- 相关推荐
浅谈高层建筑结构设计中的问题与优化措施
对于现代城市建设来说，其发展进程较快，在一定程度上来说，缓解了我国人口巨大带来的压力，因此，可以说：快速的城市建设能够为我国人民的和谐带来积极效益。从另一角度来看，由于城市建设的速度发展过快，在一定限度上，城市建设的各项技能发展没有充足的时间来完善自身，这就导致了现代高层建筑的结构和设计中出现了较多的问题，比如在高层建筑的结构设计中防震设计的缺失；设计师在进行结构设计中缺乏考虑等。诸多因素都致使我国的高层建筑结构设计发展较为缓慢，并且有较大的可能出现止步不前的状况，这些都造成了我国现阶段中高层建筑坍塌、外墙脱落等。因此需要优化其结构设计来确保高层建筑质量的提高。
1 高层建筑结构设计阐释
1. 1 框架结构体系
我国的高层建筑中运用的最为常见的结构体系为：框架结构体系。框架结构是由不同材料的建筑构件相互连接构成承重负荷体系的框架建筑结构，一般由梁柱来承担负荷，以此来为高层建筑构建起一个具备有分割维护的功能的框架结构体系。而此类型的结构体系较为灵活轻便，适用于简易工程中。
1. 2 剪力墙结构体系
剪力墙结构则是高层建筑结构设计中应用较为广泛的一类。剪力墙结构指的是用钢筋混凝土墙体承担起整个建筑的重力，以此来对高层建筑结构的水平应力进有效控制。这类型的高层建筑结构体系具备有较强的承载力，因此整体稳定性较好，对于地震等地质灾害具备有较好的抵制性。
1. 3 筒体结构体系
筒体结构体系中，筒体是一种空间的受力构件，可以将其分为实腹筒和空腹筒两大类别。其中，实腹筒结构体系指的是：由平而或者是曲而墙围成的二维竖向结构单体，而空腹筒则为：密排柱以及窗裙梁或是混凝土外墙、开孔钢筋等形式的单件来组合成的空间受力构件。由此可以看出，筒体结构体系具备有很大的强度和刚度，因此整体筒体体系中的各个单件，都有着较强的抗打击能力，对于地震以及台风等性质的自然灾害有着极强的承受力。
2 现阶段中高层建筑结构设计中存在的问题
2. 1 设计因素考虑的不周全
高层建筑的整体质量，在一定程度上来讲，是由其结构设计决定的，因此为了进一步确保高层建筑的质量，就需要完善其结构设计。但是，在现阶段中，我国的高层建筑结构设计中，对于影响结构设计的诸多因素考量不周全。在对高层建筑的结构进行设计前，部分的建筑企业对于设计前的调查工作不够重视，仅仅是进行简单的观测、预估等活动，对于当地的地质构造、地形地貌以及其他因素都未进行检测。此外，我国高层建筑在实际是多数采用了异形结构。但是我国高层建筑发展到现今，在异形柱节点承受力、受剪承受力与结构延性等方面相较国外同行缺乏一定的经验，这就致使我国的高层建筑在后期投入使用中，会出现整体构造不合理、房屋的不规则化等问题。
2. 2 缺乏必要的防震设计
在最近几年中，我国西部部分地区地震状况较为频繁，在地震中，丧失了许多的财产，人民生命财产、物质财产等。因此，我国政府在近几年中，对于建筑行业的抗震要求较为严格。但是在实际市场中，诸多的建筑企业为了降低部分的资金投入，对于高层建筑的抗震设计较为忽视。而高层建筑相对于其他类型的建筑来说，具备有复杂性、难度大等特点，因此一旦发生地震等不可抗拒的现象，居民的生命财产安全就会受到极大的威胁。再加上高层建筑抗震设计的缺乏，可以说，加剧了高层建筑居民所受到的威胁。由此可见，在高层建筑的结构设计中，防震设计为重中之重。现存的忽视问题也需要得到迫切解决。
2. 3 高层建筑数量不合理增长
我国经济水平的不断提高，人民的生活质量也在不断优化，因此人们对于生活的追求也就逐步的加大，这就导致更多的人们趋向于高层建筑的购买。这样的市场环境，就诱导着诸多的建筑企业进行大量的高层建筑群的建造，以期在激烈的市场竞争中获得一席之地。而盲目地进行高层建筑的建造，会致使高层建筑数量出现不合理的剧增。最终导致高层建筑的结构设计出现更大的漏洞：比如高层建筑的组成部件常常体积可观、质量较大，主要的承重柱和承重墙的数量与分布却较为不均衡，这就容易诱发高层建筑的坍塌。除此之外，部分的建筑企业为了吸引更多的人来购买高层建筑，往往会在结构设计中更加的贴合消费者需求，对于结构设计的原则性需求就会忽视。因此可以说，高层建筑数量的不合理增长，也是其结构设计不合理的因素之一。
3 对于高层建筑结构设计的优化措施
3. 1 对于高层建筑结构设计遵照设计原则
在对高层建筑的结构和设计进行优化时，最为重要的一项就是坚持设计原则，高层建筑的结构设计原则包括：科学原则、实用原则以及安全原则。科学原则：指的是在进行高层建筑的结构设计中，需要利用先进的建筑施工设计技术，并且保持有一个科学严谨的设计态度，此外还需要进行科学性的统计和分析，得出最为完善的结构设计方案。实用原则：指的是在对高层建筑的结构设计时，不仅仅要考虑到高层建筑的美观需求，还需要考量其自身的使用功能，及其他设备的配置，以此来实现建筑的经济合理性与高效实用性。安全原则：现代的高层建筑结构设计时，需要对所需的建筑材料等物质进行安全性的质量监测，以此来确保高层建筑的质量获得保障，该要注意加强构造连接，从而保证高层建筑的延性刚度及承载力。
3. 2 加强高层建筑的抗震性设计
近几年中，我国的地质结构较为活跃，因此西部部分地区都处于一个地震活跃的阶段，对于高层建筑的安全性质来说，无疑是一个巨大的挑战，对于高层建筑的抗震性就要求越来越严格。首先，在进性高层建筑的设计中，要进行抗震设计的计算设计和概念设计，先对需要建造的高层建筑进行假想性的计算，然后对其地质构造以及地形地貌等进行分析，再加上发生地震时较为复杂和不确定，都有可能会致使结构设计与实际情况相违背，因此高层建筑的抗震设计就显得尤为艰巨了。而高层建筑的结构与设计就需要不断地加强其自身的抗震设计，减少地震时可能出现的生命安全威胁。
3. 3 节能性高层建筑结构设计
对于高层建筑的结构设计的优化途径中，还需要做到节能性设计。
进入到新形势下，我国对于生态文明建设越来越重视，因此如何在高层建筑的结构设计中符合社会生态需要，必要的既是进行节能设计。在进行高层建筑的结构设计中，要求设计人员不断地优化设计方案，并且要求设计方案在最大限度上降低能源的消耗，以此来实现节能减排的社会目标。
4 结语
高层建筑的结构设计，决定着整个高层建筑的质量水平。但是现阶段中的结构设计，总是会出现漏洞，最终导致了高层建筑出现质量问题，因此对于高层建筑的结构设计来说，最为重要的就是不断的优化设计途径，以此来完善高层建筑的结构设计，为人民的生命财产安全复杂。
参考文献：
[1]落俊丽。 浅析高层建筑结构设计中的基础设计[J]. 城市建设理论研究，2012（16）。
[2]万年春。 高层建筑结构设计中常见问题探讨[J]. 企业技术开发（下半月），2009（02）。
[3]钟荣发。 建筑结构设计过程中常见问题探讨[J]. 中国新技术新产品，2009（21）。