高层建筑结构设计思考

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐一篇高层建筑结构设计思考范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

1高层建筑结构设计中存在的问题

1.1高度超出限值

我国现行规范标准中，对高层建筑进行了明确定义，即层数≥10，高度>27m的建筑为高层建筑。而当建筑的高度超过100m时，则为超高层建筑。在此需要指出的一点是，高层建筑与超高层建筑的结构设计方面存在一定的差别，所以当高层建筑的高度超出限值时，必须按照超高层建筑的设计标准，对结构进行设计。但是，一些超高层建筑结构设计却按照高层建筑结构设计规范进行设计，以达到降低建筑工程成本的目的，获取更多的经济利益。在这种情况下，降低了建筑物的抗震能力和稳定性，尤其在遇到地震等自然灾害时，易出现建筑结构破坏，危及建筑安全。

1.2地基基础设计问题

高层建筑结构的地基基础设计常见以下问题：天然地基设计不合理，地基斜面坡度过大，影响混凝土振捣质量和地基结构的稳定性；地基基础设计未根据实际地质情况选择合适的基础类型，造成高层建筑物出现不均匀沉降；地基基础设计没有考虑到水对地基基础的影响，未能针对地下水位过高问题制定合理的防水设计方案，降低了地基基础稳定性和耐久性；建筑物地下室设计中没有合理设计底板配筋，易导致建筑物不均匀沉降，造成建筑物失稳。

1.3嵌固端设置问题

在嵌固端设计中存在着以下问题：嵌固端没有选择合理的位置，在设计时一些设计人员将嵌固端设置在人防地板或地下室；在设计嵌固端上下层刚度时未能设计合理的比例，或计算嵌固端上下层刚度比例时出现人为计算差错；嵌固端设计对抗震裂缝处理不合理，未能发挥出嵌固端的作用，一旦发生地震等自然灾害，则会给高层建筑结构带来较大安全隐患。

1.4短肢剪力墙设置问题

高层建筑结构设计中存在着增设短肢剪力墙的现象，影响着高层建筑结构的安全性和稳定性。短肢剪力墙的抗震能力有限，在高层建筑物投入使用阶段会逐步丧失抗震能力，一旦遇到地震等自然灾害，受建筑物整体抗震能力降低的影响，直接会导致建筑物结构断裂或倒塌，造成严重的生命财产损失。

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。

3结论

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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[2]林再添.某高层商业建筑改造结构设计[J].福建建材，2018（11）：90-92.

[3]杨勤.关于高层建筑钢筋混凝土结构设计问题的探讨[J].建材与装饰，2018（11）：140-142.

作者:拜艳霞 单位:甘肃省临夏州建筑管理站