劉斯 劉焦

摘 要：隨著城市的不斷發(fā)展，城市土地資源變得越來越緊張。為了能充分利用土地資源，高層建筑不斷涌現，并在我國的建筑市場上快速發(fā)展。然而高層建筑由于其本身的高度原因，因此，對其建筑的結構設計也有這更高的要求和標準，一旦高層建筑結構設計中存在較大的缺陷，將可能引發(fā)重大的安全事故。本文針對目前高層建筑結構設計中存在的不足進行了探討，并對進一步加強高層建筑結構設計的安全性，提供了相應的措施和建議。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；解決措施

1 高層建筑結構的特點與設計原則

1.1 高層建筑結構的特點

高層建筑與一般的建筑最重要的不同在于其荷載承受力的不同。高層建筑不僅需要承受縱向的重力荷載，還需要承受外界風力的橫向荷載。其次，與一般的建筑相比，高層建筑在發(fā)生地震時，往往不能快速有效的疏散人群。因此，高層建筑結構需要具備一定的抗震能力，確保在地震時可以提供給人們更多的疏散時間。

此外，隨著高層建筑層數的增加，建筑物的層間位移往往會變大。而當建筑側移過大的時，則會使人感到強烈的不適，還容易造成建筑結構的損壞。因此，在實際的高層建筑結構設計中，為了有效的減少建筑的側移，需要將建筑側移控制在相應的范圍內，確保建筑結構構件以及非結構構件都能滿足建筑結構設計的要求。

1.2 高層建筑結構的設計原則

在高層建筑結構設計的過程中，首先需要遵循的設計原則是提高混凝土設計的質量。提高混凝土設計的質量，是滿足建筑需要的基本，可以有效的提高建筑的安全性。同時還需要相應的安全理念對施工進行引導，確保施工的安全。其次，高層建筑結構設計要滿足實用性功功能原則。隨著現代人生活質量的不斷提高，對美的事物有了進一步的追求，也因此對高層建筑物提出了更高的要求。這就需要設計者在對高層建筑結構進行設計的過程中，需要注入更多的元素，并對建筑結構單元進行相應的協調，從而確保高層建筑的功能可以充分的展現。

2 高層建筑結構設計中存在的不足

2.1 均衡關系不合理

一個具有合理均衡關系的高層建筑，其裙房和主體之間的尺度空間偏移應在合理的數值內。為了使均衡關系可以達到合理的狀態(tài)，設計師必須對設計進行充分清楚的規(guī)劃，并對相應的建筑規(guī)模做準備。然而目前很多設計師在實際的設計過程中，并沒有對高層建筑和城市道路進行均衡的布置，導致在一定程度上破壞了高層建筑與周圍地理環(huán)境之間的兼容與和諧關系。

2.2 高層建筑消防結構設計不規(guī)范

高層建筑的內部是通過多元化的結構組合而成，其建筑結構是非常復雜的，而在其中需要考慮的一個重點問題就是對不同建筑材料的使用。比如可燃性的材料往往極易發(fā)生火災，如果在高層建筑中不恰當的使用該材料，將會帶來嚴重的后果，并且由于高層建筑本身高層風力過大，一旦發(fā)生火災，會使得后果進一步的惡劣化。因此，設計者在對高層建筑結構進行設計的過程中，應具有相應的消防意識，對高層建筑消防結構進行規(guī)范設計，并要充分考慮對結構關鍵主體的防護。

2.3 高層建筑結構的高度問題

高層建筑的高度本身就比一般建筑要高出很多，其安全性相比一般的建筑物要弱。但有些企業(yè)一味的追求利益的最大化，往往會將高層建筑的高度做到相關規(guī)定的極限，還會在具體的施工中作假。比如某些開發(fā)商為了不突破所要求的限制高度，往往會在設計稿中壓縮層高，但在實際建筑過程中卻還是按照壓縮前的高度進行施工。這樣的行為會使得高層結構中，起控制作用的不再是豎向的重力荷載，而要求了更多的橫向下承載力，這對高層結構的安全埋下了隱患。

此外，由于高層建筑過高，對其抗震能力也具有了更高的要求。但目前在對高層建筑結構進行設計的過程中，雖然采取了相應的抗震措施，但是卻沒有對地震所帶給高層建筑的破壞度進行預測。使得抗震設計不完善，在發(fā)生地震時，其危險性往往會超出抗震措施的抵抗性。

2.4 高層建筑結構設計體系不合理

目前高層建筑結構在設計和建造的過程中，往往會過于追求建筑外表的美觀，而對忽略建筑內部的結構化和系統化。這樣的設計和建造會嚴重的違反高層建筑的規(guī)范要求，影響整個系統結構設計的安全性，使得高層建筑在實際使用的過程中，往往會受到極大的承受載荷。

3 高層建筑結構設計不足的解決措施

3.1 對基礎方案進行綜合考慮

基礎方案對于保證建筑的結構的穩(wěn)定性能和安全性能具有重要的作用，在對其進行設計的過程中，要充分的確保其科學性。在考慮基礎方案的過程中，要合理計算簡圖，采取一定的構造方法并控制計算誤差在一定的范圍內，確保計算簡圖的科學性以及其經濟上的合理性。

3.2 設計相應的消防結構

在設計相應的消防結構的過程中，設計工程師首先應減少對易燃材料的使用，從而降低火災發(fā)生的可能性。其次，設計工程師的過程中，應擴大建筑結構之間的距離，避免建筑之間相隔過近，致火災危害的加深。此外，設計工程師需要建立良好的疏散系統，確保在發(fā)生火災時，人員可以利用疏散系統進行逃脫，減少人員的傷亡。

3.3 注重對結構抗震的設計

在對高層建筑結構進行設計的過程中，必須對抗震結構設計充分的重視。尤其是對于某些地震頻的地區(qū)，在結構設計過程中需要對抗震結構進行嚴密的計算。同時，在某些非頻發(fā)地震區(qū)的高層建筑，也需要對抗震結構加以考慮，并采取相應的措施手段，確保高層建筑結構的穩(wěn)定性和安全性。此外，由于高層建筑隨著樓層的增高，其本身結構的柔性也會不斷加大，因此，在實際發(fā)生地震時，這樣的結構特性會使其出現較大的變形，從而發(fā)生倒塌事件。為了避免這樣倒塌事故的發(fā)生，在對其結構設計的過程中必須采用一些合理的抗震措施，比如確保建筑結構具有較好的延性，使得建筑結構可以抵抗一定的變形，從而提升高層建筑的穩(wěn)定和安全。

3.4 加強結構分析及計算

由于目前較常使用的計算軟件種類較多，其各自的計算模型與計算方法也存在著一定的差異，造成各種軟件最終計算結果往往各不相同。為了避免不同軟件計算結果的不同而對建筑結構帶來重大影響，因此，在對建筑結構進行分析的過程中必須從建筑本身的類型出發(fā)，根據其相應的類型選擇恰當的計算軟件和模型，并且可以對不同軟件的計算結果進行相應的分析，選擇恰當有效的結果作為實際建筑的數據依據。

此外，在加強結構分析及計算的過程中，必須重視對設計人員綜合素質的要求，確保設計人員可以有效的使用這些計算軟件，從而實現高層建筑設計的科學性、安全性、規(guī)范性。

4 結語

高層建筑的增多是目前城市發(fā)展的必然趨勢，是解決城市人口擁擠的重要方式。但由于高層建筑結構本身的復雜性，與其設計的高難度性，造成高層建筑的結構設計中存在著諸多不足。而對這些不足加以改善與防范，對于提高高層建筑結構設計的安全性、規(guī)范性具有重要意義。

參考文獻：

[1] 龔立瓊，呂潛.淺談高層建筑混凝土結構優(yōu)化設計[J].建材與裝飾，2017（38）：88～89.

[2] 黃少坤.高層建筑結構設計中存在的不足及解決策略[J].建材與裝 飾，2017（6）：94～95.

[3]羅曉清.高層建筑結構設計特點及常見問題分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（33）：249.

[4] 劉玉坤，王之明.淺談高層建筑結構基礎設計中存在的問題與解決措施[J].科技展望，2015（30）：27.

[5] 范值慎.高地震烈度區(qū)超高層剪力墻結構住宅的抗震性能設計研究[D].北京建筑大學，2015.

[6] 秦俊林.高層建筑結構超限設計分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2015（13）：240.