高层建筑结构设计分析探讨

任东伟

摘  要：结构设计工作在高层建筑工程中尤为重要，为了尽可能提升高层建筑的稳定性、安全性以及抗震性能，就需要做好结构设计工作。在高层建筑结构设计工作中，需要保障设计方案的科学与合理性，并且在设计的过程中，需要将整个建筑工程的施工环节都考虑进去，以促进设计方案质量的进一步提升。鉴于此，文章首先分析了高层建筑结构设计中存在的问题，然后提出了具体的优化策略，以供参考。

关键词：高层建筑;结构设计;优化策略

分类号：TU50

一、高层建筑结构设计中存在的问题

1.地基与基础设计不科学

在建筑工程项目施工开始后，首要任务便是加强地基建设。地基的施工对整体建筑的安全稳定性有关键性影响作用，建筑结构设计人员必须做好地基设计，且应保障地基与基础设计相统一，并符合标准。但当前部分建筑结构设计人员在设计时可能存在基础类型选择不合理的情况，导致地基与基础设计在配合度方面有着极大的不足，同时在施工后建筑物可能会出现倾斜、地基沉陷的情况，会极大影响建筑物的整体安全稳定性。

2.结构体系不合理

虽然当前我国建筑领域较之过去得到了长足进步，但同时也存在着一定的不足，尤其是在建筑结构设计工作中，其中结构体系不合理是主要问题之一。在进行建筑结构设计时，必须注重结构体系的合理性。我国国土面积大，地形复杂多样，部分地区时常出现较为严重的自然灾害，因此建筑物必须具备更强的安全性，但根据实际情况来看，部分建筑结构设计合理性、科学性不足，且在选择建筑物结构形式前并未详细了解相关情况，进而造成了结构体系不合理的问题。

二、高层建筑结构设计优化措施研究

1.增强设计图的规范性

在开展建筑结构图纸设计环节，必须要严格依据规定的要求与规范，结合建筑工程项目建设的实际情况，对建筑结构设计图纸当中的各类符号与数据等参数进行明确，尤其是在面对相对复杂的设计任务，设计人员需更加注意做好结构设计图纸的设计工作。设计人员需要注意在建筑工程结构设计之前对建筑工程项目的实际情况进行深入了解，对现场的工程项目场地环境、水文条件等资料进行仔细地勘查，确保可以为建筑结构设计图纸的设计提供全面、可靠、准确的资料。此外，在完成建筑结构设计图纸的设计任务之后，设计人员自身要对图纸的准确性进行仔细校核，确保可以及时发现与纠正结构设计图纸中存在的不合理之处，避免出现不必要的设计问题。

2.优化基础设计

2.1地基基础设计要求

在进行地基基础设计前期，需对所选定的施工区域进行严格的地质勘查工作，如水文、气候以及地质情况等方面的勘查与测量。同时，应对土质进行采样分析，由土质成分来确定后续的设计与施工处理方法。随后，需由设计单位针对地质勘查工作中所提交的勘察资料，进行该施工区域建筑工程项目的针对性设计。若该施工区域为软土地基，则应通过各种加固处理方式，来杜绝地基在施工或后续应用过程中出现的变形及塌陷等情况。由此便需要在设计过程中确保地基处理与地基选型之间，具备良好的结合性。

2.2加强结构承载力设计

现阶段，建筑工程大量存在着主楼一体的结构，加强对主体结构的地基承载力进行设计和计算，充分考虑地基基础两侧的超载。当超载宽度大于基础宽度两倍时，可以将土层厚度作为基础埋深，基础两侧超载不等时，选择最小值。其次，岩石地基的承载力比一般的土高的多，可以利用岩石地基进行荷载试验确定。同时，地基变形计算也在地基设计中重要的一部分，当建筑地基产生过大的变形时，不仅会影响到这个建筑的质量，甚至还会危及人们的生命和安全。所以，在基础结构设计中，一定要充分的重视变形计算。

3.建筑主体优化设计技术

在建筑结构的优化设计工作中，必须要从整体的角度上出发，相关设计工作人员可以对一些先进的计算机技术加以合理的应用，通过三维建模技术，对建筑结构整体的构成特性进行更直观的观察和分析，让建筑结构模型变得更加的精确化和直观化。比如在建筑结构设计工作中，剪力墙结构设计是其中一个非常重要的工作环节，如果剪力墙结构设置不準确，会直接造成建筑结构的稳定性。因此，在进行剪力墙结构的优化设计工作中，必须要保证建筑结构体的均匀分布，同时，需满足建筑体内部的使用空间方面的需求。通过对剪力墙结构的合理优化，可以充分保证建筑资源的节约化应用，为人们营造出一个更加舒适的居住生活环境。除此之外，在进行建筑结构设计工作中，需要保证高楼层的中心点和楼层整体结构的中心点相统一，并且有效结合建筑结构的优化设计方法来加以开展，可以有效提高建筑体的整体安全性和稳定性。

4.注重结构抗震设计

首先，设计人员需要充分考虑建筑抗震结构的基本性能，通过合理、科学的定量分析对高层混凝土建筑的抗震体系进行优化设计，并在整体设计方案的指导之下，不断实现对于各个结构基本特点、布置方式及剪力墙的设计方案，且需要考虑到每一个抗震结构的实用性和综合性能。其次，在满足抗震性能的基础上，可以进一步追求抗震结构的美观性，要确保抗震结构整齐、对称，尽量不使建筑物的美观性受到较大的负面影响。同时，优化设计方案的过程中需要着重考虑建筑结构的抗震抗倒塌能力的提高，设计人员需要考虑到不同等级地震对于建筑结构所造成的影响，并对这一过程进行持续的计算，确保最终的计算结果能够与实际情况之间相互吻合，并在这一接触上确保各项抗震结构能够保持一定的平衡性，并侧重于建筑结构与纵向重力作用之间的关系。最后，抗震结构的设计需要具有一定的条理性和层次感，防震措施的选择需要结合施工现场的地质条件作出准确的判断，促使建筑整体结构能够满足上下力的受力均衡。实践证明，合理的结构重力设置可以有效降低地震发生时对于建筑物所造成的水平作用力和竖向作用力，确保建筑不会出现裂缝、倒塌的情况。

结语

综上所述，在高层建筑设计环节，工作人员要在确保建筑物安全的基础上，通过建筑结构优化处理尽可能的降低建筑成本，提高企业经济效益。这就要求相关设计人员在工作中不断强化对问题的分析，不断优化建筑基础、建筑主体结构及建筑抗震设计，进而有效提升建筑结构设计方案的科学性，保证建筑工程建设质量，为我国建筑工程行业的进一步发展做出贡献。

参考文献：

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[2]李善荣.建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用初探[J].居业，2019（9）：59，63.

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