高層建筑結構設計中存在的問題及其措施

郭容林

摘要：高層建筑結構不同于一般的建筑結構，其結構復雜、要求高的特殊性使得建筑結構設計也存在諸多問題，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，以期加強高層建筑結構設計控制，滿足高層建筑發展需求。

關鍵詞：高層建筑;結構設計;設計策略

由于高層建筑結構的特殊性，對于結構的穩定性及安全性都提出了更高的要求，設計水平直接會對設計質量產生影響，因此也就會影響到高層建筑的投入使用，要想保證高層建筑結構質量，就必須加強設計階段的質量控制，以保證后續使用的可靠性。因此，針對高層建筑結構設計中存在的問題，并采取應對策略對于提升高層建筑結構設計水平具有重要意義。

一、高層建筑結構設計的重要性

高層建筑中的結構設計包含內容比較豐富，比如建筑高寬比例的設計、建筑表面剛度的設計等等，所以結構設計是高層建筑行業一直比較關注的問題。隨著社會經濟的發展，人們生活水平不斷提高，對高層建筑的結構設計提出了更多的要求，以前單純的追求的建筑設計的安全性已經不能滿足人們對高品質生活的需求了，除了追求物質上的高水平，精神上的享受也同樣重要，因此高層建筑結構的審美性質和舒適程度也成為了人們考量建筑綜合水平的一個指標。這就對高層建筑的結構設計人員提出了更高的要求，同時滿足人們安全、經濟、舒適等多方面的要求的結構設計才能在激烈的市場競爭中贏得一席之地，才能贏得消費者的青睞，從而促進建筑行業的經濟的繁榮發展。在以前的建筑行業發展中對結構設計的工作關注比較少，要求也比較低，在個性化時代的到來，建筑的結構設計也受到了更多人的重視，結構設計的市場發展前景無限，所以建筑行業需要積極地抓住這一商機，不斷發現問題提出解決策略，提高高層建筑中結構設計的質量，為建筑企業的發展增添新的競爭實力。

二、高層建筑結構設計中存在的問題

（一）抗風設計不合理

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。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。

（二）消防設計不合理

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。

（三）忽略了抗震設計的重要性

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。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。

三、高層建筑結構設計對策

（一）加強抗風設計

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。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。

（二）加強抗震設計

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。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。

（三）合理設計消防結構

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。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。

四、結語：

對于高層建筑結構設計，應當充分認識到設計的重要性，并積極找尋其中存在的問題，采取應對措施，以更好的滿足建筑結構設計需求，同時也更好的促進高層建筑發展。

參考文獻：

[1]趙輝.高層建筑結構設計存在問題及對策分析[J].建筑工程技術與設計，2017（21）.

[2]楊衛東.高層建筑結構設計中存在的問題及改進策略[J].山西建筑，2017（02）.