徐建成
江苏浩森建筑设计有限公司 江苏 常州 213000
摘 要：对于高层建筑而言，结构设计是一项系统而全面的工作，也是关系建筑安全的基础性工作。高层建筑的结构设计问题也成为建筑设计人员必须关注的问题，与一般建筑相比，高层建筑对于结构设计的要求更高。本文从高层混凝土结构设计特点出发，并且针对高层建筑物结构体系提出高层混凝土各种结构对应的有效设计策略，从而推进高层建筑行业健康发展，为高层混凝土结构设计提供有益的参考。
关键词：高层混凝土；结构设计；抗震
前言：
现代经济迅速发展下，建筑行业获得了有效发展，由于土地资源日益紧张，各建筑单位开始建设高层建筑，并且随着城市的发展，高层建筑在城市建筑类型占比明显增加。在对高层建筑进行结构设计时，要结合现场的实际情况，对设计施工的重点和难点进行分析，提出切合实际的、科学合理的结构设计方案，使得高层建筑的结构设计更加经济适用、安全可靠。
一、高层混凝土结构设计特点
随着社会的发展，城市建设规模不断扩大，为了提高土地使用率，建筑单位开始兴建越来越多地高层建筑。建筑结构方案的选择对于建筑的施工有着至关重要的影响，关系着建筑工程的施工和质量。在高层建筑结构进行设计时，因为各种原因，设计的方案和实际的施工没有匹配，这种问题如果存在实际的施工过程中，就会直接导致设计结果非常粗糙简单，那么整个的建筑结构和实际的施工中就会存在很大的差异性，最终不能满足设计要求。在选择设计方案的过程中，需要综合考虑建筑结构类型、荷载分布、施工现场基础条件和地质特征等内容，制定出最佳的设计方案。提前研究施工现场的地质勘测报告以及各种相关资料，掌握施工现场真实地质状况，以全面的数据信息作为有效支撑，促进建筑结构设计的有序进行。
与低层建筑相比，高层建筑的构造更加复杂，对于施工环境、施工人员技术、施工设备以及资金供应的要求都相对较高，其结构体系的外部作用主要以竖向荷载和水平荷载为计算荷载。在风或者水平地震作用下的侧向力主要影响结构变形、内力与建筑构建方面。一般情况下，高层建筑物体都需要承受垂直荷载、风和地震等水平力。高层建筑结构设计过程中，水平荷载的内力与位移越来越大。所以，高层建筑物的水平荷载与地震力是重要的控制要素，结构应具备足够的强度。高层建筑物结构设计过程中不但对结构强度有要求，而且对结构的适宜刚度也有要求，以便高层建筑结构具有科学的自振频率等动力特性，使某些范畴内受水平力作用的层位移被很好的控制。同时，高层建筑物体比低层建筑物体变形的可能性更大，建筑结构在抗震方面主要受变形能力与结构承载力两种要素影响，一定要在必要强度的基础上，借助良好的概念设计与科学建造策略，有利于整体建筑物的结构尤其是薄弱层变形能力的提升。基于此，高层建筑结构在设计过程中，只有科学设计，才可以使结构更有强度，延性以及适宜的刚度。
二、高层混凝土结构设计优化措施
1完善建筑结构方案
在对高层建筑的设计方案进行选择时，要根据建筑地点的实际情况以及建筑施工企业的实际情况，选择最为经济合理的结构设计方案，针对高层建筑结构的规则性现象新建设标准在以往内容基础上添加了受限内容。高层建筑设计时，对于结构的规则性、结构高度等的选择必须经过精确的计算和分析，找到高层建筑设计方面存在的问题和产生的原因，并在设计中有针对性地进行解决。同时，要对建筑的总高度进行限制，进而对每一层的高度进行细致把握，杜绝超高现象和不规则的建设情况，是建筑高度得到有效控制，不会出现大幅度超高的现象。对于高层建筑实际尺寸、建筑整体强度、房屋各部分实际受力情况、满足房屋建筑的构造要求，并借助相关算法进行优化，同时将其编写为相应程序，以提高其科学性、全面性以及综合性。
对于结构的规则性、结构高度等的选择必须经过精确的计算和分析，找到高层建筑设计方面存在的问题和产生的原因，并在设计中有针对性地进行解决。
2强化抗震设计
合理的建筑结构应避免由于地震发生而建筑结构发生破坏的现象。抗震设计的主要目的就是，当地震发生时，即使建筑内部的一部分结构丧失支撑功能，其余结构也可起到承担作用，从而避免整个建筑结构发生形变而造成的危害。设计人员必须事先掌握房屋内地震作用的传递路径，在对其进行构建设计时，应注意尽量内部应力实现均匀性，从而提升整体建筑结构的稳定性。再次，要使建筑结构具有适宜的强度和刚度，实现抗震设计还需要各个构建之间的配合支持，根据其自身强度和刚度形成可靠连接。在建筑的抗震设计中，应保证建筑结构整体具有合理性，应保持其自身的基本性能，例如强度、刚性、稳定性等。房屋建筑结构中的抗震设计需要确保建筑质量的均匀分布。设计人员在确保质量均匀分布的过程中应当尽量的使结构的刚度和质量分布的均匀，还需要确保使建筑的平面和立体结构呈现规则的感觉。其次，设计人员在确保质量的均匀分布过程中应当避免平面的设计过于复杂，从而能够避免质量和刚度分布的不均匀问题的出现。其次，受到不规则的房屋在地震中更容易发生扭转原理的影响，设计人员在设计过程中应当以更加均匀的质量分布来提升建筑的抗震能力，从而能够为建筑使用寿命的延长奠定良好的基础。
3重视平面布置
在设计房屋建筑结构平面图时，应该先了解工程建设时需要的各项数据，对房屋的建筑结构有清晰的轮廓。首先，应尽量保证建筑内部结构对称、规则，从而确保不同位置的平面刚度相同，进而增强了建筑物的强度。其次，应减少建筑物的竖向不规则突出，使其在竖向刚度变化时能够保持稳定状态，在一定程度上避免了抗震时由于凹凸不一致导致的刚度不同，并且对抗震效果有着显著的影响。现阶段，在布置高层建筑混凝土结构平面时需要充分考虑耐震性能以及扭转对其产生的影响。一方面，在布置高层建筑混凝土结构平面过程中，需要思考建筑物体的耐震性能。在高层建筑结构设计开展过程中最需要做的事情为调整物体的平面形状与结构布置，避免不规律结构的产生，从而有效保证高层建筑物施工进程与工程质量，使建筑施工顺利进行。另一方面，高层建筑结构平面布置过程中，应该最大限度减少扭转对其产生的影响。针对高层混凝土结构设计的有效策略为在高层混凝土结构设计平面布置，不仅可以有利于建筑施工顺利进行，而且还能够有效保证建设工程质量。
4优化竖向布置
高层建筑混凝土结构设计过程中，对建筑物体质量产生最直接影响的要素为竖向结构布置。一般情况下，高层建筑物进行竖向设计时，需要尽量使建筑物的体型规则与均匀度得到有效保障。在设计过程中应当以更加均匀的质量分布来提升建筑的抗震能力，从而能够为建筑使用寿命的延长奠定良好的基础。设计过程中应注意不可为了满足于抗震性能而忽略建筑工程的相关规定，一定要确保建筑物的质量在建筑抗震设计过程中，需要掌握建筑的受力情况，确保其应力均匀。同时对建筑结构之间的强弱进行合理分配，从而有效提升建筑物的均匀性。为了使高层建筑物体形成稳固的重心与结构，需要依据上部分小下部分大的准则竖向结构布置高层建筑物体，对于建筑物体侧身改变应该遵循缓慢与匀称的原则；当高层建筑的纵向结构为内收结构的时候，要想高层建筑物体具有很强的耐震性，需要楼层侧向刚度得到保证。当高层建筑物体是非常不规律的结构时，即不是上部分小下部分大，也不是整体竖直的结构，要想使建筑物体整个结构非常稳定,在结构设计过程中需要做出特殊注意并做出相关的设计方案，以免影响工程施工质量。
三、结论
对于高层建筑，结构选型和结构设计对建筑的稳定性和质量安全有着重要影响。因此，相关人员要根据实际情况进行设计，优化高层建筑结构、平面布置与竖向布置等方面，从而确保高层建筑混凝土结构设计工作质量得到有效保证。
参考文献：
[1]付海雄.高层建筑结构设计问题与应对政策探讨[J].建筑与装饰,2018(15)
[2]肖丽丽.高层混凝土建筑抗震结构设计[J].住宅与房地产,2018(18)