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我国高层建筑结构设计研究论文
摘要：随着现代化城市建设的快速发展， 城市高层建筑逐渐兴起。高层建筑在设计过程中， 结构设计一直是其关注的重点内容。所以， 为了保证高层建筑结构设计更科学， 本文章对高层建筑的结构设计中经常出现的问题实行了研究分析， 同时参照相关的文件与一些自己的想法指出了相对较好的处理方法， 以利于提升高层建筑的结构设计水平。
关键词：高层建筑； 结构设计； 相关问题； 解决措施；
1 引言
近些年， 在我国经济的持续性发展与城市建设步伐的加快过程中， 建筑一种正趋于高大化的形势发展。城市中高层建筑物数量在不断的增加， 建筑的结构也比较复杂。高层的建筑和低层的相比较， 前者的结构设计较繁琐， 影响的原因也较多， 不但需要对建筑的外型比例进行慎重思考， 还需要使建筑结构的稳固性得到保证， 同时还要考虑到建筑物地基的沉降问题、风力因素、温度的转变， 及地震等原因对建筑结构的危害与影响。
2 高层建筑的结构设计过程中时常发生的问题
高层建筑结构设计的合理性， 不仅能够明显地对施工过程造成影响， 同时还将影响到后续的维护与保养。因此， 在高层建筑的结构设计过程中对于时常遇到的问题以及相应的解决措施方法进行深入的探讨分析是十分有必要的。
2.1 扭转的问题
建筑的三个重“心”所指的是几何的形心、结构的重心、刚度的中心， 这三个重要的“心”相统一才可以确保建筑结构的牢固。但在现实当中地基础的形状、建筑功能的需要等的影响造成建筑的体型大多数原因下是不规范的， 设计过程中没有有效的做好三个重要的“心”相统一， 会导致建筑的结构发生扭转的现象， 造成结构的损坏。
2.2 抗风的相关问题
因为高层建筑其层数众多、高度较高， 风通过的时候， 较易出现空气动力的反应， 转变风在高层建筑面的流动， 导致高层柔软的结构在风与空气的效应下产生震动， 对于高层建筑的结构与其构件的牢固性产生破坏。所以在对高层建筑的结构设计时实行抗风的结构设计， 让建筑结构的抗风力符合结构的牢固标准。然而在现实的设计当中由于没有科学的对高层建筑所能承载的风力进行评估， 导致高层建筑的抗风设计不合格。
2.3 抗震的问题
高层建筑在其结构的设计时， 对于抗震的设计是一个非常难的环节， 经常由于设计人员的专业性比较弱、灵活性不足， 对建筑抗震的规划不够重视。甚至在实施高层建筑的抗震核算的时候， 因为核算的错误使抗震的设计有效性降低。如果出现地震， 高层建筑的抗震结构将无法实现抗震的要求， 造成不同程度的损坏， 更严重的可能会导致人员的伤亡及经济财产的损失。
2.4 消防方面的问题
参照现在的有关规范制度， 高层建筑的结构一定要有科学适合的消防体系。然在高层建筑的结构设计当中却存有疏导困难大、火势较容易扩大、排烟的设计困难等相关的问题， 如果不能对这些问题进行有效的处理， 便不能确保高层建筑对于消防的安全。
3 高层建筑的结构设计所存在问题的处理方法
3.1 科学合理的设计建筑平面
如果高层建筑的结构发生扭转的现象， 主要的原因是高层建筑结构的几何形心、结构的重心、刚度的中心三心没有统一， 导致建筑的质量不平衡， 所以使结构的牢固性降低。所以在建筑的结构设计当中， 设计的相关人员需参照地基的形状与建筑的功能需要等科学有效的设计建筑物的体型， 最大程度的运用较规矩的型体， 例如方形或是圆形等， 科学的布置建筑的平面， 进而确保建筑质量的布局均衡。
3.2 科学地选取计算简图与结构方案
在实施高层建筑的结构设计核算的时候， 要在运算简图的情况下实行计算， 因此在选取计算简图时一定要合理的选取， 如果计算简图不规范， 很易导致结构的参数不正确， 给施工带来影响， 更严重的会造成事故的出现， 选取合适的计算简图是确保高层建筑的结构设计安全的基础。
3.3 合理地设计高层建筑的抗风构件
为了让高层建筑的抗风构件符合结构设计的牢固性需要， 在高层建筑的抗风设计当中需充分的做好下面几项工作：首先， 基础的改进， 高层建筑的基础结实， 上部分的结构才可以稳固。所以高层建筑的基础设计最根本的是明确所用混凝土的级配标准， 运用级配高的砂石是最佳的选择， 加大基础持力层厚度， 加置抗拔的锚杆构件， 提升建筑基础的牢固性；其次， 不同程度增加高层建筑的构件， 例如剪力墙、楼板等， 可抵消不同程度风能对结构造成的不利因素， 确保结构的牢固；最后， 最大程度的降减风力的水平负荷与风力相加对高层所造成的影响。
3.4 重视抗震的设计
在高层建筑的内部安装抗侧力的部件。合理科学的安置高层建筑内的水平走向的构件， 在水平走向产生应力的分布体系， 增强高层建筑的结构连续性。增强地基的抗震水平。加强高层建筑的桩基础深度， 和上部的结构产生联动性， 从而强化建筑结构抗震的水平。增设性能高的剪力墙等抗侧力构件。在高层建筑的结构内部加设墙体或是楼板的刚性， 以更好的管理好建筑位移的现象。
3.5 加强高层建筑消防结构的设计
可以利用下面的一些方法加强高层建筑的消防结构， 具体的方法：一是要参照建筑所在地形的环境有效的设计防火结构相互间的合理距离；二是要运用不容易燃烧的用材， 强化所用材料自身的耐火性能；三是要设计两个疏导的通道， 尽可能不把疏导通道设计为垂直的形式， 防止疏导的成效降低；四是要设计耐火的区域、防烟的区域等。五是设计隔离区域， 有利于防止火势的扩大与蔓延。
4 结束语
综合以上所论述， 本文章对于高层建筑的结构设计过程中的扭转、抗风性、抗地震性、消防方面等问题， 指出了相应的处理方法， 更深一层的健全了高层建筑的结构设计， 可以显着的提升高层建筑的结构安全性。伴随城镇化的深入发展， 城市当中高层的建筑数量将会逐渐的增长， 需持续的强化高层建筑的结构设计探讨， 不断的提高高层建筑的结构设计能力， 以适应时代快速的发展步伐。
参考文献
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