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摘要：随着进一步深化改革开放的进程不断加快，对城镇化发展提出了更高的要求，高层建筑作为城镇化的重要标志已经成为建筑工程项目的主题，在结构设计上趋于复杂化。面对目前高层建筑结构设计中所存在的问题，要保证建筑的安全性、舒适性和美观性，就要采取有效的对策解决，使高层建筑的各项性能符合规定。本论文针对高层建筑结构设计的问题及对策进行研究。
关键词：高层建筑；概念设计；抗震设计
引言：
时代的发展，社会的进步，建筑是重要的标准。随着高层建筑工程项目越来越多，就建筑结构设计提出了更为严格的要求。但是，建筑结构设计作为基础环节，依然需要面对各种问题。为了保证建筑结构设计的完善，就需要采取各种有效措施解决。
一、高层建筑结构设计要更应重视概念设计
高层建筑设计尤其是在高层建筑抗震设计中，应当非常重视概念设计。这是因为高层建筑结构的复杂性，发生地震时地震动的不确定性，人们对地震时结构响应认识的局限性与模糊性，高层结构计算尤其是抗震分析计算的精确性，材料性能与施工安装时的变异性以及其它不可预测的因素，致使设计计算结果（尤其是经过实用简化后的计算结果）可能和实际相差较大，甚至有些作用效应至今尚无法定量计算出来。因此在设计中，虽然分析计算是必须的，也是设计的重要依据，但仅此往往不能满足结果安全性、可靠性的要求，不能达到预期的设计目标。还必须非常重视概念设计。从某种意义上讲，概念设计甚至比分析计算更为重要。概念设计是通过无数的事故分析，历年来国内外震害分析，模拟试验的定量定性分析以及长期以来国内外的设计与使用经验分析、归纳、总结出来的。而这些原则、规定与方法往往是基础性、整体性、全局性和关键性的。有些概念设计的要求，为整个设计设置了两道防线，保证了建筑物的安全、可靠。合理的结构方案是安全可靠的优秀设计的基本保证。
所以，在设计高层建筑的时候，对于结构概念设计要予以高度重视。
二、高层建筑结构设计的特点
（一）高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构设计相比较，结构专业在各专业中占有更重要的地位，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面布置，立面体形，楼层高度，机电管道的设置，施工技术的要求，施工工期的长短和投资造价的高低。
（二）水平力是设计的主要因素。在低层和多层房屋结构中，水平力产生的影响较小，以抵抗竖向荷载为主，侧向位移小，通常忽略不计。在高层建筑结构中，随着高度的增加，水平力（风荷载或水平地震作用）产生的内力和位移迅速增大。如果把房屋结构看成一根最简单的竖向悬臂构件，轴力与高度成正比；水平力产生的弯矩与高度的二次方成正比；水平力产生的侧向顶点位移与高度的四次方成正比。
（三）高层建筑结构设计中，不仅要求结构具有足够的承载力，而且必须使结构具有足够的抵抗侧向力的刚度，使结构在水平力作用下所产生的侧向位移限制在规范规定的范围内。因此，高层建筑结构所需的侧向刚度由位移控制。
结构的侧向位移过大将产生下列后果：1、使结构因P-Δ效应产生较大的附加内力，尤其是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋的倒塌；2、使居住的人员感到不适或惊慌。在风荷载作用下，如果侧向位移过大，必将引起居住人员的不舒服，影响正常工作和生活。在水平地震作用下，当侧向位移过大，更会造成人们的不安和惊吓；3、使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道受损坏，使电梯轨道变形造成不能正常运行；4、使主体结构构件出现较大裂缝，甚至损坏。
（四）高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基情况下，减轻房屋自重意味着不增加基础的造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层上有突出的经济效益。
地震效应是与建筑的质量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑中质量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，P-Δ效应造成附加弯矩更大。因此，在高层建筑房屋中，结构构件宜采用高强度材料，非结构构件和围护墙体应采用轻质材料。减轻房屋自重，既减小了竖向荷载作用下构件的内力，使构件截面变小，又可减小结构刚度和地震效应，不但能节省材料，降低造价，还能增加使用空间。
（五）在高层建筑的抗风设计中，应保证结构有足够承载力，必须具有足够的刚度；控制在风荷载作用下的位移值，保证有良好的居住和工作条件；外墙（尤其是玻璃幕墙）、窗玻璃、女儿墙及其它围护和装饰构件，必须有足够的承载力，并与主体结构有可靠的连接，防止房屋在风荷载作用下产生局部损坏。
（六）有抗震设防的高层建筑，应进行详细勘察，摸清地形、地质情况，选择位于开阔平坦地带，具有坚硬场地土或密实均匀中硬场地土的对抗震有利的地段；尽可能避开对建筑抗震不利的地段，如高差较大的台地边缘，非岩质的陡坡、河岸和边坡，软弱土、易液化土、古河道、断层破碎带，以及土质成因、岩性、状态明显不均匀的情况等；任何情况下均不得在抗震危险的地段上建造可能引起人员伤亡或较大经济损失的建造物。
（七）地基基础的承载力和刚度要与上部结构的承载力和刚度相适应。当上部结构与基础连接部位考虑受弯承载力增大时，相邻基础结构及上部结构嵌固部位的地下室结构，应考虑弯矩增大的作用。
（八）高层建筑结构设计中的嵌固端设计要符合要求
高层建筑结构设计中，为了保证建筑结构的嵌固端，对于嵌固端的设计要求比较高，需要严格按照有关规定执行，这是保证建筑安全的关键［5］。对于嵌固端设计中所存在的不符合要求之处，就需要注意几个方面的问题，如：嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等设计都要符合要求，以避免造成后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。实际工程应用时要注意：地下室结构应能承受上部结构屈服超强及地下室本身的地震作用，近似考虑地下室结构的侧向刚度与上部结构侧向刚度之比不宜小于2。
（九）高层建筑要考虑舒适度的要求。高层建筑在风荷载作用下将产生振动，过大的振动加速度将使在高楼内居住的人们感觉不舒服，甚至不能忍受，直接影响工作和生活。为此，高层规范给出了舒适度的计算内容。
结束语：
综上所述，随着大量的人口涌入到城市中，城市空间越来越拥挤，高层建筑可以很好地占用空间而节省城市占地面积。但是，高层建筑对安全性具有很高的要求，这就给建筑结构设计带来了挑战，存在设计问题也是不可避免的。这就需要在重视高层建筑结构设计的过程中，还要针对所存在的问题具有针对性地解决，以保证建筑质量。
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