【关键词】高层建筑；结构设计；设计特点；常见问题；解决措施
高层建筑不仅缓解了城市土地紧张的问题，也填补了人们对现代高品质办公和住宅场所的需要。由于轻质高强材料的研发和新的计算理论，施工技术的发展，特别是计算机结构分析手段的不断提高，更加促进了高层建筑的迅速发展。建筑高度的增加，风格越来越多样化，给高层结构设计提出的新的课题和挑战。高层结构设计不仅要满足大众品质的要求，还要跟上时尚的步伐。
1高层建筑结构设计特点
1.1侧移成为控制指标。高层建筑的顶点位移限制不仅决定数值大小，还决定了其振动频率，如果层间相对位移过大，会造成结构变形，进而使建筑物受到损坏，所以位移的限制值很重要，需要严格要求。而在高层建筑的设计过程中，建筑结构产生侧移问题是设计的关键要求，随着高度的产生，建筑的水平荷载能力也在变化，建筑物的侧移幅度也再迅速增加，为了确保高层建筑的的安全，必须把建筑结构水平荷载下的侧移幅度控制在一定限度内。如果不加以控制，会因侧移产生加大的附加内力，尤其是属相构件。如果侧向位移增大，偏心家具，当产生的附加内力超过控制数值时，房屋将会侧他。其次会让居住的人感到不适和恐慌。建筑的结构主体也会出现裂缝，设止损后。严重的会是机电设备管道受损，电梯轨道变形无法运行，后果不堪设想。
1.2高度预防轴向变形。在采用框架结构的高层建筑中，框架的中柱轴压力要比边柱的轴压力大很多，因此中柱的轴受压变形也大于边柱。当建筑物很高的时候，这种变形的差异会达到相当大的数值，其结果相当于连续梁中间呈现下沉下陷的状态，使跨中正弯矩值和两端支座弯矩值增大。这样还会影响预制构件的下料长度，要根据轴向变形来计算数值，把下料长度调整到适度值。此外对构件的剪力和侧移产生影响，是高层建筑的安全系数受到影响
1.3抗震性要求越来越高。相对于低层建筑物，在地震中，高层建筑物显得更加不安全，在地震的作用下变形会更严重一些。所以，在设计高层建筑物的时候，建筑物的承载力和刚度应该自下而上的逐渐减小，均匀变化。要合理的设计软弱楼侧的塑性集中变形，尽可能增大楼层的结构延性，提高建筑物的变形能力。也要考察好建筑物的地基土质，假设地震情况下的建筑物情况，进行计算，尽量完善和提高建筑物的设计。
1.4减少高层建筑的自重比低层建筑更重要。从地基和桩基的承重力来考虑，在同一的地基和桩基情况下，为了减轻房屋的自重，我们可以多建层数，这样不必增加造价，尤其在地基是软弱土层的地方，增加的经济效益尤其突出。地震效应与建筑物的重力成正比，减少了房屋的自重，也是提高房屋抗震的有效办法之一。
2高层建筑结构设计中常见问题分析
2.1高层建筑结构设计选型
对于高层建筑的设计选型需要注意以下几方面：
2.1.1结构设计的不规则问题。新规范出台后，对于结构的规则性做了硬性要求和限制。而且新规范明确规定建筑不需采用严重不规则的设计方案。因此，在设计结构选型的时候，一定要注意这方面的问题，否则，后期施工图设计阶段将会遇到不必要的麻烦。
2.1.2建筑结构的高度问题。对于建筑的高度问题，我们必须抱着科学谨慎的态度。在地震力的作用下，超高限的建筑物将会变形，性态会发生很大的变化。由于建筑的高度增加，许多结构因素会发生治病，这些参数会超出原有的指标范围，如安全性，延性，材料性讷讷个，承载指数等等。因此，我们在结构设计的时候，必须严格按照国家的规范要求来执行。
2.1.3嵌固端的设置问题。高层建筑一般都有一到两层的地下室和人防，而嵌固端一般被设置在地下室的顶板或者人防的顶板。但是，嵌固端往往影响到结构中某些部件内力分配的准确性已经结构产品侧移的真实性，所以在设置嵌固端的时候必须要进行准确的分析和计算。这个问题不容忽视，嵌固端的设置会影响嵌固端上下层的刚度以及抗震等级。如果忽略了这个问题，那么会在后期的工作中造成安全隐患。
2.2高层建筑的扭转结构问题
高层建筑的扭转问题就是指在结构设计过程中没有做到三心合一（即几何形心、刚度中心、结构重心）。在建筑物受到水平荷载作用时会发生扭转振动效应，为了避免建筑物因扭转而遭到破坏，我们在结构设计时采用合理的结构形式和平面布局，做到三心合一。
2.3高层建筑的地基和基础设计问题。
地基和基础设计是高层建筑设计的一个重要环节，是设计人员比较重视的问题之一，地基和基础设计的好坏成功将会直接决定后期结构设计能否顺利进行。建筑物的地基基础也决定了整个工程的造价高低，也影响到建筑在后期使用的质量问题。如果在这一时期出现的问题，不引起重视，那么将会对后期的的施工造成巨大的损失。
2.4建筑材料的选用和结构问题
通常，在地震多发区，工程技术人员非常重视建筑材料的选取和建筑结构的设计。在我国，一般150米以上的高层建筑主要采用狂一筒、筒中筒和框架一来支撑的建筑结构体系。这三种结构在其他国家已被广泛采用。在国外的地震高发区，高层建筑主要采用钢结构，在我国，将近90%的比例是钢筋混凝土结构或砂石混合结构。混合结构中钢筋混凝土内筒部位，一般要承受接近九成的地震作用力，这种情况对于建筑物来说非常危险。由于混合结构是以钢筋混凝土核心筒为主，在对建筑材料的变形控制要考虑到钢筋混凝土结构的位移问题。如果我们只用钢度很小的钢架来减少侧移，相对于钢筋混凝土结构的大幅度弯曲变形是远远不够的，这样还会增加钢结构的承载力。
2.5高层建筑结构的计算和分析
能否高效准确的对工程进行内力分析并按照相关规范来进行设计直接决定这个工程设计的质量好坏。在结构计算和分析时，首先要选定结构体系，借着就是高潮结构设计的关键部分。由于新规范对整个结构计算和分析内容进行了调整和改进，所以对这一部分比较常见的问题就要有一个清晰的认识。接着根据选好的结构体系，运用准确的结构母性和正确的结构设计软件开始计算。
3高层建筑结构设计中问题的解决措施
在设计高层建筑时，为了让楼层水平力作用沿着平面均匀分布，较少扭转振动效应，建筑平面应该尽可能采用方形，圆形，正多边形，矩形等简单的平面形式。如果在不能使用简面形式，而要采用不规则的L形，T形，十字形等比较复杂的平面形式时，要将突出部分的厚度和宽度控制在允许的范围内。在结构平面布置是，应尽可能是结构处于对称状态。
由于我国是一个土地辽阔的国家，各个地区的地质又不尽相同，所以国家标准的《地基基础设计规范》无法全面的起到真实有效的作用，因此，各设计院还需要多学习当地地方出台的地方性“地基基础设计规范”。其更适合当地的地基基础设计，也对当地施工设计的给出更为准确和详细的规定，在进行地基基础设计时，设计院一定要深入学习地方性建筑规范，以免对后期的设计和施工造成无法挽回的不良影响。
根据我国建筑材料市场上的钢材品种，类型和相关钢结构的加工能力，一般最好采用钢管混凝土结构或钢结构，以此增加高层建筑结构的抗震性。由于钢管混凝土的坚固和稳定性，使它成为高层建筑的首选材料。
一来用于高层建筑计算的计算机软件有SATWE\TAT\TBSA等。在开始计算前，设计人员应该根据规范要求和工程的实际情况对结构参数和特殊构件进行正确的设置。各端架在计算模型上会存在着一定的差异，因此导致各软件的计算结果也会有所不同。这个时候就需要工程师去从不同软件相差加大的结果里去判断哪个是合理的，哪个比较实用，哪个是没有太大作用。如果选择了不合适的软件会浪费大量的时间和精力，而且会影响结构的设计，埋下安全隐患。因此，选择合适的软件也至关重要。
4结语
若要做好高层建筑结构设计，就要按照规范设计，多考察实际情况，多做结构分析，进行多个方案比较来减少设计过程中的纰漏和错误，否则会造成整个设计变得复杂，使建筑社工存在隐患。
参考文献
[1]吴景祥.高层建筑设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1987.
[2]包世华，方鄂华.高层建筑结构设计[M].北京：清华大学出版社，1990.
[3]刘大海，杨翠茹.高楼结构方案优选[M].陕西：陕西科学技术出版社，2008.
关键词：高层建筑；结构设计；特点；优化措施
中图分类号：TU208文献标识码：A
随着城市的快速发展，高层建筑已经成为现代城市发展的主要方向，并且也成为反映现代城市繁荣与进步的重要标志。现代建筑功能越来越多，结构体系也日趋复杂，因此建筑结构设计也必须与时俱进，以保证设计方案的科学性、合理性。
1高层建筑的结构特点
1.1结构延性是重要设计指标。高楼层因为其独特的特性在很多方面都比低层楼房有优势，其最显著的特点就是高层楼房拥有较好的柔韧性，正是因为这种特性，使得这种高层楼房在发生地震的时候容易出现变形等情况。因此想要保证高层建筑的延性，建造楼房的时候通常都会在建造过程别是在其进人塑性变形阶段之后，其仍然能够保持很强的变形力，这样就能保证楼房在遇见晃动的情况之下不会出现坍塌的现象，因此在设计的时候需要针对这种情况采取专门的措施进行防护。
1.2轴向变形不容忽视。剪力墙结构是现代建筑中应用较为广泛的一种结构形式，这种结构的特点是建筑中心轴受到的压力比建筑四周的支柱受到的压力要大的很多，因此建筑物中轴受到压力产生形变的可能性要远远地大于周围支柱轴。通常如果建造的建筑高度越高，那么其产生形变的可能性也就越大，在这种情况之下很容易导致建筑的中心支柱因为受到较大的压力而出现坍塌的现象。如果说在建造较高楼层的建筑时候不能够很好的进行设计，那么建筑完工之后，中轴就会承担过多的压力，这样很容易使中轴出现形变的情况，一旦中轴出现形变之后，整个建筑的连续弯矩就会受到较大的影响，中轴承担了过多的压力使得中轴底座的负弯矩变得很小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；如果设计的不够合理这种轴向变形还会对建筑构件的下料长度等产生非常大的影响；轴向变形还能造成构件剪力受到影响，这样就会大大加剧建筑的不安全性。
1.3水平荷载成为决定因素。高层楼房的设计以及建造和底层楼房不同，在考虑竖向荷载的同时还需要考虑建筑的水平荷载能力，因为在建造高层楼房的时候水平荷载往往能对建筑产生非常重要的作用。水平荷载能够产生如此重要的影响主要有以下几个原因：第一点就是如果在设计的时候仅仅考虑竖向荷载，那么其相关联的数据和设计高度成一次方关系，这在设计的时候是不够的，但是水平荷载相关的数据能够保证其和高度成二次方关系；第二点就是建筑物设计的时候关于竖向荷载是相对固定的，但是水平荷载却受到众多因素的影响，在设计的时候还需要考虑到地震等能够对建筑物造成破坏的因素。
2高层建筑结构体系及分析
在设计不同的抗侧力结构的时候，用到的钢筋混凝土的结构也是不同的，该结构主要有框架结构、剪力墙结构等结构体系，不同的结构在设计的时候有这不同的作用，因此建筑师在设计的时候需要根据建筑的实际情况合理的进行选择和利用。
2.1框架结构体系。在钢筋混凝土结构以及钢结构中使用最多的就是框架结构，其在构建的时候非常的灵活，能够提供较大的空间，在构建的时候了，将梁和柱进行完美的融合，构建出建筑的整体构架。在构建框架结构体系的时候需要对位移以及框架―剪力墙机构的内力等进行测量，在测量的时候使用较多的就是连梁连续化假定法。在计算的时候将剪力墙以及框架水平进行位移，然后再计算各种参数，最终得到结果。
2.2剪力墙结构：构建剪力墙结构的时候通常都是根据建筑物的结构设计，合理的利用建筑物的墙体来承受一部分压力。剪力墙结构通常都是在钢筋混凝土结构中使用的，在设计的时候利用墙体来承载来自于建筑的全部水平以及竖向荷载。剪力墙在构建的时候起开洞情况决定了剪力墙结构在整个建筑物种起到的作用。在构建剪力墙的时候，不同的剪力墙结构会产生不同的作用效果。
2.3筒体结构。筒体建构的分类比较多，主要包括实腹筒、框筒等。实腹筒主要是利用平面剪力墙结构组成空间筒体；框筒在设计的时候主要是键框架的肢距减小；析筒在设计的时候通常都是用空间析架组成。不同的结构在计算的时候往往采用不同的计算方式，现在的计算方式主要有以下几种：一是等效连续化方法；第二种就是等效离散化方法；第三种则是三维空间分析。
3高层建筑结构设计优化方法
3.1优化结构方案设计
结构方案的确定对于之后进行的结构计算以及施工图制作有极大的影响，简而言之，只有确定一种合理、科学的结构方案后，之后两步才能顺利、有序地进行。所以在对高层建筑钢筋混凝土结构开展优化设计的过程中应当充分重视这一部分的优化。具体可以采取的优化措施有三类，第一，在确定结构方案时，让结构工程师参与其中。建筑师需要做到的就是确保建筑的外形美观，而结构工程师需要做到就是确保建筑的结构安全。让两者同时参与到结构方案设计中能让两种思想融会贯通，最终产生安全与美观兼备的建筑结构方案。在进行结构设计时需要遵循的原则包括建筑外形的简洁、美观、规则以及对称，尽量保证建筑机构抗侧刚度中心与建筑平面形心、建筑质量中心三点重合，保证建筑立面形状规则、并且分布规则、均匀，避免让建筑外形上产生过多的外凸以及内凹。第二，使建筑拥有直接、简单的受力、传力途径。简洁的受力、传力途径能减少建筑在建设过程中结构构件的使用量，完成对建筑造价成本的控制。过于复杂的受力、传力结构需要用到更多用于转换力的结构构建，会造成建筑成本的大幅增加。第三，结构概念设计。目前全球建筑都面临着地震类地质危害等问题，在设计建筑结构时考虑建筑的抗震性能是十分必要的。结构概念设计是建筑结构工程师通过长时间的实践以及总结得出的经验，合理利用能保证建筑的实际抗震性能与预期抗震性能达到统一。
3.2优化建筑图纸制作
建筑施工图纸直接用于指导施工现场的施工过程，所以在其设计过程中应当遵循三项原则，这里重点讲解的是建筑的结构施工部分。首先，施工图纸面向的是施工现场，也就是说需要施工人员能对图纸有正确的理解，这就要求结构设计师在设计过程中需要规范地进行各类符号的标记，同时建筑施工图纸中的说明内容中不能包含可能产生歧义的内容，确保施工人员理解的准确性。其次，建筑结构设计施工前，结构设计人员应当与施工现场的技术人员以及施工人员进行技术交底，将施工中需要注意的部分详细地说明，并与施工技术人员进行协商，保证各项施工过程的可操作性。最后，结构施工尽量选用从业时间长，施工经验多的施工人员进行，保证施工质量，从而保证建筑的整体安全。
3.3合理选用各类施工材料
在钢筋混凝土结构中，最常使用的两种材料分别为钢筋与混凝土。以下针对这两方面进行了详细的说明。
1）钢筋的选用。我国对于钢筋混凝土结构建筑中的钢筋型号有明确规定，要求在进行材料选用时要尽量使用HRB400、HRB500等普通热轧带肋钢筋，避免HRB355热轧带肋钢筋的使用。同时结构施工中通过高强钢筋的合理应用能有效减少建筑施工中需要付出的结构成本。
2）混凝土的选用。混凝土工艺经过100多年的发展，在现代社会依然有极大的应用空间，究其原因就是其根据现代建筑的需求进行了大量的创新。在建筑结构施工中选用现代高强度混凝土能在保证建筑安全的情况下完成对建筑结构体积的缩小，并且此种混凝土还具有形变系数小，耐久度高的特点。
4结语
想要实现高层建筑钢筋混凝土结构的优化，需要从建筑结构的各方各面进行优化改进。建筑结构设计师在进行结构设计时需要对建筑的外形、功能以及安全各方面进行全面的考虑，实现建筑钢筋混凝土结构的优化设计，满足用户使用需求、减少建筑建设成本的同时确保建筑使用过程中的稳定性。
参考文献
[1]赵腾，等.高层钢结构建筑施工技术研究的探析[J].城市建设理论研究，2013（14）.
关键词：高层建筑工程施工技术特点
中图分类号：TU97文献标识码：A文章编号：1672-3791（2013）05（a）-0069-01
随着我们国家经济与先进技术的全面发展，建筑行业也发生了重大的变革。现在，我们国家的地面空间随着建筑业的发展越来越少，因此这也就要求更多的高层建筑建筑的出现来缓解目前的态势，同时这也是国家发展的一个重要标志。
1现代高层建筑施工的特点
由于高层建筑和一般的建筑群相比具有极大的技术差异，因此也就使得高层建筑具有一些不同于其他建筑的特征。
1.1高层建筑最显著的特点就是“高”
高层建筑高的特点主要表现在一下三个方面。
（1）建筑物的整体高度高，这也是建筑物最突出的特点，也正是由于这个特点就使得高层建筑的运输工作来那个比较大，也给施工机械的发展带来了比较大的挑战。
（2）高空任务多。高层建筑的施工必然需要面临高空作业，这就需要调节好建筑材料、机械设备以及施工人员的运输以及临时生活的问题，同时必须做好安全防护措施，防止施工人员坠落以及其他坠落物伤及施工人员。
（3）建筑工程技术要求等级高。在我们国内的建筑行业中，普通建筑主要以砖混结构为主，而在高层建筑中主要使用钢筋混凝土的结构，现在已经发展为钢和钢筋混凝土结构。由于这些技术的需要，也就使得相应的建筑材料与施工技术在建筑施工中成为了主要的施工特色。
1.2建筑量大
高层建筑更多的是国家重点工作单位，或者是国家重点扶持企业。所以也成为了一个庞大的工作场所，因此高层建筑还有工程量大、体积大的特征。也正是由于高层建筑的这一特征，所以高层建筑施工中所涉及的单位众多，并且施工工种比较多。对于一些大型复杂的建筑类型，施工单位往往边施工边备料，并且将工程分包给多个单位。这也就给施工建筑管理带来了极大的麻烦，加大了管理强度。
1.3高层建筑施工周期长
由于高层建筑的工程量庞大，所以其施工持续的实践也较长。这也就给高层建筑施工带来很多不确定的因素，这些因素主要是天气的变化对建筑外层施工的影响。但是也不能够为了加快工期，而不能保证高层建筑施工的整体质量以及人员施工安全。所以这也是现在困扰建筑企业的问题之一。
1.4建筑施工条件繁杂
随着城市的综合发展，高层建筑在市区内的施工越来越多。然而在市内施工就会面临着建筑施工活动场所较小的问题。所以，在施工现场应该尽量避免暂设工程的拖延，同时减少建筑材料的大量贮备的状况。此外还应该注意对周边建筑物的影响，防止对市政工程的破坏。
2高层建筑的结构层施工技术探究
高层建筑结构层数多，并且体积庞大的特点决定了它的内部构造必然十分的繁杂并且样式比较繁复，因此也就给建筑施工技术带来了挑战。从建筑整体的功能性方面考虑，要求建筑上部结构采用较小空间的对称轴线布置，而建筑的下部结构应该采用较大空间的对称轴线的布置，这主要是为了保证建筑空间的整体平衡，以及上部构造对下部构造的整体压力。由于高层建筑的自身特殊性，也就使得高层建筑不同于普通建筑上层建筑大空间布置而下层建筑以小空间布置为主，高层建筑正好与其相反。并且在上层布置中主要以刚性强度高的构造剪应力墙体，而下部采用框架式的构造。
对于高层建筑结构层的施工中，还必须考虑到抗震性能。现在我国高层建筑的抗震设计主要在剪应力墙体构造施工技术中与上下部结合层中进行设计。转换层的整体结构与剪应力墙体的结构刚度比之间存在着比较密切的关系，这也是影响高层建筑抗震性能的重要部位。
3高层建筑的给排水施工技术探究
给排水施工技术决定了整个高层建筑施工能否完工，能否高效持续的进行下去。如果高层建筑完工后，不能够正常的用水供应以及排水系统不完善，都会导致整个高层建筑的使用处于比较被动的状态。所以，这也就要求我们在建筑施工中必须重视给排水施工。在高层建筑供水系统管道的设计中，尽量不要使其穿越重要的电机操作房间、以及通讯室等地方。不能因为一时施工的方便而影响以后的正常使用。此外，高层给排水建筑施工中的管线铺设必须合理，且要科学有序，避免给排水管线的相互交叉，并且保证两相邻管线之间的距离在0.5m以上。合理安排排水系统，排水系统不应该穿越建筑层内部，应该主要安置在建筑外层，防止排水系统出现问题时，影响内部人员的正常生活。对于必须穿越建筑室内的给排水管道，应该在管道外层使用防水外套，起到防止水泄露的作用。
4高层建筑的通风换气施工技术探究
通风换气设备是任何建筑群中都不可缺少的设施，这也是给建筑群中的用户营造良好的生活环境的主要设置。在高层建筑中，换气设备主要以空调机组为主，这些设施的体积比较大，切大多安放在建筑外层。为了减少高空悬浮作业，同时节省能源，现在高层建筑的通风换气设备主要采用的是屋顶的加压以及正压鼓风机的建设方式。所以在建筑施工中，建筑管理单位应该严把质量关。严格按照建筑施工的管理条例，进行通风换气装备的设置。这也是减少高空作业，保证施工技术人员安全的一个方面。在安装完毕后，必须对空调的整体进行调试，保证各个环节的安全可靠。
5结语
综上所述，我们了解到了现代高层建筑的众多特点，也正是由于其自身的诸多特点，使得高层建筑施工工程技术与普通建筑有所不同，并且在建筑安全方面的要求也非常高。通过本文对于高层建筑主要三种技术施工描述，对我国高层建筑施工起到了一定的帮助作用。
参考文献
[1]崔晓强，王冉.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[J].建筑机械化，2009（6）.
关键词：高层建筑；建筑结构；优化设计；结构设计
中图分类号：[TU208.3]文献标识码：A文章编号：
1结构优缺点
结构设计理论成熟,设计施工简单,结构各部分刚度比较均匀,自震周期较长,对地震作用不敏感。节点构造简单。但是在抗震设防烈度较高地区,其抗侧刚度较小,水平位移较大。为满足水平位移的要求,会导致梁、柱截面急剧增大,造价太大,不适合推广建造,从而导致经济指标无法满足市场推广的要求。随着层数的增加而减小；框架结构主要用于不考虑抗震设防，层数较少的高层建筑中，在考虑抗震设防要求的建筑中应用不多；高度一般控制在70m以下。
1.1巨型结构
巨型结构一般由两级结构组成，第一级结构超越楼层划分，形成跨若干楼层的巨梁、巨柱或巨型衍架杆件，以这巨型结构来承受水平力和竖向荷载，楼面作为第二级结构，只承受竖向荷载并将荷载所产生的内力传递到第一级结构上。常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构，不同的结构体系所具有的强度和刚度是不一样的，因而它们适合应用的高度也不同。一般说来，框架结构适用于高度低，层数少，设防烈度低的情况；框架-剪力墙结构和剪力墙结构可以满足大多数建筑物的高度要求；在层数很多或设防烈度要求很高时，可用筒体结构。
1.2剪力墙结构体系
剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足；剪力墙结构体系主要缺点：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求。此外，结构自重往往也较大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用，因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。
1.3框架—剪力墙结构（框架—筒体结构）体系
在框架结构中设置部分剪力墙，使框架和剪力墙两者结合起来，取长补短，共同抵抗水平荷载，就组成了框架—剪力墙结构体系。如果把剪力墙布置成筒体，又可称为框架-筒体结构体系。框架—剪力墙(筒体)结构比框架结构的刚度和承载能力都大大提高了，在地震作用下层间变形减小，因而也就减小了非结构构件(隔墙及外墙)的损坏，这样无论在非地震区还是地震区，这种结构型式都可用来建造较高的高层建筑，目前在我国得到广泛的应用。
2高层建筑结构设计特点
2.1水平荷载成为决定因素
一方面，因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与楼房高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩，以及由此在竖构件中引起的轴力，是与楼房高度的两次方成正比；另一方面，对某一定高度楼房来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.2轴向变形不容忽视
高层建筑中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大；还会对预制构件的下料长度产生影响，要求根据轴向变形计算值，对下料长度进行调整；另外轴向变形对构件剪力和侧移产生影响，与考虑构件竖向变形比较，会得出偏于不安全的结果。
2.3侧移成为控制指标
与较低楼房不同，结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形迅速增大，因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
2.4结构延性是重要设计指标
相对于较低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性。
3高层建筑的结构设计原则
3.1结构平面的设计与布置
平面形状简单、规则、对称尽量使质心和钢心重合。偏心大的结构扭转效应大，会加大端部构件的位移，导致应力集中。平面突出部分不宜过长。扭转是否过大，可用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距后进行判断，还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形，其比值超过1.1者，可以认为扭转太大而结构不规则。高层建筑不应采用严重不规则的结构布置，当由于使用功能与建筑的要求，结构平面布置严重不规则时，将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。对于地震区的抗震建筑，简单、规则、对称的原则尤为重要。
3.2结构立体的设计与布置
结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。规则，主要是指体型规则，若有变化，亦应是有规则的渐变。体型沿竖向的剧变将使地震时某些变形特别集中，常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀，以及它们的变化均匀。结构宜设计成刚度下大上小，自下而上逐渐减小。下层刚度小，将使变形集中在下部，形成薄弱层，严重的会引起建筑的全面倒塌。如果体型尺寸有变化，也应下大上小逐渐变化，不应发生过大的突变。上下楼层收进使得体型较小的情况经常发生，对于收进的尺寸应当限制。
3.3建筑基础的设计与布置
高层建筑的上层结构载荷很大，基础底面压力也很大，应采用整体性好、能满足地基的承载力和建筑物容许变形要求并能调节不均匀沉降的基础形式。根据上部结构类型、层数、载荷及地基承载力，可以用筏型基础或箱型基础；当地基承载力或变形不能满足设计要求时，可以采用桩基或复合地基。筏型基础一般有两种做法：倒肋形楼盖式和倒无梁楼盖式倒肋形楼盖的筏基，板的折算厚度较小，用料较省，刚度较好，但施工比较麻烦，模板较费。如果采用板底架梁的方案有利于地下室空间的利用，但地基开凿施工麻烦，而且破坏了地基的连续性，扰动了地基土，会降低地基承载力；采用倒无梁楼盖式的筏基，板厚较大，用料较多，刚度也较差，但施工较为方便，且有利于地下空间的利用。当地基极软且沉降不均匀十分严重时，采用筏形基础，其刚度会显得不足，在这种情况下采用箱型基础就较为合理。箱型基础刚度大、整体性好、传力均匀；能适应局部不均匀沉降较大的地基，有效地调整基地反力。在浅层地基承载力比较软弱，而坚实土层距离地面又较深的时候，采用其他类型的基础就不能满足承载力或变形控制的要求。这时应当考虑采用桩基础。桩承台的作用是将上部荷载传给桩，并使桩群连成整体，而桩又将荷载传至较深的土层中区。桩距应尽可能的大，在充分发挥单桩承载力的同时，还能发挥承台土的反力作用，以取得最佳效果。
【关键词】超高层；钢结构施工技术
某工程由塔楼、配楼、连廊3部分组成，总建筑面积111818m2。其中塔楼地下4层、地上35层，总建筑面积79012m2。总檐高150m，为全钢结构。工程吊装任务重，钢构件总量达15000吨；外轮廓由折线柱组成双曲面，给安装测量造成了极大难度；材料采用Q345，最大板厚达100mm，焊接难度大。
1超高层钢结构施工技术
结合高层钢结构的工艺流程与特点（购件验收吊装高强螺栓焊接及其检测压型钢板与栓钉），现对超高层钢结构施工技术进行简要总结。超高层钢结构施工技术主要包含如下几方面内容：①塔吊的选择、布置及装拆；②构件进场、验收与堆放；③吊装；④测量控制；⑤焊接；⑥工期及质量控制；⑦安全施工。
1.1塔吊的选择、布置及装拆
塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备，其施工，对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻。另外，采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊，比如本工程设计高度为150m，采用附着式塔吊的塔身高度约180m（其中考虑钢结构3层柱12m，吊索4～6m，吊钩滑轮及小车全高4m，安全操作距离2m等），加上地下部分高度共200m，而采用内爬式塔吊的塔身约为40一50m。
附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊。因此，从经济上考虑，为节约成本，优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工。
1.2吊装
吊装是钢结构施工的龙头工序，吊装的速度与质量对整个工程起着举足轻重的作用。钢结构吊装前应根据结构平面和立面形状、结构形式、塔吊的数量和位置、现场施工条件等因素确定吊装分区与吊装顺序。本工程划分为东、西两个作业区，由两个作业组分别完成各自范围内的构件吊装。吊装的总原则为：
1.2.l平面内均从中心核心筒向四周扩展，即从中间的一个单元开始，先组装成―个稳定的刚度柱网单元，先吊柱后吊梁，一个柱网单元吊装并临时固定后，再在其左右或前后吊装两个单元，待3个单元构件全部吊装完成后，进行全面的精确校正。
1.2.2竖向吊装顺序（以一柱三层为例）：先安4根钢柱下层框架梁测量校正螺栓初拧中层框架粱上层框架梁测量校正螺栓初拧测量校正终拧高强螺栓焊接焊缝检测散铺上层压型钢板与栓钉焊接下、中层压型钢板散铺与栓钉焊接下、中、上层钢梯、平台吊装楼盖钢筋混凝土楼板施工。
在本工程主体钢结构施工中，通过采取“区域吊装”及“一机多吊”技术解决了工期紧与工程量大的矛盾，从钢结构施工流程可以看出，各工序问既相互联系又相互制约，选择何种测量控制方法直接影响到工程的测量精度与进度。在本工程测量施工中，我们采取“预先控制”与“跟踪校正”相结合，即在吊装前对楼层柱标高及定位进行测定，并对构件进行标线控制，吊装后在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，形成单元体后进行最终校正，这样大大减轻了校正难度，并实现了区域施工各工序问良性循环的目标。
在结构整体测量控制方面，根据结构无标准层及空间双曲面的特点，摸索出一整套采用激光铅直仪与全站仪进行“空间坐标点定位”与“双系统复核控制”的测量方法，很好地解决了双曲面结构定位难题，保证了项目质量控制目标的实现。
1.3焊接
高层钢结构具有工期紧、结构复杂、工程量大、质量要求高的特点，而焊接作为钢结构施工的重要工序，其焊接顺序与工艺参数的选择与施焊水平对工程能否“安全、优质、高速”的完成影响重大。本工程约15000吨钢结构安装施工任务，月施工最快完成9层；采用CO2气体保护半自动焊完成了超厚钢板焊接的施工（最厚达100mm），整个工程的焊缝100%超声波探伤，100%合格，一次探伤合格率达98%；在钢结构吊装方面，经过项目技术人员不断探索与总结，解决了超高层钢结构空间定位及折线形钢结构箱型柱吊装技术问题，且整体垂直度最大偏差9mm。
1.3.1确定焊接顺序
①平面内：应从建筑平面中心向四周扩展，采取结构对称、节点对称和全方位对称的顺序焊接。②竖向上：上层框架梁压型钢板支托下层框架梁压型钢板支托中层框架梁一压型钢板支托焊接检验（柱柱焊接可在梁焊接前进行，也可于之后进行）。③柱一柱焊接应由两名焊工相对，两面等温、等速对称施焊。④柱梁节头的焊接，一般先焊H型钢的下翼缘板，再焊上翼缘板。一根梁的两个端头应先焊一个端头，待其冷却至常温后，再焊另一端。
1.3.2确定焊接工艺
本工程钢结构焊接施工难度较大，不仅钢板厚，而且由于结构为双曲面，设计中采用了大量的斜撑及斜柱，造成立焊、斜立焊较多，此类结构不仅处于结构的重要部位，而且大多处于外向、斜向，安全操作与施工防护都比较困难。尤其是紧迫的工期与较大的焊接工程量之间的矛盾，我们采用CO2气体保护半自动焊应用于立焊、斜立焊和俯角焊的工艺，从根本上解决手工电弧焊速度慢影响进度的问题，满足了焊接施工的需要。
1.3.3确定焊接参数
定工艺后，焊接QC小组在项目组的带动下通过工艺评定，编制出一整套切实可行的适用本工程特点的CO2气体保护半自动焊接方法及参数。
首先确定攻关目标，用ABC法找出影响质量的原因.并进行系列分析，针对这些问题找出相应的对策措施；建立了有效的质量保证体系，制定完善的工艺指导书。经过反复试验，确定了运用于横焊、平焊、立焊、斜立焊的工艺参数；通过对焊丝的伸出长度、焊缝层间清理，焊枪施焊角度反复摸索，形成了一整套的操作要领；为使焊接环境处于相对稳定状态，加强了施工防护措施和辅助措施。经过项目组和焊接QC小组全体人员的不懈努力，很好地解决了CO2气体保护焊应用在超厚件立向、斜立向接头上的焊接工艺问题。
1.4安全施工
安全施工是钢结构施工中的重要环节，超高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。在施工过程中，仅高强螺栓就有40万颗，这些零件虽小，但如果从100m以上的高空掉下去，后果可想而知。针对超高层钢结构施工的特点；采取事前与过程控制相结合的方法，即事先采取防护措施（如防坠板、安全网、安全梯、缆风绳等），并加强对施工人员的安全教育，坚持日安全巡视制度。
本工程在吊柱子时外墙设安全网，吊框架梁时架设临时活动式走道，并随框架吊装逐层升高；拧高强螺栓时在梁端挂设吊篮，焊接时搭设操作平台，另外做到及时铺设楼层压型板以确保施工安全。
2对高层钢结构施工的几点建议
2.l充分理解节点深化图，合理制定施工工艺。
2.2根据工程特点合理选用机械设备，特别是塔式起重机的选用，并要考虑其装拆的可行性。
2.3根据不同的结构特点、形式及气候条件选用合理的焊接工艺及参数，不能一概而论，盲目照搬。
2.4结构构件的加工顺序及进场数量要充分考虑现场堆放条件及吊装设备的吊运能力。
2.5严格工厂制作工艺，减少现场处理数量。
关键词:高层建筑；结构；设计
1高层建筑的特点
在城市中,如果我们建造更多的高层建筑就可以获得最大化的建筑面积,而这样我们就可以解决许多城市的用地紧张、地价高涨等等的问题,但是如果高层的建筑太多、太密集也会带来热岛效应,而玻璃幕墙过多的话还有可能会造成光污染的现象。在很多情况下,多建造一些高层建筑也会比建造多层建筑更加能够提供更多土地,如果将这些空闲的土地用作绿化或者休息场地,可以更加有利于美化我们的环境。许多高层建筑中的交通大多都是由电梯来完成的,从建筑的防火角度来看,一般高层建筑的防火要求都要高于中低层的建筑,这样也会增加建筑的运行成本等等。
2高层建筑结构的特点
现在的建筑根据不同的特点可以分为以下五种不同的建筑结构体系:
(1)框架结构。框架结构一般应用于钢结构或者是钢筋混凝土结构当中,它主要是由梁和柱通过节点构成的,框架结构可以灵活的布置室内的建筑空间,相对来说比较方便。但是框架结构的梁柱截面比较小,抗震性能也比较差,建筑的高度就受到了很大的限制。一般框架结构主要应用于不考虑抗震设防或者是楼层数比较少的建筑当中。
(2)剪力墙结构。剪力墙结构一般应用于钢筋混凝土结构当中,剪力墙结构的主要缺点是剪力墙间距不能够太大,平面的布置也不灵活,不能够满足公共建筑的使用要求,而且剪力墙结构的自重也比较大。
(3)框架―剪力墙结构。框剪结构要比框架结构的刚度和承载能力都大,它具有框架结构和剪力墙结构的双重特点,并且能够取长补短。所以在我国,一般情况下框剪结构在建筑较高的高层建筑中得到了广泛的使用。
(4)筒体结构。在实际结构中,除了烟囱等建筑物之外不可能存在单筒结构,所以一般都以框架―筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构、成束筒结构等形式出现。
(5)巨型结构。一般常见的巨型结构有巨型框架结构和巨型桁架结构。
3高层建筑结构的设计
在现在的高层建筑当中,虽然竖向荷载对结构的设计能够产生很重要的影响,但是水平荷载却起着至关重要的作用。这主要是因为建筑的自重和楼面所使用的荷载在竖向构件中所引起的轴力与弯矩的数值,仅仅是与建筑高度的一次方成正比,而水平荷载对于结构产生的倾覆力矩以及在竖向构件中引起的轴力,与建筑高度的两次方成正比。而对于具有一定高度的建筑来说,竖向荷载在大体上基本是定值。在高层建筑中,除了地震作用的水平力之外,还有其他的方面,比如承重的设计、地上与地下的建筑比例的设计等等,这些都需要得到重视,而且是很至关重要的,在高层建筑的结构设计中,很多重要的因素决定着楼体的质量,所以在设计的时候必须要仔细的研究后才能落实。在这些设计中其实有很多都是量化的东西,只有把这些都做细做精才能完善高层建筑的设计。
4高层建筑结构设计的要求
4.1结构的规则性
(1)不应该采用严重不规则的结构体系。高层建筑不应该采用的严重不规则的结构体系,应符合一下几点要求:
1)具有必要的承载能力和变形能力;
2)避免因为部分结构、构件的破坏最终导致整个结构丧失其承受重力荷载、风荷载、地震作用的能力;
3)对可能出现的薄弱的部位,应该采取有效措施给予加强。
(2)高层建筑的结构需要符合以下要求:
1)结构的竖向和水平布置需要具有合理的刚度和承载力分布,避免因为局部的突变和扭转效应而最终形成薄弱的部位;
2)需要具有多道抗震防线。
4.2规则结构的主要特征
首先是建筑以及抗侧力结构的平面布置要规则,其次是建筑的立面和竖向剖面要规则,结构的侧向刚度要均匀变化,竖向的抗侧力构件截面的尺寸和材料强度要自下而上的逐渐的减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力的突变。
4.3规则平面布置需满足的要求。
1)有利于抵抗水平和竖向荷载,受力明确,传力直接,力争均匀对称,减少扭转的影响;
2)在地震的作用下,建筑平面需要力求简单规则,而在风力作用下可以适当放宽;
3)抗震设防的高层建筑的平面形状要简单、对称、规则,以减少震害;
4)独立结构单元内应该使结构平面形状保持简单、规则,刚度和承载力分布均匀;
5)不应该采用严重不规则的平面布置。
关键词：建筑设计；转换层；结构设计；注意事项
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
前言
分析建筑转换层结构设计的原则和种类，并充分了解建筑转换层结构设计中的注意事项，能够有效的提高建筑结构转换层的设计效果，在保证工程质量的同时，达到降低工程施工难度，控制工程施工成本的作用。
一、建筑转换层的概念与特点分析
转换层是建筑施工领域常见的一种建筑结构，由于建筑物不同层面之间的使用功能和结构存在差异，因此需要通过设置转换层的方式作为过渡，对楼层的上下部的结构与设施进行转换。当前，我国的建筑设计、特别是高层建筑的设计，常常会采用商业功能与住宅功能结合的设计模式，在建筑物下部构建举架较高的大跨度商用建筑空间，而上层则采用更加紧密的设计，体现建筑的居住功能。为了对不同的实用功能和建筑结构进行划分，便需要在建筑内部设置转换层，以调整不同结构之间的受力情况，确保建筑物的使用安全。转换层主要功能包括:对建筑物内部的剪力墙结构或框架―剪力墙体系进行转换，实现剪力墙与框架之间的变换;改变建筑物上下受力柱的分布情况和分布密度;同时转变建筑层的结构形式和结构轴网，形成上下结构的不对齐布置三种。根据建筑物自身的特点和使用功能的需要，合理的选择转换层的设计模式，充分发挥出转换层在建筑领域所发挥的作用，能够进一步提高建筑物的稳定性，延长建筑物的使用寿命，对我国建筑行业的发展有着积极的促进作用。由于转换层的结构需要同时承受上部构造在重力的作用下产生的垂直荷载，以及悬挂下部结构产生的多层荷载，导致转换层结构内部长期存在有较大的内应力。此外，转换层的存在会对建筑物整体的受力状况造成较大的影响，在一程度上降低了建筑物的整体性，这就要求转换层的结构设计不能单纯遵循传统的建筑设计原则，而是要根据建筑物自身的特点进行灵活的设计，以满足转换层对刚度和强度的需求，确保建筑物的使用安全。
二、建筑转换层结构设计的原则问题分析
1、转换层的设计原则。首先，由于转换层的设置会造成建筑物纵向刚度的突变，使其成为建筑物的薄弱环节，因此，在进行转换层的结构设计时，应当尽可能减少需要结构转换的纵向构件，并相应的增加直接落地的纵向构件数量，从而降低建筑刚性突变的程度，提高结构的抗震能力。其次，当转换层高度较低时，对建筑物重心与受力状况的影响相对较小，建筑物也因此更加稳固。所以，在进行转换层结构设计时，应当尽量降低转换层所处的位置，保证建筑物结构的稳固。最后，转换层的结构设计应当采取强化下部结构，弱化上部结构的设计思路，并选择具有明确传力路径的设计模式，在保证工程质量的前提下，降低转成的施工难度，控制转换成的施工成本，更好的实现建筑物的经济效益社会效益。
2、转换层的结构设计的分类。一是梁式转换结构。梁式转换结构采用剪力墙、框支梁与框支柱相结合的结构布置方式来提高转换层的强度与刚度，具有结构可靠、施工难度低、传力路径清晰明确等特点，是目前我国建筑转换层结构设计中应用范围最广的转换结构。二是板式转换结构。板式转换结构最显著的特点便是能够在转换层之上随意布置结构形式与轴网，对于建筑物轴网布设较为复杂的建筑来说是十分合适的选择。但是由于转换板的受力状态较为复杂，传力路径不够明确，以及转换板自身特点的限制，使得建筑物在转换层处出现刚度的突变，令转换层成为建筑物的薄弱环节，降低了建筑物对地震的抵抗能力，因而应当谨慎使用。三是桁架转换结构。与梁式转换结构相比，桁架转换结构的受力状态更加明确，且具有较小的自重和良好的抗震性能，可以有效的提高建筑物的质量，去报建筑物的使用安全。但是桁架式转换结构的节点设计难度较大，给施工过程带来了一定的影响，从而限制了桁架转换结构的使用。桁架转换结构适用于高度达到3m以上的转换层设计当中，如果在桁架转换结构中采用预应力技术，则可以进一步减小构件的截面，达到节约空间、提高工程质量、降低工程成本的作用。四是斜柱转换结构。斜柱转换结构在是一种较为特殊的转换层结构形式，能够充分的发挥出混凝土的承压能力，有效的减少转换结构对建筑内部空间的占用。在设计斜柱转换结构时，需要注意结构内部的水平荷载，通过加设拉梁或圈梁的方式，可以找到平衡水平荷载的最短路径，提高转换层的刚度和强度。五是巨型框架结构。巨型框架结构是当前我国转换层结构设计领域发展的新方向，该结构由垂直分布的筒体或大型立柱以及数量不一的大梁构成，形式多变，性能优异，可以大大提高建筑物转换层的强度和刚度。但是需要注意的是，巨型梁的内部往往会存在一定的拉应力，因而应当将其归类为受拉构件进行设计。
三、建筑转换层结构设计中应注意的问题分析
1、保证转换层的刚度。转换层的高度是决定转换层乃至建筑物整体质量的重要因素，特别是在高层建筑的设计与施工过程中，建筑本身高度与重量上的特点决定了转换层将会承受较大的垂直荷载，而转换层的结构又很容易令建筑物在转换层部位出现刚度突变，使转换层成为建筑物的薄弱环节，降低建筑物的抗震性能。因此，在进行建筑结构转换层设计时，要注意确保转换层的结构刚度不低于其上层结构刚度的70%。为此，应当合理的调整转换层内部剪力墙的分布状况，适度的提高落地剪力墙的厚度，并使用强度等级较高的混凝土进行施工，同时尽可能将纵横墙按照筒体的结构进行排布，从而在根本上保证转换层的刚度，确保建筑物的抗震性能不受影响。
2、提高转换层与建筑物的整体性。通过调整转换层的结构设计内容来提高转换层与建筑物整体性的，能够提高建筑物的稳定性，延长建筑物的使用寿命。为此，应当尽可能对其上下层之间的轴网，简化转换层的设计方案，尽可能令质量中心与刚度中心相对应，使转换层的受力更加明确，从而避免使用板式转换结构，以防止建筑物出现刚度突变的现象，达到提高建筑物整体性的目的。
3、合理安排转换层的位置。由于建筑物的受力模式.较为复杂，且建筑物内部的所受作用力的种类和分布都会随着建筑高度的增加而发生微妙的变化，当高度达到一定的范围后，建筑物所受的各项作用力的效果便会呈明显的上升趋势，给建筑物的设计带来困难。如果转换层的位置过高，不仅会令转换层内部的受力状况发生改变，还会对上下层面的刚度与受力方式产生影响，使转换层成为建筑物的薄弱环节，降低建筑物的抗震能力。因此，应当尽量降低转换层所处了位置，通常情况下，转换层的位置应以三层以下为宜，最高不得超过六层。
四、结语
转换层是建筑物内部的常见结构，了解建筑转换层结构设计的特点，提高建筑转换层的设计效果，能够有效的保证建筑物的使用功能，并保证建筑物的防风抗震性能不受影响，对我国建筑行业的发展有着积极的意义。
参考文献
[1]张俊东.高层建筑结构转换层的结构设计［J］．现代经济信息，2009
[2]邱剑雄.高层建筑梁、板式转换层结构设计方法研究［J］．知识经济，2011
关键词：高层建筑结构特点剪力墙结构设计设计要点
1、高层建筑的结构受力特点
1.1轴向变形
高层建筑的中竖向荷载一般都比较大，会在柱中引起很大的轴向变形从而也就影响连续梁弯矩，同时还会影响预制构件的下料长度。因此必须考虑轴向变形计算值，对下料长度作相应调整。
1.2水平荷载
高度范围的高层建筑，立体竖向的荷载基本都是固定好不能变的，还包括风荷载和地震作用的水平荷载的数值，也会随结构动力特性的区别所产生较大范围的变化。
1.3侧移的控制
结构的侧移是高层建筑结构设计的主要。随着现代楼房高度的增加，水平荷载下结构的侧移变形也会随着建筑高度的升高与迅速增大。基于这一原因，水平荷载作用下的侧移一定要严格控制在一定范围内。
1.4结构延性
高层建筑比矮层的楼房结构要更柔和，因为遇到地震等剧烈震动时所出现的形变就会更大。为了保证建筑在塑性变形的阶段中仍能具备强变形能力，一定要在结构设计上采用相应措施以确保结构的延性。
2、剪力墙结构的特点
剪力墙是一种好的抵抗水平荷载的墙。剪力墙因为可以有效抵抗水平荷载，所以在总体的墙面结构上就有以下特点：抗侧刚度大，侧移小；室内墙面较为平整；结构自重大，吸收地震的能量大；一般剪力墙的墙肢截面高度与厚度之比很大，在水平荷载的作用下，通常抗剪刚度起控制作用，故其耗能较差。所以它常常应用在层数较多（20层以上）的高层建筑中，当剪力墙洞口较小时，剪力墙整体性能比较好，剪力墙截面弯曲破坏极限承载力可以按照全截面抗弯计算。另外，使用剪力墙结构，会给室内较框架结构简洁，没有露梁与露柱的现象，外形也美观，便于室内布置。但也存在着缺点，比如剪力墙结构的抗侧刚度大，就会引起比较大的地震反应，使得上部结构和基础费用增加；由于混凝土墙体较多，使得建筑物重量增加，这也同样引起较大地震反应，进而造成浪费；剪力墙结构中各墙肢轴压比往往较低，使得各墙肢的承载能力得不到充分发挥；剪力墙结构中墙体多为构造配筋，配筋率均较低，使得结构延性较差。
3、剪力墙结构的设计要点
剪力墙作为竖向构件中所形成结构抗侧力刚度的最主要构件，它在建筑中所承担着整个结构的竖向荷载与绝大部分水平荷载。剪力墙建筑结构的设计一定要注意以下几个方面：
3.1剪力墙布置
剪力墙的布置一定要均匀合理，这样就能让整个建筑物的质心与刚心趋于重合，且x、y两向的刚重比接近。在结构的布置时要尽量避免仅单向有墙的结构布置形式，以使其具有较好的空间工作性能，并且使两个受力方向的抗侧刚度接近，若无法避免，则剪力墙相应部位应设置暗柱，当梁高大于墙厚的2.5倍时，应计算暗柱配筋，转角处墙肢应尽可能长，因转角处应力容易集中，有条件两个方向均应布置成长墙。
3.2剪力墙厚度确定
剪力墙墙肢截面比较适宜简单、规则，剪力墙的竖向刚度应均匀，其门窗洞口最好成列布置、上下对齐，形成明确的连梁和墙肢。避免使墙肢的刚度相差悬殊洞口设置，在抗震结构设计时，一、二、三级的抗震等级剪力墙底部要加强部位最好不要使用错洞墙，二、三级抗震等级的剪力墙均不可以采用叠合错洞墙。《高层建筑混凝土结构技术规程》中对剪力墙的截面尺寸具体规定如下：“按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16，且不应小于200mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的1/20，且不应小于160mm；按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部要加强部位不可以小于层高或剪力墙元支的长度1/20，且不应小于160mm，其他部位不应小于层高或剪力墙的1/25，且不应小于180mm。”
3.3剪力墙墙体配筋
一般要求水平钢筋要放在外侧，竖向的钢筋应放在内侧。配筋满足计算及规范建议的最小配筋率就可。加强区φ10@200，非加强区φ8@200双层双向即可。双排钢筋之间采用φ6@600×600拉筋。但地下部分墙体配筋则另当别论。因为地下部分墙体的配筋大部分都是由水压力、土压力所产生的侧压力控制，而因为简化计算经常由竖向筋的控制，此种情况下为增大计算墙体有效高度，可把地下大多墙体的水平筋放在内侧，竖向钢筋放在外侧。
3.4设置边缘构件
对于那些剪力墙，暗柱的配筋必须要满足规范要求最小的配筋率，还要加强区0.7%，一般的部位为0.5%。对于那些短肢的剪力墙，也要控制在配筋率的加强区1.2%，一般部位为1.0%；对小墙肢其受力性能也比较差，应严格按高规控制其轴压比，宜按框架柱进行截面设计，并应控制其纵向钢筋配筋率加强区1.2%，一般部位1.0%；而对于一个方向长肢另一方向短肢的墙体，设计中往往就按长肢墙进行暗柱配筋。
4、工程实例
4.1工程概况
某工程，总建筑面积为12570m2，采用短肢剪力墙结构，为12层住宅楼，层高3m，顶层为复式住宅，屋顶为四坡屋面。
4.2剪力墙结构设计
因为整个楼层的建筑平面相当复杂，采用在⑭和⑮轴间设置双墙防震缝，在D和E轴间设置悬挑构件抗震缝的处理方法，将平面分成相对独立的4个部分，各部分的长宽比L1/B1max＝29/9.4＝3.09＜5，L2/B2max＝117.52/17.02＝1.03＜5。高宽比Hl/B1＝37.44/9.4＝3.98＜6。H2/B2＝41.94/17.02＝2.46＜6，符合规范要求。结构层高1层～12层为3.0m，坡屋面层高0.55～2.47m，坡度为40%。平面的南侧拐角处设有阳光房，平面突出的部分为六边形，突出长度为2.1m，L/Bmax＜0.3，符合规则建筑平面布置要求。
4.3结构设计的主要参数
场地类型为II类建筑场地，剪力墙抗震等级为二级。水平地震作用按x，y两个方向计算。同时考虑扭转耦联，周期折减系数0.85，计算取9个振型，结构阻尼比0.05，竖向力按模拟施工加载方式计算，恒活荷载分开计算。修正后的基本风压为0.35，地面的粗糙度为B类，结构体型的系数为1.4。连梁刚度折减系数为0.7，地震力分项系数为1.3，风荷载分项系数为1.4，恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。本工程基础采用钢筋混凝土墙下条基（有肋梁），剪力墙厚度内外墙均为200mm，连梁截面b×h为200×（370～570）mm，楼板厚度100～130mm，混凝土强度等级为C35C25。地基采用天然地基，以③层黏土层作为持力层，Es＝15MPa，fak＝300kPa。
4.4剪力墙的布置
按照抗震设计要求，结合窗间墙、楼梯间及房间四角等布置成“一”字形、“L”形、“T”，形、“Z”形或“十”字形墙段，沿结构平面各主轴方向均匀、对称布置，做到刚心和质心重合，减少结构扭转。各墙肢肢长不宜相差太大，截面高厚比可以控制在5～8之间，避免出现高厚比小于3的小墙肢，使各墙肢刚度接近，保证在水平地震力作用下，各墙肢受力均匀，避免个别长墙因内力太大而出现超筋。另外在④～⑥轴，⑩～⑥轴间形成4个较为完整的弱筒，以增强整个结构的抗侧力性。在竖向，要求墙肢上下对齐、连续。在同一轴线上的各墙肢通过连系梁连接，可增加对墙肢的约束，提高结构的抗震性能。为了保证连梁具有较好的刚度和延性，取其跨高比为4≤l/h≤8较为合适。
4.5墙肢截面设计
塔楼周围及肢长/肢宽＜3的小墙肢均按框架柱的抗震要求配置纵筋及箍筋，并降低轴压比提高要求。连梁高度的设计计算从剪力墙洞顶至楼板面或屋面，窗间墙和窗台以下墙体采用轻质材料砌筑。连梁正截面的配筋应按矩形截面构件计算，取上、下配筋的两者之中较大值，配置于梁截面上、下部位，还要考虑到施工的因素，一般每排布置2根纵筋为宜，也可按照墙厚适当增加。按斜截面抗剪计算所得的箍筋沿梁全长加密的布置，对于有些连梁因为跨高比较大和刚度大，可能就还产生超筋，地震作用下允许其局部出现裂缝，可将连梁刚度折减。为确保结构平面刚度，楼层最小板厚为100mm，在南侧阳光房塔楼处适当增加厚度。
关键词:高层建筑、抗震、结构设计
中图分类号：TU97文献标识码：A
1、高层建筑的特点
1．1在相同的建设场地中，建造高层建筑可以获得更多的建筑面积，这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观，如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也会对城市带来热岛效应，玻璃幕墙过多的高层建筑群还可能造成光污染现象。
1．2在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空闲地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住区中，由于建造了高层建筑群，留下了更多地面空间，可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。
1．3高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成，这样就会增加建筑物的造价，从建筑防火的角度看，高层筑的防火要求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行成本。
2建筑抗震的理论分析
2.1建筑结构抗震规范
建筑结构抗震规范实际上是各国建筑抗震经验带有权威性的总结,是指导建筑抗震设计(包括结构动力计算,结构抗震措施以及地基抗震分析等主要内容)的法定性文件它既反映了各个国家经济与建设的时代水平,又反映了各个国家的具体抗震实践经验。它虽然受抗震有关科学理论的引导,向技术经济合理性的方向发展,但它更要有坚定的工程实践基础,把建筑工程的安全性放在首位,容不得半点冒险和不实。正是基于这种认识,现代规范中的条文有的被列为强制性条文,有的条文中用了“严禁,不得,不许,不宜”等体现不同程度限制性和“必须,应该,宜于,可以”等体现不同程度灵活性的用词。
2.2抗震设计的理论
拟静力理论。拟静力理论是20世纪10～40年展起来的一种理论,它在估计地震对结构的作用时,仅假定结构为刚性,地震力水平作用在结构或构件的质量中心上。地震力的大小相当于结构的重量乘以一个比例常数(地震系数)。
反应谱理论。反应谱理论是在20世纪40～60年展起来的,它以强地震动加速度观测记录的增多和对地震地面运动特性的进一步了解,以及结构动力反应特性的研究为基础,是加理工学院的一些研究学者对地震动加速度记录的特性进行分析后取得的一个重要成果。
动力理论。动力理论是20世纪70-80年广为应用的地震动力理论。它的发展除了基于60年代以来电子计算机技术和试验技术的发展外,人们对各类结构在地震作用下的线性与非线性反应过程有了较多的了解,同时随着强震观测台站的不断增多,各种受损结构的地震反应记录也不断增多。进一步动力理论也称地震时程分析理论,它把地震作为一个时间过程,选择有代表性的地震动加速度时程作为地震动输入,建筑物简化为多自由度体系,计算得到每一时刻建筑物的地震作用。
3高层建筑结构抗震设计
3.1抗震措施
在对结构的抗震设计中,除要考虑概念设计、结构抗震验算外,历次地震后人们在限制建筑高度,提高结构延性(限制结构类型和结构材料使用)等方面总结的抗震经验一直是各国规范重视的问题。当前,在抗震设计中,从概念设计,抗震验算及构造措施等三方面入手,在将抗震与消震(结构延性)结合的基础上,建立设计地震力与结构延性要求相互影响的双重设计指标和方法,直至进一步通过一些结构措施(隔震措施,消能减震措施)来减震,即减小结构上的地震作用使得建筑在地震中有良好而经济的抗震性能是当代抗震设计规范发展的方向。而且,强柱弱梁,强剪弱弯和强节点弱构件在提高结构延性方面的作用已得到普遍的认可。
3.2高层建筑的抗震设计理念
我国《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)对建筑的抗震设防提出“三水准、两阶段”的要求,“三水准”即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。当遭遇第一设防烈度地震即低于本地区抗震设防烈度的多遇地震时,结构处于弹性变形阶段,建筑物处于正常使用状态。建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。因此,
要求建筑结构满足多遇地震作用下的承载力极限状态验算,要求建筑的弹性变形不超过规定的弹性变形限值。当遭遇第二设防烈度地震即相当于本地区抗震设防烈度的基本烈度地震时,结构屈服进入非弹性变形阶段,建筑物可能出现一定程度的破坏。但经一般修理或不需修理仍可继续使用。因此,要求结构具有相当的延性能力(变形能力)不发生不可修复的脆性破坏。当遭遇第三设防烈度地震即高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震时,结构虽然破坏较重,但结构的非弹性变形离结构的倒塌尚有一段距离。不致倒塌或者发生危及生命的严重破坏,从而保障了人员的安全。因此,要求建筑具有足够的变形能力,其弹塑性变形不超过规定的弹塑性变形限值。
三个水准烈度的地震作用水平,按三个不同超越概率(或重现期)来区分的:
多遇地震:50年超越概率63.2%,重现期50年;设防烈度地震(基本地震):50年超越概率10%,重现期475年;罕遇地震:50年超越概率2%-3%,重现期1641-2475年,
平均约为2000年。
对建筑抗震的三个水准设防要求,是通过“两阶段”设计来实现的,其方法步骤如下:第一阶段:第一步采用与第一水准烈度相应的地震动参数,先计算出结构在弹性状态下的地震作用效应,与风、重力荷载效应组合,并引入承载力抗震调整系数,进行构件截面设计,从而满足第一水准的强度要求;第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值;同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段:采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构(特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节)的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。
4、高层建筑结构体系的特点
随着层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。
4．1框架结构体系。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架形成可灵活布置的建筑空间，具有较大的室内空间，使用较方便。由于框架梁柱截面较小，抗震性能较差，刚度较低，建筑高度受到限制；剪切型变形，即层间侧移随着层数的增加而减小；框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中，应用不多；高度一般控制在60m以下。
4．2剪力墙结构体系。利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。
现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好，刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，承载力要求也容易满足；剪力墙结构体系主要缺点：主要是剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，不能满足公共建筑的使用要求。此外，结构自重往往也较大。
当剪力墙的高宽比较大时，是一个受弯为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型，即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。
根据施工方法的不同，可以分为：全部现浇的剪力墙；全部用预制墙板装配而成的剪力墙；内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
在承受水平力作用时，剪力墙相当于一根下部嵌固的悬臂深梁。剪力墙的水平位移由弯曲变形和剪切变形两部分组成。高层建筑剪力墙结构，以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲形，特点是结构层间位移随楼层增高而增加。
4．3筒体结构。单个筒体可分为实腹筒、框筒和桁筒。平面剪力墙组成空间薄壁筒体，即为实腹筒；框架通过减小柱距，形成空间密柱框筒，即框筒；筒壁若用空间桁架组成，则形成桁筒。实际结构中除烟囱等构筑物外不可能存在单筒结构，而常常以框架—筒体结构、筒中筒结构、多筒体结构和成束筒结构形式出现。
五、结语
对于一个高层结构的设计,遇到的问题可能错综复杂,只能具体问题具体分析。工程实践表明在高层结构的设计过程中,设计人员只有抗震概念清晰,构造措施得当,应用合适的结构分析软件三者有机结合才能取得比较理想的结果,在这个过程中抗震构造重于结构计算。
参考文献：
[1]都凤强。高层建筑结构设计的实践探讨[J]。科技创新导报，2009，（21）
[3]吴晓琳。浅析高层建筑结构设计与特点[J]。中国高新技术企业，2009，（11）
近年来，高层住宅的主体结构形式有从钢筋混凝土结构向钢结构发展的新趋势，而国内外关于高层钢结构建筑的设计理论尚未成熟。所以本文在中国钢铁产量过剩的背景下，对高层钢结构建筑设计应注意的问题进行浅显的讨论分析。
关键词：
钢结构；设计；高层住宅
随着经济的快速发展，钢结构建筑开始兴起，与传统的钢筋混凝土结构住宅相比，钢结构建筑能更好地满足大开间灵活分隔的要求，节能效果好，延性好、塑性变形能力强，建筑总重轻，施工速度快，环保效果好。符合住宅产业化和可持续发展的要求。在中国钢铁产量严重过剩的背景下，钢结构住宅的普及与发展将充满活力，国内外关于低层、小高层的钢结构建筑设计理论已经比较完善，而关于高层钢结构住宅设计理论尚未成熟。，因此我们必须提高高层钢结构建筑设计水平，高层钢结构建筑的设计包括很多方面，像平面设计、空间设计、生态设计、结构设计等内容，每一个环节的设计过程中都要注意相关问题，下面我们来分别了解一下各环节注意的问题。
1高层钢结构建筑空间设计与平面设计方面应注意的问题
1．1充分利用广场空间高层钢结构建筑相对与普通建筑来说体量较大，会给场地空间沉重感，建筑的体量与街道空间形成了明显对比，非常不协调。为此，在街道两旁的高层建筑，在进行建筑设计时要进行后退处理，从而利用剩余的土地来留给广场空间，使这个广场空间在两者之间发挥视觉缓冲的作用，这样的空间让人感觉比较具有层次感。
1．2丰富空间形式传统钢筋混凝土结构高层建筑的空间形式比较单一，在高密度的居住环境中，会感觉视觉拥挤，因此在高层钢结构建筑设计中要运用有效的办法来丰富空间形式，改变这种状况。钢结构高层建筑的上部结构可以利用钢结构的特性进行适当的改变；它的底层也可以进行改造，例如用增加裙楼的方法，从而丰富建筑的外形，并且由于增加了裙楼，满足了人们通常认同的上小下大的稳定形式，给人以安全感另外，也可以运用入口缩进的方法，将入口的空间凹进建筑的下方，从而缓解用地紧张的情况，使基地面积得到有效的利用，使空间更加丰富。
1．3高层钢结构建筑在内部平面和空间利用上障碍性的最小化虽然说钢结构建筑与传统建筑相比，空间布置更加灵活，获得的使用空间也更大，但是也会出现以下问题：框架截面通常大于墙体厚度，且钢柱的形状无法像钢筋混凝土住那样做成异形柱，从而凸出墙外；框架梁会使局部空间层高较低，对空间划分造成妨碍。所以应注意做到合理设计开间、进深的模数；合理调整梁、柱与维护分割墙体的位置，以保证主要空间的完整性；采用隐式结构体系，达到室内空间无梁，保证使用空间完整性。还可以利用框架梁柱设置管线的夹墙。从而使建筑在内部平面和空间利用上障碍性的最小化。
2高层建筑生态设计方面应注意的问题
2．1采光设计不管是高纬度地区还是高纬度地区，人们都比较注重住宅的采光问题，因此，一定要做好建筑的朝向和空间布置设计工作。特别在寒冷地区，高层建筑的南面开窗面积尽量大一些，北面及东面的开窗面积尽量小一些，这样使得室内采光得到了满足，同时也减少了热损失；板式建筑尽量东西朝向，点式建筑尽量不采用东西朝向，因为点式建筑北边房间基本全年不能采光；当高层建筑规模较大，可以围成庭院时，尽量让庭院缺口朝南，使室外的庭院场地充分采光，从而吸引人们到庭院活动。
2．2建筑墙体的设计高层钢结构墙体采用的轻质复合材料，应该能够起到保温隔热，防止空气流动，防潮、隔声、防火、满足结构安全性等功用，比如运用CCA灌浆板作为隔墙材料，不仅其质量轻而且很好的满足使用要求。
2．3通风和抗风设计既要重视通风要求，建筑整体布置要利于形成穿堂风，保证住宅的空气清新；又要防止风速过大，由于高层建筑易受风速、风压力变化的影响，产生偏移和振动，使人们产生不安全感。所以要合理布置建筑，避免产生通道效应、缝隙效应、拐角效应，从而不会产生过大的风速。比如利用将高层建筑布置在北面，主要起挡风作用，还可以通过布置裙楼，使被高层建筑挡住后下行的风，在裙楼楼顶处改变风向并减小风速。2．4绿化设计由于高层钢结构建筑同传统的高层建筑一样，只有低层的住户可以比较直接的接触地面的自然物，而高层住户由于视角、视力等因素，便很难切实感受自然，所以设计师应该充分考虑住户有渴望接触自然的心理，做合理的绿化设计。
3高层钢结构建筑结构设计方面应注意的问题
由于高层建筑结构设计具有以下特点：水平荷载成为决定因素，轴向变形不容忽视，侧移成为控制指标结构延性是重要设计指标。那么高层钢结构住宅设计也具有这些特点，结合这些特点高层钢结构住宅设计时应注意以下问题。
3．1高度问题对于超高限建筑物，应当采取科学谨慎的态度！随着建筑物高度的增加，许多影响因素将发生质变，即有些参数本身超出了现有规范的适宜范围，如安全指标“延性要求”材料性能“荷载取值”力学模型选取等。
3．2结构体系选型问题应用于住宅建筑的钢结构体系主要有轻钢龙骨体系、纯钢框架体系、钢支撑框架体系、钢框架－混凝土剪力墙体系、错列桁架体系、钢框架核心筒体系。但应用于高层住宅的只有钢框架—混凝土剪力墙体系和钢框架核心同体系，所以应根据楼层高度、公用等合理选择结构体系。使得钢结构的优点得以充分发挥，比如选择钢框架核心筒结构，利用钢筋混凝土的核心筒承受横向剪力，，钢结构只要满足抗压要求即可，从而减小了钢柱的横截面积，这样就既节约了钢材用量，又充分利用了钢结构的抗压性能。
3．3结构的规则性问题结构应尽量满足结构简单规则的原则，以保证结构良好的受力条件，由于新规范在这个方面限制条件多，所以设计者应该严格遵守规范，避免后期施工图设计阶段工作的被动。
3．4楼板体系设计问题楼板体系在满足基本承载力、防火要求的同时，要尽量采取干作业的施工方法，体现钢结构施工速度快的特点；楼板的工厂装配化化程度高；设备管线敷设方便，空间效果好，达到无需吊顶，净空较大的要求。
4结语
通过对高层钢结构建筑设计时应注意问题的简单讨论，发现高层钢结构建筑的设计与传统钢筋混凝土结构的高层建筑，既有相似的地方，也各有特点，在进行高层钢结构建筑设计时应该在借鉴前人在传统建筑上的经验，也要结合高层钢结构建筑自身的特点进行具体设计。
参考文献
［1］谢妍，贾茹．建筑钢结构设计现状及存在的问题Ⅲ．民营科技，2011（03）．
［2］邵大卫．建筑钢结构设计思路及其规范［J］．建设科技，2010（10）
关键字：高层建筑；结构设计；特点；要点
前言
为了追求利益最大化，建筑企业多数选择了设计高层建筑，以便在有限的面积内设计开发出最大的可用空间，为建筑企业创造经济效益。同时，人们对高层建筑的要求也是越来越高。因此，高层建筑的结构设计不仅要满足人们的需要，还要保证其设计的科学合理及安全性。如何设计出更好的高层建筑设计成为建筑行业亟待解决的重要问题。
1、高层建筑结构设计原则
1.1选择合理的结构方案
在高层建筑的结构设计中，要选择经济合理的结构方案，从而保证结构设计的合理和安全。在结构设计方案的选择中，要注意对材料的要求、施工环境的综合考虑，同时要考虑地震区高层建筑设计的特点，要力图遵循平面和竖向规则，规避结构方案的不适性。在结构设计方案的选择中，要与建筑施工单位和基础设施供应方进行协商，从而选择合适的高层结构设计方案，充分发挥结构设计的效用。1.2选择合适的基础方案
对建筑进行结构设计，要充分考虑建筑所在地的周边环境，要对工程的地质条件以及周围建筑的施工及特点做好调研，充分保证后续建筑过程与周边环境的和谐统一。建筑结构设计中要选择合适的基础方案，基础方案要体现结构设计的方方面面，要尽量显示建筑的全貌，同时要考虑建筑的经济成本和效益，最大限度发挥建筑周边条件的作用，保证建筑的正常实施。
1.3选择合适的计算简图
高层建筑的结构设计要选择适当的设计简图，由此可以防止由于计算简图选择不当导致的建筑安全隐患的发生概率。建筑结构计算是以计算简图为基础的，所以结构设计中要特别注重计算简图选取问题，从而可以保证后续结构计算的准确和建筑设计的安全。当然，建筑实际结构与选取的计算简图之间允许存在合理的误差，但是要尽量把工程实际控制在计算简图精度要求范围内。
1.4分析所得到的计算结果
当下，信息技术飞速发展，由此也带动了建筑结构设计对计算机软件的应用。由于不同计算机软件会产生不同的计算结果，所以要对不同结果进行分析处理。由此，建筑结构设计人员就要具备专业的建筑结构设计理念和知识，更要对计算机软件有充分详细的了解，便于对计算机计算结果进行客观分析。由于操作人员自身的问题或者计算机软件具有的自身误差，使得计算结果与实际情况出现一定的差异，这时就要求结构设计人员客观判断并予以纠正。
2、高层建筑结构设计的特点
（1）结构延性是重要的设计指标
相对于低楼层而言，高楼层具有独特的特性，高楼层拥有更好的柔性，由此，高层楼房在遭受地震的时候更容易出现变形。所以在建造高层建筑的过程中，就要充分考虑如何保证高层建筑的延性，从而保证高层建筑进入塑性变形阶段之后仍然有较好的变形能力，防止坍塌现象的发生。由此就要在建筑结构设计阶段采取恰当的措施保证建筑结构的延性。
（2）水平载荷成为决定因素
高层建筑的设计和建造过程区别于低层建筑，不仅要考虑竖向载荷，同时要考虑水平载荷的影响。在建造高层楼房时，水平载荷的影响作用也非常重要。水平载荷之所以发挥如此重要的作用是因为在高层建筑设计中要充分考虑抗侧力，而水平载荷可以起到平衡作用。除此之外，对某高度的建筑来说，竖向载荷基本是一个定值，而作为水平载荷的风载荷和地震作用，则随着结构动力特性的不同而浮动。
（3）轴向变形不容忽视
在有外力作用的情况下，建筑结构会发生一定的位移，包括弯曲、轴向变形和剪切变形。对于低层建筑的结构，一般的结构构件轴向和剪切变形的影响相对小，由此不会涉及到轴向变形和剪切变形问题的考虑。但是高层建筑的轴力相对较大，由此产生的轴向变形就会比较显著，由此在建筑结构设计中就要把轴向变形考虑进去。
3、高层建筑结构设计的要点
3.1结构的超高问题
抗震规范中对建筑结构的总高度进行了严格限制，新规范中增设了B级高度，这与原来设定的A级高度在处理办法方面有很大的改变。所以在工程实践中，就要充分考虑建筑的超高问题及处理措施，在结构设计过程中要充分根据工程的实际进行抗震设计，防止建筑物结构过高导致的不安全因素。一旦在工程实际过程中忽视建筑物的超高问题，在工程后续施工过程中就会出现一系列的问题，这就会对工程工期和效益造成严重的损害。
3.2短肢剪力墙设置问题
短肢剪力墙在规范中是这样定义的：墙肢截面高厚比为5-8的墙。实践表明，短肢剪力墙在高层建筑中的运用有更多的因素加以限制。因此，高层建筑结构设计过程中，就应当根据情况尽可能少的使用就要尽量避短肢剪力墙，从而减少由于短肢剪力墙的使用造成了不必要的麻烦，所以，在高层建筑的设计过程中，要特别注重工程的细节问题，从而提高工程建设的进度。
3.3嵌固端的设置问题
高层建筑通常都有地下室和人防，由此嵌固端的设置位置可能在地下室顶板，也有可能在人防的顶板。在进行高层建筑结构设计的过程中，结构设计人员要特别注意嵌固端的设置问题，防止由于嵌固端设置所造成的问题。比如说嵌固端上下抗震等级的一致性问题和抗震缝设计与嵌固端位置的协调问题等等，由此可能造成结构设计的不合理，导致安全隐患的产生。
4、结语
高层建筑是一种更为复杂的建筑模式，近年来，高层建筑发展迅速，然而建筑的结构设计效果并不理想，建筑安全问题发生的频率相对较高，由此在高层建筑结构设计过程中，建筑结构设计人员更应该根据建筑结构的特点，认真考察建筑具体实际，从而设计出合理的设计方案，保证建筑的安全性和稳定性，发挥建筑的效益，从而满足建筑使用群体的要求，同时为建筑业的更快更好发展做出贡献，使得建筑业可以有更长足的发展空间。
参考文献
[1]李红.关于高层建筑结构设计问题探析[J].民营科技，2013（3）
[2]宋金兰.浅谈高层建筑结构设计问题[J].中国新技术新产品，2012（10）
[3]张瀚.关于高层建筑结构设计问题探讨[J].中国新技术新产品，2012（23）
[4]王续晶.高层建筑结构设计问题探讨[J].价值工程，2011（9）
关键词：建筑；结构设计；高层建筑
中图分类号：TU318文献标识码：A
引言
随着城市化进程加快发展，全国各地的高层建筑不断涌现，建筑质量出现的问题越来越多，也越来越严重。而建筑结构的设计在建筑中起着至关重要的位置，建筑结构设计是个系统，全面的工作。简而言之，就是用基础，墙、柱、梁、板、楼梯，大样细部等结构元素来构成建筑物的结构体系，它包括竖向和水平的承重及抗力体系，把各种荷载作用下结构的内力分析传递至基础。结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。
1高层建筑结构的特点
在高层建筑中，由于其垂直方向的距离较高，所以产生的竖向荷载较大，加之风力因素的影响，对高层建筑的稳定性有很大的要求。由于结构承担了整个建筑的荷载，所以要具有非常强的抗震性，高层建筑的结构与其他建筑存在很大的差别，在整个建筑体系中占据了非常重要的地位，所以要根据其特点进行结构设计。
1.1水平荷载成为决定因素
随着城市化进程的加快，城市中的工业发展十分迅速，并且大量的人口涌入城市，在对城市发展做出贡献的同时，也对城市的发展造成了一定的压力。因为城市中的土地资源是有限的，而人口却在逐渐的增长，所以土地资源十分珍贵。为了满足人们的需求，建筑的高度在逐渐的增加，越来越多的高层建筑、超高层建筑出现在人们的视野中。在高层建筑的结构设计中就要对水平荷载进行充分的考虑，随着楼层的增加，水平荷载所产生的作用力也将越大，所以在考虑抗震性的同时要对水平荷载给予重视。并且水平荷载也越来越结构设计中的决定性因素。
1.2抗震设计要求更高
抗震设计是每个建筑在进行结构设计中都要考虑的问题，但是对于高层建筑而言就要提高标准。因为高层建筑无论是在高度上还是在荷载的承受力方面都具有非常高的强度，所以要比普通建筑的标准提升很多，具有良好的抗震性能。
2高层建筑结构的分析
2.1轴向变形不容忽视对于高层建筑结构，由于层数多，高度大，轴力值很大，沿高度积累的轴向变形很显著，轴向变形会使高层建筑结构的内力数值与分布产生显著的改变。对连续梁弯矩的影响：由于中柱和边柱的轴向压缩变形不同，往往会使连续梁中间支座处的负弯矩值及跨中正弯矩值和端支座负弯矩发生变化。对构件剪力和侧移的影响，在考虑竖向杆件轴向变形与不考虑竖杆件轴向变形相比较，各构件水平剪力和侧移都会产生很大的误差。由此可见，在进行高层建筑结构设计时，构件的轴向变形必须列入到设计考虑的范围中来。
2.2轴向变形不容忽视
建筑物中，竖向荷载数值很大，能够在柱中引起较大的轴向变形，从而会对连续梁弯矩产生影响，造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大；还会
对预制构件的下料长度产生影响。
2.3结构延性是重要设计指标
对低楼房而言，高楼结构更柔一些，在地震作用下的变形更大一些。结构设计考虑根据建筑物特点，考虑各个方面，为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力，避免
倒塌，特别需要在构造上采取恰当的措施，来保证结构具有足够的延性
2.4刚性楼板假定
许多高层建筑结构的分析方法均假定楼板在自身平面内的刚度无限大，而平面外的刚度则忽略不计。这一假定大大减少了结构的自由度，简化了计算方法。并为采用空间薄壁杆件理论提供了便利。一般来说，对框架体系和剪力墙体系采用这一假定是完全可以的。但是，对于竖向刚度有突变的结构，楼板刚度较小，主要抗侧力构件间距过大或层数较少等情况，会使楼板变形较大。特别是对结构底部和顶部各层内力和位移的影响更为明显。可将这些楼层的剪力作适当调整来考虑这种影响。
3建筑结构设计的注意事项
3.1关于框架结构设计
建筑框架结构设计主要是依据框架设计、抗震等级、人防等级、地基情况及承载力、防潮抗渗做法，活荷载值、材料等级、施工中的注意事项、选用详图、通用详图或节点以及施工
图中未画而通过说明来表达的信息。如混凝土的含碱量不得超过3kg/m3等。
根据建筑结构类型及概况，建筑结构安全等级和设计使用年限，建筑抗震设防分类、抗震设防烈度（设计基本地震加速度及设计地震分组），场地类别和钢筋混凝土结构抗震等级地基基础设计等级、砌体结构施工质量控制等级，基本雪压和基本风压，地面粗糙度，人防工程抗力等级等。
设计±0.000标高所对应的绝对标高，考虑持力层土层类型及承载力特征值，地下水类型及标高、防水设计水位和抗浮设计水位，地基液化，湿陷及其他不良地质作用，地基土冻结深度。
3.2关于框架剪力墙设计
在地震区，结构设计时，一般要限制框支墙的总榀数不超过全部横墙榀数的50%，也就是说，框支墙占墙体的比例宜控制在l/2以内。
增加落地剪力墙的厚度（但不宜超过原墙厚的2倍），提高落地前力墙与框架柱的强度等级，减少洞口尺寸，控制落地剪力墙的间距不宜大于建筑物宽度的2.5倍；把落地剪力墙组
合布置成筒状或工字形等来增加结构底部的总抗侧刚度
为了保证刚度的变化能顺利地传递和转变，避免在框支楼盖顶处发生刚度急剧突变。必须对框支楼盖层的设计作特殊的要求，如板厚不宜小于180mm，采用现浇钢筋混凝土且强度
等级不宜低于C30，并应采用双向上下配筋、配筋率不宜低于0.25%；楼板的外侧边可利用纵向框架梁或底层外纵墙加强。楼板开洞位置距外侧边应尽量远一些，在框支墙部位楼板则不
宜开洞。
根据建筑使用功能，也可将底层框架扩展为2～3层。刚度随层高逐渐变化，使刚度逐渐减弱而避免突变。另外，在框架的最上面一层设置设备层，作为刚度的过渡层（即转换层）使结构转换层上下刚度较为接近。框架梁柱是底部大空间部分的重要支承，它主要承受垂直荷载及地震倾覆力矩、其断面尺寸要通过内力分析，从结构强度、稳定和变形等方面确定。框架梁高度一般可取（1/8～1/6）梁跨，框架柱截面应符合轴压比N/fcbh，N为地震力及竖向荷载作用组合的计算轴力，fc为柱混凝土轴心受压设计强度。
其他在结构上还有若干注意问题，如在剪力墙肢端增设暗柱，以及规定一些最小配筋率及搭接长度等，其结构加强措施视具体情况酌情处理和采用。
框支剪力墙在竖向布置时为防止刚度突变应采取各种措施，使其大空间底层的层刚度变化率r接近于1，不宜大于2；不宜在地震区单独使用框支剪力墙结构，即需要时可采取框支
剪力墙与落地剪力墙协同工作结构体系。
4结束语
在建筑业快速发展的过程中，对于建筑的质量有了更高的要求。近些年来，由于建筑的结构设计出现问题，出现了很多建筑质量不合格而出现事故的情况，不仅造成了经济损失，更为严重的是威胁到了人们的生命财产安全，所以对于建筑结构设计要充分的重视起来。在进行结构设计的过程中，要不断的吸收先进的设计理念，综合全方面因素进行考虑，建立完善的规整制度，并且打造一支专业技术和个人素质全面发展的设计队伍，为建筑质量提供基础的保障。
参考文献
[1]陈智强.对建筑结构设计中常见问题分析，2010(13).