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摘要：随着社会的发展，高层建筑的发展也越来越快。高层建筑结构设计合理与否，直接关系到建筑使用功能的发挥，并且还与建筑安全性、耐久性有着密切的关联。然而受到一些因素的影响，使得高层建筑结构中常常会出现各种问题，从而导致结构设计质量下降。基于此点，本文从高层建筑结构设计中存在的问题分析入手，提出解决高层建筑结构设计问题的有效对策。
关键词：高层建筑；结构基础设计；问题；对策
引言
与多层建筑结构相比，高层建筑结构在垂直载荷上远远超于多层建筑。高层建筑的垂直载荷是指其本身的重力在垂直方向上形成的载荷量。另外高层建筑会受到水平载荷的作用，这是指庞大的建筑主体受到风力作用的载荷量，高层建筑结构的主体巨大，接受风力的面积也相应较大，这就使高层建筑主体结构受到较大的水平载荷。另外，建筑物本身存在侧移现象，且侧移会随着建筑高度的变化而变化。这就要求设计单位严格把控设计关，合理设计高层建筑结构，尽可能地控制在居住舒适度的范围之内。现如今，高层建筑已成为建筑工程中非常重要的一种形式，也是最为常见的一种建筑工程形式。高层建筑结构整体较为复杂，在施工时有一定的难度，所以在设计阶段要科学、合理的进行安排，良好的结构设计能够提升高层建筑物的整体性能，能够很好的引导施工过程顺利完成，从而促进建筑行业的发展。本文主要探究高层建筑结构设计中存在的几个问题，并对此提出了解决对策。
1高层建筑结构设计中存在的问题
1.1超高问题
高层建筑的高度通常是在24米至100米之间，众所周知，建筑物越高，在抗震、防风及火灾等方面的要求也就越高，越高的建筑物在受到地震横向作用力时越容易坍塌，因而，高层建筑在性能方面要求较高，也是结构设计过程中需要关注的重点问题之一。再者设计高层建筑结构时，对于抗震的要求也极为严格，然而在设计过程中，经常会出现业主单位要求，改变建筑物高度，这就使得设计单位的结构设计方案也需随之不断变化，耗费设计单位的人力与物力资源，甚至造成工期延误、经济损失等情况。
1.2扭转问题
扭转问题是高层建筑结构设计中的重要问题，也是世界各国研究高层建筑的核心问题，关系着建筑物的抗震、抗风性能。受地理特征及其他因素的影响，导致在设计高层建筑结构的过程中不能保证建筑物的完全对称，接着会产生扭转问题。设计者在设计时，需努力使建筑物对称，确保搞成建筑的高度与质量，最大程度地避免出现扭转问题。
1.3受力问题
高层建筑在施工过程中，势必会使用多种机械设备，高度越高，机械设备的数量也就越多，会增加高层建筑的垂直载荷量。如果在前期设计工作中，没有兼顾到机械设备这一方面，或者建筑原材料不达标，就很容易导致高层建筑主体的受力与承载力出现问题。
1.4基础埋深问题
相关规定明确指出埋置深度可以为建筑高度的1/15到1/18，但在现实生活中可以发现，施工承建单位将土地资源进行最大程度地开发利用，大部分建筑物低下部分均为低下商场或车库，不利于高层建筑主体的抗倾覆与抗风性。
2解决高层建筑结构设计问题的有效对策
2.1优化方案避免超高
在高层建筑物结构设计之前，设计人员要深入到工程现场考察周边环境，掌握地下水位、基础土层地质、既有建筑物以及风雪载荷等具体情况，为结构设计提出可靠依据，确保结构设计符合现场实际情况，减少施工阶段设计变更问题。在高层建筑结构设计中，要严格按照建筑设计标准规范及相关文件进行设计，合理选择设计方案，并在综合考虑各方面因素的基础上对设计方案进行优化，避免出现高层建筑结构设计与实际情况不符的现象，尤其要避免对高层建筑进行超高建设。
2.2合理设计地基基础
在高层建筑结构的地基基础设计中，设计人员要全面掌握场地的地质情况，综合分析地质条件，对地基基础设计进行优化，保证建筑结构的稳定性和安全性。一般情况下，可采用天然地基独立基础+防水板+抗浮锚杆的形式进行地基基础设计，并合理设计拉梁结构，准确计算基础配筋量，避免出现建筑失稳现象。在设计有地下室的高层建筑时，要采用褥垫处理方案设计不同持力层，防止因地下室底板出现大面积裂缝而影响地基基础的安全性。同时，设计人员还要根据地下水位的变化绘制包络图，针对地下水位过高的问题制定防水设计方案，确保防水设计方案符合地基基础结构的特点。
2.3科学设置嵌固端
在设置嵌固端时应满足以下条件：嵌固端部位的选择要满足基础有效埋深条件，合理在基础顶面或高于基础顶面的位置选取。若高于基础顶面，则要保证嵌固端位置与室内地沟布置和埋深情况相符，控制好嵌固端高出室外地面的高差，不允许高差大于边梁的梁高；嵌固端的设置要保证其下部有足够的承载力，防止在上部结构作用下出现柱塑性铰向下转移；若高层建筑有地下室，则要将嵌固端设置在地下室的上部结构，并保证地下室顶板厚度大于160mm。此外，地下室梁板结构不可设计为无梁体系，不得留有大孔洞，保证地下室顶板有足够抗弯刚度。若在高层建筑结构中采用半地下室结构，则不能将嵌固端设置在首层楼面。嵌固端设置在地下室上部结构时，要保证地下室抗侧移刚度至少为上部结构第一层的2倍，并且地下室侧壁也要有良好的刚度，否则不能将嵌固端设置在地下室上部结构。
2.4短肢剪力墙的设计要点
与普通剪力墙结构相比，短肢剪力墙抗侧刚度较小，为弥补这一不足，可在短肢剪力墙设计时采取以下措施：设计人员可在高层建筑结构设计中设计适当数量的长墙，或利用楼梯、电梯设计增强建筑内筒的刚度，减少短肢剪力墙发生变形的可能性；在短肢剪力墙设计时增加抗震构造设计，通过提高配筋率、减少轴压比等方法避免短肢剪力墙受外力作用出现墙肢开裂问题；在短肢剪力墙设计时要避免出现“一”字形墙肢，合理增加外周边墙肢的厚度，提高其延性抗震性能，使短肢剪力墙在水平方向和竖向方面都有连接，增强短肢剪力墙的抗弯曲变形能力；短肢剪力墙设计要保证墙肢分布均匀，确保短肢剪力墙的刚度中心接近于建筑物的形心，若短肢剪力墙设计难以达到这一要求，则可采用长肢剪力墙设计调整其刚度中心位置。
2.5性能问题的解决
高层建筑结构抗震设计的核心就是性能设计，随着乡镇一体化趋势呈白热化阶段，大量人口涌入到城市中，在高层建筑结构设计过程中，不能单一考虑到生命安全，应将重点放在保护建筑主体上，确保地震来临之时高层建筑的功能仍可以正常使用。这就要求设计员综合考虑不同地震水准条件构件的变形、承载力、刚度结构等。为有效实现性能设计，提升建筑结构的承载力，只需找准结构构件的承载力与变形能力之间的平衡点，再进行计算、设计即可。
结语
综上所述，高层建筑结构设计具有一定的复杂性，为确保结构设计质量，必须对其中存在的问题进行分析，并采取有效的方法和措施加以解决处理，只有这样，才能使设计出来的结构满足安全性、耐久性的需要，也才能延长高层建筑的使用寿命。
参考文献
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