高層建筑結構設計與特點分析

袁貝貝

新疆四方建筑設計院有限公司 新疆烏魯木齊 830042

二十一世紀的到來，我國在經歷過改革開放后的發展是極為迅速的。在現如今我國的生活質量上已經較之前發生了天翻地覆的變化，人們的生活品質達到了前所未有的高度，人們對于高層建筑質量的要求也是前所未有的。因此，高層建筑對于現如今人們的生活來說是一個有著促進作用的。因此，對于高層建筑結構設計與特點進行分析，對建筑行業乃至社會發展都有著一定的促進意義。

1 高層建筑結構設計特點

1.1 位移成為控制指標

高層建筑的高度對于穩定性以及安全性來說有著極高的要求，在實際的高層建筑結構設計過程中，要對建筑的位移現象予以重視。這對于高層建筑的安全性來說，極其容易出現結構變形的現象，因此對于高層建筑的位移程度要進行嚴格限制[1]。最重要的一點是高層建筑的位移限制，位移的限制對于整個樓體的振動頻率是有著極為重要的聯系的。位移問題倘若較為嚴重，那么主體就會出現結構上的變形，隨之位移現象愈演愈烈，最終發生高層建筑出現倒塌。因此要充分控制高層建筑的位移，以此來保證高層建筑的安全性。

1.2 預防軸向變形

高層建筑有些是由框架-剪力墻結構構成的，其中框架的中心點受力程度明顯大于框架四周的受力程度，這也使得高層建筑框架的中心點受損幾率較為嚴重。值得注意的是，當高層建筑的高度較大時，框架中心點的變形幾率是成倍數的大于框架周邊的，這對高層建筑的安全來說是有著一定影響的。

1.3 抗震性能要求不斷提高

在面對地震災害時，高層建筑的危險程度要比普通建筑高出很多，因此隨著高度的加大，變形的程度也會大幅度升高。這就需要我們在設計高層建筑的過程中，要充分考慮建筑的受力均勻程度，不斷加強高層建筑的抗變形能力，這樣才能使得高層建筑的抗震性能突出。

2 高層建筑結構設計中存在的問題

2.1 高層建筑的扭轉問題

高層建筑發展至今，其高度已經屢屢突破記錄。高層建筑如果想要保持結構的穩定性，就必須要將剛度、結構中心進行統一，不然在水平地震作用下，高層建筑就會在扭轉上出現問題，導致高層建筑受到損壞，這對于高層建筑結構設計來說，是極為嚴重的。

2.2 高層建筑的地基和基礎設計問題

在進行高層建筑的設計過程中，要充分重視地基與基礎設計的問題。在實際的高層建筑結構設計時，良好的地基與基礎設計可以充分保障下一步高層建筑施工的效率性與安全性，它對于施工工程的整個施工質量來說，都有著決定性的作用。因此要想避免工程質量出現問題，那么必須重視高層建筑的地基與基礎設計問題。

3 高層建筑結構設計中問題的解決措施

3.1 采用平面結構對稱模式

在對高層建筑結構進行設計的過程中，我們要充分遵循樓層水平力作用的設計假定，讓其圍繞平面盡可能的均勻分布，以此來降低扭轉的影響，建筑平面應該盡可能使用較為簡單的形式，例如：方形、圓形等等[2]。倘若沒有可以利用的簡單形式，只能選擇不規則形狀時，就必須將其數據控制在一定數值內。而在布置結構的平面時，也要將結構保持在對稱的狀態上。

3.2 掌握地區差異性

我國的國土面積在世界上來說是數一數二的，國內不同地區不同省份的地形地貌差距是巨大的。針對這種情況，我們就需要根據國家標準規定進行設計，并在設計的過程中充分掌握當地的地質特征與地形面貌，并將其科學合理的結合在一起，大幅度提升設計的合理性。此外，在對高層建筑進行地基設計時，需要深入了解當前地域的實際情況，這不僅可以有效防止因為地域問題而導致的不利因素，對于高層建筑的施工設計來說，也大幅度的提升了其合理性與安全性。

3.3 合理選擇高層結構計算軟件

在對高層結構進行計算的過程中，應該科學合理的利用計算軟件進行結構計算。在計算之初，結構設計人員應該先充分了解高層建筑的受力特點與國家設計規范，然后再進行計算軟件的分析。此外，因為在計算機上模擬的高層結構模型會與實際的高層建筑產生一定的偏差，因此會在結果上出現不能對應的現象，這就需要設計人員切實合理的選擇高層結構計算軟件，提升高層結構的安全性。

3.4 利用時程分析法進行彈性計算

近年來，我國的不可抗力災害是較為嚴重的，尤其是地震災害，對于我們高層建筑來說，是一項有著很強挑戰性的問題。一般情況下，高層建筑在遇到地震災害時，首先它的抗震結構都會處于一個可塑性的狀態，這是為了緩解地震沖擊所導致的樓體斷裂現象[3]。在地震過程中，高層建筑的內部都會進行一個對地震等級與強度的計算，以此來調整樓體的塑形變形。國內對于高層建筑的抗震問題選擇了時程分析法來進行彈性計算，這對于緩解地震沖擊波的沖擊力是有著良好的效果的。此外，在對高層建筑進行抗震計算的過程中，設計人員首先要考慮的因素就是建筑的高度問題，高度對于抗震能力來說是有著決定性的影響的，只有切實有效的提升高層建筑的抗震能力，才能切實保障高層建筑的安全。

4 結語

在對高層建筑的結構設計中，我們必須要按照國家相關規范進行設計，加強對施工現場實際情況的檢查，對高層建筑的結構設計進行全方位的對比，并且對設計方案要有一個準確的落實，直到確認最佳設計方案。此外，還要對在高層建筑結構設計中所出現的問題進行充分的解決，加強高層建筑設計的實際性與合理性，將高層建筑的抗震能力大幅度提升。