浅析高层建筑结构设计中存在的问题分析

浅析高层建筑结构设计中存在的问题分析
发表时间：2016-03-17T16:26:59.427Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：吴述明
[导读] 河南省城乡规划设计研究总院有限公司高层建筑相对于其他建筑而言更加复杂，所以在设计过程中，设计人员考虑问题时应更加的全面、系统。

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摘要：高层建筑相对于其他建筑而言更加复杂，所以在设计过程中，设计人员考虑问题时应更加的全面、系统。

另外，设计人员应该充分了解高层建筑的结构设计特点，熟悉并遵循其设计原则，还要善于发现问题，及时提出解决措施，有效地规避风险。

高层建筑的安全性是十分重要的，因此，设计人员除了要加强自身的专业技能外，还要积累经验，不断地进行创新和突破。

只有这样，我国的建筑行业才会稳步发展，才会有利于我国社会主义的发展。

关键词：高层建筑；结构设计；问题分析
引言
随着世界经济的不断进步与发展，世界人口不断增加，综合世界范围内，对超高层建筑的结构体系研究逐渐发展，其结构设计水平不断提高，而这也间接的促进和推动了高层与超高层建筑的迅猛发展。

高层和超高层建筑愈发成为一个国家或者是城市的发展标志，越来越多的超高层建筑出现在人们的生活中，从某种程度上来讲，建筑物不断增加的层数已经成为国家或者是城市经济实力和水平的象征。

最初在高层与超高层建筑的设计之中，钢筋混凝土结构是最为常见和主要的结构，该种结构体系自身的负重较大，而且其体积也相对较为庞大，这就极大的限制了超高层建筑功能的有效发挥。

一．高层建筑结构设计中存在的问题
1.1 高层建筑结构的均衡关系不够合理
在高层建筑的结构布局上，设计人员在设计前应该先将街道的宽度和窄度测量清楚，再考虑高层建筑物的自身尺度。

一个设计合理的高层建筑其主题、裙房和顶部之间应该是均衡的尺度空间。

另外，高层建筑的地理位置应该以城市的街道布局为基础，与其相容，做到和谐，确保高层建筑的结构设计部不会坏周边建筑的美感，不阻碍车辆行人的出行，并且自身外形应该做到美观。

然而，设计人员在该方面还存在一些薄弱意识。

1.2 高层建筑消防结构设计不够规范合理
高层建筑的结构设计是非常复杂的，因为其功能的多样化，就要求其内部结构设计的多样化。

不同的结构设计又会需要不同性质的材料，这也给高层建筑的设计带来了障碍。

换言之，材料的可燃性会加大火灾的风险，特别是在风力较大的高层建筑中，一旦发生了火灾，就会迅速扩张火势，对高层建筑的安全性造成了极大的威胁。

此外，高层建筑的层数越多，越应该充分考虑到高层建筑材料的特性。

1.3 高层建筑结构的高度问题
不少建筑开发商家为了谋取自身高额的利润而一味地使高层建筑结构超高，这种在建筑物上私自增高的行为不仅违反规范操作，而且还会带来很多隐患。

我国地质结构多样化，每一个地方的地质结构都有自己的特点。

一般处在板块边缘交界处的地方就容易发生地震，如我国的西南地区，如果高层建筑的高度过高，就会降低它的抗震效果，对使用人群带来极大的生命安全威胁。

1.4 高层建筑结构设计体系不够合理
高层建筑的结构设计出了追求外观好看以外，还有注意设计的科学性和和合理性、体系化。

对于高层建筑的设计并不是单一的，有剪力墙结构体系、筒体结构体系等等。

另外，要想一个高层建筑达到一定的安全性，一定要将其整个结构设计系统化，既要考虑地震等带来的巨大载荷，也要考虑到水平方向的强风等，并且还有做好相关的预防措施。

如果这些问题只是被单独拿出来解决，而忽视其他一连串的问题，就极容易给高层建筑埋下隐患，对突如其来的灾害不知所措。

二．目前在高层建筑结构设计中存在的常见问题分析
由于经济发展原因，我国高层建筑施工相对欧美等发达国家起步较晚，但随着改革开放对经济的巨大促进作用，我国高层建筑施工建设进度加快。

但由于施工经验和技术的先天不足，导致我国目前高层建筑结构设计施工中存在诸多问题，而这些问题的直接体现便是高层建筑服务寿命和使用质量远不及欧美等发达国家。

通过大量的研究与分析，我们发现我国目前高层建筑结构设计中存在的问题主要有以下几点：
2.1 建筑空间布局不当高层建筑在设计过程中除了考虑建筑的实际使用功能，同时也要照顾到外在的美观和该建筑与周边设施的环境适应性。

因此在高层建筑结构设计的实际工作中需要综合考虑建筑高度和建筑高宽比以及建筑与周边设施相对距离。

2.2 建筑材料的选用不当我国多地属于地震多发地带，根据国外的设计施工经验，一般地震多发地的高层建筑主体结构采用钢结构为主，多种类复合材料为辅的建筑结构。

但在我国高层建筑设计中，大多采用钢筋混凝土或者沙石混合结构。

一是由于钢结构设计技术过于
复杂，国内尚不能完全掌握钢结构高层建筑的设计施工技术，二是由于钢筋混凝土结构已经得到了丰富的研究和实践，更容易控制设计与施工质量。

但从实际效果来看，采用钢筋混凝土结构的高层建筑很容易在施工和使用过程中发生钢筋混凝土结构弯曲变形侧移幅度较大的现象，由此不利于建筑的长期正常健康使用。

2.3 建筑安全性设计不足高层建筑不同于一般建筑，人口相对密集，而且不利于紧急状态下的人员快速疏散，因此需要特别注意对建筑安全性的设计，主要包括消防灭火、应急逃生通道、抗震、抗风、防雷电设计等。

对于高层建筑来讲，其受力载荷较大，在剧烈的地质运动（如地震）及自然条件（雷雨大风等强对流天气）冲击下极容易发生建筑受力稳定性遭到影响或者破坏、部件结构稳定性下降等现象。

高层建筑中的防灭火是高层建筑日常安全管理中的重点，如果结构设计中没有完善的消防灭火设施系统以及应急逃生通道，该高层建筑在事实上存在着严重的安全漏洞，一旦发生火灾事故，后果不堪设想。

在我国很多高层建筑结构设计中对消防灭火、应急逃生通道、防风、防震、防雷电设计均有不足，不利于建筑的日常正常使用和管理。

三．对高层建筑结构设计的建议和意见
针对我国高层建筑结构设计中存在的问题，结合国内外对高层建筑结构设计的实际工作经验和相关知识的研究与学习，设计人员在工作中需注意：①不断提高专业素质，保证结构设计的科学合理性。

②在对高层建筑进行结构设计时，设计人员需根据建筑需要和建筑周边环境综合考虑设计方案，尽可能达到设计方案的最优化处理。

③设计人员应注意运用先进的技术手段对建筑内部结构中存在的复杂应力进行科学合理的研究与分析，在结构设计中需考虑各应力的特点和变异特性，防止建筑在施工和使用过程中出现轴向变形、应力变异、结构断裂等现象。

④在对建筑配套系统进行设计的过程中需一方面保证该系统设施的安全稳定性，另一方面要注意尽量简化系统管线路，为系统在使用过程中的维护保养提供便利。

⑤加强消防灭火、抗震、抗风、防雷电等安全设施设计，保障高层建筑使用中的安全稳定。

四．总结
综上所述；高层建筑结构设计工作繁琐、技术要求高、设计难度大，设计人员一定要首先摆正自己的心态，综合考虑实际施工需要和相关技术要点，以高度的热情和积极的态度完成设计工作，为施工的正常有序进行打下良好的基础。

参考文献：
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