摘 要：隨著社會的發展和科技的進步，建筑結構不斷的發生變化，建筑物的高度逐漸增高，尤其是隨著城市化進程的加快，高層建筑越來越多，并廣泛的出現在人們的生產和生活之中。在高層建筑的建設中，結構設計是其中非常重要的組成部分，對建筑物的建設、養護等產生重要的影響。文章以高層建筑結構設計為中心話題，探討分析了高層建筑結構的特點、高層建筑結構設計的原則、高層建筑結構設計的問題與對策，希望能夠引起人們對這一問題的進一步關注，能夠對實踐起到指導作用。

　　關鍵詞：高層建筑,結構設計,短肢剪力墻,嵌固端設置,結構規則性

　　引言

　　隨著社會的發展和科技的進步，建筑結構不斷的發生變化，建筑物的高度逐漸增高，尤其是隨著城市化進程的加快，高層建筑越來越多，并廣泛的出現在人們的生產和生活之中。在高層建筑的建設中，結構設計是其中非常重要的組成部分，對建筑物的建設、養護等產生重要的影響。一方面，高層建筑結構設計需要具有科學性和合理性，能夠滿足人們生活的需要;另一方面，高層建筑結構設計要具有安全性，能夠滿足抗震、抗風等基本要求，為人們的生活和學習提供安全保障。文章著重分析高層建筑結構設計的問題與對策，希望能夠對實踐發揮指導作用。

　　一、高層建筑結構的特點

　　高層建筑結構具有與一般的建筑結構不同的特點，它同時承受著水平荷載和垂直荷載，其中水平荷載是由外界的風力所產生的，垂直荷載是由于建筑物高度所引起的，此外，高層建筑結構設計對抗震能力也有相應的要求。通常情況下，低層建筑結構受到的水平荷載比較小，垂荷載也比較小。但是，在高層建筑中，外界地震和外界風力會對高層建筑產生相當大的影響，并且是對高層建筑荷載的主要因素。隨著建筑物高度的不斷增加，高層建筑的位移較快的增長。但是，高層建筑過大的側移不僅會影響人的舒適度，還會對建筑物的使用產生影響，此外，過大的側移還會損害建筑物的結構構件和非結構構件。有鑒于此，在進行高層建筑結構設計的時候，必須將側移控制在合理的范圍之內，使建筑物不會影響人的舒適度，不會影響建筑物的使用。因此，可以說，在高層建筑結構設計中，其核心是抗側力結構的設計。

　　二、高層建筑結構設計的原則

　　(1)選擇合理的計算簡圖。在計算簡圖的基礎上，對高層建筑結構設計進行計算，如果計算簡圖的選擇不合理，會造成結構不合理，容易出現由于結構不合理而發生安全事故。所以，要保證建筑結構設計的安全，必須選擇合理的計算簡圖，此外，為了保證計算簡圖的安全，在實踐中，我們需要采取相應的構造方法。在實際的結構設計中，其結構節點不僅僅局限于鋼節點或者餃節點，盡量減小誤差，將計算簡圖盡量控制在規范的規定之內。

　　(2)選擇合理的基礎設計。在進行基礎設計選擇的時候，需要按照高層建筑的地質條件進行。并且，對高層建筑上部的結構類型與荷載分布進行綜合分析，同時對施工條件以及相鄰建筑物的影響進行全面的考慮，在綜合分析和考慮的基礎上選擇科學合理的基礎方案。需要注意的是，基礎方案的選擇需要使地基的潛力能夠得到最大的發揮，如如果必要的話，可以對地基變形進行檢測。

　　(3)選擇合理的結構方案。合理的結構方案必須滿足高層建筑設計的結構形式和結構體系的要求，并盡量經濟合理，以最少的花費獲得最佳的結構設計方案。受力在明確、傳力簡單是結構體系的基本要求，在相同的結構單元中，應該選擇相同的結構體系。選擇合理的結構方案的時候，需要分析地理條件、工程設計需求、施工條件、施工材料等等，在對這些指標進行綜合分析的基礎上進行結構選擇，以確定最佳的結構方案。

　　三、高層建筑結構設計典型問題與解決

　　1、回填土質量問題

　　在建筑中，地下室或地下結構都要遇到回填土問題，回填土質量好壞，對結構的穩定性、結構的側移、安全性有著較大的影響。尤其是高層、超高層建筑的影響更大。先開挖基槽，施工完地下結構，然后土回填。合肥地區一般用灰土回填，分層夯實，回填土施工質量往往難以保證。這有兩種原因，其一，灰土攪拌很難均勻，這需要較大的場地，因灰土量大有相當大的勞動強度;攪拌過程中，有一定的環境污染，在市區很難操作。其二，夯實過程中，臨近地下結構處和地下結構上的灰土很難夯實，易損壞地下結構。在結構計算中，地下結構部分一般作嵌固處理，如回填土質量不好，那就與實際情況相差較大。使結構的水平位移加大，穩定性降低，抗側剛度減小，影響結構的安全。另外，較深的回填土夯實不好，常常引起地坪下沉、開裂，影響建筑的正常使用。如某高層建筑，地上30層，地下3層，施工完地下結構后，用3：7灰土回填。主樓部分因基坑支護結構與地下室間沒有操作距離且深度較深，夯實困難�；彝翑嚢璨痪鶆�，基坑里有建筑垃圾，回填土質量較差。裙房部分則回填土較厚且厚薄不均。對于主樓，引起的問題是，基礎埋深是否滿足規范?結構計算時地下結構是否算嵌固?對結構的水平剛度影響有多大?對于裙房，底層地面已確定為高級鋪裝，回填土過深是否引起地坪開裂、下沉?考慮了這些不利的影響，決定采用壓密注漿的方法對回填土進行加密處理。加密處理表明，回填土里存在著大量的空隙，加密用去了大量的水泥，處理相當成功，使用表明沒有發現地面下沉的現象，保證了結構的安全和建筑的正常使用。

　　2、地梁問題

　　在框架結構中，地梁的設計是結構工程師經常遇到的。它的作用是，1)地梁與基礎連接，地梁對基礎起拉接作用，一定程度的調整基礎不均勻沉降;2)當基礎埋置較深時，地梁與框架柱連接，降底了框架柱計算高度，地梁對框架柱內力分析有一定的影響;3)地梁是支撐底層墻體的受力構件。地梁的受力狀態與普通的框架梁的受力狀態不同，普通的框架梁在荷載作用下，梁產生變形不受其他介質約束，梁上荷載傳遞給框架柱;而地梁在荷載作用下，梁變形受到土的約束，一部分荷載通過梁底土的反力和梁側土摩擦阻力傳遞給地基;另一部分荷載傳遞給框架柱。由于土反力的復雜性，目前定量確定土反力和梁側土摩擦阻力還有困難。在工程設計中，有兩種處理方法，第一種是把地梁按一層框架梁計算，不計地基土的影響，把荷載全部傳框架柱。這種處理方法使計算模型與實際情況不符。地梁與框架梁不同，地梁處沒有風力、地震作用，也沒有水平變形，按嵌固考慮。結構電算時，往往 “底層層高”不高( 即地梁與基礎頂面距離)，形成 “底層框架柱”為短柱或極短柱，使電算結果很不合理。第二種是把地梁不參與框架結構的整體計算，當作簡支梁，地梁的剪力傳遞給框架柱，不計地梁彎距的影響。筆者認為，盡管二種方法都有缺陷，相比之下，第二種方法要相對合理些。

　　3、鋼筋錨固問題

　　在鋼筋混凝土框架———筒體結構、剪力墻結構中，框架梁鋼筋在剪力墻錨固是非常重要的，強節點、強錨固是抗震概念設計的重要一環。實際工程中常因為剪力墻厚度不夠，而導致鋼筋水平錨固長度不夠，不能滿足規范第8.3.8條的要求，水平錨固問題往往容易忽視。某工程中，主樓框架梁支撐在剪力墻上，剪力墻厚度為300，混凝土強度等級為c35，框架梁縱向鋼筋為II級鋼筋，直徑為25，II級框架的縱向鋼筋錨固長度為40d，則為1000。詳見圖I，縱筋水平錨固長度應大于450。則剪力墻的厚度不夠。而且，剪力墻與框架梁縱筋綁扎在一起，造成鋼筋綁扎困難、混凝土澆搗條件不好。在剪力墻中設置暗梁，將框架梁縱向鋼筋錨入暗梁中，滿足規范的要求。

　　4、伸縮縫問題

　　伸縮縫也稱為溫度———收縮縫，是因為溫度的變化和混凝土的收縮會產生水平向和豎向的內力和變形。鋼筋混凝土結構一般不計算溫度和收縮產生的內力，是因為建筑物的溫度和收縮參數難以確定，另外混凝土不是彈性材料，它有塑料變形、徐變、應力松弛。實際計算的內力遠小于按彈性結構的計算值，因此由構造措施來保證。當房屋長度超過一定限值時，規范要求設伸縮縫。伸縮縫縫寬規范沒有規定，理論上是由計算確定。在工程設計中，是由經驗確定。在建筑物中設收縮縫，給建筑處理和美觀帶來不利的影響，現有建筑物流行不設伸縮縫。一般有兩種措施來保證，一是設后澆帶，如安徽郵電通信調度中心是設后澆帶而沒有設伸縮縫;另一種是在混凝土中添加微膨脹劑來減少溫度收縮應力。如以上兩種措施聯合使用，綜合效果會更好。

　　四、結束語

　　總而言之，高層建筑結構設計是一項技術性的工作，綜合性很強，它對建筑設計具有十分重要的指導意義。隨著建筑行業的不斷發展和進步，高層建筑也在日新月異的發展，對結構設計的要求也越來越高。文章以高層建筑結構設計為中心話題，探討分析了高層建筑結構的特點、高層建筑結構設計的原則、高層建筑結構設計的問題與對策，希望能夠引起人們對這一問題的進一步關注，能夠對實踐起到指導作用。

　　參考文獻：

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