高層建筑結構設計中的若干問題及對策

【摘要】隨著時代的快速發展和推進，大量人口不斷涌入城市，使得城市有限的土地資源無法容納更多人口，高層建筑隨之適時出現。當下，社會發展的需求使得高層建筑的復雜化程度不斷增大。而大量高層建筑群的迅速出現難免會存在一些建筑上的紕漏。俗話說：“萬丈高樓平地起”，高層建筑設計中經常會出現的結構的計算與分析，地基的基礎設計，抗震能力，伸縮縫，沉降縫抗測力等問題的處理方式都是需要考慮的。如何在設計中及時發現并規避這些風險，避免造成高層建筑在設計中出現此類問題，是本文所探究的重點問題。

【關鍵詞】高層建筑；設計問題；規避風險

城市經濟的快速發展帶動了大量人口進入城市謀求發展。不斷的推進城市化建設，越來越多的城市出現了高層建筑。舊屋改建，舊屋拆遷等等都為高樓大廈的不斷崛起提供著資源。即便在嚴謹的高層建筑設計中，往往還會隱藏一些不可預測的隱患。如何保障高層建筑在設計的結構上既具有抗風性，抗震性等基本的安全因素，又可以滿足高層建筑設計原理上的專業性，成為了越來越多設計者，購房者的考慮因素。保證高層建筑的安全不僅僅是對設計者工作專業化的認可更是為人們的生活提供了可靠的保障。

一、高層建筑中結構的設計意義

高層建筑的結構設計是對復雜的高層建筑在施工過程中，做出的提前預知和規劃，對實際過程中的施工有著非常大的指導意義。相反，如果高層建筑在設計的過程中沒有做到設計結構與實際外部相互一致，那么在施工過程中就可以出現不必要的意外發生，造成建筑中的損失。高層建筑的設計意義其本質，是為了給高層建筑在實際操作過程中提供正確的指導方向，用客觀的理論為實踐提供更合理的指導。高層建筑設計中，經常會出現結構上的計算與分析，地基的基礎設計，抗震能力等問題，都是我們需要在高層建筑對結構設計意義的考量。

二、高層建筑結構設計必須遵守額的原則

高層建筑最基礎的保障是它的承載力、穩定性等安全方面的問題。與較低樓層相比較，高層建筑在結構上的側移已成為結構設計中的關鍵因素。伴隨著高層建筑的高度不斷加大，水平荷載下，結構的側移現象也會隨之不斷增大，對于這種狀況的出現，設計師在設計過程中一定要將側移控制在一定的限度內，控制高層建筑在面對外在壓力時可以為建筑的安全起到保護作用。

三、如何加強高層建筑的各類問題性

對于地基的基礎設計分為甲乙丙三個設計等級，應該根據地基的復雜程度、建筑物規模，選用合適的級別，一般30層以上的高層建筑可選用甲等級的地基的基礎設計。

抗震能力，作為對建筑潛在破壞的估計，一般采用靜力彈塑性分析和方法研究群體建筑物易損性，建立對高層建筑的抗震力評估。根據測估的實際情況建筑構件做到強柱弱梁、強剪弱彎、強剪點弱，豎向布置避免抗震不利的不規則形式等措施。高層建筑在面對地震時相比于地層建筑據顯示出了它的弱勢。如何規避地震的考驗是設計中的關鍵部分。做到大震不倒，小震不壞，而影響高層建筑在的抗震功能主要是建筑中的軸線變形、建構延性等方面的指標。高層建筑的豎向荷載中是比較大的，如果可以在柱中引起比較大的軸向變形，那么將會對連續梁彎矩產生不可避免的影響，從而使中間支柱的負彎矩減小。在設計中，建筑師一定要根據軸向變形進行計算數值，另外對側移產生的影響和后果以及結構的剪力與構件的豎向變形相比較，會計算出有偏差的結果。

高層建構在設計中與低層建筑相比較，它的結構會比較趨于柔和，導致高層建筑在地震中更容易變形，為保證高層建筑在保持自身在塑性變形階段仍具備較強的變形能力，保障高層建筑在面對災害時不輕易倒塌，在設計過程中需要在建筑的延性上多加考量。

伸縮縫，主要是防止建筑因熱脹冷縮的原因，造成建筑結構產生裂縫。為避免建筑物裂縫的產生，伸縮縫可以將基礎建筑構件分開，使建筑物延長方向做水平伸縮。

沉降縫，出于因土質性質引起的地基不均勻沉降，引起房屋也在不均勻的發生沉降破壞的考慮，所以在施工中要對地質差異處，設置貫通的垂直縫隙，可以將建筑物分為若干個自由沉降的獨立單元。

四、避免一味的依賴計算機方法檢查輸出結果

很多人在設計高層建筑中，已經擺脫了傳統的手動計算方式，采用計算機。計算機對于我們在工作中提高效率有著很大的幫助。但很多人沒有意識到，一味的依賴計算機所存在的弊端。一旦計算機出現錯誤，工作人員沒能及時發現問題，那么對整個建筑將是一場災難，這就需要我們建筑師在工作中將自身的技能與現代科技相結合，在提高效率的同時，一定要注重對質量和安全的把控，做到心中有數。

五、提高建筑師隊伍的素質能力

對于高層建筑而言，初期的設計對于后期的工作實施有著很大的影響。高層建筑自身的復雜性，使其不可避免的存在許多需要注意的問題。我們在前面提到的軸向變形、梁彎矩、抗震性等等，都是我們建筑師需要考慮的問題。這要求我們的建筑師必須有著很高的專業素質和技術能力。設計者不僅僅要依靠書本資料上的科研成果作為參考，更要主動到施工現場，長期的參與施工建設，將理論知識與實踐經驗相互牢牢結合在一起。

建筑行業的發展是關系到老百姓生活的重要工作，設計者必須要有足夠的責任心，時刻提高自我專業素質和能力。多借鑒國際上有影響力的優秀建筑經驗，虛心于同行探討，多做總結。高層建筑作為現代進步的重要標志，在國內的發展還是比較緩慢的，想要打造出自身品牌還是需要努力的。只有在設計建筑過程中不斷克服解決所遇到的困難，才能保障高層建筑的質量安全。

結語：

近年來，我國城市人口的越來越多，大量的人口已經使城市的容納量岌岌可危，高層建筑而出現恰到好處的解決了這一問題。高層建筑的整個設計過程有著相當高的技術含量，并非一朝一夕即可練就的。本文應對我國建筑行業蓬勃發展，日新月異的變化，提出幾點在高層建筑中需要注意的問題以及解決的方法。在高層建筑的結構設計各個部門建設中，加強各部門之間的聯系，出現問題及時應對，對建筑工程的基本情況多加思考，提高監理工作的作用，保障高層建筑在社會的快速發展中發揮其最大優勢。

參考文獻：

[1] 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）.

[2] 殷輝.高層建筑結構設計存在問題及對策分析[J]. 硅谷， 2013，（21）.

[3] 趙東曉.高層建筑結構設計的問題與對策研究[J]. 商品混凝土， 2012，（09） .