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摘要：结构设计工作在高层建筑工程中尤为重要，为了尽可能提升高层建筑的稳定性、安全性以及抗震性能，就需要做好结构设计工作。在高层建筑结构设计工作中，需要保障设计方案的优良、计算简图和分析计算结果的合理性，并且也需要在设计的过程中考虑整个建筑工程的各个施工环节，最终才能保障整个建筑工程的施工质量及施工效率。
关键词：高层建筑；结构设计；问题；对策
一、高层建筑结构设计的特性
高层建筑整体结构设计的特性主要有以下几个方面：
1、相对多层建筑房屋高度更高，其竖向自重荷载较多层建筑大，同时水平向上遭受地震自然灾害、风荷载等因素影响更明显。基于此，高层建筑整个结构设计中，不但要考量建筑竖向荷载，同时也要更加重视建筑水平荷载的影响。
2、高层建筑在水平力作用下变形形态为弯剪型，重力荷载在水平作用位移效应上引起的二阶效应有时比较严重。因此，对结构的弹性刚度和重力荷载作用的关系应加以限制，以达到忽略重力二阶效应影响的要求。
3、关注整个高层建筑的抗震要求。在高层建筑结构设计中务必重点关注结构延性变形，确保高层建筑满足三水准抗震设防目标，进一步确保人民的人身与财产安全。
二、高层建筑结构设计的原则
1、结构方案的优良。在高层建筑工程中，结构设计将直接影响着整个建筑工程的顺利开展。因此在高层建筑结构设计工作中，应当保障设计图纸满足建筑工程施工的可行性以及经济性，并保障高层建筑工程后续施工的安全性。在对同一高层建筑展开设计工作时，应当尽可能的减少多种不同结构体系被应用于同一种设计单元中，并且设计图纸还应深入分析建筑工程后续施工环节可能对施工质量以及施工效率造成的消极影响。
2、计算简图的合理性。对于高层建筑结构设计来说，计算简图的合理性尤为重要，其直接关系着高层建筑结构的计算公式以及建筑结构的构造方式。在设计工作中，如若不能够科学地选择计算简图，那么将会导致后续的结构设计无所依据，难以保障设计工作各项参数的准确性，并且将设计中的问题直接反应在具体的施工环节中，影响整个建筑结构的稳定性以及可靠性。
3、分析计算结果的合理性。目前的高层建筑设计普遍使用计算机技术辅助完成，能够基本保障计算的结果准确。但是，在实际的建筑工程中，涉及的参数较多，设计人员需要根据不同的施工环节以及施工内容使用不同的计算方案以及计算软件，考虑到计算方式的差异性，就需要分析计算结果的合理性，保障各项参数以及计算数据能够与高层建筑工程实际施工相符。
三、高层建筑结构优化设计中的对策
1、科学选择设计方案。首先，在选择设计方案时，需要参考建筑工程项目的具体要求，根据建筑工程的要求决定设计图纸上各工程部分的参数，另外，设计人员还需要考虑到设计图纸上标注的参数是否完全符合当下的行业标准以及我国法律法规的硬性要求；其次，在设计工作中，设计师需要考虑到后续建筑工程施工的可操作性，其不仅要保障设计图纸上的内容满足建筑工程需求，还要为建筑工程的后续施工提供依据，保障后续施工的安全以及质量。除此以外，通过科学的选择设计方案，能够有效提高建筑工程后续施工的施工效率以及施工质量，简化施工流程，降低施工难度，帮助施工单位更加便捷快速地完成施工作业，并保障施工质量。
在设计初期，需要派遣专门的工作人员对施工现场进行勘察，了解施工现场的天气环境、水文地质等信息，并且要安插专门的设计人员跟踪完成对现场的勘察。通过这种方式，为后续的设计工作提供依据，帮助设计人员科学选择设计方案。
2、制定科学合理的结构抗风方案。考虑到高层建筑的高度问题，在工程施工过程中，就需要考虑到部分较高楼层的风荷载问题，所谓的风荷载，也可以将其称之为风的动压力。风荷载与地面高度、风压、地形等有关，由于高层建筑的高度较高，因此需要额外注意建筑所处地区的风荷载情况，要保证高层建筑结构具有良好的抗风性。在展开设计工作时，设计人员无疑要考虑到高空中风压与风速对建筑物造成的影响，并且在结构设计工作中，提高建筑的抗风性能，并且尽可能地减小风荷载的影响。另外，设计人员也要考虑到当地的环境情况，根据不同的气候、温度以及风荷载情况，决定建筑结构的设计工作。首先，在展开建筑结构设计工作时，需要先保障建筑结构整体的稳定性，以此为前提，考虑后续的设计内容。一般来说，在建筑结构基础设计时，可使用抗拔锚杆提高建筑基础的稳固性。其次，需要加强对高层建筑内部耗能机构的设计，该设计工作主要针对剪力墙、连梁等进行耗能设计。通过地方风压的情况，选择相应的设计方案，减少风荷载对建筑物造成的不利影响。接着，设计人员需要考虑到控制水平位移对建筑的影响程度，选择高强度混凝土满足轴压比的要求。最后，根据地方的气候情况，测算建筑结构所在地区的风荷载以及需要的承载力和抗风性能，设定专门的标准，并在该基础上制定一个放大系数，尽可能的保障该建筑在使用中能够承受强风天气的影响。
3、科学进行结构设计。计算机技术的应用为当下的结构设计工作提供了帮助，有效提高了设计质量以及设计效率，为设计人员提供了更为便捷的设计方式。但是，在实际的结构设计工作中，仍然存在一定的约束性，很难真正意义上的简化设计流程，降低设计难度。当下部分设计人员的设计理念多停留在设计图纸是否能够满足设计规范以及建筑工程需求，并未考虑到在建筑工程施工中可能发生的变化，对设计图纸展开相应的调整。为了保障设计图纸的合理性，就必须满足建筑工程施工过程中的各项性能需求，并且将实际的施工情况考虑进去，尽可能地提高结构设计的科学性以及合理性，保障建筑后续施工与使用的安全性和稳定性。在结构设计环节，设计人员需要考虑到建筑结构的延性特征，确保建筑在施工以及后续使用过程中，不会发生较大变形或者倒塌等事故，提高高层建筑对荷载的承受力。另外，在设计工作中，还要考虑到建筑工程施工中适用的结构形式，以及建筑结构的构成材料。在设计工作中，需要根据施工现场以及工程所在地区的天气环境、水文地质情况以及周围建筑分布，合理选择不同的结构形式，除此以外，还要考虑高层建筑在未来投入使用后的实际用途，确保选择适用于建筑未来正常运作的结构形式。另外，在钢结构建筑中，虽然结构的稳定性以及抗震性能较好，但是其防火性能仍然存在一定的进步空间，因此，在开展结构设计工作时，应当考虑到建筑的防火性能，将钢结构与钢筋混凝土结构进行适当的结合，在保障建筑的稳定性以及抗震性能的同时，提高建筑的防火性能。另外，为了进一步提高建筑物在未来运行过程中的安全性能，在建筑物内部增加安全疏散通道，以此提高该建筑的安全性。并且根据建筑工程的实际需求以及施工情况，合理选择安全疏散通道的形式，并尽可能将安全疏散通道与建筑的主要通道相互隔离，将安全疏散通道独立出来。
结束语
总而言之，结构设计人员在高层建筑设计工作中，应加强建筑结构设计标准与规程的学习，重视房屋居住办公的舒适性，在满足适用、安全的前提下，提高设计优化意识，进一步设计出结构科学、抗震性能更强、合理性更高的高层建筑，确保高层建筑的设计使用年限和安全性，满足人民群众居住生活与工作环境的要求。
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