高層建筑結構設計的要點探析

韋翔宇

摘 要：高層建筑結構設計工作，作為一個龐雜的系統工作，其工作任務比較繁重，高層建筑結構設計作為其主觀特性發展的過程，融合的設計者的知識、經驗，每個人的知識架構、經驗總結都是不同的。所以，就算是同一個人物都會產生不同的設計方案，需要相關的結構設計人員熟悉國家標準規范，自身具有較高的理論知識水平，同時能夠根據各個高層建筑需求特點來進行具體的設計工作，能夠對所計算的內容進行合理的分析、判斷，并在此基礎上設計出優秀的高層建筑結構。本文對高層建筑結構設計要點進行了探討。

關鍵詞：高層建筑；結構設計；要點

1 前言

高層建筑施工的基礎就是高層建筑結構設計工作，也正因如此，高層建筑結構的設計質量問題會對高層建筑的后期施工質量產生直接的影響。同時隨著我國社會的不斷發展，人們對于建筑的需求也在朝多元化方向發展，也正是由于人們需求的變化，導致高層建筑設計的問題也日漸增多。因此，在目前激烈的競爭環境下，建筑企業要想長遠的發展下去，就必須解決高層建筑結構中的問題，提高建筑工程的施工質量與水平。

2 高層建筑結構設計的基本原則

2.1 合理的設計簡圖

高層建筑結構設計清晰詳細表現形式就是計算簡圖，其決定著高層建筑結構設計計算的關鍵，對高層建筑結構趨勢起著關鍵的抉擇作用，也是保證高層建筑結構設計是否安全穩固主要因素。因此，在實際的高層建筑結構設計過程時，應該合理的選擇計算準確的簡圖，保證高層建筑結構的計算簡圖偏差維持在限定的范圍以內。

2.2 合理的設計基礎結構方案

對于整個高層建筑的穩定來說，高層建筑的基礎顯得尤為重要，在進行實際的高層建筑結構設計方案時，應該根據高層建筑所在地的實際土地情況進行準確合理的基礎結構設計，在確定最終的基礎結構設計方案之前要綜合考慮高層結構各個方面的影響因素。使建筑結構基礎方案不但具有受力明確、經濟型、遵循傳2.3 準確的掌握計算結果在進行高層建筑結構實際設計過程時，應該進行必要的相關數據計算，因為高層建筑結構的規模比較大，導致計算的難度也比較大，所以還應該采用輔助的計算工具對其進行計算。在相關數據計算時，不單單需要數據計算人員認真仔細，還要對計算工具掌握熟練同時要對相關數據計算的結果進行多次核算。

2.3 采用合適的構件措施

在高層建筑結構設計時應遵循以下幾點原則： 強剪弱彎、墻柱強梁、強壓強拉。對高層建筑結構的薄弱部位要尤為注意，同時對高層建筑結構的薄弱部位進行恰當的加強工作，對高層建筑結構的穩定性與延展性起到一個保護的作用，降低了影響高層建筑結構的外界因素。

3 高層建筑結構設計要點

3.1 優化結構方案選擇

在進行高層建筑結構設計的過程中，應該注重選擇科學合理的結構設計方案。只有這樣，才能夠保證建筑結構整體的穩定性。在選擇結構設計方案的時候，由于涉及的問題比較多，所以需要進行細致的分析。首先應該注重對于相關的標準和規定進行研讀，避免與相關的規定出現沖突的地方。同時，在選擇結構方案的時候應該充分考慮施工現場的實際情況，做好勘測和調查工作。只有在充分分析，考慮各種因素的基礎上，才能夠得到最佳的結構設計方案。

3.2 注重滿足各種性能

首先，應該加強高層建筑結構的延展性，這樣可以很好地應對建筑結構的斷裂、倒塌和地震等自然災害。其次，應該關注高層建筑結構的水平力。只有關注高層建筑結構平面內各個方向的力的總成，才能夠更加科學地設計方案。最后，高層建筑結構核心性能就是安全穩定性，保證穩定性是保證安全的首要基礎。所以，應該做好短肢剪力墻設置工作，做好嵌固端的設計工作。

3.3 重視對于計算簡圖的使用

在高層建筑結構設計的過程中，應該高度重視與計算相關的內容，這些因素對于建筑結構有著非常重要的影響。在計算的過程中，關鍵在計算簡圖的選擇和使用。因為高層建筑結構設計相對來說比較復雜，計算簡圖設計的難度也就會大大增加。所以，在選擇設計簡圖的時候，應該對于高層建筑結構的各種影響因素進行分析，避免計算過程中出現差錯，影響建筑建筑結構的設計和施工。

3.4 建筑的載荷設計

在高層建筑的建筑結構設計中，建筑的安全性以及穩定性是設計的重中之重，而建筑的荷載直接影響著建筑的安全以及穩定，因此在進行建設設計時一定要做好荷載的計算。相對于一般的建筑，高層建筑的荷載及其組合要復雜的多，相關的設計人員在進行建筑的荷載計算時需要考慮的內容也多得多。在進行高層建筑的荷載計算時，最主要的內容是以下兩個方面：建筑的地震荷載以及風荷載。 在實際的設計中，復雜的超限高層建筑還應當進行的風洞試驗及振動臺試驗，以確保建筑的安全。

3.5 建筑抗震性能的設計

因為高層建筑的高度要比普通建筑高出很多，多以其對應力的承受能力也不一樣，因此當地震時其產生的反應程度也不是一樣的，因此對于高層建筑，在進行設計的時候必須要充分考慮抗震設計。而且抗震設計時，必須要對建筑所處的地形地質條件都進行充分的考慮，通常土地比較堅硬的其抗震強度會比較大，所以要盡量選擇硬度比較大的土層，而避開那些土質疏松的地層，而對土層的變化進行有效的把握成為抗震設計中的一個困難點。

3.6 高層建筑結構的包絡設計

包絡設計是近年來比較常見的設計方式，可以有效解決工程項目結構設計中存在的各種問題。當前工程設計問題變化比較多，有許多因素都會影響到結構效應，各種問題盤根錯節，使用目前已經掌握的只是或者軟件很難對其進行準確的分析。學術科學和工程的不同點在于后者難以長時間等待。因此要通過優化結構設計的形式，利用最少的經濟投入來獲取最大的經濟效益，并解決工程項目存在的問題。不同的工程條件可以用不同的網絡設計原則來處理，在對待轉換結構轉換層或者連體結構時，也可以用網絡設計，對構件進行分析驗算，取不利值包絡設計。

3.7 加強高層建筑結構的剛度設計，適應建筑的實際需求

在高層建筑設計過程中，如果采用低含鋼量的設計，會使得工程具有極大的安全隱患。所以建筑施工企業必須注意高層建筑的剛度設計，以保障高層建筑的工程質量。當然，建筑結構的剛度會隨著不同的地質情況而不同，比如在平原地區，地質比較穩定，那么高層建筑結構對于剛度的要求就比較低，可以采用含鋼量稍微低一些的建材；而如果在山地丘陵地區，地質情況復雜，那么就要對建筑結構的剛度要求嚴格一些，采用含鋼量高的建材。

總之，高層建筑結構設計作為一項綜合性的技術工作，對于建筑整體設計具有非常重要的作用和意義。

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