高層建筑結構設計中存在的問題及其對策分析

【摘要】高層建筑結構對于結構設計的要求更高，以保證建筑結構設計的安全性與穩定性，就當前來看，由于各種因素的影響，高層建筑設計越來越高，從而導致建筑結構設計中的問題也越來越多，這對于高層建筑發展產生了不利影響，對此，如何針對這些問題采取相應的對策，滿足高層建筑設計需求是當前急需解決的重要問題。本文通過對高層建筑結構設計中存在的問題進行分析，提出了相應的對策，以期提升高層建筑結構設計質量，滿足應用需求。

【關鍵詞】高層建筑；結構設計；存在問題；應對策略

近年來，為了提升人們的生活水平，并解決居住壓力，越來越多的建筑傾向于高層設計，通過提升高度來解決供需矛盾，但高層建筑設計也需要承擔更多風險，如結構高導致壓力大、抗震性差等，都給高層建筑結構設計帶來了巨大挑戰。因此，針對高層建筑結構設計中存在的問題，則需要及時采取相應的對策，以提升建筑結構設計水平。

一、高層建筑結構設計中存在的問題

高層建筑結構設計是近年來隨著建筑設計技術的發展及人們生活水平提升而逐步興起的，就當前的設計情況來說，高層建筑結構設計過程中還存在諸多問題，由此導致高層建筑結構的設計質量及建設質量難以得到有效保證。對此，首先分析高層建筑結構設計中存在的問題，并針對這些問題進行有效解決具有重要意義。

1、建筑抗風結構設計的問題

跟低層建筑結構設計相比，抗風結構設計是高層建筑結構設計中比較重要的一個設計環節，應該對其引起足夠重視[1]。眾所周知，不同高度的建筑所承受的風力也不同，因為低層建筑周圍有樹木或者其他建筑的遮擋會相應的減少風力，在高層建筑的上層比較空曠，風就會顯得尤其大，由于周圍沒有遮擋，所以建筑外層會承受大更強的風力，所以在高層建筑結構設計中需要考慮建筑的抗風能力。可以通過兩個方面來提高高層建筑的抗風功能，一個就是運用必要的設計手段在建筑外層加設一層保護設備，第二個方法就是運用結構設計減弱高層建筑在大風時的晃動，提高建筑的穩定性。但是在實際的建設中，結構設計者將重點放在了對建筑表面玻璃、裝飾物等的保護上，從而忽視了對高層建筑外層整體的防護，如果遇到強風天氣，就有可能對建筑是整體外觀產生損害，從而造成安全隱患問題的存在。

2、高層建筑消防結構設計的問題

我國高層建筑逐漸成為了建筑行業的主要形式，建筑的高度不斷增加，數量也逐漸增加，這就對高層建筑結構設計中的消防結構設計提出了更高的要求，因為一旦發生火險在高層建筑中逃生將會更加困難，不能乘坐電梯只能走樓梯的逃生通道，由于人員的擁擠，就會造成傷亡事件的發生，結果就會造成難以估量的經濟和生命財產方面的損失。由于現代建筑結構的復雜性的要求，所以會在建設中使用到比較多的可燃性建筑材料，再加上高層建筑的良好的通風性，如果發生火災就會發生加速蔓延的現象，增加了救火的難度。而實際的結構設計中還比較缺乏對消防結構設計的重視，消防設施不健全，消防通道的設計也不合理，比如安全出口的警示牌懸掛的不夠明顯，沒有安置滅火器的結構設計等等，另外建筑中的排煙系統也經常被忽視，這些都是造成安全問題的細節事項。

3、高層建筑的抗震結構設計問題

抗震結構是高層建筑結構設計中最重要的環節，但也是我國建筑結構設計中最薄弱的環節，高層建筑結構設計中的抗震結構設計比較復雜，它需要綜合考慮建筑結構、墻體承重、建筑材料選擇等方面的問題[2]。我國人民的防震意識普遍比較薄弱，由于我國地殼活動相對比較穩定，所以人們逐漸忽略了地震的危險性和巨大的破壞性，在建筑行業也并沒有采取相關的防護措施，有的只是為了應付檢查，所以就只是對防震數據進行了簡單的分析，在結果不準確的情況下就開始建設施工，建筑完成后遠遠達不到高層建筑的防震要求和規范標準，形成所謂的危樓，一旦發生地震就會造成建筑的塌陷，威脅人們的生命和財產安全。

二、高層建筑結構設計對策

通過分析高層建筑結構設計中存在的問題可知，高層建筑結構設計水平還有待進一步的提升，針對所分析出的問題，采取相應的對策，對于加強建筑結構設計控制，提升建筑結構設計水平及建設質量具有重要意義。

1、完善高層建筑整體的防風設計

在優化抗風結構設計的過程中，首先要考慮的是水平作用力對建筑物的影響，尤其是在受到風力作用干擾時，一定要保證建筑物所承受的風力荷載在建筑物的極限承受能力之內[3]。在建筑的主體支撐結構上也要加強防風作用的設計，增加建筑的整體的牢固性，比如對高層建筑地基的加固方法，另外還可以使用性質更加穩定的高性能的混凝土進行建筑的結構建設，高層建筑的建筑材料的穩定性提高了，建筑整體的堅固性也會相應的提高。在建筑外層的結構設計上可以結合不同地區風向或風力的主要特點，適當的增加建筑表面的抗風角度，使風力在建筑表面被弱化，降低對建筑的沖擊。

2、完善高層建筑的抗震結構設計

在對建筑抗震結構進行設計的過程中，應該經由專業的抗震結構設計人員針對建筑物的特點以及地方的地震發生情況，在滿足建筑物抗震結構設計規范的基礎上對建筑物的抗震結構進行嚴格設計[4]。可以借鑒其他國家優秀的高層建筑防震經驗，不斷加強地基的牢固性，在建筑建設之前進行實地考察，精確地對防震結構進行測算，綜合考慮承重結構、主梁設計等方面的結構問題，在整體上提高建筑的防震功能，比如在對剪力墻的結構設計中，需要為它單獨增加一面承重墻，在對建筑整體抗震結構進行設計時，應該將建筑的地上部分和地下部分統一的考慮在內，避免遺漏掉地下室等建筑結構。

3、完善高層建筑的消防結構設計

提高高層建筑的消防結構的建設首先需要進行建筑材料的選擇，盡量選擇不容易燃燒的材料，在發生火災時可以在一定程度上控制火勢增長[5]。其次在結構設計時應該注重對排煙系統的建設，遇到濃煙的狀況，能夠快速高效的使煙霧排出去，減少對建筑內部人們的傷害。還要對建筑的防火帶進行合理設置，根據不同建筑地區的周邊環境，在合理的范圍內安裝防火帶，在發生火災時，能夠及時控制大火的蔓延，把損失降到最小。最后是對建筑內部報警裝置的設置，安裝智能的警報、滅火系統，及時向人們發出警告，增加人員的思想準備和撤離時間，智能滅火裝置如果檢測到濃煙就會自動進行噴水，及時控制住火災，減少損失[6]。

結束語：

在未來的發展過程中，高層建筑會越來越多，并成為一種趨勢，因此，高層建筑結構設計也就越發受到人們的重視，針對高層建筑結構設計中存在的問題，積極采取有效措施加以應對，是高層建筑結構設計急需解決的重要問題。對此，設計應當充分認識到高層建筑結構設計的重要性，并根據其中的問題，采取相應的設計對策，通過強化設計質量控制，以更好的滿足后續的工程建設需求，從而實現高層建筑建設質量的提升。

參考文獻：

[1]楊濤，宋志.高層建筑結構設計中存在的問題及改進策略[J].中華建設，2014，02：112-113.

[2]蘇定.高層建筑結構設計的問題及對策分析[J].中華民居（下旬刊），2014，10：95-96.

[3]孫凱.高層建筑結構設計的問題及對策探討[J].價值工程，2011，25：88-89.

[4]殷輝.高層建筑結構設計存在問題及對策分析[J].硅谷，2013，21：164+141.

[5]王義文，馮興傳. 高層建筑結構設計的問題及對策探討[J]. 城市地理，2014，12：90.

[6]吳必正，趙永輝. 試論高層建筑結構設計存在的問題及對策[J]. 門窗，2014，01：95+98.

作者簡介：唐嵩昊（1984-），男，遼寧省鞍山市人. 民族：漢。 職稱：工程師 學歷：本科 研究方向：高層建筑結構設計