高层建筑结构设计中存在的问题及对策探讨

高层建筑结构设计中存在的问题及对策
探讨
摘要：随着城市化进程的加快，高层建筑已经成为现代城市的重要组成部分。

随着高层住宅的不断增多，结构的设计也越来越复杂，其结构的受力要比一般的
结构更加复杂，需要考虑的因素也更多。

由于设计上的疏忽，往往会给结构的设
计带来一些隐患，从而影响到结构的使用功能、稳定性和安全性。

文章着重分析
了高层建筑结构设计中遇到的问题及相应的解决办法。

关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策
引言：随着我国现代化进程的加快，城市规模的扩大，高层建筑受到了越来
越多的关注。

然而，由于其本身的特殊性，使得其在建设与设计中面临着较大的
困难与挑战。

为使上述问题得到最优解决，寻求更为合理的高层建筑结构设计与
施工方案，笔者就该问题进行了讨论，并提出相应的解决办法，以推动我国建筑
行业的发展。

1.高层建筑结构设计原则分析
对高层建筑来说，它是由许多结构部件共同构成的，其功能影响也各不相同。

高层建筑的安全问题是设计中的一个重要问题，所以在结构设计中要做到“多重
防御”的原则，即当建筑物受到外力的影响，当某个构件损坏或失效时，其他构
件仍可以起到一定的支撑作用，从而有效地减轻高层建筑损坏时对室内人员的伤害。

其次是刚和软并济原则。

在高层建筑的结构设计中，刚性原则要求在结构设
计中保证整体结构的刚度，而刚度越大，其稳定性就越好。

而柔性原则又是指建
筑结构设计要符合当代人们的审美需要。

2.高层建筑结构设计的问题
2.1抗风结构中出现的问题
因为高层建筑的楼层数比较多，所以在进行高层建筑的结构设计时，必须要考虑到其抗风性能。

在建筑结构的流动性与空气动力作用下，建筑的地基稳定性受到了影响，在大风天气下，建筑结构的振动会对墙体、支护结构、建筑装修造成影响。

所以在建筑结构设计中，必须充分考虑建筑的抗风性能，避免结构的损伤。

2.2抗震结构中出现的问题
在高层建筑中，结构的抗震设计是整个建筑设计的关键。

在高层建筑的结构设计中，地震构造的设计也是一个难题。

有关的设计者缺少弹性，往往忽视了地震的科学计划。

高层建筑不同于一般的建筑，其结构设计也比较复杂。

在进行抗震设计时，若不能进行合理的地震规划，将无法得到精确的地震参数，从而影响到整个结构的整体设计。

在地震中，高层建筑是最易受到损害的建筑物，所以，有关部门要加强对其的研究。

尤其是在震区，应给予足够的关注。

2.3扭转问题
在高层建筑的建造中，建筑的几何中心、刚度中心和整体结构中心都是建筑的三大核心，所以在建造的时候，必须要将三个中心的位置都集中在一个点上，这就是所谓的“三心合一”。

如果不做好这一点，大楼就会出现扭曲的情况，在水平力的作用下，建筑物的结构会出现损伤。

2.4消防结构中出现的问题
在建筑工程中，尤其是高层建筑，其防火设计是建筑整体设计中的一个重要环节。

在我国有关建筑规范中，对高层建筑的防火设计有较清晰的规定。

提出了在高层建筑中应保证其科学合理的设计。

然而，就目前的情况来看，高层建筑的结构设计仍有很多问题。

比如：高层建筑采用的是易燃性材料，一旦着火，很容易在高层建筑内扩散，造成无法弥补的损失。

3.高层建筑结构设计问题的应对策略
3.1选择科学的建筑结构设计方案
对我国高层建筑的结构进行科学地设计，必须对其进行合理的规划。

为保证
高层建筑的设计能够满足有关的应用需求，需要对其进行合理的设计，并对其进
行全面的分析。

首先，保证高层建筑的设计方案符合国家有关的设计文件制度和
规范，尽量避免对高层建筑的超限施工。

其次，设计人员在进行高层建筑的设计时，要对周围的环境进行仔细地调查，并对场地的具体条件进行全面的分析，尤
其是对地下水位、地质条件、地基土层、周边建筑、风雪荷载等方面进行了全面
的研究，并根据现场的具体情况，确定了最适合的建筑结构设计方案，为后期的
施工奠定了基础。

3.2合理的计算与使用简图
在建筑结构设计中，常用的是简图，通常使用简图进行配筋率、构件尺寸、
建筑物高度等的计算。

高层建筑的机械设计是一项复杂的工程，既要严格按有关
规范进行设计，又要考虑到具体的工程环境，所以计算工作量很大。

在计算时，
要注重结构承载能力、抗震能力、稳定性、安全性等方面的重点，并根据建筑地
域的地理条件，进行简化的设计，以保证计算的准确性。

3.3完善建筑结构设计的性能
首先，要保证高层建筑的稳定性。

稳定性是结构设计中最重要的性能指标之一，在提高结构的稳定性时，需要考虑许多因素。

其中，嵌固端和短肢剪力墙的
设计是十分必要的。

其次，是对建筑物的水平力进行有效的控制，对高层建筑来说，在一定的水平方向上，由于受风荷载、地震荷载和各种荷载的联合作用，会
使建筑物在横向上产生较大的位移，因此，在设计时应科学地确定建筑物的高度，以便更好地控制其水平力。

同时，要注意结构的延性设计。

许多高楼都设有防空
洞和地下室。

上述设置对整个建筑物的抗震性、稳定性都有一定的影响，为更好
地完成高层建筑的延性设计，必须严格控制其嵌固端上下刚性和抗震等级之间的
比率，使结构的刚度控制在一定范围之内，从而达到抑制共振的目的。

另外，在
不同的地震水平下，设计者也要考虑到结构承载力、变形、刚度等因素。

只要精
确地找出承载力与变形力之间的平衡点，再进行计算与设计，就可以有效地改善
高层建筑的设计水平，从而提高其承载力。

3.4根据实际情况设置建筑结构中的剪力墙
针对建筑物结构剪力墙的使用，应根据实际情况，采用简化的图纸进行计算，确保结构设计的精确度，提高施工质量。

因此，必须结合实测数据进行合理地设计，否则会造成工程的质量和功能问题，从而影响工程的整体经济与安全。

由此
可以看到简图的重要意义，它在建筑结构设计中起着举足轻重的作用，通过对各
种影响因素的综合分析，降低施工的影响，将结构设计与实际需要相关联的软件
结合起来，确保了计算的真实性和准确性，加速完成结构的设计，确保结构的合
理实施。

3.5优化转换层的结构设计工作
目前，我国高层建筑工程正朝着结构功能多元化发展，并且在功能形态上，
高层建筑越来越复杂，越来越多样化。

目前某些高层建筑在设计时，往往会在不
同的位置上设计出不同的功能，所以在具体的设计中，要有针对性地采取相应的
对策，通过设置特定的替换部件，达到有效的连接，也就是转换层的最佳设计。

在转换层的结构形式设计中，必须保证转换层的刚度和质量，并通过准确地计算
找到转换层的弱点，根据不同的内力分布特点，进行相应的优化，从而提高转换
层的整体性能。

结束语
目前我国建筑业的发展速度很快，高层建筑的应用越来越广泛，为了提高工
程的整体性能，确保其长期使用，必须考虑结构设计和基础的选取，从而确保结
构的稳定。

在高层建筑结构设计中，考虑到水平荷载、抗扭转、轴向变形等特性，加强其抗震性能设计和延展性设计，尤其是高层建筑抗震性能设计，必须建立有
限元模型，以确保其抗震稳定。

这也是目前我国高层建筑钢筋混凝土问题的主要
解决办法。

总之，随着城市化进程的加快，人们对技术人才的需求也在与日俱增，原因是在建设工程中有着许多类似高层建筑这类高难度项目，所以技术人员必须
要认真对待，严格按照规定，采用科学、实用的结构方法，确保高层建筑的使用
安全性。

在某些参数的选用、材质的选用上，也要以一种认真负责的态度，不断
总结，不断提高自身的核心竞争力，在竞争的市场经济环境下，为城市的发展作出更大的贡献。

参考文献：
[1]白世和.高层建筑钢结构设计中的关键问题及对策研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(13):65.
[2]蔡伟.高层民用建筑结构设计的问题及对策分析[J].住宅与房地
产,2019(06):81.
[3]杨明珠.结构设计在高层建筑中的问题和解决对策分析[J].智能城
市,2017,3(04):110.
[4]曹君鼎,李娜.如今高层建筑结构设计的问题及对策[J].门
窗,2016(08):149.。