构设计方案。

最后，满足高层建筑对于稳定性的要求。对于结构稳定性的实现，需要对建筑物的嵌固端的位置设置、短肢剪力墙设置位置的控制有所加强，需要对建筑物的各个关键点科学应用、合理设计，避免出现受力不均产生位移的现象。

4 结论

在建筑行业的不断发展中，人们对于高层建筑物的安全性、稳固性、抗震性也越发的看重，我国建筑公司为了能够避免高层建筑在发生灾害时出现的大规模的崩塌现象，减少人员的伤亡、财产损失，从而提升建筑物结构设计的方案已经势在必行。因此本文分析研究了高层建筑结构设计存在的问题，也是为了能够在设计环节对高层建筑物的结构水平有所要求，希望建筑公司能够遵守一定的原则，充分提高高层建筑物的稳定性，为高层建筑物的未来发展做出实际工作。

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作者简介：

阮风华，女，土家族，国家一级注册结构工程师。