在高層建筑結構設計方面，我國起步較晚，近幾年來，各大城市才不斷出現了一些高層建筑，甚至超高層建筑，這些建筑的結構設計非常重要，決定著建筑的使用質量與壽命，業主的需求不斷增加，也給設計人員提出了更多的要求。針對在高層建筑結構設計中的問題，需要進行一一解決，才能真正實現高質量建筑投入運行。

1 高層建筑結構設計特點

高層建筑結構設計中水平力是決定性因素。水平荷載在高層建筑結構中的穩定性貢獻非常大。與普通建筑相似，高層建筑結構在豎向的荷載多以重力表示，但在水平荷載方面，高層建筑與普通建筑有著極大的不同，高層建筑的自重與荷載在豎向構件可以產生一定的軸力與彎矩，在建筑結構的穩定性方面起著決定性的作用。

在高層建筑結構設計中需要嚴格控制好側移指標。當建筑的高度不斷增加，水平荷載下的結構側向移動將會不斷被放大，對高層建筑的穩定性造成威脅，同時也會對人的生活舒適度造成一定的影響，所以需要保持側移能夠控制在一定的范圍之內，這成為結構設計的核心元素。

高層建筑結構的設計對于抗震設計要求已經明顯提高，隨著近幾年來地震現象不斷頻繁，任何一個等級的偏差都有可能會造成穩定性破壞；當高層建筑的豎向荷載不斷增大時，柱內的軸向嚴重，連續梁彎矩變化讓支座處的負彎矩減小，從而對預制構件的下料長度造成影響。所以在高層建筑設計時需要注意軸向變形問題； 要通過一定的措施，確保建筑結構具有相當的延性，當高層建筑物遇到危險時，避免出現倒塌的問題，如果沒有延性設計，將會對使用效率產生危害。

2 高層建筑結構設計原則

2. 1 合理計算簡圖

首先要保證計算簡圖合理，簡圖對結構有著決定性作用。為了確保計算簡圖的安全，需要采用相應的構造方法，除了要在鋼節點與鉸節點進行關注外，還需要不斷減小計算誤差，把計算簡圖控制在一定的范圍之內（ 見圖 1 -2） .

2. 2 基礎設計選擇

其次，在進行基礎設計時，要充分了解高層建筑所在的地質條件，另外對高層建筑的結構類型與荷載分布分析要全面，根據施工條件以及鄰近相互影響進行綜合考究，在全面了解基礎信息的前提下進行科學合理的基礎方案確定?；A方案中，地基的潛力將發揮最大的作用，需要提前進行地基檢測。

2. 3 結構方案選擇

合理的結構方案需要達到高層建筑結構設計的總體要求，并盡可能達到經濟的目的。在相同的結構單元中，使用相同的結構體系，根據地理條件、工程要求、施工因素綜合確定結構選擇，從而制定出最佳方案。

3 高層建筑結構設計中的問題分析與改善方向

3. 1 建筑結構超高

一些城市為了進行評比，在樓宇的高度上不斷進行更新，仿佛樓層越高，城市的地位就更靠前。但建筑物不斷超高卻對抗震性與建筑質量提出了更高的要求。相關的建筑規范對建筑物的高度與抗震要求進行明確的規定，無論是多高的建筑物，都需要滿足相對應的抗震等級要求。針對目前多地存在的建筑物超高問題，建筑物規范將會進行限定，不斷細化規則，與時俱進，這使得高層建筑結構的設計方法與措施有了明顯的改進。每一個建筑單位的項目管理部都要注重建筑的超高問題，在設計圖與施工組織審核時都應該及時發現潛在的風險問題，不斷進行論證，避免對工程的造價與工期造成影響。

3. 2 短肢剪力墻的設置

隨著我國高層建筑結構設計的不斷深入，對短肢剪剪力墻的設置問題更加關注。目前我國的相關建筑規范已經對它進行了充分嚴格的定義，并對其使用進行了限制。短肢剪力墻主要是指建筑物墻肢截面的高厚度在 5 - 8 左右的情況，根據經驗表明，在高層建筑結構設計中人盡可能使用些種結構墻，所以在建筑設計時，要盡可能地避免。

3. 3 嵌固端設置

高層建筑的嵌固端在二層以上的地下室頂板上，同時也有可能會設計到人防頂板上，嵌固端設置時，結構設計工程師對于嵌固端設置帶來的問題沒有提前判斷與預測，比如樓板的設計、上下層的剛度要求等等，這些問題都有可能在后來的設計中做出更改，造成不必要的損失與安全隱患。

3. 4 結構規則性問題規則性問題

在目前的高層建筑結構設計規范中已經進行了明確的限制。如新規范對結構嵌固端上下層的剛度進行了規定，現代建筑不宜采用嚴重不規則的設計方案。不規則的設計將對建筑的豎向荷載計算產生偏差，不易估計，有可能會存在安全風險。但是在目前的高層建筑結構設計中，仍然會存在著這一問題，對建筑的整體質量造成了一定的影響。為了避免圖紙在后續施工過程中進行變更，所以結構設計者要對結構設計中的規則性問題進行提前分析，遵守相關的規范規則，提高整體質量。

3. 5 消防結構設計

高層建筑結構本身的特點非常明顯，它的功能復雜性決定著建筑結構在設計時非常復雜，需要選用不同的建筑功能材料。傳統建筑中所選用的材料多為可燃性材料，這種材料無形中增加了高層建筑火災的發性頻率，更不易進行救火。高層建筑間空氣流動強，風力非常大，如果發生高層火災事故，救援難度可想而知。在傳統高層建筑結構設計時，把火災線路設計成垂直形態，建筑人員在進行火災疏散時將花費更多的時間，對人身財產安全造成了更大的延誤。在消防結構設計中，也需要對排煙結構設計，這對于高層建筑的安全性設計有著重要的意義。在設計中要保證煙氣能夠有效排出，避免在火災發生時不利情況的蔓延。

3. 6 抗風結構設計

在高層建筑設計中，抗風性研究非常重要。在進行設計建造時，要注意抗風壓性，對有效的設計非常重要。隨著高層建筑的高度不斷增加，結構本身對風起著擾動作用與阻隔作用，不利于風量的及時移動，在風速較大時，會對靜止的高層建筑產生振動效果，從而造成一定的動力荷載力，將會對其穩定性造成威脅，甚至有可能會導致主體結構受到破壞，導致玻璃幕墻破裂、裝飾物毀壞甚至墻體斷裂等工程質量受到影響的危險。

4 高層建筑結構設計策略總結

在高層建筑結構設計時要注重設計原則，合理選擇基礎條件與結構設計方案，對高層的消防結構、抗震結構、抗風結構設計進行優化。

在消防結構設計方面，要設計合適的防火間距，對建筑物間的距離進行精確計算，根據地形條件設計合理的防火結構設計，增加疏散通道設計，采用分隔式進行設計，控制煙霧與火勢的蔓延； 在抗震結構設計方面，要合理規劃建筑結構的構件位置，發揮不同的構承載功能，對地基進行抗震設計，簡化建筑平面，分割高度差異，提高建筑物的剛率與強度，實現地基的穩固性，另外需要注重對剪力墻的設計，控制位移，對簡體結構進行抗震設計，確保結構的完整性與對稱性； 在抗風結構設計優化中，首先要進行基礎設計，選擇級配高的砂石，在結構義部使用抗拔錨桿，穩定地基，在高層建筑結構中增加耗能減振系統設計，通過多種元素的綜合，使用強粘彈性的阻尼材料，解決好水平力、風荷載造成的荷載疊加問題，對受力高壓區進行加固處理，精確計算建筑物的風荷載與承載力。

5 結語

在高層建筑結構設計時，應該對超高、抗震、抗風、消防、規則性、嵌固端設置等問題進行充分認識，提前結合地質條件與基礎條件對各個影響因素進行分析，不斷進行優化設計，確保高層建筑結構本身的穩定性，提高使用壽命與質量。結構設計不是孤立存在的，而是與其他的設計相輔相承。結合目前經驗所發現的問題進行優化，避免對質量造成影響。隨著我國專家學者對高層建筑結構設計研究的不斷深入，結構設計將更加完善，促進我國城市建設水平的提高。

參考文獻

[1]張杰，崔偉平。 探究高層建筑結構設計的問題及解決措施[J]. 河南科技，2013（ 01） : 173.
[2]郭峰，梁利生。 高層建筑結構設計的問題及解決措施方案應用[J].科技傳播，2013（ 13） : 135 -136.
[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.